[发明专利]增强纤维毡、纤维增强树脂成型材料及其制造方法

说明书

增强纤维毡，其包含平均纤维长度为5mm以上且100mm以下的增强纤维束，所述增强纤维束的束内纤维数为86根以上的束的重量比例大于99重量％且为100重量％以下。另外，纤维增强树脂成型材料，其包含该增强纤维毡及热塑性树脂，另外，纤维增强树脂成型材料的制造方法，其包括下述工序[A]～[D]。提供力学特性和成型时的流动性优异的增强纤维毡及纤维增强树脂成型材料。[A]制作每单位宽度的单纱数为500根/mm以上且1600根/mm以下、悬垂值为120mm以上且240mm以下的增强纤维束的毡基材的工序。[B]在所述毡基材上散布或层叠热塑性树脂的工序。[C]将所述热塑性树脂熔融的工序。[D]将熔融后的所述热塑性树脂在比树脂完全含浸时的基材厚度厚5％以上的盘面间进行冷却、固化的工序。

技术领域

本发明涉及力学特性和复杂形状成型性、生产率优异的增强纤维毡及纤维增强树脂成型材料。

背景技术

碳纤维增强复合材料(CFRP)的比强度·比刚性优异，近年来，面向汽车部件的CFRP的开发也变得活跃。

作为CFRP在汽车中的应用例，在航空器、体育用品材料中有实际成果的使用热固性树脂的预浸料坯、基于树脂传递模塑(RTM)、纤维缠绕(filament winding，FW)的部件已推向市场。另一方面，使用热塑性树脂的CFRP能够进行高速成型，且再循环性优异，因此作为面向量产车的材料而受到瞩目。其中，加压成型由于生产率高、并且还能够应对复杂的形状、大面积的成型，因此作为金属成型的替代日益受到期待。

就加压成型中使用的中间基材而言，使用了不连续增强纤维的片状材料为主流。作为代表性材料，有片状模塑料(SMC)、玻璃毡热塑性塑料(GMT)(专利文献1、专利文献2)。任何中间基材均用于所谓的流动冲压成型(材料在模腔内流动并填充)，并形成下述形态：较长的增强纤维成为短切线束状及/或旋涡状而分散于热塑性树脂中。由于由单丝数多的纤维束形成，因此有下述倾向：虽然成型时的流动性优异，但成型品的力学特性差。另外，为了降低生产成本、提高生产率，要求连续地供给增强纤维束的、中间基材的连续生产。

作为同时实现了力学特性和流动性的材料，有由纤维长度、浓度参数不同的片材形成的多层结构的成型材料(专利文献3)。另外，有作为力学特性和流动性优异的成型材料的构成材料的、包含分纤处理区间和未分纤处理区间的纤维束(专利文献4)。有通过调整纤维束的厚度、宽度等来提高力学特性的成型材料(专利文献5)。像这样，正在进行用于均衡性良好地同时实现力学特性和成型时的流动性的改善，要求进一步的提高。另外，纤维增强热塑性树脂成型材料的品位、连续生产率的提高也是重要的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-141502号公报

专利文献2：日本特开2003-80519号公报

专利文献3：日本专利第5985085号公报

专利文献4：国际公开WO2016/104154号

专利文献5：日本专利第5512908号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于：鉴于上述要求，提供增强纤维毡及纤维增强树脂成型材料，所述增强纤维毡能够对使用该纤维增强树脂成型材料的成型体赋予高力学特性，而且成型时的流动性优异，所述纤维增强树脂成型材料是生产率优异的纤维增强树脂成型材料。

用于解决课题的手段

本申请的发明人进行了深入研究，结果，发明出能够解决上述课题的增强纤维毡及纤维增强树脂成型材料。即，本发明包含以下的构成。