[发明专利]纤维增强树脂基材的制造方法、纤维增强树脂基材及其一体化成型品

说明书

为了提供同时满足接合性、力学特性、生产率这3点的纤维增强树脂基材，制定了一种纤维增强树脂基材的制造方法，其为包含以下的构成要素[A]、[B]、及[C]的纤维增强树脂基材的制造方法，其中，在使构成要素[A]行进的同时连续地依次实施至少以下的拉出工序、第1含浸工序、第2含浸工序、及牵引工序。[A]增强纤维[B]热塑性树脂[C]热固性树脂＜拉出工序＞将包含构成要素[A]的连续增强纤维片材拉出的工序＜第1含浸工序＞从连续增强纤维片材的一面含浸构成要素[B]及构成要素[C]中的一者，得到在第1表面配置有构成要素[B]及构成要素[C]中的一者的纤维增强树脂中间体的工序＜第2含浸工序＞从与前述第1表面相反的第2表面含浸前述构成要素[B]及构成要素[C]中的另一者，得到纤维增强树脂基材的工序＜牵引工序＞对纤维增强树脂基材进行牵引的工序。

技术领域

本发明涉及制造包含增强纤维、热塑性树脂和热固性树脂的纤维增强树脂基材的方法、纤维增强树脂基材及其一体化成型品。

背景技术

使用热固性树脂或热塑性树脂作为基体树脂、并与碳纤维、玻璃纤维等增强纤维组合而得到的纤维增强树脂是轻质的，并且强度、刚性等力学特性、耐热性、以及耐腐蚀性优异，因此，已被应用于航空·宇宙、汽车、铁路用车、船舶、土木建筑及运动用品等许多领域中。然而，在制造工序中，在来源于增强纤维的纤维绒毛的产生、取决于热固性树脂的发粘的工序稳定性的改善方面存在课题。此外，这些纤维增强树脂不适合于通过单一的成型工序来制造具有复杂形状的部件、结构体，在上述用途中，需要制作由纤维增强树脂形成的构件，接着与其他构件进行一体化。

使用热塑性树脂作为基体树脂的纤维增强树脂能够通过熔接接合而与其他热塑性树脂构件一体化，因此具有能缩短构件间的接合所需要的时间的可能性。但另一方面，其存在下述这样的课题：在如航空器用结构构件那样要求高温下的力学特性、对化学药品的优异耐性的情况下，与由热固性树脂和增强纤维形成的纤维增强树脂相比，耐热性、耐化学药品性不充分。

此处，专利文献1中记载了包含热塑性树脂和增强纤维的纤维增强树脂基材(预浸料坯)及其制法。专利文献2中示出了在由热固性树脂和增强纤维形成的复合材料(预浸料坯)的表面形成有热塑性树脂层的层叠体的制造方法，记述了藉由热塑性树脂而显示出与其他热塑性树脂构件的二次熔接性。专利文献3中记载了一种不连续纤维增强树脂基材(片材)，其中，在一个表面含浸有热塑性树脂，在另一个表面含浸有粘接剂树脂。专利文献4中记载了具有二次熔接性的纤维增强树脂基材(纤维增强复合材料)，其是在增强纤维基材的表面配置热塑性树脂，同时或随后注入热固性树脂并使其固化而得到的。

另外，专利文献5中公开了以提高层叠间的强度为目的的技术，其中，在将使用环氧树脂组合物作为基体树脂的纤维增强树脂基材(预浸料坯)层叠而成的层叠体的层间插入热塑性树脂成分。专利文献6中公开了下述技术：为了抑制相当于纤维增强树脂基材的单向碳纤维预浸料坯材料中的绒毛的产生、或者使该预浸料坯材料容易从脱模片材剥离，对预浸料坯材料与脱模片材的粘接强度、基体树脂的粘度进行了改善。专利文献7中公开了下述方法：在将基体树脂涂布于单向的增强纤维片材上的工序中，对涂布装置与增强纤维的接触角度、距离进行改善，由此改善来源于增强纤维的起毛。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/8720号小册子

专利文献2：国际公开第2004/60658号小册子

专利文献3：国际公开第2014/103658号小册子

专利文献4：日本特开2006-44261号公报

专利文献5：日本特开平8-259713号公报

专利文献6：日本特开2007-291283号公报

专利文献7：日本特开2014-69391号公报

发明内容