[发明专利]碳纤维增强塑料成型品

说明书

技术领域

本发明涉及碳纤维增强塑料成型品，特别是涉及在装饰面中碳纤维均一取向、具有优异的外观装饰性的碳纤维增强塑料成型品。

背景技术

在现有的碳纤维增强塑料成型品中，例如在层合单向碳纤维预浸料坯进行成型时，即使为将碳纤维束在单向上合丝而成的预浸料坯，也发生碳纤维束的部分位置的偏离、碳纤维束内的碳纤维单丝部分集合而形成的产品在表面上存在扭歪，加工成成型体时，从外观品质的均一性的观点来看，缺乏装饰性。上述偏离、扭歪等纤维取向的杂乱，根据光在成型体表面的入射角的不同而视觉效果不同，在外观品质上产生不适感，被称作“染斑”、“眩光”、“摇晃”等，而有意回避。

为了避免上述的所谓外观斑，进行了涂装等，但重量增加，并且不能发挥碳纤维的装饰性，因此，在实施透明或半透明的涂装以清楚内部状态的用途中，期望进一步改善装饰性。

为了不破坏成型品的物性、外观，已知将预浸料坯中使用的环氧树脂组合物的固化特性、粘度特性最优化的技术(例如专利文献1)，但是，对于关注解决上述那样的伴随着装饰面中的碳纤维束的位置的偏离、碳纤维的取向的杂乱的外观品质下降的问题的技术，尚属未知。另外，存在用玻璃纤维稀松平纹织物(glass scrim cloth)遮盖表面(例如专利文献2)使斑不易被发现的方法，但效果小，为了发挥碳纤维的装饰性，需要改善碳纤维自身取向的杂乱等。

专利文献1：日本特开2004-99814号公报

专利文献2：美国公开专利第2009-0110872号说明书

发明内容

因此，本发明特别着眼于伴随着成型品的装饰面中的碳纤维束位置的偏离、碳纤维取向的杂乱的外观品质下降的问题，其课题在于提供一种在装饰面中碳纤维均一取向、具有优异的外观装饰性的碳纤维增强塑料成型品。

为了解决上述课题，本发明的碳纤维增强塑料成型品的特征如下：所述成型品是由含有单向连续碳纤维增强片材的至少2层以上的层合体形成的，所述单向连续碳纤维增强片材是连续碳纤维束在规定的单向上排列形成的，对形成该成型品装饰面的最表层的单向连续碳纤维增强片材的上述装饰面中的碳纤维进行观察时，碳纤维的角度相对于上述规定的单向倾斜3°以上的碳纤维的比例为0.5％以上的部位相对于上述装饰面的整体的面积比例为20％以下。

本发明中，在由2层以上的层合体形成的成型品中，特别着眼于形成成型品装饰面的最表层的单向连续碳纤维增强片材，使该单向连续碳纤维增强片材的装饰面中的碳纤维的角度倾斜3°以上的碳纤维的比例为0.5％以上的部位为20％以下。也就是说，装饰面中的碳纤维的角度倾斜3°以上的比例为0.5％以上的部位，引起外观品质下降(即，伴有上述的碳纤维取向杂乱的、被称作“染斑”等的外观品质下降)的可能性高，将上述部位的相对于装饰面整体的面积比例抑制为20％以下。上述部位的相对于装饰面整体的面积比例为10％以下时，较理想。由此，通过将引起外观品质下降的可能性高的部位的比例抑制在低水平，作为成型品整体，能够确保良好的装饰面，能够实现良好的外观装饰性。

另外，本发明的碳纤维增强塑料成型品中，为了更确实地实现如上所述的优异的装饰面，优选形成上述成型品装饰面的最表层的单向连续碳纤维增强片材的纤维每单位面积重量为30g/m²以上100g/m²以下，进而更优选为40g/m²以上80g/m²以下。通过如上使纤维每单位面积重量为100g/m²以下的低每单位面积重量，碳纤维易于更均匀地展开，易于进一步实现目标即成型品的优异的装饰性。另外，通过使纤维每单位面积重量为30g/m²以上，在均匀展开碳纤维时，单丝易于保持直线性。

另外，本发明的碳纤维增强塑料成型品中，为了更确实地实现如上所述的优异的装饰面，对于形成上述成型品装饰面的最表层的单向连续碳纤维增强片材的树脂含有率，优选为15质量％以上50质量％以下，较优选为20质量％以上40质量％以下。通过使树脂含有率为15质量％以上，在制造成型体时，易于使树脂在表面上均匀存在。从上述观点考虑，更优选为20质量％以上。另外，通过使树脂含有率为50％以下，能够抑制由成型时的树脂的流动性引起的纤维取向杂乱。从上述观点考虑，更优选为40质量％以下。