[发明专利]复合成型体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合成型体及其制造方法，特别是涉及对预先成型为规定形状的由使用热塑性树脂的纤维增强树脂构成的预成型体进行加热使预成型体的一部分熔融、在该熔融部位进行预成型体之间的接合、从而成型为复合成型体的、复合成型体的制造方法以及通过该方法制造的复合成型体。

背景技术

已知将热固性树脂的纤维增强树脂与热塑性树脂的纤维增强树脂进行接合、制造作为整体由纤维增强树脂构成的复合成型体的方法(例如专利文献1、2)。热塑性树脂自身以及使用热塑性树脂的纤维增强树脂，能够比较容易地进行注射成型等，因此，与热固性树脂以及使用其的纤维增强树脂相比，成型性和批量生产率优良。因此，特别是在大批量生产的商品等的制造中，要求能够将使用热塑性树脂的纤维增强树脂之间高效地接合的复合成型体的制造方法。

作为这样的复合成型体的制造方法，例如，可以考虑如下方法。即，准备至少2种使用已经通过加压成型或注射成型赋形的热塑性树脂的纤维增强树脂制品(例如使用聚苯硫醚(PPS)的纤维增强树脂制品、将其称为预成型体或者一次成型品)，通过直接加热、振动、超声波等任意方法进行加热，同时将预成型体之间进行压接，由此，使预成型体的一部分熔融，通过由该熔融引起的接合，形成复合成型体。通过这样的所谓的熔合，能够得到例如作为配置有中空结构体、肋部等的兼具强度和刚性的最终成型品的复合成型体。

但是，例如，使用如上所述的通常的PPS级的预成型体中，PPS树脂的结晶化速度比较快，因此，作为结果，从熔融状态开始冷却时的固化快。其结果，即使给予一定热量使预成型体的表面熔解，也会在进行压接等实现良好熔合的步骤之前发生快速固化，因此，不能得到期待程度的接合强度。因此，有可能作为最终成型品的复合成型体的强度和刚性不能达到目标值。

专利文献1：日本专利第3906319号公报

专利文献2：日本专利第4543696号公报

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一种能够高效地制造复合成型体的方法、以及通过该方法制造的复合成型体，所述方法在制造使用成型性和批量生产率优良的热塑性树脂的纤维增强树脂的复合成型体时，使已经预先成型的预成型体之间以充分高的接合强度熔合，能够高效地制造作为强度和刚性优良的最终成型品的复合成型体。

为了解决上述课题，本发明的复合成型体的制造方法，将使用纤维增强热塑性树脂预先成型的预成型体a与使用纤维增强热塑性树脂预先成型的预成型体b接合、成型为复合成型体，其特征在于，

(1)预成型体a及b的至少一方含有重均纤维长为1mm以上的增强纤维，

(2)预成型体a使用热塑性树脂A，预成型体b使用热塑性树脂A或者热塑性树脂B，

(3)在预成型体a或者b的任一者、或者预成型体a及b二者的表面上形成热塑性树脂C的薄膜，

(4)在将热塑性树脂C的薄膜配置于接合的界面处的状态下，通过加热使热塑性树脂C以及预成型体a以及b的一部分熔融，通过由该熔融引起的接合，成型为复合成型体。

作为包含上述重均纤维长为1mm以上的增强纤维的预成型体，例如可以采用下述(1)成形体及(2)成型体中的任一者或者采用由它们组合形成的成型体：

(1)成型体，由毡片状基材与热塑性树脂的组合形成，所述毡片状基材是重均纤维长为1mm～50mm的范围的增强纤维实质上随机取向而成的，

(2)成型体，以在预成型体的任意的二个端部之间的范围内配置连续纤维的方式被增强。

即，在使用热塑性树脂的纤维增强树脂的成型品中，例如，为了实现显示出作为结构材料所要求的高力学特性，需要增强纤维长度较长，因此，优选重均纤维长1mm以上的增强纤维，特别是考虑到成型性等，优选为使用重均纤维长为1mm～50mm的范围的增强纤维的增强纤维基材的成型品，优选通过将该范围的纤维长的增强纤维实质上随机取向而成的毡片状基材与热塑性树脂组合而成的成型体。或者，也优选以在预成型体的任意的二个端部之间(例如，成为对向的2边的两端部之间)的范围内配置增强纤维(形成为连续纤维)的方式被增强的成型体。进而，也可以采用它们组合而成的形式的成型体。

如上所述，作为预成型体，使用以在任意的二个端部之间的范围内配置连续纤维的方式被增强的成型体是本发明的优选方式之一。在这样的方式中，不产生纤维的断裂，在使用某些增强纤维的情况下能够得到最高力学特性。如果将该连续纤维增强的预成型体以结构的骨架材料的方式配置，则本发明的复合一体成型品能够同时实现高力学特性和复杂的形状。