[发明专利]可冲压片材

说明书

一种可冲压片材，包含由不连续碳纤维的纤维束构成的碳纤维片材和树脂，其中，碳纤维片材包含纤维束(A)和开纤纤维(B)，所述纤维束(A)的束宽为50μm以上，所述开纤纤维(B)包含从束宽小于50μm的纤维束到开纤至单丝水平的纤维，以开纤纤维(B)取向最多的方向为0°方向，将0°方向到90°方向划分成多个角度区时，各角度区内的纤维束(A)相对于所有角度区的根数比例的分布曲线、与各角度区内的开纤纤维(B)相对于所有角度区的根数比例的分布曲线，在0°方向到90°方向的范围内是互为反向梯度的分布曲线。本发明可提供一种能够以优异的各向同性呈现出高机械特性、并且能够以良好的成型性容易地成型所期望的CFRP的可冲压片材。

技术领域

本发明涉及包含碳纤维和树脂的可冲压片材，特别涉及能够以优异的流动性容易地成型即使为复杂的形状时机械特性也各向相同且高的CFRP(碳纤维增强塑料)的可冲压片材。

背景技术

用树脂含浸由碳纤维形成的抄纸或无纺布而得的可冲压片材在机械特性(成型品的机械特性)方面优异，但成型时的流动性低，成型性差。这是因为，虽然因作为增强纤维的碳纤维分散而导致应力难以集中，由碳纤维产生的增强效果得以充分发挥，但另一方面，碳纤维彼此交叉而限制了彼此的移动，导致变得难以移动(例如，专利文献1中记载的加压成型)。

此外，虽然有时为了制作用于可冲压片材的碳纤维片材而使用梳理装置，但是，就通常的经梳理制作的无纺布而言，由于纤维容易在梳理装置的锡林(cylinder roll)的旋转方向上取向，各向异性变强，因此，对要求各向同性的构件必须进行伪各向同性层合等复杂的层合的情况很多。

因此，在可冲压片材中，在确保成型品的高机械特性的同时还确保成型时的优异的流动性从而实现良好的成型性这点，对于未就此进行特别的钻研的现有可冲压片材而言是困难的。

专利文献1：日本特开2010-235779号公报

发明内容

因此，鉴于上述情况，本发明的课题在于提供一种可冲压片材，所述可冲压片材能够以优异的各向同性呈现出成型品的高机械特性，并且能够凭借优异的流动性以良好的成型性容易地成型所期望的CFRP。

为了解决上述问题，本发明的可冲压片材为包含由不连续碳纤维的纤维束构成的碳纤维片材和树脂的可冲压片材，其特征在于，所述碳纤维片材包含纤维束(A)和开纤纤维(B)，所述纤维束(A)的束宽为50μm以上，所述开纤纤维(B)包含从束宽小于50μm的纤维束到开纤至单丝水平的纤维，以所述开纤纤维(B)取向最多的方向为0°方向，将0°方向到90°方向划分成预先规定的多个角度区时(角度区总数N≥3)，各角度区内的所述纤维束(A)相对于所有角度区内的全部纤维束(A)的根数比例的分布曲线、与各角度区内的所述开纤纤维(B)相对于所有角度区内的全部开纤纤维(B)的根数比例的分布曲线，作为从0°方向到90°方向的范围内的整体的梯度而言，是互为反向梯度的分布曲线。

在如上所述的本发明的可冲压片材中，通过使碳纤维片材具有束宽为50μm以上的纤维束(A)，碳纤维彼此交叉而限制彼此的移动的情形减少，成型时的流动性得以提高。另一方面，通过使碳纤维片材具有包含从束宽小于50μm的纤维束到开纤至单丝水平的纤维的开纤纤维(B)，还可确保碳纤维的良好分散，应力变得难以集中，从而可以确保成型品的高机械特性。而且，通过纤维束(A)和开纤纤维(B)以适当的均衡性分布(各角度区内的纤维束(A)相对于所有角度区内的全部纤维束(A)的根数比例的分布曲线、与各角度区内的开纤纤维(B)相对于所有角度区内的全部开纤纤维(B)的根数比例的分布曲线，作为整体的梯度而言是互为反向梯度的分布曲线)，即，通过纤维束(A)和开纤纤维(B)以适当的均衡性向不同的方向取向，作为可冲压片材得以呈现出各向同性的物性，并且即使不进行复杂的层合而通过使用本发明的可冲压片材的成型来制成成型品，也能够以优异的各向同性呈现出所期望的机械特性。因此，能够以优异的各向同性呈现出成型品的高机械特性，并且能够凭借优异的流动性以良好的成型性容易地成型所期望的CFRP。