[发明专利]包含单向连续纤维和热塑性树脂的复合材料有效

专利信息
申请号: 201510536656.X 申请日: 2015-08-27
公开(公告)号: CN105385183B 公开(公告)日: 2019-05-31
发明(设计)人: 近藤豊 申请(专利权)人: 帝人株式会社
主分类号: C08L101/00 分类号: C08L101/00;C08L77/02;C08L69/00;C08L67/02;C08K7/06;B29C70/40;B32B27/28;B32B27/34;B32B27/36
代理公司: 北京奉思知识产权代理有限公司 11464 代理人: 吴立;邹轶鲛
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 包含 单向 连续 纤维 塑性 树脂 复合材料
【权利要求书】:

1.一种用于冷压的复合材料,包含:

碳纤维,该碳纤维是单向连续纤维;和

热塑性树脂,

其中,所述复合材料具有0.3mm以上的厚度,

当从垂直于连续纤维方向的方向观察所述复合材料时,所述复合材料中包含的所述碳纤维的横截面满足式(1)、(2)和(3):

n1/N≤0.1 式(1),

p<0.01 式(2),和

0.001≤(1-dc/(dr*(Vr/100)+df*(Vf/100)))≤0.1 式(3),

其中,N代表所述复合材料中包含的碳纤维数量,

n1代表少于50%的表面被所述热塑性树脂和上浆剂中的至少一种覆盖的碳纤维数量,

p代表未被任何所述热塑性树脂和所述上浆剂覆盖的碳纤维数量的比例,

Vr代表所述复合材料中包含的热塑性树脂的体积比(%),

Vf代表所述复合材料中包含的碳纤维的体积比(%),

dr代表热塑性树脂的密度,

df代表碳纤维的密度,并且

dc代表所述复合材料的密度。

2.根据权利要求1所述的复合材料,

其中,所述复合材料中包含的所述碳纤维的体积比(Vf)为10Vol%以上且70Vol%以下。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料,

其中,所述复合材料的厚度为0.4mm以上且10.0mm以下。

4.根据权利要求1或2所述的复合材料,

其中,所述复合材料的宽度为20mm以上且2,000mm以下。

5.一种层叠体,包括:

根据权利要求1至4的任意一项所述的复合材料;以及

各向同性的基材,不连续纤维在该各向同性的基材中随机地分布。

6.一种成形制品的制造方法,包括:

冷压根据权利要求1至4的任意一项所述的复合材料,

其中,所述成形制品的密度dm满足(1-dm/(dr*(Vr/100)+df*(Vf/100)))<(1-dc/(dr*(Vr/100)+df*(Vf/100)))×0.8。

7.根据权利要求6所述的成形制品的制造方法,

其中,所述成形制品的密度dm满足式(4):

0≤(1-dm/(dr*(Vr/100)+df*(Vf/100)))≤0.08 式(4)。

8.一种根据权利要求1至4的任意一项所述的复合材料的制造方法,该方法包括:

加热复合材料前体;

使用夹具调整所述复合材料前体的横截面积,所述复合材料前体包含作为单向连续纤维的碳纤维和热塑性树脂;以及

冷却所述复合材料前体以制造复合材料。

9.根据权利要求8所述的复合材料的制造方法,

其中,所述夹具为中空夹具,并且

所述中空夹具的中空部分的最小横截面积St满足式(5):

(Sf+Sr)<St<(Sf+Sr)*1.3 式(5)

其中,Sf代表当从垂直于所述连续纤维方向的所述横截面方向观察时,所述复合材料中包含的碳纤维的面积,并且

Sr代表当从垂直于所述连续纤维方向的所述横截面方向观察时,所述复合材料中包含的热塑性树脂的面积。

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