[发明专利]预浸料和纤维强化复合材料、以及表面改性强化纤维

说明书

根据本发明，提供一种预浸料，其为至少包含强化纤维和基体树脂的预浸料，其特征在于，在包含强化纤维的纤维层的单面或两面上形成有导电部，纤维层的厚度方向的体积电阻率ρ(Ω·cm)、上述纤维层的厚度t(cm)、以及配置在预浸料表面的上述导电部的平均间隔L(cm)满足以下的式(1)。t/ρ×1/L×100≥0.5···式(1)。

技术领域

本发明涉及能够抑制因放电引起的纤维强化复合材料的损伤的预浸料、和使用该预浸料得到的纤维强化复合材料、以及用于该预浸料的导电性优异的表面改性强化纤维。

背景技术

由强化纤维和基体树脂形成的纤维强化复合材料(以下，称为“复合纤维”)由于轻量、高强度、高弹性模量等特性，而广泛应用于飞机、运动和休闲、一般产业等。该复合材料大多经由预先将强化纤维和基体树脂一体化而成的预浸料来制造。在使用时，有时，复合材料被施加电流或电压。例如，当用于飞机和风力发电装置的结构材料时的雷击，以及当用于集成电路的基板时的静电的累积等。当复合材料被施加电流或电压时，复合材料有可能因放电而受损。

将由在强化纤维中含浸基体树脂而成的预浸料层叠成型而制造的复合材料一般在被层叠的各纤维层的层之间具备由基体树脂形成的树脂层。通常，用于复合材料的基体树脂的导电性低，因此即使将具有导电性的纤维用于强化纤维，已知由于纤维层之间的树脂层，复合材料在厚度方向(与各层的面垂直的方向)上的导电性也低。因此，为了防止复合材料因放电而受损，进行了各种研究以改善特别是复合材料的厚度方向的导电性。

作为提高复合材料的厚度方向的导电性的方法，提出了以下方法：在基体树脂组合物中配合金属和/或碳等具有导电性的粒子，以改善复合材料的树脂层的导电性的方法(例如，专利文献1、2)，以及在预浸料的表面配置导电材料，形成复合材料的树脂层导电通路的方法(例如，专利文献3)。

但是，即使通过这些方法提高了复合材料的厚度方向的导电性，在对复合材料施加高的电压时等，依然在复合材料的纤维层等处发生放电，不足以防止放电引起的复合材料的损坏。

因此，期望能够抑制因放电引起的复合材料的损坏的预浸料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2008-231395号公报

专利文献2:特表2013-503930号公报

专利文献3:国际公开第2016/017553号

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供，能够解决上述以往技术的问题点、抑制因放电引起的纤维强化复合材料的损伤的预浸料。

解决课题的手段

解决上述课题的本发明的预浸料是至少包含强化纤维和基体树脂的预浸料，其中，在包含强化纤维的纤维层的单面或两面上形成有导电部，

纤维层的厚度方向的体积电阻率ρ(Ω·cm)、纤维层的厚度t(cm)和在预浸料表面形成的导电部的平均间隔L(cm)满足以下的式(1)：

t/ρ×1/L×100≥0.5···式(1)。

本发明中，纤维层的厚度方向的体积电阻率ρ优选为50Ω·cm以下。

导电部的平均间隔L优选为0.025cm以上。

导电部含有导电材料A而构成。另外，本发明中所用的强化纤维优选为在纤维表面附着有导电材料B的强化纤维。导电材料A和导电材料B如后所述。

纤维层还优选含有在强化纤维的单纤维间存在的导电材料B。