[发明专利]复合材料、成形体的制造方法以及复合材料的制造方法

说明书

本发明是一种复合材料，其含有：碳纤维A，含有满足Li/(Ni×Di²)为6.7×10¹以上且3.3×10³以下的碳纤维束A1；以及热塑性基体树脂，碳纤维A的纤维长度为5mm以上且100mm以下，Lw_A1/(N_A1ave×D_A1²)为1.0×10²以上且3.3×10³以下，碳纤维束A1的平均束宽度W_A1小于3.5mm，碳纤维束A1相对于碳纤维A为90vol％以上。Li：碳纤维束的纤维长度(mm)、Di：构成碳纤维束的碳纤维的单丝直径(mm)、Ni：碳纤维束所包含的单丝的纤维数(根数)、Lw_A1：碳纤维束A1的重均纤维长度(mm)、N_A1ave：碳纤维束A1所包含的单丝的平均纤维数(根数)、D_A1：构成碳纤维束A1的碳纤维的单丝直径(mm)。

技术领域

本发明涉及包含碳纤维和热塑性基体树脂的复合材料，在制造复合材料时以及使用复合材料制造成形体时，通过使不连续的细束状的碳纤维折曲，从而能够制造兼顾机械物性和成形性的成形体。

背景技术

就使用碳纤维作为增强材料的复合材料而言，拉伸强度/拉伸弹性模量高、线性膨胀系数小，因此尺寸稳定性优异，并且耐热性、耐化学药品性、耐疲劳特性、耐磨损性、电磁波屏蔽性、X射线透过性也优异，因此使用碳纤维作为增强材料的纤维增强塑料被广泛地应用于汽车、运动/休闲、航空/航天、一般产业用途。

尤其是，包含碳纤维和热塑性基体树脂的所谓纤维增强树脂成形体备受瞩目。这些纤维增强树脂成形体由于在热塑性基体树脂内存在有碳纤维，因此机械物性优异，作为汽车等的结构部材而备受瞩目。

这些纤维增强树脂复合材料能够使用以冷压为代表的压制成形等而成形为目标形状。

专利文献1记载了一种复合材料，对作为增强纤维的含有单丝根数为2000根以上的玻璃纤维束供给热塑性基体树脂，并切割为规定长度，制成该复合材料。记载的主要内容是：若将构成玻璃纤维束的单丝的(集束)根数设为2000根以下，则在片材截面积中所占的最小单位变多，纤维束彼此重合的概率増加，失去纤维的直进性，尤其是弹性模量下降。

专利文献2记载了一种准各向同性补强片材，其实质上是将未浸渍状态的多个短切半预浸片材一体化而形成。

专利文献3记载了一种复合材料，将大丝束碳纤维开纤并分丝后进行切割，使力学特性、力学特性的偏差降低。

另外，非专利文献1记载了通过使碳纤维束的一部分开纤而包含碳纤维束、部分开纤的碳纤维束及单丝状(单纤维状)的碳纤维成分，从而机械物性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-142165号公報

专利文献2：日本特开2016-027956号公報

专利文献3：国际公开第2017/159264号

非专利文献

非专利文献1：Lee T Harper,Thomas A Turner,Nicholas A Warrior,著《ARANDOM FIBRE NETWORK MODEL FOR PREDICTING THE STOCHASTIC EFFECTS OFDISCONTINUOUS FIBRE COMPOSITES》2007年

发明内容

发明欲解决的技术问题