[发明专利]纤维增强树脂成型材料及成型品

说明书

纤维增强树脂成型材料，其是使基体树脂含浸于短切纤维束而成的，在厚度方向上具有3层以上的层叠结构，最外层的短切纤维束的数均纤维长度Lao及数均纤维束宽度Wao与中央层的短切纤维束的数均纤维长度Lam及数均纤维束宽度Wam满足Lao＞Lam及Wao＞Wam的关系。以及纤维增强树脂成型材料，其是使基体树脂含浸于短切纤维束而成的，在厚度方向上具有3层以上的层叠结构，最外层的短切纤维束的数均纤维长度Lao及数均纤维束厚度Tao与中央层的短切纤维束的数均纤维长度Lam及数均纤维束厚度Tam满足Lao＞Lam及Tao＞Tam。提供在制成纤维增强树脂成型材料时显示出优异的流动性、在制成成型品时显示出优异的力学特性(尤其是强度)的纤维增强树脂成型材料及成型品。

技术领域

本发明涉及使基体树脂含浸于短切纤维束(所述短切纤维束是将连续增强纤维的纤维束切断并使其堆积成片状而成的)而成的纤维增强树脂成型材料和由该纤维增强树脂成型材料得到的成型品。

背景技术

已知有下述技术：使用由将连续增强纤维切断而得的不连续增强纤维的短切纤维束无规地分散而成的短切纤维束毡和基体树脂形成的纤维增强树脂成型材料，通过加热/加压成型来成型三维形状等复杂形状的纤维增强塑料。作为这些成型技术，有片状模塑料(以下称为SMC)。

对于使用了SMC等纤维增强树脂成型材料的成型品而言，其可通过使用加热型加压机对SMC片(其是使作为热固性树脂的基体树脂含浸于由切断成例如12.5mm左右的短切纤维束形成的短切纤维束毡中而得到的)进行加热加压而得到。在大多情况下，在加压前将SMC片切断成比成型体小的尺寸而配置于模具中，并且通过加压使其流动成成型体的形状而进行成型，因此还能追随三维形状等复杂形状。但是，就SMC片而言，在其片材化工序中，在短切纤维束的流动性差的情况下，纤维束在没有被充分拉伸的状态下变硬，产生取向不均，因此不仅力学特性降低、偏差变大，而且存在成型品容易发生翘曲、收缩等问题。

为了解决上述课题，公开了下述内容：通过使切断1,000根以下的碳纤维而成的短切纤维束分散，从而得到抑制裂纹的产生、发展的SMC片(专利文献1)。

另外，公开了下述SMC片的制造方法，其中，通过在将增强纤维的纤维束拓宽的状态下将其切断、并且使用扁平形状的短切纤维束，从而显现出优异的力学特性(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平01-163218号公报

专利文献2：日本特开2009-62648号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1中，在使用由1,000根以下的碳纤维形成的短切纤维束制作SMC片时，无论是使用昂贵的长丝数少的碳纤维，还是将廉价的长丝数多的碳纤维进行分纤来使用，均存在经济性的问题。进而，如果只减少短切纤维束的集束根数，则堆积成片状的短切纤维束体积增大，存在在制造SMC时阻碍基体树脂的含浸的问题。

另外，在专利文献2中，因制成扁平形状而使短切纤维束的宽度变大，因此存在阻碍成型时的流动性的问题。

另外，在使用加热型加压机对SMC片等纤维增强树脂成型材料进行加热加压时，与高温的模具面接触的最外层部分因树脂的粘度下降而变得容易流动，与此相对，不易传热的中央层部分因树脂的粘度下降微小而不易流动，因此存在不能显现出充分的力学特性的问题。

本发明是鉴于上述背景技术而完成的，其目的在于，提供在制成纤维增强树脂成型材料时显现出优异的流动性、在制成纤维增强塑料时显示出优异的力学特性的纤维增强树脂成型材料、成型品。

用于解决课题的手段

本发明为了解决上述课题而采用如以下所述的技术方案。