本發(fā)明涉及成型材料、特別是片狀模塑料以及使用其而獲得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
本申請(qǐng)基于2014年9月12日在日本申請(qǐng)的特愿2014-186195號(hào)要求優(yōu)先權(quán),將其內(nèi)容援用到本文中。
背景技術(shù):
片狀模塑料(以下,稱為SMC)使用纖維長(zhǎng)度短的增強(qiáng)纖維。因此,與作為增強(qiáng)纖維使用連續(xù)纖維的預(yù)浸料相比,雖然有使用該片狀模塑料而獲得的復(fù)合材料的機(jī)械物性變低這樣的問題,但是在成型時(shí)使SMC流動(dòng)而填充在模內(nèi),因此適合形成對(duì)于使用連續(xù)纖維的預(yù)浸料而言成型困難的具有細(xì)小凹凸的復(fù)雜形狀。
在增強(qiáng)纖維中,碳纖維的比強(qiáng)度和比彈性模量最高,可以將成型品(纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)大幅輕量化,因此在各種領(lǐng)域中實(shí)用化進(jìn)展,SMC所使用的增強(qiáng)纖維也從以往的玻璃纖維向碳纖維轉(zhuǎn)變(專利文獻(xiàn)1)。然而進(jìn)行了以使用了碳纖維的SMC成型品的表面品質(zhì)的提高、對(duì)由使用碳纖維引起的成本上升的應(yīng)對(duì)(低成本化)作為課題的技術(shù)開發(fā)。
作為成本降低對(duì)策之一,可舉出使用由10000根以上單纖維構(gòu)成的纖維束來調(diào)制SMC。針對(duì)使用這樣的SMC而制作的成型品與充分的碳纖維含有率無關(guān)地強(qiáng)度和彈性模量都會(huì)變得不充分這樣的課題,專利文獻(xiàn)2中公開了通過使用具有大的單纖維纖度和優(yōu)選具有特定的正圓度的碳纖維,可以解決該問題。
此外,也可舉出作為SMC所含有的增強(qiáng)纖維并用碳纖維與玻璃纖維的對(duì)策。針對(duì)通過并用玻璃纖維,與僅使用碳纖維的情況相比,所得的成型品的機(jī)械物性差這樣的課題,專利文獻(xiàn)3中公開了通過適當(dāng)設(shè)定各纖維的長(zhǎng)度、目付、兩纖維的體積比,從而即使是由玻璃纖維和碳纖維的混合物構(gòu)成的SMC,也可獲得具有與僅由碳纖維構(gòu)成的SMC同等的機(jī)械物性的成型品。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-348440號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2013-203773號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2014-19707號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問題
然而,專利文獻(xiàn)2所使用的具有大的單纖維纖度和特定的正圓度的碳纖維現(xiàn)在一般難以獲得。
本發(fā)明的目的是提供不伴隨大幅的成本上升就實(shí)現(xiàn)可以制作具有優(yōu)異的機(jī)械物性的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的成型材料的方法。
本發(fā)明人等深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過使包含多異氰酸酯化合物的成型材料含有特定形狀的無機(jī)填充劑,從而所得的成型品的機(jī)械物性顯著提高,由此完成了本發(fā)明。
即本發(fā)明如下所述。
[1]一種成型材料,其包含:
(A)由長(zhǎng)度5mm以上的碳纖維構(gòu)成的纖維基材;(B)環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂和不飽和聚酯樹脂中的至少任一種;(C)縱橫比為2.0以上且長(zhǎng)度小于3mm的(C-1)截面積0.8μm2以上的纖維狀無機(jī)填充劑或縱橫比為2.0以上且長(zhǎng)度小于3mm的(C-2)截面積0.05μm2以上的鱗片狀無機(jī)填充劑;以及(D)多異氰酸酯化合物。
[2]根據(jù)[1]所述的成型材料,上述(C)成分為(C-1)纖維狀無機(jī)填充劑,(C-1)成分的重均纖維長(zhǎng)度為210μm以下,纖維長(zhǎng)度350μm以下的纖維的含有率為85質(zhì)量%以上。
[3]根據(jù)[1]或[2]所述的成型材料,上述(C)成分為(C-1)纖維狀無機(jī)填充劑,上述(C-1)成分為碳纖維研磨纖維。
[4]根據(jù)[1]~[3]的任一項(xiàng)所述的成型材料,上述(C)成分的含有率為0.2質(zhì)量%以上。
[5]根據(jù)[1]~[4]的任一項(xiàng)所述的成型材料,上述(A)成分是長(zhǎng)度為5mm以上60mm以下的短纖維。
[6]根據(jù)[1]~[5]的任一項(xiàng)所述的成型材料,其進(jìn)一步包含(E)聚合引發(fā)劑。
[7]根據(jù)[6]所述的成型材料,其包含上述(A)成分30質(zhì)量%以上70質(zhì)量%以下、上述(B)成分30質(zhì)量%以上70質(zhì)量%以下、上述(C)成分0.2質(zhì)量%以上20質(zhì)量%以下、成分(D)5質(zhì)量%以上20質(zhì)量%以下、和成分(E)0.1質(zhì)量%以上5質(zhì)量%以下。
[8]一種片狀模塑料,其由[1]~[7]的任一項(xiàng)所述的成型材料形成。
[9]一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,其是將[1]~[7]的任一項(xiàng)所述的成型材料加熱加壓成型而得到的。
[10]一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,其是將[8]所述的片狀模塑料加熱加壓成型而得到的。
[11]一種成型材料的制造方法,上述成型材料包含:成分(A)’:由長(zhǎng)度5mm以上60mm以下的碳纖維構(gòu)成的短纖維束;成分(B):環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂和不飽和聚酯樹脂中的至少任一種;成分(C):縱橫比為2.0以上且長(zhǎng)度小于3mm的無機(jī)填充劑;以及成分(D):多異氰酸酯化合物,上述制造方法包括下述工序:將上述成分(B)、(C)和(D)混合,調(diào)制樹脂組合物的工序;使用刮刀將上述樹脂組合物涂布在載體膜上,形成樹脂組合物層的工序;在上述樹脂組合物層的表面撒布上述成分(A)’的工序;在撒布有上述成分(A)’的樹脂組合物層的表面,將設(shè)置有上述樹脂組合物層的其它載體膜疊層,使上述樹脂組合物層對(duì)置,制作疊層膜的工序;對(duì)上述疊層膜加壓,使上述樹脂組合物含浸于上述成分(A)’的工序;以及將含浸后的上述疊層膜基本上保持等溫,使上述樹脂組合物增稠的工序。
[12]根據(jù)[11]所述的成型材料的制造方法,上述成分(C)為選自成分(C-1)和(C-2)中的至少一種。
(C-1)截面積0.8μm2以上的纖維狀無機(jī)填充劑
(C-2)截面積0.05μm2以上的鱗片狀無機(jī)填充劑
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供可獲得具有高機(jī)械特性的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的成型材料。進(jìn)一步,可以降低由上述成型材料獲得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械物性的偏差。
附圖說明
圖1是顯示SMC的制造工序的一例的示意圖。
圖2是實(shí)施例和比較例所使用的碳纖維研磨纖維的質(zhì)量累計(jì)分布圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的成型材料包含:
(A)由長(zhǎng)度5mm以上的碳纖維構(gòu)成的纖維基材;(B)環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂和不飽和聚酯樹脂中的至少任一種;(C)縱橫比為2.0以上且長(zhǎng)度小于3mm(即不含長(zhǎng)度3mm以上的成分)的(C-1)截面積0.8μm2以上的纖維狀無機(jī)填充劑或縱橫比為2.0以上且長(zhǎng)度小于3mm的(C-2)截面積0.05μm2以上的鱗片狀無機(jī)填充劑;以及(D)多異氰酸酯化合物。以下,對(duì)各構(gòu)成要件進(jìn)行詳細(xì)說明。
(A)由長(zhǎng)度5mm以上的碳纖維構(gòu)成的纖維基材
本發(fā)明的成型材料含有(A)由長(zhǎng)度5mm以上的碳纖維構(gòu)成的纖維基材(以下稱為“成分(A)”)。
作為構(gòu)成成分(A)的碳纖維,可舉出例如聚丙烯腈(PAN)系、人造絲系和瀝青系的碳纖維。其中從壓縮強(qiáng)度優(yōu)異考慮,優(yōu)選為PAN系碳纖維。
成分(A)的形態(tài)可以為將碳纖維束(絲束)切斷成特定長(zhǎng)度而成的短纖維束,此外也可以是將連續(xù)纖維沿一個(gè)方向并絲了的形態(tài)、以連續(xù)纖維作為經(jīng)紗和緯紗而制成織物的形態(tài)、將絲束沿一個(gè)方向并絲并用緯紗輔助紗保持的形態(tài)、將多片一個(gè)方向的增強(qiáng)纖維的片材沿不同方向重疊并用輔助紗固定而制成多軸經(jīng)編的形態(tài)、非織造布等。
特別是,優(yōu)選作為上述成分(A)使用將碳纖維絲束切斷成特定長(zhǎng)度而成的短纖維束,制成包含該成分(A)的成型材料,即SMC。一般而言,使用SMC制作的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與使用預(yù)浸料等制作的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相比有機(jī)械特性差的傾向,但通過本發(fā)明可以使機(jī)械特性有效地提高。
此外,作為成分(A)也可以并用將碳纖維絲束切斷成特定長(zhǎng)度而成的短纖維束、與上述的其它形態(tài)的碳纖維基材。通過并用,可以制成兼具SMC和預(yù)浸料的優(yōu)勢(shì)的成型材料,例如在制作具有細(xì)小凹凸部的大型成型品時(shí),可以使成型品整體的機(jī)械特性提高。
構(gòu)成成分(A)的碳纖維的長(zhǎng)度為5mm以上,優(yōu)選為10mm以上。
在作為成分(A)使用切斷成特定長(zhǎng)度而成的碳纖維的短纖維束的情況下,上述短纖維優(yōu)選為5mm以上60mm以下。通過為5mm以上,從而使用包含該成分(A)的成型材料而制作的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可以具有高機(jī)械特性。通過為60mm以下,例如在將成型材料壓制成型時(shí)可獲得良好的流動(dòng)性,因此優(yōu)選。一般而言,優(yōu)選為SMC所使用的增強(qiáng)纖維的長(zhǎng)度,更優(yōu)選為25mm以下。
在作為成分(A)使用切斷成特定長(zhǎng)度而成的碳纖維的短纖維束的情況下,在成型材料中,優(yōu)選制成上述短纖維束的目付為50mg/m以上4000mg/m以下,更優(yōu)選為1000mg/m以上4000mg/m以下的束而二維隨機(jī)分布并堆積。短纖維束的目付通過作為原料的碳纖維絲束的目付直接決定、或者通過分割短纖維束來決定。如果短纖維束的目付為50mg/m以上4000mg/m以下,則可更均勻地獲得高物性的成型品,因此優(yōu)選。特別是,在短纖維束的目付為1000mg/m以上的情況下,將本發(fā)明的成型材料固化而獲得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彈性模量變得更高,因此優(yōu)選。
本發(fā)明的成型材料中的成分(A)的含量?jī)?yōu)選為30質(zhì)量%以上70質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為40質(zhì)量%以上60質(zhì)量%以下。通過為30質(zhì)量%以上,從而所得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械特性的提高效果變得顯著,此外通過為70質(zhì)量%以下,從而在將成型材料壓制成型時(shí)可獲得良好的流動(dòng)性,因此優(yōu)選。
(B)環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂和不飽和聚酯樹脂
本發(fā)明的成型材料含有環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂和不飽和聚酯樹脂中的至少一者(以下稱為“成分(B)”)。
本發(fā)明的成型材料中的成分(B)的含量?jī)?yōu)選為30質(zhì)量%以上70質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為40質(zhì)量%以上60質(zhì)量%以下。通過為30質(zhì)量%以上,從而成型材料具有充分的流動(dòng)性,成型性變得良好,因此優(yōu)選,此外通過為70質(zhì)量%以下,從而所得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械特性變得充分高,因此優(yōu)選。
(B-1)環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂
環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂是由環(huán)氧樹脂成分與不飽和一元酸成分的反應(yīng)而獲得的不飽和酸環(huán)氧酯。作為環(huán)氧樹脂成分,使用1分子中具有至少2個(gè)環(huán)氧基的化合物,可舉出例如,以雙酚A、雙酚F、溴化雙酚A為代表的以雙酚化合物作為主骨架的二縮水甘油基醚型環(huán)氧樹脂;以苯酚酚醛清漆或甲酚酚醛清漆、溴化苯酚酚醛清漆為代表的以多核苯酚化合物作為主骨架的聚縮水甘油基醚型環(huán)氧樹脂;以二聚酸、偏苯三甲酸為代表的以有機(jī)多元酸作為主骨架的聚縮水甘油基酯型環(huán)氧樹脂;雙酚A的氧化乙烯或氧化丙烯加成物、乙二醇和氫化雙酚A等以二醇化合物作為主骨架的縮水甘油基醚型環(huán)氧樹脂,等環(huán)氧樹脂。這些環(huán)氧樹脂作為環(huán)氧樹脂成分可以單獨(dú)使用或并用使用。
作為不飽和基一元酸成分,可舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、山梨酸等具有聚合性不飽和基的一元酸,這些具有聚合性不飽和基的一元酸作為不飽和基一元酸成分可以單獨(dú)或并用使用。
環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂可以單獨(dú)使用特定的樹脂,此外可以并用多種樹脂。
環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂,一般而言,添加苯乙烯等聚合性乙烯基單體作為反應(yīng)性稀釋劑而使用。
作為市售的環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂,可舉出“環(huán)氧酯3002M”、“環(huán)氧酯3000M”(以上,共榮社化學(xué)(株)的制品)等,作為添加了苯乙烯作為反應(yīng)性稀釋劑的市售制品,可舉出“Neopol 8051”、“Neopol 8101”(以上,日本u-pica(株)的制品)等。
(B-2)不飽和聚酯樹脂
不飽和聚酯樹脂是通過α,β-烯烴系不飽和二羧酸與2價(jià)的二醇的縮合而合成的。上述聚酯的合成中,除了這2個(gè)成分以外,也可以并用飽和二羧酸、芳香族二羧酸或與二羧酸反應(yīng)的二環(huán)戊二烯等。
作為α,β-烯烴系不飽和羧酸的例子,可舉出例如馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、和這些二羧酸的酸酐。作為與這些α,β-烯烴系二羧酸并用的二羧酸的例子,可舉出例如己二酸、癸二酸、琥珀酸、葡糖酸、鄰苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、四氯鄰苯二甲酸等。
作為2價(jià)的二醇,使用了例如鏈烷二醇、含氧鏈烷二醇、對(duì)雙酚A加成了氧化乙烯、氧化丙烯等氧化烯而得的二醇等。除此以外,可以使用單醇、3價(jià)三醇。
作為鏈烷二醇的例子,可舉出例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、環(huán)己二醇等。作為含氧鏈烷二醇,可舉出例如二氧乙二醇、雙丙甘醇、三甘醇等。作為與這些二醇并用的1價(jià)或3價(jià)的醇,可舉出例如辛醇、油醇、三羥甲基丙烷等。
不飽和聚酯樹脂可以單獨(dú)使用特定的樹脂,此外可以并用多種樹脂。
不飽和聚酯樹脂也與上述環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂同樣,一般而言,添加苯乙烯等聚合性乙烯基單體作為反應(yīng)性稀釋劑而使用。
可以將環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂或不飽和聚酯樹脂單獨(dú)使用,也可以將兩者并用。在并用的情況下,環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂與不飽和聚酯樹脂的配合量只要根據(jù)各樹脂的種類而適當(dāng)選擇即可,但以質(zhì)量比計(jì)通常為1:4~4:1,優(yōu)選為1:2~2:1。
(C)縱橫比為2.0以上且長(zhǎng)度小于3mm(即不含長(zhǎng)度3mm以上的成分)的無機(jī)填充劑
本發(fā)明的成型材料含有(C)縱橫比為2.0以上且不含長(zhǎng)度3mm以上的成分的無機(jī)填充劑(以下有時(shí)稱為“成分(C)”)。
成分(C)為以下的(C-1)和(C-2)中的任一種。
(C-1)截面積0.8μm2以上的纖維狀無機(jī)填充劑
(C-2)截面積0.05μm2以上的鱗片狀無機(jī)填充劑
成分(C)如后所述,具有使本發(fā)明的成型材料的機(jī)械特性提高的效果。另外(C-1)和(C-2)可以各自單獨(dú)使用,也可以將兩者并用。
一般而言,包含環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂、不飽和聚酯樹脂的SMC通過使基質(zhì)樹脂組合物含浸于增強(qiáng)纖維基材后,通過氧化鎂、多異氰酸酯化合物等增稠劑增稠來制造。根據(jù)本發(fā)明人等的研究,表明本發(fā)明中的成分(C)即使配合于通過氧化鎂被增稠的成型材料,也不具有使所得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械特性提高的效果,但如果配合于通過多異氰酸酯化合物被增稠的成型材料,則所得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械特性大幅提高。
作為其理由,可以考慮例如,
·使用通過氧化鎂被增稠的成型材料而制作的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與使用通過多異氰酸酯化合物被增稠的成型材料而制作的產(chǎn)物相比有脆的傾向,在發(fā)揮成分(C)帶來的機(jī)械特性提高效果之前復(fù)合材料本身破壞,
·例如在作為成分(C)使用了由碳纖維構(gòu)成的無機(jī)填充劑的情況下。多異氰酸酯化合物能夠與存在于碳纖維表面的極性基團(tuán)反應(yīng)。因此,包含多異氰酸酯化合物的基質(zhì)樹脂組合物與成分(C)具有高粘接性,
·例如在作為成分(C)使用了由碳纖維構(gòu)成的無機(jī)填充劑的情況下。在增稠工序中,通過多異氰酸酯化合物與成分(B)所具有的羥基的反應(yīng)而產(chǎn)生的氨基甲酸酯鍵與碳纖維具有良好的粘接性。因此,包含多異氰酸酯化合物的基質(zhì)樹脂組合物與成分(C)具有高粘接性等,作為結(jié)果,可以認(rèn)為在包含后述的(D)多異氰酸酯化合物的成型材料中,可獲得所得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度、彈性模量等機(jī)械特性的提高效果。
此外成分(C)降低通過包含該成分(C)的成型材料而獲得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械特性的偏差,可以再現(xiàn)性好地制造高品質(zhì)的成型品。
關(guān)于成分(C)的縱橫比,從纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彈性模量提高效果的觀點(diǎn)考慮,通常為2.0以上,優(yōu)選為3.0以上,更優(yōu)選為4.0以上。此外成分(C)不含長(zhǎng)度3mm以上的成分,但從成型材料的制造工序中的工序通過性方面考慮,優(yōu)選不含長(zhǎng)度1mm以上的成分。
本發(fā)明的成型材料中的成分(C)的含量?jī)?yōu)選為0.2質(zhì)量%以上20質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.2質(zhì)量%以上10質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選為0.4質(zhì)量%以上8質(zhì)量%以下,最優(yōu)選為0.4質(zhì)量%以上6質(zhì)量%以下。通過為20質(zhì)量%以下,從而成型材料中的其它成分在成分(A)中的含浸性變得良好,此外成型材料具有充分的流動(dòng)性,因此成型性變得良好。此外通過為0.2質(zhì)量%以上,從而上述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械特性的提高效果、特性的偏差降低效果充分發(fā)揮。
(C-1)截面積0.8μm2以上的纖維狀無機(jī)填充劑
作為本發(fā)明中的成分(C),可舉出(C-1)截面積0.8μm2以上的纖維狀無機(jī)填充劑(以下有時(shí)稱為“成分(C-1)”)。
在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中,通過拉伸或壓縮而產(chǎn)生的應(yīng)力是將對(duì)纖維狀無機(jī)填充劑起作用的荷重除以該纖維狀無機(jī)填充劑的截面積而得的。因此,從增大截面積而使強(qiáng)度、彈性模量提高的觀點(diǎn)考慮,成分(C-1)截面積優(yōu)選為0.8μm2以上。更優(yōu)選為20μm2以上。
此外,從成型材料的制造工序中工藝通過性方面考慮,截面積優(yōu)選為190000μm2以下,更優(yōu)選為320μm2以下,特別優(yōu)選為260μm2以下。
另外纖維狀無機(jī)填充劑的截面積由纖維的半徑R以πR2算出。
成分(C-1)的原材料只要是作為無機(jī)填充劑而通常使用的就沒有特別限制,可舉出例如將玻璃纖維、碳纖維、鋁纖維、鈦酸鉀纖維等根據(jù)需要粉碎成微細(xì)而得的材料、氮化硅晶須、氧化鋁晶須、碳化硅晶須、鎳晶須等針狀結(jié)晶等。
其中,從與先前說明的多異氰酸酯樹脂、氨基甲酸酯鍵部分的粘接性的觀點(diǎn)考慮,特別優(yōu)選為碳纖維,更具體而言,特別優(yōu)選為碳纖維研磨纖維。另外,碳纖維可以是PAN系和瀝青系中的任一種。
成分(C-1)的重均纖維長(zhǎng)度為210μm以下,特別優(yōu)選纖維長(zhǎng)度350μm以下的纖維的含有率為85質(zhì)量%以上。通過使成分(C-1)的重均纖維長(zhǎng)度為210μm以下,并且使纖維長(zhǎng)度350μm以下的纖維的含有率為85質(zhì)量%以上,從而成型材料中的均勻分散變得容易,此外關(guān)于所得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械特性的提高、物性的偏差降低可獲得高的效果。進(jìn)一步在后述的成型材料的制造中,對(duì)使用了刮刀等一般裝置的制造工藝的適應(yīng)性也高,產(chǎn)業(yè)上也優(yōu)選。
特別優(yōu)選使重均纖維長(zhǎng)度為100μm以下,并且使纖維長(zhǎng)度350μm以下的纖維的含有率為95質(zhì)量%以上。
(C-2)截面積0.05μm2以上的鱗片狀無機(jī)填充劑
作為本發(fā)明中的成分(C),可舉出(C-2)截面積0.05μm2以上的鱗片狀無機(jī)填充劑(以下有時(shí)稱為“成分(C-2)”)。
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中,由拉伸或壓縮產(chǎn)生的應(yīng)力是將對(duì)鱗片狀無機(jī)填充劑起作用的荷重除以該鱗片狀無機(jī)填充劑的截面積而得的。因此,從增大截面積而使強(qiáng)度、彈性模量提高的觀點(diǎn)考慮,截面積優(yōu)選為0.05μm2以上。鱗片狀無機(jī)填充劑由于能夠二維地補(bǔ)強(qiáng)包含該鱗片狀無機(jī)填充劑的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,因此即使具有比較小的截面積,也發(fā)揮高的效果。作為截面積,更優(yōu)選為0.2μm2以上。
此外,從成型材料的制造工序中的工藝通過性方面考慮,截面積優(yōu)選為500000μm2以下,更優(yōu)選為100μm2以下,特別優(yōu)選為1μm2以下。
另外,鱗片狀無機(jī)填充劑的截面積由平均粒徑b與厚度h的積(bh)算出。
成分(C-2)的原材料只要是作為無機(jī)填充劑而通常使用的就沒有特別限制,可舉出例如滑石、云母、粘土、玻璃薄片、硫酸鈣、氫氧化鋁、勃姆石等。其中,從纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械特性提高效果高方面考慮,特別優(yōu)選為勃姆石。
(D)多異氰酸酯化合物
在本發(fā)明的成型材料中,多異氰酸酯化合物(以下有時(shí)稱為“成分(D)”)作為增稠劑起作用。
作為多異氰酸酯化合物,可舉出2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯等二異氰酸酯或多官能的多異氰酸酯,或通過具有羥基的聚醚多元醇或聚酯多元醇與二異氰酸酯化合物的反應(yīng)而獲得的末端具有異氰酸酯基的異氰酸酯預(yù)聚物等。
關(guān)于多異氰酸酯化合物的含量,相對(duì)于(B-1)環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂或(B-2)不飽和聚酯樹脂所包含的環(huán)氧丙烯酸酯的羥基1個(gè),多異氰酸酯化合物的異氰酸酯基數(shù)為0.1個(gè)以上1.5個(gè)以下,優(yōu)選為0.5個(gè)以上1.2個(gè)以下的范圍。
為了使成型材料中的成分(D)充分地增稠,多異氰酸酯化合物的異氰酸酯基數(shù)優(yōu)選為0.1個(gè)以上。此外為了防止多余的異氰酸酯基與水分反應(yīng)而發(fā)泡,成型后不使發(fā)泡殘留在成型物(即纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)內(nèi)部,多異氰酸酯化合物的異氰酸酯基數(shù)優(yōu)選為1.5個(gè)以下。
另外,本發(fā)明的成型材料中的成分(D)的含量通常為5質(zhì)量%以上20質(zhì)量%以下程度。
(E)聚合引發(fā)劑
本發(fā)明的成型材料根據(jù)需要可以包含在通常的環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂、不飽和聚酯樹脂的固化時(shí)使用的聚合引發(fā)劑和固化促進(jìn)劑。
作為本發(fā)明所使用的聚合引發(fā)劑,可舉出1,1-二(叔丁基過氧基)環(huán)己烷、叔丁基過氧化異丙基碳酸酯、叔戊基過氧基異丙基碳酸酯、甲基乙基酮過氧化物、叔丁基過氧化苯甲酸酯、過氧化苯甲酰、二枯基過氧化物、異丙基苯氫過氧化物等有機(jī)過氧化物。聚合引發(fā)劑可以使用1種,也可以并用多種。
聚合引發(fā)劑的使用量相對(duì)于環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂組合物100重量份,優(yōu)選為0.1重量份以上5重量份以下,更優(yōu)選為0.5重量份以上3重量份以下。
(F)其它添加物
本發(fā)明的成型材料,在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),可以包含上述成分(C)以外的無機(jī)填充劑、內(nèi)部脫模劑、穩(wěn)定劑(阻聚劑)、顏料、著色劑等添加物。
成分(C)以外的無機(jī)填充劑的種類,沒有特別限制,可以使用例如,碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、二氧化硅、熔融二氧化硅、硫酸鋇、氧化鈦、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋁、磷酸鈣、滑石、云母、粘土、玻璃粉末等公知的材料,它們可以并用2種以上。
無機(jī)填充劑的含量從輕量化方面考慮,期望添加必要最小限度。
對(duì)內(nèi)部脫模劑的種類沒有特別限制??梢允褂美缬仓徜\等脂肪酸金屬鹽、二烷基磺基琥珀酸鈉等表面活性劑等公知的材料。
(成型材料的制造方法)
對(duì)本發(fā)明的成型材料的制造方法沒有特別限制,可以通過調(diào)制包含上述成分(B)、(C)、(D)和根據(jù)需要除了成分(E)以外包含任意成分的樹脂組合物,使其含浸于成分(A),保持一定期間而增稠來獲得。
其中,作為成分(A)含有成分(A)’:由長(zhǎng)度5mm以上60mm以下的碳纖維構(gòu)成的短纖維束的成型材料優(yōu)選通過以下方法來制造。
即,在制造包含成分(A)’:由長(zhǎng)度5mm以上60mm以下的碳纖維構(gòu)成的短纖維束、成分(B):環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂和不飽和聚酯樹脂中的至少任一種、成分(C):縱橫比為2.0以上且長(zhǎng)度小于3mm的無機(jī)填充劑、成分(D):多異氰酸酯化合物的成型材料時(shí),優(yōu)選為下述成型材料的制造方法,其包括下述工序:將上述成分(B)、(C)和(D)混合,調(diào)制樹脂組合物的工序;使用刮刀將上述樹脂組合物涂布在載體膜上,形成樹脂組合物層的工序;在上述樹脂組合物層的表面,撒布上述成分(A)’的工序;在撒布有上述成分(A)’的樹脂組合物層的表面,將設(shè)置有上述樹脂組合物層的其它載體膜疊層,使上述樹脂組合物層對(duì)置,制作疊層膜的工序;對(duì)上述疊層膜加壓,使上述樹脂組合物含浸于上述成分(A)’的工序;以及將含浸后的上述疊層膜基本上保持等溫,使上述樹脂組合物增稠的工序。
這樣的制造方法例如可以利用圖1所示那樣的SMC機(jī)器等公知的裝置來實(shí)施。具體而言,可以在上述樹脂組合物層的表面,撒布上述成分(A)’,制作二維隨機(jī)取向了的短的碳纖維束堆積了的片材,使樹脂組合物含浸于該片材,然后在10℃以上50℃以下的溫度熟化數(shù)天,進(jìn)行增稠來制造成型材料。
在使用圖1所示那樣的SMC機(jī)器的情況下,樹脂組合物優(yōu)選為能夠在成分(A)’中含浸并且不發(fā)生從載體膜2的旁邊滴液那樣的粘度。此外在熟化后,即基本上保持等溫并增稠后的樹脂組合物的粘度優(yōu)選為可以容易地剝落載體膜那樣的粘度。
實(shí)施例
以下,通過實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明。然而,本發(fā)明不限定于實(shí)施例。此外將實(shí)施例和比較例的結(jié)果匯總記載于表1~5。
·碳纖維研磨纖維的制造
(制造例1)
將長(zhǎng)絲數(shù)為60000根(60K)的碳纖維束(三菱麗陽株式會(huì)社制 制品名:TRH50 60M,單纖維的截面積28.3μm2)5束捆扎而切割成10mm長(zhǎng)。將其以供給量50kg/h供給至設(shè)置了篩直徑1mm的連續(xù)磨機(jī)裝置(seishin企業(yè)制制品名:Orient磨機(jī)VM-32),以風(fēng)量30m3/分鐘的排出量排出,獲得了碳纖維研磨纖維(M1)。
(制造例2)
將碳纖維束5束捆扎而切割成30mm長(zhǎng),使篩直徑為3mm,除此以外,與制造例1同樣地操作,獲得了碳纖維研磨纖維(M2)。
(制造例3)
使供給量為25kg/h,除此以外,與制造例2同樣地操作,獲得了碳纖維研磨纖維(M3)。
·纖維長(zhǎng)度分布的測(cè)定
稱量分取所得的碳纖維研磨纖維約50mg,投入到約15g的乙醇中后,攪拌使其分散。從所得的分散液迅速地取2ml,轉(zhuǎn)移至內(nèi)部的直徑50mm的皿并靜置,碳纖維研磨纖維充分地沉淀之后,使用體視顯微鏡(Olympus制,SZX12),通過透射光照明來拍攝將在乙醇中沉淀的碳纖維研磨纖維放大到50倍的圖像。
將拍攝到的圖像,使用圖像解析軟件(三谷商事株式會(huì)社制二維圖像解析軟件,WinROOF)通過以下步驟來解析。
將圖像中的黑線(表示碳纖維研磨纖維所包含的各個(gè)碳纖維短纖維)規(guī)定為直線,通過圖像解析軟件的針狀分離功能,定義畫面內(nèi)的全部黑線(i)的長(zhǎng)度Li(單位為μm)。但是,與畫面的邊緣接觸的黑線不作為定義長(zhǎng)度的對(duì)象。
對(duì)皿內(nèi)的不重復(fù)的任意5處實(shí)施同樣的顯微鏡圖像拍攝和圖像解析。
由定義了5處的圖像所包含的長(zhǎng)度的全部黑線(i)的長(zhǎng)度Li的列表,求出纖維長(zhǎng)度的質(zhì)量累計(jì)分布,并且使用式(1)算出碳纖維研磨纖維的重均纖維長(zhǎng)度Lw。
[數(shù)1]
其中,在式(1)中符號(hào)Σ意味著對(duì)作為定義長(zhǎng)度的對(duì)象的全部黑線求出總和。
將制造例1~3中分別獲得的碳纖維研磨纖維(M1~M3)、和日本polymer產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制的碳纖維研磨纖維(制品名:MP30X)的質(zhì)量累計(jì)分布圖示于圖2中。各碳纖維研磨纖維的重均纖維長(zhǎng)度和350μ以下的纖維的含有率如下。另外,都不含長(zhǎng)度3mm以上的纖維。
碳纖維研磨纖維(M1):192μm 85質(zhì)量%
碳纖維研磨纖維(M2):256μm 80質(zhì)量%
碳纖維研磨纖維(M3):301μm 73質(zhì)量%
碳纖維研磨纖維(MP30X):95μm 99質(zhì)量%
(實(shí)施例1)
·樹脂糊料(樹脂組合物)的調(diào)制
分別使用環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂(日本u-pica株式會(huì)社制,制品名:Neopol 8051。雙酚A二縮水甘油基醚的甲基丙烯酸加成物)100質(zhì)量份、作為固化劑的1,1-二(叔丁基過氧基)環(huán)己烷的75%溶液(日本油脂株式會(huì)社制,制品名:PERHEXA C-75(EB))0.5質(zhì)量份和叔丁基過氧化異丙基碳酸酯的74%溶液(化藥akzo株式會(huì)社制,制品名:カヤカルボンBIC-75)0.5質(zhì)量份、作為內(nèi)部脫模劑的磷酸酯系衍生物組合物(Axel Plastic Research Laboratory社制,制品名:MOLD WIZ INT-EQ-6)0.35質(zhì)量份、作為增稠劑的改性二苯基甲烷二異氰酸酯(三井化學(xué)株式會(huì)社制,制品名:COSMONATE LL)15.5質(zhì)量份、作為穩(wěn)定劑的1,4-苯醌0.02質(zhì)量份、和碳纖維研磨纖維(M1)5質(zhì)量份,將它們充分地混合攪拌而獲得了樹脂糊料。
·SMC的制造
將所得的樹脂糊料使用刮刀以厚度成為1.0mm的方式涂布在聚乙烯制的載體膜上,在其上,將長(zhǎng)絲數(shù)為15000根的碳纖維束(三菱麗陽株式會(huì)社制,TR50S 15L)切削成長(zhǎng)度25mm而得的物質(zhì)以碳纖維的目付變得大致均勻的方式、并且以切削后的碳纖維的方向變得隨機(jī)的方式撒布。進(jìn)一步,用以厚度成為1.0mm的方式涂布了相同樹脂糊料的、另一方的聚乙烯制的載體膜以樹脂糊料側(cè)向內(nèi)而夾入,通過輥之間進(jìn)行推壓,使樹脂糊料含浸于碳纖維束而獲得了SMC前體。將所得的SMC前體在室溫(23℃)靜置72小時(shí),從而使SMC前體中的樹脂糊料充分地增稠,獲得了環(huán)氧丙烯酸酯樹脂組合物良好地含浸于碳纖維束的SMC。除了碳纖維研磨纖維以外的碳纖維相對(duì)于所得的SMC的含有率為50質(zhì)量%。
另外,關(guān)于SMC的制造,采用以下基準(zhǔn)評(píng)價(jià)。
a:可以使用刮刀,在載體膜上以均勻厚度進(jìn)行樹脂糊料的涂布。
b:由于在刮刀的樹脂積存處內(nèi)碳纖維研磨纖維的一部分被濃縮,不能通過刮刀的間隙,因此不能在載體膜上以均勻厚度進(jìn)行樹脂糊料的涂布。
此外,使樹脂糊料含浸于碳纖維束而獲得了SMC前體時(shí),通過目視和觸感評(píng)價(jià)含浸性。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下。
A:樹脂糊料充分地含浸于碳纖維束。
B:樹脂糊料部分地未含浸于碳纖維束。
C:樹脂糊料未含浸于碳纖維束。
·平板狀的CFRP成型體的成型
對(duì)成型用模具以進(jìn)料速率(SMC的面積相對(duì)于模具面積的比例)65%進(jìn)料,在模具溫度140℃、壓力8MPa的條件下使所得的SMC加熱加壓固化2分鐘,獲得了厚度2mm、300mm見方的平板狀的CFRP成型體(成型板)。
·成型板的機(jī)械特性的測(cè)定
由所得的成型板,切出長(zhǎng)度100mm、寬度25mm的抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)片。使用5kNInstron萬能試驗(yàn)機(jī),以L/D=40、十字頭速度5mm/分鐘實(shí)施3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。對(duì)5個(gè)試驗(yàn)片進(jìn)行測(cè)定,將分別求出的抗彎強(qiáng)度和彈性模量的平均值設(shè)為成型板的抗彎強(qiáng)度和彈性模量。進(jìn)一步將標(biāo)準(zhǔn)偏差除以平均值而求出變異系數(shù)(CV(%))。成型板的抗彎強(qiáng)度為375MPa(變異系數(shù)18.4%),彎曲彈性模量為26GPa(變異系數(shù)10.3%),獲得了良好的彎曲特性。
(實(shí)施例2)
代替碳纖維研磨纖維(M1)而使用了碳纖維研磨纖維(MP30X),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而獲得SMC,成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。成型板的抗彎強(qiáng)度為338MPa(變異系數(shù)21%),彎曲彈性模量為26.4GPa(變異系數(shù)17%),獲得了良好的彎曲特性。
(比較例1)
不使用碳纖維研磨纖維而調(diào)制樹脂糊料,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而獲得SMC,成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。獲得了抗彎強(qiáng)度為274MPa(變異系數(shù)26.1%),彎曲彈性模量為19.8GPa(變異系數(shù)21.6%)的彎曲特性。
(比較例2)
使用了作為環(huán)氧丙烯酸酯樹脂的MgO增稠型環(huán)氧丙烯酸酯樹脂(日本u-pica株式會(huì)社制,制品名:Neopol 8026)100質(zhì)量份、作為內(nèi)部脫模劑的硬脂酸鋅(日本油脂株式會(huì)社制,制品名:硬脂酸鋅)2質(zhì)量份、作為增稠劑的氧化鎂(協(xié)和化學(xué)制,制品名:Kyowamag#150)6質(zhì)量份,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而獲得SMC,成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。獲得了抗彎強(qiáng)度為263MPa(變異系數(shù)10.6%),彎曲彈性模量為22.7GPa(變異系數(shù)12.0%)的彎曲特性。
(比較例3)
不使用碳纖維研磨纖維,除此以外,與比較例2同樣地操作而獲得SMC,成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。獲得了抗彎強(qiáng)度為272MPa(變異系數(shù)15.9%),彎曲彈性模量為23.8GPa(變異系數(shù)17.8%)的彎曲特性。
(比較例4)
不使用碳纖維研磨纖維,使所得的SMC中的除了碳纖維研磨纖維以外的碳纖維的含有率為52質(zhì)量%,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作(即,將實(shí)施例1中的碳纖維研磨纖維替換成等量的碳纖維短纖維)而調(diào)制SMC。使用所得的SMC,成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。獲得了抗彎強(qiáng)度為325MPa(變異系數(shù)17.1%),彎曲彈性模量為22.1GPa(變異系數(shù)12.6%)的彎曲特性。
將實(shí)施例1、實(shí)施例2、比較例1~比較例4的結(jié)果示于表1中。
[表1]
(實(shí)施例3)
將碳纖維研磨纖維(MP30X)與碳纖維研磨纖維(M3)以質(zhì)量比50:50均勻地混合,獲得了碳纖維研磨纖維(M4)(重均纖維長(zhǎng)度198μm,纖維長(zhǎng)度350μm以下為86質(zhì)量%)。
·樹脂糊料的調(diào)整
作為碳纖維研磨纖維,使用了所得的碳纖維研磨纖維(M4),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作,獲得樹脂糊料,使用其制造SMC。
使用所得的SMC,與實(shí)施例1同樣地成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。將結(jié)果示于表2中。
(實(shí)施例4~6)
使用碳纖維研磨纖維(MP30X)、(M1)和(M2),以表2所記載的混合比率(質(zhì)量比)分別均勻地混合,調(diào)制出碳纖維研磨纖維(M8)、(M9)和(M10)。
使用了所得的碳纖維研磨纖維(M8)、(M9)和(M10),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而獲得樹脂糊料,使用其制造SMC。
使用所得的SMC,與實(shí)施例1同樣地成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。將結(jié)果示于表2中。
[表2]
(實(shí)施例7~11)
將碳纖維研磨纖維(M1)的量如表3所記載那樣變更,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而獲得樹脂糊料,使用其制造SMC。
使用所得的SMC,與實(shí)施例1同樣地成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。將結(jié)果示于表3中。
[表3]
(實(shí)施例12)
使環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂(日本u-pica株式會(huì)社制,制品名:Neopol 8051。雙酚A二縮水甘油基醚的甲基丙烯酸加成物)的量為65質(zhì)量份,使不飽和聚酯樹脂(日本u-pica株式會(huì)社制,制品名:u-pica7579。)為35質(zhì)量份進(jìn)行了配合,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而獲得樹脂糊料,使用其制造SMC。
使用所得的SMC,與實(shí)施例1同樣地成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。將結(jié)果示于表4中。
(比較例5)
不使用碳纖維研磨纖維而調(diào)制出樹脂糊料,除此以外,與實(shí)施例12同樣地操作而獲得SMC,成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。將結(jié)果示于表4中。
(實(shí)施例13)
代替環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂(日本u-pica株式會(huì)社制,制品名:Neopol 8051。雙酚A二縮水甘油基醚的甲基丙烯酸加成物),配合了不飽和聚酯樹脂(日本u-pica株式會(huì)社制,制品名:u-pica 7579。)100質(zhì)量份,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而獲得樹脂糊料,使用其制造SMC。
使用所得的SMC,與實(shí)施例1同樣地成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。將結(jié)果示于表4中。
(比較例6)
不使用碳纖維研磨纖維而調(diào)制出樹脂糊料,除此以外,與實(shí)施例13同樣地操作而獲得SMC,成型平板狀的CFRP成型體,評(píng)價(jià)了成型板的機(jī)械特性。將結(jié)果示于表4中。
[表4]
〔關(guān)于成型材料的制造方法的比較例〕
(比較例7)
·樹脂糊料的調(diào)整
代替碳纖維研磨纖維(M1)而使用了碳纖維研磨纖維(M2),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而獲得了樹脂糊料。
·SMC的制造
將樹脂糊料使用刮刀以厚度成為1.0mm的方式涂布在聚乙烯制的載體膜上,但在刮刀的樹脂積存處內(nèi)碳纖維研磨纖維的一部分不能通過刮刀的間隙,樹脂糊料在聚乙烯制的載體膜上的涂布困難,不能獲得良好的碳纖維增強(qiáng)片狀模塑料。
(比較例8)
·樹脂糊料的調(diào)整
代替碳纖維研磨纖維(M1)而使用了碳纖維研磨纖維(M3),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而獲得了樹脂糊料。
·SMC的制造
將樹脂糊料使用刮刀以厚度成為1.0mm的方式涂布在聚乙烯制的載體膜上,但在刮刀的樹脂積存處內(nèi)碳纖維研磨纖維的一部分不能通過刮刀的間隙,不能獲得良好的碳纖維片狀模塑料。
(比較例9)
將碳纖維研磨纖維(MP30X)與碳纖維研磨纖維(M3)以質(zhì)量比40:60均勻地混合,獲得了碳纖維研磨纖維(M5)(重均纖維長(zhǎng)度219μm,纖維長(zhǎng)度350μm以下為83.4質(zhì)量%)。
·樹脂糊料的調(diào)整
作為碳纖維研磨纖維,使用了所得的碳纖維研磨纖維(M5),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作,獲得了樹脂糊料。
·SMC的制造
將樹脂糊料使用刮刀以厚度成為1.0mm的方式涂布在聚乙烯制的載體膜上,但在刮刀的樹脂積存處內(nèi)碳纖維研磨纖維的一部分被濃縮而不能通過刮刀的間隙。
(比較例10)
將碳纖維研磨纖維(M1)與碳纖維研磨纖維(M3)以質(zhì)量比90:10均勻地混合,獲得了碳纖維研磨纖維(M6)(重均纖維長(zhǎng)度203μm,纖維長(zhǎng)度350μm以下為83.8質(zhì)量%)。
·樹脂糊料的調(diào)整
作為碳纖維研磨纖維,使用了所得的碳纖維研磨纖維(M6),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作,獲得了樹脂糊料。
·SMC的制造
將樹脂糊料使用刮刀而以厚度成為1.0mm的方式涂布在聚乙烯制的載體膜上,但在刮刀的樹脂積存處內(nèi)碳纖維研磨纖維的一部分被濃縮而不能通過刮刀的間隙。
(比較例11)
將碳纖維研磨纖維(MP30X)與碳纖維研磨纖維(M2)以質(zhì)量比27:73均勻地混合,獲得了碳纖維研磨纖維(M7)(重均纖維長(zhǎng)度213μm,纖維長(zhǎng)度350μm以下為85.1質(zhì)量%)。
·樹脂糊料的調(diào)整
作為碳纖維研磨纖維,使用了所得的碳纖維研磨纖維(M7),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作,獲得了樹脂糊料。
·SMC的制造
將樹脂糊料使用刮刀以厚度成為1.0mm的方式涂布在聚乙烯制的載體膜上,但在刮刀的樹脂積存處內(nèi)碳纖維研磨纖維的一部分被濃縮而不能通過刮刀的間隙。
[表5]
本發(fā)明的成型材料與使用了氧化鎂作為增稠劑的情況、或不使用特定形狀的無機(jī)填充劑的情況相比,可以再現(xiàn)性良好地制作強(qiáng)度和彈性模量?jī)?yōu)異的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
產(chǎn)業(yè)可利用性
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供可獲得具有高機(jī)械特性的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的成型材料。進(jìn)一步,可以降低由上述成型材料獲得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的、機(jī)械物性的偏差。
符號(hào)的說明
1 樹脂糊料
2 載體膜
3 刮刀
4 碳纖維束
5 切碎機(jī)
6 含浸輥
7 卷繞輥。