[发明专利]碳纤维预浸料

说明书

技术领域

本发明涉及碳纤维预浸料。本发明特别涉及碳纤维预浸料的柔软性和固化后的复合材料的机械物性优异，碳纤维预浸料表面具有适度的粘着性(粘性)的碳纤维预浸料。

背景技术

专利文献1中公开了通过使粒径5～100微米、粒子比重0.1～3的粉体附着在预浸料的表面来改良预浸料的表面的方法。例如，专利文献1中例示了通过使作为无机粉体的沸石附着在预浸料的表面来改良粘性，但有通过使粉体附着而纤维强化复合材料的机械物性倾向于降低这样的课题。此外，由于沸石具有水分的保持功能，水分的吸附、脱离量多，因此对沸石附近的基体树脂带来水分的影响，因此进而纤维强化复合材料的机械物性可能会降低。

此外，专利文献1中例示了硬脂酸镁，但硬脂酸镁一般作为润滑剂使用，如果在纤维强化复合材料的强化纤维层间局部存在，则机械物性会降低。该文献中还显示了作为单向纤维强化复合材料的强化纤维与基质树脂的粘接性的一个指标的90°方向的弯曲强度极端地降低。

关于将碳纤维预浸料固化后的碳纤维强化复合材料，一般而言压缩强度比抗拉强度低，作为构件强度，压缩强度成为判断材料的情况多。因此，在考虑机械物性方面，压缩强度是重要的，但一般而言在使粉体附着在预浸料表面的情况、粉体的量多的情况下，有对成型后的强化纤维复合材料的机械物性(特别是0°压缩强度)带来不良影响这样的问题。另一方面，在附着的粉体的量少的情况下，粘性的降低效果不会持续。要求预浸料的粘性的降低效果持续，对成型后的强化纤维复合材料的机械物性(特别是0°压缩强度)没有不良影响的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9－100360号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的是提供预浸料的柔软性和固化后的复合材料的机械物性(特别是0°压缩强度)优异，具有适度的粘性的碳纤维预浸料。

用于解决课题的方法

本发明人等为了解决上述课题而反复进行了深入研究，结果完成了本发明。即，在表面上以1～20g/m²的范围附着有选自碳化硅粒子、氧化铝粒子和高岭土粒子中的1种以上无机粒子的碳纤维预浸料。所述无机粒子的粒度分布的D50的值优选为0.9μm以上20μm以下。每1m²碳纤维预浸料所包含的碳纤维的质量(以下，称为“FAW”。)优选为500g/m²以上。

发明的效果

根据本发明，可获得预浸料的柔软性和固化后的复合材料的机械物性(特别是0°压缩强度)优异，具有适度的粘性的碳纤维预浸料。

附图说明

图1为显示复合材料面板以真空袋成型时的固化条件的图。

具体实施方式

本发明的碳纤维预浸料为在一面或两面的表面上附着有选自碳化硅粒子、氧化铝粒子和高岭土粒子中的1种以上无机粒子的碳纤维预浸料。

本发明的碳纤维预浸料所包含的碳纤维没有特别地限定，可举出PAN系碳纤维、沥青系碳纤维。优选为PAN系碳纤维。关于碳纤维，在单一的预浸料中可以使用1种碳纤维，也可以规则地或不规则地排列多种碳纤维来使用。通常，在要求特定方向上比强度、比弹性模量高的用途中，碳纤维在单一方向上取向的单一方向预浸料是最适合的，但也能够预先将碳纤维加工成长纤维毡、织物等片形态，用于碳纤维预浸料。

本发明的碳纤维预浸料所包含的基体树脂没有特别地限定，可举出环氧树脂、聚酯树脂、酚树脂、聚酰亚胺树脂、马来酰亚胺树脂、具有苯基乙炔基等反应性的碳-碳三键末端的树脂、具有乙烯基末端的树脂、具有氰酸酯末端的树脂等。优选为环氧树脂。

本发明所使用的无机粒子选自碳化硅粒子、氧化铝粒子和高岭土粒子。本发明所使用的无机粒子可以同时使用2种以上，使用仅1种时预浸料的制造工艺变简单，因此优选，使用仅碳化硅粒子时预浸料的制造工艺中的粒子的操作容易，因此更优选。

碳化硅粒子没有特别地限定，可举出黑色碳化硅、绿色碳化硅的粒子。优选为绿色碳化硅的粒子。

氧化铝粒子没有特别地限定，可举出白色熔融氧化铝、褐色熔融氧化铝的粒子。优选为白色熔融氧化铝的粒子。

高岭土粒子有湿式高岭土、干式高岭土、煅烧高岭土等。其中优选为煅烧高岭土。此外，还可以优选使用通过氨基硅烷、乙烯基硅烷实施过表面处理的高岭土(改性高岭土)。