[发明专利]纤维增强复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及基本上由增强纤维和基质（树脂/金属/陶瓷）构成的、拉伸强度大且具有各向同性的纤维增强复合材料。

背景技术

在飞机或汽车、运动用具、乐器用箱等范围广泛的用途中，基本上由碳纤维、玻璃纤维这样的增强纤维、和基质（树脂/金属/陶瓷）构成的纤维增强复合材料正在被使用。对于在这样用途中使用的纤维增强复合材料，一般要求拉伸强度大、具有各向同性。

现有技术文献

专利文献

例如在专利文献1中，作为生产率高的材料，公开了将短纤维的增强纤维混在基质树脂中的纤维增强复合材料。

在专利文献2中，公开了为了在成形时没有短纤维流动这样的问题，用短纤维制造湿式无纺布，接着浸渗基质树脂的纤维增强复合材料。

专利文献3中，公开了为了在成形时、或湿式网制造时短纤维不流动，而用短纤维制造干式无纺布、接着浸渗基质树脂的纤维增强复合材料。

一般地，长纤维可以用于要求大的拉伸强度的用途，例如在专利文献4中，公开了在沿一个方向排列的长纤维中浸渗基质树脂而得到片材，接着将多个片材改变角度并层叠，由此高度兼顾了大的拉伸强度和各向同性的纤维增强复合材料。

另外，在专利文献5中，也公开了将碳纤维的长纤维作为插入经纱（                                                ）的经编片）。

专利文献6中也公开了在形成为织物的连续纤维中浸渗基质树脂而得的纤维增强复合材料。

专利文献1 : 国际公开第2007/020910号小册子

专利文献2 : 日本特开2010-274514号公报

专利文献3 : 日本特开2006-2294号公报

专利文献4 : 日本特开2010-270420号公报

专利文献5 : 日本特开2010-43400号公报

专利文献6 : 日本特开2010-18909号公报。

发明内容

对于专利文献1中公开的纤维增强复合材料，在成形时纤维易于在基质树脂流动的方向上取向，难以得到各向同性。

对于专利文献2中公开的纤维增强复合材料，在湿式无纺布制造时纤维易于在水这样的分散介质的流动方向上取向，难以得到高的各向同性。另外，由于需要使纤维向水等中分散、或使片材干燥的步骤，因此生产率易于变低。而且，为了向水等中的分散变得容易而使用纤维长度短的短纤维时，难以得到具有大的拉伸强度的纤维增强复合材料。

对于专利文献3中公开的纤维增强复合材料，与混在基质树脂中的情况或形成为湿式无纺布的情况相比，由于使用纤维长度长的短纤维，因此可得到较大的拉伸强度，但难以得到足够大的拉伸强度。另外，由于需要切割纤维而形成片材的步骤，因此生产率易于变低。

专利文献4中公开的、将长纤维在一个方向上排列而得的纤维增强复合材料为了改善各向同性而需要将多个片材改变角度而层叠，生产率易于变低。另外，由于没有连接层间的纤维，因此有易于层间剥离的倾向。

专利文献5中公开的片材由于具有编织地纱（地編糸），因此与将碳纤维仅在一个方向上排列的情况相比，各向同性高，但难以得到充分的各向同性。

专利文献6中公开的使长纤维成为编织物的纤维增强复合材料也难以得到各向同性，因此一般层叠而使用。因此生产率易于变低，也容易产生层间剥离。

本发明的课题是提供纤维增强复合材料，其改善了上述现有技术的缺点，可通过生产率高的技术控制各向异性，同时可得到大的拉伸强度。

为了实现上述课题，本发明的纤维增强复合材料具有以下的构成。即，

纤维增强复合材料，其是基本上由长纤维的增强纤维和基质构成的纤维增强复合材料，其特征在于，增强纤维具有卷曲。

本发明的纤维增强复合材料优选增强纤维的卷曲为锯齿形状。

本发明的纤维增强复合材料优选增强纤维在一个方向上排列。

本发明的纤维增强复合材料优选增强纤维为PAN系碳纤维。

本发明的纤维增强复合材料优选增强纤维的卷曲数为1～25。

本发明的纤维增强复合材料优选基质为热塑性树脂。

基本上由长纤维的增强纤维和基质构成的纤维增强复合材料没有层叠时，难以得到各向同性，但本发明的纤维增强复合材料即使不层叠，各向异性也可以控制，可得到大的拉伸强度。

具体实施方式