預(yù)成型體、片材及一體化片材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供在成型加工時(shí)具有優(yōu)異的成型加工性、而且在成型加工后得到的成型體的耐沖擊特性與剛度的均衡性優(yōu)異的預(yù)成型體、片材及一體化片材。本發(fā)明的預(yù)成型體的特征在于，分別層疊有如下所示的(A)及(B)：(A)自增強(qiáng)片層，所述自增強(qiáng)片層通過熱塑性樹脂(a－1)和由與所述熱塑性樹脂(a－1)為相同種類的熱塑性樹脂形成的纖維或帶(a－2)被增強(qiáng)；(B)增強(qiáng)片層，所述增強(qiáng)片層通過由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b－1)和熱塑性樹脂(b－2)被增強(qiáng)。
【專利說明】
預(yù)成型體、片材及一體化片材
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及能夠得到同時(shí)實(shí)現(xiàn)高剛度和高耐沖擊性、而且均質(zhì)性高的片狀材料的 預(yù)成型體、片材(sheet material)及一體化片材。
【背景技術(shù)】
[0002] 纖維增強(qiáng)塑料（W下稱為FRP:Fiber Reinforced Plastic)輕質(zhì)且具有優(yōu)異的力 學(xué)特性，用于運(yùn)些FRP的增強(qiáng)纖維使用了有機(jī)纖維、無機(jī)纖維等。其中，從比強(qiáng)度、比剛度特 別優(yōu)異、可得到出眾的輕質(zhì)性的觀點(diǎn)考慮，可合適地使用碳纖維，碳纖維增強(qiáng)塑料（W下稱 為CFRPiCarbon Fiber Reinforced Plastic)輕質(zhì)且具有優(yōu)異的機(jī)械特性，在運(yùn)動(dòng)用途、航 空器用途中取得了好的實(shí)際成果，近年來，在風(fēng)車葉片、壓力容器、建筑增強(qiáng)材料等產(chǎn)業(yè)領(lǐng) 域中的應(yīng)用也有進(jìn)展。另外，在輕質(zhì)化的要求不斷增高的汽車用途中也備受關(guān)注。
[0003] 作為FRP的代表性形態(tài)，可舉出對(duì)預(yù)成型體(將片狀材料層疊而得到)進(jìn)行加壓成 型而得到的成型品。作為構(gòu)成該片狀材料的碳纖維，通常為將連續(xù)的增強(qiáng)纖維沿單向排列 而成的碳纖維、或進(jìn)行了織物加工的碳纖維。使用了運(yùn)樣的增強(qiáng)纖維基材的成型品顯示出 高剛度和輕質(zhì)化效果。然而，經(jīng)常存在下述情況：因碳纖維的增強(qiáng)而呈現(xiàn)出脆性破壞，耐沖 擊性不足。另一方面，作為提高耐沖擊特性的嘗試，已知有使用有機(jī)纖維作為增強(qiáng)纖維、使 熱塑性樹脂為特定種類的技術(shù)，但剛度不足。
[0004] 非專利文獻(xiàn)1公開了使用由碳纖維形成的織物基材和具有自身殘余應(yīng)力的自增強(qiáng) 型熱塑性樹脂來改善碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的拉伸應(yīng)變的技術(shù)。然而，該技術(shù)旨在提高拉 伸應(yīng)變，并未提及沖擊特性。另外，所有的層均用連續(xù)纖維增強(qiáng)，難W進(jìn)行拉深、曲面形狀的 賦形。
[0005] 另外，專利文獻(xiàn)1公開了通過使用由芳族聚酷胺纖維的紗線與自身增強(qiáng)型的熱塑 性樹脂片層的組合形成的預(yù)成型體、從而提高防彈背屯、所必需的耐貫穿特性的技術(shù)。然而， 該技術(shù)的特別之處在于由芳族聚酷胺纖維帶來的耐貫穿特性，因此剛度并不充分。
[0006] 專利文獻(xiàn)2公開了配合了規(guī)定量的有機(jī)纖維和無機(jī)纖維的無紡布、和通過樹脂將 所述無紡布進(jìn)行復(fù)合而成的材料。對(duì)于該技術(shù)而言，雖然耐沖擊特性和剛度充分，但由于使 用連續(xù)纖維，所W缺乏拉深、曲面形狀等的賦形性。
[0007] 專利文獻(xiàn)3公開了利用熱塑性樹脂和使用了不連續(xù)的增強(qiáng)纖維的襯墊(mat)材料、 并能夠加工成復(fù)雜形狀的片材。然而，該技術(shù)是為了對(duì)不連續(xù)的增強(qiáng)纖維賦予肋(rib)、凸 起(boss)等形狀而使用的，剛度與初性的均衡性不能說是充分的。
[000引專利文獻(xiàn)1:日本專利第5013543號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-139841號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)3:日本特開平2-231128號(hào)公報(bào)
[0011] 非專矛U文南犬1:1.Taketa et al ,Interply hybrid composites with carbon fiber reinforced polypropylene and self-reinforced polypropylene,Composites： Part A 41,927-932(2010)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 鑒于上述【背景技術(shù)】的問題點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供耐沖擊性與力學(xué)特性的均衡 性優(yōu)異、并且可進(jìn)行拉深、曲面形狀的賦形的預(yù)成型體、片材及一體化片材。
[0013] 為了解決上述課題，本發(fā)明采用下述任意構(gòu)成。
[0014] (1) -種預(yù)成型體，其特征在于，W熱塑性樹脂為基體樹脂，并且分別層疊有如下 所示的自增強(qiáng)片層(A)及增強(qiáng)片層(B)，
[0015] 所述自增強(qiáng)片層(A)通過熱塑性樹脂(a-1)和下述纖維或帶（tape)(a-2)被增強(qiáng)， 所述纖維或帶(a-2)由與該熱塑性樹脂(a-1)為相同種類的熱塑性樹脂形成；
[0016] 所述增強(qiáng)片層(B)包含由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)和熱塑性樹脂(b-2)。
[0017] (2)如（1)所述的預(yù)成型體，其中，所述增強(qiáng)片層(B)是在所述由不連續(xù)碳纖維形成 的無規(guī)墊(b-1)中含浸所述熱塑性樹脂(b-2)而得到的。
[0018] (3)如（1)所述的預(yù)成型體，其中，所述由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)配置在 所述熱塑性樹脂(b-2)與所述自增強(qiáng)片層(A)之間。
[0019] (4)如（1)~(3)中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其是將所述增強(qiáng)片層(B)和所述自增強(qiáng) 片層(A)多層層疊而成的。
[0020] (5)如（1)~(4)中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其中，所述不連續(xù)碳纖維的平均纖維長 度為50mmW下。
[0021] (6)如（1)~(5)中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其中，所述無規(guī)墊(b-1)中的所述不連 續(xù)碳纖維的分散率為90% W上，所述不連續(xù)碳纖維的取向角度分布的相對(duì)頻率的最大值小 于0.25,并且最小值為0.090 W上。
[0022] (7)如（1)~(6)中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其中，構(gòu)成所述增強(qiáng)片層(B)的熱塑性 樹脂（b-2)為選自聚締控系樹脂、聚酷胺樹脂、聚芳硫酸(polyarylene sulfide)樹脂及聚 醋樹脂中的任意樹脂。
[0023] (8)如(7)所述的預(yù)成型體，其中，構(gòu)成所述增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(b-2)為聚 締控系樹脂。
[0024] (9)如（1)~(8)中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其中，構(gòu)成所述自增強(qiáng)片層(A)的熱塑 性樹脂(a-1)及纖維或帶(a-2)均為聚締控系樹脂。
[0025] (10)如（1)~(9)中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其中，所述熱塑性樹脂(a-1)的峰值烙 融溫度低于所述纖維或帶(a-2)的峰值烙融溫度。
[0026] (11)-種片材，其是將(1)~（10)中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體層疊一體化而得到的。
[0027] (12)如（11)所述的片材，其中，所述增強(qiáng)片層(B)的厚度為500皿W下。
[0028] (13)-種片材，其是將(11)所述的片材多層層疊、并進(jìn)行一體化而得到的。
[0029] (14)如（13)所述的片材，其中，所述增強(qiáng)片層(B)的厚度為500皿W下。
[0030] (15)-種一體化片材，其包含(11)或（12)所述的片材和第二片材。
[0031] (16)如（15)所述的一體化片材，其中，所述第二片材是W熱塑性樹脂為基體樹脂 的片材。
[0032] (17)-種一體化片材，其包含(13)或（14)所述的片材和第二片材。
[0033] (18)如（17)所述的一體化片材，其中，所述第二片材是W熱塑性樹脂為基體樹脂 的片材。
[0034] 本發(fā)明中公開的預(yù)成型體、片材及一體化片材的成型加工時(shí)的賦型性優(yōu)異，耐沖 擊性與剛度的均衡性優(yōu)異。尤其是，通過滿足無規(guī)墊(random mat)中的不連續(xù)碳纖維的平 均纖維長度、分散率及取向角度分布，可得到優(yōu)異的片材及經(jīng)形狀賦形而成的成型品，所述 片材的上述特性變得更均勻，且在制成產(chǎn)品時(shí)可W不考慮由碳纖維帶來的剛度的顯現(xiàn)方 向。
【附圖說明】
[0035] [圖1]圖1是表示實(shí)施方式1的預(yù)成型體中使用的增強(qiáng)片層的一例的示意圖。
[0036] [圖2]圖2是表示實(shí)施方式1的預(yù)成型體的例子的示意圖。
[0037] [圖3]圖3是表示實(shí)施方式1的預(yù)成型體中的不連續(xù)碳纖維的分散狀態(tài)的一例的示 意圖。
[0038] [圖4]圖4是表示構(gòu)成本實(shí)施方式2的片材的、包含由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊 和熱塑性樹脂膜的增強(qiáng)片層(B-I)與自增強(qiáng)片層(A)的層疊結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
[0039] [圖5]圖5是表示構(gòu)成本實(shí)施方式2的片材的、在由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊中 含浸熱塑性樹脂膜而成的增強(qiáng)片層(B-2)與自增強(qiáng)片層(A)的層疊結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
[0040] [圖6]圖6是表示將圖4或圖5所示的層疊結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)片層(B-I)或(B-2)與自增強(qiáng) 片層(A) -體化而形成的片材的層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0041] [圖7]圖7是表示在本實(shí)施方式2的片材上貼合由粘接性樹脂(C)形成的膜而得到 的片材的示意圖。
[0042] [圖引圖8是表示本實(shí)施方式2的變形例中的一體化片材的一例的示意圖。
[0043] [圖9]圖9是表示實(shí)施例及比較例中使用的拉伸剪切試驗(yàn)片的立體圖。
[0044] [圖10]圖10是實(shí)施例中的將自增強(qiáng)片層(A)、與包含由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī) 墊(b-1)和熱塑性樹脂(b-2)的增強(qiáng)片層(B)層疊而成的預(yù)成型體的示意圖。
[0045] [圖11]圖11是實(shí)施例中的將自增強(qiáng)片層(A)、與包含由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī) 墊(b-1)和熱塑性樹脂(b-2)的增強(qiáng)片層(B)層疊而成的預(yù)成型體的示意圖。
[0046] [圖12]圖12是實(shí)施例中的在最外層配置無規(guī)墊(b-1)并進(jìn)行層疊而得到的預(yù)成型 體的示意圖。
[0047] [圖13]圖13是實(shí)施例中的在最外層配置構(gòu)成增強(qiáng)片層的熱塑性樹脂(b-2)并進(jìn)行 層疊而得到的預(yù)成型體的示意圖。
【具體實(shí)施方式】 [004引（實(shí)施方式1)
[0049] 本發(fā)明的實(shí)施方式1為預(yù)成型體，其特征在于，W熱塑性樹脂為基體樹脂，并且分 別層疊有如下所示的(A)及(B):
[0050] (A)自增強(qiáng)片層，所述自增強(qiáng)片層通過熱塑性樹脂(a-1)和下述纖維或帶(a-2)被 增強(qiáng)，所述纖維或帶(a-2)由與該熱塑性樹脂(a-1)為相同種類的熱塑性樹脂形成；
[0051] (B)增強(qiáng)片層，所述增強(qiáng)片層包含由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)和熱塑性樹 脂(b-2)。
[0052] W下對(duì)本實(shí)施方式I的預(yù)成型體進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0053] 構(gòu)成本實(shí)施方式1的預(yù)成型體的自增強(qiáng)片層(A)為下述自增強(qiáng)片層，所述自增強(qiáng)片 層W熱塑性樹脂為基體樹脂，并通過由與用作上述基體樹脂的熱塑性樹脂(a-1)為相同種 類的熱塑性樹脂形成的纖維或帶(a-2)被增強(qiáng)。所謂自增強(qiáng)，如非專利文獻(xiàn)1中記載的那樣， 是增強(qiáng)纖維與基體樹脂由同種樹脂形成的復(fù)合材料。
[0054] 作為本實(shí)施方式1中使用的自增強(qiáng)片層(A)，也可使用已經(jīng)在市場上銷售的產(chǎn)品。 可例舉Propex Fabrics Gm地制的"Qirv"(注冊商標(biāo)）、Lankhorst Pure Composites b.v. 制的"Pure"(注冊商標(biāo))等。
[0055] 另外，優(yōu)選的是，構(gòu)成本實(shí)施方式1的自增強(qiáng)片層(A)由熱塑性樹脂(a-1)和纖維或 帶(a-2)形成，并且上述熱塑性樹脂(a-1)的峰值烙融溫度低于纖維或帶(a-2)的峰值烙融 溫度。通過使熱塑性樹脂(a-1)的峰值烙融溫度低于纖維或帶(a-2)的峰值烙融溫度，可在 不使纖維或帶(a-2)完全烙融的情況下，將其與作為基體樹脂的熱塑性樹脂(a-1) -體化。 由此，可在不損害纖維或帶(a-2)的特性的情況下形成自增強(qiáng)片層(A)。纖維或帶(a-2)與熱 塑性樹脂(a-1)的烙融溫度之差例如可通過W下方式賦予:在制造纖維或帶(a-2)時(shí)，對(duì)作 為材料的熱塑性樹脂進(jìn)行拉伸而使其取向，制成由取向化的熱塑性樹脂形成的纖維或帶。
[0056] 此處，構(gòu)成上述自增強(qiáng)片層(A)的纖維或帶(a-2)與熱塑性樹脂(a-1)的各自的峰 值烙融溫度可如下測定。首先，將自增強(qiáng)片層(A)分離成纖維或帶(a-2)和熱塑性樹脂(a-1)。進(jìn)行分離時(shí)，使用剌刀，從自增強(qiáng)片層(A)的纖維面或帶面剝下該纖維或帶(a-2)。然后， 按照J(rèn)IS K712U1987)中規(guī)定的"塑料的轉(zhuǎn)變溫度測定方法"，針對(duì)纖維或帶(a-2)及熱塑性 樹脂(a-1)，測定烙融溫度的峰值。可按照W下方式測定:使用在爐內(nèi)溫度被控制為50°C的 真空干燥機(jī)中干燥24小時(shí)W上的試樣作為測定用的試樣，利用差示掃描量熱測定裝置，得 到基于上述標(biāo)準(zhǔn)的烙融溫度，將峰頂(peak top)作為峰值烙融溫度。
[0057] 對(duì)于本實(shí)施方式1的自增強(qiáng)片層(A)中使用的纖維或帶(a-2)的形態(tài)而言，只要形 成自增強(qiáng)片層(A)即可，沒有特別限制，例如，可舉出織物、對(duì)被沿單向拉齊的連續(xù)纖維布進(jìn) 行填縫而得到的產(chǎn)物等。其中，從生產(chǎn)率、操作性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選織物。
[0058] 本實(shí)施方式1的自增強(qiáng)片層(A)中使用的纖維或帶(a-2)、及熱塑性樹脂(a-1)只要 為相同種類的熱塑性樹脂即可，沒有特別限制，例如，可舉出選自聚乙締(PE)、聚丙締(PP) 等聚締控、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚酷胺(PA)、聚苯硫酸(PPS)等結(jié)晶性樹脂、它們 的共聚物及改性物等中的熱塑性樹脂。其中，從得到的片材的輕質(zhì)性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選聚丙 締系樹脂，從剛度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選聚酷胺系樹脂。從耐熱性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用聚芳硫 酸。
[0059] 作為自增強(qiáng)片層(A)中使用的熱塑性樹脂(a-1)，可在不損害本發(fā)明的目的的范圍 內(nèi)，在上述組所例舉的熱塑性樹脂中添加彈性體或橡膠成分等。
[0060] 接下來，對(duì)本實(shí)施方式1的增強(qiáng)片層(B)進(jìn)行說明。
[0061] 本實(shí)施方式1的增強(qiáng)片層(B)是由無規(guī)墊(b-1)(由不連續(xù)碳纖維形成)及熱塑性樹 月旨(b-2)的膜構(gòu)成的增強(qiáng)片層(B-1)、或者是在由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)中含浸 熱塑性樹脂(b-2)的膜而得到的增強(qiáng)片層(B-2)。此處，無規(guī)墊(b-1)是指由無規(guī)取向的不連 續(xù)碳纖維構(gòu)成的面狀體。
[0062] 此處，由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)的形態(tài)是指碳纖維的絲束及/或單纖維 分散成平面狀的形態(tài)，可例舉短切絲束墊片（chopped strand mat)、抄紙墊片、梳棉墊片 (carding mat)、氣流成網(wǎng)墊片(air-laid mat)等。絲束是指多根單纖維并行地排列并聚集 而成的產(chǎn)物。無規(guī)墊(b-1)的形態(tài)中，單纖維的分散狀態(tài)通常不具有規(guī)則性。通過形成上述 無規(guī)墊(b-1)的形態(tài)，從而作為成型加工性的指標(biāo)的對(duì)形狀的賦形性優(yōu)異，因此，容易成型 為復(fù)雜形狀。
[0063] 作為上述由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)的形態(tài)，更優(yōu)選的是不連續(xù)碳纖維 分散成大致單纖維狀而得到的面狀體。此處，所謂分散成大致單纖維狀，是指構(gòu)成不連續(xù)碳 纖維的不連續(xù)的碳纖維中，包含50質(zhì)量％ ^上的纖絲數(shù)少于100根的細(xì)纖度絲束。通過將所 述不連續(xù)的碳纖維分散成大致單纖維狀，從而使破壞的起點(diǎn)變得均勻，由此可得到穩(wěn)定的 剛度。另一方面，對(duì)于纖絲數(shù)多的纖維束而言，其端部經(jīng)常成為破壞的起點(diǎn)，存在剛度及其 可靠性差的情況。從上述觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選不連續(xù)碳纖維的70質(zhì)量％^上^纖絲數(shù)少于100根 的細(xì)纖度絲束的形式存在。
[0064] 本實(shí)施方式1中，作為構(gòu)成由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)的碳纖維，優(yōu)選使 用聚丙締臘(PAN)系、人造絲(rayon)系、木質(zhì)素(lignin)系、漸青系的碳纖維、石墨纖維。其 中，更優(yōu)選使用PAN系的碳纖維。另外，可W為對(duì)上述纖維實(shí)施了表面處理的纖維。作為表面 處理，有利用上漿劑進(jìn)行的處理、利用成束劑進(jìn)行的處理、添加劑的附著處理等。
[0065] 構(gòu)成無規(guī)墊(b-1)的不連續(xù)碳纖維的平均纖維長度Lw(平均纖維長度Lw是指質(zhì)量 平均纖維長度Lw)優(yōu)選為50mmW下。通過使質(zhì)量平均纖維長度Lw為上述范圍，從而容易調(diào)整 后述的無規(guī)墊(b-1)中的不連續(xù)碳纖維的二維接觸角度。
[0066] 質(zhì)量平均纖維長度Lw可利用W下的方法測定。將由本實(shí)施方式1的預(yù)成型體得到 的片狀材料、或進(jìn)行了形狀賦形的材料浸潰在溶劑中，將熱塑性樹脂溶解;或者對(duì)片材等進(jìn) 行加熱，將熱塑性樹脂成分燒掉，從而將不連續(xù)碳纖維分離。從分離的不連續(xù)碳纖維中隨機(jī) 地選擇400根，將各碳纖維的長度Li測量至10皿單位，使用各碳纖維的質(zhì)量分率Wi(此時(shí)，將 測定了長度的400根碳纖維的質(zhì)量作為100%)，W質(zhì)量平均為基準(zhǔn)，利用下式進(jìn)行計(jì)算。從 容易調(diào)整后述的二維接觸角度的觀點(diǎn)考慮，構(gòu)成本實(shí)施方式1的無規(guī)墊(b-1)的不連續(xù)碳纖 維的質(zhì)量平均纖維長度Lw優(yōu)選為50mmW下，特別優(yōu)選為25mmW下。質(zhì)量平均纖維長度Lw由 下式表示。
[0067] Lw= 2 (Li XWi)(單位:mm)
[006引 ? Li:測定的纖維長度(i = l、2、3、? ? ? 400)(單位:mm)
[0069] ? Wi:纖維長度Li的碳纖維的質(zhì)量分率(i = l、2、3、? ? ? 400)(單位:質(zhì)量％)。
[0070] 作為本實(shí)施方式1中的增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(b-2)，例如可舉出選自聚乙締 (PE)、聚丙締(PP)等聚締控、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚酷胺(PA)、聚苯硫酸(PPS)等 結(jié)晶性樹脂、它們的共聚物及改性物等中的熱塑性樹脂。其中，從得到的片材的輕質(zhì)性的觀 點(diǎn)考慮，優(yōu)選聚丙締系樹脂，從剛度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選聚酷胺系樹脂。從耐熱性的觀點(diǎn)考慮， 優(yōu)選使用聚苯硫酸。
[0071] 本實(shí)施方式1的預(yù)成型體中，構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(b-2)、及構(gòu)成自增強(qiáng) 片層(A)的熱塑性樹脂(a-1)沒有特別限制，優(yōu)選的是，在將本實(shí)施方式1的預(yù)成型體進(jìn)行一 體成型時(shí)的成型溫度下，各熱塑性樹脂發(fā)生烙融或軟化。通過選擇運(yùn)樣的樹脂，從而可使熱 塑性樹脂(b-2)及(a-1)含浸于無規(guī)墊(b-1)，形成介在有無規(guī)墊(b-1)的間層，在自增強(qiáng)片 層(A)與增強(qiáng)片層(B)之間呈現(xiàn)出牢固的機(jī)械接合。本實(shí)施方式I的預(yù)成型體中，特別優(yōu)選的 是，構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(b-2)、W及構(gòu)成自增強(qiáng)片層(A)的熱塑性樹脂(a-1)及 纖維或帶(a-2)均為聚締控樹脂。
[0072] 作為增強(qiáng)片層(B)中使用的熱塑性樹脂(b-2)，可在不損害本發(fā)明的目的的范圍 內(nèi)，在上述組所例舉的熱塑性樹脂中添加彈性體或橡膠成分等。
[0073] 在使用聚締控系樹脂作為構(gòu)成自增強(qiáng)片層(A)及增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(a-1) 及(b-2)的情況下，從粘接性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選包含反應(yīng)性官能團(tuán)。其中，優(yōu)選為用選自簇 基、酸酢基、徑基、環(huán)氧基、氨基、碳二亞胺基中的至少巧巾進(jìn)行改性而形成的聚締控系樹脂。 特別優(yōu)選為用酸酢基進(jìn)行改性而成的聚締控系樹脂。在使用聚酷胺系樹脂作為構(gòu)成自增強(qiáng) 片層(A)及增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(a-1)及(b-2)的情況下，從烙點(diǎn)及粘接性的觀點(diǎn)考 慮，可優(yōu)選使用共聚物。共聚物中，優(yōu)選3元共聚聚酷胺樹脂。關(guān)于作為構(gòu)成自增強(qiáng)片層(A) 及增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(a-1)及(b-2)而優(yōu)選的聚酷胺樹脂，可舉出聚酷胺12、聚酷胺 610、聚酷胺6/66/610。從粘接性的觀點(diǎn)考慮，特別優(yōu)選為3元共聚物聚酷胺6/66/610。
[0074] 作為制造本實(shí)施方式1中的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)的方法，可舉出W 下的方法。作為已知技術(shù)，可舉出：利用空氣流將不連續(xù)碳纖維分散而形成墊片的氣流成網(wǎng) 法、一邊機(jī)械地梳理切削碳纖維一邊形成墊片的梳棉法等干式工藝;基于在水中攬拌碳纖 維并進(jìn)行抄紙的Ra化ight法（日語：弓K弓斗b法）的濕式工藝。本發(fā)明中使用的不連續(xù)碳纖 維由于纖絲的分散優(yōu)異，所W特別優(yōu)選利用濕式工藝進(jìn)行制造。
[0075] 作為制作所述增強(qiáng)片層(B)的方法，例如有W下方法：由預(yù)先將不連續(xù)碳纖維分散 成單纖維狀而得的不連續(xù)碳纖維制造無規(guī)墊(b-1)，將膜狀的熱塑性樹脂(b-2)沿厚度方向 層疊在所得到的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)上。另外，只要在不損害本發(fā)明的效果 的范圍內(nèi)，還可W根據(jù)所期望的沖擊特性與剛度的均衡性、使用用途而適當(dāng)變更層疊的結(jié) 構(gòu)。例如，可如圖l-(a)所示那樣，在由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊11上疊合膜狀的熱塑性 樹脂12,形成增強(qiáng)片層13A;相反地，也可如圖l-(b)所示那樣，在膜狀的熱塑性樹脂12上疊 合由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊11，形成增強(qiáng)片層13B。另外，還可如圖I-(C)所示那樣，在 由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊11的厚度方向的兩面上配置膜狀的熱塑性樹脂12,形成增強(qiáng) 片層13C。換言之，在增強(qiáng)片層(B)中，根據(jù)所期望的不連續(xù)碳纖維的體積比例將膜狀的熱塑 性樹脂(b-2)層疊即可，優(yōu)選地，從膜狀的熱塑性樹脂(b-2)在由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī) 墊(b-1)中的含浸性變得容易的觀點(diǎn)考慮，可優(yōu)選例舉將由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)和膜狀的熱塑性樹脂(b-2)交替地層疊或W在厚度方向上呈對(duì)稱的方式層疊的方法。
[0076] 在為本實(shí)施方式1的增強(qiáng)片層(B)的情況下，也可使熱塑性樹脂(b-2)含浸至由不 連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)中。作為含浸的方法，使用上述由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī) 墊(b-1)，在已加熱至膜狀的熱塑性樹脂(b-2)發(fā)生烙融或軟化的溫度W上的狀態(tài)下賦予壓 力，使烙融的熱塑性樹脂(b-2)含浸至由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)中，由此，可得到 本實(shí)施方式1中的片狀的增強(qiáng)片層(B-2)。具體而言，可例舉W下方法:如圖l-(a)及圖l-(b) 所示，W在由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊11的厚度方向的一側(cè)配置了膜狀的熱塑性樹脂12 的狀態(tài)，加熱至使熱塑性樹脂12烙融的溫度，同時(shí)進(jìn)行加壓而使其含浸;如圖l-k)所示，用 膜狀的熱塑性樹脂12夾持由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊11，然后在熱塑性樹脂12發(fā)生烙融 的溫度下進(jìn)行加壓而使其含浸。
[0077] 此處，對(duì)于不連續(xù)碳纖維在增強(qiáng)片層(B)中的體積比例而言，從提高剛度和耐沖擊 性、及成型加工性之間的均衡性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為10~40體積％的范圍?？紤]到成型加工 性，進(jìn)一步優(yōu)選為15~30體積％，特別優(yōu)選為15~25體積％。
[0078] 另外，作為用于實(shí)現(xiàn)將上述熱塑性樹脂(b-2)含浸在無規(guī)墊(b-1)中而得到的增強(qiáng) 片層(B-2)的設(shè)備，可合適地使用壓縮成型機(jī)、雙帶擠壓機(jī)、壓延漉。在分批式的情況下，為 前者，通過形成將加熱用和冷卻用的兩臺(tái)機(jī)器并聯(lián)而成的間歇加壓系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率的 提高。在連續(xù)式的情況下，為后者，能夠容易地進(jìn)行從漉到漉的加工，連續(xù)生產(chǎn)能力優(yōu)異。
[0079] 本實(shí)施方式1的預(yù)成型體中，優(yōu)選的是，由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)配置 在熱塑性樹脂(b-2)與自增強(qiáng)片層(A)之間。通過形成運(yùn)樣的配置，從而使熱塑性樹脂(b-2) 與構(gòu)成自增強(qiáng)片層(A)的熱塑性樹脂(a-1)雙方含浸于由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，可得到增強(qiáng)片層(B)與自增強(qiáng)片層(A)的層間被纖維增強(qiáng)過的片狀材料及進(jìn)行了形狀賦 形的材料，作為片狀材料及進(jìn)行了形狀賦形的材料，可呈現(xiàn)出高力學(xué)特性。即，由于層間隔 著由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)而進(jìn)行一體化，所W即使熱塑性樹脂(b-2)與構(gòu)成自 增強(qiáng)片層(A)的熱塑性樹脂(a-1)及纖維或帶(a-2)不是相同種類的熱塑性樹脂，也可進(jìn)行 一體化。
[0080] 對(duì)于本實(shí)施方式1的預(yù)成型體而言，優(yōu)選是將自增強(qiáng)片層(A)及增強(qiáng)片層(B)多層 層疊而成的。例如，可舉出：圖2-(a)所示那樣的，W在最外層配置增強(qiáng)片層13A及13B、在內(nèi) 層配置自增強(qiáng)片層15的方式層疊而成的預(yù)成型體10A;圖2-(b)所示那樣的，采用下述夾層 結(jié)構(gòu)(3層結(jié)構(gòu)）的層疊結(jié)構(gòu)的預(yù)成型體10B，所述夾層結(jié)構(gòu)在最外層層疊自增強(qiáng)片層15,在 內(nèi)層層疊增強(qiáng)片層13(在由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊中含浸熱塑性樹脂而成）。此時(shí)的層 疊數(shù)沒有特別限制，從層疊工序的作業(yè)性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為30層W下，更優(yōu)選為20層W 下。另外，如圖2-k)所示，對(duì)于本實(shí)施方式1的預(yù)成型體IOC而言，不必將增強(qiáng)片層13A及/或 13B與自增強(qiáng)片層15交替地層疊，對(duì)于層疊的結(jié)構(gòu)而言，可根據(jù)所期望的沖擊特性與剛度的 均衡性、使用用途進(jìn)行適當(dāng)變更，只要在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)即可。例如，在一方 的最外層需要耐沖擊性、另一方的最外層需要強(qiáng)度的情況下，可W是如圖2-(d)所示那樣在 一方的最外層側(cè)配置耐沖擊性優(yōu)異的自增強(qiáng)片層15、在另一方的最外層配置力學(xué)特性優(yōu)異 的增強(qiáng)片層13A而成的在厚度方向上具有非對(duì)稱的層疊結(jié)構(gòu)的預(yù)成型體10D。從得到的成型 體的翅曲的觀點(diǎn)考慮，可優(yōu)選例舉W相對(duì)于厚度方向?yàn)閷?duì)稱的方式進(jìn)行層疊的方法。另外， 對(duì)于構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的無規(guī)墊(b-1)及熱塑性樹脂(b-2)、和構(gòu)成自增強(qiáng)片層(A)的熱塑性 樹脂(a-1)及纖維或帶(a-2)的層疊結(jié)構(gòu)，也可與上述相同。
[0081] 本實(shí)施方式1的預(yù)成型體中，無規(guī)墊(b-1)中的不連續(xù)碳纖維的分散率優(yōu)選為90% W上。不連續(xù)碳纖維的分散率為90% W上時(shí)，絕大部分的碳纖維W單纖維的狀態(tài)存在，碳纖 維具有高縱橫比(aspect ratio),并且均勻存在，因此，力學(xué)特性及耐沖擊性優(yōu)異。
[0082] 本實(shí)施方式1中，所謂不連續(xù)碳纖維的分散率，是指在0°~90°的銳角側(cè)對(duì)由不連 續(xù)碳纖維的單纖維、與同該不連續(xù)碳纖維接觸的其他不連續(xù)碳纖維的單纖維形成的二維接 觸角度進(jìn)行測量時(shí)，1° W上的碳纖維的單纖維的數(shù)量比例。
[0083] 所述分散率為90%W上時(shí)，可有效地利用碳纖維的強(qiáng)度?彈性模量，力學(xué)特性提 高。另外，熱塑性樹脂(b-2)向無規(guī)墊(b-1)中的含浸變得容易，可減少空隙的產(chǎn)生。作為更 優(yōu)選的碳纖維的分散狀態(tài)，分散率為96 % W上。
[0084]此處，所謂不連續(xù)碳纖維的二維接觸角度，是由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1) 中的、由不連續(xù)碳纖維的單纖維與同該不連續(xù)碳纖維接觸的其他不連續(xù)碳纖維的單纖維形 成的角度，將其定義為相接觸的單纖維彼此之間所形成的角度中的0° W上、90° W下的銳角 側(cè)的角度。使用附圖進(jìn)一步對(duì)所述二維接觸角度進(jìn)行說明。圖3-(a)、圖3-(b)是從面方向 (圖3-(a))及厚度方向（圖3-(b))對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式中的、無規(guī)墊中的碳纖維進(jìn)行觀察 時(shí)的示意圖。圖3-(a)、圖3-(b)中，1、2、3、4、5、及6為單根的不連續(xù)碳纖維(單纖維）。在對(duì)圖 3-(a)、（b)中的單纖維1與所接觸的單纖維之間的二維接觸角度進(jìn)行測定時(shí)，在圖3-(a)中 觀察到單纖維1與單纖維2~6交叉，但在圖3-(b)中，單纖維1未與單纖維5及6接觸。因此，對(duì) 于作為基準(zhǔn)的單纖維1，成為二維接觸角度的評(píng)價(jià)對(duì)象的是單纖維2~4,測定單纖維1與單 纖維2、單纖維1與單纖維3、單纖維1與單纖維4分別形成的角度。單纖維1與單纖維2所形成 的二維接觸角度是單纖維1與單纖維2所形成的2個(gè)角度中的0° W上、90° W下的銳角側(cè)的角 度e。纖維分散率通過下式表示。
[00 化]P = n/NX100(單位：％)
[00化]P:纖維分散率
[0087] n:接觸角度為1° W上的碳纖維的單纖維的總數(shù)
[0088] N:測量了接觸角度的碳纖維的單纖維的總數(shù)
[0089] 對(duì)測定構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的不連續(xù)碳纖維的二維接觸角度的方法沒有特別限制， 優(yōu)選的是，避開材料端部，盡可能使用位于中央附近并且無厚度變化的部分進(jìn)行測定。
[0090] 作為二維接觸角度的測定方法，可例舉下述方法:針對(duì)由不連續(xù)碳纖維形成的無 規(guī)墊(b-1)、或在無規(guī)墊(b-1)中含浸熱塑性樹脂(b-2)而得到的增強(qiáng)片層(B-2)，利用透射 光對(duì)不連續(xù)碳纖維進(jìn)行觀察。例如，在為增強(qiáng)片層(B-2)的情況下，通過切成薄片，從而能夠 容易地觀察碳纖維，可例舉從其表面觀察碳纖維的方法。運(yùn)種情況下，若對(duì)增強(qiáng)片層(B-2) 的表面進(jìn)行研磨而使不連續(xù)碳纖維露出，則變得更容易觀察碳纖維。
[0091] 對(duì)于本實(shí)施方式1的預(yù)成型體而言，從力學(xué)特性及耐沖擊特性的均質(zhì)性的觀點(diǎn)考 慮，優(yōu)選構(gòu)成無規(guī)墊(b-1)的不連續(xù)碳纖維的二維取向角度分布的相對(duì)頻率的最大值小于 0.25，并且最小值為0.090 W上。所謂不連續(xù)碳纖維的二維取向角度度數(shù)分布的相對(duì)頻率， 是表示不連續(xù)碳纖維的二維取向角度分布的指標(biāo)。
[0092] 本實(shí)施方式1中，構(gòu)成無規(guī)墊(b-1)的不連續(xù)碳纖維的二維取向角度度數(shù)分布中的 每30°的相對(duì)頻率的最大值及最小值利用W下方法計(jì)算。從由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊 (b-1)、或在無規(guī)墊(b-1)中含浸熱塑性樹脂(b-2)而得到的增強(qiáng)片層(B-2)中的不連續(xù)碳纖 維中，隨機(jī)地選出400根不連續(xù)碳纖維的單纖維，任意設(shè)定1根基準(zhǔn)直線(作為角度的基準(zhǔn)）， 測定全部的所選出的碳纖維的單纖維的取向方向相對(duì)于基準(zhǔn)直線所成的角度（W下簡記為 二維取向角度〇1)。將二維取向角度Oi規(guī)定為測定相對(duì)于基準(zhǔn)直線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向的角度 而得到的、0° W上且小于180°的角度。使用400根碳纖維的單纖維的相對(duì)于某一基準(zhǔn)線的二 維取向角度Qi，制成每30°的碳纖維的二維取向角度相對(duì)頻率分布，將其最大值及最小值作 為碳纖維的二維取向角度度數(shù)分布中的每30°的相對(duì)頻率的最大值及最小值。
[0093] 使隨機(jī)地選出的不連續(xù)碳纖維根數(shù)為400根W上時(shí)，碳纖維的二維取向角度度數(shù) 分布中的每30°的相對(duì)頻率的最大值及最小值幾乎不發(fā)生變化。另外，對(duì)測定不連續(xù)碳纖維 的二維取向角度度數(shù)分布中的每30°的相對(duì)頻率的最大值及最小值的部分沒有特別限制， 優(yōu)選的是，避開片材的端部，盡可能使用位于中央附近并且無厚度變化的部分進(jìn)行測定。不 連續(xù)碳纖維的二維取向角度度數(shù)分布中的每30°的相對(duì)頻率的最大值及最小值為O . 17時(shí)， 表示由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)或增強(qiáng)片層(B)中的碳纖維完全無規(guī)地配置。將二 維取向角度Qi規(guī)定為測定相對(duì)于基準(zhǔn)直線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向的角度而得到的、0° W上且小 于180°的角度。該取向角度Qi的每30°的相對(duì)頻率利用下式求出。
[0094] 相對(duì)頻率的最大值=Nmax/400
[0095] 相對(duì)頻率的最小值=Nmin/400
[0096] ? Qi:測定的二維取向角度(i = l、2、? ?、400)
[0097] . N30:取向角度Qi為0° W上且小于30°的碳纖維的根數(shù)
[009引 ? N60:取向角度Qi為30° W上且小于60°的碳纖維的根數(shù)
[0099] . N90:取向角度Qi為60° W上且小于90°的碳纖維的根數(shù)
[0100] ? N120:取向角度Qi為90° W上且小于120°的碳纖維的根數(shù)
[0101] ? N150:取向角度Qi為120° W上且小于150°的碳纖維的根數(shù)
[0102] ? N180:取向角度Qi為150° W上且小于180°的碳纖維的根數(shù)
[0103] ? Nmax:上述N30~N180中的最大值
[0104] ? Nmin:上述N30~N180中的最小值
[0105] 具體而言，關(guān)于從由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)、及在由不連續(xù)碳纖維形成 的無規(guī)墊(b-1)中含浸熱塑性樹脂(b-2)而得到的增強(qiáng)片層(B-I)測定二維取向角度的方 法，例如可例舉從表面觀察不連續(xù)碳纖維的取向的方法。在為片狀的增強(qiáng)片層(B-2)的情況 下，通過對(duì)片層表面進(jìn)行研磨而使不連續(xù)碳纖維露出，從而更容易觀察碳纖維，故而優(yōu)選。 另外，可例舉下述方法:針對(duì)上述無規(guī)墊(b-1)或片狀的增強(qiáng)片層(B-2)，利用透射光對(duì)碳纖 維的取向進(jìn)行觀察的方法。在為片狀的增強(qiáng)片層(B-2)的情況下，通過將片層切成薄片，從 而更易于觀察碳纖維，故而優(yōu)選。
[0106] 在難W利用上述方法進(jìn)行測定的情況下，可例舉下述方法：W不破壞增強(qiáng)片層(B-2)中的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)的結(jié)構(gòu)的方式除去熱塑性樹脂(b-2)，然后觀察 不連續(xù)碳纖維的取向。例如，可將增強(qiáng)片層(B-2)插入到2片不誘鋼制網(wǎng)(mesh)中，用螺栓等 進(jìn)行固定，W使由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)不發(fā)生移動(dòng)，然后使熱塑性樹脂(b-2) 灰化，用光學(xué)顯微鏡觀察得到的無規(guī)墊(b-1)并進(jìn)行測定。
[0107] 在構(gòu)成本實(shí)施方式1的預(yù)成型體的增強(qiáng)片層(B)為在無規(guī)墊(b-1)中含浸熱塑性樹 月旨(b-2)而得到的增強(qiáng)片層(B-2)的情況下，增強(qiáng)片層(B-2)的厚度優(yōu)選為500皿W下。在增 強(qiáng)片層(B-2)的厚度為SOOwiiW下的情況下，將本發(fā)明的片材成型時(shí)，片材的層疊結(jié)構(gòu)的自 由度提高，由此，可調(diào)整片材的力學(xué)特性與耐沖擊性的均衡性。更優(yōu)選增強(qiáng)片層(B-2)的厚 度為300皿^下。
[0108] 作為將本實(shí)施方式1的預(yù)成型體成型為片狀材料及進(jìn)行了形狀賦形的材料的方 法，例如，可例舉具有加熱及加壓機(jī)構(gòu)的加壓成型法。作為加壓成型法，可例舉熱加壓成型、 沖壓成型、加熱及冷卻化eat and cool)成型等，運(yùn)些加壓成型方法中，從加快成型周期、提 高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選沖壓成型或加熱及冷卻成型。
[0109] 在本實(shí)施方式1的預(yù)成型體中，根據(jù)其用途，可進(jìn)一步添加填充材料、導(dǎo)電性賦予 材料、阻燃劑、顏料、染料、潤滑劑、脫模劑、相容劑、分散劑、晶核劑、增塑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧 化劑、防著色劑、紫外線吸收劑、流動(dòng)性改良劑、發(fā)泡劑、抗菌劑、減振劑、防臭劑、滑動(dòng)性改 良劑、防靜電劑等。
[0110] 使用本實(shí)施方式1的預(yù)成型體進(jìn)行成型而成的片狀材料及進(jìn)行了形狀賦形的材料 可用作各種構(gòu)件、部件的構(gòu)成要素?？膳e出例如電氣、電子設(shè)備部件、汽車、兩輪車用結(jié)構(gòu)部 件、航空器用部件、日用品。從力學(xué)特性的觀點(diǎn)考慮，使用本發(fā)明的預(yù)成型體進(jìn)行成型而成 的片狀材料及進(jìn)行了形狀賦形的材料可優(yōu)選用于汽車內(nèi)外裝飾、電氣?電子設(shè)備殼體、日 用品。
[0111] (實(shí)施方式2)
[0112] 本發(fā)明的實(shí)施方式2是一種片材，其特征在于，W熱塑性樹脂為基體樹脂，并且將 (A)及(B)分別層疊一體化。
[0113] (A)自增強(qiáng)片層，所述自增強(qiáng)片層通過由與熱塑性樹脂(a-1)為相同種類的熱塑性 樹脂形成的纖維或帶(a-2)被增強(qiáng)；
[0114] (B)增強(qiáng)片層，所述增強(qiáng)片層是利用由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)而得到 的。
[0115] 本實(shí)施方式2的片材的力學(xué)特性與耐沖擊性的均衡性優(yōu)異，并且賦形性優(yōu)異。此 處，本實(shí)施方式2中記載的力學(xué)特性是指由彈性模量、強(qiáng)度等靜態(tài)力學(xué)試驗(yàn)得到的材料的物 性值，與由動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)得到的耐沖擊性有區(qū)別。
[0116] 構(gòu)成本實(shí)施方式2的片材的自增強(qiáng)片層(A)是下述自增強(qiáng)片層，所述自增強(qiáng)片層與 實(shí)施方式1同樣地，W熱塑性樹脂(a-1)為基體樹脂，通過由與用作上述基體樹脂的熱塑性 樹脂(a-1)為相同種類的熱塑性樹脂形成的纖維或帶(a-2)被增強(qiáng)。所謂自增強(qiáng)，如非專利 文獻(xiàn)1中記載的那樣，是增強(qiáng)纖維與基體樹脂由同種樹脂形成的復(fù)合材料。
[0117] 作為本實(shí)施方式2中使用的自增強(qiáng)片層(A)，可使用與實(shí)施方式1中使用的自增強(qiáng) 片層(A)同樣的自增強(qiáng)片層。
[0118] 對(duì)于本實(shí)施方式2的自增強(qiáng)片層(A)而言，優(yōu)選的是，與實(shí)施方式1同樣地由纖維或 帶(a-2)和作為基體樹脂的熱塑性樹脂(a-1)形成，并且上述熱塑性樹脂(a-1)的峰值烙融 溫度低于纖維或帶(a-2)的峰值烙融溫度。通過使上述熱塑性樹脂(a-1)的峰值烙融溫度低 于上述纖維或帶(a-2)的峰值烙融溫度，可在不使纖維或帶(a-2)完全烙融的情況下，將其 與作為基體樹脂的熱塑性樹脂(a-1)-體化。由此，可在不損害纖維或帶(a-2)的特性的情 況下形成自增強(qiáng)片層(A)。上述纖維或帶(a-2)與熱塑性樹脂(a-1)的烙融溫度之差例如可 通過W下方式賦予:在制造纖維或帶(a-2)時(shí)，對(duì)作為材料的熱塑性樹脂進(jìn)行拉伸而使其取 向，制成由取向化的熱塑性樹脂形成的纖維或帶。
[0119] 對(duì)于構(gòu)成自增強(qiáng)片層(A)的纖維或帶(a-2)和熱塑性樹脂(a-1)的各自的峰值烙融 溫度，可與實(shí)施方式1同樣地進(jìn)行測定。
[0120] 對(duì)于本實(shí)施方式2的自增強(qiáng)片層(A)中使用的纖維或帶(a-2)的形態(tài)，只要形成自 增強(qiáng)片層(A)即可，沒有特別限制，例如，可舉出織物、對(duì)被沿單向拉齊的連續(xù)纖維布進(jìn)行填 縫而得到的產(chǎn)物等。其中，從生產(chǎn)率、操作性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選織物。
[0121] 本實(shí)施方式2的自增強(qiáng)片層(A)中使用的纖維或帶(a-2)、及熱塑性樹脂(a-1)只要 為相同種類的熱塑性樹脂即可，沒有特別限制，例如，可舉出選自聚乙締(PE)、聚丙締(PP) 等聚締控、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚酷胺(PA)、聚苯硫酸(PPS)等結(jié)晶性樹脂、它們 的共聚物及改性物等中的熱塑性樹脂。其中，從得到的片材的輕質(zhì)性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選聚丙 締系樹脂，從剛度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選聚酷胺系樹脂。從耐熱性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用聚芳硫 酸。
[0122] 作為用于自增強(qiáng)片層(A)的熱塑性樹脂，可在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，在上 述組所例舉的熱塑性樹脂中添加彈性體或橡膠成分等。
[0123] 本實(shí)施方式2的增強(qiáng)片層(B)是由無規(guī)墊(b-1)(由不連續(xù)碳纖維形成)及熱塑性樹 月旨(b-2)的膜構(gòu)成的增強(qiáng)片層(B-I)，或者是在由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)中含浸 熱塑性樹脂(b-2)的膜而得到的增強(qiáng)片層(B-2)。作為不連續(xù)碳纖維，可使用將連續(xù)的碳纖 維切斷而得到的短切碳纖維。此處，無規(guī)墊(b-1)是指由無規(guī)取向的不連續(xù)碳纖維構(gòu)成的面 狀體。
[0124] 作為無規(guī)墊(b-1)的形態(tài)，更優(yōu)選的是不連續(xù)碳纖維分散成大致單纖維狀而得到 的面狀體。此處，所謂分散成大致單纖維狀，是指構(gòu)成無規(guī)墊(b-1)的不連續(xù)碳纖維中包含 50質(zhì)量％ ^上的纖絲數(shù)少于100根的絲束。通過將不連續(xù)碳纖維分散成大致單纖維狀，從而 使破壞的起點(diǎn)變得均勻，可得到穩(wěn)定的剛度。另一方面，對(duì)于纖絲數(shù)為100根W上的絲束而 言，其端部經(jīng)常成為破壞的起點(diǎn)，存在剛度及其可靠性差的情況。從上述觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選不 連續(xù)碳纖維的70質(zhì)量％^上^纖絲數(shù)少于100根的絲束的形式存在。
[0125] 構(gòu)成本實(shí)施方式2的增強(qiáng)片層(B-I)及(B-2)的無規(guī)墊(b-1)為不連續(xù)碳纖維的絲 束及/或單纖維分散成平面狀的形態(tài)，可例舉短切絲束墊片、抄紙墊片、梳棉墊片、氣流成網(wǎng) 墊片等。絲束是指多根單纖維并行地排列并聚集而成的產(chǎn)物。無規(guī)墊(b-1)的形態(tài)中，絲束 及/或單纖維的分散狀態(tài)通常不具有規(guī)則性。通過形成上述無規(guī)墊(b-1)的形態(tài)，從而作為 成型加工性的指標(biāo)的對(duì)形狀的賦形性優(yōu)異，因此，容易成型為復(fù)雜形狀。
[0126] 本實(shí)施方式2的增強(qiáng)片層(B-I)及(B-2)中，作為構(gòu)成無規(guī)墊(b-1)的碳纖維及熱塑 性樹脂(b-2)，可使用與實(shí)施方式1同樣的物質(zhì)。本實(shí)施方式2的片材中，構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的 熱塑性樹脂(b-2)、及構(gòu)成自增強(qiáng)片層(A)的熱塑性樹脂(a-1)沒有特別限制，優(yōu)選在將片材 進(jìn)行一體成型時(shí)的成型溫度下，各熱塑性樹脂發(fā)生烙融或軟化。通過選擇運(yùn)樣的樹脂，從而 可使熱塑性樹脂(b-2)及(a-1)含浸于無規(guī)墊(b-1)，形成介在有無規(guī)墊(b-1)的間層，在自 增強(qiáng)片層(A)與增強(qiáng)片層(B)之間呈現(xiàn)出牢固的機(jī)械接合。本實(shí)施方式2的片材中，特別優(yōu)選 的是，構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(b-2)、W及構(gòu)成自增強(qiáng)片層(A)的熱塑性樹脂(a-1) 及纖維或帶(a-2)均為聚締控樹脂。
[0127] 作為增強(qiáng)片層(B)中使用的熱塑性樹脂(b-2)，可在不損害本發(fā)明的目的的范圍 內(nèi)，在上述組所例舉的熱塑性樹脂中添加彈性體或橡膠成分等。
[0128] 作為制造本實(shí)施方式2的增強(qiáng)片層(B-I)及(B-2)中使用的由不連續(xù)碳纖維形成的 無規(guī)墊(b-1)的方法，可舉出與實(shí)施方式1同樣的方法。本實(shí)施方式2中使用的由不連續(xù)碳纖 維形成的無規(guī)墊(b-1)由于纖絲的分散優(yōu)異，所W優(yōu)選利用濕式工藝進(jìn)行制造。
[0129] 在制作增強(qiáng)片層(B-I)時(shí)，例如有W下方法:制造預(yù)先將不連續(xù)碳纖維分散成單纖 維狀而成的無規(guī)墊(b-1)，然后將熱塑性樹脂(b-2)的膜沿厚度方向?qū)盈B在該無規(guī)墊(b-1) 上。另外，對(duì)于層疊結(jié)構(gòu)而言，還可根據(jù)所期望的耐沖擊特性與剛度的均衡性、使用用途進(jìn) 行適當(dāng)變更，只要在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)即可。例如，可在由不連續(xù)碳纖維形成的 無規(guī)墊(b-1)上疊合熱塑性樹脂膜(b-2)，相反地，也可在熱塑性樹脂(b-2)的膜上疊合上述 無規(guī)墊(b-1)。另外，還可在上述無規(guī)墊(b-1)的厚度方向的兩面上配置熱塑性樹脂(b-2)的 膜。
[0130] 另一方面，在為本發(fā)明的增強(qiáng)片層(B-2)的情況下，使熱塑性樹脂(b-2)的膜含浸 至由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)中。作為進(jìn)行含浸的方法，在已加熱至熱塑性樹脂 (b-2)的膜發(fā)生烙融或軟化的溫度W上的狀態(tài)下，向上述無規(guī)墊(b-1)賦予壓力，使烙融的 熱塑性樹脂(b-2)含浸至上述無規(guī)墊(b-1)中，由此可得到增強(qiáng)片層(B-2)。具體而言，可例 舉W下方法：W在上述無規(guī)墊(b-1)的厚度方向的一側(cè)配置了熱塑性樹脂(b-2)的膜的狀 態(tài)，加熱至使熱塑性樹脂(b-2)烙融的溫度，同時(shí)進(jìn)行加壓而使其含浸;將熱塑性樹脂(b-2) 的膜配置在上述無規(guī)墊(b-1)的厚度方向的兩面而進(jìn)行夾持，然后在熱塑性樹脂(b-2)的膜 發(fā)生烙融的溫度下進(jìn)行加熱，同時(shí)賦予壓力。
[0131] 此處，對(duì)于由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)在增強(qiáng)片層(B-I)及(B-2)中的體 積比例而言，從剛度和耐沖擊性、及成型加工性之間的均衡性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為10~40體 積％的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為15~30體積％，特別優(yōu)選為15~25體積％。
[0132] 本實(shí)施方式2中，通過將自增強(qiáng)片層(A)層疊于上述增強(qiáng)片層(B-I)及(B-2)并進(jìn)行 一體化，從而制成片材。圖4是表示構(gòu)成本實(shí)施方式2的片材的增強(qiáng)片層(B-I)(包含由不連 續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊和熱塑性樹脂的膜)與自增強(qiáng)片層(A)的層疊結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。 圖5是表示構(gòu)成本實(shí)施方式2的片材的增強(qiáng)片層(B-2K在由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊中 含浸熱塑性樹脂的膜而成)與自增強(qiáng)片層(A)的層疊結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
[0133] 在本實(shí)施方式2的片材中，只要如圖4所示地包含由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊 (b-1)(圖4中用符號(hào)11表示)作為層疊單元即可，優(yōu)選W靠近熱塑性樹脂(b-2)的膜（圖4中 用符號(hào)12表示）的方式進(jìn)行配置。進(jìn)而，自增強(qiáng)片層(A)(圖4中用符號(hào)15表示）、無規(guī)墊(b-1) (圖4中用符號(hào)11表示)及熱塑性樹脂(b-2)的膜（圖4中用符號(hào)12表示）的層疊位置不限于圖 4所示的預(yù)成型體IOL的層疊結(jié)構(gòu)，可根據(jù)所期望的特性的均衡性進(jìn)行配置。
[0134] 在本實(shí)施方式2的片材中，只要如圖5所示地包含在由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊 (b-1)中含浸熱塑性樹脂(b-2)的膜而成的增強(qiáng)片層(B-2K圖5中用符號(hào)13表示)作為層疊 單元即可，此外，自增強(qiáng)片層(A)(圖5中用符號(hào)15表示）、及增強(qiáng)片層(B-2K圖5中用符號(hào)13 表示）的層疊配置不限于圖5所示的預(yù)成型體IOM的層疊結(jié)構(gòu)，可根據(jù)所期望的特性的均衡 性進(jìn)行配置。
[0135] 通過將圖4或圖5所示的層疊結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)片層(B-I)或(B-2)、與自增強(qiáng)片層(A) - 體化，可得到實(shí)施方式2的片材20。圖6是表示將圖4或圖5所示的層疊結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)片層(B-I) 或(B-2)、與自增強(qiáng)片層(A)-體化而形成的片材的層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。對(duì)于本實(shí)施方式2的 片材20,如圖6所示，將由無規(guī)墊（由不連續(xù)碳纖維形成)及熱塑性樹脂的膜構(gòu)成的增強(qiáng)片層 13、與由熱塑性樹脂和纖維或帶構(gòu)成的自增強(qiáng)片層15進(jìn)行多層層疊，將自增強(qiáng)片層15W成 為最外層的方式配置在兩面上，在其內(nèi)側(cè)配置有增強(qiáng)片層13,進(jìn)而在增強(qiáng)片層13的內(nèi)部配 置有3片自增強(qiáng)片層15。圖6所示的片材20的層疊數(shù)為7,但不限于此。從層疊工序的操作性 的觀點(diǎn)考慮，層疊數(shù)優(yōu)選為30層W下，更優(yōu)選為20層W下。可W將增強(qiáng)片層13和自增強(qiáng)片層 15交替地層疊，還可W根據(jù)所期望的沖擊特性與剛度的均衡性、使用用途而適當(dāng)變更層疊 的結(jié)構(gòu)，只要在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)即可。例如，在一方的最外層需要耐沖擊性、 另一方的最外層需要強(qiáng)度的情況下，可形成在一方的最外層側(cè)配置耐沖擊性優(yōu)異的自增強(qiáng) 片層15、在另一方的最外層配置力學(xué)特性優(yōu)異的增強(qiáng)片層13而得到的在厚度方向上具有非 對(duì)稱的層疊結(jié)構(gòu)的片材。從得到的成型體的翅曲的觀點(diǎn)考慮，可優(yōu)選例舉W相對(duì)于厚度方 向?yàn)閷?duì)稱的方式進(jìn)行層疊的方法。
[0136] 對(duì)于本實(shí)施方式2的片材而言，可通過將自增強(qiáng)片層(A)層疊于增強(qiáng)片層(B-I)及 (B-2)并進(jìn)行一體化而制成片材，也可將下述工藝同時(shí)進(jìn)行，所述工藝為:將熱塑性樹脂(a- 1) 、纖維或帶(a-2)、無規(guī)墊(b-1)、熱塑性樹脂(b-2)進(jìn)行層疊，并使熱塑性樹脂(a-1)及(b- 2) 含浸至纖維或帶(a-2)及無規(guī)墊(b-1)中的工藝;和將片材一體化的工藝。另外，在使用相 同種類的熱塑性樹脂作為自增強(qiáng)片層(A)及增強(qiáng)片層(B)的基體樹脂時(shí)（熱塑性樹脂(a-1) 與(b-2)相同時(shí)），也可預(yù)先使基體樹脂僅含浸至纖維或帶(a-2)、或無規(guī)墊(b-1)中的某一 方中，并進(jìn)行一體化。
[0137] 作為用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)行層疊并進(jìn)行一體化而得到的片材的設(shè)備，可合適地使用壓縮成 型機(jī)、雙帶擠壓機(jī)、壓延漉。在分批式的情況下，為前者，通過形成將加熱用和冷卻用的兩臺(tái) 機(jī)器并聯(lián)而成的間歇加壓系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。在連續(xù)式的情況下，為后者，能容易 地進(jìn)行從漉到漉的加工，連續(xù)生產(chǎn)能力優(yōu)異。
[0138] 與實(shí)施方式1同樣地，本實(shí)施方式2中使用的構(gòu)成無規(guī)墊(b-1)的不連續(xù)碳纖維的 平均纖維長度Lw(平均纖維長度Lw是指質(zhì)量平均纖維長度Lw)優(yōu)選為50mmW下。通過使平均 纖維長度Lw為上述范圍，從而容易調(diào)整后述的無規(guī)墊(b-1)中的不連續(xù)碳纖維的二維接觸 角度。
[0139] 本實(shí)施方式2的片材中的不連續(xù)碳纖維的平均纖維長度Lw可利用與實(shí)施方式1同 樣的方法測定。
[0140] 本實(shí)施方式2的片材中，無規(guī)墊(b-1)中的不連續(xù)碳纖維的分散率優(yōu)選為90% W 上。不連續(xù)碳纖維的分散率為90% W上時(shí)，絕大部分碳纖維W單纖維的狀態(tài)存在，碳纖維具 有高縱橫比，并且均勻存在，因此，力學(xué)特性及耐沖擊性優(yōu)異。作為更優(yōu)選的不連續(xù)碳纖維 的分散狀態(tài)，分散率為96 % W上。
[0141] 在實(shí)施方式2中，不連續(xù)碳纖維的分散率是指，在0°~90°的銳角側(cè)對(duì)由不連續(xù)碳 纖維的單纖維、與同該碳纖維接觸的其他不連續(xù)碳纖維的單纖維形成的二維接觸角度進(jìn)行 測量時(shí)，1° W上的碳纖維的單纖維的數(shù)量比例。所述不連續(xù)碳纖維的分散率通過下式表示。
[0142] P = n/NX100(單位:％)
[0143] .P:纖維分散率
[0144] ? n:接觸角度為1° W上的不連續(xù)碳纖維(單纖維)的總數(shù)
[0145] ? N:測量了接觸角度的不連續(xù)碳纖維(單纖維)的總數(shù)
[0146] 二維接觸角度的定義如實(shí)施方式1中所述，可利用實(shí)施方式1中記載的方法進(jìn)行測 定。
[0147] 本實(shí)施方式2的片材中，從力學(xué)特性及耐沖擊特性的均質(zhì)性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選構(gòu)成 無規(guī)墊(b-1)的不連續(xù)碳纖維的二維取向角度分布的相對(duì)頻率的最大值小于0.25,并且最 小值為0.090W上。所謂不連續(xù)碳纖維的二維取向角度度數(shù)分布的相對(duì)頻率，是表示不連續(xù) 碳纖維的二維取向角度分布的指標(biāo)。
[0148] 本實(shí)施方式2的片材中，不連續(xù)碳纖維的二維取向角度分布的相對(duì)頻率的最大值 及最小值利用實(shí)施方式1中記載的方法進(jìn)行計(jì)算即可。
[0149] 對(duì)于本實(shí)施方式2的片材而言，增強(qiáng)片層(B)的厚度為SOOwnW下時(shí)，片材的層疊結(jié) 構(gòu)的自由度提高，所述片材的力學(xué)特性與耐沖擊性的均衡性更優(yōu)異，故而優(yōu)選。更優(yōu)選上述 增強(qiáng)片層(B)的厚度為300wiiW下。
[0150] 在本實(shí)施方式2的片材中，根據(jù)其用途，可添加與實(shí)施方式1同樣的添加劑。
[0151] 作為本實(shí)施方式2的片材的層疊結(jié)構(gòu)，沒有特別限制，可從力學(xué)特性、耐沖擊性、賦 形性或外觀設(shè)計(jì)性等觀點(diǎn)考慮，選擇所期望的層疊結(jié)構(gòu)。例如，通過將自增強(qiáng)片層(A)配置 在最外層，可得到表面外觀優(yōu)異的片材。另外，通過將增強(qiáng)片層(B)配置在最外層或其附近， 可得到力學(xué)特性中剛度優(yōu)異的片材。另外，從力學(xué)特性與耐沖擊性的均衡性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu) 選層疊多層自增強(qiáng)片層(A)及增強(qiáng)片層(B)。
[0152] 本實(shí)施方式2中，通過使自增強(qiáng)片層(A)位于最外層，從而外觀設(shè)計(jì)性優(yōu)異，另外， 通過將增強(qiáng)片層(B)配置在最外層附近，可得到力學(xué)特性中剛度特別優(yōu)異的片材。
[0153] 本實(shí)施方式2中，從能夠容易地將本實(shí)施方式2的片材與其他片材進(jìn)行一體化的觀 點(diǎn)考慮，構(gòu)成增強(qiáng)片層(B-I)及(B-2)的熱塑性樹脂(b-2)的膜優(yōu)選為粘接性樹脂(C)。另外， 構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(b-2)可W是通過配合一部分粘接性樹脂(C)而具有粘接性 的熱塑性樹脂。
[0154] 進(jìn)而，粘接性樹脂(C)可形成片層而使用。對(duì)于該粘接性樹脂(C)而言，通過形成片 層，從而能夠?qū)⑵鋵盈B于下述片材的厚度方向的最外表面并進(jìn)行一體化，所述片材是將自 增強(qiáng)片層(A)層疊于增強(qiáng)片層(B-I)或(B-2)中的任一者并進(jìn)行一體化而得到的。在將由粘 接性樹脂(C)形成的片層配置在片材的表面上之后，通過加熱加壓進(jìn)行一體化即可。
[0155] 圖7是表示在本實(shí)施方式2的片材上貼合由粘接性樹脂(C)形成的膜而得到的片材 的示意圖。如圖7所示，由粘接性樹脂(C)形成的片層14配置在片材20A的最外表面。通過將 由粘接性樹脂(C)形成的片層14配置在最外表面，從而片材20A可介由片層14粘接其他片 材。從與片材的一體化的容易性的觀點(diǎn)、與構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(b-2)進(jìn)行混煉 時(shí)的粘接性樹脂(C)的分散性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選運(yùn)些粘接性樹脂(C)的烙點(diǎn)或軟化點(diǎn)在構(gòu)成 上述增強(qiáng)片層(B-I)及(B-2)的熱塑性樹脂(b-2)的烙點(diǎn)或軟化點(diǎn)W下。
[0156] 對(duì)于本實(shí)施方式2的片材，從與其他片材的粘接性的觀點(diǎn)考慮，可例舉將由粘接樹 月旨(C)形成的片層一體化于片材的表面、W成為被膜狀的方式貼合而成的片材作為優(yōu)選方 式。
[0157] 作為用作粘接性樹脂(C)的熱塑性樹脂，例如，可使用聚酷胺樹脂、聚醋樹脂、聚締 控樹脂、聚芳硫酸樹脂、它們的共聚物、改性物、及將巧巾W上的上述樹脂混合而成的樹脂等 樹脂組合物，其中，從通用性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選聚締控系樹脂、聚酷胺樹脂。聚締控系樹脂 中，從粘接性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選包含反應(yīng)性官能團(tuán)，優(yōu)選為用選自簇基、酸酢基、徑基、環(huán)氧 基、氨基、碳二亞胺基中的至少1種進(jìn)行改性而形成的聚締控系樹脂。特別優(yōu)選為用酸酢基 進(jìn)行改性而成的聚締控系樹脂。在聚酷胺系樹脂中，從作為基體樹脂的熱塑性樹脂的烙點(diǎn) 及粘接性的觀點(diǎn)考慮，可優(yōu)選使用共聚物。共聚物中，優(yōu)選3元共聚聚酷胺樹脂。作為上述聚 酷胺樹脂，可舉出聚酷胺12、聚酷胺610、聚酷胺6/66/610。從與基體樹脂的粘接性的觀點(diǎn)考 慮，特別優(yōu)選為3元共聚物聚酷胺6/66/610。
[0158] 本實(shí)施方式2中，通過將熱塑性樹脂(b-2)為粘接性樹脂(C)的片材、或在表面上貼 合有由粘接性樹脂(C)形成的片層的片材作為第一片材，并將所述第一片材與作為其他片 材的第二片材進(jìn)行一體化，從而可制成一體化片材。對(duì)于上述一體化片材而言，通過將使用 了粘接性樹脂(C)的上述片材作為第一材料，能夠制成繼承了第一片材的剛度、沖擊特性的 一體化片材，故而優(yōu)選。另外，若與形狀賦形性優(yōu)異的第二片材進(jìn)行一體化，則可應(yīng)對(duì)更復(fù) 雜的形狀，故而優(yōu)選。作為第二片材，從與第一片材的粘接性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為W熱塑性 樹脂為基體樹脂的片材。
[0159] 圖8是表示本實(shí)施方式2的變形例的一體化片材的一例的示意圖。
[0160] 如圖8所示，一體化片材30是通過由粘接性樹脂(C)形成的片層14、將在最外表面 上具有由粘接性樹脂(C)形成的片層14的片材20A(第一片材）、和作為第二片材的其他片材 18粘接而形成的。如圖8所示，對(duì)于由粘接性樹脂(C)形成的片層14的配置位置而言，從粘接 性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選配置在片材20A的最外表面中的與其他片材18進(jìn)行粘接的被粘接體面 的一側(cè)。
[0161] 此處，例舉將第一片材與第二片材進(jìn)行一體化的方法。例如，作為為了得到一體化 片材而可使用的常規(guī)手段，可例舉具有加熱及加壓機(jī)構(gòu)的加壓成型法。包括熱加壓成型、沖 壓成型、加熱及冷卻成型等。運(yùn)些加壓成型方法中，從加快成型周期、提高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考 慮，優(yōu)選沖壓成型、或加熱及冷卻成型。
[0162] 作為將第一片材與第二片材接合的手段，沒有特別限制。例如，有W下方法:預(yù)先 分別將第一片材與第二片材成型，然后將兩者接合;預(yù)先制作第一片材，然后在將第二片材 成型的同時(shí)，將兩者接合。
[0163] 此處，在得到一體化片材時(shí)，可預(yù)先將片材彼此層疊而形成層疊體。上述層疊單元 包含至少1層第一片材即可，對(duì)其他層疊單元沒有特別限制，但通過包含上述那樣的其他層 疊單元，可賦予由該層疊單元帶來的各種功能、特性。在上述層疊體中，除了本實(shí)施方式2的 片材之外，還可包含其他層疊單元。
[0164] 本實(shí)施方式2的片材、及一體化片材由于剛度與耐沖擊特性的均衡性優(yōu)異，所W可 用作各種構(gòu)件、部件的構(gòu)成要素。例如可舉出電氣、電子設(shè)備部件、汽車、兩輪車用結(jié)構(gòu)部 件、航空器用部件、日用品。從上述力學(xué)特性的觀點(diǎn)考慮，本發(fā)明的一體化片材及成型品可 優(yōu)選用于汽車內(nèi)外裝飾、電氣?電子設(shè)備殼體、日用品。
[01化]實(shí)施例
[0166] W下，通過實(shí)施例及比較例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明。
[0167] <評(píng)價(jià)?測定方法〉
[0168] (1)剛度試驗(yàn)
[0169] 按照ASTM D-790的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行彎曲彈性模量的評(píng)價(jià)，將其作為剛度。在將任意方向 規(guī)定為0°方向的情況下，分別針對(duì)0°、+45°、-45°、90°方向運(yùn)4個(gè)方向，從通過實(shí)施例或比較 例而得到的片狀材料中切出長度為80 ± Imm、寬度為25 ± 0.2mm的彎曲試驗(yàn)片，從而制作試 驗(yàn)片。使各個(gè)方向的測定數(shù)為n = 5,將全部的測定值(n = 20)的平均值作為彎曲彈性模量。
[0170] 作為試驗(yàn)機(jī)使用"Ins化on"(注冊商標(biāo))萬能試驗(yàn)機(jī)4201型（Instron公司制），使用 3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)夾具（壓頭直徑10mm、支點(diǎn)直徑IOmm)，將支撐跨距設(shè)定為51.2mm，Wl. 37mm/ min的十字頭速度測定彎曲強(qiáng)度。在試驗(yàn)片的水分率為0.1質(zhì)量％^下、氣氛溫度為23°C、及 濕度為50質(zhì)量％的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。
[0171] 使用彎曲彈性模量化b)及其標(biāo)準(zhǔn)偏差（Sb),求出彎曲彈性模量的變異系數(shù)(CVb), 將其作為片狀材料的均質(zhì)性的指標(biāo)。變異系數(shù)(CVb)通過下式求出。
[0172] C化=Sb/〇bX100(單位：％)
[0173] (2)沖擊試驗(yàn)
[0174] 按照ASTM D-256標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行有缺口（notch)Izod沖擊強(qiáng)度的評(píng)價(jià)。在將任意方向規(guī) 定為0°方向的情況下，分別針對(duì)0°、+45°、-45°、90°方向運(yùn)4個(gè)方向，從通過實(shí)施例或比較例 而得到的片狀材料中切出長度為62±lmm、寬度為12.7±0.15mm、缺口角度為22.5° ±0.5°、 0.25 ± 0.05R的Izod沖擊強(qiáng)度試驗(yàn)片，從而制作試驗(yàn)片。使各個(gè)方向的測定數(shù)為n = 5，將全 部的測定值(n = 20)的平均值作為IZOd沖擊強(qiáng)度(有缺口）。在試驗(yàn)片的水分率為0.1質(zhì)量％ W下、氣氛溫度為23°C、及濕度為50質(zhì)量％的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。
[0175] 使用有缺口 Izod沖擊強(qiáng)度化)及其標(biāo)準(zhǔn)偏差（Se),求出有缺口 Izod強(qiáng)度的變異系 數(shù)(CVi),從而將其作為片材的均質(zhì)性的指標(biāo)。Izod強(qiáng)度的變異系數(shù)(CVi)通過下式求出。
[0176] CVi = Se/EX100(單位：％)
[0177] (3)構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的不連續(xù)碳纖維的質(zhì)量平均纖維長度(Lw)的測定
[0178] 切出增強(qiáng)片層(B)的一部分，于500°C的溫度加熱30分鐘，使熱塑性樹脂(b-2)成分 灰化，將不連續(xù)碳纖維分離。隨機(jī)地抽出400根已分離的碳纖維，用光學(xué)顯微鏡測定其長度 至1皿單位，將其作為纖維長度，利用下式求出質(zhì)量平均纖維長度(Lw)。
[0179] Lw= 2 (Li XWi)(單位:mm)
[0180] ? Li:測定的纖維長度（i = l、2、3、? ? ? 400)(單位:mm)
[0181] ? Wi:纖維長度Li的碳纖維的質(zhì)量分率(i = l、2、3、? ? ? 400)(單位:質(zhì)量％)
[0182] (4)無規(guī)分散的不連續(xù)碳纖維的分散率
[0183] 從通過實(shí)施例或比較例而得到的片狀材料中切出一部分，將切出的試驗(yàn)片包埋在 環(huán)氧樹脂中，將片狀材料的厚度方向上的表面研磨至IOOwii的深度，制作觀察用試驗(yàn)片。
[0184] 用光學(xué)顯微鏡觀察上述觀察用試驗(yàn)片，隨機(jī)地選出100根不連續(xù)碳纖維的單纖維， 針對(duì)所有的與該碳纖維接觸的其他不連續(xù)碳纖維的單纖維，測量二維接觸角度。在0°~90° 的銳角側(cè)測量二維接觸角度，由測量了二維接觸角度的碳纖維單纖維的總數(shù)計(jì)算出二維接 觸角度為1° W上的不連續(xù)碳纖維的比例。
[01 化]P = n/NX100(單位：％)
[0186] P:纖維分散率
[0187] n:接觸角度為1° W上的不連續(xù)碳纖維(單纖維)的總數(shù)
[0188] N:測量了接觸角度的不連續(xù)碳纖維(單纖維)的總數(shù)
[0189] n:接觸角度為1° W上的碳纖維單纖維數(shù)
[0190] N:測量了接觸角度的碳纖維單纖維的總數(shù)
[0191] (5)無規(guī)墊(b-1)中的不連續(xù)碳纖維的二維取向角度分布
[0192] 從通過實(shí)施例或比較例而得到的片材中切出一部分，將切出的試驗(yàn)片包埋在環(huán)氧 樹脂中，將片材的厚度方向上的表面研磨至IOOwii的深度，制作觀察用試驗(yàn)片。
[0193] 用光學(xué)顯微鏡觀察該觀察用試驗(yàn)片，隨機(jī)地選出400根不連續(xù)碳纖維。接下來，任 意設(shè)定1根基準(zhǔn)直線(作為角度的基準(zhǔn)），測定全部的所選出的不連續(xù)碳纖維的二維取向方 向相對(duì)于基準(zhǔn)直線所成的角度（W下簡稱為取向角度Qi)。將取向角度Qi規(guī)定為測定相對(duì)于 基準(zhǔn)直線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向的角度而得到的、0° W上且小于180°的角度。該取向角度曰1的 每30°的相對(duì)頻率利用下式求出。
[0194] 相對(duì)頻率的最大值=Nmax/400
[0195] 相對(duì)頻率的最小值=Nmin/400
[0196] Qi:測定的二維取向角度(i = l、2、? ?、400)
[0197] . N30:取向角度Qi為0° W上且小于30°的碳纖維的根數(shù)
[0198] . N60:取向角度Qi為30° W上且小于60°的碳纖維的根數(shù)
[0199] . N90:取向角度Qi為60° W上且小于90°的碳纖維的根數(shù)
[0200] ? N120:取向角度Qi為90° W上且小于120°的碳纖維的根數(shù)
[0201] ? N150:取向角度Qi為120° W上且小于150°的碳纖維的根數(shù)
[0202] ? N180:取向角度Qi為150° W上且小于180°的碳纖維的根數(shù)
[0203] ? Nmax:上述N30~N180中的最大值
[0204] ? Nmin:上述N30~N180中的最小值
[0205] (6)熱塑性樹脂(a-2)及纖維或帶(a-1)的峰值烙融溫度
[0206] 按照W下方式評(píng)價(jià)構(gòu)成自增強(qiáng)片層(A)的熱塑性樹脂(a-2)、及纖維或帶(a-1)的 峰值烙融溫度。首先，將自增強(qiáng)片層(A)分離成纖維或帶(a-1)與熱塑性樹脂(a-2)。進(jìn)行分 離時(shí)，使用剌刀，將該纖維或帶層(a-2)從自增強(qiáng)片層(A)剝下。然后，按照J(rèn)IS K712U1987) 中規(guī)定的"塑料的轉(zhuǎn)變溫度測定方法"，測定烙融溫度的峰值。在測定前，作為試樣的調(diào)整， 在爐內(nèi)溫度被控制為50°C的真空干燥機(jī)中干燥24小時(shí)W上。將上述試樣固定在差示掃描量 熱測定裝置(肥TZSCH公司制、DSC 200F3Maia)中，得到基于上述標(biāo)準(zhǔn)的烙融溫度，將峰頂作 為峰值烙融溫度。
[0207] (7)彎曲彈性模量的評(píng)價(jià)
[020引按照ASTM D-790的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行片材的彎曲彈性模量的評(píng)價(jià)。
[0209] 在將任意方向規(guī)定為0°方向的情況下，分別針對(duì)0°、+45°、-45°、90°方向運(yùn)4個(gè)方 向，從通過實(shí)施例或比較例而得到的片材中切出長度為80 +1mm、寬度為25 +0.2mm的彎曲 試驗(yàn)片，從而制作試驗(yàn)片。使各個(gè)方向的測定數(shù)為n = 5,將全部的測定值(n = 20)的平均值 作為彎曲彈性模量。
[0210] 作為試驗(yàn)機(jī)使用"Ins化on"(注冊商標(biāo))萬能試驗(yàn)機(jī)4201型（Instron公司制），使用 3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)夾具(壓頭直徑10mm、支點(diǎn)直徑10mm)，將支撐跨距設(shè)定為試驗(yàn)片厚度的16倍， 測定彎曲彈性模量。在試驗(yàn)片的水分率為0.1質(zhì)量％ ^下、氣氛溫度為23°C、及濕度為50質(zhì) 量％的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。
[0211] (8)彎曲彈性模量的變異系數(shù)判定
[0212] 使用彎曲強(qiáng)度(Ob)及其標(biāo)準(zhǔn)偏差(Sb),通過下式求出彎曲強(qiáng)度的變異系數(shù)(CVb)。
[0213] C 化=sb/〇bX100(單位：％)
[0214] (9) 一體化片材中的接合部的拉伸剪切強(qiáng)度T2
[0215] 參考JIS K6850( 1999)中規(guī)定的"粘接劑-剛性被粘材料的拉伸剪切粘接強(qiáng)度試驗(yàn) 法"，進(jìn)行一體化片材中的粘接部的拉伸剪切強(qiáng)度T2的評(píng)價(jià)。對(duì)于本試驗(yàn)中的試驗(yàn)片，切出 實(shí)施例或比較例中得到的一體化片材（圖8中的粘接界面部，通過由粘接劑樹脂(C)形成的 片層14而進(jìn)行粘接的片材20A與其他片材18的粘接界面部）的平面部分而進(jìn)行使用。圖9是 拉伸剪切試驗(yàn)片的立體圖。試驗(yàn)片為在長度1不同的位置插入有缺口 19(其從試驗(yàn)片兩表面 到達(dá)厚度h的中間深度hl/2且寬度為W)的形狀，在上述中間深度hl/2的位置，形成有片材20A 與第二片材18的接合部。準(zhǔn)備5片上述試驗(yàn)片，用萬能試驗(yàn)機(jī)（Instron公司制、萬能試驗(yàn)機(jī) 4201型)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。將通過試驗(yàn)而得到的全部數(shù)據(jù)(n = 5)的平均值作為一體化片材中 的粘接部的拉伸剪切強(qiáng)度T2(MPa)。
[0216] <使用的材料〉
[0217] [碳纖維1]
[0218] 由W聚丙締臘為主要成分的聚合物進(jìn)行紡絲、燒成處理，得到的總纖絲數(shù)為12000 根的連續(xù)碳纖維。進(jìn)而對(duì)該連續(xù)碳纖維進(jìn)行電解表面處理，在12(TC的加熱空氣中進(jìn)行干 燥，得到碳纖維1。該碳纖維1的特性如下所示。
[0219] 密度：1.80g/cm3
[0220] 單纖維直徑:7wii
[0221] 拉伸強(qiáng)度:4.9GPa
[0222] 拉伸彈性模量:230GPa
[0223] [由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊1 (CFM-1)]
[0224] 用筒形切割機(jī)(cartridge cutter)將碳纖維1切割成6mm，得到短切纖維。制作40 升由水和表面活性劑(NACALAI TESQ肥，INC.制，聚氧乙締月桂基酸(商品名））形成的濃度 為0.1質(zhì)量％的分散介質(zhì)，將所述分散介質(zhì)投入到抄制裝置中。抄制裝置包括具有帶旋翼的 攬拌機(jī)的上部的抄制槽(容量30升)和下部的儲(chǔ)水槽(容量10升），在抄制槽與儲(chǔ)水槽之間設(shè) 置有多孔支承體。首先，用攬拌機(jī)攬拌所述分散介質(zhì)直至產(chǎn)生空氣的微小氣泡。然后，將W 成為所期望的單位面積重量的方式調(diào)整了質(zhì)量的短切纖維投入到分散有空氣的微小氣泡 的分散介質(zhì)中，進(jìn)行攬拌，由此得到分散有碳纖維的漿料。接下來，從儲(chǔ)水層抽吸漿料，通過 多孔支承體進(jìn)行脫水，制成由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊。用熱風(fēng)干燥機(jī)使上述由不連續(xù) 碳纖維形成的無規(guī)墊在150°C的條件下干燥2小時(shí)，得到單位面積重量為50g/m 2的、碳纖維 無規(guī)取向的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊1。
[0225] [由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊2(CFM-2)]
[0226] 使用用筒形切割機(jī)將碳纖維1切割成25mm而得到的短切纖維，除此之外，用與無規(guī) 墊1同樣的方法，得到單位面積重量為50g/m 2的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊2。
[0227] [由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊3(CFM-3)]
[0228] 使用用筒形切割機(jī)將碳纖維1切割成60mm而得到的短切纖維，除此之外，用與無規(guī) 墊1同樣的方法，得到單位面積重量為50g/m 2的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊3。
[0229] [由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊4(CFM-4)]
[0230] 將碳纖維1切割成25mm長，得到短切纖維。將短切纖維投入到開棉機(jī)中，得到幾乎 不存在最初粗細(xì)的碳纖維束的、棉狀的碳纖維聚集體。針對(duì)該碳纖維聚集體，利用具有直徑 為600mm的錫林漉(巧Iinder roll)的梳棉裝置(錫林漉的轉(zhuǎn)速為32化pm，道夫(doffer)的 速度為13m/分鐘），有意地將纖維方向設(shè)定為梳棉裝置的牽引方向，得到單位面積重量為 50g/m 2的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊4。
[0231] [由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊5(CFM-5)]
[0232] 用筒形切割機(jī)將碳纖維1切割成6mm，得到短切纖維，并且，在分散介質(zhì)中不使用表 面活性劑，減弱帶旋翼的攬拌機(jī)的攬拌，有意地降低纖維分散率，除此之外，進(jìn)行與無規(guī)墊1 同樣的操作，得到單位面積重量為50g/m2的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊5。
[0233] [由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊6(CFM-6)]
[0234] 使用用筒形切割機(jī)將碳纖維1切割成6mm而得到的短切纖維，用與無規(guī)墊1同樣的 方法，得到單位面積重量為35g/m2的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊6。
[0235] [由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊7(CFM-7)]
[0236] 使用用筒形切割機(jī)將碳纖維1切割成25mm而得到的短切纖維，用與無規(guī)墊1同樣的 方法，得到單位面積重量為35g/m2的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊7。
[0237] [由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊S(CFM-S)]
[0238] 使用用筒形切割機(jī)將碳纖維1切割成60mm而得到的短切纖維，用與無規(guī)墊1同樣的 方法，得到單位面積重量為35g/m2的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊8。
[0239] [由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊9(CFM-9)]
[0240] 使用用筒形切割機(jī)將碳纖維1切割成6mm而得到的短切纖維，在分散介質(zhì)中不使用 表面活性劑，減弱帶旋翼的攬拌機(jī)的攬拌，有意地降低纖維分散率，除此之外，進(jìn)行與無規(guī) 墊1同樣的操作，得到單位面積重量為35g/m 2的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊9。
[0241] [熱塑性樹脂膜I(TPF-I)]
[0242] 使用未改性聚丙締樹脂（Prime化Iymer Co. ,Ltd.制，"Prime Polypro"(注冊商 標(biāo))J707G)，制作單位面積重量為lOOg/m2的熱塑性樹脂膜1。
[0243] [熱塑性樹脂膜2(TPF-2)]
[0244] 制作由聚酷胺6樹脂（東麗株式會(huì)社制"Amilan"(注冊商標(biāo))CM1021T)形成的單位 面積重量為124g/m2的熱塑性樹脂膜2。
[0245] [熱塑性樹脂膜3(TPF-3)]
[0246] 使用包含90質(zhì)量％的未改性聚丙締樹脂（Prime Polymer Co. ,Ltd.制，"Prime Polypro"(注冊商標(biāo))J707G)、和10質(zhì)量％的酸改性聚丙締樹脂（S井化學(xué)株式會(huì)社制， "AD0MER"(注冊商標(biāo))地510)的母料，制作單位面積重量為lOOg/m 2的熱塑性樹脂膜3。
[0247] [熱塑性樹脂膜4(TPF-4)]
[024引使用包含90質(zhì)量％的聚酷胺6樹脂（東麗株式會(huì)社制"Amilan"(注冊商標(biāo)）CM 1021T)、和10質(zhì)量％的由聚酷胺6/66/610形成的3元共聚聚酷胺樹脂（東麗株式會(huì)社制 "Amilan"(注冊商標(biāo))CM4000)的母料，制作單位面積重量為124g/m 2的熱塑性樹脂膜4。
[0249][熱塑性樹脂膜5(TPF-5)]
[0巧0] 使用包含97質(zhì)量％的未改性聚丙締樹脂（Prime Polymer Co. ,Ltd.制，"Prime Polypro"(注冊商標(biāo)）J707G)、和3質(zhì)量％的酸改性聚丙締樹脂（S井化學(xué)株式會(huì)社制， "AD0MER"(注冊商標(biāo))地510)的母料，制作單位面積重量為124g/m 2的熱塑性樹脂膜5。
[0251][熱塑性樹脂膜6(TPF-6)]
[0巧2] 使用未改性聚丙締樹脂（Prime化Iymer Co. ,Ltd.制，"Prime Polypro"(注冊商 標(biāo))J707G)，制作單位面積重量為70g/m2的熱塑性樹脂膜6。
[0253] [熱塑性樹脂膜7(TPF-7)]
[0254] 制作由聚酷胺6樹脂(東麗株式會(huì)社制"Amilan"(注冊商標(biāo))CM 1021T)形成的單位 面積重量為90g/m2的熱塑性樹脂膜7。
[0255] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層I(CFRP-I)]
[0256] 如圖l-(a)所示，將CFM-U作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-l))、TPF-l(作為 熱塑性樹脂(b-2)似成為[(TPF-IV(CFM-I)]的方式沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型體。 將上述預(yù)成型體配置在已預(yù)熱至200°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予3M化的壓 力，保持180秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至5(TC，打開模具，得到作為增強(qiáng) 片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層1 (CFRP-I)。
[0257] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層2(CFRP-2)]
[0258] 使用CFM-2作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，除此之外，利用與CFRP-I同 樣的方法，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層2(CFRP-2)。
[0259] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層3(CFRP-3)]
[0260] 使用CFM-I作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-2作為熱塑性樹脂 (b-2)，配置在已預(yù)熱至25(TC的加壓成型用模具模腔內(nèi)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-I同樣的操 作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層3(CFRP-3)。
[0261] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層4(CFRP-4)]
[0262] 使用CFM-2作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，除此之外，利用與CFRP-3同 樣的方法，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層4(CFRP-4)。
[0263] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層5(CFRP-5)]
[0264] 使用CFM-I作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-3作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-I同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng) 熱塑性樹脂片層5(CFRP-5)。
[0265] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層6(CFRP-6)]
[0266] 使用CFM-I作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-4作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-3同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng) 熱塑性樹脂片層6(CFRP-6)。
[0267] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層7(CFRP-7)]
[0268] 使用CFM-3作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-3作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-I同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng) 熱塑性樹脂片層7(CFRP-7)。
[0269] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層S(CFRP-S)]
[0270] 使用CFM-5作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-I作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-I同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng) 熱塑性樹脂片層S(CFRP-S)。
[0271] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層9(CFRP-9)]
[0272] 使用CFM-4作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-3作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-I同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng) 熱塑性樹脂片層9(CFRP-9)。
[0273] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層IO(CFRP-IO)]
[0274] 使用CFM-5作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-3作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-I同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng) 熱塑性樹脂片層10(CFRP-IO)。
[0275] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層Il(CFRP-Il)]
[0276] 使用CFM-6作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-6作為熱塑性樹脂 (b-2)，與厚度調(diào)整用的0.10mm的間隔件一同配置在已預(yù)熱至220°C的加壓成型用模具模腔 內(nèi)，閉合模具，賦予5MPa的壓力，保持300秒，除此之外，進(jìn)行與CFRP-I同樣的操作，得到作為 增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層11 (CFRP-11)。
[0277] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層12(CFRP-12)]
[0278] 使用CFM-7作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-6作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-Il同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增 強(qiáng)熱塑性樹脂片層12(CFRP-12)。
[0279] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層13(CFRP-13)]
[0280] 使用CFM-6作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-7作為熱塑性樹脂 (b-2)，與厚度調(diào)整用的0.10mm的間隔件一同配置在已預(yù)熱至250°C的加壓成型用模具模腔 內(nèi)，閉合模具，賦予5MPa的壓力，保持300秒，除此之外，進(jìn)行與CFRP-3同樣的操作，得到作為 增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層13(CFRP-13)。
[0281] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層14(CFRP-14)]
[0282] 使用CFM-9作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-6作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-Il同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增 強(qiáng)熱塑性樹脂片層14(CFRP-14)。
[0283] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層15(CFRP-15)]
[0284] 使用CFM-8作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-6作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-Il同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增 強(qiáng)熱塑性樹脂片層15(CFRP-15)。
[0285] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層16(CFRP-16)]
[0286] 使用CFM-6作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-5作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-3同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增強(qiáng) 熱塑性樹脂片層16(CFRP-16)。
[0287] [不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層17(CFRP-17)]
[0288] 使用CFM-6作為由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用TPF-6作為熱塑性樹脂 (b-2)，除此之外，進(jìn)行與CFRP-Il同樣的操作，得到作為增強(qiáng)片層(B-2)的不連續(xù)碳纖維增 強(qiáng)熱塑性樹脂片層17(CFRP-17)。
[0289] [粘接性樹脂膜I(MTPF-I)]
[0290] 僅使用酸改性聚丙締樹脂(S井化學(xué)株式會(huì)社制，"AD0MER"(注冊商標(biāo))QB510)，制 作單位面積重量為lOOg/m 2的粘接性樹脂膜1。
[0291] [粘接性樹脂膜2(MTPF-2)]
[0292] 僅使用由聚酷胺6/66/610形成的3元共聚聚酷胺樹脂（東麗株式會(huì)社制"Amilan" (注冊商標(biāo))CM4000)，制作單位面積重量為124g/m 2的粘接性樹脂膜2。
[029；3][自增強(qiáng)型熱塑性樹脂片層1 (SRPP-1)]
[0巧4] 使用利用了聚丙締樹脂的Propex Fabrics GmWl制。化rv"(注冊商標(biāo)）。
[0295][自增強(qiáng)型熱塑性樹脂片層2(SRPA-1)]
[0巧6]使用作為上述熱塑性樹脂膜3的聚酷胺6樹脂，參考P . J . Hine，I.M. Ward， Compaction of Woven Nylon 6，6Multifilaments，Journal of Applied Polymer Science，Vol. 101,991-997(2006),制得自增強(qiáng)型熱塑性樹脂片層2。
[0297] [PP復(fù)合物片層]
[029引使用雙螺桿擠出機(jī)（日本制鋼所(株）制，TEX-30a)，將碳纖維1與用于制作熱塑性 樹脂膜1 (TPF-1)的母料復(fù)合，制作纖維含量為20質(zhì)量％的注射成型用顆粒。對(duì)制得的PP復(fù) 合物進(jìn)行注射成型，從而得到厚度為1.0mm的平板狀片層，將其作為第二片材(PP復(fù)合物片 層（compound sheet))。
[0299] [PA復(fù)合物片層]
[0300] 使用雙螺桿擠出機(jī)（日本制鋼所株式會(huì)社制，TEX-30a)，將碳纖維1與用于制作熱 塑性樹脂膜2(TPF-2)的母料復(fù)合，制作纖維含量為20質(zhì)量％的注射成型用顆粒。對(duì)制得的 PA復(fù)合物進(jìn)行注射成型，從而得到厚度為1. Omm的平板狀片層，將其作為第二片材(PA復(fù)合 物片層）。
[0301] (實(shí)施例1)
[0302] 使用CFM-I作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-I作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0303] 接下來，如圖 10所示，W成為[(SRPP-I )/(TPF-1V(CFM-1)/(SRPP-1 V(SRPP-I)/ (SRPP-1)/(CFM-1)/(TPF-1)/(SRPP-1)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成 型體。圖10是表示實(shí)施例1的預(yù)成型體IOE的層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。對(duì)于預(yù)成型體IOE，如圖10 所示，自增強(qiáng)片層15為SRPP-1，增強(qiáng)片層13A相當(dāng)于TPF-1/CFM-1，增強(qiáng)片層13B相當(dāng)于CFM-1/TPF-IO
[0304] 將上述預(yù)成型體配置在已預(yù)熱至200°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予 SMPa的壓力，保持180秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到 片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表1。
[0305] (實(shí)施例2)
[0306] 使用CFRP-Il作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0307] 接下來，W成為[(SRPP-I )/(CFRP-ll)/( SRPP-I V(SRPP-I)/(SRPP-I V(CFRP-IlV(SRPP-I)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型體。將上述預(yù)成型體配 置在已預(yù)熱至220°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予5MPa的壓力，保持300秒，然 后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至25°C，打開模具，得到片狀材料。將得到的片狀材 料的特性歸納示于表1。
[030引（實(shí)施例3)
[0309]使用CFM-2作為構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用熱 塑性樹脂(b-2)，除此之外，利用與實(shí)施例1同樣的步驟及方法，得到片狀材料。將得到的片 狀材料的特性歸納示于表1。
[0310](實(shí)施例4)
[0311] 使用CFRP-12作為增強(qiáng)片層(B)，除此之外，利用與實(shí)施例2同樣的步驟及方法，得 到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表1。
[0312] (實(shí)施例5)
[0313] 使用CFM-I作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-3作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0314] 接下來，與實(shí)施例1同樣地沿厚度方向配置上述材料，由此得到預(yù)成型體，利用與 實(shí)施例1同樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表1。
[031引（實(shí)施例6)
[0316] 使用CFM-I作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-2作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPA-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0317] 接下來，W成為[(SRPA-I)/(TPF-2)/(CFM-l)/(SRPA-lV(SRPA-l V(SRPA-I)/ (CFM-l)/(TPF-2)/(SRPA-l)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型體。
[0318] 將上述預(yù)成型體配置在已預(yù)熱至250°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予 SMPa的壓力，保持180秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到 片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表1。
[0319] (實(shí)施例7)
[0320] 使用SRPA-I作為自增強(qiáng)片層(A)，使用CFRP-13作為增強(qiáng)片層(B)，將得到片狀材料 時(shí)的加壓成型用模具模腔溫度設(shè)定為25(TC，除此之外，利用與實(shí)施例2同樣的步驟及方法， 得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表1。
[0321] (實(shí)施例8)
[0322] 使用CFM-2作為構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，除此之 夕h利用與實(shí)施例6同樣的方法進(jìn)行壓縮成型，得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸 納示于表2。
[0323] (實(shí)施例9)
[0324] 使用CFM-I作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-4作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPA-I作為自增強(qiáng)片層(A)，除此之外，與實(shí)施例6同樣地 得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表2。
[0；3巧](實(shí)施例10)
[0326] 使用CFRP-5作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0327] 接下來，W成為[(SRPP-I )/(CFRP-5V(SRPP-I)ASRPP-I)/(SRPP-I V(CFRP-S)/ (SRPP-I)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型體。將上述預(yù)成型體配置在 已預(yù)熱至20(TC的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予3MPa的壓力，保持180秒，然后在 保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到片狀材料。將得到的片狀材料的 特性歸納示于表2。
[032引（實(shí)施例11)
[0329] 使用CFRP-6作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPA-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0330] 接下來，W成為[(SRPA-1)/(CFRP-6)/(SRPA-1)/(SRPA-1)/(SRPA-1)/(CFRP-6)/ (SRPA-I)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型體。將上述預(yù)成型體配置在 已預(yù)熱至25(TC的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予3MPa的壓力，保持180秒，然后在 保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到片狀材料。將得到的片狀材料的 特性歸納示于表2。
[0細(xì)](實(shí)施例12)
[0332] 使用CFM-I作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-I作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0333] 接下來，W成為[(51^^-1)/巧?尸-1)/化尸]\1-1)/(51^^-1)/巧?尸-1)/化尸]\1-1)/巧口尸-1)/(SRPP-I)/(CFM-1)/(TPF-I)/(SRPP-I)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到 預(yù)成型體。圖11是表示實(shí)施例12的預(yù)成型體IOG的層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。對(duì)于預(yù)成型體IOG而 言，如圖11所示，將自增強(qiáng)片層15W成為最外層的方式配置在兩面上，在其內(nèi)側(cè)配置有自增 強(qiáng)片層15,在中屯、配置有增強(qiáng)片層13C(通過在無規(guī)墊11的兩面層疊熱塑性樹脂12而成）。對(duì) 于實(shí)施例12而言，在圖11所示的預(yù)成型體IOG中，自增強(qiáng)片層15為SRPP-1，增強(qiáng)片層13A相當(dāng) 于TPF-1/CFM-1，增強(qiáng)片層13B相當(dāng)于CFM-1/TPF-1，增強(qiáng)片層13討目當(dāng)于TPF-1/CFM-1/TPF- Io
[0334] 將上述預(yù)成型體配置在已預(yù)熱至200°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予 SMPa的壓力，保持180秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到 片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表2。
[0；3對(duì)（實(shí)施例13)
[0336] 使用CFM-I作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-I作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0337] 接下來，如圖 12所示，W成為[(CFM-I)ATPF-I )/(SRPP-l)/(SRPP-l V(SRPP-I)/ (SRPP-1)/(SRPP-1)/(TPF-1 V(CFM-I)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成 型體。圖12是表示實(shí)施例13的預(yù)成型體IOH的層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。對(duì)于預(yù)成型體IOH而言，如 圖12所示，W無規(guī)墊11成為熱塑性樹脂12的外側(cè)的方式，將增強(qiáng)片層13B、13A配置在兩面作 為最外層，在內(nèi)側(cè)，5片自增強(qiáng)片層15為SRPP-1，增強(qiáng)片層13A相當(dāng)于TPF-1/CFM-1，增強(qiáng)片層 13B相當(dāng)于CFM-I/TPF-I。
[0338] 將上述預(yù)成型體配置在已預(yù)熱至200°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予 SMPa的壓力，保持180秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到 片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表2。
[0扣9](實(shí)施例14)
[0340]使用CFM-I作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-I作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0；341]接下來，如圖 13所示，W成為[(TPF-I)ACFM-I )/(SRPP-l)/(SRPP-l V(SRPP-I)/ (SRPP-1)/(SRPP-1)/(CFM-1 V(TPF-I)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成 型體。圖13是表示實(shí)施例14的預(yù)成型體101的層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。對(duì)于預(yù)成型體101而言，如 圖13所示，W熱塑性樹脂12成為無規(guī)墊11的外側(cè)的方式，將增強(qiáng)片層13A、13B配置在兩面作 為最外層，在內(nèi)側(cè)，5片自增強(qiáng)片層15為SRPP-1，增強(qiáng)片層13A相當(dāng)于TPF-1/CFM-1，增強(qiáng)片層 13B相當(dāng)于CFM-I/TPF-I。
[0342] 將上述預(yù)成型體配置在已預(yù)熱至200°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予 SMPa的壓力，保持180秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到 片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表2。
[0343] (實(shí)施例15)
[0344] 使用CFM-I作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-2作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0345] 接下來，W成為[(TPF-2V(CFM-1 )/(SRPP-lV(SRPP-l)/(SRPP-I V(SRPP-I)/ (SRPP-l)/(CFM-l)/(TPF-2)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型體。
[0346] 將上述預(yù)成型體配置在已預(yù)熱至230°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予 SMPa的壓力，保持180秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到 片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表2。
[0347] (實(shí)施例16)
[0348] 使用CFM-5作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-I作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)，除此之外，利用與實(shí)施例1同 樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表3。
[0349] (實(shí)施例17)
[0350] 使用CFRP-14作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)，除此之外，利用 與實(shí)施例2同樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表3。
[0351](實(shí)施例 18)
[0352] 使用CFM-3作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-I作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)，除此之外，利用與實(shí)施例1同 樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表3。
[0353] (實(shí)施例19)
[0354] 使用CFM-4作為構(gòu)成增強(qiáng)片層（B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊（b-1)，使用 TPF-I作為熱塑性樹脂(b-2)。使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)，除此之外，利用與實(shí)施例1同 樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表3。
[0；355](實(shí)施例20)
[0356] 使用CFRP-Il作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0357] 接下來，W成為[(SRPP-DACFRP-lDACFRP-lDASRPP-D/XSRPP-DASRPP-nACFRP-lDACFRP-inASRPP-l)] 的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型 體。將上述預(yù)成型體配置在已預(yù)熱至220°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予5MPa 的壓力，保持300秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至25°C，打開模具，得到片狀 材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表3。
[035引（實(shí)施例21)
[0359] 使用CFRP-15作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)，除此之外，利用 與實(shí)施例2同樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表3。
[0360] (實(shí)施例蝴
[0361] 使用CFRP-I作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)，使用MTPF-I作為 粘接性樹脂膜。
[0362] 接下來，W成為[(SRPP-I )/(CFRP-l V(SRPP-I)ASRPP-I)/(SRPP-I V(CFRP-I)/ (SRPP-lV(MTPF-l)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型體。將上述預(yù)成 型體配置在已預(yù)熱至200°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予3MPa的壓力，保持180 秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到片狀材料。將得到的 片狀材料的特性歸納示于表3。
[03創(chuàng)（實(shí)施例23)
[0364] 使用CFRP-2作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)，使用MTPF-I作為 粘接性樹脂膜，除此之外，利用與實(shí)施例22同樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料 的特性歸納示于表3。
[0365] (實(shí)施例 24)
[0366] 使用CFRP-3作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPA-I作為自增強(qiáng)片層(A)，使用MTPF-2作為 粘接性樹脂膜。
[0367] 接下來，W成為[(SRPA-I )/(CFRP-3V(SRPA-I)ASRPA-I)/(SRPA-I )/(CFRP-3)/ (SRPA-l)/(MTPF-2)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型體。將上述預(yù)成 型體配置在已預(yù)熱至250°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予3MPa的壓力，保持180 秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到片狀材料。將得到的 片狀材料的特性歸納示于表4。
[03側(cè)（實(shí)施例25)
[0369] 使用CFRP-4作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPA-I作為自增強(qiáng)片層(A)，使用MTPF-2作為 粘接性樹脂膜，除此之外，利用與實(shí)施例24同樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料 的特性歸納示于表4。
[0370] (實(shí)施例26)
[0371] 使用CFRP-5作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)，使用MTPF-I作為 粘接性樹脂膜，除此之外，利用與實(shí)施例22同樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料 的特性歸納示于表4。
[037^ (實(shí)施例27)
[0373] 使用CFRP-6作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPA-I作為自增強(qiáng)片層(A)，使用MTPF-2作為 粘接性樹脂膜，除此之外，利用與實(shí)施例24同樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料 的特性歸納示于表4。
[0374] (實(shí)施例28)
[0375] 使用CFRP-5作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0376] 接下來，W成為[(SRPP-I )/(CFRP-5V(SRPP-I)ASRPP-I V(SRPP-I)ASRPP-I)/ (SRPP-l)/(CFRP-5)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型體。將上述預(yù)成 型體配置在已預(yù)熱至200°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予3MPa的壓力，保持180 秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到片狀材料。將得到的 片狀材料的特性歸納示于表4。
[0377] (實(shí)施例29)
[0378] 使用CFRP-6作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPA-I作為自增強(qiáng)片層(A)。
[0379] 接下來，W成為[(SRPA-1)/(CFRP-6)/(SRPA-1)/(SRPA-1)/(SRPA-1)/(SRPA-1)/ (SRPA-l)/(CFRP-6)]的方式將上述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，得到預(yù)成型體。將上述預(yù)成 型體配置在已預(yù)熱至250°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予3MPa的壓力，保持180 秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到片狀材料。將得到的 片狀材料的特性歸納示于表4。
[0380] (實(shí)施例30)
[0381]使用CFRP-7作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A),使用MTPF-I作為 粘接性樹脂膜，除此之外，利用與實(shí)施例22同樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料 的特性歸納示于表4。
[03劇（實(shí)施例31)
[0383] 使用CFRP-8作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)，使用MTPF-I作為 粘接性樹脂膜，除此之外，利用與實(shí)施例22同樣的方法，得到片狀材料。將得到的片狀材料 的特性歸納示于表4。
[0384] (實(shí)施例城
[0385] 使用CFRP-9作為增強(qiáng)片層(B)，除此之外，利用與實(shí)施例22同樣的層疊結(jié)構(gòu)及方 法，得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表5。
[0386] (實(shí)施例33)
[0387] 使用CFRP-IO作為增強(qiáng)片層(B)，除此之外，利用與實(shí)施例22同樣的層疊結(jié)構(gòu)及方 法，得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表5。
[0388] (實(shí)施例34)
[0389] 使用CFRP-17作為增強(qiáng)片層(B)，除此之外，利用與實(shí)施例10同樣的層疊結(jié)構(gòu)及方 法，得到片狀材料。將得到的片狀材料的特性歸納示于表5。
[0390] (實(shí)施例35)
[0391] 使用CFRP-17作為增強(qiáng)片層(B)，使用SRPP-I作為自增強(qiáng)片層(A)，接下來，W成為 [(SRPP-1) / (SRPP-1) / (CFRP-17) / (SRPP-1) / (CFRP-17) / (SRPP-1) / (SRPP-1)]的方式將上 述材料沿厚度方向進(jìn)行配置，除此之外，利用與實(shí)施例10同樣的方法，得到片狀材料。將得 到的片狀材料的特性歸納示于表5。
[039。（實(shí)施例36)
[0393] 使用CFM-5作為構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用熱 塑性樹脂膜5(TPF-5)作為熱塑性樹脂(b-2)，除此之外，利用與實(shí)施例1同樣的步驟及方法， 得到片狀材料。將得到的片材的特性歸納示于表5。
[0394] (實(shí)施例37)
[03M]使用CFM-6作為構(gòu)成增強(qiáng)片層(B)的由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)，使用熱 塑性樹脂膜5(TPF-5)作為熱塑性樹脂(b-2)，除此之外，利用與實(shí)施例10同樣的步驟及方 法，得到片狀材料。將得到的片材的特性歸納示于表5。
[0396] (實(shí)施例38)
[0397] 使用CFRP-16作為增強(qiáng)片層，W成為[(SRPP-1)/(SRPP-1)/(CFRP-16V(SRPP-1)/ (CFRP-16)/(SRPP-1)/(SRPP-1)]的方式沿厚度方向進(jìn)行配置，除此之外，利用與實(shí)施例10 同樣的步驟及方法，得到片狀材料。將得到的片材的特性歸納示于表5。
[0398] (實(shí)施例39)
[0399] 將實(shí)施例26中得到的片狀材料作為第一片材，使用PP復(fù)合物片層作為第二片材。 將第一片材中的貼合有粘接性樹脂膜的面與PP復(fù)合物片層的面彼此疊合，將其配置在已預(yù) 熱至20(TC的加壓成型用密閉模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予3MPa的壓力，保持180秒，然后在 保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到一體化片材。將得到的一體化片 材的特性示于表6。
[0400] (實(shí)施例40)
[0401] 將實(shí)施例27中得到的片材作為第一片材，使用PA復(fù)合物片層作為第二片材。將第 一片材中的貼合有粘接性樹脂膜的面與PA復(fù)合物片層的面彼此疊合，將其配置在已預(yù)熱至 240°C的加壓成型用密閉模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予3M化的壓力，保持180秒，然后在保持 壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到一體化片材。將得到的一體化片材的 特性示于表6。
[0402] (實(shí)施例41)
[0403] 將實(shí)施例28中得到的片材作為第一片材，使用PP復(fù)合物片層作為第二片材。將第 一片材中的（CFRP-5)面與PP復(fù)合物片層的面彼此疊合，利用與實(shí)施例39同樣的方法，得到 一體化片材。將得到的一體化片材的特性示于表6。
[0404] (實(shí)施例42)
[0405] 將實(shí)施例29中得到的片材作為第一片材，使用PA復(fù)合物片層作為第二片材。將第 一片材中的（CFRP-6)面與PA復(fù)合物片層的面彼此疊合，利用與實(shí)施例40同樣的方法，得到 一體化片材。將得到的一體化片材的特性示于表6。
[0406] (比較例1)
[0407] 將8片自增強(qiáng)型熱塑性樹脂片層1 (SRPP-1)進(jìn)行層疊，調(diào)整為1mm的厚度。在厚度的 調(diào)整中，將SRPP-I的層疊物配置在已預(yù)熱至20(TC的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦 予3M化的壓力，保持180秒，然后在保持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至5(TC，打開模具并 取出。將特性歸納示于表7。
[040引（比較例2)
[0409] 將8片作為增強(qiáng)片層而制作的CFRP-I進(jìn)行層疊，調(diào)整為1mm的厚度。將其配置在已 預(yù)熱至200°C的加壓成型用模具模腔內(nèi)，閉合模具，賦予3M化的壓力，保持180秒，然后在保 持壓力的狀態(tài)下將模腔溫度冷卻至50°C，打開模具，得到片材。將得到的片材的特性歸納示 于表7。
[0410] (比較例3)
[0411] 將比較例1中得到的片狀材料作為第一片材，使用PP復(fù)合物片層作為第二片材。將 第一片材中的SRPP-I面與PP復(fù)合物片層的面彼此疊合，利用與實(shí)施例39同樣的方法，得到 一體化片材。將得到的一體化片材的特性示于表8。
[0412] (比較例4)
[0413] 將比較例2中得到的片材作為第一片材，使用PA復(fù)合物片層作為第二片材。將第一 片材中的CFRP-I面與PA復(fù)合物片層的面彼此疊合，利用與實(shí)施例40同樣的方法，得到一體 化片材。將得到的一體化片材的特性示于表8。
[0414] (比較例5)
[0415] 將實(shí)施例28中得到的片材作為第一片材，使用PP復(fù)合物片層作為第二片材。將第 一片材中的SRPP-I面與PP復(fù)合物片層的面彼此疊合，利用與實(shí)施例39同樣的方法，得到一 體化片材。將得到的一體化片材的特性示于表8。
[0416] (比較例6)
[0417] 將實(shí)施例29中得到的片材作為第一片材，使用PA復(fù)合物片層作為第二片材。將第 一片材中的SRPA-I面與PA復(fù)合物片層的面彼此疊合，利用與實(shí)施例40同樣的方法，得到一 體化片材。將得到的一體化片材的特性示于表8。 [0418]
甲 堿
[0419]






的片狀材料的耐沖擊性呈現(xiàn)出協(xié)同效果而實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)而，實(shí)施例1、3、5、6、8~15中，通過滿 足襯墊狀的不連續(xù)碳纖維中的質(zhì)量平均纖維長度、纖維分散率，能夠得到剛度及耐沖擊性 的偏差少的、均質(zhì)的片狀材料。
[0427] 另外，對(duì)于實(shí)施例2、4、7、17、20、21而言，雖然片狀材料的厚度、制作溫度與實(shí)施例 1、3、5、6、8~15不同，但與實(shí)施例1、3、5、6、8~15同樣地，可得到剛度與耐沖擊性的均衡性 優(yōu)異的片狀材料，可W說通過滿足質(zhì)量平均纖維長度、纖維分散率等要件，能夠得到設(shè)計(jì)自 由度高的片狀材料。
[0428] 另一方面，比較例1及2中，未能得到取得了令人滿意的剛度及耐沖擊性的均衡性 的片狀材料。其中，對(duì)于由上述SRPP-I單體、上述CFRP-I單體形成的片狀材料而言，由于耐 沖擊性與剛度不均衡，所W成為缺乏實(shí)用性的產(chǎn)物。
[0429] 進(jìn)而，對(duì)于將第二片材進(jìn)行一體化的實(shí)施例39~42而言，呈現(xiàn)出與其他材料的優(yōu) 異的粘接?接合性。尤其是，對(duì)于將粘接性樹脂貼合于接合面的實(shí)施例39、40而言，粘接性 優(yōu)異，達(dá)到其他材料斷裂的程度，能夠得到良好的一體化片材。另外，對(duì)于實(shí)施例41、42(其 是在包含由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊和熱塑性樹脂的片層中的熱塑性樹脂中混合粘接 性樹脂而成的片材)而言，雖然未達(dá)到其他材料斷裂的程度，但能夠得到具有優(yōu)異的粘接性 的一體化片材。
[0430] 另一方面，比較例3~6中，由于在粘接面中不存在粘接性樹脂，所W粘接強(qiáng)度低。
[0431] 運(yùn)些實(shí)施例中，在實(shí)施例36中，對(duì)于未改性聚丙締與改性物的配合量，通過考慮到 對(duì)碳纖維墊片的粘接性、及制成不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂片層時(shí)的耐沖擊特性與剛度 的均衡性而進(jìn)行配合，能夠得到所得的特性的均衡性特別優(yōu)異的片材。
[0432] 另外，在使用了不連續(xù)碳纖維增強(qiáng)片層(CFRP-16K其是使用與實(shí)施例36相同的無 規(guī)墊6 (CFM-6)及熱塑性樹脂膜6(TPF-6)的增強(qiáng)片層）的實(shí)施例37及38的片材中，通過根據(jù) 所期望的沖擊特性或剛度而適當(dāng)調(diào)整自增強(qiáng)片層的配置，能夠在保持耐沖擊特性與剛度具 有優(yōu)異的均衡性的狀態(tài)的同時(shí)，使一方的特性極其優(yōu)異。即，通過使用本發(fā)明的預(yù)成型體及 片材，能夠保持所期望的特性，同時(shí)使所需要的特性尤其突出。
[0433] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0434] 本發(fā)明的預(yù)成型體及片材是將由無規(guī)墊（由不連續(xù)碳纖維形成）構(gòu)成的賦形性優(yōu) 異的增強(qiáng)片層、及由熱塑性樹脂構(gòu)成的模具追隨性優(yōu)異的自增強(qiáng)片層進(jìn)行層疊而成的，所 W成型賦形性優(yōu)異。進(jìn)而，對(duì)于本發(fā)明的預(yù)成型體及片材而言，不僅實(shí)現(xiàn)了由自增強(qiáng)片層帶 來的耐沖擊性、由增強(qiáng)片層（由不連續(xù)碳纖維和熱塑性樹脂構(gòu)成）帶來的剛度，而且還通過 滿足不連續(xù)碳纖維的分散率及取向角度分布從而使特性的均質(zhì)性優(yōu)異。因此，使用了本發(fā) 明的預(yù)成型體及片材的成型加工品可合適地用于汽車內(nèi)外裝飾、電氣?電子設(shè)備殼體、自 行車、運(yùn)動(dòng)用品用結(jié)構(gòu)材料、航空器內(nèi)部裝飾材料、輸送用箱體、日用品等廣泛的用途。
[043引附圖標(biāo)記說明
[0436] 1、2、3、4、5、6 碳纖維(單纖維）
[0437] 10A、10B、10C、10D、10E、10G、10H、10I、10L、10M 預(yù)成型體
[0438] 11由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b-1)
[0439] 12熱塑性樹脂(b-2)
[0440] 13在無規(guī)墊中含浸熱塑性樹脂膜而成的增強(qiáng)片層(B-2)
[0441 ] 13A、13B、13C 增強(qiáng)片層(B-I)
[0442] 14由粘接性樹脂(C)形成的片層
[0443] 15自增強(qiáng)片層(A)
[0444] 18第二片材
[0445] 19 缺口
[0446] 20、20A 片材
[0447] 30 -體化片材 [〇44引0二維接觸角度
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種預(yù)成型體，其特征在于，以熱塑性樹脂為基體樹脂，并且分別層疊有如下所示的 自增強(qiáng)片層(A)及增強(qiáng)片層(B): 所述自增強(qiáng)片層(A)通過熱塑性樹脂(a - 1)和下述纖維或帶(a - 2)被增強(qiáng)，所述纖維 或帶(a - 2)由與所述熱塑性樹脂(a - 1)為相同種類的熱塑性樹脂形成； 所述增強(qiáng)片層(B)包含由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b - 1)和熱塑性樹脂(b - 2)。2. 如權(quán)利要求1所述的預(yù)成型體，其中，所述增強(qiáng)片層(B)是在所述由不連續(xù)碳纖維形 成的無規(guī)墊(b - 1)中含浸所述熱塑性樹脂(b - 2)而得到的。3. 如權(quán)利要求1所述的預(yù)成型體，其中，所述由不連續(xù)碳纖維形成的無規(guī)墊(b - 1)配置 在所述熱塑性樹脂(b - 2)與所述自增強(qiáng)片層(A)之間。4. 如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其是將所述增強(qiáng)片層(B)和所述自增強(qiáng) 片層(A)多層層疊而成的。5. 如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其中，所述不連續(xù)碳纖維的平均纖維長 度為50mm以下。6. 如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其中，所述無規(guī)墊(b- 1)中的所述不連 續(xù)碳纖維的分散率為90%以上，所述不連續(xù)碳纖維的取向角度分布的相對(duì)頻率的最大值小 于0.25,并且最小值為0.090以上。7. 如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其中，構(gòu)成所述增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹 脂(b - 2)為選自聚烯烴系樹脂、聚酰胺樹脂、聚芳硫醚樹脂及聚酯樹脂中的任意樹脂。8. 如權(quán)利要求7所述的預(yù)成型體，其中，構(gòu)成所述增強(qiáng)片層(B)的熱塑性樹脂(b - 2)為 聚烯烴系樹脂。9. 如權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其中，構(gòu)成所述自增強(qiáng)片層(A)的熱塑性 樹脂(a - 1)及纖維或帶(a - 2)均為聚烯烴系樹脂。10. 如權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體，其中，所述熱塑性樹脂(a - 1)的峰值熔 融溫度低于所述纖維或帶(a - 2)的峰值熔融溫度。11. 一種片材，其是將權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的預(yù)成型體層疊一體化而得到的。12. 如權(quán)利要求11所述的片材，其中，所述增強(qiáng)片層(B)的厚度為500μπι以下。13. -種片材，其是將權(quán)利要求11所述的片材多層層疊、并進(jìn)行一體化而得到的。14. 如權(quán)利要求13所述的片材，其中，所述增強(qiáng)片層(Β)的厚度為500μπι以下。15. -種一體化片材，其包含權(quán)利要求11或12所述的片材和第二片材。16. 如權(quán)利要求15所述的一體化片材，其中，所述第二片材是以熱塑性樹脂為基體樹脂 的片材。17. -種一體化片材，其包含權(quán)利要求13或14所述的片材和第二片材。18. 如權(quán)利要求17所述的一體化片材，其中，所述第二片材是以熱塑性樹脂為基體樹脂 的片材。
【文檔編號(hào)】B32B5/28GK105873990SQ201480065775
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年12月5日
【發(fā)明人】I·韋珀斯特, J·貝特斯, 武部佳樹, 村松秀隆, 藤岡圣, 平野啟之
【申請人】魯汶天主教大學(xué), 東麗株式會(huì)社