CN102770480B - 纤维强化树脂用片材及使用了其的纤维强化树脂成形体 - Google Patents

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Abstract

本发明的纤维强化树脂用片材是由含有热塑性合成树脂的低熔点聚合物成分和热塑性合成树脂的高熔点聚合物成分的复合纤维丝构成的纤维强化树脂用片材，所述低熔点聚合物成分和所述高熔点聚合物成分为同种的聚合物，在形成纤维强化树脂成形体时，所述低熔点聚合物成分成为基体树脂，所述高熔点聚合物成分成为强化纤维，在至少一个方向上排列一层或多层。本发明的纤维强化树脂成形体通过将本发明的纤维强化树脂用片材加热至所述低熔点聚合物成分的熔点以上且低于所述高熔点聚合物成分的熔点的温度并进行压缩成形而成。本发明能够提供可由热塑性合成树脂构成纤维强化树脂、强化纤维与基体树脂的粘接性良好、能够提高强化纤维的比例、强度等物理特性高的纤维强化树脂用片材及使用了其的纤维强化树脂成形体。

Description

纤维强化树脂用片材及使用了其的纤维强化树脂成形体
技术领域
本发明涉及由含有热塑性合成树脂的高熔点聚合物成分和热塑性合成树脂的低熔点聚合物成分的复合纤维丝构成的纤维强化树脂用片材及使用了其的纤维强化树脂成形体。
背景技术
汽车或飞机、车辆等的内装饰中使用塑料，与金属相比可轻量化。光使用塑料时强度不足，因而在塑料中混入玻璃的短纤维（切断成一定长度的短纤维）。可是，在废弃时，如果用焚烧炉燃烧，则塑料分解，成为CO2和水，但玻璃熔化凝固，附着在焚烧炉内部。担心出现由此使焚烧炉的寿命显著下降的问题。作为玻璃这样的具有高强度的材料，已知有碳纤维，但有因高价不能在实用用途中使用的问题。
因而，将例如芳香族聚酰胺纤维、聚苯硫醚（PPS）纤维、聚酯纤维等熔点比较高的纤维作为强化纤维，在作为基体树脂浸渗并涂布了乳液树脂、热固化性树脂、热塑性树脂等后，通过挤压一体成形、贴膜成形等，得到高强度片材。
在专利文献1中提出了作为电子设备的印刷基板用片材，使用芯成分为熔融液晶聚合物、鞘成分由聚苯硫醚（PPS）构成的复合纤维，形成织物，通过压制成形形成挠性基板片材。专利文献2～3中提出了采用天然纤维作为强化纤维的纤维强化树脂。专利文献2中记载了将麻纤维的短纤维加工成无纺布、织物、编织物，形成纤维强化树脂，专利文献3中记载了将洋麻纤维的短纤维加工成无纺布、织物，形成纤维强化树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平05-44146号公报
专利文献2：日本特开2004-143401公报
专利文献3：日本特开2004-149930公报
发明内容
发明要解决的问题
可是，上述专利文献1～3中提出的纤维强化树脂均存在下述问题：强化树脂与基体树脂为不同种，在形成成形体时强化纤维与基体树脂的粘接性低。另外，在专利文献2～3中采用麻纤维或洋麻纤维的短纤维加工成无纺布、织物、编织物，通过与树脂熔融混合或浸渗而形成纤维强化树脂（FRP），因此存在树脂难浸透到纤维内部，需要大型装置，不容易成形等问题。特别是，天然纤维与玻璃纤维或碳纤维相比，分解温度低，不能将成为基体树脂的热塑性树脂加热到容易浸透的粘度，存在浸透性差的问题。
本发明为解决上述以往的问题，提供一种能够提高强化纤维的比例、强化纤维与基体树脂的粘接性好、强度等物理特性高的纤维强化树脂用片材及纤维强化树脂成形体。
用于解决课题的手段
本发明的纤维强化树脂用片材的特征在于：其是由含有热塑性合成树脂的低熔点聚合物成分和热塑性合成树脂的高熔点聚合物成分的复合纤维丝构成的纤维强化树脂用片材；所述低熔点聚合物成分和所述高熔点聚合物成分为同种的聚合物；在形成纤维强化树脂成形体时，所述低熔点聚合物成分成为基体树脂，所述高熔点聚合物成分为强化纤维；在至少一个方向上排列一层或多层。
本发明的纤维强化树脂成形体的特征在于：将本发明的纤维强化树脂用片材加热至所述低熔点聚合物成分的熔点以上且低于所述高熔点聚合物成分的熔点的温度，并进行压缩成形。此外，本发明的纤维强化树脂成形体优选贴合纤维强化树脂用片材和树脂发泡体片材，加热至所述低熔点聚合物成分的熔点以上且低于所述高熔点聚合物成分的熔点的温度，并进行压缩成形。
发明效果
本发明能够提供一种可由热塑性合成树脂构成纤维强化树脂、强化纤维与基体树脂的粘接性好、能够提高强化纤维的比例、强度等物理特性高的纤维强化树脂用片材及使用了其的纤维强化树脂成形体。
此外，本发明通过将纤维强化树脂用片材加热至低熔点聚合物成分的熔点以上且低于高熔点聚合物成分的熔点的温度，并进行加压成形，从而能够提供轻量、强度等物理特性高、并容易再利用及废弃的纤维强化树脂成形体。所述纤维强化树脂成形体特别适合于汽车、车辆、船舶的内装饰材及居室的内装饰材等。
附图说明
图1A～C是本发明使用的复合纤维的一个例子的剖面图。
图2是本发明的一实施例中的帘子状片材的立体图。
图3是本发明的一实施例中的多轴插入经编织物的概念立体图。
图4是本发明的一实施例中的加热加压处理（前处理）的立体图。
图5A是本发明使用的加热加压处理前的片材的剖面图，图5B是该加热加压处理后的片材的剖面图。
图6A～C是表示制造本发明的一实施方式的纤维强化树脂成形体的工序的一个例子的概念立体图。
图7A～C是表示制造本发明的另一实施方式的纤维强化树脂成形体的工序的一个例子的概念立体图。
图8A～C是表示使用本发明的纤维强化树脂成形体来制造车辆用内装饰材的压缩成形工序的一个例子的剖面图。
图9是本发明的一实施例的纤维强化树脂成形体的剖面图。
图10是本发明的另一实施例的纤维强化树脂成形体的剖面图。
具体实施方式
本发明的纤维强化树脂用片材由含有热塑性合成树脂的低熔点聚合物成分和热塑性合成树脂的高熔点聚合物成分的复合纤维构成。这里，所谓复合（组合）纤维是指例如将多个聚合物成分分别导入喷丝头，通过喷丝头一体化并挤压，然后延伸而形成纤维。作为复合纤维的结构，例如有芯鞘结构、海岛结构、并列（side by side）结构等，可以是任何结构。复合纤维可以是长丝纱线，也可以是将由高熔点聚合物成分形成的纤维和由低熔点成分形成的纤维纺织而成的丝那样的纤维。
所述低熔点聚合物成分和所述高熔点聚合物成分选择同种的聚合物。所谓同种的聚合物是指如聚烯烃相互间、聚酯相互间、聚酰胺相互间等那样，构成聚合物的成分为同种。不仅从均聚物相互间，而且也可以从共聚物（包括二元共聚、三元共聚等多成分共聚物）中选择。再有，所谓聚烯烃为烯烃系烃化合物的聚合物或共聚物，例如包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或它们的共聚物。聚酰胺为具有酰胺键的线状的合成高分子，一般称为尼龙，尼龙66、尼龙6,10、尼龙6、尼龙11、尼龙12已工业化。聚酯为主链具有酯键的高分子的总称。聚碳酸酯、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等也为聚酯。
在形成纤维强化树脂成形体时，从所述低熔点聚合物成分成为基体树脂、所述高熔点聚合物成分成为强化纤维的聚合物中选择。所述基体树脂也称为母材树脂。由基体树脂和强化纤维形成纤维强化塑料（FRP：fiber reinforced plastics）。
所述纤维强化树脂用片材在至少一个方向上排列一层或多层，优选通过缝合线连结。在一层的情况下，成为帘子状片材（reed screen-like sheet），在多层的情况下，成为多轴插入经编织物（multiaxial warp knitted fabric）。再有，关于连结，在一层的情况下，是指将复合纤维多根并丝而形成片材状，但以不离散的方式保持该多根复合纤维的形状。此外，在二层以上的情况下，意味着在上述一层的情况的基础上，以不离散的方式保持层间的形状。另外，也可不采用缝合线，而使用通过热熔敷来保持形状的片材。
在所述复合纤维中，所述高熔点聚合物成分的含量优选为50～90质量%的范围，所述低熔点聚合物成分的含量优选为10～50质量%的范围。只要是上述范围就能够提高强化纤维的比例，能够提高强度，而且在形成FRP时容易取得基体树脂与强化纤维的平衡。
所述复合纤维的低熔点聚合物成分与高熔点聚合物成分的熔点差优选为20℃以上，更优选为30℃以上。如果熔点差为20℃以上，则在压缩成形时高熔点聚合物容易作为强化纤维发挥作用，低熔点聚合物成分容易作为基体树脂发挥作用。
所述复合纤维的低熔点聚合物成分和高熔点聚合物成分都优选为选自聚烯烃及烯烃共聚物中的至少一种。烯烃系聚合物轻量，强度也高，耐久性也良好，废品的再利用、废弃也容易。作为一个例子，高熔点聚合物成分优选为聚丙烯，低熔点聚合物成分优选为聚乙烯。聚丙烯的比重因制造方法而异，但通常为0.902～0.910，聚乙烯的比重也因制造方法而异，但通常为0.910～0.970。所以，使用聚丙烯作为高熔点聚合物成分、使用聚乙烯作为低熔点聚合物成分时的复合纤维的比重大约为0.9～0.95的范围。与此相对应，以往的玻璃纤维的比重大约为2.5，碳纤维的比重大约为1.7，因此本发明的复合纤维的比重是相当低的。
所述纤维强化树脂用片材优选为帘子状片材或多轴插入经编织物。因为这些片材的纤维的取向性高。本发明中使用的纤维强化树脂用片材的优选的单位面积重量（每单位面积的质量）及厚度没有特别限定，但每一层大约为10～150g/m2，作为片材整体大约为10～600g/m2。此外，厚度每一层大约为0.1～0.5mm，作为片材整体大约为0.2～2mm。
本发明中使用的缝合线可使用聚丙烯线、聚乙烯线、聚酯线等，但优选由含有与低熔点聚合物成分和高熔点聚合物成分同种的聚合物的纤维构成。例如，在高熔点聚合物成分为聚丙烯、低熔点聚合物成分为聚乙烯时，缝合线优选使用聚丙烯线或芯成分为聚丙烯且鞘成分为聚乙烯的复合线。再有，在没有缝合线时或者在仅由低熔点聚合物成分形成的线时，在热压缩成形中，在加热时有时强化纤维部分的排列混乱，结果成形体的强度有可能变得不均匀。这是特别是在制造凹凸大的成形体时、即深拉深成形时见到的现象，为了防止这样的不均匀性，优选使用具有与高熔点聚合物成分同等程度的熔点或比低熔点聚合物成分高20℃左右的熔点的缝合线。再有，作为缝合法，可采用单环缝合（链式缝合）或特里科经编等。
优选对所述纤维强化树脂用片材进行加热加压成形（以下也称为前处理）。通过进行加热加压成形，使低熔点聚合物软化或熔化，并使其扁平化，从而具有在切断时切断部不散乱，一体性良好的优点。而且，高熔点聚合物成分高密度地排列，强度也提高。
本发明的纤维强化树脂成形体可通过将上述纤维强化树脂用片材加热至低熔点聚合物成分的熔点以上且低于高熔点聚合物成分的熔点的温度，并进行压缩成形来得到。由此，能够提供轻量、强度等物理特性高、废弃也容易的纤维强化树脂成形体。本发明的纤维强化树脂成形体特别适合用于汽车顶棚的内装饰材料、门的内装饰材料等。本发明的压缩成形（compression molding）也可以是从热辊间通过这样的热辊压制成形，但通常可采用通过使用凸轮、肘节、压空或油压等使模具或加热板上下移动的机构，将片材压制成形成目标形状的方法。压制成形的情况下，也可在如模制顶棚（molded ceiling）及门内饰板（door trim）那样的需要进行深拉深成形的用途中使用。在压制成形时也可与真空成形或减压成形组合。
此外，在压缩成形时，优选贴合本发明的纤维强化树脂用片材与树脂发泡体片材，进行一体成形。作为树脂发泡体片材，可以使用例如聚氨酯泡沫、聚烯烃泡沫等。作为聚烯烃泡沫，优选聚丙烯泡沫。树脂发泡体片材优选由与纤维强化树脂用片材同种的热塑性树脂构成。这是因为，通过压缩成形时施加的热，纤维强化树脂用片材的低熔点成分起到粘接剂的功能，可在不另外赋予粘接剂的情况下贴合纤维强化树脂用片材与树脂发泡体片材，进行一体化。再有，在与聚氨酯泡沫那样的异种的发泡体一体成形时或要求更强的粘接性时，最好另外设置粘接剂或热熔性薄膜这样的粘接层。特别是如果是热熔性薄膜，则可在压缩成形时同时进行贴合。通过与树脂发泡体片材贴合一体成形的方法也称为冲压成形法或冲压法。树脂发泡体片材的发泡倍率可根据目的选择任意的倍率，但在用于汽车内装饰材料时优选10～100倍。特别是在采用聚烯烃泡沫时，优选15～60倍左右。此外，通常树脂发泡体片材的厚度为1～300mm左右，特别是在用作车辆内装饰材料时，考虑到轻量性及赋形性，可采用2～15mm左右、特别是2～10mm厚的树脂发泡体片材。
从轻量的观点出发，本发明的纤维强化树脂成形体的单位面积重量优选为1kg/m2以下，更优选为0.8kg/m2以下，进一步优选为0.5kg/m2以下。此外，从不易变形的观点出发，弯曲弹性梯度优选为30N/cm以上，更优选为50N/cm以上，进一步优选为80N/cm以上。在本发明中，弯曲弹性梯度表示对于向厚度方向施加的载荷的阻力，例如按以下进行测定。首先，采用宽50mm、长150mm的试验片，在试验速度50mm/分钟、支点距离100mm的条件下，按照JISK 7221-2实施3点弯曲试验。接着，采用得到的载荷（N）-挠度（cm）曲线，在曲线的梯度最大的部分引出切线，从该切线算出弹性梯度（N/cm）。
以下采用附图进行说明。图1A～C是本发明使用的复合纤维的一个例子的剖面图。在图1A中，复合纤维10由芯成分11即热塑性合成树脂的高熔点聚合物和其周围的鞘成分12即热塑性合成树脂的低熔点聚合物构成。在图1B中，复合纤维13由多根岛成分14即热塑性合成树脂的高熔点聚合物和其周围的海成分15即热塑性合成树脂的低熔点聚合物构成。在图1C中，复合纤维16由多根岛成分17即热塑性合成树脂的高熔点聚合物和其周围的海成分18即热塑性合成树脂的低熔点聚合物构成。
图2是本发明的一实施例中的帘子状片材20的立体图。帘子状片材20由在一个方向上排列的复合纤维21和将复合纤维21连结的缝合线22构成。由于复合纤维21排列在一个方向上，所以与织物或编织物相比较，纤维的排列方向的强度高。帘子状片材20可以以一层使用，也可以以多层使用。在以多层使用时，优选使复合纤维21的方向排列在多个方向，以取得强度平衡。
图3是本发明的一实施例中的多轴插入经编织物的概念立体图。由分别排列在多个方向的复合纤维丝1a～1f构成各个片材，它们通过穿在织针6上的缝合线7、8在厚度方向进行缝合（扎绞），进行一体化。优选将这样的多轴插入经编织物9作为纤维强化树脂中间体，进行加热加压处理（前处理）。采用该多轴插入经编织物9，可得到在多个方向强化效果优良的纤维强化塑料。也可以使用热熔敷线、热熔性薄膜等粘合剂取代缝合线7、8，或与缝合线7、8并用。
图4是本发明的一实施例中的加热加压处理（前处理）的立体图。使帘子状片材20通过一对加压辊24、25，形成辊成形片材23。通过该处理，使低熔点聚合物成分软化或熔化，并使其扁平化，在切断时切断部不散乱，一体性良好。而且，高熔点聚合物成分高密度地排列，强度也提高。关于加热加压条件，在复合纤维的高熔点聚合物成分为聚丙烯、低熔点聚合物成分为聚乙烯时，温度优选为120～140℃，更优选为125～135℃，压力优选为0.1～10MPa，更优选为0.5～5MPa左右。
图5A是加热加压处理（前处理）前的纤维强化树脂用片材的剖面图，图5B是该加热加压处理（前处理）后的片材的剖面图。与处理前的帘子状片材20的厚度L1相比较，处理后的辊成形片材23的厚度L2减薄，强化纤维断面在处理前也为疏松的状态，体积大，但在处理后以紧密塞满的状态排列。
图6A～C是表示制造本发明的一实施方式的纤维强化树脂成形体的工序的图。首先，如图6A所示，在下模51上，在同一方向上重叠纤维强化树脂用片材81a～81d，形成层叠体80，然后在其上配置上模55。接着，开动加热压制机进行压制，然后向冷却压制机移动，进一步进行压制，如图6B所示，将层叠体80压缩成形而一体化。接着，如图6C所示，进行脱模，得到纤维强化树脂成形体90。关于压缩成形的条件，例如，作为加热压制条件，可以设为：温度125～140℃、成形压力0.1～4MPa、成形时间30～300秒，作为冷却压制条件，可设为：温度25～40℃、成形压力0.1～4MPa、成形时间30～300秒。
图7A～C是表示制造本发明的另一实施方式的纤维强化树脂成形体的工序的图。首先，如图7A所示，在下模51上，依次层叠纤维强化树脂用片材52、树脂发泡体片材53、纤维强化树脂用片材54，形成层叠体60，然后在其上配置上模55。接着，开动加热压制机进行压制，然后向冷却压制机移动，再进行压制，如图7B所示，压缩成形层叠体60而一体化。接着，如图7C所示，进行脱模，得到纤维强化树脂成形体70。关于压缩成形的条件，例如，作为加热压制条件，可设为：温度125～140℃、成形压力0.1～4MPa、成形时间30～300秒，作为冷却压制条件，可设为：温度25～40℃、成形压力0.1～4MPa、成形时间30～300秒。
图8A～C是表示采用本发明的纤维强化树脂成形体来制造车辆用内装饰材料的压缩成形工序的一个例子的剖面图。首先，如图8A所示，将切断成规定尺寸的纤维强化树脂成形体30从传送带33供给加热炉31。加热炉31通过加热源的红外线加热器32被加热到规定的温度，纤维强化树脂成形体30被加热软化。接着如图8B所示，将被预热的纤维强化树脂成形体30配置在压缩成形装置34的上模35与下模36之间。上模35和下模36都保持在规定的温度。压制装置37上升，在上模35与下模36之间纤维强化树脂成形体30被赋予规定的形状，成为成形品39。接着如图8C所示，将从压缩成形装置34取出的成形品39放置在传送带40上，一边冷却一边进入下道工序。
图9是本发明的一实施例的纤维强化树脂成形体43的剖面图。该成形体在纤维强化树脂用片材41的一面上通过压缩成形贴合有树脂发泡体片材42。也就是说，通过压缩成形进行一体成形。也可以在树脂发泡体片材42的表面粘贴表皮材。图10是本发明的另一实施例的纤维强化树脂成形体47的剖面图。该成形体在树脂发泡体片材44的两面上通过压缩成形一体地贴合有纤维强化树脂用片材45、46。例如，如果是车辆内装饰材料的用途，也可以将表皮材贴装在树脂发泡体片材44的表面。另外，也可在表皮材的相反侧的面上贴装背面材。再有，这些表皮材或背面材也可在所述压缩成形时同时贴合。此外，这些表皮材或背面材也可以是像将树脂发泡体片材通过压缩成形一体地贴合在纤维强化树脂用片材的两面那样的材料。
实施例
以下采用实施例对本发明进行具体的说明。再有，本发明并不限定于下述的实施例。
（实施例1）
在本实施例中，使用由图1A所示的长丝纱线构成的芯鞘型复合纤维10。复合纤维10由芯成分11的熔点为172℃的聚丙烯（PP）和其周围的鞘成分12的熔点为122℃的聚乙烯（PE）构成。PP和PE的重量比为PP/PE=65/35。复合纤维10的弹性模量为11GPa，强度为820MPa。将该复合纤维10并丝240根，形成总纤度为1850dtex的复丝。
将得到的复丝以16根/英寸一层地排列在一个方向上，如图2所示用缝合线（纤度：380dtex）扎绞。缝合线为由图1A所示的长丝纱线构成的芯鞘型复合纤维丝，由芯成分的熔点为172℃的聚丙烯（PP）和其周围的鞘成分的熔点为122℃的聚乙烯（PE）构成，PP和PE的质量比（重量比）为PP/PE=65/35。得到的帘子状片材的单位面积重量（每单位面积的质量）为116.5g/m2。
如图6所示，将按上述得到的帘子状片材4块在同一方向上重叠，并压缩成形。将压缩成形条件规定为：温度130℃、成形压力1MPa、成形时间5分钟。从得到的成形体上切下厚0.6mm的哑铃状1号形试验片及矩形状试验片。对该哑铃状1号形试验片及矩形状试验片进行了拉伸试验，结果弹性模量为8.2GPa、强度为215MPa。再有，拉伸试验方法按照JIS K7054：1995进行，但关于试验片形状，对于弹性模量采用JIS K 7054的B型试验片（总长200mm），此外，对于抗拉强度，采用JIS K 6251：2004中的哑铃状1号形试验片。
将按上述得到的帘子状片材8块在同一方向上重叠，同样地进行压缩成形，从得到的成形体上切下厚1.2mm的弯曲试验片。对得到的试验片进行了弯曲试验，结果弹性模量为7.6GPa、强度为97MPa。再有，弯曲试验方法按照JIS K 7055：1995的3点弯曲试验进行。
以上的结果汇总地示于表1中。表1中Vf表示强化纤维的体积%，Wf表示强化纤维的质量%。
表1中作为比较一并记有下述的数据。
以往例1：SMC（sheet molding compound press molding method）的文献值（笠野英秋编集“だれでも使えるFRP-FRP入門-”社团法人强化塑料协会，平成14年9月12日，68页表3.30的数据）
以往例2：GMT（用连续玻璃纤维强化热塑性树脂（聚丙烯）而得到的片材复合材料）的目录值（Quadrant Plastic Composite Japan Ltd.的主页的制品名“Unisheet P级”通用品P4038-BK31的数据）
表1
实施例1 以往例1（SMC） 以往例2(GMT)
增强纤维的Vf(%) 65 13 25
增强纤维的Wf(%) 65 30 40
拉伸弹性模量(GPa) 8.2 11.0 -
抗拉强度（MPa） 215 90 80
弯曲弹性模量(GPa) 7.6 10.5 5.3
弯曲强度(MPa) 97 180 160
如表1明示，实施例1与以往技术的SMC、GMT相比较，能够提高强化纤维的比例，抗拉强度高，其它物性也取得平衡。
（实施例2）
对缝合线进行了实验。以90°的角度层叠按实施例1制作的2块帘子状片材，作为双轴基础材料，对于用于制作拉伸试验片，采用以角度对称的方式重叠2块该双轴基础材料而成的材料，对于用于制作弯曲试验片，采用以角度对称的方式重叠4块该双轴基础材料而成的材料。缝合线在实验号码1中使用PP长丝（纤度380dtex、单纤维数60根）、在实验号码2中使用芯成分为PP、鞘成分为PE的复合纤维丝（质量比PP/PE=50/50、纤度380dtex、单纤维数60根）、在实验号码3中使用聚酯系长丝（帝人公司制，商品名“Tetoron”、纤度80dtex）。与实验号码3相比实验号码1～2的丝的纤度较高，但这是因为纤度比此低的丝不能安装在缝纫机上。实验号码1～3的片材的单位面积重量（每单位面积的质量）每层为116.5g/m2，对于拉伸试验片制作用的4层片材为466g/m2，对于弯曲试验片制作用的8层片材为932g/m2。此外，关于成形体的厚度，拉伸试验片大约为1.2mm，弯曲试验片大约为2.3mm。将压缩成形条件规定为：温度130℃、成形压力2MPa、4MPa、成形时间5分钟。
将以上的结果汇总地示于表2中。
表2
从表2得知：将实验号码3的聚酯系长丝作为缝合线时，除了拉伸弹性模量稍低以外，得到了与实验号码1～2大致同等的结果。可是，观察了弯曲试验后的外观，结果在实验号码3中发现在压力支点的附近的缝合线的部分发生破坏。与此相对应在实验号码1～2中没有发现在缝合线部分的破坏。由此得知：优选也将缝合线规定为与强化纤维及基体树脂同种类的热塑性合成纤维。
（实施例3）
进行了有关成形压力的实验。以90°的角度层叠按实施例1制作的2块帘子状片材，作为双轴基础材料，对于用于制作拉伸试验片，采用以角度对称的方式重叠2块该双轴基础材料而成的材料，对于用于制作弯曲试验片，采用以角度对称的方式重叠4块该双轴基础材料而成的材料。缝合线也使用与实施例1相同的缝合线。将压缩成形条件规定为：温度130℃、成形压力1～8MPa、成形时间5分钟。
将以上的结果汇总地示于表3中。
表3
成形压力 1MPa 2MPa 4MPa 8MPa
拉伸弹性模量(GPa) 5.7 5.8 5.5 4.8
抗拉强度(MPa) 149 147 150 132
弯曲弹性模量(GPa) 3.1 3.2 3.4 2.5
弯曲强度(MPa) 42.1 47.6 49.2 47.7
从表3得知：成形压力优选为1～8MPa，更优选为2～4MPa左右。但是，该实验是使用以90°的角度层叠2块帘子状片材而成的双轴基础材料的实验结果，在使用多轴插入经编织物时，或与发泡片材层叠成形时，可推断另有优选的范围。
（实施例A1）
采用由图1所示的长丝纱线构成的芯鞘型复合纤维10。复合纤维10由芯成分11的熔点为172℃的聚丙烯（PP）和其周围的鞘成分12的熔点为122℃的聚乙烯（PE）构成。PP与PE的重量比为PP/PE=65/35。复合纤维的弹性模量为8GPa，强度为530MPa。将该芯鞘型纤维并丝240根，形成总纤度为1850dtex的复丝。
将得到的复丝以10根/英寸一层地排列在一个方向上，如图2所示用缝合线（纤度：190dtex）扎绞。缝合线采用聚丙烯（PP）制丝（纤度：190dtex）。将得到的一个方向片材层叠3层。此时以各丝的角度达到60°的方式层叠，形成3轴基础材料。缝合线采用聚丙烯（PP）制丝（纤度：190dtex）。使得到的片材以1m/分钟的速度通过图4所示的一对加压加热辊（温度130℃、压力1MPa）。得到的纤维强化树脂用片材（3轴向插入经编织物）的单位面积重量（每单位面积的质量）为218.5g/m2，交点部的厚度为1.5mm。
（实施例A2）
除了使单位面积重量达到175g/m2，使交点部的厚度达到1.5mm以外，与实施例A1同样地得到纤维强化树脂用片材。
（实施例A3）
除了使单位面积重量达到131g/m2，使交点部的厚度达到1.5mm以外，与实施例A1同样地得到纤维强化树脂用片材。
（实施例B1）
在聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率15倍、厚度5mm）的两侧，分别配置按实施例A1得到的纤维强化树脂用片材，如图7所示，在模内进行压缩成形，使其一体化，得到厚4.5mm的纤维强化树脂成形体。作为压缩成形条件，将加热压制条件规定为：温度130℃、成形压力1MPa、成形时间30秒，将冷却压制条件规定为：温度20℃、成形压力1MPa、成形时间5分钟。
（实施例B2）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率15倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到3.0mm以外，与实施例B1同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B3）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率15倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到2.7mm以外，与实施例B1同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B4）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率30倍、厚度5mm）以外，与实施例B1同样地得到厚4.5mm的纤维强化树脂成形体。
（实施例B5）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率30倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到3.0mm以外，与实施例B4同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B6）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率30倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到2.7mm以外，与实施例B4同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B7）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率45倍、厚度5mm）以外，与实施例B1同样地得到厚4.5mm的纤维强化树脂成形体。
（实施例B8）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率45倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到3.0mm以外，与实施例B7同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B9）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率45倍、厚度3.0mm），将纤维强化树脂成形体的厚度调整到2.7mm以外，与实施例B7同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B10）
除了采用实施例A2的纤维强化树脂用片材以外，与实施例B1同样地得到厚4.5mm的纤维强化树脂成形体。
（实施例B11）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率15倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到3.0mm以外，与实施例B10同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B12）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率15倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到2.7mm以外，与实施例B10同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B13）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率30倍、厚度5mm）以外，与实施例B10同样地得到厚4.5mm的纤维强化树脂成形体。
（实施例B14）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率30倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到3.0mm以外，与实施例B13同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B15）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率30倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到2.7mm以外，与实施例B13同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B16）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率45倍、厚度5mm）以外，与实施例B10同样地得到厚4.5mm的纤维强化树脂成形体。
（实施例B17）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率45倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到3.0mm以外，与实施例B 16同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B18）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率45倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到2.7mm以外，与实施例B16同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B19）
除了采用实施例A3的纤维强化树脂用片材以外，与实施例B1同样地得到厚4.5mm的纤维强化树脂成形体。
（实施例B20）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率15倍、厚度3.0mm），将得到的纤维强化树脂成形体的厚度调整到2.7mm以外，与实施例B19同样地得到纤维强化树脂成形体。
（实施例B21）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率30倍、厚度5.0mm）以外，与实施例B19同样地得到厚4.5mm的纤维强化树脂成形体。
（实施例B22）
除了作为树脂发泡体片材采用聚丙烯树脂发泡体片材（发泡倍率45倍、厚度5mm）以外，与实施例B19同样地得到厚4.5mm的纤维强化树脂成形体。
（比较例1～2）
比较例1是现行制品的聚丙烯（PP）的注塑成形体，比较例2是玻璃纤维与聚丙烯树脂的复合成形体。
按如下所述对实施例B1～B22及比较例1～2的成形体的弯曲弹性梯度进行了测定，其结果见下表4。再有，表4中还一并示出压缩成形后的厚度、成形体的单位面积重量。
（弯曲弹性梯度）
弯曲弹性梯度表示相对于向厚度方向施加的载荷的阻力，按以下进行了测定。首先，采用宽50mm、长150mm的试验片，在试验速度50mm/分钟、支点间距离100mm的条件下，按照JIS K 7221-2实施3点弯曲试验。接着，采用得到的载荷（N）-挠度（cm）曲线，在曲线的梯度最大的部分引出切线，从该切线算出弹性梯度（N/cm）。
表4
如表4明示，确认本发明的实施例品的单位面积重量（每单位面积的质量）低，且弯曲弹性梯度高。得知：特别是单位面积重量能够达到1kg/m2以下，弯曲弹性梯度能够达到30N/cm以上。此外得知：该数据表示本发明的实施例品重量轻、不易变形，作为车辆用内装饰材料为实用上能够使用的水平。
产业上的可利用性
本发明的纤维强化树脂用片材及使用了其的纤维强化树脂成形体适合用于汽车、车辆、船舶的内装饰材料、家庭的内装饰材料等。
符号说明
1a～1f―纤维强化树脂用复合丝，6―织针，7、8―缝合线，9―多轴插入经编织物，10、13、16―复合纤维，11―芯成分，12―鞘成分，14、17―岛成分，15、18―海成分，20―帘子状片材，21―复合纤维，22―缝合线，23―辊成形片材，24、25―加工辊，41、45、46、52、54、81a～81b―纤维强化树脂用片材，31―加热炉，32―红外线加热器，33、40―传送带，34―压缩成形装置，35、55―上模，36、51―下模，37―压制装置，39―成形品，42、44、53―树脂发泡体片材，30、43、47、70、90―纤维强化树脂成形体，60、80―层叠体。

Claims (11)

1.一种纤维强化树脂用片材，其特征在于：
其是由复合纤维构成的纤维强化树脂用片材，所述复合纤维由热塑性合成树脂的低熔点聚合物成分和热塑性合成树脂的高熔点聚合物成分构成；
在所述复合纤维中，所述高熔点聚合物成分的含量为50～90质量％的范围，所述低熔点聚合物成分的含量为10～50质量％的范围；
所述低熔点聚合物成分和所述高熔点聚合物成分均为选自聚烯烃及烯烃共聚物中的至少一种，且所述高熔点聚合物成分为聚丙烯；
在将所述纤维强化树脂用片材加热至所述低熔点聚合物成分的熔点以上且低于所述高熔点聚合物成分的熔点的温度并进行压缩成形而形成纤维强化树脂成形体时，所述低熔点聚合物成分成为基体树脂，所述高熔点聚合物成分成为强化纤维；
所述复合纤维排列在至少一个方向上，
所述纤维强化树脂用片材用缝合线连结，所述缝合线为聚丙烯线或芯成分为聚丙烯且鞘成分为聚乙烯的复合线。
2.根据权利要求1所述的纤维强化树脂用片材，其特征在于：所述低熔点聚合物成分与所述高熔点聚合物成分的熔点差为30℃以上。
3.根据权利要求1或2所述的纤维强化树脂用片材，其特征在于：所述复合纤维中，所述低熔点聚合物成分为聚乙烯。
4.根据权利要求1或2所述的纤维强化树脂用片材，其特征在于：所述纤维强化树脂用片材为帘子状片材或多轴插入经编织物。
5.根据权利要求1或2所述的纤维强化树脂用片材，其特征在于：所述低熔点聚合物成分熔融而成为基体树脂，所述高熔点聚合物成分成为强化纤维。
6.一种纤维强化树脂成形体，其特征在于：通过将权利要求1～5中任一项所述的纤维强化树脂用片材加热至所述低熔点聚合物成分的熔点以上且低于所述高熔点聚合物成分的熔点的温度，并进行压缩成形，从而所述低熔点聚合物成分熔融而成为基体树脂，所述高熔点聚合物成分成为强化纤维。
7.根据权利要求6所述的纤维强化树脂成形体，其特征在于：将所述纤维强化树脂用片材与树脂发泡体片材贴合，并进行压缩成形。
8.根据权利要求7所述的纤维强化树脂成形体，其特征在于：所述树脂发泡体片材为聚氨酯或聚烯烃发泡体片材。
9.一种纤维强化树脂成形体的制造方法，其特征在于，将权利要求1～5中任一项所述的纤维强化树脂用片材加热至所述低熔点聚合物成分的熔点以上且低于所述高熔点聚合物成分的熔点的温度，并进行压缩成形。
10.根据权利要求9所述的纤维强化树脂成形体的制造方法，其特征在于，将所述纤维强化树脂用片材与树脂发泡体片材贴合并进行压缩成形。
11.根据权利要求10所述的纤维强化树脂成形体的制造方法，其特征在于，所述树脂发泡体片材为聚氨酯或聚烯烃发泡体片材。
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