CN115151600A - 薄膜状的纤维增强树脂、以及树脂成型体及其制造方法 - Google Patents

薄膜状的纤维增强树脂、以及树脂成型体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种薄膜状的纤维增强树脂，其能够抑制覆盖的树脂成型体的弯曲弹性模量的降低，并且能够充分提高耐冲击性。上述薄膜状的纤维增强树脂包含沿单向取向并排列的多个增强纤维、和含浸于上述增强纤维的基体树脂。上述基体树脂包含热塑性塑料和热塑性弹性体，相对于上述热塑性塑料的质量与上述热塑性弹性体的质量的合计而言，上述热塑性弹性体的含量为5质量％以上40质量％以下。

Description

薄膜状的纤维增强树脂、以及树脂成型体及其制造方法
技术领域
本发明涉及薄膜状的纤维增强树脂、以及树脂成型体及其制造方法。
背景技术
已知一种薄膜状的纤维增强树脂(以下，也简称为“Uni-Direction(UD)片材”。)，其包含：沿单向取向并排列的多个增强纤维；和含浸于上述增强纤维的树脂组合物(基体树脂)。该UD片材比金属轻，另一方面，机械强度高，因此，研究了作为将树脂成型体表面进行覆盖的增强材料等的用途。
专利文献1中记载了一种UD片材，其包含碳纤维作为上述增强纤维，包含酸改性聚丙烯和未被酸改性的聚丙烯作为上述基体树脂。根据专利文献1，认为上述酸改性聚丙烯提高基体树脂与碳纤维的界面强度，上述未被酸改性的聚丙烯保证高的机械特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-154773号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如专利文献1还记载的，对UD片材的基体树脂的材料进行了各种研究。
UD片材的基体树脂中，使用较硬质的热塑性塑料。相对而言，通过在基体树脂中配合更软质的热塑性弹性体，可期待能够提高UD片材及/或由UD片材覆盖的树脂成型体的耐冲击性。
但是，根据本申请的发明人的见解，由配合更软质的热塑性弹性体所带来的耐冲击性的提高与由降低更硬质的热塑性塑料的相对配合量所带来的弯曲弹性模量的降低存在相互制衡(trade-off)关系。耐冲击性及弯曲弹性模量均为应用UD片材时要求较多的特性，但尚未发现在抑制弯曲弹性模量的降低的同时提高耐冲击性的实用方法。
鉴于上述问题，本发明目的在于提供下述薄膜状的纤维增强树脂、具有该薄膜状的纤维增强树脂的树脂成型体、以及该树脂成型体的制造方法，所述薄膜状的纤维增强树脂能够在抑制覆盖有UD片材的树脂成型体的弯曲弹性模量降低的同时、充分地提高耐冲击性。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的本发明的一个方式涉及的薄膜状的纤维增强树脂包含：沿单向取向并排列的多个增强纤维；和含浸于上述增强纤维的基体树脂。上述基体树脂包含聚丙烯系树脂和苯乙烯系弹性体，相对于基体树脂的总质量而言，上述苯乙烯系弹性体的含量为10质量％以上40质量％以下。
用于解决上述课题的本发明的另一方式涉及的树脂成型体具有：上述薄膜状的纤维增强树脂；和热塑性树脂组合物的成型体。
用于解决上述课题的本发明的另一方式涉及的树脂成型体的制造方法包括：将上述薄膜状的纤维增强树脂配置于模具内部的工序；和向配置有上述薄膜状的纤维增强树脂的模具内部导入熔融的热塑性树脂组合物的工序。
用于解决上述课题的本发明的另一方式涉及的树脂成型体的制造方法包括：准备热塑性树脂组合物的成型体的工序；和使上述薄膜状的纤维增强树脂与上述热塑性树脂组合物的成型体的表面熔接的工序。
发明的效果
根据本发明，可提供下述薄膜状的纤维增强树脂、具有该薄膜状的纤维增强树脂的树脂成型体、及该树脂成型体的制造方法，所述薄膜状的纤维增强树脂能够在抑制覆盖有UD片材的树脂成型体的弯曲弹性模量降低的同时、充分地提高耐冲击性。
具体实施方式
在本说明书阶段性记载的数值范围中，某数值范围中记载的上限值或下限值可以替换为另一阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。另外，本说明书所记载的数值范围中，某数值范围中记载的上限值或下限值可以替换为实施例所示的值。
本说明书中，就组合物中的各成分的量而言，在组合物中存在多种属于各成分的物质时，只要没有特别说明，是指组合物中存在的该多种物质的合计量。
本说明书中，2个以上的优选方式的组合为更优选的方式。
1.薄膜状的纤维增强树脂
本发明的一个实施方式涉及薄膜状的纤维增强树脂(UD片材)，其包含：沿单向取向并排列的多个增强纤维；和含浸于上述增强纤维的树脂组合物(基体树脂)。基体树脂包含聚丙烯系树脂和苯乙烯系弹性体，相对于基体树脂的总质量而言，苯乙烯系弹性体的含量为10质量％以上40质量％以下。
通过使本发明的一个实施方式为上述方式而能够提高弯曲弹性模量和耐冲击性的原因虽不确定，本申请的发明人推测如下。
与UD片材中通用的聚碳酸酯树脂、聚醚醚酮树脂及聚酰胺树脂等相比，聚丙烯系树脂的玻璃化转变温度(Tg)低，因此被施加冲击时容易压缩变形。另外，苯乙烯系弹性体在弹性体中Tg较低，因此同样地，被施加冲击时容易压缩变形。丙烯与苯乙烯系弹性体具有不易相容的性质，因此，基体树脂大概成为海岛结构，产生聚丙烯系树脂与苯乙烯系弹性体的界面，由此因压缩变形而产生的龟裂在多个方向上扩展。推测由此冲击特性优异。
另外，UD片材在弯曲试验中的破坏被认为是由于纤维在压缩侧压弯而产生的。通常认为，上述破坏的抑制(弯曲弹性模量的提高)是通过提高树脂的Tg来提高树脂的硬度而实现的。本发明中，尽管使用Tg较低的树脂及弹性体，但却出乎意料地，能够同时实现高的耐冲击性和高的弯曲弹性模量。推测这是由于苯乙烯系弹性体的量足够多，聚丙烯系树脂大概形成岛相，由此在被施加应力时这些树脂部分发生微变形，从而抑制应力集中，避免了压弯。
1-1.增强纤维
上述增强纤维的材料没有特别限定。例如，可以将碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维、及金属纤维等作为上述增强纤维使用。这些之中，从力学特性优异、并且能够使成型品更轻质化的方面考虑，优选碳纤维。上述碳纤维的例子中，包括PAN系碳纤维、沥青系碳纤维及人造丝系碳纤维。这些之中，从强度与弹性模量的均衡性优异的方面考虑，优选PAN系碳长纤。
就上述碳纤维而言，利用X射线光电子能谱法测定的碳纤维表面的氧(O)与碳(C)的原子数之比即表面氧浓度比[O/C]优选为0.05以上0.5以下，更优选为0.08以上0.4以下，进一步优选为0.1以上0.3以下。上述表面氧浓度比在0.05以上时，在碳纤维表面确保充分量的官能团，从而能够进一步提高与基体树脂的粘接性。上述表面氧浓度比为0.5以下时，碳纤维的操作性及生产率优异。上述表面氧浓度比[O/C]可利用国际公开第2017/183672号中记载的方法测定。上述表面氧浓度比[O/C]可以通过包括电解氧化处理、化学药液氧化处理及气相氧化处理等的已知方法来控制，优选通过电解氧化处理来控制。
从充分地提高由增强纤维带来的强度提高效果的观点考虑，上述增强纤维的平均直径优选为1μm以上20μm以下，更优选为3μm以上15μm以下，进一步优选为4μm以上10μm以下。
上述增强纤维的长度通常为15mm以上。上述增强纤维的长度的下限值优选为20mm以上，更优选为100mm以上，进一步优选为500mm以上。上述增强纤维的长度的上限值的最大值优选与UD片材的长度的最大值相同，例如为50m。通常，后述的树脂成型体所使用的UD片材使用在制造UD片材后裁断成所期望长度的片材。因此，树脂成型体中包含的UD片材所包含的增强纤维的长度能够小于上述长度的最小值。
上述增强纤维优选为将由集束剂(上浆剂)集束而成的纤维束开纤而得的纤维。上述纤维束的单丝数没有特别限制，通常为100根以上350,000根以下，优选为1,000根以上250,000根以下，更优选为5,000根以上220,000根以下。
上述集束剂为包含烯烃系乳液、氨基甲酸酯系乳液、环氧系乳液、及尼龙系乳液等的已知的集束剂即可，这些之中，优选烯烃系乳液，更优选乙烯系乳液或者丙烯系乳液。上述乙烯系乳液中包含的乙烯系聚合物的例子包括乙烯均聚物、以及乙烯与碳原子数3以上10以下的α-烯烃的共聚物。上述丙烯系乳液中包含的丙烯系聚合物的例子包括丙烯均聚物、以及丙烯与乙烯或碳原子数4以上10以下的α-烯烃的共聚物。
特别是从进一步提高增强纤维束与基体树脂之间的粘接性的观点考虑，上述集束剂优选包含未改性聚烯烃和改性聚烯烃。上述未改性聚烯烃优选为均聚丙烯、均聚乙烯、乙烯·丙烯共聚物、丙烯·1-丁烯共聚物、或者乙烯·丙烯·1-丁烯共聚物。上述改性聚烯烃可以是例如在未改性聚烯烃的聚合物链上接枝导入羧酸基、羧酸酐基或羧酸酯基、并且在上述官能团与金属阳离子之间形成盐而得的物质，这些之中，更优选为包含羧酸金属盐的改性聚烯烃。
1-2.基体树脂
基体树脂为包含聚丙烯系树脂和苯乙烯系弹性体的树脂组合物。基体树脂可以包含这些以外的树脂成分、填充材料这样的除树脂成分以外的其他成分。
从进一步提高弯曲弹性模量和耐冲击性的观点考虑，基体树脂优选为海岛结构。另外，从同样的观点考虑，基体树脂更优选是聚丙烯系树脂为海、苯乙烯系弹性体为岛的海岛结构。是否具有海岛结构可以通过利用电子显微镜对UD片材的截面进行观察来确认。
1-2-1.聚丙烯系树脂
聚丙烯系树脂的种类没有特别限制，可以为丙烯均聚物，也可以为丙烯系共聚物，还可以为它们的混合物。聚丙烯系树脂的立体规整性也没有特别限定，可以为等规，也可以为间规，也可以为无规。上述立体规整性优选为等规或间规。聚丙烯系树脂是指来自丙烯的结构单元的含量为50摩尔％以上的树脂。
聚丙烯系树脂可以为未改性聚丙烯系树脂(P1)，也可以为包含与聚合物链键合的羧酸盐等的改性聚丙烯系树脂(P2)，还可以为它们的混合物，优选为它们的混合物。就上述混合物而言，相对于未改性聚丙烯系树脂(P1)与改性聚丙烯系树脂(P2)的总质量而言，未改性聚丙烯系树脂(P1)的质量比[(P1)/(P1+P2)]优选为80质量％以上99质量％以下，更优选为85质量％以上98质量％，进一步优选为90质量％以上97质量％以下。
上述未改性聚丙烯系树脂(P1)按照ASTM D1238在230℃、2.16kg的荷载下测得的熔体流动速率(MFR)优选为100g/10分钟以上，更优选为130g/10分钟以上500g/10分钟以下。MFR在该范围内时，容易使基体树脂充分地含浸于增强纤维中。
上述未改性聚丙烯系树脂(P1)的重均分子量(Mw)优选为50,000以上300,000以下，更优选为50,000以上200,000以下。
上述未改性聚丙烯系树脂(P1)是以来自丙烯的结构单元为主体、来自丙烯的结构单元的含量为50摩尔％以上的树脂成分。上述未改性聚丙烯系树脂(P1)可以除了包含来自丙烯的结构单元外，还包含来自丙烯以外的α-烯烃、共轭二烯或非共轭二烯或者多烯的结构单元。
上述未改性聚丙烯系树脂(P1)为共聚物时的、作为共聚成分的α-烯烃的例子中，包括：包含乙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、1-壬烯、1-辛烯、1-庚烯、1-己烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、及1-二十碳烯等的碳原子数2以上20以下的α-烯烃(包括丙烯)。这些之中，优选1-丁烯、乙烯、4-甲基-1-戊烯及1-己烯，更优选1-丁烯及4-甲基-1-戊烯。作为共聚成分的共轭二烯及非共轭二烯的例子中，可举出丁二烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯及1,5-己二烯。这些α-烯烃、共轭二烯及非共轭二烯可以并用2种以上。
上述改性聚丙烯系树脂(P2)为包含与聚合物链键合的羧酸盐等的聚丙烯系树脂。特别是具有改性聚丙烯系树脂(P2)羧酸盐时，容易提高增强纤维与基体树脂之间的界面粘接强度。
上述改性聚丙烯系树脂(P2)的重均分子量(Mw)优选为1,000以上100,000以下，更优选为2,000以上80,000以下。
改性聚丙烯系树脂(P2)可以通过将未改性的丙烯系聚合物与具有羧酸结构的单体进行自由基接枝聚合的方法等已知的方法来合成。
上述未改性的丙烯系聚合物为与上述的未改性聚丙烯系树脂(P1)同样的丙烯系聚合物即可，优选丙烯均聚物、以及乙烯·丙烯共聚物、丙烯·1-丁烯共聚物及乙烯·丙烯·1-丁烯共聚物等丙烯与α-烯烃的共聚物。
上述具有羧酸结构的单体可以为具有羧酸基的单体，也可以为具有羧酸酯的单体。上述羧酸基可以被中和，上述羧酸酯可以被皂化。这些的具体例中，包括乙烯系不饱和羧酸、其酐、或其酯、及烯烃以外的具有不饱和乙烯基的化合物。
上述乙烯系不饱和羧酸的例子中，包括(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、四氢邻苯二甲酸、衣康酸、柠康酸、巴豆酸、及异巴豆酸等。上述酐的例子中，包括纳迪克酸(内型顺式(endo-cis)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二甲酸)、马来酸酐、及柠康酸酐等。
上述烯烃以外的具有不饱和乙烯基的化合物的例子中，包括：包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷酰基酯(stearyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酰基酯(lauroyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、及(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯等的(甲基)丙烯酸酯类；包含丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、内酯改性(甲基)丙烯酸羟基乙酯、及丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等的含有羟基的乙烯基类；包含(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、及(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯等的含有环氧基的乙烯基类；包含乙烯基异氰酸酯、及异丙烯基异氰酸酯等的含有异氰酸酯基的乙烯基类；包含苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、及叔丁基苯乙烯等的芳香族乙烯基类；包含丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、及马来酸酰胺等的酰胺类；包含乙酸乙烯酯、及丙酸乙烯酯等的乙烯基酯类；包含(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二丙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二丁基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二羟基乙基氨基乙酯等的(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类；包含苯乙烯磺酸、苯乙烯磺酸钠、及2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等的不饱和磺酸类；包含单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酸式磷酸酯、及单(2-丙烯酰氧基乙基)酸式磷酸酯等的不饱和磷酸类等。这些可以使用2种以上。
这些之中，优选乙烯系不饱和羧酸的酐，更优选马来酸酐。
改性聚丙烯系树脂(P2)可以利用已知的方法合成。例如，可以使上述未改性的丙烯系聚合物和上述具有羧酸结构的单体在有机溶剂中在聚合引发剂的存在下反应，然后脱溶剂；也可以使将上述未改性的丙烯系聚合物加热熔融而得到的熔融物与上述具有不饱和乙烯基的羧酸在聚合引发剂的存在下搅拌而反应；还可以将上述未改性的丙烯系聚合物、上述具有不饱和乙烯基的羧酸与聚合引发剂的混合物供给至挤出机，一边加热混炼一边使其反应，然后利用中和、皂化等方法而制成羧酸盐。
上述聚合引发剂的例子中，包括：包含过氧化苯甲酰、过氧化二氯苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化苯甲酸酯)己炔-3、及1,4-双(叔丁基过氧化异丙基)苯等各种过氧化物；以及包含偶氮二异丁腈等的偶氮化合物；等等。需要说明的是，这些聚合引发剂可以并用2种以上。
上述有机溶剂的例子中，包括：包含二甲苯、甲苯、及乙基苯等的芳香族烃；包含己烷、庚烷、辛烷、癸烷、异辛烷、及异癸烷等的脂肪族烃；包含环己烷、环己烯、甲基环己烷、及乙基环己烷等的脂环式烃；包含乙酸乙酯、乙酸正丁酯、溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、及乙酸3-甲氧基丁酯等的酯系溶剂；以及包含甲基乙基酮、及甲基异丁基酮等的酮系溶剂；等等。就上述有机溶剂而言，这些之中，优选芳香族烃、脂肪族烃、及脂环式烃，更优选脂肪族烃及脂环式烃。需要说明的是，这些有机溶剂可以混合2种以上而使用。
此时，从将改性聚丙烯系树脂(P2)的原料制成水分散体而处理的观点考虑，上述具有羧酸结构的单体优选被中和或皂化。
上述中和或皂化可以通过下述碱性物质利用已知的方法进行，所述碱性物质为：包含钠、钾、锂、钙、镁、及锌等的碱金属或碱土金属；其他金属类；包含羟基胺、及氢氧化铵等的无机胺；包含氨、(三)甲基胺、(三)乙醇胺、(三)乙基胺、二甲基乙醇胺、及吗啉等的有机胺；包含氧化钠、及过氧化钠等的锌等碱金属或碱土金属的氧化物、氢氧化物或氢化物；其他金属的氧化物、氢氧化物或氢化物；包含碳酸钠等的碱金属或碱土金属的弱酸盐；以及，其他金属类的弱酸盐；等等。
从将水分散体的稳定性及与增强纤维的粘接性一并提高的观点考虑，基于上述中和或皂化的中和度或皂化度优选为50％以上100％以下，更优选为70％以上100％以下，进一步优选为85％以上100％以下。就改性聚丙烯系树脂(P2)而言，优选全部羧酸基被中和或皂化，但羧酸基的一部分也可以未被中和或皂化而残留。
需要说明的是，羧酸基的盐成分可以利用下述方法等进行检测及定量：通过ICP发光分析进行形成盐的金属种类的检测的方法；以及使用IR、NMR、质谱或元素分析鉴定酸基的盐的结构。
从进一步提高弯曲弹性模量和耐冲击性的观点考虑，基体树脂中的聚丙烯系树脂的含有率相对于基体树脂的总质量而言优选为60质量％以上90质量％以下，更优选为70质量％以上85质量％以下。
1-2-2.苯乙烯系弹性体
上述苯乙烯系弹性体为选自由包含来自苯乙烯的至少一个聚合物嵌段和来自共轭二烯化合物的至少一个聚合物嵌段的嵌段共聚物及其加氢物组成的组中的至少一种共聚物。
上述苯乙烯系弹性体的例子中，包括：包含来自苯乙烯的至少一个聚合物嵌段、和来自共轭二烯化合物(包括丁二烯及异戊二烯等)的至少一个聚合物嵌段的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包括聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、及聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIS)等；以及上述嵌段共聚物的加氢物，如聚苯乙烯-聚乙烯·丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、及聚苯乙烯-聚乙烯·丙烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)等；等等。
相对于上述基体树脂的总质量而言，上述苯乙烯系弹性体含量为10质量％以上40质量％以下的量。
通常，聚丙烯系树脂等热塑性塑料的弯曲弹性优异，热塑性弹性体的耐冲击性优异。因此认为，在基体树脂中使用热塑性弹性体时，能够提高UD片材、覆盖有UD片材的树脂成型体的耐冲击性，但另一方面，由于热塑性塑料的配合量相对下降，因此弯曲弹性模量降低。
相对于此，根据本申请的发明人的新见解，在热塑性塑料与热塑性弹性体的组合中，为聚丙烯系树脂与苯乙烯系弹性体的组合、并且苯乙烯系弹性体相对于聚丙烯系树脂的配合量在上述规定的范围内时，不仅观察到了由苯乙烯系弹性体的配合带来的耐冲击性的提高效果，而且UD片材的弯曲弹性基本不下降，另外，覆盖有UD片材的树脂成型体的弯曲弹性反而变高。
从通过配合上述苯乙烯系弹性体而在维持弯曲弹性的状态下更显著地发挥耐冲击性的提高效果、且抑制由苯乙烯系弹性体导致的基体树脂的流动性的降低、维持基体树脂向强化纤维的含浸性的观点考虑，相对于上述基体树脂的总质量而言，上述苯乙烯系弹性体的含量优选为10质量％以上35质量％以下，更优选为15质量％以上30质量％以下。
1-2-3.其他热塑性树脂
基体树脂只要发挥本发明的效果即可，可以包含聚丙烯系树脂以外的热塑性树脂。作为聚丙烯系树脂以外的热塑性树脂，例如，包括聚碳酸酯树脂、苯乙烯系树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂(PPS树脂)、改性聚苯醚树脂(改性PPE树脂)、聚缩醛树脂(POM树脂)、液晶聚酯、聚芳酯树脂、包含聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)等的丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、聚酰亚胺(PI)树脂、聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂、聚醚酰亚胺(PEI)树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚酮树脂、聚醚酮树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂、包含聚乙烯树脂、聚丁烯树脂、及聚4-甲基-1-戊烯树脂等的聚烯烃树脂(不包括聚丙烯系树脂)、作为它们的改性物的改性聚烯烃树脂(不包括改性聚丙烯系树脂)、以及苯氧基树脂等。上述聚烯烃树脂可以为包括乙烯/丙烯共聚物(来自丙烯的结构单元的含量小于50摩尔％的共聚物)、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/丙烯/二烯共聚物(来自丙烯的结构单元的含量小于50摩尔％的共聚物)、乙烯/一氧化碳/二烯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、及乙烯/乙酸乙烯酯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯共聚物等的共聚物。
其他热塑性树脂的含有率只要发挥本发明的效果即可，没有特别限制，相对于基体树脂的全部树脂成分而言，优选为10质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为1质量％以下，特别优选实质上不包含其他热塑性树脂。
就基体树脂而言，从进一步提高冲击特性、特别是低温时的冲击特性的观点考虑，玻璃化转变温度(Tg)为100℃以上的热塑性树脂的含有率相对于基体树脂的总质量而言优选为5质量％以下，更优选为1质量％以下，进一步优选实质上不包含玻璃化转变温度(Tg)为100℃以上的热塑性树脂。热塑性树脂的Tg可以通过差示扫描量热测定(DSC)而求出。通常，聚碳酸酯的Tg为150℃，聚苯硫醚树脂的Tg为126℃，聚醚砜树脂的Tg为230℃，聚酰胺酰亚胺树脂的Tg为275℃，苯乙烯系树脂的Tg为100℃。
就基体树脂而言，从更适当地形成海岛结构而进一步提高冲击特性、特别是低温时的冲击特性的观点考虑，玻璃化转变温度(Tg)为30℃以上的热塑性树脂的含有率相对于基体树脂的总质量而言优选为3质量％以下，更优选为1质量％以下，进一步优选实质上不包含玻璃化转变温度(Tg)为30℃以上的热塑性树脂。通常，氯乙烯树脂的Tg为87℃，萜烯系树脂的Tg为30～100℃。
就基体树脂而言，从更适当地形成海岛结构而进一步提高冲击特性、特别是低温时的冲击特性的观点考虑，具有使上述的聚丙烯系树脂与上述的苯乙烯系弹性体相容化的性质的添加剂的含有率相对于基体树脂的全部树脂成分100质量份而言优选为3质量份以下，更优选为1质量份以下，进一步优选实质上不包含上述添加剂。作为相容化的添加剂，可举出具有上述的聚丙烯系树脂的SP值与上述的苯乙烯系弹性体值之间的SP值的树脂。SP值可以利用Fedors方法而算出。
1-2-4.其他热塑性弹性体
只要能够发挥本发明的效果，基体树脂可以包含苯乙烯系弹性体以外的热塑性弹性体。作为苯乙烯系弹性体以外的热塑性弹性体，例如，可举出聚酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、热塑性聚氨酯系弹性体(TPU)、烯烃系弹性体、聚氯乙烯系弹性体、及氟系弹性体等。
就基体树脂而言，其他热塑性弹性体的含有率相对于基体树脂的总质量而言优选为10质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为1质量％以下，特别优选实质上不包含其他热塑性弹性体。
基体树脂的方式如上文所述，作为基体树脂，实质上仅包含上述的聚丙烯系树脂、及上述的苯乙烯系弹性体是优选的。通过该方式，有能够进一步提高弯曲弹性模量和耐冲击性的倾向。
1-2-5.其他成分
基体树脂可以包含上述以外的树脂、长度比上述增强纤维短的短纤维等其他成分。
1-3.UD片材
UD片材可以利用已知的方法使上述基体树脂含浸于上述增强纤维而制作。
例如，使开纤后沿单向排列的多个上述增强纤维同时与表面被熔融状态的上述基体树脂涂覆的含浸辊接触，使上述含浸辊旋转，并且使上述多个增强纤维沿着上述旋转方向移动，由此能够使上述基体树脂含浸于上述增强纤维。
或者，树脂的含浸方法不限于上述方法，也可以利用使上述增强纤维浸渍于熔融的上述基体树脂的浴中等方法。
使树脂含浸于碳纤维中后，将树脂冷却固化，由此能够得到上述基体树脂含浸于沿单向取向并排列的多个增强纤维而成的UD片材。
相对于UD片材的总质量而言，上述增强纤维的含量优选为20质量％以上80质量％以下，更优选为30质量％以上75质量％以下，进一步优选为30质量％以上65质量％以下，特别优选为35质量％以上60质量％以下。另外，相对于UD片材的总质量而言，上述基体树脂的含量优选为20质量％以上80质量％以下，更优选为25质量％以上70质量％以下，进一步优选为35质量％以上70质量％以下，特别优选为40质量％以上65质量％以下。
相对于UD片材的总体积而言，上述增强纤维的含量(纤维体积含有率：Vf)优选为10体积％以上70体积％以下，更优选为15体积％以上60体积％以下，进一步优选为20体积％以上60体积％以下。
UD片材的厚度没有特别限定，优选为1μm以上500μm以下，更优选为5μm以上400μm以下，进一步优选为5μm以上300μm以下。
UD片材的使用时的方式也没有特别限定，可以直接使用单独的UD片材，也可以将多个UD片材以层叠体的形式使用。另外，可以将UD片材适当切断而制成带状后使用。
UD片材的形态如上文所述，作为UD片材，实质上仅包含上述的增强纤维、上述的聚丙烯系树脂、及上述的苯乙烯系弹性体是优选的。通过该方式，有能够进一步提高弯曲弹性模量和耐冲击性的倾向。需要说明的是，本说明书中，所谓实质上仅包含这些成分，是指允许以不发挥效果的量包含这些以外的成分，所谓实质上不包含某成分，是指允许以不发挥效果的量包含该成分。该方式中，各成分的优选含量如上文所述。
2.树脂成型体
本发明的另一实施方式涉及树脂成型体，其具有上述的UD片材、和热塑性树脂组合物的成型体(以下，也简称为“基材成型体”。)。
2-1.基材成型体
基材成型体是将包含1种或多种热塑性树脂(以下，也简称为“基材树脂”。)及任意配合的添加剂的、热塑性树脂组合物进行成型而成的成型体。
上述基材树脂的例子中，包括聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚缩醛树脂、丙烯酸系树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚醚酮树脂、聚醚醚酮树脂、聚芳酯树脂、聚醚腈树脂、氯乙烯树脂、ABS树脂及氟树脂等。
这些之中，上述基材树脂优选包含：包括乙烯系聚合物、丙烯系聚合物及其他α-烯烃系聚合物的烯烃系树脂，更优选包含丙烯系聚合物，进一步优选包含丙烯系聚合物及上述其他α-烯烃系聚合物这两者。
上述乙烯系聚合物包括乙烯的均聚物、及乙烯与碳原子数3以上20以下的α-烯烃的共聚物。需要说明的是，这些乙烯系聚合物可以使用仅一种，也可以并用多种。
上述丙烯系聚合物包括丙烯的均聚物、以及丙烯与乙烯或碳原子数4以上20以下的α-烯烃的共聚物。需要说明的是，这些丙烯系聚合物可以使用仅一种，也可以并用多种。
上述α-烯烃系聚合物包括碳原子数4以上20以下的α-烯烃的均聚物、及碳原子数2以上20以下的α-烯烃的共聚物(其中，不包括上述乙烯系聚合物及丙烯系聚合物。)。
需要说明的是，上述α-烯烃的例子中，包括乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、1-壬烯、1-辛烯、1-庚烯、1-己烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、及1-二十碳烯等。就上述α-烯烃系聚合物而言，上述之中，优选为包含1-丁烯、乙烯、4-甲基-1-戊烯、及1-己烯的共聚物，更优选为包含1-丁烯及4-甲基-1-戊烯的共聚物。上述α-烯烃系聚合物可以为无规共聚物，也可以为嵌段共聚物，优选为无规共聚物。
从进一步提高基材成型体与UD片材的接合强度的观点考虑，上述基材树脂优选为聚烯烃，更优选为聚丙烯系树脂。
从进一步提高基材成型体与UD片材的接合强度的观点考虑，上述基材树脂优选能够与UD片材的基体树脂中包含的热塑性塑料相容。需要说明的是，“能够相容”是指：在将两树脂的混合物加热至双方的熔点以上而混合然后冷却至25℃的情况下形成单一相。
上述添加剂的例子中，包括已知的填充材料(无机填充材料、有机填充材料)、颜料、染料、耐候性稳定剂、耐热稳定剂、抗静电剂、防滑剂、抗氧化剂、防霉剂、抗菌剂、阻燃剂、及软化剂等。
作为上述添加剂的填充材料的例子中，包括：包含云母、碳黑、碳纳米管、石墨、海泡石、二氧化硅、硅灰石、碳酸钙、碱性硫酸镁、蒙脱石、滑石、不锈钢、及铝等的粉末填充材料；以及，包含碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、金属纤维、金属氧化物纤维、MOS-HIGE(碱性硫酸镁无机纤维)及碳酸钙晶须等的纤维状填充材料等。上述填充材料能够提高树脂成型体的强度。
这些之中，优选滑石、碳酸钙、碳纤维、玻璃纤维、晶须、及碱性硫酸镁，更优选碳纤维、玻璃纤维、晶须、及碱性硫酸镁。
需要说明的是，上述纤维状填充材料通常为长纤维或短纤维。作为长纤维或短纤维的纤维状填充材料的长度优选为0.05mm以上15mm以下，更优选为0.1mm以上15mm以下，进一步优选为0.2mm以上15mm以下。
作为上述短纤维的纤维状填充材料的长径比通常小于500。上述增强纤维的长径比优选为1以上2000以下，更优选为1以上1500以下，进一步优选为5以上1500以下。
从充分地提高基材成型体的强度、并且抑制因添加剂导致的流动性降低从而抑制成型容易性的降低的观点考虑，相对于基材成型体的总质量而言，上述填充材料的含量优选为3质量％以上70质量％以下，更优选为5质量％以上60质量％以下，进一步优选为10质量％以上50质量％以下。
作为上述添加剂的颜料及染料的例子中，包括已知的色素。特别是在通过激光照射使UD片材与基材成型体熔接时，上述颜料及染料能够提高基材成型体对激光的吸收效率，从而进一步提高与基材成型体的熔接效率。此时，上述颜料及染料优选为与上述照射的激光的波长相同的波长的吸光度更大的颜料及染料，具体而言，优选吸收极大波长为300nm以上3000nm以下的颜料及染料，更优选吸收极大波长为500nm以上2000nm以下的颜料及染料，进一步优选吸收极大波长为700nm以上1500nm以下的颜料及染料。相反地，从更自由地选择激光的波长的观点考虑，上述颜料及染料优选为能够吸收更广范围的波长的颜料及染料(或其组合)，具体而言，优选为黑色系的颜料及染料(或其组合)，更优选包含碳系的颜料，进一步优选包含碳黑。
就作为上述添加剂的颜料及染料的含量而言，只要为充分地提高基材成型体对激光的吸收、并且不对基材成型体及树脂成型体的强度等其他特性造成显著影响的程度即可。例如，相对于热塑性树脂组合物的总质量而言，作为上述添加剂的碳黑的含量优选为0.1质量％以上10质量％以下，更优选为0.5质量％以上5质量％以下。
2-2.树脂成型体
上述树脂成型体具有上述的UD片材和基材成型体。
上述UD片材优选将基材成型体的表面的至少一部分覆盖，更优选与上述表面熔接。本实施方式中，上述UD片材典型而言作为提高基材成型体的物性的增强材料发挥作用。
此时，上述UD片材可以与基材成型体的表面的仅一部分(例如，使用时要求规定的机械强度的部位)熔接，也可以与基材成型体的表面的整体熔接。另外，可以在基材成型体的表面(的一部分或整体)仅熔接1张UD片材，也可以熔接多张UD片材。多张UD片材熔接时，这些UD片材可以以增强纤维的朝向一致的方式配置(层叠)，也可以以增强纤维的朝向在层间变化的方式层叠。基材成型体具有立体形状的情况下，上述UD片材可以与基材成型体的主面的一部分或全部熔接，也可以与背面的一部分或全部熔接，还可以与其他面的一部分或全部熔接，也可以为它们的组合。所谓基材成型体的表面，是指露出的所有部位的术语，所谓主面，是指面积最大的面的术语，所谓背面，是指不与主面相接的面，是例如相对于基材成型体的主面而言在背侧以与主面大致平行的方式配置的面。主面与背面也可以为相同的面积。
例如，上述树脂成型体可以为包含片状的基材成型体、和与上述片状的基材成型体的一面或两面熔接的UD片材的树脂成型体。从抑制树脂成型体发生翘曲、且更充分地发挥由UD片材带来的机械物性的提高效果的观点考虑，上述树脂成型体优选为在片状的基材成型体的两面熔接有UD片材的、依次层叠UD片材、基材成型体、及UD片材而得的层叠体。
此时，上述片状的基材成型体的厚度优选为0.5mm以上50mm以下，更优选为1.0mm以上25mm以下，进一步优选为2.0mm以上20mm以下。
由在基体树脂中包含上述聚丙烯系树脂及上述苯乙烯系弹性体的上述UD片材所带来的上述树脂成型体的耐冲击性的提高得以被观察到。上述耐冲击性的提高尤其在冰点下等低温环境时显著。另一方面，上述树脂成型体由于使用了上述的UD片材，因此，未观察到由在UD片材中添加上述苯乙烯系弹性体所带来的弯曲弹性模量的降低，弯曲弹性模量反而提高。
2-3.树脂成型体的制造方法
上述树脂成型体可以通过用UD片材将基材成型体覆盖(熔接)的已知方法制作。
例如，利用嵌件成型制造时，可以将UD片材配置于模具内部，然后将模具关闭，利用注射等方法将熔融的上述热塑性树脂组合物导入模具内部。然后，可以将模具冷却，将上述树脂成型体取出。使热塑性树脂熔融的温度只要为热塑性树脂的熔点以上即可，没有特别限制，例如为烯烃系树脂的情况下，于熔点以上400℃以下进行即可。将熔融的热塑性树脂导入模具内时的模具的温度没有特别限制。可根据模具的形状及热塑性树脂的流动性适当设定。模具的冷却例如可通过于室温放置来进行。
或者，通过压制成型进行制造时，将UD片材配置于基材成型体的表面，一边加热一边加压，将基材成型体与UD片材熔接即可。然后，可以将模具冷却，将上述树脂成型体取出。
或者，也可以一边将带状的UD片材向基材成型体的表面供给，一边对这些接触部位照射激光而使基材成型体与UD片材熔接。
2-4.用途
上述树脂成型体的用途没有限定，作为其他结构材料的增强材料有用，特别是作为构成发生瞬间冲击的车辆、航空器的部件的增强材料有用。
上述树脂成型体的用途的具体例中，包括：航空器及直升机等一般飞行体的部件和构件，其包括包含主翼、垂直及水平尾翼等的一次结构材料、包含副翼、方向舵及升降舵等的二次结构材料、包含座椅及台等的内部装饰材料、动力装置、液压缸、以及复合制动器等；火箭部件和构件，其包括喷嘴锥体(nozzle cones)及发动机箱等；人造卫星部件和构件，其包括天线、结构体、太阳能电池板、电池盒及望远镜等；机械部件和构件，其包括框架、轴、辊(rollers)、板弹簧、机床头、机械臂、搬运手及合成纤维罐等；高速旋转体部件，其包括离心分离机转子及铀浓缩筒等；电子电机部件和构件，其包括抛物面天线、电池部件、雷达、音响扬声器锥体(acoustic speaker cones)、计算机部件、打印机部件、个人电脑外壳及平板电脑外壳等；汽车·摩托车部件和构件，其包括框架构件、准结构构件、外板构件、内外装构件、动力装置、其他设备-液压缸、制动器、电池盒、驱动轴、发动机零件、扰流板、赛车车身(racing car bodies)、防撞锥体(crash cones)、椅子、平板电脑、电话盖、底盖(undercover)、侧盖、变速器盖、电池托盘、后踏板、备胎箱、公共汽车车身壁及卡车车身壁等；车辆部件和构件，其包括内饰材料、底板面板、顶板面板、磁悬浮列车车体(linear motor carbodies)、新干线·铁道车体、雨刷器、平板车(bogies)及座椅等；船舶部件和构件·机体，其包括包含游艇、巡洋舰及汽艇(boat)等的船舶船体、桅杆、方向舵(rudder)、螺旋桨(propeller)、硬帆、螺杆(screw)、军用船体、潜艇船体及深海探测船等；压力容器部件和构件，其包括致动器、气缸、气瓶、氢气罐、CNG罐及氧气罐等；科学装置构件·部件，其包括搅拌叶片、管、罐、底管及设备配管等；风力发电部件和构件，其包括叶片、外壳(skin)、框架结构及除冰系统等；医疗·护理设备部件和构件·用品，其包括X射线诊断装置部件、轮椅、人造骨、假足·假手、丁字拐、护理辅助器具·机器人(动力辅助工具)、行走器及护理用床等；土木建筑·基础设施部件和构件，其包括CF复合电缆、混凝土增强部件、护栏、桥梁、隧道壁、防护罩、电缆、张力杆、绞线杆(strand rods)及柔性管等；海底油田挖掘用部件和构件，其包括海洋立管、柔性套管、柔性立管和钻井立管等；运动·休闲用品，其包括钓鱼竿、卷轴(reel)、高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、滑雪板、滑雪杖、滑雪板、冰球棍(ice hockeysticks)、雪地摩托、弓箭设备、剑道用竹刀、棒球棒、游泳跳台、残疾人用运动器材和运动头盔等；自行车部件，其包括车架、盘式车轮、轮圈、车把及鞍座等；生活用品，其包括眼镜、皮包、西洋伞及圆珠笔等；以及其他产业用途的部件和构件·用品，其包括塑料托盘、容器、物流材料、树脂模具、家具、西洋伞、头盔、管、脚手板、安全鞋、保护装置、燃料电池盖、无人机叶片(drone blades)、框架、夹具及临时胎架(jig frames)等；等等。
实施例
以下，参照实施例更具体地说明本发明，但本发明的范围不限于实施例的记载。
1.各种物性的测定方法
1-1.弯曲弹性模量
按照JIS K7171(2016年)规定的方法，在试验速度为1mm/min、支点间距离为48mm、以及试验温度为23、50及80℃的条件下进行弯曲弹性模量的测定。
1-2.悬臂梁冲击试验
将UD片材切断成12.7mm×63.5mm的大小，将20张已切断的UD片材以纤维取向的方向相同的方式配置于模具内部。然后，使模具温度为180℃并预热4分钟后，在6MPa的压力下加压3分钟。然后，将模具内部于15℃冷却1分钟，得到12.7mm×63.5mm×3.0mm尺寸的试验片。按照ASTMD 256，在带切口、荷载为14.7J的条件下，于23℃及-30℃测定5次该试验片的冲击强度，将它们的平均值作为悬臂梁冲击强度(KJ/m2)。
2.UD片材的制作
2-1.增强纤维
准备碳纤维束(Mitsubishi Rayon株式会社制，Pyrofil TR50S12L，长丝数24000根，线束强度5000MPa，线束弹性模量242GPa)。将该碳纤维束浸渍于丙酮中，使超声波作用10分钟，然后将碳纤维束提起，进一步用丙酮清洗3次，于室温干燥8小时，除去附着的上浆剂。
将100质量份的丙烯系树脂A、10质量份的丙烯系树脂B、及3质量份的表面活性剂混合而得到的混合物从双螺杆挤出机(池贝铁工株式会社制，PCM-30，L/D＝40)的料斗以3000g/小时的速度进行供给。进而，从设置于挤出机的进出部的供给口将20％的氢氧化钾水溶液以90g/小时的比例连续地供给，于210℃的加热温度连续地挤出。利用设置于挤出口的带夹套的静态混合器，将挤出的树脂混合物冷却至110℃，进而投入80℃的温水中，得到固态成分浓度为45％的乳液。
需要说明的是，丙烯系树脂A为丙烯·丁烯共聚物。丙烯系树脂A的肖氏D硬度为52，由GPC测得的重均分子量为350,000。
另外，丙烯系树脂B是将96质量份的丙烯·丁烯共聚物、4质量份的马来酸酐、及0.4质量份的聚合引发剂(日本油脂株式会社制，PERHEXA 25B)混合，并于160℃的加热温度进行2小时改性而得到的改性树脂。就丙烯系树脂B而言，由GPC测得的重均分子量为20,000，酸值为45mgKOH/g，马来酸酐含有率为4质量％，熔点为140℃。
另外，上述表面活性剂为油酸钾。
利用辊含浸法使上述乳液附着于上述碳纤维。然后，以在线方式，于130℃的温度干燥2分钟，将低沸点成分除去，得到片状的增强纤维束。上述增强纤维束中的乳液的附着量为0.87质量％。
2-2.基体树脂及评价
使20.0质量份的SEPS、78质量份的丙烯系树脂(P1)、及2.0质量份的丙烯系树脂(P2)于180℃熔融并混炼，得到基体树脂的混合物1。
使98质量份的丙烯系树脂(P1)、及2.0质量份的丙烯系树脂(P2)于180℃熔融并混炼，得到基体树脂的混合物2。
使78质量份的SEPS、20质量份的丙烯系树脂(P1)、及2质量份的丙烯系树脂(P2)于180℃熔融并混炼，得到基体树脂的混合物3。
需要说明的是，上述SEPS为SEPS(株式会社Kuraray制，HYBRAR 7125F，按照ASTMD1238、在230℃、2.16kg的荷载下测得的MFR为4g/10分钟，弯曲弹性模量为100MPa以下)。
另外，上述丙烯系树脂(P1)为未改性丙烯树脂(Lyondell basell公司制，Moplen(注册商标)HP500W，按照ASTMD1238、在230℃、2.16kg的荷载下测得的MFR为150g/10分钟，弯曲弹性模量为1600MPa)。
另外，上述丙烯系树脂(P2)是利用0.5质量％的马来酸酐进行接枝改性而得的改性聚丙烯(按照ASTMD1238、在230℃、2.16kg的荷载的条件下测得的MFR为9.1g/10分钟，弯曲弹性模量超过700MPa)。
2-3.UD片材的制作
将已开纤的上述碳纤维束排列，与涂覆有呈熔融状态的上述基体树脂的混合物的含浸辊接触，使上述基体树脂的混合物含浸于上述碳纤维束。使熔融的上述基体树脂的混合物1的温度为260℃，上述含浸辊的温度也为260℃。
以上述方式得到的UD片材(设为UD片材1。)含有：56质量％的碳纤维；8.8质量％的SEPS；以及合计为35.2质量％的丙烯系树脂(P1)及丙烯系树脂(P2)(热塑性塑料)。另外，UD片材中的碳纤维的体积基准的含量(纤维体积含有率：Vf)为40体积％。另外，UD片材的厚度为220μm。
除了代替基体树脂的混合物1而使用基体树脂的混合物2以外，同样地操作，得到UD片材2。UD片材2含有：56质量％的碳纤维；和合计为44质量％的丙烯系树脂(P1)及丙烯系树脂(P2)(热塑性塑料)。另外，UD片材中的碳纤维的体积基准的含量(纤维体积含有率：Vf)为40体积％。另外，UD片材的厚度为160μm。
除了代替基体树脂的混合物1而使用基体树脂的混合物3以外，同样地操作，得到UD片材3。UD片材3含有：56质量％的碳纤维；35.2质量％的SEPS；以及合计为8.8质量％的丙烯系树脂(P1)及丙烯系树脂(P2)(热塑性塑料)。另外，UD片材中的碳纤维的体积基准的含量(纤维体积含有率：Vf)为40体积％。另外，UD片材的厚度为220μm。
2-4.评价
对UD片材1～UD片材3的弯曲弹性模量(23℃)及悬臂梁冲击强度(23℃)进行测定。将结果示于表1。需要说明的是，表1中，就组成中的数值而言，关于各树脂成分，是相对于SEPS的质量、丙烯系树脂(P1)的质量及丙烯系树脂(P2)的质量的合计而言的、各树脂成分的比例(单位：质量％)，关于增强纤维，是相对于UD片材的总体积而言的碳纤维的体积的比例(单位：体积％)。
[表1]
Figure BDA0003815659140000231
由表1可知，使用热塑性塑料作为基体树脂时，虽然弯曲弹性模量高，但耐冲击性不那么高，若在基体树脂中含有大量SEPS，则虽然耐冲击性高，但弯曲弹性模量下降。与此相对，以规定的比例使用热塑性塑料与SEPS作为基体树脂时，不仅确认到由SEPS带来的耐冲击性的提高效果，而且弯曲弹性模量基本不下降。需要说明的是，UD片材1具有海岛结构。
3.树脂成型体的制作及评价
3-1.树脂成型体的制作
3-1-1.树脂成型体1～树脂成型体3的制作
准备具有长200mm宽180mm的平板状的模腔、膜状浇口(flim gate)为上侧的一处、制品壁厚为3mm的模具。在该模具的上模具及下模具的各自整面上，以纤维方向与模具的纵向一致的方式，各配置1张UD片材1。
然后，将模具合上，在树脂温度为230℃、模具温度为40℃的条件下，使用注射成型机(宇部兴产机械株式会社制MD350S-III)，从膜状浇口注射热塑性树脂组合物，进行嵌件成型，得到上层为UD片材1、中间层为聚丙烯的成型体、下层为UD片材1的树脂成型体1。需要说明的是，注射时间为3秒，在模具内保压冷却30秒。
需要说明的是，上述注射的热塑性树脂组合物为聚丙烯-聚乙烯嵌段共聚物(株式会社Prime Polymer公司制，J707G)。
除了未在注射前的模具内部配置UD片材以外，与树脂成型体1的制作同样地操作，得到没有上层及下层的树脂成型体2。
除了代替UD片材1而使用UD片材2以外，与树脂成型体1的制作同样地操作，得到上层为UD片材2、中间层为聚丙烯的成型体、下层为UD片材2的树脂成型体3。
3-1-2.树脂成型体4～树脂成型体6的制作
作为注射的热塑性树脂组合物，使用经30质量％的短纤维的玻璃纤维(平均纤维长度：0.05mm以上10mm以下)增强的聚丙烯(株式会社Prime Polymer公司制，PrimePolypro R-350G)，除此以外，与树脂成型体1～树脂成型体3同样地操作，分别得到树脂成型体4～树脂成型体6。
3-1-3.树脂成型体7～树脂成型体9的制作
作为注射的热塑性树脂组合物，使用79质量％的上述聚丙烯-聚乙烯嵌段共聚物与21质量％的滑石(松村产业株式会社制，Hifiller#5000PJ)的混合物，除此以外，与树脂成型体1～树脂成型体3同样地操作，分别得到树脂成型体7～树脂成型体9。
3-2.评价
对树脂成型体1～树脂成型体9的弯曲弹性模量(23℃、50℃、80℃)及悬臂梁冲击强度(-30℃)进行测定。将结果示于表2～表4。
[表2]
Figure BDA0003815659140000251
[表3]
Figure BDA0003815659140000252
[表4]
Figure BDA0003815659140000253
由表2～表4可知，若使含有规定量的SEPS作为基体树脂的UD片材与热塑性树脂的成型体熔接，则由SEPS带来的耐冲击性的提高效果尤其在低温时被显著地确认到。另一方面，与将未添加SEPS的UD片材熔接时相比，未确认到由SEPS的添加带来的弯曲弹性模量的降低，反而确认到弯曲弹性模量提高。
本申请为主张基于在2020年3月31日提出申请的日本申请号2020-063416号的优先权的申请，该申请的权利要求书及说明书中记载的内容援引至本申请中。
产业上的可利用性
本发明的薄膜状的纤维增强树脂(UD片材)通过与基材成型体熔接，能够制成耐冲击性及弯曲强度均高的树脂成型体。因此，上述UD片材及树脂成型体能够合适地用作各种增强材料。

Claims (16)

1.薄膜状的纤维增强树脂，其包含：
沿单向取向并排列的多个增强纤维；和
含浸于所述增强纤维的基体树脂，
所述基体树脂包含聚丙烯系树脂和苯乙烯系弹性体，相对于所述基体树脂的总质量而言，所述苯乙烯系弹性体的含量为10质量％以上40质量％以下。
2.如权利要求1所述的薄膜状的纤维增强树脂，其中，所述苯乙烯系弹性体为选自由聚苯乙烯-聚乙烯·丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物、及聚苯乙烯-聚乙烯·丙烯-聚苯乙烯嵌段共聚物组成的组中的至少一种共聚物。
3.如权利要求1或2所述的薄膜状的纤维增强树脂，其中，相对于所述纤维增强树脂的总体积而言，所述增强纤维的含量为20体积％以上60体积％以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的薄膜状的纤维增强树脂，其中，所述基体树脂中，玻璃化转变温度为100℃以上的热塑性树脂的含有率为5质量％以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的薄膜状的纤维增强树脂，其中，所述基体树脂具有海岛结构。
6.如权利要求1～5中任一项所述的薄膜状的纤维增强树脂，其中，所述基体树脂实质上仅包含所述聚丙烯系树脂、及所述苯乙烯系弹性体。
7.如权利要求1～6中任一项所述的薄膜状的纤维增强树脂，其实质上仅包含所述增强纤维、所述聚丙烯系树脂、及所述苯乙烯系弹性体。
8.树脂成型体，其具有：
权利要求1～7中任一项所述的薄膜状的纤维增强树脂；和
热塑性树脂组合物的成型体。
9.如权利要求8所述的树脂成型体，其中，所述热塑性树脂组合物包含聚烯烃。
10.如权利要求8或9所述的树脂成型体，其中，所述热塑性树脂组合物包含填充材料。
11.如权利要求10所述的树脂成型体，其中，所述填充材料为选自由滑石、玻璃纤维及碳纤维组成的组中的至少一种填充材料。
12.如权利要求10或11所述的树脂成型体，其中，相对于所述热塑性树脂组合物的总质量而言，所述热塑性树脂组合物包含5质量％以上40质量％以下的所述填充材料。
13.如权利要求8～12中任一项所述的树脂成型体，其中，所述薄膜状的纤维增强树脂与所述热塑性树脂组合物的成型体的表面熔接。
14.如权利要求8～13中任一项所述的树脂成型体，其为所述薄膜状的纤维增强树脂、所述热塑性树脂组合物的成型体、及所述薄膜状的纤维增强树脂依次层叠而得的层叠体。
15.树脂成型体的制造方法，其包括：
将权利要求1～7中任一项所述的薄膜状的纤维增强树脂配置于模具内部的工序；和
向配置有所述薄膜状的纤维增强树脂的模具内部导入熔融的热塑性树脂组合物的工序。
16.树脂成型体的制造方法，其包括：
准备热塑性树脂组合物的成型体的工序；和
使权利要求1～7中任一项所述的薄膜状的纤维增强树脂与所述热塑性树脂组合物的成型体的表面熔接的工序。
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