CN117980125A - 含碳纤维和玻璃纤维的成型材料以及将其冷压以制造成型体的方法 - Google Patents

含碳纤维和玻璃纤维的成型材料以及将其冷压以制造成型体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117980125A
CN117980125A CN202280064757.XA CN202280064757A CN117980125A CN 117980125 A CN117980125 A CN 117980125A CN 202280064757 A CN202280064757 A CN 202280064757A CN 117980125 A CN117980125 A CN 117980125A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molding material
layer
molded article
molding
producing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280064757.XA
Other languages
English (en)
Inventor
小永井祐平
华国飞
铃木健太郎
中本大志朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Publication of CN117980125A publication Critical patent/CN117980125A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/34—Feeding the material to the mould or the compression means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/54—Compensating volume change, e.g. retraction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明涉及一种成型体的制造方法，其是将成型材料X和成型材料Y层叠并冷压而制造成型体的方法，成型材料X包含不连续的碳纤维Cx、不连续的玻璃纤维Gx以及基体树脂Rx，碳纤维Cx包含纤维宽度小于0.3mm的碳纤维Cx1和纤维宽度为0.3mm以上且3.0mm以下的碳纤维Cx2，碳纤维Cx2相对于碳纤维Cx的体积比例为10Vol％以上且小于99Vol％，碳纤维Cx/玻璃纤维Gx的体积比为0.1以上且1.5以下，成型材料X的面内方向的平均成型收缩率(X)满足下述式(1)，成型材料Y包含不连续的碳纤维Cy和/或玻璃纤维Gy以及基体树脂Ry，成型材料Y的面内方向的平均成型收缩率(Y)满足下述式(2)。式(1)平均成型收缩率(X)≤0.12％式(2)0.1＜平均成型收缩率(Y)/平均成型收缩率(X)＜1.5。

Description

含碳纤维和玻璃纤维的成型材料以及将其冷压以制造成型体 的方法
技术领域
本发明涉及含碳纤维、玻璃纤维及基体树脂的具有特定收缩率的成型材料X。进而，涉及将所述成型材料X与具有特定收缩率的成型材料Y层叠并冷压以制造成型体的方法。
背景技术
近年来，成型体的机械物性优异，作为汽车等的结构部件备受关注。
在专利文献1中记载了将玻璃纤维和碳纤维混合而成的成型材料，在专利文献1中，其目的在于，即使是由玻璃纤维和碳纤维的混合物构成的成型材料(SMC、片状模塑复合物)，也呈现与仅由碳纤维构成的成型材料同等的物性。
在专利文献2、3中记载了使经玻璃纤维强化后的热塑性树脂层和经碳纤维强化后的热塑性树脂层叠而成型的成型体。在专利文献4和5中，记载了使用经碳纤维强化后的热塑性树脂的波浪形状的冲击吸收部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-019707号公报
专利文献2：日本特开2018-43412号公报
专利文献3：国际公开2018/052080号
专利文献4：美国专利公报9650003
专利文献5：美国专利公报9592853
发明内容
发明欲解决的技术问题
但是，专利文献1中记载的发明是以将碳纤维和玻璃纤维混合、即使廉价也表现出与仅由碳纤维构成的SMC同等的物性为目的的发明，对于将成型材料层叠并压制成型时的翘曲的问题，完全没有研究。
另外，专利文献2中记载的材料是用碳纤维复合材料夹着玻璃纤维复合材料而成的层叠结构，因此仅含碳纤维的复合材料被配置于两个表层。在该情况下，位于两个表层的碳纤维复合材料的断裂应变小，因此受到了冲击时受冲击侧的相反侧的层容易发生断裂而产生裂纹。存在于中央层的玻璃纤维复合材料虽然具有大的断裂应变，但由于其存在于成型体的内部，因此无助于防止受到冲击时的裂纹。专利文献3中记载的成型体虽然是将玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料以双层层叠，但由于二者的线膨胀系数差异而引起翘曲的问题。在产生了翘曲的情况下，难以与其他部件组合而组装例如汽车。专利文献4、5中记载的发明仅由碳纤维复合材料制成，因此未对翘曲的问题进行辨别。
因此，本发明的目的在于提供一种解决了高耐冲击性和成型体的“翘曲”问题的成型体的制造方法。
用于解决问题的技术手段
为了解决上述问题，本发明提供以下手段。
1.一种成型体的制造方法，其特征在于，
是将成型材料X和成型材料Y层叠并冷压而制造成型体的方法，
所述成型材料X包含不连续的碳纤维Cx、不连续的玻璃纤维Gx、以及基体树脂Rx，所述碳纤维Cx包含纤维宽度小于0.3mm的碳纤维Cx1和纤维宽度为0.3mm以上且3.0mm以下的碳纤维Cx2，所述碳纤维Cx2相对于所述碳纤维Cx的体积比例为10Vol％以上且小于99Vol％，所述碳纤维Cx/所述玻璃纤维Gx的体积比为0.1以上且1.5以下，所述成型材料X的面内方向的平均成型收缩率(X)满足下述式(1)，
所述成型材料Y包含不连续的碳纤维Cy和/或玻璃纤维Gy和基体树脂Ry，所述成型材料Y的面内方向的平均成型收缩率(Y)满足下述式(2)，
式(1)平均成型收缩率(X)≤0.12％
式(2)0.1＜平均成型收缩率(Y)/平均成型收缩率(X)＜1.5。
2.根据上述1所述的成型体的制造方法，所述碳纤维Cx的重均纤维长度为1mm以上且100mm以下，所述玻璃纤维Gx的重均纤维长度为1mm以上且100mm以下。
3.根据上述1或2所述的成型体的制造方法，所述成型材料X是在同一层中混入有所述碳纤维Cx与所述玻璃纤维Gx的成型材料。
4.根据上述1至3中任一项所述的成型体的制造方法，形成所述成型体时，至少一个最外层包含所述玻璃纤维Gx。
5.根据上述1至4中任一项所述的成型体的制造方法，所述成型材料X是使层Xc与层Xg层叠而成的层叠体Px，所述层Xc包含所述碳纤维Cx，所述层Xg包含所述玻璃纤维Gx。
6.根据上述5所述的成型体的制造方法，形成所述成型体时，至少一个最外层为所述层Xg。
7.根据上述1至6中任一项所述的成型体的制造方法，所述成型材料Y是使层Yc和层Ycg层叠而成的层叠体Py，所述层Yc包含不连续的碳纤维Cyc，所述层Ycg包含碳纤维Cycg和/或所述玻璃纤维Gy。
8.根据上述7所述的成型体的制造方法，形成所述成型体时，至少一个最外层为所述层Yc。
9.根据上述8所述的成型体的制造方法，所述层叠体Py为所述层Yc/所述层Ycg/所述层Yc的三层结构。
10.根据上述9所述的成型体的制造方法，所述层Yc中所含的所述碳纤维Cyc的重均纤维长度长于所述层Ycg中所含的所述碳纤维Cycg和/或所述玻璃纤维Gy的重均纤维长度。
11.根据上述1至10中任一项所述的成型体的制造方法，所述碳纤维Cx、所述玻璃纤维Gx、所述碳纤维Cy及所述玻璃纤维Gy中的至少任一者是被再利用的纤维。
12.根据上述1至11中任一项所述的成型体的制造方法，所述成型材料X所含的所述基体树脂Rx及所述成型材料Y所含的所述基体树脂Ry为热塑性树脂。
13.根据上述1至12中任一项所述的成型体的制造方法，所述成型体为耐冲击部件，所述成型材料Y为受到冲击的一侧。
14.根据上述13所述的成型体的制造方法，所述成型材料Y是使层Yc和层Ycg层叠而成的层叠体Py，所述成型体是耐冲击部件，所述层Yc为受到冲击的一侧。
15.根据上述1至14中任一项所述的成型体的制造方法，所述成型材料X和所述成型材料Y为平板形状。
16.根据上述1至15中任一项所述的成型体的制造方法，所述成型材料X的厚度lx为0.5mm以上且5.0mm以下，所述成型材料Y的厚度ly为0.5mm以上且小于5.0mm。
17.根据上述1至16中任一项所述的成型体的制造方法，所述成型体的制造方法包括：使用作为阴阳一对的成型模的成型模Mx和成型模My，使成型材料X与成型模Mx接触且使成型材料Y与成型模My接触，从而进行冷压，
成型体具备一对侧壁和连结该侧壁的连结壁，成型体的截面具有波浪形状，
成型体的平面度Fa与侧壁的高度h的关系为0≤Fa/h＜1.1。
18.根据上述17所述的成型体的制造方法，所述成型模Mx为下模，所述成型模My为上模。
19.根据上述17或18所述的成型体的制造方法，所述成型体的截面具有多个波浪形状，波浪方向的长度为0.5m以上。
20.根据上述17至19中任一项所述的成型体的制造方法，所述成型材料X存在于表层的一侧的、所述侧壁与所述连结壁所成的角θ1为90度≤θ1＜160度。
21.根据上述20所述的成型体的制造方法，所述成型模Mx具备用于形成所述连结壁的成型模面S1和用于形成所述侧壁的成型模面S2，S1与S2所成的角θ2满足θ1≤θ2。
22.根据上述17至21中任一项所述的成型体的制造方法，在所述连结壁与所述侧壁之间具有肋。
23.根据上述17至22中任一项所述的成型体的制造方法，所述冷压中使用的成型模腔的平面度Fc满足Fa≤Fc。
24.一种接合体的制造方法，通过将成型体接合来制造接合体，在使所述成型体变形而减小角θ1、并使变形后的成型体的平面度Fa’与侧壁的高度h的关系为0≤Fa’/h＜0.1的状态下，通过上述20至23中任一项所述的制造方法得到所述成型体。
发明效果
在本发明中，即使在使用包含不连续碳纤维和不连续玻璃纤维的成型材料进行成型的情况下，也能够提供翘曲少的成型体。
附图说明
图1是表示本发明的成型体的一例的示意图。
图2A是表示阴阳一对成型模的打开状态的示意图。
图2B是表示阴阳一对成型模的关闭状态的示意图。
图3A是表示使成型材料X与成型材料Y层叠并利用成型模进行冷压时的状态的示意图。
图3B是表示从成型模取出后的成型体的示意图。
图4是表示本发明的成型体的一例的示意图。
图5A是表示阴阳一对成型模的打开状态的示意图。
图5B是表示阴阳一对成型模的关闭状态的示意图。
图6A是表示使成型材料X与成型材料Y层叠并利用成型模进行冷压时的状态的示意图。
图6B是表示从成型模取出后的成型体的示意图。
图7A是表示在连结壁与侧壁之间具有肋的成型体的示意图。
图7B是表示在连结壁与侧壁之间具有肋的成型体的示意图。
图8A是表示在使成型体发生应力变形而使角θ1成为角θ3的状态下将成型体与其他部件接合并制造接合体的示意图。
图8B是表示在通过应力变形使角θ1成为角θ3的状态下将成型体与其他部件接合并制造接合体的示意图。
图9A是以波浪方向的长度Ly成为40cm的方式剪切成型体的观察范围并观察波浪形状截面的示意图，是示例平面度的测定方法的图。
图9B是表示成型体的下壁的示意图。
图9C是表示成型体的下壁的下表面的示意图。
图10是表示成型体的侧壁的高度h的示意图。
图11是表示本发明的成型体的一例的示意图。
图12是示例成型模腔的平面度Fc的测定方法的示意图。
图13是示例从制作成型体后即刻起随时间经过而发生翘曲的现象的示意图。
图14是表示实施例1中记载的成型材料X和成型材料Y的层叠方式的图。
图15是表示实施例4中记载的成型材料X和成型材料Y的层叠方式的图。
图16是表示为了测定成型收缩率而对成型模进行标记的情形的示意图。
具体实施方式
[碳纤维]
在本说明书中，将碳纤维Cx、碳纤维Cy统一简称为“碳纤维”。作为本发明中使用的碳纤维，通常已知聚丙烯腈(PAN)系碳纤维、石油/煤沥青系碳纤维、人造丝系碳纤维、纤维素系碳纤维、木质素系碳纤维、酚系碳纤维等，但在本发明中，可以优选使用它们中的任一种碳纤维。其中，在本发明中，从拉伸强度优异的方面出发，优选使用聚丙烯腈(PAN)系碳纤维。
[碳纤维的单纱的纤维直径]
本发明中使用的碳纤维的单纱(一般情况下，单纱有时称为长丝)的纤维直径只要根据碳纤维的种类适当决定即可，没有特别限定。单纱的平均纤维直径通常优选在3μm～50μm的范围内，更优选在4μm～12μm的范围内，进一步优选在5μm～8μm的范围内。在碳纤维为纤维束状的情况下，平均纤维直径不是纤维束的直径，而是指构成纤维束的碳纤维的单纱的直径的平均值。碳纤维的平均纤维直径例如可以通过JIS R-7607：2000中记载的方法进行测定。
[玻璃纤维]
在本说明书中，将玻璃纤维Gx、玻璃纤维Gy统一简称为“玻璃纤维”。本发明中使用的玻璃纤维的种类没有特别限定，可以使用包含E玻璃、A玻璃或C玻璃的玻璃纤维中的任一种，另外，也可以将它们混合使用。本发明中的玻璃纤维没有特别限定，玻璃纤维的平均纤维直径优选为1μm～50μm，更优选为5μm～20μm。在玻璃纤维是将玻璃长丝捻合而形成的股线的情况下，平均纤维直径不是指股的直径，而是指构成股线的长丝的直径的平均值。另外，玻璃纤维可以是单端粗纱，也可以是多端粗纱。
[上浆剂]
本发明中使用的碳纤维或玻璃纤维可以是在表面附着有上浆剂的纤维。在使用附着有上浆剂的碳纤维或玻璃纤维的情况下，该上浆剂的种类可以根据碳纤维或玻璃纤维和基体树脂的种类适当选择，没有特别限定。
[重均纤维长度]
碳纤维优选为不连续纤维且其重均纤维长度为1mm以上且100mm以下。同样地，玻璃纤维优选为不连续纤维且其重均纤维长度为1mm以上且100mm以下。为了消除翘曲问题，优选是连续纤维，但从提高成型性的观点出发，优选上述重均纤维长度的范围。
以下，将玻璃纤维和/或碳纤维统称为“强化纤维”。换言之，在本说明书中，强化纤维是玻璃纤维或碳纤维中的至少任一者。强化纤维有时也指碳纤维和玻璃纤维双方。
在本发明中，也可以并用纤维长度彼此不同的强化纤维。换言之，强化纤维可以是在重均纤维长度上具有单一峰者，或者也可以是具有多个峰者。
例如可以使用游标卡尺等将从成型体中随机抽取的100根纤维的纤维长度测定至1mm单位，并基于下述式(a)、(b)求出强化纤维的平均纤维长度。平均纤维长度只要用重均纤维长度(Lw)计算即可。
若将各个强化纤维的纤维长度设为Li、将测定根数设为j，则数均纤维长度(Ln)和重均纤维长度(Lw)可以通过以下的式(a)、(b)求出。
[数1]
需要说明的是，在纤维长度为固定长度的情况下，数均纤维长度与重均纤维长度为相同的值。
从成型体抽取强化纤维例如可以通过对成型体实施500℃×1小时左右的加热处理以在炉内除去树脂来进行。
[碳纤维、玻璃纤维的再利用]
碳纤维Cx、玻璃纤维Gx、碳纤维Cy、玻璃纤维Gy中的至少任一者优选是被再利用的纤维。
(1)成型材料X
在使用被再利用的纤维作为成型材料X中含有的强化纤维的情况下，为了以成型材料X的面内方向的平均成型收缩率(X)满足后述的式(1)、且平均成型收缩率(X)和成型材料Y的平均成型收缩率(Y)满足后述的式(2)的方式制作成型材料X，需要使用一定程度地保留了纤维长度的再生纤维。更具体而言，在将制造成型材料X时产生的边角料集中地再利用的情况下，若将成型材料X的边角料直接散布，则由此得到的成型材料X在面内方向上二维随机地分散有强化纤维。
(2)成型材料Y
优选的是，成型材料Y是将层Yc和层Ycg层叠而成的层叠体Py，层Yc包含不连续的碳纤维Cyc，层Ycg包含碳纤维Cycg和/或玻璃纤维Gy。需要说明的是，碳纤维Cyc和碳纤维Cycg是成型材料Y所含的碳纤维Cy。
层Ycg中所含的碳纤维Cycg和/或玻璃纤维Gy优选是被再利用的纤维。例如，也可以为了制作层Ycg而将在制造成型材料X时产生的包含碳纤维Cx或玻璃纤维Gx的边角料再利用。
[基体树脂]
本发明中，成型材料X所含的基体树脂Mx和成型材料Y所含的基体树脂My可以为热固性，也可以为热塑性，但优选为热塑性的基体树脂。另外，基体树脂Mx和基体树脂My优选为相同种类的树脂。
1.热固性的基体树脂
在树脂为热固性的基体树脂的情况下，成型材料优选为使用了强化纤维的片状模塑复合物(有时称为SMC)。从片状模塑复合物的可成型性的高度考虑，即使是复杂形状，与使用了连续纤维的成型材料相比，也能够容易地成型。片状模塑复合物的流动性、赋形性高于连续纤维，能够容易地制作肋、凸起。
2.热塑性的基体树脂
在基体树脂Rx和基体树脂Ry为热塑性的基体树脂的情况下，其种类没有特别限定，可以适当选择使用具有期望的软化点或熔点的基体树脂。作为上述热塑性的基体树脂，通常使用软化点为180℃～350℃的范围内的树脂，但并不限于此。
作为热塑性树脂的种类，例如可举出氯乙烯系树脂、偏二氯乙烯系树脂、乙酸乙烯酯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚苯乙烯系树脂、丙烯腈-苯乙烯系树脂(AS树脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系树脂(ABS树脂)、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、各种热塑性聚酰胺系树脂、聚缩醛系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯系树脂、聚萘二甲酸丁二醇酯系树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚芳酯系树脂、聚苯醚系树脂、聚苯硫醚系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚醚醚酮系树脂、聚乳酸系树脂等。
本发明中的热塑性树脂可以是结晶性树脂，也可以是非晶性树脂。在结晶性树脂的情况下，优选的结晶性树脂具体而言可以列举：尼龙6等聚酰胺系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚缩醛系树脂、聚苯硫醚系树脂等。其中，为了耐热性、机械强度优异等，优选使用聚酰胺系树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚苯硫醚系树脂。
[其他的试剂]
在不损害本发明的目的的范围内，本发明中使用的成型材料X或成型材料Y也可以含有碳纤维或玻璃纤维以外的有机纤维或无机纤维的各种纤维状或非纤维状的填料、阻燃剂、耐UV剂、稳定剂、脱模剂、颜料、软化剂、增塑剂、表面活性剂、中空玻璃珠等添加剂。
[成型材料]
在本说明书中，有时将成型材料X、成型材料Y统一简称为“成型材料”。在仅记载为“成型材料”的情况下，其为包括成型材料X、成型材料Y或它们的层叠体的概念。成型材料X和成型材料Y优选为平板形状，优选在使平板形状的成型材料X和成型材料Y层叠并进行冷压之后，在成为成型体时分别形成成型体层X、成型体层Y。
[成型材料X]
成型材料X包含不连续的碳纤维Cx、不连续的玻璃纤维Gx、以及基体树脂Rx。
1.碳纤维Cx
1.1.束形态
碳纤维Cx包含纤维宽度小于0.3mm的碳纤维Cx1和纤维宽度为0.3mm以上且3.0mm以下的碳纤维Cx2，碳纤维Cx2相对于碳纤维Cx的体积比例为10Vol％以上且小于99Vol％。优选碳纤维Cx2的体积比例为50Vol％以上且小于99Vol％，更优选为70Vol％以上且小于99Vol％。
1.2.测定方法
碳纤维Cx的纤维宽度和体积比例的测定方法没有特别限定，例如可以通过以下的方法测定。
(1)样品制作
对待测定的区域的材料进行剪切，准备100mm×100mm的样品。将样品在加热至500℃的电炉(ヤマト科学株式会社制的FP410)中在氮气气氛下加热1小时而使基体树脂等有机物灰化。
(2)纤维束的测定个数
从1片100mm×100mm的样品(灰化后)中所含的强化纤维中，采集0.5g，用镊子随机抽取纤维长度5mm以上的碳纤维Cx合计1200个即可。
关于碳纤维Cx的测定个数，可以按照容许误差ε3％、可靠度μ(α)95％、总体比例(日语：母比率)ρ＝0.5(50％)，根据由以下的式(c)导出的n值求出。
n＝N/[(ε/μ(α))2×{(N-1)/ρ(1-ρ)}+1]式(c)
n：必要样本数
μ(α)：可靠度95％时1.96
N：总体的大小
ε：容许误差
ρ：总体比例
例如，如果是将碳纤维体积(Vf)＝35％的复合材料切出100mm×100mm×厚度2mm并灰化而得到的样品，则总体的大小N通过(100mm×100mm×厚度2mm×Vf35％)÷((Diμm/2)2×π×纤维长度×纤维束中所含的单纱的纤维数)求出。若将纤维直径Di设为7μm、纤维长度设为20mm、纤维束所包含的单纱数的设计设为1000根，则N≈9100根。
如果将该N的值代入上述式(c)进行计算，则必要样本数n约为960根。例如在测量碳纤维的纤维束、纤维长度的情况下，为了提高可靠度，针对1片100mm×100mm的样品，抽取比上述式(c)中计算出的必要样本数n稍多的1200根并测定即可。
(3)测定碳纤维Cx1和碳纤维Cx2相对于碳纤维Cx的纤维体积比例
在本发明中，碳纤维Cx只要包含纤维宽度小于0.3mm的碳纤维Cx1和纤维宽度为0.3mm以上且3.0mm以下的碳纤维Cx2即可，但也可以包含纤维宽度超过3.0mm的碳纤维Cx3。也鉴于包含碳纤维Cx3的情况，以下进行说明。
从取出的碳纤维Cx(例如1200个)中，区分为碳纤维Cx1(纤维宽度小于0.3mm)和碳纤维Cx2(纤维宽度为0.3mm以上且3.0mm以下)、碳纤维Cx3(纤维宽度超过3.0mm)，使用能够测定至1/1000mg的天平，测定碳纤维Cx1、碳纤维Cx2、碳纤维Cx3的重量。基于测出的重量，使用强化纤维的密度(ρcf)通过式(d-1)、式(d-2)、式(d-3)求出碳纤维Cx1、碳纤维Cx2、碳纤维Cx3的体积比例。
式(d-1)：碳纤维Cx1相对于碳纤维Cx的体积比例＝100×碳纤维Cx1的体积/(碳纤维Cx体积)
式(d-2)：碳纤维Cx2相对于碳纤维Cx的体积比例＝100×碳纤维Cx2的体积/(碳纤维Cx体积)
式(d-3)：碳纤维Cx3相对于碳纤维Cx的体积比例＝100×碳纤维Cx3的体积/(碳纤维Cx体积)
1.3.分散
在成型材料X中，碳纤维Cx优选在面内方向上分散。面内方向是指与板状的成型体的板厚方向正交的方向，是指与板厚方向正交的平行的面的不确定方向。
进而，碳纤维Cx优选在面内方向上二维随机地分散。在不使成型材料X流动而是进行冷压的情况下，在成型前后碳纤维Cx的形态大致维持，因此将成型材料X成型而成的成型体中所含的碳纤维Cx也同样地优选在成型体的面内方向上二维随机地分散。
在此，二维随机地分散是指碳纤维Cx在成型体的面内方向上不是在特定方向上取向，而是无秩序地取向，且整体上不显示特定方向性地配置在片材面内的状态。使用该二维随机地分散的不连续纤维而得到的成型材料X是在面内不具有各向异性的、实质上为各向同性的成型材料X。
另外，二维随机的取向度通过求出相互正交的两个方向的拉伸弹性模量之比来进行评价。对于成型体的任意方向以及与其正交的方向，如果将分别测出的拉伸弹性模量值中的较大值除以较小值而得的(Eδ)比为5以下，更优选为2以下，进一步优选为1.5以下，则能够评价为碳纤维Cx二维地分散。由于成型体具有立体形状，因此作为向面内方向二维随机分散的评价方法，优选加热至软化温度以上而使成型体恢复为平板形状并固化。然后，若从恢复至平板形状的成型体中切出试验片来求出拉伸弹性模量，则能够确认二维方向的随机分散状态。
2.玻璃纤维Gx
在成型材料X中，玻璃纤维Gx优选在面内方向上分散。面内方向是指与成型体的板厚方向正交的方向，是指与板厚方向正交的平行的面的不确定方向。
进而，玻璃纤维Gx优选在面内方向在二维方向上随机地分散。在不使成型材料X流动而是进行冷压的情况下，在成型前后，玻璃纤维Gx的形态大致维持，因此将成型材料X成型而成的成型体中所含的玻璃纤维Gx也同样地优选在成型体的面内方向上二维随机地分散。
在此，二维随机地分散是指玻璃纤维Gx在成型体的面内方向上不是在单一方向那样的特定方向上取向，而是无秩序地取向，且整体上不显示特定方向性地配置在片材面内的状态。使用该二维随机地分散的不连续纤维而得到的成型材料X(或成型体)是在面内不具有各向异性的、实质上为各向同性的成型材料X(或成型体)。
另外，二维随机的取向度通过求出相互正交的两个方向的拉伸弹性模量之比来进行评价。对于成型体的任意方向以及与其正交的方向，如果将分别测出的拉伸弹性模量值中的较大值除以较小值而得的(Eδ)比为5以下，更优选为2以下，进一步优选为1.5以下，则能够评价为玻璃纤维Gx二维地分散。由于成型体具有立体形状，因此作为向面内方向二维随机分散的评价方法，优选加热至软化温度以上而使成型体恢复至平板形状并固化。然后，若从恢复为平板形状的成型体中切出试验片来求出拉伸弹性模量，则能够确认二维方向的随机分散状态。
3.碳纤维Cx和玻璃纤维Gx
3.1.体积比
碳纤维Cx/玻璃纤维Gx的体积比为0.1以上且1.5以下。优选为0.1以上且1.0以下，更优选为0.2以上且0.8以下，进一步优选为0.3以上且0.6以下。若碳纤维Cx/玻璃纤维Gx的体积比为0.1以上，则能够减少与成型材料Y组合时的翘曲，若为1.5以下，则能够以相同结构保持较高的耐冲击性。
此外，碳纤维Cx/玻璃纤维Gx的体积比是碳纤维Cx相对于玻璃纤维Gx的比例。
3.2.纤维长度
成型材料X中所含的强化纤维的重均纤维长度更优选为5mm以上且100mm以下，进一步优选为5mm以上且80mm以下，更进一步优选为10mm以上且60mm以下。在强化纤维的重均纤维长度为100mm以下的情况下，成型材料X的流动性提高，在进行冷压时，容易得到期望的成型体形状。另一方面，在重均纤维长度为1mm以上时，成型体的机械强度容易提高。
4.同一层
在成型材料X中，也可以将碳纤维Cx和玻璃纤维Gx混入同一层Xm。同一层是指与平面形状相连的层，在同一层中，碳纤维Cx与玻璃纤维Gx重叠。通过同时涂布碳纤维Cx和玻璃纤维Gx，从而能够形成同一层。另外，更优选成型材料X为单层，并在该单层中混入有碳纤维Cx和玻璃纤维Gx。
如果碳纤维Cx和玻璃纤维Gx混入同一层，则能够省略层叠工序。
5.层叠体Px
优选成型材料X是使层Xc和层Xg层叠而成的层叠体Px，层Xc包含碳纤维Cx，层Xg包含玻璃纤维Gx。层叠结构没有特别限定，例如可以举出以下的层叠结构。
层Xg/层Xc(双层结构)
层Xg/层Xc/层Xg(三层结构)
层Xc/层Xg/层Xc(三层结构)
层Xg/层Xc/层Xg/层Xc(四层结构)
层Xg/层Xc/层Xg/层Xc/层Xg(五层构成)
层Xc/层Xg/层Xc/层Xg/层Xc(五层构成)
层Xc/层Xg/层Xc/层Xg/层Xc/层Xg(六层结构)
层Xc/层Xg/层Xc/层Xg/层Xc/层Xg/层Xc(七层结构)
层Xg/层Xc/层Xg/层Xc/层Xg/层Xc/层Xg(七层结构)
更优选地，层叠体Px是组合了层Xc和层Xg的奇数层，进一步优选为三层、五层、七层结构。在层Xc和层Xg的合计层数为奇数(层结构为对称)的情况下，能够防止单独的成型材料X的翘曲。
需要说明的是，层Xc和层Xg的层叠结构为非对称，即使以层叠体Px单体产生翘曲，只要在层叠成型材料X和成型材料Y时不产生翘曲，就没有问题。
6.成型材料X所包含的玻璃纤维Gx的作用
成型体为耐冲击部件，在成为成型体时，更优选成型材料X处于受到冲击的一侧的相反侧。成为成型体时，更优选至少一个最外层为层Xg。更优选层Xg存在于受到冲击的一侧的相反侧的表层。根据该结构，在本发明中的成型体受到冲击时，在受到冲击的一侧的相反侧的表层，能够增大拉伸伸长率。换言之，在对材料的单面施加冲击力时，对其相反面作用较大的拉伸应力，因此通过增大该相反面的拉伸断裂伸长率，能够提高耐冲击性。通过在与受到冲击的一侧相反的一侧的表层形成包含断裂应变大的玻璃纤维的层，从而裂纹难以进入与受到冲击的一侧相反的一侧的表层。更具体而言，在受到冲击的一侧的相反侧的表层中，使碳纤维的体积含量为玻璃纤维的体积含量以下，从而该层的断裂应变提高，因此耐冲击性提高，不易产生裂纹。在成型材料X为单层的情况下，单层所包含的玻璃纤维的断裂应变大。在成型材料X为层叠体Px且最外层存在层Xg的情况下，层Xg中所含的玻璃纤维的断裂应变大。
[层叠成型材料X和成型材料Y时的问题]
在单纯地使用以下那样的线对称的层构成的情况下，平均成型收缩率之差被抵消，因此容易抑制成型体的翘曲，但问题仍存在。
例1：(碳纤维和树脂)/(玻璃纤维和树脂)/(碳纤维和树脂)
例2：(玻璃纤维和树脂)/(碳纤维和树脂)/(玻璃纤维和树脂)
在上述例1的情况下，在受到冲击的情况下，受到冲击的一侧的相反侧的表层为碳纤维复合材料，因此容易产生裂纹。在上述例2的情况下，由于有助于刚性的表层中不包含碳纤维，因此成型体不具有充分的刚性。若碳纤维和树脂仅存在于中央层，则碳纤维和树脂的层几乎无助于确保成型体的刚性。
[成型材料Y]
1.概要
本发明的成型体的制造方法是将成型材料X和成型材料Y层叠并进行冷压而制造成型体的方法，成型材料Y包含不连续的碳纤维Cy和/或玻璃纤维Gy和基体树脂Ry。
优选地，成型材料Y可以是碳纤维强化热塑性树脂成型材料，其包含不连续的碳纤维Cy和基体树脂Ry，此时优选单层的碳纤维强化热塑性树脂成型材料。通过采用不含玻璃纤维的构成，能够简化制造工艺。另一方面，也可以使用后述的层叠体Py作为成型材料Y。
2.层叠体Py
成型材料Y优选是将层Yc和层Ycg层叠而成的层叠体Py，层Yc包含不连续的碳纤维Cyc，层Ycg包含碳纤维Cycg和/或玻璃纤维Gy。在使用层叠体Py的情况下，成型材料Y优选包含碳纤维Cy及玻璃纤维Gy。层叠结构没有特别限定，例如可以举出以下的层叠结构。
层Yc/层Ycg(双层结构)
层Yc/层Ycg/层Yc(三层结构)
层Ycg/层Yc/层Ycg(三层结构)
层Yc/层Ycg/层Yc/层Ycg(四层结构)
层Yc/层Ycg/层Yc/层Ycg/层Yc(五层构成)
层Ycg/层Yc/层Ycg/层Yc/层Ycg(五层构成)
层Yc/层Ycg/层Yc/层Ycg/层Yc/层Ycg(六层结构)
层Yc/层Ycg/层Yc/层Ycg/层Yc/层Ycg/层Yc(七层结构)
层Ycg/层Yc/层Ycg/层Yc/层Ycg/层Yc/层Ycg(七层结构)
层叠体Py优选为层Yc/层Ycg/层Yc的三层结构。
在形成成型体时，更优选至少一个最外层为层Yc。另外，更优选成型体是耐冲击部件，且成型材料Y位于受到冲击的一侧。更优选成型体为耐冲击部件，层Yc成为受到冲击的一侧。
层Yc包含碳纤维，因此外观美丽，若位于表面则对顾客的吸引力高。特别是，若在成为外观面的最外层的层Yc上具有褶皱，则其设计性特别优异。
另外，层Yc中所含的碳纤维优选如后所述在面内沿二维方向随机分散。通过将在二维方向上随机分散的层Yc作为最外层，从而能够提高弯曲刚性。
3.层Yc中所含的碳纤维Cyc
将成型材料Y所含的碳纤维Cy中的、层Yc所含的碳纤维作为碳纤维Cyc。
3.1.束形态
碳纤维Cyc包含纤维宽度小于0.3mm的碳纤维Cyc1和纤维宽度为0.3mm以上且3.0mm以下的碳纤维Cyc2，碳纤维Cyc2相对于碳纤维Cyc的体积比例优选为10Vol％以上且小于99Vol％。优选碳纤维Cyc2的体积比例为50Vol％以上且小于99Vol％，更优选为70Vol％以上且小于99Vol％。碳纤维Cyc的纤维宽度和体积比例可以通过与上述的碳纤维Cx的纤维宽度和体积比例的测定方法同样的方法进行测定。
3.2.分散
在成型材料Y中，碳纤维Cyc优选在面内方向上分散。面内方向是指与成型体的板厚方向正交的方向，是指与板厚方向正交的平行的面的不确定方向。
进而，碳纤维Cyc优选在面内方向上二维随机地分散。在不使成型材料Y流动而是进行冷压的情况下，在成型前后碳纤维Cyc的形态大致维持，因此将成型材料Y成型而成的成型体中所含的碳纤维Cyc也同样地优选在成型体的面内方向上二维随机地分散。
在此，二维随机地分散是指碳纤维Cyc在成型体的面内方向上不是在特定方向上取向，而是无秩序地取向，且整体上不显示特定方向性地配置在片材面内的状态。使用该二维随机地分散的不连续纤维而得到的成型材料Y是在面内不具有各向异性的、实质上为各向同性的成型材料Y。
另外，二维随机的取向度通过求出相互正交的两个方向的拉伸弹性模量之比来进行评价。对于成型体的任意方向以及与其正交的方向，如果将分别测出的拉伸弹性模量值中的较大值除以较小值而得的(Eδ)比为5以下，更优选为2以下，进一步优选为1.5以下，则能够评价为碳纤维Cyc二维地分散。由于成型体具有形状，因此作为向面内方向二维随机分散的评价方法，优选加热至软化温度以上而恢复为平板形状并固化。然后，切出试验片来求出拉伸弹性模量时，能够确认二维方向的随机分散状态。
3.3.纤维长度
碳纤维Cyc的重均纤维长度更优选为5mm以上且100mm以下，进一步优选为5mm以上且80mm以下，更进一步优选为10mm以上且60mm以下。
在碳纤维Cyc的重均纤维长度为100mm以下的情况下，成型材料Y的流动性提高，在进行冷压时，容易得到期望的成型体形状。另一方面，重均纤维长度为5mm以上时，成型体的机械强度容易提高。
4.层Ycg中所含的碳纤维Cycg和玻璃纤维Gy
4.1.配合比例
层Ycg优选包含碳纤维Cycg和/或玻璃纤维Gy。换言之，层Ycg中包含的强化纤维可以仅包含碳纤维Cycg，也可以仅包含玻璃纤维Gy，还可以混入有碳纤维Cycg和玻璃纤维Gy而包含。
优选层Yc中所含的碳纤维的重均纤维长度长于层Ycg中所含的碳纤维Cycg和/或玻璃纤维Gy的重均纤维长度。
在层Ycg中混入碳纤维Cycg和玻璃纤维Gy的情况下，其配合比例没有特别限定。
4.2.纤维长度
层Ycg中所含的强化纤维的重均纤维长度更优选为0.01mm以上且100mm以下，进一步优选为0.05mm以上且50mm以下，更进一步优选为0.1mm以上且10mm以下。在强化纤维的重均纤维长度为100mm以下的情况下，成型材料Y的流动性提高，在进行冷压时，容易得到期望的成型体形状。另一方面，重均纤维长度为0.01mm以上时，成型体的机械强度容易提高。
4.3.作为再利用层的层Ycg
更优选层Ycg中所含的碳纤维Cycg和/或玻璃纤维Gy是被再利用的纤维。由于层Ycg是被层Yc夹着的夹层结构，因此在向层Ycg混入碳纤维Cycg和玻璃纤维Gy的情况下，即使其配合比例改变，机械物性也少有显著差异。根据该理由，在制造工序内作为边角料产生包含碳纤维和玻璃纤维的材料的情况下，能够与产生量相应地混入有碳纤维Cycg和玻璃纤维Gy。在制造工艺中，难以预测碳纤维和玻璃纤维的边角料分别产生到何种程度，但根据本发明，不需要预测边角料的产生量。
[面内方向的平均成型收缩率]
1.式(1)
对于成型材料X，成型材料X的面内方向的平均成型收缩率(X)满足下述式(1)。
式(1)平均成型收缩率(X)≤0.12％
优选平均成型收缩率(X)≤0.11％，更优选平均成型收缩率(X)≤0.10％。
若满足平均成型收缩率(X)≤0.12％，则能够在将成型材料X和成型材料Y层叠而成型时减小翘曲。一般而言，若将包含碳纤维的层与包含玻璃纤维的层层叠并进行冷压，则所得到的成型体在刚成型后随着温度下降而产生翘曲。因此，通过使本发明的成型材料X的收缩率(X)为0.12％以下，从而能够抑制成型材料X本身的收缩率。换言之，成型材料X也可以说是收缩率得到控制的材料。
2.式(2)
本发明的成型材料Y优选面内方向的平均成型收缩率(Y)满足下述式。
式(2)0.1＜平均成型收缩率(Y)/平均成型收缩率(X)＜1.5
关于式(2)的范围，优选为0.5＜平均成型收缩率(Y)/平均成型收缩率(X)＜1.5，进一步优选为0.7＜平均成型收缩率(Y)/平均成型收缩率(X)＜1.3，更进一步优选为0.8＜平均成型收缩率(Y)/平均成型收缩率(X)＜1.2，最优选为0.8＜平均成型收缩率(Y)/平均成型收缩率(X)＜1.0。
通过处于该范围，能够减小成为成型体时的翘曲。
3.定义和测定方法
所谓平均成型收缩率是指，将成型材料加热并成型而得到的成型体从刚成型完成到冷却至室温时的收缩率。
3.1.定义
平均成型收缩率由下述式(3)定义。
[数2]
式(3)
Lti：成型模上标记的特定方向的2点间距离(在成型温度下测定)
Lci：成型体上标记的特定方向的2点间距离(冷却至室温后测定)
n：测定数
3.2.测定方法
在将成型材料配置于成型模时，预先对成型模进行标记，并将其向成型材料转印。标记的形状没有特别限定，例如可以使用“+”字或“·”字。以描绘圆的方式在中心标记1点、在圆周上标记12点，共计标记13点。所述圆的直径为300mm，圆周上的12点标记以彼此的间隔均等的方式描绘。此时，在直径方向上对成型模描绘6条假想线(例如图16)。
参照式(3)进行说明，6根假想线分别为Lti的特定方向的2点间距离，n＝6。在转印前后，测定Lti(在成型模上标记的i方向的2点间距离(在成型温度下测定))和Lci(在成型体中标记的i方向的2点间距离(冷却至室温后测定))，并代入上述式(3)即可。
[成型材料X的纤维体积比例Vfx和成型材料Y的纤维体积比例Vfy]
本发明中，下述式所示的成型材料X或成型材料Y中所含的纤维体积比例没有特别限定。
式(5)：纤维体积比例Vfx＝100×强化纤维体积/(强化纤维体积+成型材料X的热塑性树脂Rx的体积)
式(6)：纤维体积比例Vfy＝100×强化纤维体积/(强化纤维体积+成型材料Y的热塑性树脂Ry的体积)
1.成型材料X
成型材料X是在将成型材料X和成型材料Y层叠而成型时用于防止翘曲的收缩率控制材料，因此纤维体积比例Vfx优选设为满足式(2)。
纤维体积比例Vfx优选为20Vol％以上且60Vol％以下，更优选为30Vol％以上且50Vol％以下，进一步优选为35Vol％以上且45Vol％以下。
在纤维体积比例Vfx为20Vol％以上的情况下，容易得到所希望的机械特性。另一方面，在纤维体积比例Vfx不超过60Vol％的情况下，用于压制成型等时的流动性良好，容易得到所希望的成型体形状。
2.成型材料Y
纤维体积比例Vfy优选为10Vol％以上且60Vol％以下，更优选为20Vol％以上且50Vol％以下，进一步优选为25Vol％以上且45Vol％以下。
在纤维体积比例Vfy为10Vol％以上的情况下，容易得到期望的机械特性。另一方面，在纤维体积比例Vfy不超过60Vol％的情况下，用于压制成型等时的流动性良好，容易得到所希望的成型体形状。
[成型材料X和成型材料Y的厚度]
成型材料X的厚度lx和成型材料Y的厚度ly可以根据成型体所要求的刚性、形状制约来设计。
lx优选为0.5mm以上且小于5.0mm，lx的上限更优选为4.0mm以下，进一步优选为3.0mm以下。
ly优选为1.0mm以上且4.0mm以下，ly的上限更优选为3.5mm以下，进一步优选为3.0mm以下，更进一步优选为2.5mm以下，最优选为2.0mm以下。
在冷压后的成型体内部，各层的材料的厚度可以是均匀的。换言之，本发明的冷压为非流动成型，只要以100％以上的充注率将材料充入成型模进行冷压即可。充注率由以下的式子定义。
充注率(％)＝100×将成型材料X与成型材料Y层叠后的投影面积(mm2)/成型模腔面积(mm2)
如果成型材料X和成型材料Y为平板形状，则能够容易地测定投影面积。
[成型材料与成型体的关系]
在本发明中，成型材料是用于制作成型体的材料，成型材料X、成型材料Y被冷压而成为成型体。因此，本发明中的成型材料X和成型材料Y优选为平板形状。另一方面，成型体被赋形成为三维形状。
在成型材料X所含的基体树脂Rx以及成型材料Y所含的基体树脂Ry为热塑性树脂的情况下，在进行了冷压时的非流动区域，在成型前后强化纤维的形态大致维持，因此若对成型体所包含的碳纤维、玻璃纤维的形态进行分析，则可知成型材料X、成型材料Y的碳纤维、玻璃纤维的形态为何种形态。在进行冷压时，在不使材料流动而是进行成型的情况下(非流动成型)，纤维形态几乎不变。
[成型模和制造方法]
本发明中的成型体的制造优选使用阴阳一对成型模即成型模Mx和成型模My，使成型材料X与成型模Mx接触、使成型材料Y与成型模My接触而进行冷压。换言之，制成的成型体的一个表面为成型材料X，相反侧的表面为成型材料Y。
[成型体]
使用本发明的成型材料进行成型而成的成型体的形状没有特别限定。以下，对优选的成型体的形态进行说明。
1.侧壁和连结壁
本发明中的成型体优选具备一对侧壁和与侧壁连结的连结壁。
侧壁例如是图1、图4中所说的101、401。连结壁例如是图1、图4中所说的102、402、403。如图1、图4所示，连结壁将一对侧壁连结。
如图4所示，连结壁是包括上壁的连结壁402和下壁的连结壁403的概念。上壁(图4的402)是指在以存在于表层的成型材料X成为下侧的方式静置成型体时位于上侧的连结壁。下壁(图4的403)是指在以存在于表层的成型材料X成为下侧的方式静置成型体时位于下侧的连结壁。
2.波浪形状
本发明中的成型体的截面优选具有波浪形状。在此，波浪形状是指板厚方向的位置根据波浪方向的位置而周期性地位移的形状。如图1的剖视图所示，波浪的数量也可以是一个。优选成型体的截面具有多个波浪形状(例如图4)。波浪方向的长度优选为0.5m以上，更优选为1m以上。
另外，更优选成型体的截面具有多个波浪形状，波浪方向的长度为1m以上。
这里所说的波浪方向是指图4的y轴方向，板厚方向是指图4的z轴方向。截面具有波浪形状的成型体是指在进行截面观察时能够观察到波浪的成型体。截面一般以面内方向(与板厚方向垂直的方向)观察。
3.平面度Fa和侧壁的高度h
本发明的成型体的平面度Fa与侧壁的高度h的关系优选为0≤Fa/h＜1.1。
3.1.
本发明的平面度Fa由以下的步骤1～步骤5来定义。
(步骤1)以存在于表层的成型材料X成为下侧的方式静置成型体。在优选的方式中，以层Xg成为下侧的方式载置成型体即可。
(步骤2)观察成型体的截面使得截面看起来为波浪形状，剪切成型体的观察范围使得波浪方向的长度Ly为40cm。
(步骤3)关注由连结壁形成的下壁的底面。
(步骤4)以将下壁的底面全部配置在两条平行的理想直线之间的方式，以所需最小限度的宽度来描绘两条平行的理想直线。
(步骤5)将理想直线间的距离定义为平面度Fa。
使用图9A～图9C对步骤1～步骤5进行说明。
图9A表示以存在于表层的成型材料X成为下侧的方式静置的成型体。纸面下侧的成型体的表层被成型材料X覆盖。图9A的y轴方向为波浪方向，在图9A中，以长度Ly为40cm的方式剪切成型体的观察范围并观察波浪形状的截面(步骤2)。连结壁的下壁是图9B的902所示的区域。另外，下壁的底面是指图9C的903所示的面(步骤3)。如图9A的901所示例的那样，两条平行的理想直线以连结壁的下壁整体配置于两条平行的理想直线之间且两条平行的理想直线(901)的间隔达到最小的方式进行描绘。
另外，在使图9A的成型体的上下反转、纸面下侧的成型体表面被成型材料Y覆盖的状态下(成型材料Y与桌子之上接触的状态下)进行观察并测定的方法在本发明中不采用。
在Fa根据波浪方向的长度Ly的剪切位置而变化的情况下，只要能够在任一处将Fa设计为满足0≤Fa/h＜1.1即可。
3.2.
本发明的侧壁的高度h以图10的h来示例，是指观察波浪形状的截面时的上壁与下壁的距离。更具体而言，在观察与一个侧壁直接连结的上壁和下壁时，以将该上壁及该下壁整体配置在两条平行的理想直线之间的方式，以所需最小限度的宽度来描绘两条平行的理想直线时的、理想直线间的距离为高度h。图10中描绘的两条平行的虚线被描绘为，与一个侧壁直接连结的上壁及下壁整体配置在两条平行的虚线之间，且两条平行的虚线的间隔达到最小。
成型体的侧壁具有多个高度h时，至少一个h满足0≤Fa/h＜1.1即可。
3.3.
在Fa/h＝0的情况下，成型体的下壁成为理想平面。如果Fa/h＜1.1，则容易与其他部件组合，例如组装汽车。优选为0≤Fa/h≤1.0，更优选为0≤Fa/h≤0.7，进一步优选为0≤Fa/h≤0.4，更进一步优选为0≤Fa/h≤0.2，最优选为0≤Fa/h≤0.15。
4.角度θ1
关于成型体，成型材料X存在于表层的一侧的侧壁与连结壁所成的角θ1优选为90度≤θ1＜160度。成型材料X存在于表层的一侧的侧壁与连结壁所成的角θ1例如由图1、图4的θ1表示。即，在观察了波浪形状的截面时，能够测定角θ1。
另外，图1、图4的成型体具备相同角度的多个θ1。在存在多个角θ1且各自为不同的角度的情况下，将成型材料X存在于表层的一侧的侧壁与连结壁所成的角中的最小角度设为角θ1。
更优选的角θ1的范围为95度≤θ1＜135度，进一步优选为95度≤θ1＜125度，更进一步优选为98度≤θ1＜120度。
5.基于平均成型收缩率差的角度变化
优选成型材料X与成型材料Y的平均成型收缩率相同(优选平均成型收缩率(X)＝平均成型收缩率(Y))，但也可以有差异。在平均成型收缩率存在差异时，将成型材料X和成型材料Y层叠并在比常温高的温度下制作波浪形状的成型体的情况下，平均成型收缩率大的层拉拽平均成型收缩率小的层。具体而言，由于成型材料X拉拽成型材料Y，因此例如在图3B、图6B中，在冷压刚刚结束之后，成型体的(波浪方向的)两端部随着时间经过而向纸面下方向翘曲。其结果是，对于成型材料X存在于表层的一侧的侧壁与连结壁所成的角，在刚成型后与经过一段时间后，角度发生变化(有时称为角度变化)。为了使成型体的角度θ1成为目标角度，优选预先预测角度变化到何种程度，预先将角度变化的量预测为θ2-θ1的角度而进行设计，并压制成型。
刚成型后和经过一段时间后的角度的变化(角度变化)是，波浪方向的长度越长(具体而言，波浪方向的长度为1m以上)，则角θ1的数量越增加，成型体整体的翘曲的问题越显著。如果使用本发明的优选的制造方法，则即使在波浪方向的长度长的情况下等，也能够制造Fa/h的值小的成型体。
6.肋
本发明中的成型体优选在连结壁与侧壁之间具有肋。肋例如以图7A、图7B的701来示例。通过配置肋，从而即使对线性膨胀系数存在差异的成型材料Y和成型材料X进行冷压，也不易翘曲。
[接合体]
也可以在使成型体变形而减小角θ1且变形后的成型体的平面度Fa’与侧壁的高度h的关系为0≤Fa’/h＜0.1的状态下，与其他部件接合来制造接合体。例如图8A所示，也可以如图8A的箭头801那样对已稍微翘曲的成型体施加应力而使角θ1成为角θ3，然后与其他部件(图8B的802)接合。在此，平面度Fa’是指，在已接合的状态下的成型体的平面度。接合可以如图8B那样进行螺栓紧固，也可以利用粘接剂进行粘接。
[冷压]
本发明优选使用阴阳一对的成型模即成型模Mx和成型模My，使成型材料X与成型模Mx接触、并使成型材料Y与成型模My接触而进行冷压，制造成型体。图3A和图6A表示成型材料X与成型模Mx接触、成型材料Y与成型模My接触的情况。在此，作为阴阳一对的成型模即成型模Mx和成型模My不是分别为阴阳一对的两模的成型模，而是成型模Mx和成型模My为单模，成型模Mx和成型模My构成阴阳一对。另外，例如图2A所示，任一个单模有阳部分，另一个单模有阴部分即可。两个成型模也可以分别具有阳部分和阴部分这两者。
1.成型模的上下
成型模Mx和成型模My的上下没有特别限定，优选成型模Mx为下模，成型模My为上模。理由如下所述。
(理由1)
在基体树脂Rx和基体树脂Ry为热塑性树脂且进行冷压的情况下，如后所述，与成型模接触之前的成型材料X和成型材料Y被加热至热塑性树脂的玻璃化转变温度或熔点以上。另一方面，上下成型模的温度低于热塑性树脂的玻璃化转变温度或熔点，因此在成型材料与成型模接触的瞬间，成型材料中所含的热塑性树脂进行固化。特别是，在成型体的最外层设置含有碳纤维的层(例如层Yc)时，该层是包含碳纤维的层，因此导热性高，与包含玻璃纤维的层相比，如果是相同条件(树脂、添加剂、Vf等相同)，则容易冷却，因此流动性差。
因此，在进行冷压的情况下，如何防止包含碳纤维的最外层(例如层Yc)的温度降低成为问题。因此，在冷压时，为了确保包含碳纤维的最外层(例如层Yc)的流动性，优选确保该层不与成型模接触直至即将开始压缩之前，为此，优选使成型材料X与下模的成型模Mx接触地配置，并使包含碳纤维的最外层(例如层Yc)与上模接触而进行加压。在该情况下，包含碳纤维的最外层(例如层Yc)在使上模下降而即将关闭成型模的型腔之前不与成型模接触，因此容易防止温度降低。
(理由2)
由于成型材料Y含有碳纤维，因此外观美丽，若成型材料Y在表面，则对顾客的吸引力高。特别是，若成型材料Y具有褶皱，则其设计性特别优异。为了在成型材料Y上形成褶皱，需要在使成型材料Y与成型模My接触之后立即进行加压。因此，优选将与成型材料Y接触的成型模My作为上模。
从使成型体的外观美丽的观点出发，形成成型体时的最外层优选为层Yc。
2.冷压
在冷压的情况下，例如，将加热至第一规定温度的成型体投入到设定为第二规定温度的成型模内，然后进行加压、冷却。
具体而言，在成型材料X与成型材料Y(根据情况而为其他材料Z等)所包含的基体树脂Rx、Ry为相同种类的热塑性树脂且其为结晶性的情况下，第一规定温度为熔点以上，第二规定温度低于熔点。在热塑性树脂为相同种类且其为非晶性的情况下，第一规定温度为玻璃化转变温度以上，第二规定温度低于玻璃化转变温度。
在基体树脂Rx、Ry为不同种类的热塑性树脂的情况下，以树脂的熔点或玻璃化转变温度高的一方为基准来确定第一规定温度，以树脂的熔点或玻璃化转变温度低的一方为基准来确定第二规定温度。
即，冷压法至少包括以下的工序A1)～A2)。
工序A1)将成型材料加热至第一规定温度的工序。
工序A2)将在上述工序A1)中加热后的成型材料配置于被调节为第二规定温度的成型模，并进行加压的工序。
通过进行这些工序，能够完成成型体的成型。
上述各工序需要按上述顺序进行，但也可以在各工序间包括其他工序。其他工序是指，例如，在工序A2)之前，利用与工序A2)中使用的成型模不同的赋形模具，将成型材料预先赋形为成型模的腔的形状的赋形工序等。另外，工序A2)是对材料施加压力而得到期望形状的成型体的工序，对此时的成型压力没有特别限定，相对于成型模腔投影面积，优选小于20MPa，更优选为10MPa以下。
另外，当然也可以在冷压时将各种工序放入上述工序之间，例如也可以使用一边真空一边进行冷压的真空压制成型。
[用于冷压的成型模]
1.角θ2
成型模Mx具备用于形成连结壁的成型模面S1和用于形成侧壁的成型模面S2，S1与S2所成的角θ2优选满足θ1≤θ2，更优选满足θ1＜θ2。
角θ2测定S1与S2所成的角中的钝角部。例如在图3A、图6A中，测定了成型材料X所接触的成型下模(成型模Mx)的钝角部。
成型模腔优选截面具有波浪形状，能够在观察到成型体腔的截面呈波浪形状时测定角θ2。
另外，图3A、图6A的成型体腔具备多个相同角度的θ2。在存在多个角θ2且各自为不同的角度的情况下，将成型面S1与成型面S2所成的角中的最小角度作为角θ2。
更优选的θ2的范围为0度＜θ2-θ1＜10度，更优选为0度＜θ2-θ1＜5度。另一方面，也可以是θ1＝θ2。
2.成型模腔的平面度Fc
2.1.
本发明的平面度Fc由以下的步骤1’～步骤5’来定义。
(步骤1’)以与成型材料X接触的成型模成为下模的方式观察成型模腔。
优选以与层Xg接触的成型模成为下模的方式观察成型模腔。
(步骤2’)观察波浪形状的成型模腔截面，并以波浪方向的长度Lyc为40cm的方式剪切成型模腔的观察范围。
(步骤3’)关注用于形成下壁的成型模面。
(步骤4’)为了将用于形成下壁的成型模面全部配置在两条平行的理想直线之间，以必要最小限度的宽度来描绘两条平行的理想直线。
(步骤5’)将理想直线间的距离定义为平面度Fc。
使用图12对步骤1’～步骤5’进行说明。
图12以与成型材料X接触的成型模Mx成为下模的方式观察成型模腔。图12的y轴方向为波浪方向，观察波浪形状的成型模腔截面，并以波浪方向的长度Lyc为40cm的方式剪切成型模腔的观察范围。用于形成下壁的成型模面是图12的1201。两条平行的理想直线如图12的1202所示例的那样，用于形成下壁的成型模面整体配置在两条平行的理想直线之间，且两条平行的理想直线(1202)的间隔被描绘成最小。
在Fc根据波浪方向的长度Lyc的剪切场所而变化的情况下，优选在任一处将Fc设计为满足Fa＜Fc。
2.2.
用于冷压的成型模腔的平面度Fc优选满足Fa≤Fc。Fa＜Fc是指，与成型模腔相比，成型体更接近平面。在成型材料X与成型材料Y的平均成型收缩率存在差异时，在将成型材料X与成型材料Y层叠而制作成波浪形状的成型体的情况下，平均成型收缩率大的层拉拽平均成型收缩率小的层。例如在图3B、图6B中，刚制成成型体后开始，随着时间经过，(波浪方向的成型体的端部)向纸面下方翘曲。其结果是，成型材料X存在于表层的一侧的侧壁与连结壁所成的角在刚成型后与经过一段时间后，角度发生变化，引起角度变化。为了使成型体的平面度Fa为目标范围，优选预先预测平面度怎样变化，并将平面度变化的量预先调整为(Fc-Fa)，进行压制成型。
实施例
以下，使用实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不限于这些实施例。
1.材料
·碳纤维
帝人株式会社制的碳纤维“テナックス”(注册商标)STS40-24K(EP)(平均纤维直径7μm、纤度1600tex、密度1.78g/cm3)
·玻璃纤维
日东纺织公司制的玻璃纤维E-glass RS240QR-483(支数：2400g/1000m)
·热塑性树脂Rx
聚酰胺6(有时简称为ユニチカ株式会社制A1030、PA6)。
·热塑性树脂Ry
聚酰胺6(有时简称为ユニチカ株式会社制A1030、PA6)。
2.材料的测定
本实施例中的各值按照以下的方法求出。
(1)成型材料中所含的纤维体积比例(Vfx、Vfy)的测定
从制成的成型材料X(或成型材料Y)切出100mm×100mm的样品(i)测定成型材料X(或成型材料Y)的重量。
(ii)在加热至550℃的电炉(ヤマト科学株式会社制FP410)中，在氮气气氛下，加热4小时，将基体树脂等有机物灰化，测定重量。
(iii)在(ii)之后，进一步在750℃下用5小时将碳纤维灰化，并测定仅为玻璃纤维后的样品的重量。
通过称量(i)～(iii)的重量，算出树脂、碳纤维、玻璃纤维的重量。接着，使用各成分的比重，算出强化纤维的体积比例。
式(5)纤维体积比例Vfx＝100×强化纤维体积/(强化纤维体积+成型材料X的热塑性树脂Rx的体积)
式(6)纤维体积比例Vfy＝100×强化纤维体积/(强化纤维体积+成型材料Y的热塑性树脂Ry的体积)
(2)成型材料的平均成型收缩率的计算
在将成型材料配置于成型模时，预先对成型模进行标记，并将其向成型材料转印。以描绘圆的方式在中心标记1点、在圆周上标记12点，共计标记13点。所述圆的直径为300mm，圆周上的12点的标记以彼此的间隔均等的方式描绘。此时，在直径方向上向成型模描绘6条假想线(例如图16)。
若按照式(3)，则6条假想线分别为Lti的特定方向的2点间距离，n＝6。通过在成型温度下测定在成型模上标记的i方向的2点间距离，从而测定转印前的Lti(i为1～6)，通过测定已冷却至室温的成型体上标记的i方向的2点间距离，从而测定转印后的Lci，并根据上述式(3)算出平均成型收缩率。
3.截面观察
从能观察到波浪形状的方向，观察成型体及成型模腔的截面。更具体而言，从能够观察波浪形状的方向且与波浪方向(图1、图4的y轴方向)垂直的方向(图1、图4的x轴方向)进行观察。这也是与板厚方向(图1、图4的z轴方向)垂直的方向。换言之，波浪形状的观察从与波浪方向和板厚方向双方垂直的方向进行。
(1)成型体的平面度Fa
按照以下的步骤测定平面度Fa。
(步骤1)以存在于表层的成型材料X成为下侧的方式静置成型体。
(步骤2)观察成型体的截面使得截面看起来为波浪形状，并剪切成型体的观察范围使得波浪方向的长度Ly为40cm。
(步骤3)关注由连结壁形成的下壁的底面。
(步骤4)以下壁的底面全部配置在两条平行的理想直线之间的方式，以所需最小限度的宽度来描绘两条平行的理想直线。
(步骤5)将理想直线间的距离设为平面度Fa。
(2)成型模腔的平面度Fc
按照以下的步骤测定平面度Fc。
(步骤1’)观察成型模腔，使得与成型材料X接触的成型模Mx为下模。
(步骤2’)观察波浪形状的成型模模腔剖面，以波浪方向的长度Lyc为40cm的方式剪切成型模腔室的观察范围。
(步骤3’)着眼于用于形成下壁的成型模面。
(步骤4’)以用于形成下壁的成型型面全部配置在两条平行的理想直线之间的方式，以所需最小限度的宽度来描绘两条平行的理想直线。
(步骤5’)将理想直线间的距离作为平面度Fc。
(3)角度θ1
观察波浪形状的成型体的截面，并对成型材料X存在于表层的一侧的侧壁与连结壁所成的角全部进行测定，将最小角度的角作为角θ1。
(4)角度θ2
根据各实施例、比较例，来设计在对成型模Mx进行截面观察时的用于形成连结壁的成型模面S1与用于形成侧壁的成型模面S2所成的角θ2。
(5)冲击试验(落锤试验)
试验条件是将重物体质量设为16kg，以对成型体施加135J、145J、155J、165J的冲击的方式进行高度调整，进行以下的评价。
完美：在与锤体接触的面的相反侧的表面未观察到裂纹(面内方向的龟裂)。
极好：在与锤体接触的面的相反侧的表面产生小于10mm的裂纹(面内方向的龟裂)。
良好：在与锤体接触的面的相反侧的表面产生10mm以上的裂纹(面内方向的龟裂)。破裂(板厚方向的龟裂)小于板厚的一半。
不好：在与锥接触的面的相反侧的表面产生10mm以上的裂纹(面内方向的龟裂)，并且破裂(板厚方向的龟裂)为板厚的一半以上。
[实施例1]
1.成型材料X的制作
1.1.层Xc的准备
作为碳纤维，使用切割成纤维长度20mm的东邦テナックス公司制的碳纤维“テナックス”(注册商标)STS40-24K(平均纤维直径7μm，单纱数24000根)，使用ユニチカ公司制的尼龙6树脂A1030作为树脂，并基于美国专利第8946342号中记载的方法，制作了碳纤维二维随机地取向的碳纤维和尼龙6树脂的复合组合物。将得到的复合组合物在加热至260℃的压制装置中，以2.0MPa加热5分钟，得到平均厚度为0.18mm、475mm×350mm的平板板状的层Xc。层Xc中所含的碳纤维的分析结果如表1所示。
1.2.层Xg的准备
使用日东纺织公司制造的玻璃纤维E-glass RS240QR-483作为玻璃纤维，使用ユニチカ公司制造的尼龙6树脂A1030作为树脂，并基于美国专利第8946342号中记载的方法，制作了玻璃纤维二维随机取向的玻璃纤维及尼龙6树脂的复合组合物。将得到的复合组合物在加热至260℃的压制装置中，以2.0MPa加热5分钟，得到平均厚度为0.32mm、475mm×350mm的平板板状的层Xg。将层Xg中所含的玻璃纤维的分析结果示于表1。
1.3.层叠体Px
如表1所示，以成为Xg/Xc/Xg/Xc/Xg的方式进行层叠，制成层叠体Px。将层Xg简记为Xg，将层Xc简记为Xc。层Xg为3层，层Xc为2层。将得到的层叠体Px作为成型材料X。图14表示成型材料X的层叠结构。
2.成型材料Y的制作
2.1.层Yc的准备
使用切割成纤维长度20mm的帝人株式会社制的碳纤维“テナックス”(注册商标)STS40-24K(平均纤维直径7μm、单纱数24000根)作为碳纤维，使用ユニチカ公司制的尼龙6树脂A1030作为树脂，并基于美国专利第8946342号中记载的方法，制作了碳纤维二维随机取向的碳纤维和尼龙6树脂的复合组合物。将得到的复合组合物在加热至260℃的压制装置中，以2.0MPa加热5分钟，制成平均厚度为0.8mm、475mm×350mm的平板板状的材料(层Yc)。层Yc中所含的碳纤维的分析结果如表1所示。
2.2.层Ycg的准备
另外还准备了几张层Xc，使用大型低速塑料粉碎机将其细微地粉碎，得到粉碎材料。以层Ycg的纤维体积比例成为表1所示的纤维体积比例的方式，将得到的粉碎材料和ユニチカ公司制的尼龙6树脂A1030干混，用200℃的双轴挤出机将该干混品熔融混炼，然后从T模头挤出。然后，用60℃的冷却辊取回，从而使其冷却固化，得到厚度为0.8mm的层Ycg。层Ycg的分析结果如表1所示。
2.3.层叠体Py
如表1所示，以成为Yc/Ycg/Yc的方式进行层叠，制成层叠体Py。将层Yc简记为Yc，将层Ycg简记为Ycg。将得到的层叠体Py作为成型材料Y。图14表示成型材料Y的层叠结构。
3.成型模的准备
准备用于制作图11所示的成型体的成型模。y轴方向的成型体长度为40cm，将其设为Ly。
在此，平面度Fc设定为0mm，角θ2设定为103度(S1与S2所成的角全部是相同的角度)，成型模My(上模)的温度ta设定为150℃，成型模Mx(下模)的温度tb设定为150℃。
4.冷压
将成型材料X和成型材料Y用120℃的热风干燥机干燥4小时，然后按照成型材料Y/成型材料X的顺序层叠，利用红外线加热炉升温至290℃。另外，成型材料X和成型材料Y是对称的材料，所以没有表里。
然后，以使成型材料X与成型模Mx接触的方式载置成型材料。此时，将475mm×350mm的材料(平板形状)中的有475mm的方向作为波浪方向进行载置。在载置时，以沿着成型模的方式用手进行预赋形。
使上模下降，以压制压力20MPa(从加压开始至达到20MPa的时间1秒)加压1分钟，同时压制成型材料Y和成型材料X，制造冷压制体(400mm×350mm：波浪方向(图11的y轴方向)×与波浪方向正交的方向(图11的x轴方向))。
冷压完成后，1小时后的成型体是图11所示的形状的波浪形状的成型体。成型体的侧壁的高度h为12mm，上壁的长度为23mm，下壁的长度为25mm。
上壁、下壁均为连结壁，以使成型材料X成为下侧的方式观察，并定义上壁、下壁而测定长度。
冲击试验(落锤试验)以层Yc成为承受冲击的面的方式进行试验。换言之，层Xg成为与受到冲击的面相反的面。
将结果示于表1。平面度Fa极高，为2.0mm，成型体的翘曲少。此外，在将成型材料X以与桌子接触的方式静置于桌子上时，翘曲的状况(翘曲的方向)是向上凸。(此外，图10以向下凸出的方式描绘，因此向与其相反的方向凸出。)
[实施例2]
准备层Ycg时，另外还准备几张层Xg来代替层Xc，使用大型低速塑料粉碎机将其细微地粉碎而利用，除此以外，与实施例1同样地制作成型体。将结果示于表1。
[实施例3]
如下地制作成型材料Y，除此以外，与实施例1同样地制作成型体。将结果示于表1。在实施例3中，成型材料X的平均成型收缩率(X)比平均成型收缩率(Y)大，成型材料X稍微拉拽成型材料Y，结果是，产生轻微翘曲。
<成型材料Y的制作>
使用切割成纤维长度20mm的帝人株式会社制的碳纤维“テナックス”(注册商标)STS40-24K(平均纤维直径7μm、单纱数24000根)作为碳纤维，使用ユニチカ公司制的尼龙6树脂A1030作为树脂，并基于美国专利第8946342号中记载的方法，制作了碳纤维二维随机取向的碳纤维和尼龙6树脂的复合组合物。将得到的复合组合物在加热至260℃的压制装置中，以2.0MPa加热5分钟，得到平均厚度2.4mm、475mm×350mm的平板板状的材料。将其作为层Yc，仅将层Yc作为成型材料Y。
[比较例1]
如下制作成型材料X、成型材料Y，除此以外，与实施例1同样地制作成型体。将结果示于表1。在比较例1中，成型材料X的平均成型收缩率(X)比平均成型收缩率(Y)大很多，成型材料X稍微拉拽成型材料Y，结果是，产生大的翘曲。
1.成型材料X的制作
使用日东纺织公司制造的玻璃纤维E-glass RS240QR-483作为玻璃纤维，使用ユニチカ公司制造的尼龙6树脂A1030作为树脂，并基于美国专利第8946342号中记载的方法，制作了玻璃纤维二维随机取向的玻璃纤维及尼龙6树脂的复合组合物。将得到的复合组合物在加热至260℃的压制装置中，以2.0MPa加热5分钟，得到平均厚度为1.3mm、475mm×350mm的平板板状的层Xg。
仅将层Xg作为成型材料X，不使用层Xc。将层Xg中所含的玻璃纤维的分析结果示于表1。
2.成型材料Y的制作
使用切割成纤维长度20mm的帝人株式会社制的碳纤维“テナックス”(注册商标)STS40-24K(平均纤维直径7μm、单纱数24000根)作为碳纤维，使用ユニチカ公司制的尼龙6树脂A1030作为树脂，并基于美国专利第8946342号中记载的方法，制作了碳纤维二维随机取向的碳纤维和尼龙6树脂的复合组合物。将得到的复合组合物在加热至260℃的压制装置中，以2.0MPa加热5分钟，得到平均厚度2.4mm、475mm×350mm的平板板状的材料。将其作为层Yc，仅将层Yc作为成型材料Y。
[实施例4]
如下地准备成型材料X，除此以外，与实施例1同样地制作成型体。
(1)作为碳纤维，使用了切割成纤维长度20mm的帝人株式会社制造的碳纤维“テナックス”(注册商标)STS40-24K(平均纤维直径7μm，单纱数24000根)。
(2)将帝人株式会社制的碳纤维“テナックス”(注册商标)STS40-24K(EP、1600tex)1根、日东纺织公司制的玻璃纤维E-glass RS240QR-483(2400tex)排列2根，将碳纤维和玻璃纤维同时切断并散布，由此将碳纤维和玻璃纤维混合，并基于美国专利第8946342号中记载的方法，制作了碳纤维和玻璃纤维二维随机取向的碳纤维和尼龙6树脂的复合组合物。
将得到的复合组合物在加热至260℃的压制装置中，以2.0MPa加热5分钟，得到平均厚度为1.3mm、475mm×350mm的平板板状的成型材料X。将成型材料X中所含的碳纤维的分析结果示于表2。除了不使用层叠体Px而是将碳纤维与玻璃纤维混合以外，与实施例1同样地制作成型材料X。图15示出了成型材料X和成型材料Y的层结构。如图15所示，成型材料X为单层，碳纤维和玻璃纤维混入到同一层Xm。
[实施例5]
准备层Ycg时，另外还准备几张层Xg来代替层Xc，使用大型低速塑料粉碎机将其细微地粉碎而利用，除此以外，与实施例4同样地制作成型体。将结果示于表2。
[实施例6]
如下地制作成型材料Y，除此以外，与实施例4同样地制作成型体。将结果示于表2。
<成型材料Y的制作>
使用切割成纤维长度20mm的帝人株式会社制的碳纤维“テナックス”(注册商标)STS40-24K(平均纤维直径7μm、单纱数24000根)作为碳纤维，使用ユニチカ公司制的尼龙6树脂A1030作为树脂，并基于美国专利第8946342号中记载的方法，制作了碳纤维二维随机取向的碳纤维和尼龙6树脂的复合组合物。将得到的复合组合物在加热至260℃的压制装置中，以2.0MPa加热5分钟，得到平均厚度2.4mm、475mm×350mm的平板板状的材料。将其作为层Yc，仅将层Yc作为成型材料Y。
[比较例2]
不使用成型材料X，而是仅由成型材料Y制成成型体。成型材料Y如下制作。
<成型材料Y的制作>
使用切割成纤维长度20mm的帝人株式会社制的碳纤维“テナックス”(注册商标)STS40-24K(平均纤维直径7μm、单纱数24000根)作为碳纤维，使用ユニチカ公司制的尼龙6树脂A1030作为树脂，并基于美国专利第8946342号中记载的方法，制作了碳纤维二维随机取向的碳纤维和尼龙6树脂的复合组合物。将得到的复合组合物在加热至260℃的压制装置中，以2.0MPa加热5分钟，得到平均厚度3.7mm、475mm×350mm的平板板状的层Yc。另外，仅将层Yc作为成型材料Y。
[二维取向和三维取向]
实施例、比较例的成型材料X中的强化纤维二维随机分散。层Xc、层Xg、层Yc也同样地，强化纤维二维随机分散。
另一方面，层Ycg在三维方向随机分散。
[表1]
[表2]
本申请基于2021年10月4日申请的日本专利申请2021-163769，将其全部内容结合于此作为参考。
产业实用性
本发明的成型体以及将其成型而得到的成型体被用于各种构成部件，例如汽车的结构部件、各种电气制品、机械的框架、壳体等希望吸收冲击的所有部位。特别优选是能够用作汽车部件。
符号说明
Y：成型材料Y
X：成型材料X
101、401：侧壁
102：连结壁
402：上壁的连结壁(将成型材料X配置在下侧进行观察)
403：下壁的连结壁(将成型材料X配置在下侧进行观察)
x：x轴方向
y：y轴方向
z：z轴方向
θ1：侧壁与连结壁所成的角
θ2：成型模Mx中的用于形成连结壁的成型模面S1与用于形成侧壁的成型模面S2所成的角
θ3：使成型体发生应力变形而减小角θ1，在将成型体接合的状态下的、侧壁与连结壁所成的角
Mx：使成型材料X接触的模具
My：使成型材料Y接触的模具
701：肋
801：用于使应力变形的力
802：接合用的其他部件
901：2根平行的理想直线
902：连结壁的下壁
903：下壁的底面
Ly：波浪方向的长度(40cm)
h：侧壁的高度
Lyc：波浪方向的长度(40cm)
1201：用于形成下壁的成型模面
1202：2根平行的理想直线
1601：成型模
1602：标记
T1、T2：成型体

Claims (24)

1.一种成型体的制造方法，其特征在于，
是将成型材料X和成型材料Y层叠并冷压而制造成型体的方法，
所述成型材料X包含不连续的碳纤维Cx、不连续的玻璃纤维Gx、以及基体树脂Rx，所述碳纤维Cx包含纤维宽度小于0.3mm的碳纤维Cx1和纤维宽度为0.3mm以上且3.0mm以下的碳纤维Cx2，
所述碳纤维Cx2相对于所述碳纤维Cx的体积比例为10Vol％以上且小于99Vol％，
所述碳纤维Cx/所述玻璃纤维Gx的体积比为0.1以上且1.5以下，
所述成型材料X的面内方向的平均成型收缩率(X)满足下述式(1)，
所述成型材料Y包含不连续的碳纤维Cy和/或玻璃纤维Gy和基体树脂Ry，
所述成型材料Y的面内方向的平均成型收缩率(Y)满足下述式(2)，
式(1)平均成型收缩率(X)≤0.12％
式(2)0.1＜平均成型收缩率(Y)/平均成型收缩率(X)＜1.5。
2.根据权利要求1所述的成型体的制造方法，其中，
所述碳纤维Cx的重均纤维长度为1mm以上且100mm以下，所述玻璃纤维Gx的重均纤维长度为1mm以上且100mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型材料X是在同一层中混入有所述碳纤维Cx与所述玻璃纤维Gx的成型材料。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
形成所述成型体时，至少一个最外层包含所述玻璃纤维Gx。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型材料X是使层Xc与层Xg层叠而成的层叠体Px，所述层Xc包含所述碳纤维Cx，所述层Xg包含所述玻璃纤维Gx。
6.根据权利要求5所述的成型体的制造方法，其中，
形成所述成型体时，至少一个最外层为所述层Xg。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型材料Y是使层Yc和层Ycg层叠而成的层叠体Py，
所述层Yc包含不连续的碳纤维Cyc，所述层Ycg包含碳纤维Cycg和/或所述玻璃纤维Gy。
8.根据权利要求7所述的成型体的制造方法，其中，
形成所述成型体时，至少一个最外层为所述层Yc。
9.根据权利要求8所述的成型体的制造方法，其中，
所述层叠体Py为所述层Yc/所述层Ycg/所述层Yc的三层结构。
10.根据权利要求9所述的成型体的制造方法，其中，
所述层Yc中所含的所述碳纤维Cyc的重均纤维长度长于所述层Ycg中所含的所述碳纤维Cycg和/或所述玻璃纤维Gy的重均纤维长度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
所述碳纤维Cx、所述玻璃纤维Gx、所述碳纤维Cy及所述玻璃纤维Gy中的至少任一者是被再利用的纤维。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型材料X所含的所述基体树脂Rx及所述成型材料Y所含的所述基体树脂Ry为热塑性树脂。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型体为耐冲击部件，所述成型材料Y为受到冲击的一侧。
14.根据权利要求13所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型材料Y是使层Yc和层Ycg层叠而成的层叠体Py，
所述成型体是耐冲击部件，所述层Yc为受到冲击的一侧。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型材料X和所述成型材料Y为平板形状。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型材料X的厚度lx为0.5mm以上且5.0mm以下，所述成型材料Y的厚度ly为0.5mm以上且小于5.0mm。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型体的制造方法包括：使用作为阴阳一对的成型模的成型模Mx和成型模My，使成型材料X与成型模Mx接触且使成型材料Y与成型模My接触，从而进行冷压，
成型体具备一对侧壁和连结所述侧壁的连结壁，成型体的截面具有波浪形状，
成型体的平面度Fa与侧壁的高度h的关系为0≤Fa/h＜1.1。
18.根据权利要求17所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型模Mx为下模，所述成型模My为上模。
19.根据权利要求17或18所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型体的截面具有多个波浪形状，波浪方向的长度为0.5m以上。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型材料X存在于表层的一侧的、所述侧壁与所述连结壁所成的角θ1为90度≤θ1＜160度。
21.根据权利要求20所述的成型体的制造方法，其中，
所述成型模Mx具备用于形成所述连结壁的成型模面S1和用于形成所述侧壁的成型模面S2，S1与S2所成的角θ2满足θ1≤θ2。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
在所述连结壁与所述侧壁之间具有肋。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的成型体的制造方法，其中，
所述冷压中使用的成型模腔的平面度Fc满足Fa≤Fc。
24.一种接合体的制造方法，其特征在于，
通过将成型体接合来制造接合体，
在使所述成型体变形而减小角θ1、并使变形后的成型体的平面度Fa’与侧壁的高度h的关系为0≤Fa’/h＜0.1的状态下，通过权利要求20至23中任一项所述的制造方法得到所述成型体。
CN202280064757.XA 2021-10-04 2022-09-28 含碳纤维和玻璃纤维的成型材料以及将其冷压以制造成型体的方法 Pending CN117980125A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-163769 2021-10-04
JP2021163769 2021-10-04
PCT/JP2022/036282 WO2023058535A1 (ja) 2021-10-04 2022-09-28 炭素繊維とガラス繊維を含んだ成形材料及び、これをコールドプレスして成形体を製造する方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117980125A true CN117980125A (zh) 2024-05-03

Family

ID=85803419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280064757.XA Pending CN117980125A (zh) 2021-10-04 2022-09-28 含碳纤维和玻璃纤维的成型材料以及将其冷压以制造成型体的方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7393588B2 (zh)
CN (1) CN117980125A (zh)
WO (1) WO2023058535A1 (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH059301A (ja) * 1990-12-17 1993-01-19 Nippon Steel Corp スタンピング成形材料およびスタンピング成形品
JPH09277420A (ja) * 1996-04-19 1997-10-28 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチック構造体およびその製造方法
JP5436700B2 (ja) 2011-02-01 2014-03-05 帝人株式会社 ランダムマット、および繊維強化複合材料
JP5979426B2 (ja) 2012-07-12 2016-08-24 三菱レイヨン株式会社 シートモールディングコンパウンド
US9592853B2 (en) 2014-07-02 2017-03-14 GM Global Technology Operations LLC Corrugation designs
US9650003B2 (en) 2014-07-02 2017-05-16 GM Global Technology Operations LLC Impact resistant component for a vehicle
WO2018052080A1 (ja) 2016-09-14 2018-03-22 三菱ケミカル株式会社 積層基材およびその製造方法
JP6801321B2 (ja) 2016-09-14 2020-12-16 三菱ケミカル株式会社 リブ成形用積層基材
WO2019235299A1 (ja) * 2018-06-07 2019-12-12 東レ株式会社 一体化成形体及びその製造方法
EP4098438B1 (en) * 2020-01-27 2024-03-13 Teijin Limited Cold press molded body containing carbon fiber and glass fiber, and manufacturing method thereof
JP2021163769A (ja) 2020-03-30 2021-10-11 日本電産株式会社 電子部品搭載基板の製造方法
CN116568475A (zh) * 2020-11-04 2023-08-08 帝人株式会社 进行压缩成形以制造成形体的方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023058535A1 (ja) 2023-04-13
JPWO2023058535A1 (zh) 2023-04-13
JP7393588B2 (ja) 2023-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107331802B (zh) 电池箱体及其制造方法
TWI547371B (zh) 碳纖維強化熱可塑性樹脂複合材料、使用其的成型體、以及電子設備框體用構件
JP6965957B2 (ja) 積層基材およびその製造方法並びに炭素繊維強化樹脂基材
CN108472838B (zh) 包含不连续增强纤维和作为基质的热塑性树脂的压制成型材料、其成形品及其制造方法
JPH0440373B2 (zh)
US10632716B2 (en) Composite panels
US20180104869A1 (en) Molded body and manufacturing method therefor
CN103958924A (zh) 冲击吸收构件
JP6267468B2 (ja) ポリオレフィン系積層シート及びその製造方法
US20150266245A1 (en) Method for manufacturing fiber-reinforced resin materials
JP2001064406A (ja) 繊維強化複合材用プリフォームおよびこれを用いてなる繊維強化複合材ならびにこれらの製造方法
Vaidya et al. Design and manufacture of woven reinforced glass/polypropylene composites for mass transit floor structure
JP2018043412A (ja) リブ成形用積層基材
JP4544266B2 (ja) 繊維強化複合材
JP7377993B2 (ja) 圧縮成形して成形体を製造する方法
CN117980125A (zh) 含碳纤维和玻璃纤维的成型材料以及将其冷压以制造成型体的方法
JP2017024392A (ja) 引止部を有する成形体、および成形体の製造方法
US20220072811A1 (en) Method for manufacturing impact-absorbing member
CN115023329B (zh) 包含碳纤维和玻璃纤维的冷压成形体及其制造方法
JP4019822B2 (ja) 繊維強化複合材の製造方法
US11883989B2 (en) Method for producing press molded body
JP6477114B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂積層体及びその製造方法
JP7130848B2 (ja) プレス成形体の製造方法
JP6783883B2 (ja) 繊維強化樹脂成型体を得るための素板
JP2023140384A (ja) 繊維強化複合材料の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination