JP6627266B2 - 強化繊維複合積層体 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性樹脂と強化繊維を複合した積層体に関する。

近年、大型の電化製品の筐体や、自動車や鉄道の内装材、外装材など、軽量かつ高強度で、耐衝撃性にも優れる成形品のニーズが高まっている。特に、こうした成形品は熱に対しての寸法変化の応答性が小さいこと、すなわち低線膨張性の材料であることが求められている。そのような背景を踏まえて、熱可塑性樹脂と無機繊維を複合した低線膨張性の材料が提案されている。

例えば、特許文献１（特開２０１４−４３５２４号公報）には、強化繊維としての炭素繊維及び耐熱有機繊維と熱可塑性繊維とからなり、耐衝撃性と立体形状への賦形性を有する材料が開示されている。

また、特許文献２（特開２００５−２８９０５６号公報）には、高強度繊維を含む耐衝撃性繊維強化プラスチックであって、曲げ弾性率の異なる層を２つ以上有する材料が開示されている。

特開２０１４−４３５２４号公報 特開２００５−２８９０５６号公報

特許文献１に開示されている成形用基材では、強化繊維である炭素繊維で機械特性を、耐熱有機繊維で耐衝撃性を発現しようと試みるとともに、強化繊維の繊維長と繊維径を一定の範囲に調整することにより立体形状への賦形性を確保している。しかし、この材料では低線膨張性は十分ではなく、耐衝撃性と低線膨張性の両立は難しい。

特許文献２に開示されている耐衝撃性繊維強化プラスチックでは、曲げ弾性率の異なる層を２つ以上積層し、高速飛来物の衝突面側に高曲げ弾性率層を配置しているが、本発明における耐衝撃性の評価で採用するデュポン衝撃試験での衝撃面と反対側の面へのダメージの抑制には不十分である。

このように、従来の技術においては、耐衝撃性、低線膨張性及び成形性のバランスに優れた積層体は提供されていなかった。

従って、本発明は、耐衝撃性、低線膨張性及び成形性のバランスに優れた強化繊維複合積層体を提供することを課題とする。

本発明者らは上記の課題に鑑みて鋭意検討した結果、特定の強化繊維複合積層体が、耐衝撃性等の機械的特性と低線膨張性及びプレス成形性のバランスに優れることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は以下を要旨とする。

［１］ 強化繊維と熱可塑性樹脂を含むＡ１層、Ａ２層、及びＢ層を少なくとも有し、Ａ１層／Ｂ層／Ａ２層の順で積層してなる強化繊維複合積層体であって、Ａ１層及びＡ２層の強化繊維の破断伸び率が、Ｂ１層の強化繊維の破断伸び率よりも高いことを特徴とする強化繊維複合積層体。

［２］ 前記Ａ１層、Ａ２層及びＢ層の熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエステル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂である、［１］に記載の強化繊維複合積層体。

［３］ 前記Ａ１層及びＡ２層の強化繊維の破断伸び率が０．８％以上である、［１］又は［２］に記載の強化繊維複合積層体。

［４］ 前記Ｂ層の強化繊維の破断伸び率が０．３〜０．７％である、［１］〜［３］のいずれかに記載の強化繊維複合積層体。

［５］ 前記Ａ１層及び／又はＡ２層内に、耐衝撃性シートを含む、［１］〜［４］のいずれかに記載の強化繊維複合積層体。

［６］ 前記耐衝撃性シートが、積層体表面に近い位置に積層されている、［５］に記載の強化繊維複合積層体。

［７］ 前記耐衝撃性シートが、樹脂１００質量部に対して耐衝撃改良剤を１０〜１２０質量部含む樹脂シートである、［５］又は［６］に記載の強化繊維複合積層体。

［８］ 前記耐衝撃性シートが、耐衝撃有機繊維シートである、［５］又は［６］に記載の強化繊維複合積層体。

［９］ 前記耐衝撃性シートが、織物状炭素繊維シートである、［５］又は［６］に記載の強化繊維複合積層体。

本発明によれば、耐衝撃性等の機械的特性と低線膨張性及びプレス成形性のバランスに優れ、大型の電化製品の筐体や、自動車や鉄道の内装材、外装材などに好適な、無機繊維複合積層体を提供することができる。

以下に本発明の強化繊維複合積層体の実施の形態を詳細に説明する。

本発明の強化繊維複合積層体（以下、「本積層体」と称す場合がある。）は、強化繊維と熱可塑性樹脂を含むＡ１層、Ａ２層、及びＢ層の少なくとも３層を有し、Ａ１層／Ｂ層／Ａ２層の順で積層してなる強化繊維複合積層体であって、Ａ１層及びＡ２層（以下、これらをまとめて「Ａ層」と称す場合がある。）の強化繊維の破断伸び率が、Ｂ１層の強化繊維の破断伸び率よりも高いことを特徴とする。
なお、本発明において、強化繊維の破断伸び率は、ＪＩＳ Ｋ７１６１引張特性の試験法に準じた測定方法により測定される値である。

本積層体の製造方法は特に限定されないが、Ａ層を構成する強化繊維シート及び熱可塑性樹脂シートと、Ｂ層を構成する強化繊維シート及び熱可塑性樹脂シートとをそれぞれ作製し、これらを必要枚数積層して本積層体とすることが好ましい。なお、本積層体の製造に際して、Ａ層には、強化繊維シート及び熱可塑性樹脂シートと共に耐衝撃性シートを積層してもよい。

１．Ａ１層（表層）、Ａ２層（裏層）
本積層体を構成するＡ１層及びＡ２層は、本積層体の実質的な表裏層として存在する層であり、Ａ層は、強化繊維１００質量部に対し、熱可塑性樹脂を５０質量部以上、３５０質量部以下、特に７０質量部以上、３００質量部以下含有することが好ましい。また、Ａ層は、強化繊維と熱可塑性樹脂を主成分としてこれらを合計で４０質量％以上、特に４５〜１００質量％含有することが好ましい。Ａ層の熱可塑性樹脂含有量が上記の範囲であることにより、十分量の強化繊維を確保して耐衝撃性を高めると共に、低線膨張性を確保することができる。
ただし、このＡ層中の強化繊維と熱可塑性樹脂の含有量割合において、「熱可塑性樹脂」には、Ａ層が後述の耐衝撃性シートとして、耐衝撃改良剤含有樹脂シートを含む場合、この耐衝撃改良剤含有樹脂シート中の熱可塑性樹脂は含まれるが、耐衝撃性シートとして、耐衝撃有機繊維シートを含む場合、耐衝撃有機繊維シートに含有されるバインダー樹脂は含まれない。また、Ａ層を構成する強化繊維シートがバインダー樹脂を含有する場合、この強化繊維シートに含有されるバインダー樹脂も含まれない。
また、このＡ層中の強化繊維と熱可塑性樹脂の含有量割合において、「強化繊維」には、Ａ層が後述の耐衝撃性シートとして耐衝撃有機繊維シート又は織物状炭素繊維シートを含む場合、耐衝撃有機繊維シートに含まれる耐衝撃有機繊維や、織物状炭素繊維シートに含まれる炭素繊維も強化繊維に含むものとする。
後述のＢ層についても同様である。

１−１．強化繊維
Ａ層に用いる強化繊維（以下、「強化繊維Ａ」と称す場合がある。）としては特に限定されるものではなく、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアリレート繊維、ＬＣＰ繊維（液晶ポリエステル繊維）等が挙げられる。これらの強化繊維は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。この中でも低線膨張性と耐衝撃性の観点から、強化繊維ＡとしてはＰＡＮ系炭素繊維を用いることが好ましい。

本発明では、強化繊維Ａの破断伸び率が、Ｂ層に用いる強化繊維（以下、「強化繊維Ｂ」と称す場合がある。）の破断伸び率よりも高いことを特徴とする。耐衝撃性の観点、即ち、衝撃のインパクトが本積層体の表面より発生した時に、表層であるＡ１層中の強化繊維の破断伸びでこの衝撃エネルギーを吸収し、さらには本積層体の裏面へ伝わった変形を裏層であるＡ２層の強化繊維の破断伸びで吸収することにより、亀裂等のダメージを抑制する効果の面から、強化繊維Ａの破断伸び率は０．８％以上であることが好ましく、より好ましくは０．９％以上、さらに好ましくは１．０％以上である。強化繊維Ａの破断伸び率が０．８％未満であると、本積層体の耐衝撃性が劣る傾向にある。耐衝撃性の観点から、強化繊維Ａの破断伸び率は大きい程好ましいが、上述した強化繊維の破断伸び率は通常２．５％以下である。

強化繊維Ａの平均繊維長としては特に限定されるものではないが、本積層体中の強化繊維Ａの平均繊維長は１０〜１００ｍｍ、特に１０〜６０ｍｍであることが好ましい。平均繊維長が１０ｍｍ未満のものは耐衝撃性の付与効果に乏しく、１００ｍｍを超えるものは強化繊維シートの作製工程において、繊維の塊等の発生を招き、シートの均質性を阻害する。また、強化繊維Ａの繊維径は、通常７〜１０μｍ程度であるが、強化繊維は、一般的に静電密度や収束剤等でこのような繊維径の強化繊維の繊維束として提供される。本積層体中の強化繊維Ａの繊維束の最大径は１〜１０ｍｍ、特に１〜９．５ｍｍ、とりわけ１〜９ｍｍであることが好ましい。最大径を上記範囲とすることにより、本積層体の低線膨張性と良好な表面外観とプレス成形性のバランスを維持することができる。
ここで、強化繊維Ａ及び後述の強化繊維Ｂの平均繊維長及び最大径は、後述する実施例の項に記載の方法で測定することができる。

なお、Ａ層には、強化繊維の１種のみが含まれていてもよく、材質や、繊維、平均繊維長、繊維径等の異なる強化繊維の２種以上が含まれていてもよい。また、Ａ１層の強化繊維とＡ２層の強化繊維とは同一のものであってもよく、異なるものであってもよいが、材料の調達の利便性と積層体の反りの面では同一であることが好ましい。

１−２．熱可塑性樹脂
Ａ層に用いる熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではないが、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂であることが好ましい。ポリカーボネート系樹脂やポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂を使用することで、成形性に優れると共に、耐熱性に優れた本積層体が得られる。これらの樹脂は１種を単独で使用しても良く、２種以上を混合して用いても構わない。

以下、本発明においてＡ層に用いることができるポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂についてそれぞれ説明する。

（１）ポリカーボネート系樹脂
Ａ層に用いるポリカーボネート系樹脂は、ホモポリマー及びコポリマーのいずれであってもよい。また、ポリカーボネート系樹脂は、分岐構造であっても、直鎖構造であってもよいし、さらに分岐構造と直鎖構造との混合物であってもよい。また、複数のポリカーボネート系樹脂を混合して用いてもよい。
なお、いわゆるポリエステルカーボネート樹脂（分子鎖中にエステル結合とカーボネート結合を両方有する樹脂）も、ポリカーボネート系樹脂に含む。

Ａ層に用いるポリカーボネート系樹脂を構成する２価アルコール（ジオール）の代表例としてはビスフェノール類が挙げられ、特に２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、すなわちビスフェノールＡが好ましく用いられる。
なお、ビスフェノールＡ以外のジオールを単独、又は、複数のジオールを併用したポリカーボネート系樹脂でも良く、芳香族ジオール、脂肪族ジオール、脂環式ジオールのいずれでも構わない。

Ａ層に用いるポリカーボネート系樹脂のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ Ｋ７２１０（１９９９年）に従い、温度３００℃、荷重１．２ｋｇｆの条件で測定され、１ｇ／１０ｍｉｎ以上、４０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましく、２ｇ／１０ｍｉｎ以上、３５ｇ／１０ｍｉｎ以下であることがさらに好ましく、３ｇ／１０ｍｉｎ以上、３０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが特に好ましい。ＭＦＲが１ｇ／１０ｍｉｎ以上であることで、本積層体のプレス成形時の型への追従性が容易となる。一方、４０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることで、本積層体のプレス成形時に、加圧によって成形型より流れ出るおそれがなく、強化繊維Ａ間への樹脂含浸が容易となる。

Ａ層に用いるポリカーボネート系樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、公知の重合方法、例えば、ホスゲン法、エステル交換法、ピリジン法等が挙げられる。

（２）ポリアミド系樹脂
Ａ層に用いるポリアミド系樹脂としては、脂肪族ポリアミドが好ましく、ωアミノ酸の開環単独重合で得られるもの、異なるωアミノ酸の開環共重合で得られるもの、及びジアミンとジカルボン酸の共重合で得られるもの、が挙げられる。なお、芳香族ポリアミドや、芳香族−脂肪族ポリアミドを用いることもできる。

Ａ層に用いるポリアミド系樹脂のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、脂肪族ポリアミドの場合、ＪＩＳ Ｋ７２１０（１９９９年）に従い、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆの条件で測定され、０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、６０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましく、０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上、３０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることがさらに好ましく、１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが特に好ましい。ＭＦＲが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上であることで、本積層体のプレス成形時の型への追従性が容易となる。一方、６０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることで、本積層体のプレス成形時に、加圧によって成形型より流れ出るおそれがなく、強化繊維Ａ間への樹脂含浸が容易となる。

Ａ層に用いるポリアミド系樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、公知の重合方法を採用することができる。

（３）ポリエステル系樹脂
Ａ層に用いるポリエステル系樹脂としては、耐熱性や成形性の観点から芳香族ポリエステル系樹脂が好ましく、具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなどが挙げられる。

Ａ層に用いるポリエステル系樹脂のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ Ｋ７２１０（１９９９年）に従い、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆの条件で測定され、０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、６０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましく、０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上、３０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることがさらに好ましく、１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが特に好ましい。ＭＦＲが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上であることで、本積層体のプレス成形時の型への追従性が容易となる。一方、６０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることで、本積層体のプレス成形時に、加圧によって成形型より流れ出るおそれがなく、強化繊維Ａ間への樹脂含浸が容易となる。

Ａ層に用いるポリエステル系樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、公知の重合方法を採用することができる。

強化繊維と同様、Ａ１層に用いる熱可塑性樹脂とＡ２層に用いる熱可塑性樹脂とは同一であってもよく、異なるものであってもよい。ただし、材料調達の利便性や積層体の反りの面で同一であることが好ましい。

１−３．Ａ層の作製方法
Ａ層は、通常、上述の強化繊維Ａのシート（強化繊維シート）と、熱可塑性樹脂シートとを各々作製し、これを積層することで作製される。その際、必要に応じて、強化繊維シート及び熱可塑性樹脂シートと共に耐衝撃性シートを積層して用いてもよい。

（１）強化繊維シート
Ａ層の作製に用いる強化繊維シートの作製方法は特に限定されるものではないが、強化繊維シートは、強化繊維マット、又は強化繊維ペーパーであることが好ましい。ここで、「強化繊維マット」と「強化繊維ペーパー」はいずれも繊維束を開繊・分散し、湿式法や乾式法で成形・抄紙して平膜状としたシートである。この強化繊維シートには前述の強化繊維Ａの１種のみが含まれていてもよく、２種以上が含まれていてもよい。

強化繊維シートは、繊維同士が容易に解離しないようにポリオレフィン系樹脂等のバインダー樹脂を含有してもよく、繊維にポリオレフィン系樹脂等のバインダー樹脂を含浸させた所謂プリプレグなどであっても構わない。一般に「強化繊維マット」は、バインダー樹脂の含有量や厚みの点において「強化繊維ペーパー」と区別される。通常、強化繊維マットは強化繊維ペーパーに比べ、バインダー樹脂の含有量が多く、厚みが厚い。

中でも、Ａ層を構成する強化繊維シートとしては、樹脂含浸性や低線膨張性、コストの観点より、抄紙する時に繊維の開繊を進めることができ、強化繊維量を高く維持できる強化繊維ペーパーが特に好ましい。

強化繊維ペーパーは、通常乾式抄紙法と湿式抄紙法のいずれかで製造されるが、生産性と繊維の開繊がより良好となる観点から乾式抄紙法で製造されたものを用いることが好ましい。

強化繊維ペーパーは、耐衝撃性、低線膨張性の観点より、坪量（強化繊維量とバインダー樹脂）の多いものが好ましいが、ペーパー自体の生産性とコストとのバランスを考慮して、強化繊維ペーパーの坪量は、好ましくは５０〜４００g／ｍ^２、さらに好ましくは５０〜３５０ｇ／ｍ^２、特に好ましくは５０〜３００ｇ／ｍ^２である。また、強化繊維ペーパーのバインダー樹脂量は、強化繊維に対して１０〜６０質量％程度とすることが好ましい。

Ａ層の作製に用いる強化繊維シートの厚みには特に制限はないが、通常１００〜５０００μｍ程度である。

（２）熱可塑性樹脂シート
Ａ層を構成する熱可塑性樹脂シートの作製方法としては特に限定されず、Ｔダイキャスト法、カレンダー法、プレス法など、公知の溶融製膜方法を採用することができる。

より具体的には、熱可塑性樹脂の１種又は２種以上と、必要に応じて用いられる樹脂用添加剤等の他の成分を直接混合して溶融製膜する方法や、あらかじめこれらを溶融混練して混合物のペレットを作製し、これを用いて溶融製膜する方法を挙げることができる。

Ａ層の作製に用いる熱可塑性樹脂シートの厚みには特に制限はないが、通常５０〜２００μｍ程度である。

上記添加剤の具体例としては、難燃剤、カーボンブラック等の顔料や着色料、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、溶融粘度改良剤、架橋剤、滑剤、核剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤などが挙げられる。

なお、ここで、熱可塑性樹脂シートは、後述の耐衝撃改良剤を含む耐衝撃性シートと区別され、Ａ層を構成する熱可塑性樹脂シートは耐衝撃改良剤を含まないか、耐衝撃改良剤を含む場合でも後述の耐衝撃性シートにおける耐衝撃改良剤含有量よりも少ない量で含む。

（３）耐衝撃性シート
本発明において、Ａ層の作製には、耐衝撃性シート、即ち、衝撃を吸収して耐衝撃性を向上させるためのシートを用いてもよく、耐衝撃性シートを用いることにより、本積層体の耐衝撃性をより一層高めることができる。
耐衝撃性シートとしては、耐衝撃改良剤を含む樹脂シート、耐衝撃有機繊維シート、織物状炭素繊維シートなどを用いることができる。

（３−１）耐衝撃改良剤を含む樹脂シート
耐衝撃改良剤を含む樹脂シートに用いる耐衝撃改良剤としては、通常熱可塑性樹脂において柔軟性の向上に用いられるゴム等を用いることができる。

耐衝撃改良剤としてのゴムの種類は、特に限定されるものではなく、ゴム弾性を有する重合体成分から構成されるものであればよい。例えば、天然ゴム、アクリル成分、シリコーン成分、ニトリル成分、共役ジエン成分、ウレタン成分等を重合させたものから構成されるゴム、エチレン−プロピレン系ゴム、エチレン−ブテン系ゴム等のエチレン−α−オレフィン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム（その水素添加物も含む）、スチレン−イソプレン系ゴム（その水素添加物も含む）等が挙げられる。市販品としては、例えば、三菱レイヨン社製のメタブレンＳタイプ（シリコーン・アクリルゴム)、メタブレンＷタイプ（アクリルゴム)、メタブレンＣタイプ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン樹脂)等が挙げられる。耐衝撃改良剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。

耐衝撃改良剤を含む樹脂シートに用いる樹脂としては、Ａ層に用いる熱可塑性樹脂として例示したものを用いることが好ましい。この場合、耐衝撃性シートとしての耐衝撃改良剤を含む樹脂シートに用いる熱可塑性樹脂と、Ａ層の作製に用いる前述の熱可塑性樹脂シートの熱可塑性樹脂とは同一のものであっても異なるものであってもよいが、材料調達の利便性、耐衝撃性シートと熱可塑性樹脂シートとを積層して一体化する際の密着性の面で同一であることが好ましい。

耐衝撃改良剤を含む樹脂シートにおける耐衝撃吸収剤の含有量は、成形性及び耐衝撃性の観点から、耐衝撃性シート中の樹脂１００質量部に対し、１０〜１２０質量部が好ましく、１５〜１１０質量部がより好ましく、２０〜１００質量部がさらに好ましい。

なお、この耐衝撃改良剤を含む樹脂シートについても、前述の熱可塑性樹脂シートに含まれる添加剤として例示した各種の添加剤を含有していてもよい。この耐衝撃改良剤を含む樹脂シートは、前述の熱可塑性樹脂シートと同様の方法で作製することができる。

耐衝撃性シートとしての耐衝撃改良剤を含む樹脂シートの厚みには特に制限はないが、通常１００〜３００μｍ程度である。

（３−２）耐衝撃有機繊維シート
耐衝撃有機繊維シートを構成する耐衝撃有機繊維、即ち、衝撃を吸収し耐衝撃性を向上させる有機繊維としては、アラミド繊維、高分子量ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）繊維、ポリイミド繊維等が例示できる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

耐衝撃有機繊維は、樹脂含浸性と耐衝撃性向上の観点より、繊維径１０〜５０μｍで、平均繊維長３〜５０ｍｍであることが好ましい。

耐衝撃有機繊維シートは、このような耐衝撃有機繊維と、必要に応じてバインダーとなるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維等のバインダー繊維とを用い、前述の強化繊維ペーパーと同様の方法で作製することができる。バインダー繊維は、耐衝撃有機繊維とバインダー繊維との合計１００質量％に対して５〜５０質量％程度用いることが、耐衝撃性の向上効果と生産性の面で好ましい。

耐衝撃有機繊維シートの厚みには特に制限はないが、通常５０〜５００μｍ程度である。

（３−３）織物状炭素繊維シート
織物状炭素繊維シートとしては、平織や朱子織等の織物状炭素繊維シートが例示でき、中でも製造プロセス面の生産性の観点や耐衝撃のインパクトによるエネルギーを効率よく吸収し、材料の変形を抑制する事から平織（クロス）の織物状炭素繊維シートが好適に使用できる。
平織（クロス）とは、経糸（たていと）と緯糸（よこいと）を交互に浮き沈みさせて織ることにより得られるものである。

織物状炭素繊維シートに用いる炭素繊維としては、耐衝撃性に優れることから、ＰＡＮ系の炭素繊維が好ましく、その繊維径は７〜１０μｍ程度、フィラメント数は１０００〜３０００本程度であることが好ましい。また、織物状炭素繊維シートは、耐衝撃性向上効果、樹脂含浸性等の観点から、坪量１００〜４００ｇ／ｍ^２程度であることが好ましい。また、織物状炭素繊維シートの厚みには特に制限はないが、通常１００〜３５０μｍ程度である。

２．Ｂ層（コア層）
本積層体を構成するＢ層は、Ａ１層（表層）とＡ２層（裏層）との間に設けられたコア層（中間層）として存在する層であり、Ｂ層は、強化繊維１００質量部に対し、熱可塑性樹脂を１０〜４００質量部、好ましくは３０〜３００質量部、さらに好ましくは５０〜２００質量部含有することが好ましい。また、Ｂ層は、強化繊維と熱可塑性樹脂を主成分としてこれらを合計で３０質量％以上、特に３０〜１００質量％含有することが好ましい。このＢ層の熱可塑性樹脂含有量が上記の範囲であることによって、本積層体について優れた低線膨張性を実現できる。

２−１．強化繊維
Ｂ層に用いる強化繊維（以下、「強化繊維Ｂ」と称す場合がある。）としては、強化繊維Ａとして例示したものと同様のものの１種又は２種以上を用いることができるが、特に炭素繊維を用いることが好ましい。炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維のいずれでも良く、これらを組み合わせて用いてもよいが、低線膨張性の観点からピッチ系炭素繊維が好ましい。ピッチ系炭素繊維としては、メソフェーズピッチ系炭素繊維と、等方性ピッチ系炭素繊維のいずれでもよいが、本積層体の機械強度や低線膨張性を向上する観点から、破断伸びが０．３〜０．７％のピッチ系炭素繊維がさらに好ましい。

前述の通り、本積層体における強化繊維Ａは強化繊維Ｂよりも破断伸び率が高いことを特徴とするが、強化繊維Ａの破断伸び率（％）と強化繊維Ｂの破断伸び率（％）の差は１．０〜２．０（％）程度であることが好ましい。強化繊維Ａの破断伸び率が強化繊維Ｂの破断伸び率よりも高いことで、本積層体表面からの衝撃エネルギーを吸収する効果と低線膨張性の効果のバランスを取ることができるが、その差が過度に小さいとこのバランスがとりにくくなる。逆にその差が過度に大きいと、強化繊維Ｂに必要な破断伸び率を満たし得なくなる。

強化繊維Ｂの平均繊維長としては特に限定されるものではないが、本積層体中の強化繊維Ｂの平均繊維長は１〜１００ｍｍ、特に１〜６０ｍｍであることが好ましい。平均繊維長が１ｍｍ未満のものは低線膨張性の付与効果に乏しく、１００ｍｍを超えるものは強化繊維シートの作製工程において、繊維の塊等の発生を招き、シートの均質性を阻害する。また、強化繊維Ｂの１本の繊維径は、通常７〜１０μｍ程度であるが、強化繊維は、一般的に静電密度や収束剤等でこのような繊維径の強化繊維の繊維束として提供される。本積層体中の強化繊維Ｂの繊維束の最大径は１〜１０ｍｍ、特に１〜９．５ｍｍ、とりわけ１〜９ｍｍであることが好ましい。最大径を上記範囲とすることにより、本積層体の低線膨張性と良好な表面外観とプレス成形性のバランスを維持することができる。

なお、Ｂ層には、強化繊維の１種のみが含まれていてもよく、材質や、繊維、平均繊維長、繊維径等の異なる強化繊維の２種以上が含まれていてもよい。

２−２．熱可塑性樹脂
Ｂ層に用いる熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではないが、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂であることが好ましい。ポリカーボネート系樹脂やポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂を使用することで、成形性に優れると共に、耐熱性に優れた本積層体が得られる。これらの樹脂は１種を単独で使用しても良く、２種以上を混合して用いても構わない。本発明においてＢ層に用いるポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂としては、Ａ層に用いる熱可塑性樹脂として前述したものをいずれも用いることができ、そのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）の好適範囲等についても同様である。

Ａ層に用いる熱可塑性樹脂とＢ層に用いる熱可塑性樹脂とは同一のものでも異なるものでもよいが、Ｂ層とＡ層との接着性、材料調達の利便性の観点より、Ｂ層の熱可塑性樹脂はＡ層の熱可塑性樹脂と同一であることが好ましい。

２−３．Ｂ層の作製方法
Ｂ層は、通常、上述の強化繊維Ｂのシート（強化繊維シート）と、熱可塑性樹脂シートとを各々作製し、これを積層することで作製される。その際、必要に応じて、強化繊維シート及び熱可塑性樹脂シート共に前述の耐衝撃性シートを積層して用いてもよい。

（１）強化繊維シート
Ｂ層の作製に用いる強化繊維シートは、強化繊維Ａの代りに強化繊維Ｂを用いること以外は、Ａ層の作製に用いる強化繊維シートと同様に作製することができる。

Ｂ層を構成する強化繊維シートとして好適な強化繊維ペーパーは、通常乾式抄紙法と湿式抄紙法のいずれかで製造されるが、生産性と繊維の開繊がより良好となる観点から湿式抄紙法で製造されたものを用いることが好ましい。

この強化繊維ペーパーの坪量、バインダー樹脂量や厚みについても、Ａ層を構成する強化繊維シートと同様の条件を採用することが好ましい。

（２）熱可塑性樹脂シート
Ｂ層を構成する熱可塑性樹脂シートは、前述したＡ層を構成する熱可塑性樹脂シートの作製方法と同様の方法で、同様の厚みに作製することができる。

Ｂ層を構成する熱可塑性樹脂シートについても、前述したＡ層を構成する熱可塑性樹脂シートが含んでいてもよい各種の添加剤として挙げたものを含有してもよい。
また、Ｂ層を構成する熱可塑性樹脂シートは、前述の耐衝撃性シートとしての耐衝撃改良剤を含む樹脂シートに含まれる耐衝撃改良剤として例示した耐衝撃改良剤を含有していてもよく、その場合、耐衝撃改良剤の含有量は、熱可塑性樹脂に対して１００質量％以下であることが好ましい。

３．その他の層
本積層体は、本発明の特徴や効果を阻害しない範囲内で、Ａ層及びＢ層以外の他の層を設けてもよい。
具体的には、本積層体はＡ１層／Ｂ層／Ａ２層の積層構成であればよく、例えばＡ層のさらに外側に、印刷層などの意匠性を有する層や、防汚層などの表面保護層を設けることもできる。また、Ａ層とＢ層の層間に、必要に応じて接着層などを設けることもできる。

４．本積層体の製造方法
本積層体は、前記の通り、Ａ層を構成する強化繊維シート、熱可塑性樹脂シート及び必要に応じて用いられる耐衝撃性シートを作製し、また、Ｂ層を構成する強化繊維シート及び熱可塑性樹脂シートを作製し、これらを積層することで製造することができる。

本積層体にＡ層及びＢ層以外のその他の層を設ける場合は、同様に、その他の層を構成するシートを作製し、Ａ層用積層シートとＢ層用積層シートとの間にこれを積層すればよい。Ａ層の更に外層に他の層を設ける場合は、予め他の層を構成するシートを作製して本積層体の製造時に一体化してもよく、製造後に更に表面層を設けてもよい。

Ａ層に前述の耐衝撃性シートを設ける場合、耐衝撃性シートは、Ａ１層及びＡ２層のいずれか一方にのみ設けてもよく、両層に設けてもよいが、少なくともＡ１層に設けることが好ましく、また、Ａ層のうち表面に近い位置に設けることが、耐衝撃性シートによる耐衝撃性の向上効果を有効に得る上で好ましい。

本積層体は、より具体的には、Ａ層を構成する強化繊維シートと熱可塑性樹脂シートの必要枚数を積層してＡ層用積層シートを得、一方で、Ｂ層を構成する強化繊維シートと熱可塑性樹脂シートの必要枚数を積層してＢ層用積層シートを得、これらをＡ層用積層シート／Ｂ層用積層シート／Ａ層用積層シートとの順で重ね合わせて適当な温度及び圧力でプレス成形することにより製造することができる。
ここで、強化繊維シートと熱可塑性樹脂シートは、適宜１〜複数枚の強化繊維シートと熱可塑性樹脂シートを交互に積層することが好ましい。強化繊維シートを複数枚用いる場合、複数枚の強化繊維シートは同一のものであっても、強化繊維の種類や厚み等が異なるものであってもよいが、同一であることが材料調達の利便性の観点より好ましい。熱可塑性樹脂シートについても同様である。
また、耐衝撃性シートを設ける場合、耐衝撃性シートは熱可塑性樹脂シート間に介在するように設けることが好ましい。

プレス成形条件は、Ａ層及びＢ層に用いる熱可塑性樹脂の種類によっても異なるが、プレス成形温度としては、２００〜２９０℃の範囲が好ましく、２１０〜２６０℃の範囲がより好ましい。また、プレス圧力としては０．５〜６ＭＰａの範囲が好ましく、１〜６ＭＰａの範囲がより好ましい。
かかる範囲においてプレス成形することにより、低線膨張性と耐衝撃性とプレス成形性のバランスに優れた積層体を作製することができる。

本積層体の製造は、いわゆるバッチ法で行っても良く、Ａ層及びＢ層に用いる熱可塑性シートを作製しつつ、Ａ層及びＢ層に用いる強化繊維シートや耐衝撃性シートを供給して、これらを連続的に積層しながらプレス成形する連続プレス法で行ってもよい。

５．本積層体の厚み
本積層体の厚み（総厚み）は特に限定されないが、０．５ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．７５ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、１．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であることが特に好ましい。本積層体の厚みが０．５ｍｍ以上であれば、本積層体や、本積層体をプレス成形した製品が表面外観に優れる。また、本積層体の厚みが５．０ｍｍ以下であれば、本積層体がプレス成形性に優れる。

本積層体を構成するＡ１層、Ｂ層、Ａ２層の各層の厚み比については特に制限はないが、Ａ１層及びＡ２層の厚みは、それぞれ本積層体の総厚みの１／１０〜２／５の範囲であることが好ましい。また、Ａ１層とＡ２層の厚みは同一であってもよく異なるものであってもよいが、Ａ１層とＡ２層の厚みは同一であることが、本積層体の反りの観点から好ましい。また、Ｂ層の厚みは、本積層体の総厚みの１／５〜４／５の範囲であることが好ましい。

主として耐衝撃性に寄与するＡ層と、主として低線膨張性に寄与するＢ層を上記の厚みの範囲で設けることにより、耐衝撃性と低線膨張性が共に良好な本積層体を得ることができる。

前述の通り、Ａ層に耐衝撃性シートを設ける場合、耐衝撃性シートはＡ層のうち本積層体表面に近い位置に設けることが好ましい。具体的には、Ａ層の厚みがＤ_Ａである場合、耐衝撃性シートは、Ａ層の表面からＤ_Ａの１／６〜１／３の範囲に設けることが好ましい。
また、耐衝撃性シートにより形成される層の厚みは、Ａ層の厚みＤ_Ａに対して２０〜５０％程度であることが、低線膨張性と耐衝撃性の両立の上で好ましい。

以下、本発明をより具体的に説明するための実施例を示すが、本発明は以下の実施例に示される具体的態様に限定されるものではない。

１．測定・評価
実施例及び比較例における測定・評価は以下の方法・基準で行った。

（１）低線膨張性
日立ハイテクサイエンス社製ＴＭＡ測定装置７１００を用い、ＪＩＳ Ｋ７１９７に準じて、作製した積層体について２０℃から１５０℃までの線膨張率を測定し、線膨張係数を算出し、以下の基準で評価した。
◎：線膨張係数が１×１０^−５／℃以下
○：線膨張係数が１×１０^−５／℃より大きく３×１０^−５／℃以下
×：線膨張係数が３×１０^−５／℃より大きい

（２）デュポン衝撃試験
作製した積層体を、幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍに切断し、デュポン衝撃試験装置の撃ち型（半径６．５ｍｍの１／４型）と受け台（１／４用受け台）の間にセットし、落下錘（３００ｇ）を２５ｍｍ間隔で順次落下させていき、サンプルの衝撃面の裏面表面が破壊する高さを求め、以下の基準で評価した。
○：破壊発生高さが１００ｍｍ以上
△：破壊発生高さが１００ｍｍ未満で７５ｍｍを超える
×：破壊発生高さが７５ｍｍ以下

（３）プレス成形性
作製した積層体について、凹凸形状高さが１０ｍｍの段差のある賦形型を用いて、温度＝２４０℃、圧力＝２ＭＰａ、成形時間＝１５分の条件でプレス成形を行い、積層体の表面を目視で観察して、以下の基準で評価した。
○：表面に炭素繊維が露出せず、かつ、割れが生じていない状態
×：表面に炭素繊維が露出している状態、又は、賦形型の絞りに積層体が追従できず割れが生じている状態。

２．使用材料
（１）熱可塑性樹脂
・ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）：カリバー３０１−３０（住化スタイロン社製）、ＭＦＲ（３００℃、１．２ｋｇｆ荷重）＝３０ｇ／ｍｉｎ
・ポリアミド樹脂（ＰＡ）：ＵＢＥナイロン１０２２Ｂ（宇部興産社製）

（２）強化繊維
・ピッチ系炭素繊維（Ｃ−１）：ダイアリードＫ６３７１Ｔ（三菱樹脂（株）製）、メソフェーズピッチ系炭素繊維、破断伸び率＝０．４％、繊維径＝１０μｍ
・ＰＡＮ系炭素繊維（Ｃ−２）：パイロフィルＴＲ４０（三菱レイヨン社製）、破断伸び率＝２．０％、繊維径＝７〜９μｍ
（３） 耐衝撃性シート用材料
・ＰＡＮ系炭素繊維クロス：パイロフィルＴＲ３１１０Ｍ（三菱レイヨン社製）、平織クロス、坪量＝２００ｇ／ｃｍ^２、繊維径＝７〜９μｍ、フィラメント数＝３０００本
・ポリアリレート繊維：ベクトランＨＴ（クラレ社製）、繊維長＝１０ｍｍ
・耐衝撃改良剤：メタブレンＳ２００３（三菱レイヨン社製）、シリコーン・アクリルゴム

３．各シートの作製
（１） 熱可塑性樹脂シートの作製
熱可塑性樹脂１００質量部に対し、滑剤等を所定の割合で混合して、東洋精機（株）製のプラストグラフミキサーに供給し、温度＝２３０℃、回転数＝５０ｒｐｍ、混練時間＝５分の条件で溶融混練し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を２枚の金属板間に挟み込み、温度＝２３０℃、圧力＝２ＭＰａ、成形時間＝１５分の条件でプレス成形し、厚み１００μｍの熱可塑性樹脂シートを作製した。
以下、熱可塑性樹脂としてポリカーボネート樹脂を用いた熱可塑性樹脂シートを「ＰＣシート」と称し、熱可塑性樹脂としてポリアミド樹脂を用いた熱可塑性樹脂シートを「ＰＡシート」と称す。

（２） 炭素繊維シートの作製
（２−１） ＰＡＮ系炭素繊維（Ｃ−２）シート
乾式法による不織布の作製方法を用い、ＰＡＮ系炭素繊維（Ｃ−２）を気流中で浮遊・解繊した後にスクリーン上に吸引してシート化するエアレイ法で、坪量１００ｇ／ｍ^２、厚み５０００μｍで、バインダー樹脂（ＰＶＡ樹脂繊維）含有量２０質量％（対炭素繊維）炭素繊維シートを作製した。以下、この炭素繊維シートを「Ｃ−２シート」と称す。

（２−２） ピッチ系炭素繊維（Ｃ−１）シートの作製
ピッチ系炭素繊維（Ｃ−１）を、ＪＩＳ Ｐ８２２０−１（２０１２年）に準じて、湿式抄紙法により離解機を用いて開繊・分散し、バインダー樹脂としてＰＶＡ繊維を炭素繊維に対して１０質量％用いて抄紙して秤量（炭素繊維量）１００ｇ／ｍ^２、厚み３０００μｍの炭素繊維ペーパーを作製した。この時、離解機は、プロペラの回転数＝３０００ｒｐｍ、回転時間＝５秒の条件で運転した。以下、この炭素繊維ペーパーを「Ｃ−１シート」と称す。

（３） 耐衝撃性シートの作製
（３−１） 耐衝撃改良剤含有樹脂シートの作製
ポリカーボネート樹脂１００質量部に対し滑剤等を所定の割合で混合し、さらに耐衝撃改良剤（メタブレンＳ２０３０）を１００質量部加え、東洋精機（株）製のプラストグラフミキサーに供給し、温度＝２３０℃、回転数＝５０ｒｐｍ、混練時間＝５分の条件で溶融混練し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を２枚の金属板間に挟み込み、温度＝２３０℃、圧力＝２ＭＰａ、成形時間＝１５分の条件でプレス成形し、厚み１５０μｍの耐衝撃改良剤含有樹脂シートを作製した。以下、このシートを「ゴム含有ＰＣシート」と称す。

（３−２） ポリアリレート繊維シートの作製
ポリアリレート繊維（ベクトランＨＴ）９０質量％とバインダー繊維としてＰＶＡ繊維１０質量％とを用いて、ＪＩＳ Ｐ８２２０−１（２０１２年）に準じて、湿式抄紙法により離解機を用いて開繊・分散し、抄紙して秤量１５０ｇ／ｍ^２、厚み２００μｍのポリアクリレート繊維ペーパーを作製した。この時、離解機は、プロペラの回転数＝３０００ｒｐｍ、回転時間＝２０秒の条件で運転した。以下、このポリアクリレート繊維ペーパーを「ＰＡＲシート」と称す。

４．実施例及び比較例
［実施例１］
ＰＣシート３枚とＣ−２シート４枚を、ＰＣシート／Ｃ−２シート／ＰＣシート／Ｃ−２シート／Ｃ−２シート／ＰＣシート／Ｃ−２シートの順で積層してＡ層用積層シートとした。
このＡ層用積層シートで形成されるＡ層は、ＰＡＮ系炭素繊維（Ｃ−２）１００質量部に対して、ポリカーボネート樹脂を９５質量部含むものである。

ＰＣシート２枚とＣ−１シート６枚を、Ｃ−１シート／Ｃ−１シート／ＰＣシート／Ｃ−１シート／Ｃ−１シート／ＰＣシート／Ｃ−１シート／Ｃ−１シートの順で積層してＢ層用積層シートとした。
このＢ層用積層シートで形成されるＢ層は、ピッチ系炭素繊維（Ｃ−１）１００質量部に対して、ポリカーボネート樹脂を４１質量部含むものである。

Ａ層用積層シート／Ｂ層用積層シート／Ａ層用積層シートの順で厚み方向に対象となるように重ね合わせ、これを２枚の金属板間に挟み込み、温度＝２６０℃、圧力＝４ＭＰａ、成形時間＝１５分の条件でプレス成形し、Ａ層の厚みがそれぞれ０．６ｍｍで、Ｂ層の厚みが０．４ｍｍで、総厚みが１．６ｍｍの積層体を作製した。

［実施例２］
ＰＣシート３枚とゴム含有ＰＣシート１枚とＣ−２シート４枚を、ＰＣシート／ゴム含有ＰＣシート／ＰＣシート／Ｃ−２シート／Ｃ−２シート／Ｃ−２シート／Ｃ−２シート／ＰＣシートの順で積層してＡ層用積層シートとした。
このＡ層用積層シートで形成されるＡ層は、ＰＡＮ系炭素繊維（Ｃ-２）１００質量部に対して、ポリカーボネート樹脂（ＰＣシート中のポリカーボネート樹脂とゴム含有ＰＣシート中のポリカーボネート樹脂の合計）を１２５質量部含むものである。

ＰＣシート１枚とＣ−１シート６枚を、Ｃ−１シート／Ｃ−１シート／Ｃ−１シート／ＰＣシート／Ｃ−１シート／Ｃ−１シート／Ｃ−１シートの順で積層してＢ層用積層シートとした。
このＢ層用積層シートで形成されるＢ層は、ピッチ系炭素繊維（Ｃ-１）１００質量部に対して、ポリカーボネート樹脂を２０質量部含むものである。

Ａ層用積層シート／Ｂ層用積層シート／Ａ層用積層シートの順で厚み方向に対象となるように重ね合わせ、これを２枚の金属板間に挟み込み、実施例１と同様の条件でプレス成形し、Ａ層の厚みがそれぞれ０．６５ｍｍで、Ｂ層の厚みが０．３ｍｍで、総厚みが１．６ｍｍの積層体を作製した。

［実施例３］
ＰＣシート３枚と、ＰＡＮ系炭素繊維クロス１枚（以下「ＰＡＮクロス」と称す。）と、Ｃ−２シート２枚を、ＰＣシート／ＰＣシート／ＰＡＮクロス／Ｃ−２シート／ＰＣシート／Ｃ−２シートの順で積層してＡ層用積層シートとした。
このＡ層用積層シートで形成されるＡ層は、ＰＡＮ系炭素繊維（Ｃ-２）及びＰＡＮクロス中のＰＡＮ系炭素繊維の合計１００質量部に対して、ポリカーボネート樹脂を９３質量部含むものである。

ＰＣシート４枚とＣ−１シート６枚を、ＰＣシート／Ｃ−１シート／Ｃ−１シート／ＰＣシート／Ｃ−１シート／Ｃ−１シート／ＰＣシート／Ｃ−１シート／Ｃ−１シート／ＰＣシートの順で積層してＢ層用積層シートとした。
このＢ層用積層シートで形成されるＢ層は、ピッチ系炭素繊維（Ｃ-１）１００質量部に対して、ポリカーボネート樹脂を８２質量部含むものである。

Ａ層用積層シート／Ｂ層用積層シート／Ａ層用積層シートの順で厚み方向に対象となるように重ね合わせ、これを２枚の金属板間に挟み込み、実施例１と同様の条件でプレス成形し、Ａ層の厚みがそれぞれ０．５ｍｍで、Ｂ層の厚みが０．６ｍｍで、総厚みが１．６ｍｍの積層体を作製した。

［実施例４］
ＰＣシート４枚とＰＡＲシート１枚とＣ−２シート２枚を、ＰＣシート／ＰＡＲシート／ＰＣシート／Ｃ−２シート／ＰＣシート／Ｃ−２シート／ＰＣシートの順で積層してＡ層用積層シートとした。
このＡ層用積層シートで形成されるＡ層は、ＰＡＮ系炭素繊維（Ｃ-２）とＰＡＲシート中のポリアリレート繊維の合計１００質量部に対して、ポリカーボネート樹脂を１４０質量部含むものである。

実施例１と同様にＰＣシート２枚とＣ−１シート６枚を積層して、Ｂ層用積層シートとした。

Ａ層用積層シート／Ｂ層用積層シート／Ａ層用積層シートの順で厚み方向に対象となるように重ね合わせ、これを２枚の金属板間に挟み込み、実施例１と同様の条件でプレス成形し、Ａ層の厚みがそれぞれ０．５５ｍｍで、Ｂ層の厚みが０．６ｍｍで、総厚みが１．７ｍｍの積層体を作製した。

［実施例５］
ＰＡシート３枚とＣ−２シート４枚を、ＰＡシート／Ｃ−２シート／ＰＡシート／Ｃ−２シート／Ｃ−２シート／ＰＡシート／Ｃ−２シートの順で積層してＡ層用積層シートとした。
このＡ層用積層シートで形成されるＡ層は、ＰＡＮ系炭素繊維（Ｃ−２）１００質量部に対して、ポリアミド樹脂を９３質量部含むものである。

ＰＡシート２枚とＣ−１シート６枚を、Ｃ−１シート／Ｃ−１シート／ＰＡシート／Ｃ−１シート／Ｃ−１シート／ＰＡシート／Ｃ−１シート／Ｃ−１シートの順で積層してＢ層用積層シートとした。
このＢ層用積層シートで形成されるＢ層は、ピッチ系炭素繊維（Ｃ−１）１００質量部に対して、ポリアミド樹脂を４１質量部含むものである。

Ａ層用積層シート／Ｂ層用積層シート／Ａ層用積層シートの順で厚み方向に対象となるように重ね合わせ、これを実施例１と同様の条件でプレス成形し、Ａ層の厚みがそれぞれ０．６ｍｍで、Ｂ層の厚みが０．４ｍｍで、総厚みが１．６ｍｍの積層体を作製した。

［比較例１］
ＰＣシート１０枚と、Ｃ−１シート１５枚をＰＣ／ＰＣ／Ｃ−１／Ｃ−１／Ｃ−１／ＰＣ／Ｃ−１／Ｃ−１／Ｃ−１／ＰＣ／ＰＣ／Ｃ−１／Ｃ−１／Ｃ−１／ＰＣ／ＰＣ／Ｃ−１／Ｃ−１／Ｃ−１／ＰＣＣ−１／Ｃ−１／Ｃ−１／ＰＣ／ＰＣの順で積層して積層シートとした。この積層シートを、実施例１と同様の条件でプレス成形し、総厚みが１．６ｍｍの積層体を作製した。

［比較例２］
実施例１において、Ａ層用積層シートに、Ｃ−２シートに代えてＣ−１シートを用い、Ｂ層用積層シートに、Ｃ−１シートに代えてＣ−２シートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして積層体を作製した。

実施例１〜５及び比較例１，２で得られた積層体について、前述の評価を行い、結果を表１に示した。

表１に示したように、実施例において作製した本発明の強化繊維複合積層体は、低線膨張性と耐衝撃性とプレス成形性のバランスに優れたものとなっている。
一方、本発明において特定する条件を満たさない比較例の積層体は、耐衝撃性に劣る。

なお、実施例１〜５の積層体について、積層体中のＣ−１シートとＣ−２シート部分の炭素繊維の平均繊維長及び繊維束の最大径を以下の方法で測定したところ、いずれも以下の通りであった。

＜炭素繊維束の最大径＞
作製した積層体の厚み方向の断面を、光学顕微鏡を用いて観察し、Ａ層又はＢ層の視野を任意に５０箇所観察し、全視野中に存在する炭素繊維束の最大径をＣ−２シート又はＣ−１シート部分の炭素繊維束の最大径とした。
＜炭素繊維の平均繊維長＞
作製した積層体の厚み方向の断面を、光学顕微鏡を用いて観察した。Ａ層又はＢ層の視野を任意に５０箇所観察し、全視野中に存在する炭素繊維の長さを１本ずつ測り、この総和の平均をＣ−２シート又はＣ−１シート部分の炭素繊維の平均繊維長とした。

Ｃ−１シート：平均繊維長＝６ｍｍ
繊維束の最大径＝３ｍｍ
Ｃ−２シート：平均繊維長＝４０ｍｍ
繊維束の最大径＝２ｍｍ

また、実施例２〜４の積層体について、Ａ層の厚み方向の断面を光学顕微鏡を用いて観察し、耐衝撃性シートの存在位置を確認したところ、耐衝撃性シートは、Ａ層の表面からＡ層の厚みに対して以下の深さ位置に存在していた。
実施例２：Ａ層の厚みＤ_Ａ０．６５ｍｍに対して１００〜３００μｍの範囲
実施例３：Ａ層の厚みＤ_Ａ０．５ｍｍに対して２００〜３００μｍの範囲
実施例４：Ａ層の厚みＤ_Ａ０．５５ｍｍに対して１００〜３００μｍの範囲

本積層体は、低線膨張性と耐衝撃性及びプレス成形性のバランスに優れ、しかも軽量性や低コスト化の要求に応えることが可能な炭素繊維複合積層体であり、大型の電化製品の筐体や、自動車や鉄道の内装材、外装材などの各種成形品に好適に利用することができる。

Claims (7)

1. Ａ１層／Ｂ層／Ａ２層の順で積層してなる強化繊維複合積層体であって、
   Ａ１層、Ａ２層、及びＢ層の全てが強化繊維と熱可塑性樹脂を含み、
   Ａ１層及びＡ２層の強化繊維として、炭素繊維を有し、
   Ｂ層の強化繊維として、破断伸び率が０．３〜０．７％の炭素繊維を有し、
   Ａ１層及びＡ２層の強化繊維の破断伸び率が、Ｂ層の強化繊維の破断伸び率よりも１．０〜２．０％高く、
   Ａ１層及びＡ２層は、強化繊維１００質量部に対し、熱可塑性樹脂を５０質量部以上３５０質量部以下含有し、
   Ｂ層は、強化繊維１００質量部に対し、熱可塑性樹脂を１０〜４００質量部含有し、
   Ａ１層及び／又はＡ２層は、耐衝撃性シートが熱可塑性樹脂シート間に介在するように設けられている強化繊維複合積層体。
2. 前記Ａ１層、Ａ２層及びＢ層の熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエステル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂である、請求項１に記載の強化繊維複合積層体。
3. 前記Ａ１層及びＡ２層の強化繊維の破断伸び率が０．８％以上である、請求項１又は２に記載の強化繊維複合積層体。
4. 前記耐衝撃性シートが、積層体表面に近い位置に積層されている、請求項１〜３のいずれかに記載の強化繊維複合積層体。
5. 前記耐衝撃性シートが、樹脂１００質量部に対して耐衝撃改良剤を１０〜１２０質量部含む、請求項１〜４のいずれかに記載の強化繊維複合積層体。
6. 前記耐衝撃性シートが、耐衝撃有機繊維シートである、請求項１〜５のいずれかに記載の強化繊維複合積層体。
7. 前記耐衝撃性シートが、織物状炭素繊維シートである、請求項１〜５のいずれかに記載の強化繊維複合積層体。