JP7118149B2 - CFRP sheet, laminate using CFRP sheet, and method for manufacturing CFRP sheet - Google Patents

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Description

本発明は、CFRPシートの改良、詳しくは、意匠性に優れたCFRPシート、及びそれを用いた積層体、及び前記CFRPシートの効率的な製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to improvements in CFRP sheets, and more particularly to a CFRP sheet with excellent design, a laminate using the same, and an efficient method for producing the CFRP sheet.

近年、強化繊維材料である炭素繊維とマトリックス樹脂から構成される炭素繊維強化プラスチック(CFRP)は、その優れた機能性から様々な用途で利用されている。またCFRPシートとしては、連続繊維状の炭素繊維束を縦横に配向したものや炭素繊維束を平織りしたものにマトリックス樹脂を含浸させて形成したものが広く知られている。 In recent years, carbon fiber reinforced plastic (CFRP), which is composed of carbon fiber as a reinforcing fiber material and matrix resin, has been used in various applications due to its excellent functionality. As a CFRP sheet, a sheet in which continuous fiber-like carbon fiber bundles are vertically and horizontally oriented or a sheet formed by impregnating a matrix resin into a sheet in which carbon fiber bundles are plain-woven is widely known.

しかしながら、上記従来のCFRPシートに関しては、CFRPシートを熱プレス加工により任意の形状に成形する際、シート全体にわたって伸びる連続繊維状の炭素繊維束がプレス金型への追従性を阻害する要因となって賦形性の悪化を招き、結果として成形を行える形状が限定されてしまうという欠点があった。 However, with regard to the above conventional CFRP sheet, when the CFRP sheet is formed into an arbitrary shape by hot pressing, the continuous fiber-like carbon fiber bundles extending over the entire sheet become a factor that hinders the conformability to the press die. There is a drawback that the formability is deteriorated due to the increase in the shape, and as a result, the shape that can be formed is limited.

そこで、従来においては、長さ方向に揃えて配列した炭素繊維束をマトリックス樹脂で接着一体化したUDシートを短冊状に細かく裁断し、この裁断した短冊状のUDシート片を二次元方向に並べて熱プレスにより一体化することでシート状にしたCFRPシートも開発されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, conventionally, a UD sheet in which carbon fiber bundles aligned in the length direction are bonded and integrated with a matrix resin is finely cut into strips, and the cut strip-shaped UD sheet pieces are arranged in a two-dimensional direction. A sheet-like CFRP sheet has also been developed that is integrated by hot pressing (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、上記従来のCFRPシートは、表面に短冊状(矩形状)のUDシート片が並んだだけの外観であり、一つ一つのUDシート片の形状に大きな違いがなかったため、表面の外観が単調なデザインになり易かった。そのため、意匠性が求められる化粧シート等の用途でCFRPシートが使用されることは殆どなかった。 However, the above-mentioned conventional CFRP sheet has an appearance of only strip-shaped (rectangular) UD sheet pieces lined up on the surface, and there is no big difference in the shape of each UD sheet piece. It was easy to become a monotonous design. Therefore, CFRP sheets have rarely been used in applications such as decorative sheets that require good design.

特開2016-27956号公報JP 2016-27956 A

本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、引張り強度等の機械的強度に優れるだけでなく可視面の意匠性にも優れたCFRPシート、及びそれを用いた積層体、及び前記CFRPシートの効率的な製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a CFRP sheet that not only has excellent mechanical strength such as tensile strength but also has excellent design on the visible surface, and a An object of the present invention is to provide a laminate using the CFRP sheet and an efficient method for producing the CFRP sheet.

本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。 The means employed by the inventors to solve the above problems will be described below with reference to the accompanying drawings.

即ち、本発明は、一つの層であるCFRP層Sの一方の面に熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層Cを形成してCFRPシートを構成すると共に、前記CFRP層Sを、連続繊維状の複数の炭素繊維を長さ方向に揃えて配列した状態で熱可塑性樹脂のマトリックス樹脂Mにより接着一体化して成る複数のUDシート片を、各シート片の繊維方向をランダムに配向させた状態で、かつ、各シート片同士が重なり合うように二次元方向に並べた状態でマトリックス樹脂Mにより接着して形成する一方、前記CFRP層Sにおいて重なり合うように二次元方向に並べられた複数のUDシート片のうち、前記透明樹脂層側の反対面である裏面側に現れているUDシート片を矩形状とするのに対し、前記透明樹脂層側の表面側には、前記裏面側に現れているUDシート片よりも平均厚みが小さく、かつ、炭素繊維の長さ方向の寸法の最大値と最小値の差が前記長さ方向の寸法の最大値の10%以上または炭素繊維の長さ方向と垂直方向の寸法の最大値と最小値の差が前記垂直方向の寸法の最大値の10%以上の大きさとなっている非矩形状に歪んだUDシート片を、前記表面側に現れているUDシート片全体の30%以上の割合で現れている構成とした点に特徴がある。
That is, in the present invention, a CFRP sheet is formed by forming a transparent resin layer C made of a thermoplastic resin on one side of a CFRP layer S, which is one layer, and the CFRP layer S is formed of a plurality of continuous fibrous layers. A plurality of UD sheet pieces obtained by bonding and integrating the carbon fibers of the carbon fibers in the longitudinal direction with a matrix resin M of a thermoplastic resin, with the fiber direction of each sheet piece randomly oriented, and , the sheet pieces are arranged two-dimensionally so as to overlap each other and are adhered with a matrix resin M, while in the CFRP layer S , among the plurality of UD sheet pieces arranged in the two-dimensional direction so as to overlap , while the UD sheet piece appearing on the back surface side, which is the opposite surface to the transparent resin layer side, is rectangular, the UD sheet piece appearing on the back surface side is on the surface side of the transparent resin layer side. and the difference between the maximum and minimum values in the length direction of the carbon fiber is 10% or more of the maximum value in the length direction, or in the direction perpendicular to the length direction of the carbon fiber A non-rectangularly distorted UD sheet piece whose difference between the maximum value and the minimum value of the dimension is 10% or more of the maximum value of the vertical dimension, and the entire UD sheet piece that appears on the surface side It is characterized by the fact that it has a composition that appears at a rate of 30% or more .

なお本明細書中において、「非矩形状」とはUDシート片の幅寸法(炭素繊維の長さ方向に対して垂直方向の寸法)の最大値と最小値の差が幅寸法の最大値の10%以上の大きさとなっているもの、またはUDシート片の長さ寸法(炭素繊維の長さ方向に対して平行方向の寸法)の最大値と最小値の差が長さ寸法の最大値の10%以上の大きさとなっているものを指す。 In this specification, the term “non-rectangular” means that the difference between the maximum and minimum width dimensions of the UD sheet piece (the dimension perpendicular to the length direction of the carbon fiber) is the maximum width dimension. Those with a size of 10% or more, or the difference between the maximum and minimum length dimensions (parallel to the length direction of the carbon fiber) of the UD sheet piece is the maximum length dimension It refers to those with a size of 10% or more.

また本発明は、一つの層であるCFRP層Sの一方の面に熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層Cが形成されて成るCFRPシートにおいて、前記CFRP層Sが、連続繊維状の複数の炭素繊維を長さ方向に揃えて配列した状態で熱可塑性樹脂のマトリックス樹脂Mにより接着一体化して成る複数のUDシート片を、各シート片の繊維方向をランダムに配向させた状態で、かつ、各シート片同士が重なり合うように二次元方向に並べた状態でマトリックス樹脂Mにより接着して形成する一方、前記CFRP層(S) において重なり合うように二次元方向に並べられた複数のUDシート片のうち、前記透明樹脂層側である表面側に現れているUDシート片、及び前記透明樹脂層側の反対面である裏面側に現れているUDシート片には、非矩形状に歪んだUDシート片が含まれ、前記表面側に現れているUDシート片に含まれる非矩形状に歪んだUDシート片を、前記表面側に現れているUDシート片全体の30%以上の割合となるように構成することもできる。
In addition, the present invention provides a CFRP sheet in which a transparent resin layer C made of a thermoplastic resin is formed on one side of a CFRP layer S, which is one layer , wherein the CFRP layer S is composed of a plurality of continuous fibrous carbon fibers. A plurality of UD sheet pieces formed by bonding and integrating with a matrix resin M of a thermoplastic resin in a state of being aligned in the longitudinal direction, with the fiber direction of each sheet piece randomly oriented, and each sheet While the pieces are arranged two-dimensionally so as to overlap each other and formed by bonding with a matrix resin M , among the plurality of UD sheet pieces arranged in the two-dimensional direction so as to overlap in the CFRP layer (S), The UD sheet pieces appearing on the front side, which is the transparent resin layer side, and the UD sheet pieces appearing on the back side, which is the opposite side to the transparent resin layer side, include non-rectangularly distorted UD sheet pieces. The non-rectangularly distorted UD sheet pieces included in the UD sheet pieces appearing on the front side are configured so as to account for 30% or more of the entire UD sheet pieces appearing on the front side. can also

また本発明においては、上記CFRP層Sの表面側に現れている非矩形状に歪んだUDシート片Pの割合が30%以上(好ましくは50%以上)とすることで独特の外観の意匠性に優れたCFRPシートを形成することができる。
In addition, in the present invention, the ratio of the non-rectangularly distorted UD sheet pieces P appearing on the surface side of the CFRP layer S is set to 30% or more (preferably 50% or more), thereby providing a unique appearance design. It is possible to form a CFRP sheet excellent in

一方、本発明においては、上記CFRP層Sの表面側に現れているUDシート片Pの一つ当たりの平均面積を、裏面側に現れているUDシート片Qの平均面積よりも大きくすることで表面側に現れているUDシート片Pの形状の歪みを大きくして意匠効果を高めることができる。
On the other hand, in the present invention, the average area per UD sheet piece P appearing on the front side of the CFRP layer S is made larger than the average area of the UD sheet piece Q appearing on the back side . The design effect can be enhanced by increasing the distortion of the shape of the UD sheet piece P appearing on the surface side .

また本発明では、上記CFRP層Sの表面側に現れているUDシート片Pにおける並列する炭素繊維同士が部分的に分離した解け部Lの割合を、裏面側に現れているUDシート片Qよりも大きくすることで、表面側に現れているUDシート片Pの形状の歪みを大きくして意匠効果を高めることができる。
In addition, in the present invention, the ratio of the unraveled portion L where the parallel carbon fibers are partially separated in the UD sheet piece P appearing on the front side of the CFRP layer S is determined from the UD sheet piece Q appearing on the back side. By increasing , it is possible to increase the distortion of the shape of the UD sheet piece P appearing on the surface side and enhance the design effect.

また本発明では、上記CFRP層Sのマトリックス樹脂に、透明樹脂層Cの熱可塑性樹脂と密着性を有する熱可塑性樹脂を使用することで、透明樹脂層Cの形成時に表面側に現れているUDシート片Pを解け易くすることができる。
In the present invention, by using a thermoplastic resin having adhesion to the thermoplastic resin of the transparent resin layer C as the matrix resin of the CFRP layer S, the UD appearing on the surface side when the transparent resin layer C is formed The sheet piece P can be easily unraveled.

また本発明では、上記CFRPシートを同種材料または異種材料の表面に積層一体化することにより独特の外観の意匠性に優れた積層体を構成できる。 In addition, in the present invention, by laminating and integrating the CFRP sheet on the surface of the same or different material, a laminate having a unique appearance and superior design can be constructed.

また本発明では、上記CFRPシートの製造方法として、連続繊維状の複数の炭素繊維を長さ方向に揃えて配列した状態で熱可塑性樹脂のマトリックス樹脂により接着一体化したUDシートを矩形状に裁断して二次元方向に並べた複数のUDシート片と透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムとをロール成形して仮接着することにより、或いは二次元方向に並べた前記複数のUDシート片に透明樹脂層の材料である溶融した熱可塑性樹脂をコーティングして熱プレスすることによりCFRP層と透明樹脂層が一体となった中間シート材を作製した後、この中間シート材を更に熱プレスすることにより、前記透明樹脂層側である表面側に現れるUDシート片全体の30%以上を、炭素繊維の長さ方向の寸法の最大値と最小値の差が前記長さ方向の寸法の最大値の10%以上または炭素繊維の長さ方向と垂直方向の寸法の最大値と最小値の差が前記垂直方向の寸法の最大値の10%以上の大きさとなっている非矩形状に歪ませ、前記透明樹脂層側の反対面である裏面側に現れるUDシート片を、矩形状のUDシート片、または前記非矩形状に歪んだUDシート片を含むUDシート片とする方法を採用することができる。
In the present invention, as the method for producing the CFRP sheet, a UD sheet in which a plurality of continuous fiber-like carbon fibers are aligned in the longitudinal direction and integrated by bonding with a thermoplastic resin matrix resin is cut into a rectangular shape. Then, a plurality of UD sheet pieces arranged in a two-dimensional direction and a resin film made of a thermoplastic resin that is the material of the transparent resin layer are roll-molded and temporarily bonded, or the plurality of pieces arranged in a two-dimensional direction A UD sheet piece is coated with a molten thermoplastic resin, which is the material of the transparent resin layer, and hot-pressed to produce an intermediate sheet material in which the CFRP layer and the transparent resin layer are integrated. By hot pressing, 30% or more of the entire UD sheet piece appearing on the surface side, which is the transparent resin layer side, is removed so that the difference between the maximum value and the minimum value of the carbon fiber lengthwise dimension is 10% or more of the maximum value of the carbon fiber, or the difference between the maximum and minimum values in the longitudinal and vertical dimensions of the carbon fiber is 10% or more of the maximum value in the vertical direction. A method is adopted in which the UD sheet piece appearing on the back side, which is the opposite surface of the transparent resin layer, is made into a rectangular UD sheet piece or a UD sheet piece including the UD sheet piece distorted into a non-rectangular shape. can do.

また上記製造方法においては、中間シート材に対する熱プレスの加圧力を、UDシート片と樹脂フィルムを仮接着する際のロール成形の加圧力、或いは溶融樹脂がコーティングされたUDシート片に対する熱プレスの加圧力よりも大きくするのが好ましい。 Further, in the above manufacturing method, the pressure applied by the heat press to the intermediate sheet material is the pressure applied by the roll forming when the UD sheet piece and the resin film are temporarily adhered, or the pressure applied by the hot press to the UD sheet piece coated with the molten resin. It is preferable to make it larger than the applied pressure.

一方、本発明では、上記製造方法の代わりに、CFRPシートの製造方法において、長さ方向に揃えて配列した連続繊維状の複数の炭素繊維と熱可塑性樹脂とをロール成形することにより炭素繊維同士を前記熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂により接着一体化してUDシートを作製すると共に、このUDシートを矩形状に裁断して作製されたUDシート片を透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム上に二次元方向に配置して、或いは二次元方向に並べた前記複数のUDシート片に透明樹脂層の材料である溶融した熱可塑性樹脂をコーティングして加熱圧縮成形することにより、前記透明樹脂層側である表面側に現れるUDシート片全体の30%以上を、炭素繊維の長さ方向の寸法の最大値と最小値の差が前記長さ方向の寸法の最大値の10%以上または炭素繊維の長さ方向と垂直方向の寸法の最大値と最小値の差が前記垂直方向の寸法の最大値の10%以上の大きさとなっている非矩形状に歪ませ、前記透明樹脂層側の反対面である裏面側に現れるUDシート片を、矩形状のUDシート片、または前記非矩形状に歪んだUDシート片を含むUDシート片とする方法を採用することもできる。
On the other hand, in the present invention, instead of the above-described manufacturing method, in the CFRP sheet manufacturing method, a plurality of continuous fiber-like carbon fibers aligned in the length direction and a thermoplastic resin are roll-molded to form the carbon fibers. are bonded and integrated with the matrix resin made of the thermoplastic resin to prepare a UD sheet, and a UD sheet piece prepared by cutting the UD sheet into a rectangular shape is cut from the thermoplastic resin that is the material of the transparent resin layer. By coating a plurality of UD sheet pieces arranged in a two-dimensional direction on a resin film or arranged in a two-dimensional direction with a molten thermoplastic resin that is a material of a transparent resin layer and performing heat compression molding, 30% or more of the entire UD sheet piece appearing on the surface side which is the transparent resin layer side, the difference between the maximum value and the minimum value of the lengthwise dimension of the carbon fiber is 10% of the maximum value of the lengthwise dimension or more, or the transparent resin distorted into a non-rectangular shape in which the difference between the maximum and minimum values of the longitudinal and vertical dimensions of the carbon fiber is 10% or more of the maximum value of said vertical dimension It is also possible to employ a method in which the UD sheet pieces appearing on the back side, which is the surface opposite to the layer side, are rectangular UD sheet pieces or UD sheet pieces including the aforementioned non-rectangularly distorted UD sheet pieces.

また上記製造方法においては、樹脂フィルムとUDシート片に対する加熱圧縮成形の加圧力、或いは溶融樹脂がコーティングされたUDシート片に対する加熱圧縮成形の加圧力を、UDシート作製時のロール成形の加圧力よりも大きくするのが好ましい。 Further, in the above manufacturing method, the pressure of heat compression molding for the resin film and the UD sheet piece, or the pressure of heat compression molding for the UD sheet piece coated with the molten resin is the pressure of the roll molding during the production of the UD sheet. preferably larger than

また本発明では、上記製造方法において、表面の意匠性を高めるために樹脂フィルムの目付量を、UDシート片全体の目付量に対して5%以上の大きさとするのが好ましい。 Further, in the present invention, in the above manufacturing method, it is preferable that the basis weight of the resin film is 5% or more of the total basis weight of the UD sheet piece in order to enhance the design of the surface.

本発明では、多数のUDシート片を、各シート片の繊維方向をランダムに配向させた状態で、かつ、各シート片同士が重なり合うように二次元方向に並べた状態で接着してCFRPシートを作製すると共に、表面側に現れているUDシート片に非矩形状に歪んだUDシート片を含んで構成したことにより、シート表面に独特の外観を付与することができる。
In the present invention, a large number of UD sheet pieces are adhered in a state in which the fiber direction of each sheet piece is randomly oriented and are arranged in a two-dimensional direction so that the sheet pieces overlap each other to form a CFRP sheet. A unique appearance can be imparted to the surface of the sheet by fabricating the UD sheet piece and including the UD sheet piece appearing on the surface side and including the UD sheet piece distorted in a non-rectangular shape.

また本発明では、上記CFRPシートの裏面側に現れているUDシート片を、表面側に現れているUDシート片よりも厚みが大きく、かつ、形状が均一な矩形状のUDシート片から構成しているため、CFRPシートの引張り強度等が大きく損なわれる心配はなく、意匠性と機械的強度を両立することができる。
In the present invention, the UD sheet piece appearing on the back side of the CFRP sheet is formed of a rectangular UD sheet piece that is thicker than the UD sheet piece appearing on the front side and has a uniform shape. Therefore, there is no concern that the tensile strength and the like of the CFRP sheet will be greatly impaired, and both designability and mechanical strength can be achieved.

したがって、本発明により、補強シート等としても問題なく使用することができ、しかも、意匠性が求められる表面シート等としても好適に使用できるCFRPシートを提供できることから、本発明の実用的利用価値は頗る高い。 Therefore, the present invention can provide a CFRP sheet that can be used without problems as a reinforcing sheet or the like, and can also be suitably used as a surface sheet or the like that requires designability, so the practical utility value of the present invention is high. Extremely expensive.

本発明の第一実施形態のCFRPシートの積層構造を表す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a laminated structure of a CFRP sheet according to a first embodiment of the invention; FIG. 本発明の第一実施形態のCFRP層の構造を表す概略断面図及び概略平面図である。1A and 1B are a schematic cross-sectional view and a schematic plan view showing the structure of a CFRP layer according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第一実施形態の表面層のUDシート片と、裏面層または中間層のUDシート片を表す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a UD sheet piece of the surface layer and a UD sheet piece of the back layer or intermediate layer of the first embodiment of the present invention; 本発明の第二実施形態のCFRP層の構造を表す概略断面図及び概略平面図である。FIG. 4A is a schematic cross-sectional view and a schematic plan view showing the structure of a CFRP layer according to a second embodiment of the present invention; 本発明の効果の実証試験における実施例の外観を表した写真である。1 is a photograph showing the appearance of an example in a demonstration test of the effects of the present invention. 本発明の効果の実証試験における比較例の外観を表した写真である。It is a photograph showing the external appearance of a comparative example in a demonstration test of the effects of the present invention.

『第一実施形態』
以降の説明では、「表面」を「表面層」と記載し、「裏面」を「裏面層」と記載する。
本発明の第一実施形態について図1、図2及び図4に基づいて以下に説明する。なお図中、符号Sで指示するのものは、シート本体であり、符号Mで指示するものは、マトリックス樹脂である。また符号Pで指示するものは、表面層のUDシート片であり、符号Qで指示するものは、内側層のUDシート片である。また符号Fで指示するものは、炭素繊維である。
"First Embodiment"
In the following description, the "surface" is described as "surface layer", and the "back surface" is described as "back surface layer".
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 4. FIG . In the drawing, the material indicated by symbol S is the sheet body, and the material indicated by symbol M is the matrix resin. Further, the UD sheet piece of the surface layer is indicated by P, and the UD sheet piece of the inner layer is indicated by Q. Also, those designated by symbol F are carbon fibers.

「CFRPシートの構成」
[1]CFRPシートの基本構成について
まず本実施形態では、図1に示すように、CFRP層Sとその可視面側となる表面層の外側に透明樹脂層Cを形成してシート本体を構成している。またCFRP層Sは、図2(a)(b)(c)に示すように、多数のUDシート片P・Qをシート片同士が重なり合うように二次元方向に並べ、更にUDシート片P・Qの繊維方向をランダムに配向させた(UDシート片の繊維方向の向きがバラバラになるように並べた)炭素繊維材料を、マトリックス樹脂Mにより接着一体化して形成している。
"Construction of CFRP sheet"
[1] Basic Structure of CFRP Sheet First, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a sheet body is constructed by forming a transparent resin layer C on the outside of a CFRP layer S and a surface layer serving as the visible side of the CFRP layer S. ing. As shown in FIGS. 2(a), 2(b) and 2(c), the CFRP layer S consists of a large number of UD sheet pieces P and Q arranged two-dimensionally so that the sheet pieces overlap each other, and furthermore, the UD sheet pieces P and Carbon fiber materials in which the fiber direction of Q is randomly oriented (arranged so that the fiber direction of the UD sheet pieces is random) are bonded and integrated with a matrix resin M. As shown in FIG.

また上記CFRP層SのUDシート片P・Qには、図4(a)(b)に示すように連続繊維状の炭素繊維F・F…を長さ方向に揃えて配列した状態でマトリックス樹脂Mにより接着一体化したものを使用している。またCFRP層Sの非可視面となる裏面層または中間層については、図4(b)に示す矩形状のUDシート片Q・Q…を並べて構成する一方、CFRP層Sの表面層については、図4(a)に示す裏面層または中間層のUDシート片Qよりも平均厚みが小さいUDシート片P・P…を並べて構成し、少なくともその一部に非矩形状に歪んだシート片が含まれるようにしている。
In addition, as shown in FIGS. 4(a) and 4 (b), the UD sheet pieces P and Q of the CFRP layer S are provided with continuous fiber-like carbon fibers F and F, which are aligned in the length direction, and the matrix resin The one that is bonded and integrated by M is used. As for the back layer or intermediate layer, which is the invisible surface of the CFRP layer S, the rectangular UD sheet pieces Q Q shown in FIG. UD sheet pieces P · P … having a smaller average thickness than the UD sheet piece Q of the back layer or intermediate layer shown in FIG. so that it can be

上記のようにシート本体を構成することにより、裏面層や中間層の比較的厚みの大きいUDシート片Q・Q…によってCFRP層Sの機械的強度を確保しつつ、比較的厚みが小さく形状が不均一な表面層のUDシート片P・P…によって、図2(b)に示すようにシート本体に独特の外観を付与することができる。またCFRP層Sの表面層の外側に形成した透明樹脂層Cによってシート本体の表面の平滑性を向上させることもでき、またCFRP層Sの保護効果や光学的な視覚効果を付与することもできる。 By constructing the sheet body as described above, the relatively thick UD sheet pieces Q Q of the back layer and the intermediate layer ensure the mechanical strength of the CFRP layer S, while the thickness is relatively small and the shape is small. The UD sheet pieces P·P . Further, the transparent resin layer C formed on the outside of the surface layer of the CFRP layer S can improve the smoothness of the surface of the sheet body, and can also provide the CFRP layer S with a protective effect and an optical visual effect. .

[2]CFRP層の炭素繊維材料について
次に上記シート本体の各構成要素について説明する。まず上記CFRP層SのUDシート片P・Qを構成する連続繊維状の炭素繊維Fに関しては、本実施形態ではフィラメントをストランド状に束ねた炭素繊維束(トウ)を使用している。また本実施形態では、炭素繊維FにPAN系炭素繊維を使用しているが、ピッチ系炭素繊維を使用することもできる。なお炭素繊維束を構成するフィラメントの本数は強度等に応じて任意に変更できる。
[2] Carbon Fiber Material of CFRP Layer Next, each component of the sheet body will be described. First, with regard to the continuous fiber-like carbon fibers F constituting the UD sheet pieces PQ of the CFRP layer S, in this embodiment, carbon fiber bundles (tows) in which filaments are bundled into strands are used. Also, in the present embodiment, PAN-based carbon fibers are used as the carbon fibers F, but pitch-based carbon fibers can also be used. The number of filaments constituting the carbon fiber bundle can be arbitrarily changed according to the strength and the like.

[3]CFRP層のマトリックス樹脂について
また上記CFRP層Sのマトリックス樹脂Mに関しては、本実施形態ではポリアミド系樹脂(ナイロン樹脂)を使用しているが、これに限らず炭素繊維材料に対して含浸性を有する他の熱可塑性樹脂(アクリル樹脂やポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ABS樹脂、ポリエーテルイミド、フッ素系樹脂、ポリフェニレンサルファイド等)や、熱硬化性樹脂を使用することもできる。
[3] Regarding the matrix resin of the CFRP layer As for the matrix resin M of the CFRP layer S, polyamide resin (nylon resin) is used in the present embodiment, but the carbon fiber material is not limited to this. Other thermoplastic resins (acrylic resin, polyester, polyolefin, polystyrene, polycarbonate, ABS resin, polyetherimide, fluororesin, polyphenylene sulfide, etc.) and thermosetting resins can also be used.

またCFRP層Sと透明樹脂層Cを熱プレスにより一体化する場合(詳しくは後述する)には、CFRP層Sのマトリックス樹脂に、透明樹脂層Cの熱可塑性樹脂と密着性を有する熱可塑性樹脂を使用することで、熱プレス時に表面層のUDシート片Pを解け易くすることができる。 When the CFRP layer S and the transparent resin layer C are integrated by hot pressing (which will be described later in detail), a thermoplastic resin having adhesiveness to the thermoplastic resin of the transparent resin layer C is added to the matrix resin of the CFRP layer S. By using, the UD sheet piece P of the surface layer can be easily melted during hot pressing.

[4]UDシート片の形状について
[4-1]表面層のUDシート片の形状
また上記CFRP層Sの表面層のUDシート片Pに関しては、本実施形態では意匠効果を高めるために非矩形状に歪んだUDシート片Pの割合を30%以上にしている。なお非矩形状のUDシート片Pについては、図4(a)に示すようにUDシート片の長さ寸法の最大値X1と最小値X2の差が最大値X1の10%以上の大きさとなるもの、または幅寸法の最大値Y1と最小値Y2の差が最大値Y1の10%以上となるものを指す。
[4] Shape of UD sheet piece
[4-1] Shape of UD sheet piece of surface layer In addition, regarding the UD sheet piece P of the surface layer of the CFRP layer S, in the present embodiment, the UD sheet piece P is distorted in a non-rectangular shape in order to enhance the design effect. ratio of 30% or more. As for the non-rectangular UD sheet piece P, as shown in FIG. 4 (a), the difference between the maximum value X1 and the minimum value X2 of the length dimension of the UD sheet piece is 10% or more of the maximum value X1. or the difference between the maximum value Y1 and the minimum value Y2 of the width dimension is 10% or more of the maximum value Y1.

また上記表面層のUDシート片Pの厚みに関しては、本実施形態では表面層のUDシート片Pの形状の歪みが大きくなるように平均厚みが裏面層または中間層のUDシート片Qの平均厚みの半分程度となるようにしている。また本実施形態では、UDシート片Pの幅寸法の最大値Y1の平均値を平均幅として、この平均幅が裏面層または中間層のUDシート片Qの平均幅の1.5倍以上となるようにしている。また本実施形態では、上記表面層のUDシート片Pの一つ当たりの平均面積が、内側層のUDシート片Qの平均面積よりも大きくなるようにしている。Regarding the thickness of the UD sheet piece P of the surface layer, in the present embodiment, the average thickness of the UD sheet piece Q of the back layer or the intermediate layer is set so that the distortion of the shape of the UD sheet piece P of the surface layer becomes large. is set to be about half of Further, in the present embodiment, the average value of the maximum value Y1 of the width dimension of the UD sheet piece P is defined as the average width, and this average width is set to be 1.5 times or more of the average width of the UD sheet piece Q of the back layer or the intermediate layer. I have to. Further, in this embodiment, the average area per UD sheet piece P of the surface layer is set to be larger than the average area of the UD sheet piece Q of the inner layer.

また本実施形態では、上記表面層のUDシート片Pの形状の歪みが大きくなるように、表面層のUDシート片Pの平均幅が、裏面層または中間層のUDシート片Qの平均幅よりも大きくなるようにしている。また同様の目的で、表面層のUDシート片Pの並列する炭素繊維F同士が部分的に分離した解け部Lの割合が裏面層または中間層のUDシート片Qよりも大きくなるようにしている。 Further, in the present embodiment, the average width of the UD sheet pieces P of the surface layer is larger than the average width of the UD sheet pieces Q of the back layer or the intermediate layer so that the distortion of the shape of the UD sheet pieces P of the surface layer becomes large. is also getting bigger. For the same purpose, the ratio of the raveling portion L where the parallel carbon fibers F of the UD sheet piece P of the surface layer are partially separated from each other is made larger than that of the UD sheet piece Q of the back layer or intermediate layer. .

[4-2]裏面層または中間層のUDシート片の形状
また上記CFRP層Sの裏面層または中間層のUDシート片Qに関しては、本実施形態では幅W5mm×長さL20mmのものを使用しているが、強度や賦形性を考慮して幅W2mm~20mm(好ましくは5mm~10mm)、長さL5mm~70mm(好ましくは10mm~30mm)、幅Wと長さLの比率1:1~1:6の矩形状のものを使用するのが好ましい。なお本明細書中においては、炭素繊維Fの長さ方向に沿った方向をUDシート片Pの長さ方向とし、それに垂直な方向を幅方向とする。また裏面層または中間層のUDシート片Qの厚みに関しては、40μm~100μmの範囲とするのが好ましい。
[4-2] Shape of back layer or intermediate layer UD sheet piece Q As for the back layer or intermediate layer UD sheet piece Q of the above-mentioned CFRP layer S, in this embodiment, a width W of 5 mm and a length L of 20 mm is used. However, in consideration of strength and formability, the width W is 2 mm to 20 mm (preferably 5 mm to 10 mm), the length L is 5 mm to 70 mm (preferably 10 mm to 30 mm), and the ratio of width W to length L is 1: 1 ~ It is preferred to use 1:6 squares. In this specification, the direction along the length direction of the carbon fibers F is defined as the length direction of the UD sheet piece P, and the direction perpendicular thereto is defined as the width direction. Further, the thickness of the UD sheet piece Q of the back layer or intermediate layer is preferably in the range of 40 μm to 100 μm.

[4-3]UDシート片の重ね枚数
また本実施形態では、上記CFRP層S中に積層するUDシート片P・Qの厚さ方向の平均枚数を、5.0枚~8.0枚の範囲に設計しているが、シート本体の強度に応じて任意の枚数で設計することができる。またCFRP層Sの厚みに関しては、0.3mm~1.0mmの範囲で設計するのが好ましいが、これよりも厚い板状に形成することもできる。
[4-3] Number of stacked UD sheet pieces In this embodiment, the average number of UD sheet pieces P and Q laminated in the CFRP layer S in the thickness direction is designed to be in the range of 5.0 to 8.0. However, it is possible to design with any number of sheets according to the strength of the sheet body. As for the thickness of the CFRP layer S, it is preferable to design it in the range of 0.3 mm to 1.0 mm, but it can be formed in a plate shape with a thickness greater than this.

[5]CFRP層の表面層・裏面層・中間層について
また上記CFRP層Sの可視面となる表面層については、本実施形態ではシート本体の片面のみに形成しているが、シート本体の両面に形成することもできる。その場合、CFRP層Sの裏面層は存在せず表面層と中間層のみで構成される。またCFRP層Sの厚みが非常に小さい場合には、中間層が存在せず表面層と裏面層のみで構成されるケースもあり得る。
[5] Regarding the surface layer, back layer, and intermediate layer of the CFRP layer In this embodiment, the surface layer, which is the visible surface of the CFRP layer S, is formed only on one side of the sheet body. can also be formed into In that case, the back layer of the CFRP layer S does not exist and is composed only of the surface layer and the intermediate layer. Further, when the thickness of the CFRP layer S is very small, there may be a case where the intermediate layer is not present and the CFRP layer is composed only of the surface layer and the back layer.

[6]透明樹脂層について
[6-1]透明樹脂層の材料
また上記透明樹脂層Cの材料については、本実施形態ではポリアミド系樹脂を使用しているが、これに限らず炭素繊維材料に対して含浸性を有する他の熱可塑性樹脂(アクリル樹脂やPET、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ABS樹脂、ポリエーテルイミド、フッ素系樹脂、ポリフェニレンサルファイド等)や、熱硬化性樹脂を使用することもできる。また透明樹脂層Cは、無色透明なものだけでなく若干色が付いた半透明のものも含まれる。
[6] Transparent resin layer
[6-1] Material of the transparent resin layer In this embodiment, the material of the transparent resin layer C is a polyamide-based resin. Thermoplastic resins (acrylic resin, PET, polyethylene, polystyrene, polycarbonate, ABS resin, polyetherimide, fluororesin, polyphenylene sulfide, etc.) and thermosetting resins can also be used. Further, the transparent resin layer C includes not only a colorless and transparent one but also a slightly colored translucent one.

[6-2]透明樹脂層の厚み
また透明樹脂層Cの厚みについては、CFRP層Sの厚みが小さい場合、材料として使用する樹脂フィルムの目付量を、UDシート片全体の目付量に対して5%以上(より好ましくは5~100%、更に好ましくは10~50%)の大きさとするのが好ましい。なおCFRP層Sの厚みが大きい場合(分厚い板状に形成する場合)には、樹脂フィルムの目付量をUDシート片全体の目付量に対して5%よりも小さくすることもできる。
[6-2] Thickness of transparent resin layer In addition, regarding the thickness of transparent resin layer C, when the thickness of CFRP layer S is small, the basis weight of the resin film used as the material is set to the basis weight of the entire UD sheet piece. A size of 5% or more (more preferably 5 to 100%, still more preferably 10 to 50%) is preferred. When the thickness of the CFRP layer S is large (when formed into a thick plate), the basis weight of the resin film can be made smaller than 5% of the total basis weight of the UD sheet piece.

「CFRPシートの製造方法(i)」
次に上記CFRPシートの製造方法(i)について説明する。本製法においては、まずUDシートを裁断して均一な矩形状のUDシート片を作製した後、二次元方向に並べた多数のUDシート片と透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂フィルムとをロール成形することにより両者を仮接着して、CFRP層と透明樹脂層が一体となった中間シート材を作製する。そしてロール成形により作製された中間シート材を、更に熱プレスして表面層のUDシート片を歪ませた後、冷却プレスを行う。
"CFRP sheet manufacturing method (i)"
Next, the manufacturing method (i) of the CFRP sheet will be described. In this manufacturing method, a UD sheet is first cut to produce a uniform rectangular UD sheet piece, and then a large number of UD sheet pieces arranged in a two-dimensional direction and a thermoplastic resin film, which is the material of the transparent resin layer, are combined. By roll forming, the two are temporarily bonded to produce an intermediate sheet material in which the CFRP layer and the transparent resin layer are integrated. Then, the intermediate sheet material produced by roll forming is further hot-pressed to distort the UD sheet piece of the surface layer, and then cooled-pressed.

なお上記表面層のUDシート片が歪む原理については、CFRP層表面の微細な凹凸に溶融した透明樹脂が流動(変形)して入り込む際に、加熱により結合力が弱まったUDシート片の炭素繊維がつられて移動することで生じるものと推測される。また上記熱プレス時に炭素繊維同士の結合力が弱まったUDシート片が潰されて炭素繊維が幅方向に移動することで、表面層のUDシート片の厚みが裏面層または中間層のUDシート片の厚みよりも小さくなり、かつ、表面層のUDシート片の幅寸法が裏面層または中間層のUDシート片の幅寸法よりも大きくなる。 Regarding the principle of distortion of the UD sheet piece of the surface layer, the carbon fiber of the UD sheet piece whose bonding strength is weakened by heating when the molten transparent resin flows (deforms) and enters into the fine unevenness of the CFRP layer surface. It is presumed that it is caused by being dragged and moving. In addition, the UD sheet pieces in which the bonding force between the carbon fibers is weakened during the heat pressing are crushed and the carbon fibers move in the width direction, so that the thickness of the UD sheet piece of the surface layer is reduced to the thickness of the UD sheet piece of the back layer or intermediate layer. and the width dimension of the UD sheet piece of the surface layer is greater than the width dimension of the UD sheet piece of the back layer or the intermediate layer.

また本製法では、上記中間シート材に対する熱プレスの加圧力を、UDシート片と樹脂フィルムを仮接着する際のロール成形の加圧力よりも大きくすることにより、透明樹脂の流動性(変形性)を高めて表面層のUDシート片の形状を大きく歪曲させている。また中間シート材に対する熱プレスの加圧力を高めることで、表面層のUDシート片により多くの解け部を形成することができる。 In addition, in this manufacturing method, the fluidity (deformability) of the transparent resin is improved by making the pressure of the heat press on the intermediate sheet material larger than the pressure of the roll forming when temporarily bonding the UD sheet piece and the resin film. is increased to greatly distort the shape of the UD sheet piece of the surface layer. Further, by increasing the pressure applied by the heat press to the intermediate sheet material, it is possible to form more unraveled portions in the UD sheet pieces of the surface layer.

また本製法においては、上記のように透明樹脂層の材料に熱可塑性樹脂フィルムを使用しているが、樹脂フィルムの代わりに粒状または短繊維状の熱可塑性樹脂を積層してUDシート片に仮接着し、これらを熱プレスして透明樹脂層を形成することもでき、その場合にも上記と同様、表面層のUDシート片を歪ませることができる。また上記樹脂フィルムの目付量は、UDシート片全体の目付量に対して5%以上(より好ましくは5~100%、更に好ましくは10~50%)の大きさとするのが好ましい。 In this manufacturing method, a thermoplastic resin film is used as the material of the transparent resin layer as described above, but instead of the resin film, granular or short fiber thermoplastic resin is laminated to temporarily form a UD sheet piece. A transparent resin layer can also be formed by bonding and hot-pressing them, and in that case, the UD sheet piece of the surface layer can be distorted in the same manner as described above. The weight per unit area of the resin film is preferably 5% or more (more preferably 5% to 100%, still more preferably 10% to 50%) relative to the total weight per unit area of the UD sheet piece.

また上記中間シート材の作製方法については、必ずしも樹脂フィルムを使用する必要はなく、二次元方向に並べた多数のUDシート片に対し、透明樹脂層の材料である溶融樹脂をコーティングして熱プレスすることによりCFRP層と透明樹脂層が一体となった中間シート材を作製することもできる。またその場合には、中間シート材に対する熱プレスの加圧力を、溶融樹脂がコーティングされたUDシート片に対する熱プレスの加圧力よりも大きくするのが好ましい。 Regarding the method of manufacturing the intermediate sheet material, it is not always necessary to use a resin film, and a large number of UD sheet pieces arranged in a two-dimensional direction are coated with a molten resin, which is the material of the transparent resin layer, and hot-pressed. By doing so, an intermediate sheet material in which the CFRP layer and the transparent resin layer are integrated can be produced. In this case, it is preferable that the pressure applied by the hot press to the intermediate sheet material is greater than the pressure applied by the hot press to the UD sheet piece coated with the molten resin.

「CFRPシートの製造方法(ii)」
次に上記CFRPシートの製造方法(ii)について説明する。本製法においては、連続繊維状の炭素繊維と熱可塑性樹脂とをロール成形することにより炭素繊維同士を接着してUDシートを作製すると共に、このUDシートを裁断して均一な矩形状のUDシート片を作製する。その後、透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂フィルム上にUDシート片を二次元方向に並べて配置し、これらを加熱圧縮成形(スタンパブル成形等)することにより表面層のUDシート片を歪ませてシート本体を製造する。
"CFRP sheet manufacturing method (ii)"
Next, the manufacturing method (ii) of the CFRP sheet will be described. In this manufacturing method, a continuous carbon fiber and a thermoplastic resin are roll-molded to bond the carbon fibers together to produce a UD sheet, and the UD sheet is cut to form a uniform rectangular UD sheet. Make a piece. After that, the UD sheet pieces are arranged two-dimensionally on the thermoplastic resin film which is the material of the transparent resin layer, and the UD sheet pieces of the surface layer are distorted by heat compression molding (stampable molding, etc.). Manufacture the seat body.

また本製法では、上記樹脂フィルムとUDシート片に対する加熱圧縮成形の加圧力を、UDシート作製時のロール成形の加圧力よりも大きくすることにより、透明樹脂の流動性(変形性)を高めて表面層のUDシート片の形状を大きく歪曲させている。また樹脂フィルムとUDシート片に対する加熱圧縮成形の加圧力を高めることで、表面層のUDシート片により多くの解け部を形成することができる。 In addition, in this manufacturing method, the fluidity (deformability) of the transparent resin is increased by making the pressure applied to the resin film and the UD sheet pieces in the heat compression molding higher than the pressure applied in the roll molding during the production of the UD sheet. The shape of the UD sheet piece of the surface layer is greatly distorted. Further, by increasing the pressure applied to the resin film and the UD sheet pieces in the heat compression molding, more loose portions can be formed in the UD sheet pieces of the surface layer.

また本製法においては、上記熱可塑性樹脂フィルムの代わりに粒状または短繊維状の熱可塑性樹脂を積層して透明樹脂層を形成することもでき、その場合にも上記と同様、表面層のUDシート片を歪ませることができる。また上記樹脂フィルムの目付量は、UDシート片全体の目付量に対して5%以上(より好ましくは5~100%、更に好ましくは10~50%)の大きさとするのが好ましい。 Further, in this manufacturing method, a transparent resin layer can be formed by laminating a granular or short-fiber thermoplastic resin instead of the thermoplastic resin film. A piece can be distorted. The weight per unit area of the resin film is preferably 5% or more (more preferably 5% to 100%, still more preferably 10% to 50%) relative to the total weight per unit area of the UD sheet piece.

また上記加熱圧縮成形に関しては、必ずしも樹脂フィルムを使用する必要はなく、層状に並べた多数のUDシート片に透明樹脂層の材料である溶融樹脂をコーティングしたものに対して行うこともできる。 The heat compression molding does not always have to use a resin film, and can be performed on a large number of UD sheet pieces arranged in layers and coated with a molten resin, which is the material of the transparent resin layer.

『第二実施形態』
[1]CFRPシートの基本構成について
まず本実施形態では、図3(a)(b)(c)に示すように、UDシート片P・Qの重ね枚数を減らしてCFRP層Sを薄く形成すると共に、CFRP層Sの表面層及び裏面層のUDシート片P・Q…の両方に非矩形状に歪んだシート片が含まれるように構成している。また本実施形態では、上記CFRP層Sの表面層におけるUDシート片Pの一つ当たりの平均面積が、裏面層のUDシート片Qの平均面積よりも大きくなるようにしている。
"Second Embodiment"
[1] Basic structure of CFRP sheet First, in this embodiment, as shown in FIGS. At the same time, both the UD sheet pieces P, Q, . Further, in this embodiment, the average area per UD sheet piece P in the surface layer of the CFRP layer S is made larger than the average area of the UD sheet piece Q in the back layer.

また上記CFRP層Sについては、透明樹脂が裏面層まで入り込むように厚さ0.1mm~0.2mm(UDシート片P・Qの平均重ね枚数2枚~4枚)の範囲内とするのが好ましい。また上記CFRP層Sの表面層のUDシート片Pは、非矩形状に歪んだUDシート片Pの割合が30%以上(好ましくは50%以上)とするのが好ましい。 The CFRP layer S preferably has a thickness within the range of 0.1 mm to 0.2 mm (average number of UD sheet pieces P and Q overlapped is 2 to 4) so that the transparent resin penetrates to the back layer. Moreover, it is preferable that the proportion of the UD sheet pieces P of the surface layer of the CFRP layer S is 30% or more (preferably 50% or more) that is distorted in a non-rectangular shape.

上記のようにシート本体を構成することにより、シート本体に独特の外観を付与することができる。またCFRP層Sの表面層の外側に形成した透明樹脂層Cによってシート本体の表面の平滑性を向上させることもでき、またCFRP層Sの保護効果や光学的な視覚効果を付与できる。なおその他の構成および製造方法については、第一実施形態と同様である。 By configuring the seat body as described above, it is possible to give the seat body a unique appearance. Further, the transparent resin layer C formed outside the surface layer of the CFRP layer S can improve the smoothness of the surface of the sheet body, and can provide the CFRP layer S with a protective effect and an optical visual effect. Other configurations and manufacturing methods are the same as in the first embodiment.

『第三実施形態』
「CFRPシートを用いた積層体の構成」
次に本発明の第三実施形態について説明する。本実施形態では、第一実施形態のCFRPシートをプラスチック材料の表面に熱プレスで積層一体化することにより表面の意匠性に優れた積層体を構成している(図示せず)。またCFRPシートを積層する対象としては、プラスチック材料だけでなく同種のCFRP材料や金属等の異種材料を採用することもできる。
"Third Embodiment"
"Structure of laminate using CFRP sheet"
Next, a third embodiment of the invention will be described. In this embodiment, the CFRP sheet of the first embodiment is laminated and integrated on the surface of a plastic material by hot pressing to form a laminate having excellent surface design (not shown). In addition to plastic materials, CFRP sheets of the same type or materials of different types such as metals can also be used for lamination of CFRP sheets.

[効果の実証試験(i)]
次に本発明の効果の実証試験(i)について説明する。本試験では、透明樹脂層の有無および表面層のUDシート片の非矩形状の割合および幅寸法が異なるCFRPシートのサンプルを複数作製し、これら各サンプル(下記の実施例1及び比較例1~2)の外観を評価した。
[Demonstration test of effect (i)]
Next, the demonstration test (i) of the effects of the present invention will be described. In this test, a plurality of CFRP sheet samples were prepared with or without a transparent resin layer and with different non-rectangular proportions and width dimensions of the UD sheet pieces in the surface layer. 2) was evaluated for appearance.

「実施例1」
本実施例では、第一実施形態の構成から成るCFRPシートにおいて、CFRP層のマトリックス樹脂および透明樹脂層の熱可塑性樹脂にそれぞれポリアミド系樹脂(ナイロン6)を使用し、製造方法(i)の方法によってサンプルの作製を行った。また本実施例では、仮接着時のロール成形の加圧力(中間シート材を製造する際の加圧力)を0.2~0.4MPaとし、中間シート材に対する熱プレスの加圧力(中間シート材からシート本体を製造する際の加圧力)を3MPaとした。
"Example 1"
In this example, in the CFRP sheet having the structure of the first embodiment, a polyamide resin (nylon 6) was used for each of the matrix resin of the CFRP layer and the thermoplastic resin of the transparent resin layer, and the manufacturing method (i) was used. Samples were prepared by Further, in this embodiment, the pressurizing force of the roll forming at the time of temporary bonding (the pressurizing force when manufacturing the intermediate sheet material) is set to 0.2 to 0.4 MPa, and the pressurizing force of the hot press to the intermediate sheet material (from the intermediate sheet material to the sheet main body). The pressurizing force in manufacturing the was set to 3 MPa.

そして、上記CFRP層の表面層の一部(10cm×10cm=100cm2)を目視確認したところ、表面層における非矩形状のUDシート片の割合は100%であり、またUDシート片の幅寸法が成形前の状態から1.5倍以上の大きさまで拡大したものの割合も100%であった。その結果、図5に示す外観となり独特の外観を有する意匠性の高いサンプルを作製できた。Then, when a part of the surface layer of the CFRP layer (10 cm × 10 cm = 100 cm 2 ) was visually confirmed, the proportion of non-rectangular UD sheet pieces in the surface layer was 100%, and the width dimension of the UD sheet pieces was The percentage of those that expanded to 1.5 times or more from the state before molding was also 100%. As a result, it was possible to produce a highly designed sample having an appearance shown in FIG. 5 and having a unique appearance.

「比較例1」
本比較例では、前記実施例において、CFRP層の裏面層の一部(10cm×10cm=100cm2)を目視で確認したところ、裏面層における非矩形状のUDシート片の割合は24%に留まり、UDシート片の幅寸法が1.5倍以上の大きさまで拡大したものの割合も18%に留まった。その結果、図6(a)に示す外観となり、裏面層においてはサンプルの意匠効果を充分に高めることができなかった。
"Comparative Example 1"
In this comparative example , when a part of the back layer of the CFRP layer (10 cm x 10 cm = 100 cm 2 ) was visually checked in the above example, the proportion of non-rectangular UD sheet pieces in the back layer remained at 24%. However, the ratio of UD sheet pieces whose width dimension was expanded to 1.5 times or more was only 18%. As a result, the appearance shown in FIG. 6(a) was obtained, and the design effect of the sample could not be sufficiently enhanced in the back layer .

「比較例2」
本比較例では、透明樹脂層を有しないCFRP層のみから成るCFRPシートにおいて、CFRP層のマトリックス樹脂にポリアミド系樹脂(ナイロン6)を使用し、UDシート片を熱プレス加工してサンプルの作製を行った。そして、CFRP層の表面層の一部(10cm×10cm=100cm2)を目視確認したところ、表面層における非矩形状のUDシート片の割合は0%であり、UDシート片の幅寸法が成形前の状態から1.5倍以上の大きさまで拡大したものの割合も0%であった。その結果、図6(b)に示す外観となりサンプルの意匠効果を充分に高めることができなかった。
"Comparative Example 2"
In this comparative example , in a CFRP sheet consisting of only a CFRP layer without a transparent resin layer, a polyamide resin (nylon 6) is used as the matrix resin of the CFRP layer, and a UD sheet piece is heat-pressed to prepare a sample. gone. Then, when a part of the surface layer of the CFRP layer (10 cm × 10 cm = 100 cm) was visually confirmed, the ratio of non-rectangular UD sheet pieces in the surface layer was 0%, and the width dimension of the UD sheet pieces was the same as before molding. The percentage of those that expanded from the state to 1.5 times or more was also 0%. As a result, the appearance shown in FIG. 6(b) was obtained, and the design effect of the sample could not be sufficiently enhanced.

<試験結果>
上記実施例1及び比較例1~2についての試験結果をまとめると、実施例1のサンプルは表面層の意匠性を充分に高めることができたのに対し、比較例1~2のサンプルは表面層の意匠性を充分に高めることができなかった。各サンプルの条件と試験結果をまとめた表を以下に示す。

Figure 0007118149000001
<Test results>
Summarizing the test results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the sample of Example 1 was able to sufficiently improve the design of the surface layer, while the samples of Comparative Examples 1 and 2 were It was not possible to sufficiently enhance the design of the layer . A table summarizing the conditions and test results of each sample is shown below.
Figure 0007118149000001

[効果の実証試験(ii)]
次に本発明の効果の実証試験(ii)について説明する。本試験では、材料として使用するUDシート片の幅寸法、Vf値が異なるCFRPシートのサンプルを複数作製し、これら各サンプル(下記の実施例1~3)の外観を評価した。
[Effect verification test (ii)]
Next, the demonstration test (ii) of the effects of the present invention will be described. In this test , a plurality of CFRP sheet samples having different width dimensions and Vf values of UD sheet pieces used as materials were prepared, and the appearance of each of these samples ( Examples 1 to 3 below) was evaluated.

「実施例1」
本実施例では、第二実施形態の構成から成るCFRPシートにおいて、CFRP層のマトリックス樹脂および透明樹脂層の熱可塑性樹脂にそれぞれポリアミド系樹脂(ナイロン6)を使用し、製造方法(i)によってサンプルの作製を行った。また本実施例では、材料として寸法が幅5mm×長さ20mm×厚さ0.043mm、Vf53%のUDシート片を使用した。
"Example 1"
In this example, in the CFRP sheet having the configuration of the second embodiment, a polyamide resin (nylon 6) was used for each of the matrix resin of the CFRP layer and the thermoplastic resin of the transparent resin layer, and the sample was prepared by the manufacturing method (i). was made. In this example, a UD sheet piece having dimensions of width 5 mm×length 20 mm×thickness 0.043 mm and Vf 53% was used as the material.

また本実施例では、二次元方向に並べた上記UDシート片と透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂フィルムとをロール温度270℃、ロール加圧力0.5MPaの条件でロール成形し、目付150g/m2、厚み0.15mm、Vf43.3%の中間シート材を作製した。そして、この中間シート材に対して金型温度270℃、加圧力3MPa、加圧時間0.5minの条件下で熱プレスを行った後、金型温度30℃、加圧力5MPa、加圧時間3minの条件下で冷却プレスを行って寸法が幅381mm×長さ277mm×厚さ0.12mm、Vf43.3%のシート本体を作製した。その結果、独特の外観を有する意匠性の高いサンプルを作製できた。 In this example, the UD sheet pieces arranged in two dimensions and the thermoplastic resin film which is the material of the transparent resin layer were roll-molded under the conditions of a roll temperature of 270°C and a roll pressure of 0.5 MPa, and the basis weight was 150 g/ An intermediate sheet material of m2, thickness 0.15 mm and Vf 43.3% was produced. Then, the intermediate sheet material was hot-pressed under the conditions of a mold temperature of 270°C, a pressure of 3 MPa, and a pressure time of 0.5 min. A sheet body having dimensions of 381 mm in width, 277 mm in length, 0.12 mm in thickness, and Vf of 43.3% was produced by cold pressing under the conditions. As a result, a highly designed sample with a unique appearance was produced.

「実施例2」
本実施例では、第二実施形態の構成から成るCFRPシートにおいて、CFRP層のマトリックス樹脂にポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、透明樹脂層の熱可塑性樹脂にポリアミド系樹脂を使用し、製造方法(i)によってサンプルの作製を行った。また本実施例では、材料として寸法が幅5mm×長さ20mm×厚さ0.048mm、Vf47%のUDシート片を使用した。
"Example 2"
In this example, in the CFRP sheet having the configuration of the second embodiment, a polyphenylene sulfide (PPS) resin is used as the matrix resin of the CFRP layer, and a polyamide resin is used as the thermoplastic resin of the transparent resin layer. Samples were prepared by In this example, a UD sheet piece having dimensions of width 5 mm, length 20 mm, thickness 0.048 mm, and Vf 47% was used as the material.

また本実施例では、二次元方向に並べた上記UDシート片と透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂フィルムとをロール温度270℃、ロール加圧力0.5MPaの条件でロール成形し、目付150g/m2、厚み0.15mm、Vf35%の中間シート材を作製した。そして、この中間シート材に対して金型温度320℃、加圧力3MPa、加圧時間0.5minの条件下で熱プレスを行った後、金型温度30℃、加圧力5MPa、加圧時間3minの条件下で冷却プレスを行って寸法が幅381mm×長さ277mm×厚さ0.12mm、Vf35%のシート本体を作製した。その結果、独特の外観を有する意匠性の高いサンプルを作製できた。 In this example, the UD sheet pieces arranged in two dimensions and the thermoplastic resin film which is the material of the transparent resin layer were roll-molded under the conditions of a roll temperature of 270°C and a roll pressure of 0.5 MPa, and the basis weight was 150 g/ An intermediate sheet material of m2, thickness 0.15 mm and Vf 35% was produced. Then, the intermediate sheet material was hot-pressed under the conditions of a mold temperature of 320°C, a pressure of 3 MPa, and a pressure time of 0.5 min. A sheet body having dimensions of 381 mm in width, 277 mm in length, 0.12 mm in thickness, and Vf of 35% was produced by cold pressing under these conditions. As a result, a highly designed sample with a unique appearance was produced.

「実施例3」
本実施例では、第二実施形態の構成から成るCFRPシートにおいて、CFRP層のマトリックス樹脂にポリカーボネート(PC)樹脂、透明樹脂層の熱可塑性樹脂にポリアミド系樹脂を使用し、製造方法(i)によってサンプルの作製を行った。また本実施例では、材料として寸法が幅5mm×長さ20mm×厚さ0.048mm、Vf47%のUDシート片を使用した。
"Example 3"
In this example, in the CFRP sheet having the configuration of the second embodiment, polycarbonate (PC) resin was used as the matrix resin of the CFRP layer, and polyamide resin was used as the thermoplastic resin of the transparent resin layer. A sample was produced. In this example, a UD sheet piece having dimensions of width 5 mm, length 20 mm, thickness 0.048 mm, and Vf 47% was used as the material.

また本実施例では、二次元方向に並べた上記UDシート片と透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂フィルムとをロール温度270℃、ロール加圧力0.5MPaの条件でロール成形し、目付150g/m2、厚み0.15mm、Vf35%の中間シート材を作製した。そして、この中間シート材に対して金型温度300℃、加圧力3MPa、加圧時間0.5minの条件下で熱プレスを行った後、金型温度30℃、加圧力5MPa、加圧時間3minの条件下で冷却プレスを行って寸法が幅381mm×長さ277mm×厚さ0.12mm、Vf35%のシート本体を作製した。その結果、独特の外観を有する意匠性の高いサンプルを作製できた。 In this example, the UD sheet pieces arranged in two dimensions and the thermoplastic resin film which is the material of the transparent resin layer were roll-molded under the conditions of a roll temperature of 270°C and a roll pressure of 0.5 MPa, and the basis weight was 150 g/ An intermediate sheet material of m2, thickness 0.15 mm and Vf 35% was produced. Then, the intermediate sheet material was hot-pressed under the conditions of a mold temperature of 300°C, a pressure of 3 MPa, and a pressure time of 0.5 min. A sheet body having dimensions of 381 mm in width, 277 mm in length, 0.12 mm in thickness, and Vf of 35% was produced by cold pressing under these conditions. As a result, a highly designed sample with a unique appearance was produced.

<試験結果>
上記実施例1~3についての試験結果をまとめると、実施例1~3の何れのサンプルについても意匠性を充分に高めることができた。なお各サンプルの条件をまとめた表を以下に示す。

Figure 0007118149000002

Figure 0007118149000003

Figure 0007118149000004
<Test results>
Summarizing the test results of Examples 1 to 3 above, it was found that all samples of Examples 1 to 3 could be sufficiently improved in designability. A table summarizing the conditions of each sample is shown below.
Figure 0007118149000002

Figure 0007118149000003

Figure 0007118149000004

S CFRP層
M 透明樹脂層
P 表面層のUDシート片
Q 裏面層または中間層のUDシート片
S CFRP layer M Transparent resin layer P Surface layer UD sheet piece Q Back layer or intermediate layer UD sheet piece

Claims (10)

一つの層であるCFRP層(S)の一方の面に熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層(C)が形成されて成るCFRPシートにおいて、
前記CFRP層(S)が、連続繊維状の複数の炭素繊維を長さ方向に揃えて配列した状態で熱可塑性樹脂のマトリックス樹脂(M)により接着一体化して成る複数のUDシート片を、各シート片の繊維方向をランダムに配向させた状態で、かつ、各シート片同士が重なり合うように二次元方向に並べた状態でマトリックス樹脂(M)により接着して形成されている一方、
前記CFRP層(S)において重なり合うように二次元方向に並べられた複数のUDシート片のうち、前記透明樹脂層側の反対面である裏面側に現れているUDシート片は矩形状であるのに対し、
前記透明樹脂層側の表面側には、前記裏面側に現れているUDシート片よりも平均厚みが小さく、かつ、炭素繊維の長さ方向の寸法の最大値と最小値の差が前記長さ方向の寸法の最大値の10%以上または炭素繊維の長さ方向と垂直方向の寸法の最大値と最小値の差が前記垂直方向の寸法の最大値の10%以上の大きさとなっている非矩形状に歪んだUDシート片が、前記表面側に現れているUDシート片全体の30%以上の割合で現れていることを特徴とするCFRPシート。
A CFRP sheet in which a transparent resin layer (C) made of a thermoplastic resin is formed on one side of a CFRP layer (S), which is one layer,
In the CFRP layer (S), a plurality of UD sheet pieces formed by bonding and integrating a plurality of continuous fiber-like carbon fibers arranged in the longitudinal direction with a matrix resin (M) of a thermoplastic resin are each While the fiber directions of the sheet pieces are randomly oriented and the sheet pieces are arranged in a two-dimensional direction so as to overlap each other, the sheet pieces are adhered with the matrix resin (M),
Among the plurality of UD sheet pieces arranged two-dimensionally so as to overlap each other in the CFRP layer (S), the UD sheet piece appearing on the back surface side opposite to the transparent resin layer side has a rectangular shape. for
On the surface side of the transparent resin layer side, the average thickness is smaller than the UD sheet piece appearing on the back side, and the difference between the maximum and minimum values of the dimensions in the length direction of the carbon fibers is the length 10% or more of the maximum dimension in the direction, or the difference between the maximum and minimum values of the carbon fiber length direction and the vertical dimension is 10% or more of the maximum dimension in the vertical direction A CFRP sheet characterized in that rectangular distorted UD sheet pieces appear at a rate of 30% or more of the entire UD sheet pieces appearing on the surface side.
一つの層であるCFRP層(S)の一方の面に熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層(C)が形成されて成るCFRPシートにおいて、
前記CFRP層(S)が、連続繊維状の複数の炭素繊維を長さ方向に揃えて配列した状態で熱可塑性樹脂のマトリックス樹脂(M)により接着一体化して成る複数のUDシート片を、各シート片の繊維方向をランダムに配向させた状態で、かつ、各シート片同士が重なり合うように二次元方向に並べた状態でマトリックス樹脂(M)により接着して形成されている一方、
前記CFRP層(S) において重なり合うように二次元方向に並べられた複数のUDシート片のうち、前記透明樹脂層側である表面側に現れているUDシート片、及び前記透明樹脂層側の反対面である裏面側に現れているUDシート片には炭素繊維の長さ方向の寸法の最大値と最小値の差が前記長さ方向の寸法の最大値の10%以上または炭素繊維の長さ方向と垂直方向の寸法の最大値と最小値の差が前記垂直方向の寸法の最大値の10%以上の大きさとなっている非矩形状に歪んだUDシート片が含まれ、
前記表面側に現れているUDシート片に含まれる非矩形状に歪んだUDシート片は、前記表面側に現れているUDシート片全体の30%以上の割合となっていることを特徴とするCFRPシート。
A CFRP sheet in which a transparent resin layer (C) made of a thermoplastic resin is formed on one side of a CFRP layer (S), which is one layer,
In the CFRP layer (S), a plurality of UD sheet pieces formed by bonding and integrating a plurality of continuous fiber-like carbon fibers arranged in the longitudinal direction with a matrix resin (M) of a thermoplastic resin are each While the fiber directions of the sheet pieces are randomly oriented and the sheet pieces are arranged in a two-dimensional direction so as to overlap each other, the sheet pieces are adhered with the matrix resin (M),
Among the plurality of UD sheet pieces arranged in the two-dimensional direction so as to overlap in the CFRP layer (S), the UD sheet piece appearing on the surface side, which is the transparent resin layer side, and the opposite side of the transparent resin layer side In the UD sheet piece appearing on the back side, which is the surface, the difference between the maximum value and the minimum value of the lengthwise dimension of the carbon fiber is 10% or more of the maximum value of the lengthwise dimension, or the length of the carbon fiber comprising a piece of non-rectangularly distorted UD sheet in which the difference between the maximum and minimum directional and vertical dimensions is greater than or equal to 10% of said maximum vertical dimension;
The non-rectangularly distorted UD sheet pieces contained in the UD sheet pieces appearing on the surface side are characterized by accounting for 30% or more of the entire UD sheet pieces appearing on the surface side. CFRP sheet.
CFRP層(S)の表面側に現れているUDシート片(P)の一つ当たりの平均面積が、裏面側に現れているUDシート片(Q)の平均面積よりも大きいことを特徴とする請求項1または2に記載のCFRPシート。 The average area per UD sheet piece (P) appearing on the front side of the CFRP layer (S) is larger than the average area of the UD sheet piece (Q) appearing on the back side. The CFRP sheet according to claim 1 or 2. CFRP層(S)の表面側に現れているUDシート片(P)における並列する炭素繊維同士が部分的に分離した解け部(L)の割合が、裏面側に現れているUDシート片(Q)よりも大きいことを特徴とする請求項1~3の何れか一つに記載のCFRPシート。 The ratio of the unraveled portion (L) where the parallel carbon fibers are partially separated in the UD sheet piece (P) appearing on the front side of the CFRP layer (S) is the UD sheet piece (Q ), the CFRP sheet according to any one of claims 1 to 3. CFRPシートの製造方法において、連続繊維状の複数の炭素繊維を長さ方向に揃えて配列した状態で熱可塑性樹脂のマトリックス樹脂により接着一体化したUDシートを矩形状に裁断して二次元方向に並べた複数のUDシート片と透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムとをロール成形して仮接着することにより、或いは二次元方向に並べた前記複数のUDシート片に透明樹脂層の材料である溶融した熱可塑性樹脂をコーティングして熱プレスすることによりCFRP層と透明樹脂層が一体となった中間シート材を作製した後、
この中間シート材を更に熱プレスすることにより、前記透明樹脂層側である表面側に現れるUDシート片全体の30%以上を、炭素繊維の長さ方向の寸法の最大値と最小値の差が前記長さ方向の寸法の最大値の10%以上または炭素繊維の長さ方向と垂直方向の寸法の最大値と最小値の差が前記垂直方向の寸法の最大値の10%以上の大きさとなっている非矩形状に歪ませ、
前記透明樹脂層側の反対面である裏面側に現れるUDシート片を、矩形状のUDシート片とすることを特徴とするCFRPシートの製造方法。
In the method of manufacturing a CFRP sheet, a UD sheet in which a plurality of continuous fiber-like carbon fibers are aligned in the length direction and integrated by bonding with a matrix resin of a thermoplastic resin is cut into a rectangular shape and two-dimensionally A plurality of UD sheet pieces arranged side by side and a resin film made of a thermoplastic resin which is the material of the transparent resin layer are roll-molded and temporarily adhered, or a transparent resin is applied to the plurality of UD sheet pieces arranged in a two-dimensional direction. After manufacturing an intermediate sheet material in which the CFRP layer and the transparent resin layer are integrated by coating the melted thermoplastic resin, which is the material of the layer, and hot-pressing,
By further heat-pressing this intermediate sheet material, 30% or more of the entire UD sheet piece appearing on the surface side, which is the transparent resin layer side, is reduced to the difference between the maximum value and the minimum value of the dimension in the length direction of the carbon fiber. 10% or more of the maximum dimension in the longitudinal direction, or the difference between the maximum and minimum dimensions of the carbon fiber in the longitudinal direction and the vertical direction is 10% or more of the maximum dimension in the vertical direction. is distorted into a non-rectangular shape,
A method for producing a CFRP sheet, wherein the UD sheet piece appearing on the back surface side opposite to the transparent resin layer side is a rectangular UD sheet piece.
CFRPシートの製造方法において、連続繊維状の複数の炭素繊維を長さ方向に揃えて配列した状態で熱可塑性樹脂のマトリックス樹脂により接着一体化したUDシートを矩形状に裁断して二次元方向に並べた複数のUDシート片と透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムとをロール成形して仮接着することにより、或いは二次元方向に並べた前記複数のUDシート片に透明樹脂層の材料である溶融した熱可塑性樹脂をコーティングして熱プレスすることによりCFRP層と透明樹脂層が一体となった中間シート材を作製した後、 In the method of manufacturing a CFRP sheet, a UD sheet in which a plurality of continuous fiber-like carbon fibers are aligned in the length direction and integrated by bonding with a matrix resin of a thermoplastic resin is cut into a rectangular shape and two-dimensionally A plurality of UD sheet pieces arranged side by side and a resin film made of a thermoplastic resin which is the material of the transparent resin layer are roll-molded and temporarily adhered, or a transparent resin is applied to the plurality of UD sheet pieces arranged in a two-dimensional direction. After manufacturing an intermediate sheet material in which the CFRP layer and the transparent resin layer are integrated by coating the melted thermoplastic resin, which is the material of the layer, and hot-pressing,
この中間シート材を更に熱プレスすることにより、前記透明樹脂層側である表面側に現れるUDシート片全体の30%以上を、炭素繊維の長さ方向の寸法の最大値と最小値の差が前記長さ方向の寸法の最大値の10%以上または炭素繊維の長さ方向と垂直方向の寸法の最大値と最小値の差が前記垂直方向の寸法の最大値の10%以上の大きさとなっている非矩形状に歪ませ、By further heat-pressing this intermediate sheet material, 30% or more of the entire UD sheet piece appearing on the surface side, which is the transparent resin layer side, is reduced to the difference between the maximum value and the minimum value of the dimension in the length direction of the carbon fiber. 10% or more of the maximum dimension in the longitudinal direction, or the difference between the maximum and minimum dimensions of the carbon fiber in the longitudinal direction and the vertical direction is 10% or more of the maximum dimension in the vertical direction. is distorted into a non-rectangular shape,
前記透明樹脂層側の反対面である裏面側に現れるUDシート片を、前記非矩形状に歪んだUDシート片を含むUDシート片とすることを特徴とするCFRPシートの製造方法。A method for producing a CFRP sheet, wherein the UD sheet pieces appearing on the back surface side opposite to the transparent resin layer side are UD sheet pieces including the UD sheet pieces distorted in a non-rectangular shape.
中間シート材に対する熱プレスの加圧力を、UDシート片と樹脂フィルムを仮接着する際のロール成形の加圧力、或いは溶融樹脂がコーティングされたUDシート片に対する熱プレスの加圧力よりも大きくすることを特徴とする請求項5または6記載のCFRPシートの製造方法。 The pressurizing force of the hot press to the intermediate sheet material is made larger than the pressurizing force of the roll forming when temporarily bonding the UD sheet piece and the resin film, or the pressurizing force of the hot press to the UD sheet piece coated with the molten resin. The method for producing a CFRP sheet according to claim 5 or 6 , characterized by: CFRPシートの製造方法において、長さ方向に揃えて配列した連続繊維状の複数の炭素繊維と熱可塑性樹脂とをロール成形することにより炭素繊維同士を前記熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂により接着一体化してUDシートを作製すると共に、このUDシートを矩形状に裁断して作製されたUDシート片を透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム上に二次元方向に配置して、或いは二次元方向に並べた前記複数のUDシート片に透明樹脂層の材料である溶融した熱可塑性樹脂をコーティングして加熱圧縮成形することにより、前記透明樹脂層側である表面側に現れるUDシート片全体の30%以上を、炭素繊維の長さ方向の寸法の最大値と最小値の差が前記長さ方向の寸法の最大値の10%以上または炭素繊維の長さ方向と垂直方向の寸法の最大値と最小値の差が前記垂直方向の寸法の最大値の10%以上の大きさとなっている非矩形状に歪ませ、
前記透明樹脂層側の反対面である裏面側に現れるUDシート片を、矩形状のUDシート片とすることを特徴とするCFRPシートの製造方法。
In the CFRP sheet manufacturing method, a plurality of continuous fiber-like carbon fibers aligned in the length direction and a thermoplastic resin are roll-molded to bond and integrate the carbon fibers with a matrix resin made of the thermoplastic resin. A UD sheet is produced by cutting the UD sheet into a rectangular shape, and a UD sheet piece produced by cutting the UD sheet is arranged in a two-dimensional direction on a resin film made of a thermoplastic resin that is the material of the transparent resin layer, Alternatively, the plurality of UD sheet pieces arranged in a two-dimensional direction are coated with a molten thermoplastic resin that is the material of the transparent resin layer, and the UD sheet appears on the surface side, which is the transparent resin layer side, by heat compression molding. 30% or more of the whole piece, the difference between the maximum and minimum values of the lengthwise dimension of the carbon fiber is 10% or more of the said maximum lengthwise dimension, or the lengthwise and perpendicular dimension of the carbon fiber distorted into a non-rectangular shape in which the difference between the maximum and minimum values of the
A method for producing a CFRP sheet, wherein the UD sheet piece appearing on the back surface side opposite to the transparent resin layer side is a rectangular UD sheet piece.
CFRPシートの製造方法において、長さ方向に揃えて配列した連続繊維状の複数の炭素繊維と熱可塑性樹脂とをロール成形することにより炭素繊維同士を前記熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂により接着一体化してUDシートを作製すると共に、このUDシートを矩形状に裁断して作製されたUDシート片を透明樹脂層の材料である熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム上に二次元方向に配置して、或いは二次元方向に並べた前記複数のUDシート片に透明樹脂層の材料である溶融した熱可塑性樹脂をコーティングして加熱圧縮成形することにより、前記透明樹脂層側である表面側に現れるUDシート片全体の30%以上を、炭素繊維の長さ方向の寸法の最大値と最小値の差が前記長さ方向の寸法の最大値の10%以上または炭素繊維の長さ方向と垂直方向の寸法の最大値と最小値の差が前記垂直方向の寸法の最大値の10%以上の大きさとなっている非矩形状に歪ませ、 In the method for producing a CFRP sheet, a plurality of continuous fiber-like carbon fibers aligned in the longitudinal direction and a thermoplastic resin are roll-molded to bond and integrate the carbon fibers with a matrix resin made of the thermoplastic resin. A UD sheet is produced by cutting the UD sheet into a rectangular shape, and a UD sheet piece produced by cutting the UD sheet is arranged in a two-dimensional direction on a resin film made of a thermoplastic resin that is the material of the transparent resin layer, or The plurality of UD sheet pieces arranged in a two-dimensional direction are coated with a molten thermoplastic resin, which is the material of the transparent resin layer, and the UD sheet pieces appear on the surface side, which is the transparent resin layer side, by heat compression molding. 30% or more of the whole, the difference between the maximum value and the minimum value of the length direction of the carbon fiber is 10% or more of the maximum value of the length direction of the carbon fiber, or the length direction and the vertical dimension of the carbon fiber distorted into a non-rectangular shape in which the difference between the maximum value and the minimum value is 10% or more of the maximum value of said vertical dimension;
前記透明樹脂層側の反対面である裏面側に現れるUDシート片を、前記非矩形状に歪んだUDシート片を含むUDシート片とすることを特徴とするCFRPシートの製造方法。A method for producing a CFRP sheet, wherein the UD sheet pieces appearing on the back surface side opposite to the transparent resin layer side are UD sheet pieces including the UD sheet pieces distorted in a non-rectangular shape.
樹脂フィルムの目付量が、UDシート片全体の目付量に対して5%以上の大きさであることを特徴とする請求項5~9の何れか一つに記載のCFRPシートの製造方法。
The method for producing a CFRP sheet according to any one of claims 5 to 9 , wherein the basis weight of the resin film is 5% or more of the basis weight of the entire UD sheet piece.
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