TW201903002A - 由碳纖維強化熱塑性樹脂所成之薄片及該薄片之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係以提供一種可簡化製造步驟，且機械特性優良之由碳纖維強化熱塑性樹脂所成之薄片及該薄片之製造方法為課題。此課題可藉由前述薄片來解決，該薄片係由包含聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之至少一種之熱塑性樹脂、碳纖維以及包含二氯甲烷之碳纖維強化熱塑性樹脂所組成之薄片，其特徵為前述薄片所包含之前述二氯甲烷之含量為10～10,000質量ppm。

Description

由碳纖維強化熱塑性樹脂所成之薄片及該薄片之製造方法
本發明係有關於一種適用於航空器構件、太空飛行器構件、汽車構件、船舶構件、電子設備構件及運動相關構件等之由碳纖維強化熱塑性樹脂所成之薄片及該薄片之製造方法。
由於碳纖維、玻璃纖維及芳綸纖維與金屬相比，比重較低，而且彈性模數及強度優異，其與各種基質樹脂組合而成的複合材料經使用於航空機構件、太空飛行器構件、汽車構件、船舶構件、土木建築材料及運動用品等諸多領域。尤其是碳纖維與環氧樹脂或不飽和聚酯樹脂組合而成之複合材料的碳纖維強化樹脂(CFRP)經廣泛使用。
習知以熱硬化性樹脂為基質的碳纖維強化樹脂有熱硬化需耗費龐大時間的缺點，而近年來，以熱塑性樹脂為基質的碳纖維強化熱塑性樹脂(以下有稱為“CFRTP”)可望作為可達高週期成形之複合材料而持續進行其之開發。 　　可成形複雜形狀之短纖維強化熱塑性樹脂目前既已實用化；然而，因強化纖維的纖維長度較短，而有與輕金屬相比彈性模數明顯較低的問題。因此，便有連續纖維強化熱塑性樹脂之強烈需求。
專利文獻1中揭示一種玻璃纖維織物強化聚碳酸酯樹脂成形體之製造方法，其係將樹脂含浸薄片與聚碳酸酯樹脂薄膜之層合體進行加熱及加壓，該樹脂含浸薄片係由含浸有聚碳酸酯樹脂之溶液之玻璃纖維織物去除前述溶液中之溶媒而得；惟就其機械特性，尚待更進一步之改善。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-140165號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明係以提供一種可簡化製造步驟，且機械特性優良之由碳纖維強化熱塑性樹脂所成之薄片及該薄片之製造方法為課題。 [解決課題之手段]
本案發明人等為解決上述課題而致力進行研究的結果發現，透過採用界面聚合法，並使用包含既定量之二氯甲烷的樹脂，可獲得可簡化製造步驟，且機械特性優良之由碳纖維強化熱塑性樹脂所成之薄片，終至完成本發明。亦即，上述課題可藉由以下之本發明來解決： 　　＜1＞ 一種薄片，其係由碳纖維強化熱塑性樹脂所組成之薄片，該碳纖維強化熱塑性樹脂包含熱塑性樹脂、碳纖維以及二氯甲烷，且該熱塑性樹脂包含聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之至少一種，其特徵為前述薄片所包含之前述二氯甲烷之含量為10～10,000質量ppm。 　　＜2＞ 如上述＜1＞之薄片，其中，前述碳纖維為連續纖維。 　　＜3＞ 如上述＜1＞或＜2＞之薄片，其中，包含20～80體積%之前述碳纖維、80～20體積%之前述熱塑性樹脂。 　　＜4＞ 如上述＜1＞至＜3＞中任一項之薄片，其中，前述聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之黏度平均分子量為10,000～100,000。 　　＜5＞ 一種層合薄片，其特徵為將上述＜1＞至＜4＞中任一項之薄片直接層合所成。 　　＜6＞ 如上述＜5＞之層合薄片，其中，不包含不含有碳纖維之薄片。 　　＜7＞ 一種碳纖維強化熱塑性樹脂薄片之製造方法，其特徵為包含以下步驟： 　　藉由界面聚合法，製造熱塑性樹脂溶液之步驟，該熱塑性樹脂溶液係由包含聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之至少一種之熱塑性樹脂溶解於二氯甲烷所成、 　　使前述熱塑性樹脂溶液含浸於碳纖維之步驟、 　　使前述二氯甲烷由含浸有前述熱塑性樹脂溶液之碳纖維揮發之步驟。 　　＜8＞ 如上述＜7＞之製造方法，其中前述熱塑性樹脂溶液中之聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之濃度為10～30質量%。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種可簡化製造步驟，且機械特性優良之由碳纖維強化熱塑性樹脂所成之薄片及該薄片之製造方法為課題。
[實施發明之形態]
以下，就本發明，例示製造例或實施例等詳細加以說明，惟本發明非限定於例示之製造例或實施例等，只要處於不大幅悖離本發明之內容的範圍，則亦可變更為任意方法來進行。 　　本發明之薄片係由包含聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之至少一種之熱塑性樹脂、碳纖維以及包含二氯甲烷之碳纖維強化熱塑性樹脂所組成之薄片，其特徵為前述薄片所包含之前述二氯甲烷之含量為10～10,000質量ppm。
＜碳纖維＞ 　　本發明中所使用之碳纖維較佳為連續纖維。連續纖維之纖維長平均較佳為10mm以上，更佳為30mm以上。又，作為連續纖維之形態，可舉出單向薄片、織物薄片、多軸層合薄片等。 　　隨碳纖維而異，纖維束(纖絲)所包含之單纖維數、纖絲束(絲束，tow)所包含之纖絲數或其構成各有不同；於本發明中，短纖維數、纖絲數或其構成不予限定，可使用各式各樣的碳纖維。
本發明中碳纖維強化熱塑性樹脂中之碳纖維之比例較佳為20～80體積%；基於碳纖維強化熱塑性樹脂的機械特性觀點，更佳為30～70體積%，再更佳為40～60體積%。
＜熱塑性樹脂＞ 　　本發明所用熱塑性樹脂所包含之聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之至少一種係具有衍生自下述通式(1)所示之二元酚的結構單元，其均聚物、共聚物皆可使用。(通式(1)中，R1 ～R4 分別獨立地表示氫、鹵素、硝基、可具有取代基之碳數1～20之烷基、可具有取代基之碳數1～5之烷氧基、可具有取代基之碳數6～12之芳基、可具有取代基之碳數7～17之芳烷基，或是可具有取代基之碳數2～15之烯基； 　　X為-O-、-S-、-SO-、-SO2 -、-CO-，或是下述式(2)～(5)之任一者所示之二價基)。式(2)中，R5 及R6 分別獨立地表示氫、鹵素、可具有取代基之碳數1～20之烷基、可具有取代基之碳數1～5之烷氧基、可具有取代基之碳數6～12之芳基、可具有取代基之碳數7～17之芳烷基或者可具有取代基之碳數2～15之烯基，或是R5 及R6 彼此鍵結而形成碳數3～20之碳環或者碳數1～20之雜環。 　　基於原料的取得容易性觀點，較佳的是R5 表示碳數1～3之烷基或是碳數6～12之芳基。 　　基於原料的取得容易性觀點，較佳的是R6 表示碳數1～3之烷基或是碳數6～12之芳基。 　　又，基於原料的取得容易性觀點，較佳的是R5 及R6 彼此鍵結而形成碳數6～12之碳環。 　　c表示0～20之整數，基於原料的取得容易性觀點，較佳為表示1或是2。 　　式(3)中，R7 及R8 分別獨立地表示氫、鹵素、可具有取代基之碳數1～20之烷基、可具有取代基之碳數1～5之烷氧基、可具有取代基之碳數6～12之芳基、可具有取代基之碳數7～17之芳烷基或者可具有取代基之碳數2～15之烯基，或是 　　R7 及R8 彼此鍵結而形成碳數3～20之碳環或者碳數1～20之雜環。 　　基於原料的取得容易性觀點，較佳的是R7 表示氫或是甲基。 　　基於原料的取得容易性觀點，較佳的是R8 表示氫或是甲基。 　　又，基於原料的取得容易性觀點，較佳的是R7 及R8 彼此鍵結而形成碳數5～12之碳環。 　　式(4)中，R9 ～R12 分別獨立地表示氫、鹵素、可具有取代基之碳數1～20，較佳為碳數1～9之烷基、可具有取代基之碳數1～5，較佳為碳數1～3之烷氧基、可具有取代基之碳數6～12，較佳為碳數6～8之芳基、可具有取代基之碳數7～17，較佳為碳數7～12之芳烷基、或者、可具有取代基之碳數2～15，較佳為碳數2～5之烯基。可具有之取代基為鹵素、碳數1～20之烷基、碳數6～12之芳基。又，R9 與R10 及R11 與R12 亦可各自彼此鍵結而形成碳數3～20之碳環或者碳數1～20之雜環。 　　式(5)中，R13 ～R22 分別獨立地表示氫原子、或是碳數1～3之烷基，R13 ～R22 中至少一者為碳數1～3之烷基。 　　基於原料的取得容易性觀點，較佳的是R13 ～R22 分別獨立地表示氫或是甲基。
作為上述通式(1)之二元酚，可舉出例如2,2-雙(4-羥苯基)丙烷[= 雙酚A]、雙(4-羥苯基)-對-二異丙基苯、4,4'-二羥基二苯酯、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二乙基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-乙基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二苯基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-苯基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥苯基)戊烷、2,4’-二羥基-二苯基甲烷、雙-(4-羥基-3-甲基苯基)甲烷、雙-(4-羥基-3-硝基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)乙烷、3,3-雙(4-羥苯基)戊烷、1,1-雙(4-羥苯基)環己烷[= 雙酚Z]、雙(4-羥苯基)碸、2,4’-二羥基二苯基碸、雙(4-羥苯基)硫醚、4,4’-二羥基二苯基醚、4,4’-二羥基-3,3’-二甲基二苯基醚、4,4’-二羥基-2,5-二乙氧基二苯基醚、1-苯基-1,1-雙(4-羥苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環己烷、1-苯基-1,1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)乙烷、雙(4-羥苯基)二苯基甲烷、雙(4-羥基-3-甲基苯基)二苯基甲烷、9,9-雙(4-羥苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀、2,2-雙(4-羥苯基)六氟丙烷等；較佳為雙(4-羥苯基)烷類，特佳為2,2-雙(4-羥苯基)丙烷[雙酚A]。此等芳香族二羥基化合物可單獨或混合2種以上使用。
本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂，基於為便於作為樹脂溶液來操作處理之溶液黏度的觀點，黏度平均分子量較佳為10,000～100,000，更佳為14,000～60,000，再更佳為16,000～40,000。 　　又，本發明中所使用之聚芳酯樹脂，基於為便於作為樹脂溶液來操作處理之溶液黏度的觀點，黏度平均分子量較佳為10,000～100,000，更佳為14,000～60,000，再更佳為16,000～40,000。
熱塑性樹脂中，只要可發揮本發明之效果則亦可包含前述聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之至少一種以外的成分，可摻混其他的樹脂及脫模劑、阻燃劑、抗氧化劑、熱穩定劑、阻燃輔助劑、紫外線吸收劑、著色劑、抗靜電劑、螢光增白劑、防霧劑、流動性改良劑、塑化劑、分散劑、抗菌劑等各種添加劑。 　　作為其他的樹脂，可舉出例如聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(PET樹脂)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT樹脂)、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂(PBT樹脂)等熱塑性聚酯樹脂；聚苯乙烯樹脂(PS樹脂)、耐衝擊聚苯乙烯樹脂(HIPS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂)等苯乙烯系樹脂；甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸橡膠-苯乙烯共聚物(MAS)等芯/殼型彈性體、聚酯系彈性體等彈性體；環狀環烯烴樹脂(COP樹脂)、環狀環烯烴(COP)共聚物樹脂等聚烯烴樹脂；聚醯胺樹脂(PA樹脂)；聚醯亞胺樹脂(PI樹脂)；聚醚醯亞胺樹脂(PEI樹脂)；聚胺基甲酸酯樹脂(PU樹脂)；聚苯醚樹脂(PPE樹脂)；聚苯硫醚樹脂(PPS樹脂)；聚碸樹脂(PSU樹脂)；聚甲基丙烯酸酯樹脂(PMMA樹脂)；聚己內酯等。 　　此等成分之熱塑性樹脂100質量%中之比例較佳為0～50質量%，更佳為0～20質量%。
＜二氯甲烷＞ 　　本發明之薄片，其特徵為該薄片所包含之二氯甲烷之含量為10～10,000質量ppm。該薄片所包含之二氯甲烷之含量較佳為10～5,000質量ppm，更佳為10～1,000質量ppm。二氯甲烷之含量若超過10,000質量ppm，將本發明之薄片以沖壓成形等進行熱加工時，會發生由所含二氯甲烷引起之熱加工時的氣體產生或熱加工後之薄片的外觀不良(孔洞)。 　　本發明之薄片所包含之二氯甲烷之含量的測定方法係如後述之實施例所記載。 　　於本發明中，作為將薄片所包含之二氯甲烷之含量調節成10～10,000質量ppm，而且獲得外觀良好之薄片之方法，可舉出例如在使前述二氯甲烷由含浸有熱塑性樹脂溶液之碳纖維揮發之步驟中，調節乾燥溫度及乾燥時間者；該熱塑性樹脂溶液係由包含聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之至少一種之熱塑性樹脂溶解於二氯甲烷所成。具體而言，較佳為例如以如風乾之無外部加熱者，或者以些微乾燥，使二氯甲烷揮發至一定程度，其後再進行外部加熱乾燥。風乾可單純放置於室溫下，亦可藉由送風來加速乾燥。
＜碳纖維強化熱塑性樹脂＞ 　　本發明之碳纖維強化熱塑性樹脂中之碳纖維與熱塑性樹脂之比例較佳係碳纖維為20～80體積%、熱塑性樹脂為80～20體積%；基於碳纖維強化熱塑性樹脂的機械強度觀點，更佳係碳纖維為30～70體積%、熱塑性樹脂為70～30體積%，再更佳係碳纖維為40～60體積%、熱塑性樹脂為60～40體積%。 　　碳纖維之比例少於此範圍時，碳纖維強化熱塑性樹脂之機械特性係與輕金屬同等或較其為差；碳纖維比例多於此範圍時，樹脂量較少，無法發揮基質樹脂所產生之碳纖維的集束作用，而導致機械強度降低。 　　本發明中之碳纖維強化熱塑性樹脂亦可包含碳纖維、熱塑性樹脂與二氯甲烷以外的成分。作為此等成分，可舉出其他的樹脂及脫模劑、阻燃劑、抗氧化劑、熱穩定劑、阻燃輔助劑、紫外線吸收劑、著色劑、抗靜電劑、螢光增白劑、防霧劑、流動性改良劑、塑化劑、分散劑、抗菌劑等各種添加劑。
＜薄片及層合薄片＞ 　　本發明之薄片之厚度不特別限定，較佳為0.01mm～1mm，更佳為0.05mm～0.5mm。 　　較佳作成將本發明之薄片直接層合所成之層合薄片。尤以不包含不含有碳纖維之薄片之層合薄片為更佳。 　　作為將本發明之薄片層合而製造層合薄片之方法，可舉出沖壓成形法等。
＜碳纖維強化熱塑性樹脂之製造方法＞ 　　本發明中製造碳纖維強化熱塑性樹脂之方法係包含以下步驟：藉由界面聚合法，製造熱塑性樹脂溶液之步驟，該熱塑性樹脂溶液係由包含聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之至少一種之熱塑性樹脂溶解於二氯甲烷所成、使前述熱塑性樹脂溶液含浸於碳纖維之步驟、使前述二氯甲烷由含浸有前述熱塑性樹脂溶液之碳纖維揮發之步驟。 　　於本發明之製造方法中，前述熱塑性樹脂溶液中之聚碳酸酯樹脂之濃度較佳為10～30質量%，更佳為12～25質量%。聚碳酸酯樹脂之濃度若低於10質量%，在次一步驟中的乾燥時會發生起泡；若高於30質量%，則溶液黏度會顯著變高而不易在含浸步驟中操作處理。 　　又，於本發明之製造方法中，前述熱塑性樹脂溶液中之聚芳酯樹脂之濃度較佳為10～30質量%，更佳為12～25質量%。聚芳酯樹脂之濃度若低於10質量%，在次一步驟中的乾燥時會發生起泡；若高於30質量%，則溶液黏度會顯著變高而不易在含浸步驟中操作處理。
(熱塑性樹脂溶液之製造步驟) 　　在藉由界面聚合法之反應時，係藉由在二氯甲烷及鹼水溶液的存在下，通常將pH保持於10以上，將包含二元酚及作為鏈終止劑之一元酚、視需求用於二元酚之抗氧化的抗氧化劑、及作為碳酸酯黏合劑之光氣或是三光氣之反應原料混合後，添加三級胺或是四級銨鹽等聚合觸媒而進行界面聚合，再將所得樹脂溶液純化，可得聚碳酸酯樹脂溶液。鏈終止劑的添加，只要是在從光氣化時至聚合反應開始時的期間，則不特別限定。此外，反應溫度為0～35℃，反應時間為數分鐘～數小時。
(含浸步驟) 　　其係使如聚碳酸酯樹脂溶液之熱塑性樹脂溶液含浸於碳纖維之步驟。含浸方法不特別限定，可採用使纖維浸漬於容納有溶液之槽中的方法、使其噴灑有通過溶液之槽中的方法、及對纖維噴射溶液噴射的方法等各種方法。此等當中，使纖維浸漬於容納有溶液之槽中的方法最為簡便，且可使溶液均勻地附著而較佳。
(揮發(乾燥)步驟) 　　其係使二氯甲烷由含浸有如聚碳酸酯樹脂溶液之熱塑性樹脂溶液之碳纖維揮發之步驟。較佳為例如以如風乾之無外部加熱者，或者以些微乾燥，使二氯甲烷揮發至一定程度，其後再進行外部加熱乾燥。風乾可單純放置於室溫下，亦可藉由送風來加速乾燥。 [實施例]
以下，根據實施例及比較例對本發明具體地加以說明。此外，只要可發揮本發明之效果，則可適宜地變更實施形態。
＜黏度平均分子量(Mv)之測定條件＞ 　　測定儀器：烏氏毛細管黏度計 　　溶媒：二氯甲烷 　　樹脂溶液濃度：0.5公克/分升 　　測定溫度：25℃ 　　依上述條件進行測定，以赫金斯常數0.45求出極限黏度[η]分升/公克，依下式算出。
＜二氯甲烷(MC)含量之測定條件＞ 　　測定儀器：氣相層析儀(島津製作所製GC-2014) 　　溶媒：氯仿 　　碳纖維強化熱塑性樹脂溶液濃度：2公克/20毫升 　　試料氣化室：200℃、252kPa 　　管柱：測定開始時60℃，測定結束時120℃，測定時間10分鐘 　　檢測器：320℃ 　　依上述條件進行測定，求出保持時間4.4分鐘之峰面積，由另外算出之檢量線算出二氯甲烷含量。二氯甲烷含量未達10質量ppm時則記為N.D.。
＜碳纖維含有率(Vf)之測定條件＞ 　　碳纖維含有率(Vf)係基於JIS K 7075來測定。
＜落錘式衝擊試驗＞ 　　使用儀器：Instron公司製CEAST9350 　　擊錘：10mmΦ、5.136kg 　　試樣支座：40mmΦ
＜實施例1＞ (聚碳酸酯樹脂溶液之製造步驟) 　　對9質量/質量%之氫氧化鈉水溶液54kg添加新日鐵住金化學股份有限公司製雙酚A(BPA)7.5kg(32.89mol)與作為抗氧化劑之亞硫酸氫鹽30g而使其溶解。對其添加二氯甲烷40kg，一邊攪拌一邊將溶液溫度保持於15℃～25℃的範圍，同時以30分鐘吹入光氣4.4kg。 　　光氣吹入結束後，添加使9質量/質量%之氫氧化鈉水溶液2kg、二氯甲烷7.5kg、對三級丁基酚193.5g(1.29mol)溶解於二氯甲烷1kg而成的溶液，劇烈攪拌使其乳化後，添加作為聚合觸媒之10ml的三乙胺使其進行聚合約40分鐘。 　　將聚合液分離成水相與有機相，將有機相以磷酸中和，以純水重複水洗至洗液之pH呈中性。此經純化之聚碳酸酯樹脂溶液之濃度為15質量%。 　　使用所得聚碳酸酯樹脂溶液實施黏度平均分子量之測定的結果，黏度平均分子量為21,500。
(含浸、乾燥步驟) 　　將碳纖維織物(TORAY股份有限公司製TORAYCA cloth CO6347B)切成10cm×10cm的大小，在含浸槽中使該樹脂溶液含浸於該碳纖維織物。含浸結束後，在25℃恆溫室內乾燥5小時，接著在100℃熱風乾燥機內乾燥1小時，而得到碳纖維強化熱塑性樹脂。 　　所得碳纖維強化熱塑性樹脂之碳纖維含有率(Vf)為57體積%。使用所得碳纖維強化熱塑性樹脂實施二氯甲烷含量之測定的結果，為50質量ppm。所得碳纖維強化熱塑性樹脂之厚度為0.268mm。將結果彙整於表1。
(成形後之外觀評定) 　　在將所得碳纖維強化熱塑性樹脂加熱至265℃的狀態下以100kgf進行沖壓5分鐘，而得到外觀評定用薄片。 　　所得外觀評定用薄片未看出孔洞，外觀為「良好」。 (熱壓步驟) 　　層合5片所得碳纖維強化熱塑性樹脂，在加熱至265℃的狀態下進行沖壓15分鐘，而得到碳纖維強化熱塑性樹脂層合薄片。
(機械物性評定) 　　以橫割鋸將所得碳纖維強化熱塑性樹脂層合薄片切成60mm見方，並實施落錘式衝擊試驗的結果，破壞能為4.47J、最大應力為874N，於破壞部分未看出層間剝離。將結果彙整於表1。
＜實施例2＞ (聚碳酸酯樹脂溶液之製造、含浸、乾燥步驟) 　　除使用實施例1中所得聚碳酸酯樹脂溶液，以100℃熱風乾燥機乾燥1小時(即含浸結束後，未於25℃恆溫室內進行5小時乾燥)以外係與實施例1同樣地進行操作，而得到碳纖維強化熱塑性樹脂。 　　所得碳纖維強化熱塑性樹脂之碳纖維含有率(Vf)為52體積%。使用所得碳纖維強化熱塑性樹脂實施二氯甲烷含量之測定的結果，為120質量ppm。所得碳纖維強化熱塑性樹脂之厚度為0.261mm。將結果彙整於表1。 (成形後之外觀評定) 　　將所得碳纖維強化熱塑性樹脂在加熱至265℃的狀態下以100kgf進行沖壓5分鐘，而得到外觀評定用薄片。 　　所得外觀評定用薄片未看出孔洞，外觀為「良好」。
＜實施例3＞ (聚碳酸酯樹脂溶液之製造、含浸、乾燥步驟) 　　除使用實施例1中所得聚碳酸酯樹脂溶液，未以熱風乾燥機實施乾燥(即含浸結束後，於25℃恆溫室內僅進行5小時乾燥)以外係與實施例1同樣地進行操作，而得到碳纖維強化熱塑性樹脂。 　　所得碳纖維強化熱塑性樹脂之碳纖維含有率(Vf)為52體積%。使用所得碳纖維強化熱塑性樹脂實施二氯甲烷含量之測定的結果，為4,680質量ppm。所得碳纖維強化熱塑性樹脂之厚度為0.271mm。將結果彙整於表1。 (成形後之外觀評定) 　　將所得碳纖維強化熱塑性樹脂在加熱至265℃的狀態下以100kgf進行沖壓5分鐘，而得到外觀評定用薄片。 　　所得外觀評定用薄片未看出孔洞，外觀為「良好」。
＜比較例1＞ 　　(聚碳酸酯樹脂粉末之製造步驟) 　　將實施例1中所得聚碳酸酯樹脂溶液朝溫水中滴下而進行造粒，以固液分離機脫水後，以乾燥機使殘留溶媒揮發而得到聚碳酸酯樹脂粉末。 (聚碳酸酯薄膜之製造步驟) 　　使用東芝機械股份有限公司製雙軸混煉機TEM26DS(螺桿直徑：28.2mm，擠出機溫度：270℃，模寬：330mm，模溫度：270℃)將所得聚碳酸酯樹脂粉末進行擠出成形，而得到50μm厚之薄膜。 (熱壓步驟) 　　將所得薄膜及碳纖維織物(TORAY股份有限公司製TORAYCA clothCO6347B)分別切成10cm×10cm之大小，各以5片交互層合，在加熱至265℃的狀態下進行沖壓15分鐘，而得到碳纖維強化熱塑性樹脂層合薄片。 　　所得碳纖維強化熱塑性樹脂層合薄片之碳纖維含有率(Vf)為56體積%。
(機械物性評定) 　　以橫割鋸將所得碳纖維強化熱塑性樹脂層合薄片切成60mm見方，並實施落錘式衝擊試驗的結果，破壞能為4.05J、最大應力為829N，於破壞部分看出層間剝離。將結果彙整於表1。
＜比較例2＞ (聚碳酸酯樹脂溶液之製造、含浸、乾燥步驟) 　　除使用實施例1中所得聚碳酸酯樹脂溶液，含浸結束後，於25℃恆溫室內僅乾燥2小時，且未以熱風乾燥機實施乾燥以外係與實施例1同樣地進行操作，而得到碳纖維強化熱塑性樹脂。 　　所得碳纖維強化熱塑性樹脂之碳纖維含有率(Vf)為58體積%。使用所得碳纖維強化熱塑性樹脂實施二氯甲烷含量之測定的結果，為12,530質量ppm。所得碳纖維強化熱塑性樹脂之厚度為0.252mm。將結果彙整於表1。 (成形後之外觀評定) 　　將所得碳纖維強化熱塑性樹脂在加熱至265℃的狀態下以100kgf進行沖壓5分鐘，而得到外觀評定用薄片。 　　所得外觀評定用薄片可看出孔洞，外觀為「不良」。

Claims (8)

  1. 一種薄片，其係由碳纖維強化熱塑性樹脂所組成之薄片，該碳纖維強化熱塑性樹脂包含熱塑性樹脂、碳纖維以及二氯甲烷，且該熱塑性樹脂包含聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之至少一種，其特徵為前述薄片所包含之前述二氯甲烷之含量為10～10,000質量ppm。
  2. 如請求項1之薄片，其中，前述碳纖維為連續纖維。
  3. 如請求項1或2之薄片，其中，包含20～80體積%之前述碳纖維、80～20體積%之前述熱塑性樹脂。
  4. 如請求項1或2之薄片，其中，前述聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之黏度平均分子量為10,000～100,000。
  5. 一種層合薄片，其特徵為將如請求項1至4中任一項之薄片直接層合所成。
  6. 如請求項5之層合薄片，其中，不包含不含有碳纖維之薄片。
  7. 一種碳纖維強化熱塑性樹脂薄片之製造方法，其特徵為包含以下步驟： 　　藉由界面聚合法，製造熱塑性樹脂溶液之步驟，該熱塑性樹脂溶液係由包含聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之至少一種之熱塑性樹脂溶解於二氯甲烷所成、 　　使前述熱塑性樹脂溶液含浸於碳纖維之步驟、 　　使前述二氯甲烷由含浸有前述熱塑性樹脂溶液之碳纖維揮發之步驟。
  8. 如請求項7之製造方法，其中前述熱塑性樹脂溶液中之聚碳酸酯樹脂及聚芳酯樹脂之濃度為10～30質量%。
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