TW202103918A - 纖維強化樹脂成形體 - Google Patents

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田中忠玄
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中村崇
中明裕太
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日商倉敷紡績股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種纖維強化樹脂成形體，其積層有複數張由連續纖維片及熱塑性樹脂構成之樹脂一體化纖維片30、31，且其積層一體化有2種以上之樹脂一體化纖維片，包括表面層及內層，且至少一個表面層之樹脂一體化纖維片30與其他樹脂一體化纖維片31不同。連續纖維片較佳為含有單向連續纖維及交聯纖維，該單向連續纖維係連續纖維群被開纖且於單方向平行狀地排列者，該交聯纖維存在於與單向連續纖維交錯之方向，交聯纖維藉由熱塑性樹脂接著固定於連續纖維片。藉此，至少一個表面層被賦予功能性，而其他層強度較高，從而整體上具有足以實用之強度。

Description

纖維強化樹脂成形體
本發明係關於一種纖維強化樹脂成形體，其由積層不同樹脂之樹脂一體化纖維片而得之積層體構成。
由纖維及基質樹脂構成之纖維強化複合材之力學物性優異，廣泛用於建築構件、筆記型電腦之殼體、IC托盤（IC tray）、鞋或球棒等體育用品、風車、汽車、鐵路、船舶、航空、宇宙等一般產業用途等。特別是，使加工性良好之強化纖維基材片含浸有樹脂之纖維強化複合材作為兼具輕量性、強度及剛性等之材料而於各種用途中廣泛使用。其中，連續纖維片相較於不連續纖維片，拉伸強度極高，被視為於航空或宇宙、船舶、汽車、建築物之構造構件或外板等要求強度之構件中較為有用。作為纖維，對使用了玻璃纖維或碳纖維、聚芳醯胺纖維之FRP（fiber reinforced plastics，纖維強化塑膠）有高需求，特別是對碳纖維之需求高漲。 作為製造纖維強化複合材之方法，根據製品之樣態或要求物性可應用各種方法。可積層複數張由作為基質樹脂之樹脂及纖維片構成之中間材料（預浸體、半預浸體（semi-preg））並使其成形，藉此製造纖維強化複合材。纖維強化複合材可將「以單向排列之碳纖維作為強化纖維基材之複數張片」相對於纖維軸方向在單方向或成一列之方向、不同方向進行積層，對各方向進行物性之控制。
對纖維強化複合材除提高強度或提昇成形性以外，還要求各種特性。特別是可列舉改良纖維強化複合材之表面性，提高難燃性、耐候性、耐水性、耐化學品性、塗裝性、加工性、功能性、導熱性等功能。作為習知技術，提出有於纖維強化複合材之表面貼合樹脂或膜（專利文獻1～4）。 [先前技術文獻]
[專利文獻1]WO2017/030190說明書 [專利文獻2]日本特開2018-171787號公報 [專利文獻3]日本特開2012-61780號公報 [專利文獻4]日本特開2011-37150號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，習知技術存在以下問題，即，於較薄之纖維強化複合材之情形時，若最外層為樹脂膜，則強度降低。於成為構造材之樹脂並非基質樹脂之情形時，強度等方面存在問題。又，關於熱硬化性樹脂與熱塑性樹脂之複合材，由於熱硬化性樹脂與熱塑性樹脂無法同時成形，而採取在熱硬化性樹脂之強化纖維之成形板貼合熱塑性樹脂片之步驟，故難以同時進行一體化成形，不適合進而要求成形性之加工。 本發明為了解決上述習知問題，提供一種纖維強化樹脂成形體，其係至少一個表面層被賦予功能性，而其他層強度較高，從而整體上具有足以實用之強度。 [解決課題之技術手段]
本發明之纖維強化樹脂成形體積層有複數張由連續纖維片及熱塑性樹脂構成之樹脂一體化纖維片，上述纖維強化樹脂成形體之特徵在於，其積層一體化有2種以上之樹脂一體化纖維片，包括表面層及內層，至少一個表面層之樹脂一體化纖維片與其他樹脂一體化纖維片不同。  [發明之效果]
本發明可提供一種纖維強化樹脂成形體，其積層有複數張由連續纖維片及熱塑性樹脂構成之樹脂一體化纖維片，包括表面層及內層，且至少一個表面層之樹脂一體化纖維片與其他樹脂一體化纖維片不同，藉此，至少一個表面層被賦予功能性，而其他層強度較高，從而整體上具有足以實用之強度。又，亦可製成較薄且具有能耐實用之強度之纖維強化樹脂成形體。進而，由於基質樹脂為熱塑性樹脂，故能夠實現成形週期較快、成形性較好且效率良好之一體成形。
本發明係一種纖維強化樹脂成形體，其積層有複數張由連續纖維片及熱塑性樹脂構成之樹脂一體化纖維片。該纖維強化樹脂成形體積層一體化有2種以上之樹脂一體化纖維片，且至少一個表面層之樹脂一體化纖維片與其他樹脂一體化纖維片不同。藉此，至少可對一個表面層賦予接著性等功能性。較佳為兩表面層之樹脂一體化纖維片與內層之樹脂一體化纖維片不同。又，兩表面層之樹脂一體化纖維片可為相同者，亦可為不同者。藉此，可對兩表面層賦予接著性等功能性，並且亦可使強度之平衡良好。
上述纖維強化樹脂成形體之厚度較佳為0.1～5.0 mm，更佳為0.25～3.0 mm。藉此，可製成較薄且強度較高之成形體。
上述纖維強化樹脂成形體之纖維使用強化纖維。強化纖維具有：碳纖維、玻璃纖維、聚芳醯胺纖維、其他熱塑性纖維（聚乙烯、聚丙烯等）。但，旨在製成較薄之成形體，故較佳為碳纖維。
上述樹脂選自聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚丙烯系樹脂、聚酯系樹脂、聚乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯氧基樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醚醚酮（PEEK）系樹脂、及聚醚酮酮（PEKK）系樹脂，較佳為至少一個表面層之樹脂一體化纖維片之樹脂與其他樹脂一體化纖維片之樹脂不同。
作為上述纖維強化樹脂成形體之一例，於兩表面層配置2張（正面背面各1張）「由聚醯胺（PA）12樹脂及碳纖維構成之樹脂一體化纖維片」，及於內層配置12張「由苯氧基樹脂及碳纖維構成之樹脂一體化纖維片」，並進行積層一體化。藉此，PA12樹脂與橡膠、金屬之接著性良好，故便於與橡膠或金屬進行一體化，進而亦能夠進行橡膠之安裝加工。「PA12與橡膠之接著性良好」已由日本特開2015-145129號公報、日本特開2005-111902號公報等而周知，「PA12與金屬之接著性較好」已由日本特開2004-346255號公報、日本特開2003-089773號公報、日本特開平10-330651等而周知。作為另一例，於兩表面層配置2張（正面背面各1張）「由苯氧基樹脂及碳纖維構成之樹脂一體化纖維片」，及於內層配置12張「由聚碳酸酯（PC）樹脂及碳纖維構成之樹脂一體化纖維片」，並進行積層一體化。藉此，由於苯氧基樹脂為耐水性較高之樹脂，故可提高耐水性。
較佳為上述連續纖維片含有單向連續纖維及交聯纖維，該單向連續纖維係連續纖維群被開纖且於單方向平行狀地排列者，該交聯纖維存在於與單向連續纖維交錯之方向，交聯纖維藉由熱塑性樹脂接著固定於連續纖維片。藉此，寬度方向之強度較高，為低開裂性，即便厚度較薄其操作性亦良好。上述交聯纖維較佳為在製作「連續纖維群被開纖且在單方向平行狀地排列之單向連續纖維」時，從連續纖維群中產生者。經由一系列步驟從連續纖維群產生之交聯纖維與連續纖維片交錯或交絡，成為低開裂性。上述連續纖維片亦可為織物。
以上述單向連續纖維及交聯纖維之合計作為母體參數時，上述交聯纖維較佳為1～25質量%，更佳為3～20質量%，進而較佳為5～15質量%。若交聯纖維以上述比率存在，則連續纖維片之寬度方向之強度較高，為低開裂性，可進一步改善操作性。
上述連續纖維片較佳為樹脂粉體附著於表面並熔融而得之半預浸體。該半預浸體可藉由乾式法製造，製造效率較高。又，上述連續纖維片亦可為含浸有樹脂之預浸體。
將上述樹脂一體化纖維片設為100體積%時，較佳為纖維為30～70體積%、樹脂為70～30體積%，更佳為纖維為35～65體積%、樹脂為65～35體積%。藉此，可直接以上述樹脂一體化纖維片之樹脂成分作為成形體之基質樹脂成分。即，製造成形體時，無需追加新的樹脂。樹脂一體化纖維片之質量較佳為10～3000 g/m2 ，更佳為20～2000 g/m2 ，進而較佳為30～1000 g/m2 。
本發明之樹脂一體化纖維片之樹脂的附著狀態較佳為樹脂熔融固化而附著於開纖之纖維片之表面附近，樹脂不含浸於纖維片內部或部分含浸於內部。若為上述狀態，則以積層複數張樹脂一體化纖維片之狀態進行加熱、加壓而成形為纖維強化樹脂成形品，故較佳。
關於開纖之纖維片（以下亦稱為「開纖片」）之寬度，於碳纖維之情形時，較佳為每構成纖維根數1000根為0.1～5.0 mm。具體而言，於開纖片之寬度為50 K或60 K等大絲束（large tow）之情形時，每構成纖維根數1000根為0.1～1.5 mm左右，於12 K或15 K等小絲束（regular tow）之情形時，每構成纖維根數1000根為0.5～5.0 mm左右。每根絲束之構成纖維根數越增加，則纖維之扭曲變得越大，而變得越難以開纖，因此開纖片之寬度亦變窄。藉此，可擴展碳纖維製造商所銷售之未開纖絲束，製成易使用之開纖片，而供給至各種成形物。供給絲之碳纖維束（絲束）較佳為5,000～50,000根/束，較佳為供給10～280束該碳纖維束（絲束）。如此供給複數束碳纖維束（絲束）並進行開纖，從而製成1張片，雖然碳纖維束（絲束）與碳纖維束（絲束）之間容易開裂，但是若具有各種方向性之交聯纖維藉由樹脂接著固定於片，則亦可防止絲束間之開裂。
交聯纖維之平均長度較佳為1 mm以上，進而較佳為5 mm以上。若交聯纖維之平均長度為上述範圍，則成為寬度方向之強度較高、操作性優異之碳纖維片。
本發明之樹脂一體化纖維片之製造方法包括如下步驟。列舉碳纖維片作為纖維片來進行說明。  A 藉由選自通過複數個輥、通過開纖棒、及空氣開纖中之至少一種手段來使碳纖維長絲群開纖，使其等在單方向平行狀地排列時，於開纖時或者開纖後從碳纖維長絲群產生交聯纖維，或者於開纖時或者開纖後使交聯纖維落至碳纖維片，以使上述交聯纖維於碳纖維片每10 mm2 面積有平均1根以上。於通過輥或開纖棒將碳纖維長絲群進行開纖之情形時，藉由對碳纖維長絲群施加張力，可於開纖時從碳纖維長絲群產生交聯纖維。碳纖維長絲群之張力例如可設為每15,000根為2.5～30 N之範圍。於採用空氣開纖之情形時，較佳為其後藉由輥或開纖棒產生交聯纖維。於從碳纖維長絲群產生交聯纖維之情形時，交聯纖維成為與構成碳纖維片之碳纖維交錯之狀態。此處所謂交錯亦包括交纏。例如，一部分或全部交聯纖維存在於碳纖維片內，與單向排列之碳纖維立體地交錯。  B 對開纖之碳纖維片賦予粉體樹脂。  C 於無加壓（未加壓）狀態下將粉體樹脂加熱熔融並冷卻，使樹脂部分存在於碳纖維片之至少表面之一部分。此時，藉由表面之樹脂使交聯纖維接著固定於碳纖維片。
以下使用圖式進行說明。以下之圖式中，同一符號表示相同物。圖1係本發明之一實施形態之樹脂一體化碳纖維片1之示意性立體圖，圖2係該樹脂一體化碳纖維片1之寬度方向之示意性剖面圖。於開纖之碳纖維片2之表面，在各個方向配置有交聯纖維3。又，樹脂4熔融固化而附著於碳纖維片2之表面附近，樹脂4不含浸於碳纖維片2內部或部分含浸於內部。樹脂4將交聯纖維3接著固定於碳纖維片2之表面。如圖2所示，於碳纖維片2之表面存在交聯纖維3a、3b。交聯纖維3a全部在碳纖維片2之表面。交聯纖維3b有一部分在碳纖維片2之表面，一部分進入內部，成為與碳纖維交錯之狀態。樹脂4將交聯纖維3接著固定於碳纖維片2之表面。又，存在附著有樹脂4之部分及未附著樹脂之部分5。未附著樹脂之部分5於積層複數張樹脂一體化碳纖維片1之狀態下進行加熱、加壓而成形為纖維強化樹脂成形品時，成為纖維片內部之空氣從該部分逸出之通道，藉由加壓，表面之樹脂變得容易含浸於整個纖維片內。藉此，樹脂4成為纖維強化樹脂成形體之基質樹脂。
圖3係表示本發明之一實施形態之樹脂一體化碳纖維片之製造方法的示意性步驟圖。從複數個供給捲絲管7抽出碳纖維長絲群（絲束）8，使其通過開纖輥21a-21j之間，藉此使其開纖（輥開纖步驟23）。亦可使用空氣開纖代替輥開纖。開纖輥可固定或旋轉，亦可於寬度方向振動。  開纖步驟之後，對開纖之絲束於軋輥9a、9b間進行壓軋，使其通過設置於其間之複數個橋式輥12a-12b之間，例如以每15,000根（相當於從1個供給捲絲管所供給之碳纖維長絲群）為2.5～30 N之範圍施加絲束之張力，藉此產生交聯纖維（交聯纖維產生步驟24）。橋式輥可旋轉，亦可於寬度方向振動。橋式輥例如表面為霧面、凹凸、鏡面，由複數個輥以彎曲、固定、旋轉、振動或該等之組合之方式使碳纖維長絲群產生交聯纖維。13a-13g為導輥。 其後，從粉體供給漏斗14將乾粉樹脂15撒在開纖片之表面，於無壓力狀態下供給至加熱裝置16內進行加熱，使乾粉樹脂15熔融，於導輥13f-13g間進行冷卻。之後，亦從粉體供給漏斗17將乾粉樹脂18撒至開纖片之背面，於無壓力狀態下供給至加熱裝置19內進行加熱，使乾粉樹脂18熔融並冷卻，捲取至捲取輥20（粉體樹脂賦予步驟25）。乾粉樹脂15、18例如設為苯氧基樹脂（玻璃轉移點180℃），加熱裝置16、19內之各溫度例如設為樹脂之熔點或玻璃轉移點＋20～60℃，滯留時間例如分別設為4秒鐘。藉此，碳纖維開纖片之寬度方向之強度變高，構成碳纖維不會散亂，而能夠作為片使用。
粉體樹脂之賦予可採用粉體塗佈法、靜電塗裝法、噴附法、流動浸漬法等。較佳為使粉體樹脂落至碳纖維片表面之粉體塗佈法。例如將乾粉狀之粉體樹脂撒至開纖之碳纖維片。
圖4A係本發明之一實施形態中所使用之2種樹脂一體化纖維片的示意性立體圖，圖4B係將該樹脂一體化纖維片積層之示意性說明圖。如圖4A所示，樹脂一體化纖維片30由在單方向排列之碳纖維32及樹脂33構成，且配置於兩表面層。樹脂一體化纖維片31由在單方向排列之碳纖維32及樹脂34構成，且配置於內層。雖然於樹脂一體化纖維片30、31存在圖1～2所示之交聯纖維，但圖示上作了省略。如圖4B所示，將複數張樹脂一體化纖維片31設為內層，於其兩表面配置樹脂一體化纖維片30，將整體進行加壓加熱而進行積層一體化，從而製成纖維強化樹脂成形體35。進行積層一體化時之加壓壓力較佳為0.2～10 MPa，較佳為溫度為樹脂之熔點或流動開始溫度＋20～60℃，時間為2～15分鐘。
以下總結本發明之較佳例。 （1）關於纖維強化樹脂成形體 纖維強化樹脂成形體為2層以上之積層構造。纖維之方向性不限，但若考慮薄度，則較佳為單向性之片。較佳為積層「對至少一個表面層側賦予有功能性之片」。若考慮成形後之翹曲等，則較佳為正面背面為相同之層。即，纖維強化樹脂成形體為表面層（1～2層）/內層（N層）/背面層（1～2層），內層之張數N較佳為1～100，合計層數較佳為3～102。 （2）關於成形 成形方法使用加壓成形或真空成形等普通壓縮成形方法。藉此進行一體成形。無需將表面層與內層設為不同步驟。 （3）其他 較佳為對至少一個表面層賦予功能性。所謂功能性，係指接著性、印刷性、耐候性、耐水性、耐化學品性、塗裝性、加工性、功能性、導熱性、難燃性、表面平滑性等。亦可改變所要積層之樹脂一體化纖維片之纖維體積率（Vf）。特別是若對上述纖維強化樹脂成形體之表層賦予接著性，則對於與選自金屬、樹脂及橡膠中之至少一者進行一體化而言有用。 [實施例]
以下使用實施例對本發明進行具體說明。再者，本發明並不受下述實施例限定。  （實施例1）  （1）碳纖維未開纖絲束  碳纖維未開纖絲束使用三菱化學公司製造、產品編號：PYROFILE TR 50S15L、形狀：小絲束 長絲15 K（15,000根）、單纖維直徑7 μm。於該碳纖維未開纖絲束之碳纖維附著有環氧系化合物作為上漿劑。  （2）未開纖絲束之開纖手段  使用圖3之開纖手段進行了開纖。開纖步驟中，碳纖維長絲群（絲束）之張力設為每15,000根為15 N。如此，製成碳纖維長絲構成根數50 K、開纖寬度500 mm、厚度0.08 mm之開纖片。交聯纖維為3.3質量%。單位面積重量為80 g/m2 。  （3-1）半預浸體1  使用苯氧基樹脂（Gabriel公司製造、玻璃轉移點180℃）作為乾粉樹脂。乾粉樹脂之平均粒徑為80 μm。該樹脂係對1 m2 碳纖維平均單面賦予26.2 g、兩面賦予52.4 g。加熱裝置16、19內之溫度分別設為220℃，滯留時間分別設為4秒鐘。質量為132.4 g/m2 （樹脂：52.4 g/m2 、纖維：80 g/m2 ）。 （3-2）半預浸體2  使用PA12樹脂（Daicel-Evonik公司製造、熔點176℃）作為乾粉樹脂。乾粉樹脂之平均粒徑為80 μm。該樹脂係對1 m2 碳纖維平均單面賦予24.0 g、兩面賦予48.0 g。將加熱裝置16、19內之溫度分別設為200℃，滯留時間分別設為4秒鐘。質量為128.0 g/m2 （樹脂：48 g/m2 、纖維：80 g/m2 ）。  （4）成形體之成形  於正面背面各設置1張半預浸體2，於內層配置10張半預浸體1，基材纖維方向設為單方向，基材尺寸設為縱250 mm、橫250 mm，加壓成形係於260℃、3 MPa加壓5分鐘。
（比較例1） 全層均使用實施例1之半預浸體2作為樹脂一體化纖維片（半預浸體），除此以外與實施例1同樣地進行了實驗。
從實施例1及比較例1之成形品切下長80 mm（指定方向）、寬15 mm之樣品，於溫度23℃、相對濕度50%靜置48小時以上。對實施例1及比較例1分別進行6次採樣。將所得之各樣品之尺寸彙總示於表1。
[表1]
樣品 厚度（mm） 寬度（mm）
實施例1 1 0.928 15.03
2 0.924 14.34
3 0.921 13.97
4 0.924 14.43
5 0.919 14.60
6 0.929 13.59
平均 0.9242 14.33
比較例1 1 0.908 14.88
2 0.890 15.44
3 0.884 14.76
4 0.876 14.05
5 0.875 14.55
6 0.876 15.28
平均 0.8848 14.83
繼而，將所製造之樣品進行依據JIS K7074之3點彎曲試驗。條件如下所述。 ・治具：壓頭=R5、支點=R2 ・下部支持間隔：60 mm ・試驗速度：5 mm/min ・試驗次數：6次
將3點彎曲試驗之結果示於表2及圖5～6。圖5係本發明之實施例1之應力-位移測定圖，圖6係比較例1之應力-位移測定圖。圖5～6之數值表示測定順序。
[表2]
試驗 彈性模數 （GPa） 最大點
試驗力（N） 位移（mm） 應力（MPa） 應變（%）
實施例1 1 104 144 7.8 1,004 1.2
2 113 133 6.7 978 1.0
3 109 119 6.5 901 1.0
4 115 132 6.2 968 1.0
5 106 124 6.4 904 1.0
6 112 130 7.2 996 1.1
平均 110 130.4 6.8 959 1.1
比較例1 1 100.8 79.4 4.0 583 0.61
2 96.9 93.4 5.1 687 0.76
3 103.9 93.3 5.1 728 0.75
4 91.9 79.6 5.3 664 0.77
5 93.6 81.9 5.2 661 0.76
6 87.6 82.6 5.5 634 0.80
平均 95.8 85.02 5.0 660 0.74
根據表2可知，由於實施例1之兩表面層之基質樹脂為PA12樹脂，故被賦予對橡膠或金屬之接著力較高之功能性，整體上具有足以實用之強度。
（實施例2）  （1）碳纖維未開纖絲束  碳纖維未開纖絲束使用三菱化學公司製造、產品編號：PYROFILE TR 50S15L、形狀：小絲束 長絲15 K（15,000根）、單纖維直徑7 μm。於該碳纖維未開纖絲束之碳纖維附著有環氧系化合物作為上漿劑。  （2）未開纖絲束之開纖手段  使用圖3之開纖手段進行了開纖。開纖步驟中，碳纖維長絲群（絲束）之張力設為每15,000根為15 N。如此製成碳纖維長絲構成根數50 K、開纖寬度500 mm、厚度0.08 mm之開纖片。交聯纖維為3.3質量%。單位面積重量為80 g/m2 。  （3-1）半預浸體3  使用聚碳酸酯樹脂（帝人公司製造、熔點240℃以下）作為乾粉樹脂。乾粉樹脂之平均粒徑為180 μm以下。該樹脂係對1 m2 碳纖維平均單面賦予26.4 g、兩面賦予53 g。加熱裝置16、19內之溫度分別設為260℃、滯留時間分別設為4秒鐘。質量為133 g/m2 （樹脂：53 g/m2 、纖維：80 g/m2 ）。 （3-2）半預浸體4  使用苯氧基樹脂（Gabriel公司製造、玻璃轉移點180℃）作為乾粉樹脂。乾粉樹脂之平均粒徑為80 μm。該樹脂係對1 m2 碳纖維平均單面賦予26.2 g、兩面賦予52.4 g。加熱裝置16、19內之溫度分別設為220℃、滯留時間分別設為4秒鐘。質量為132.4 g/m2 （樹脂：52.4 g/m2 、纖維：80 g/m2 ）。  （4）成形體之成形  於正面背面各設置1張半預浸體4，於內層配置10張半預浸體3，基材纖維方向設為單方向，基材尺寸設為縱250 mm、橫250 mm，加壓成形係於300℃、3 MPa加壓5分鐘。
（比較例2） 全層均使用實施例2之半預浸體3作為樹脂一體化纖維片（半預浸體），除此以外與實施例2同樣地進行了實驗。
從實施例2及比較例2之成形品切下長80 mm（指定方向）、寬15 mm之樣品，於溫度23℃、相對濕度50%靜置48小時以上。對實施例2及比較例2分別進行6次採樣。將所得之各樣品之尺寸彙總示於表3。
[表3]
樣品 厚度（mm） 寬度（mm）
實施例2 1 1.017 15.53
2 1.009 15.69
3 1.006 15.42
4 1.008 14.84
5 1.008 15.68
6 1.012 14.78
平均 1.0100 15.32
比較例2 1 0.970 15.69
2 0.969 16.44
3 0.971 14.98
4 0.974 14.76
5 0.981 16.50
6 1.000 15.95
平均 0.9775 15.72
繼而，將所製造之樣品進行依據JIS K7074之3點彎曲試驗。條件如下所述。 ・治具：壓頭=R5、支點=R2 ・下部支持間隔：60 mm ・試驗速度：5 mm/min ・試驗次數：6次
將3點彎曲試驗之結果示於表4及圖7～8。圖7係本發明之實施例2之應力-位移測定圖，圖8係比較例2之應力-位移測定圖。圖7～8之數值表示測定順序。
[表4]
試驗 彈性模數 （GPa） 最大點
試驗力（N） 位移（mm） 應力（MPa） 應變（%）
實施例2 1 95.8 225 8.8 1,259 1.5
2 97.3 232 9.3 1,306 1.6
3 99.3 207 8.0 1,195 1.3
4 99.3 214 8.7 1,278 1.5
5 109.9 244 8.5 1,380 1.4
6 112.0 245 8.9 1,456 1.5
平均 102.3 227.9 8.7 1,313 1.5
比較例2 1 96.8 203 9.1 1,236 1.5
2 100.3 245 10.5 1,428 1.7
3 93.1 203 10.0 1,296 1.6
4 100.9 220 10.1 1,412 1.6
5 98.0 222 9.0 1,256 1.5
6 101.0 210 8.0 1,185 1.3
平均 98.3 217.1 9.5 1,302 1.5
根據表4可知，由於實施例2之兩表面層之基質樹脂為苯氧基樹脂，故能夠賦予耐濕性優異之功能，進而根據實施例2及比較例2，彎曲彈性模數及彎曲強度同等，具有足以實用之強度。  [產業上之可利用性]
本發明之纖維強化樹脂成形體能夠於建築構件、筆記型電腦之殼體、IC托盤、鞋或球棒等體育用品、風車、汽車、鐵路、船舶、航空、宇宙等一般工業用途等中廣泛應用。
1:樹脂一體化碳纖維片2:碳纖維片3,3a,3b:交聯纖維4:樹脂5:未附著樹脂之部分6:開纖裝置7:供給捲絲管8:碳纖維長絲群（碳纖維未開纖絲束）9a,9b:軋輥12a-12b:橋式輥13a-13g:導輥14,17:粉體供給漏斗15,18:乾粉樹脂16,19:加熱裝置20:捲取輥21a-21j:開纖輥23:輥開纖步驟24:交聯纖維產生步驟25:粉體樹脂賦予步驟30,31:樹脂一體化纖維片32:碳纖維33,34:樹脂35:纖維強化樹脂成形體
[圖1]係本發明之一實施形態之樹脂一體化碳纖維片之示意性立體圖。  [圖2]係該樹脂一體化碳纖維片之寬度方向之示意性剖面圖。  [圖3]係表示本發明之一實施形態之樹脂一體化碳纖維片之製造方法的示意性步驟圖。  [圖4]圖4A係本發明之一實施形態中所使用之2種樹脂一體化纖維片之示意性立體圖，圖4B係將該樹脂一體化纖維片進行積層之示意性說明圖。  [圖5]係本發明之實施例1之應力-位移測定圖。  [圖6]係比較例1之應力-位移測定圖。  [圖7]係本發明之實施例2之應力-位移測定圖。  [圖8]係比較例2之應力-位移測定圖。
30,31:樹脂一體化纖維片
32:碳纖維
33,34:樹脂
35:纖維強化樹脂成形體

Claims (12)

  1. 一種纖維強化樹脂成形體，其積層有複數張由連續纖維片及熱塑性樹脂構成之樹脂一體化纖維片，其特徵在於， 上述纖維強化樹脂成形體積層一體化有2種以上之樹脂一體化纖維片，包括表面層及內層， 至少一個表面層之樹脂一體化纖維片與其他樹脂一體化纖維片不同。
  2. 如請求項1之纖維強化樹脂成形體，其中，上述纖維強化樹脂成形體之兩表面層之樹脂一體化纖維片與內層之樹脂一體化纖維片不同。
  3. 如請求項1或2之纖維強化樹脂成形體，其中，上述纖維強化樹脂成形體之厚度為0.1～5.0 mm。
  4. 如請求項1或2之纖維強化樹脂成形體，其中，上述樹脂選自聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚丙烯系樹脂、聚酯系樹脂、聚乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯氧基樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醚醚酮系樹脂、及聚醚酮酮（PEKK）系樹脂，至少一個表面層之樹脂一體化纖維片之樹脂與其他樹脂一體化纖維片之樹脂不同。
  5. 如請求項1或2之纖維強化樹脂成形體，其中，上述連續纖維片含有單向連續纖維及交聯纖維，上述單向連續纖維係連續纖維群被開纖且於單方向平行狀地排列者，上述交聯纖維存在於與上述單向連續纖維交錯之方向，上述交聯纖維藉由上述熱塑性樹脂接著固定於上述連續纖維片。
  6. 如請求項5之纖維強化樹脂成形體，其中，以上述單向連續纖維及交聯纖維之合計作為母體參數時，上述交聯纖維為1～25質量%。
  7. 如請求項1或2之纖維強化樹脂成形體，其中，上述連續纖維片為織物。
  8. 如請求項1或2之纖維強化樹脂成形體，其中，上述連續纖維片係熱塑性樹脂粉體附著於表面並熔融而得之半預浸體（semi-preg）。
  9. 如請求項1或2之纖維強化樹脂成形體，其中，上述連續纖維片係含浸有樹脂之預浸體。
  10. 如請求項1或2之纖維強化樹脂成形體，其中，將上述樹脂一體化纖維片設為100體積%時，纖維為30～70體積%，樹脂為70～30體積%。
  11. 如請求項1或2之纖維強化樹脂成形體，其中，上述樹脂係成為上述纖維強化樹脂成形體之基質樹脂之樹脂。
  12. 如請求項1或2之纖維強化樹脂成形體，其中，上述纖維強化樹脂成形體係用以與選自金屬、樹脂及橡膠中之至少一者進行一體化者。
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