TW202112927A - 切口型預浸漬物及纖維強化塑膠 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供能穩定地得到所欲的賦形性之切口型預浸漬物。 該切口型預浸漬物包含經單向配向的強化纖維與基質樹脂，同時具有切口區域，該切口區域係將分割前述強化纖維的複數切口予以形成而成者， 於前述切口區域中形成有複數列的切口列，該切口列係將纖維方向的投影長度略相同的複數切口在纖維方向中以略一定間隔配置而成， 將在任意的一個切口列之兩側所存在的2列之切口列的纖維正交方向之間隔當作L1， 將一個切口列的纖維方向之投影長度當作L2時， -1.0＜L1/L2＜0.5。

Description

切口型預浸漬物及纖維強化塑膠
本發明關於一種切口型預浸漬物，其係包含經單向排列的強化纖維與基質樹脂，同時係將分割前述強化纖維的複數切口予以形成而成。
纖維強化塑膠由於比強度、比彈性模數高，力學特性優異，具有耐候性、耐化學性等之高機能特性等，因此其需求係正在逐年升高。
作為纖維強化塑膠之中間基材，廣泛使用在連續的強化纖維中含浸有基質樹脂之預浸漬物。預浸漬物係藉由使強化纖維單向地配向，而能提高強化纖維之含有率，因此具有高的力學特性，另一方面，由於強化纖維為連續纖維，因此有對於三維形狀等之複雜形狀的賦形性差之問題。
對於該問題，有揭示一種切口型預浸漬物，其係作為兼顧力學特性與賦形性之中間基材，在強化纖維單向配向的預浸漬物中形成有切口者(例如專利文獻1)。此切口型預浸漬物雖然以不連續纖維所構成，但是擁有預浸漬物特有的高纖維體積含有率與強化纖維的配向性，因此具有高的力學特性，同時能夠達成以往之連續纖維預浸漬物所無法的對複雜形狀之成形。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2007-146151號公報
[發明欲解決之課題]
然而，於專利文獻1記載之切口型預浸漬物中，取決於插入切口之前的預浸漬物之狀態，即使形成有相同的切口圖案時，也有賦形性變化之情況。例如，在預浸漬物內部存在樹脂的未含浸部時，由於該區域內的強化纖維係在周圍不存在基質樹脂，故在切口插入時強化纖維容易脫逃，與設計上的纖維長度相比，有實際的纖維長度變長之傾向。又，於預浸漬物所含有的強化纖維之單位面積重量大時，亦有發生同樣的問題之傾向。
本發明之課題在於提供能穩定地得到所欲的賦形性之切口型預浸漬物。 [用以解決課題之手段]
為了解決該課題，本發明提供一種切口型預浸漬物，其包含經單向配向的強化纖維與基質樹脂，同時具有切口區域，該切口區域係將分割前述強化纖維分割的複數切口予以形成而成者，其中於切口區域中形成有複數列的切口列，該切口列係將纖維方向的投影長度略相同的複數切口在纖維方向中以略一定間隔配置而成，將在任意的一個切口列之兩側所存在的2列之切口列的纖維正交方向之間隔當作L1，將一個切口列的纖維方向之投影長度當作L2時，-1.0＜L1/L2＜0.5。 [發明之效果]
根據本發明，由於能穩定地得到所欲的賦形性，而可提供賦形性優異的切口型預浸漬物。
[用以實施發明的形態]
於本說明書中，所謂「切口型預浸漬物」，就是指藉由於包含經單向配向的強化纖維與樹脂組成物之預浸漬物中插入複數的切口，而具有將強化纖維分割之區域(以下稱為「切口區域」)的預浸漬物。該切口區域之邊界係將連結切口的端部彼此之線段予以連接而成之線段群，且該線段內包含全部的切口，設為外線段群的長度之合計成為最小之線段群。
圖1係切口型預浸漬物1之示意圖，其包括在包含經單向配向的強化纖維2之預浸漬物中插入複數的切口3而成之切口區域4。切口區域可為切口型預浸漬物之全域，但亦有僅在成形為曲面或凹凸等三維形狀之部分形成切口之情況，此時切口區域只要至少存在於預浸漬物之成形為三維形狀之部分即可。藉由將如此切口型預浸漬物加熱・加壓等而進行成形，可得到纖維強化塑膠，尤其為了得到切口區域成形為三維形狀而成的纖維強化塑膠，而使用切口型預浸漬物。
本發明之切口型預浸漬物(以下亦僅記載為「預浸漬物」)包含經單向配向的強化纖維與樹脂組成物。所謂「經單向配向」，就是指在預浸漬物中存在的強化纖維之中，存在有於預浸漬物面內所成的角度為「某方向」±10°之範圍內的強化纖維之條數為90%以上之「某方向」者。更佳是指在該角度為±5°之範圍內，存在有強化纖維之條數為90%以上之方向者。於本說明書中，將該「某方向」記載為纖維方向。又，將於預浸漬物面內與纖維方向正交的方向記載為「纖維正交方向」。
作為預浸漬物所包含的強化纖維，並沒有特別的限定，可選擇碳纖維、玻璃纖維、克維拉纖維、石墨纖維或硼纖維等。其中，從比強度、比剛性之觀點來看，較佳為碳纖維。
預浸漬物所包含的基質樹脂之種類亦沒有特別的限定，可為熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂。
作為熱塑性樹脂，例如可舉出：聚醯胺、聚縮醛、聚丙烯酸酯、聚碸、ABS、聚酯、丙烯酸、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醚酮(PEK)、液晶聚合物、聚氯乙烯、聚四氟乙烯等之氟系樹脂、聚矽氧等。
作為熱硬化性樹脂，例如可舉出：飽和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂、環氧樹脂、苯并
Figure 109126280-A0304-12-0059-1
唑樹脂、酚樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂及聚醯亞胺樹脂。亦可使用此等樹脂之改質體及2種類以上的摻合物之樹脂。又，此等熱硬化性樹脂可為因熱而自硬化之樹脂，也可與硬化劑、硬化促進劑等摻合。
再者，可摻合特定的添加物。添加物係沒有特別的限定，例如為了提高韌性，可添加熱塑性樹脂，為了提高導電性，可添加無機填料。添加物之形態亦沒有特別的限定，例如可為球狀、非球狀、針狀及晶鬚狀。
切口型預浸漬物的纖維單位面積重量係沒有特別的限定，可設定任意的單位面積重量。作為本發明之效果，可舉出藉由防止強化纖維的逃脫或蛇行，而能提供顯示穩定的賦形性之切口型預浸漬物，但於後述之對於預浸漬物的切口插入步驟中，從抑制前述強化纖維的逃脫或蛇行本身之觀點來看，適合於單位面積重量比較小的切口型預浸漬物，具體而言為強化纖維之單位面積重量小於150g/m2 的切口型預浸漬物，如此的切口型預浸漬物由於可抑制纖維長度長的強化纖維之殘存，故賦形性優異。另一方面，從即使發生強化纖維的逃脫或蛇行時也抑制纖維長度長的強化纖維之殘存之觀點來看，則適合於單位面積重量比較大的切口型預浸漬物，具體而言為強化纖維之單位面積重量為150g/m2 以上的切口型預浸漬物。此時，雖然由於在切口加工時強化纖維的逃脫或蛇行變大而纖維長度長的強化纖維變得容易殘存，但由於L1/L2為本發明之範圍內，故可抑制纖維長度長的強化纖維之殘存量，賦形性優異。
切口型預浸漬物中的纖維體積含有率亦沒有特別的限定，但基於同樣之觀點，適合於如在切口型預浸漬物中容易發生基質樹脂的未含浸部之具有高的纖維體積含有率之切口型預浸漬物。具體而言，適合於纖維體積含有率為50%以上的切口型預浸漬物。纖維體積含有率之更佳範圍為60%以上，尤佳為65%以上。另一方面，若纖維體積含有率超過70%，則由於未被切斷的纖維係多量發生，故有形狀追隨性降低之傾向，因此較佳為70%以下。尚且，於本說明書中，纖維體積含有率係根據纖維重量含有率，以下式所定義。 纖維體積含有率(%)={(強化纖維的重量含有率)/(強化纖維的密度)}/{(強化纖維的重量含有率)/(強化纖維的密度)+(基質樹脂的重量含有率)/(基質樹脂的密度)}×100 本發明之切口型預浸漬物係於切口區域中形成有複數列的切口列，該切口列係將纖維方向的投影長度略相同的複數切口在纖維方向中以略一定間隔配置而成。而且，將在該切口列中之任意的一個切口列之兩側所存在的2列之切口列的纖維正交方向之間隔當作L1，將該一個切口列的纖維方向之投影長度當作L2時，滿足-1.0＜L1/L2＜0.5。 以下，亦將如此的切口之配置圖案記載為「本發明之切口圖案」。
圖2係用於說明本發明之切口圖案的示意圖。所謂「纖維方向的投影長度」，就是如圖2所示，意指假設一垂直於纖維方向的投影面，並從纖維方向往該投影面將切口投影時的長度L2之絕對值。以下，亦將「纖維方向的投影長度」僅記載為「投影長度」，將「垂直於纖維方向的投影面」僅記載為「投影面」。又，所謂投影長度略相同，就是指在複數的切口所測定之L2中，相對於平均值之比率(各L2/所測定的L2之平均值)成為0.8以上1.2以下的切口之數量的比例為90%以上，更佳是指成為0.9以上1.1以下之比例為90%以上，尤佳為所測定的全部切口之L2為相同之狀態。圖2中，投影長度略相同的切口A1與切口A2係形成在纖維方向所配置的切口列(以下稱為切口列A)。又，在其左側形成有包含切口B的切口列(以下稱為切口列B)，在右側形成有包含切口C的切口列(以下稱為切口列C)。尚且，於圖2中，作為構成切口列A的切口，僅圖示切口A1與切口A2之兩個，作為構成切口列B、切口列C的切口，僅各自圖示切口B與切口C，但實際上切口列A～C各自係藉由在纖維方向中以略一定間隔配置之複數的切口所形成。此處，所謂略一定間隔，就是指於1個切口列所包含之複數的切口之間所測定的切口間隔L3中，與平均值之差為10mm以下的切口間隔之比例為90%以上，更佳是指之差為5mm以下之比例為90%以上。
於本發明之切口圖案中，將在任意的一個切口列(圖2中為切口列A)之兩側所存在的2列之切口列(圖2中為切口列B與切口列C)的纖維正交方向之間隔當作L1，將前述一個切口列(圖2中為切口列A)的纖維方向之投影長度當作L2時，滿足-1.0＜L1/L2＜0.5。此處，L1所示的纖維正交方向之間隔係指在圖2中，切口B之靠近切口C之側的切口端部與切口C之靠近切口B之側的切口端部之纖維正交方向的距離。
尚且，於此後會詳細說明，關於L1，正值之情況係表示於前述任意的一個切口列之互相鄰接的二個切口間，屬於前述2列之切口列的切口彼此互相不重疊之狀態，負值之情況係表示屬於前述2列之切口列的切口彼此互相重疊之狀態，0之情況則表示屬於前述2列之切口列的切口之端部間的纖維正交方向之距離為0。
L1/L2＞1.0時，在預浸漬物之面內，於連接切口A1與切口A2之同側的端點彼此(將纖維方向置於上下方向時的右側彼此及左側彼此。以下，亦將「同側的端點彼此」僅記載為「端點彼此」)之直線的外側，會存在有切口B及切口C之端點。亦即，切口列A與切口列B(及切口列A與切口列C)係在投影面中互相不重疊，而在預浸漬物之面內平行地存在。
而且，L1/L2=1.0時，在預浸漬物之面內，於連接切口A1與切口A2的端點彼此之直線上，會存在有切口B及切口C之端點。亦即，切口列A與切口列B(及切口列C)係僅有構成各自的切口列之切口列的端點在投影面中互相重疊，同時在預浸漬物之面內平行地存在。
而且，-1.0＜L1/L2＜1.0時，在預浸漬物之面內，於連接切口A1與切口A2的端點彼此之直線的內側，會存在有切口B及切口C之端點。亦即，切口列A與切口列B(及切口列A與切口列C之至少一者)係在投影面中一部分重疊而存在。於本說明書中，將-1.0＜L1/L2＜1.0之情況表現成切口列A與切口列B及/或切口列A與切口列C為「重疊」，亦將其重疊區域之大小記載為「重疊之大小」。尚且，L1/L2≦-1.0時，意指切口列B與切口列C係與切口列A重疊，或者切口列B與切口列C之位置關係交換，而切口之位置關係成為與-1.0＜L1/L2＜0時相同的狀態，因此於本說明書之前提下，隨時為L1/L2＞-1.0。
而且，於本說明書中，即使切口列彼此重疊，也只要可作為具有與該一個切口列的中心線不同的中心線之切口列來辨識，則當作與該一個切口列不同的切口列存在，於切口型預浸漬物之俯視中，在該一個切口列之左右存在其它的切口列時，視為在該一個切口列之兩側存在2列的切口列者。
隨著L1/L2變得比1.0更小，切口列彼此(切口列A與切口列B及/或切口列A與切口列C)之重疊逐漸變大。而且，於L1/L2=0(即L1=0)時，如圖4所示，切口B及切口C之端點係在纖維方向上排列成一直線，切口列B與切口列C係與切口列A重疊，且只有構成各自的切口列之切口列的端點互相重疊而平行地存在。
而且，-1.0＜L1/L2＜0時，如圖5所示，切口列B與切口列C係與切口列A重疊，同時切口列B與切口列C亦互相重疊且平行地存在。
切口型預浸漬物包含黏度的低的基質樹脂時或以易撓曲的強化纖維所構成時、或者為具有樹脂未含浸部的預浸漬物構造時、強化纖維的單位面積重量大時等，係在切口型預浸漬物之製程中的切口插入時，強化纖維在纖維正交方向中撓曲而從刀刃脫逃，而會有比預料更長的纖維長度之強化纖維殘存之情況。於本發明中，藉由設為-1.0＜L1/L2＜0.5，可充分地減少在如此切口插入時不被切斷而殘存之長的強化纖維之數量，可得到賦形性優異的預浸漬物。
本發明之切口型預浸漬物較佳為具有-1.0＜L1/L2≦0之切口圖案。-0.2＜L1/L2≦0.2時，即使在切口B與切口C之間存在有未被此等切口所切斷的強化纖維時，也由於該強化纖維位於切口A1及切口A2之中央線附近，故可被切口A1及切口A2所容易地切斷。為了將未被前述切口所分割的強化纖維配置在切口A1及切口A2之較中央附近，更佳為L1/L2=0(圖4)。因此，實質上可使切口形成區域中的全部強化纖維之纖維長度成為切口A1與切口A2的纖維方向之距離(即，構成切口列A的切口之間距)L3以下，即使在預浸漬物之內部構造(樹脂之未含浸部分的體積等)具有差異時，也可製造品質穩定之切口型預浸漬物。又，-1.0＜L1/L2＜0時(圖5)，可更減少在切口B與切口C之間存在的與構成切口列A的切口之間距L3相等長度的纖維之存在機率。因此，可更減小賦形所需要的荷重。另一方面，若與L1/L2=0時相比，則對於切口B與切口C重疊的部分之纖維的切斷，有受到預浸漬物之內部構造的影響之可能性，但是從更確實地消除未切斷而殘存的強化纖維之觀點來看，亦為更佳的情況。
關於各切口之對於纖維方向的切口角度之絕對值，並沒有特別的限定，但較佳為2～45°。切口角度係如圖3，意指纖維方向與切口所成的角度θ (0°＜(θ 之絕對值)＜90°)。由於切口角度的絕對值為45°以下，面內的伸長性優異，切口的開口變小。另一方面，若切口角度之絕對值小於2°，則難以穩定地導入切口。再者，若為25°以下，則力學特性係顯著地上升，因此切口角度之絕對值更佳為2～25°，特佳為5～15°。
各切口的切口長度係沒有特別的限定，但在設定切口角度後，較佳為調整切口長度而使得切口列的纖維方向之投影長度L2成為30μm～1.5mm之範圍內。藉由減小L2，而減少被一個一個的切口所分割的強化纖維之量，有望強度提升。特別地，由於將L2設為1.5mm以下，有望大幅強度提升。另一方面，L2小於30μm時，由於纖維逃脫而無法順利地切斷纖維，在賦形時有造成形狀追隨性降低之情況。
本發明之更佳形態係在形成切口區域的全部切口中，切口角度的絕對值與切口長度為相同的切口型預浸漬物。所謂切口角度的絕對值相同，就是指全部的切口中之角度的絕對值為由全部的切口中之角度θ 的絕對值所求出的平均值之±1°以內。又，所謂切口長度相同，就是指全部的切口中之切口長度為平均值之±5%以內。藉由成為如此的形態，可抑制切口區域中的物性之偏差。
又，本發明之另一較佳形態係如圖7，為一個切口列與在其兩側所存在的切口列，對於纖維方向的切口角度之正負不同的切口型預浸漬物。所謂正的切口角度，就是如圖3(a)之切口31，表示從纖維方向的直線起朝向切口的銳角側之方向為逆時針旋轉，所謂負的切口角度，就是如圖3(b)之切口32，表示該方向為順時針旋轉。藉由該形態，可得到更均勻的物性。又，即使於切口型預浸漬物製造時的切口插入步驟中，也可抑制母材預浸漬物之蛇行，可得到品質穩定之切口型預浸漬物。
又，由於具有本發明之切口圖案，即使將構成各切口列的切口之間距(圖2的L3)加大時，也可容易地將經切斷的強化纖維之平均纖維長度控制在一定範圍。因此，即使各切口列的切口之間距為比較大，也可成為具有非常高的賦形性之切口型預浸漬物。因此，可減少切口插入步驟所需要刀刃之支數等，可降低製造成本。而且，各切口列的切口之間距，從擔保最低限度的伸長性・賦形性之觀點來看，較佳為200mm以下，更佳為100mm以下。又，從擔保充分的力學特性之觀點來看，較佳為20mm以上。更佳為30mm以上，尤其50mm以上，藉此可成為力學特性優異的切口型預浸漬物。
切口型預浸漬物中的切口區域內之平均纖維長度較佳為10mm～100mm。若平均纖維長度短則賦形性提升，但另一方面，成為碳纖維強化塑膠時的力學特性降低。若平均纖維長度長則賦形性降低，但是成為碳纖維強化塑膠時的力學特性係提升。鑒於賦形性與成為碳纖維強化塑膠時的力學特性之平衡，平均纖維長度的較佳範圍為10～100mm，更佳為15～50mm。
關於製造本發明之切口型預浸漬物之方法，並沒有特別的限定，但從生產性之觀點來看，較佳為使用旋轉刀或間歇刀，在預浸漬物中插入切口。
使用上述切口型預浸漬物進行成形而成的纖維強化塑膠，係成為包含三維形狀的複雜形狀之纖維強化塑膠，可廣泛利用作為要求複雜形狀的構件而較宜。
特別地，藉由將前述切口區域成形為三維形狀而成之纖維強化塑膠，上述切口型預浸漬物係追隨三維形狀，故可得到尺寸精度優異的纖維強化塑膠而較宜。 [實施例]
以下，藉由實施例更具體地說明本發明，惟本發明不受實施例中記載之發明所限定。
＜賦形性評價＞ 從所製作的切口型預浸漬物切出纖維正交方向25mm×纖維方向150mm之尺寸，設置於島津萬能試驗機(島津製作所(股)製)之恆溫槽內，於溫度100℃、拉伸速度100mm/分鐘之條件下在纖維方向中拉伸。
圖6係本評價所得之應力應變曲線圖的概略圖。如圖6，於切口型預浸漬物中，應力係在成為某一定的值後，徐徐地降低。拉伸試驗中的最大應力值係用於大幅伸展切口型預浸漬物所需要的應力值，因此將本值定義為變形阻力應力，當作賦形性之指標。
於實施例中，實施下述所示的評價1及評價2。
評價1：為了評價所製造的連續纖維預浸漬物P、與在連續纖維預浸漬物P進一步追加加熱加壓步驟而提高基質樹脂的含浸性之連續纖維預浸漬物Q之變形阻力應力的變化，以下式定義變形阻力應力比1，作為賦形性的指標之一而進行評價。 變形阻力應力比1=(於連續纖維預浸漬物P中插入有切口圖案的切口型預浸漬物之變形阻力應力)/(於連續纖維預浸漬物Q中插入有切口圖案的切口型預浸漬物之變形阻力應力)。
評價2：為了評價所製造的連續纖維預浸漬物P、與纖維的單位面積重量比連續纖維預浸漬物P更小之連續纖維預浸漬物R的變形阻力應力之變化，以下式定義變形阻力應力比2，作為賦形性之指標。 變形阻力應力比2=(於連續纖維預浸漬物P中插入有切口圖案的切口型預浸漬物之變形阻力應力)/(於連續纖維預浸漬物R中插入有切口圖案的切口型預浸漬物之變形阻力應力)。
尚且，顯示變形阻力應力比愈接近1.0，不論切口插入前的連續纖維預浸漬物之構造為何，都具有一定的賦形性。另一方面，顯示變形阻力應力比愈大，則切口型預浸漬物的賦形性愈依賴於切口插入前的連續纖維預浸漬物之構造。
＜連續纖維預浸漬物之製作＞ 於環氧樹脂(日本環氧樹脂(股)製「jER(註冊商標)」828：35重量份、「jER(註冊商標)」1001：30重量份、「jER(註冊商標)」154：35重量份)中，以捏合機加熱混煉5重量份的熱塑性樹脂聚乙烯縮甲醛(CHISSO(股)製「Vinylec(註冊商標)」K)而使聚乙烯縮甲醛均勻地溶解後，以捏合機混煉3.5重量份的硬化劑二氰二胺(日本環氧樹脂(股)製DICY7)與4重量份的硬化促進劑3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(保土谷化學工業(股)製DCMU99)，調製未硬化的環氧樹脂組成物。使用逆輥塗布機，將此環氧樹脂組成物塗布於經聚矽氧塗覆處理的離型紙上，製作單位面積重量50g/m2 或25g/m2 的樹脂薄膜。
為了製作切口型預浸漬物，而以下述之方法製作其起始的連續纖維預浸漬物P與Q。
於經單向排列的單位面積重量200g/m2 之碳纖維(東麗(股)製「T700S」)的兩面，分別重疊經由上述程序所得之單位面積重量50g/m2 的樹脂薄膜，在溫度60℃、壓力1MPa之條件下含浸樹脂，製作纖維體積含有率為58%的連續纖維預浸漬物P。
再者，將連續纖維預浸漬物P在真空條件下、溫度90℃下保持5分鐘，進一步使其含浸樹脂，而製作連續纖維預浸漬物Q。
又，於經單向配向的單位面積重量100g/m2 之碳纖維(東麗(股)製「T700S」)的兩面，分別重疊經由上述程序所得之單位面積重量25g/m2 的樹脂薄膜，在溫度60℃、壓力1MPa之條件下含浸樹脂，製作纖維體積含有率58%的連續纖維預浸漬物R。
(實施例1) 以使連續纖維預浸漬物P及連續纖維預浸漬物Q成為圖7所示的切口圖案之方式，將全部的切口之切口長度設為3mm，將切口角度θ 的絕對值設為20°，且設為L1/L2=0.2、切口的間距L3=60mm，插入切口。切口係使用旋轉式切刀，在預浸漬物全體中插入而製作。
(實施例2) 除了設為L1/L2=0以外，與實施例1同樣地，製作切口型預浸漬物。
(實施例3) 除了設為L1/L2=-0.2以外，與實施例1同樣地，製作切口型預浸漬物。
(實施例4) 以使連續纖維預浸漬物P及連續纖維預浸漬物R成為圖7所示的切口圖案之方式，將全部的切口長度設為3mm，將切口角度的絕對值設為20°，且設為L1/L2=0.2、切口的間距L3=60mm，插入切口。切口係使用旋轉式切刀，在預浸漬物全體中插入而製作。
(實施例5) 除了設為L1/L2=0以外，與實施例4同樣地，製作切口型預浸漬物。
(實施例6) 除了設為L1/L2=-0.2以外，實施例4同樣地，製作切口型預浸漬物。
(比較例1) 除了設為L1/L2=1.0，進一步以使平均纖維長度接近實施例1～3為目的，而將切口的間距設為30mm以外，與實施例1同樣地，製作切口型預浸漬物。
(比較例2) 除了設為L1/L2=1.2以外，與比較例1同樣地，製作切口型預浸漬物。實施賦形性評價，結果由於連續纖維之存在，不展現應力應變曲線圖的應力值成為某一定值之行為，發生無法取得變形阻力應力之程度的非常高的應力。
(比較例3) 除了設為L1/L2=1.0，進一步以使平均纖維長度接近實施例4～6為目的，而將切口的間距設為30mm以外，與實施例4同樣地，製作切口型預浸漬物。
表1中顯示各實施例・比較例所製作之切口型預浸漬物的切口圖案之概要，表2中顯示賦形性及成形品的力學特性評價結果。
[表1]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1 比較例2 比較例3
切口長度[mm] 3 3 3 3 3 3 3 3 3
切口角度θ 之絕對值[°] 20 20 20 20 20 20 20 20 20
L1/L2 0.2 0 -0.2 0.2 0 -0.2 1.0 1.2 1.0
切口之間距L3[mm] 60 60 60 60 60 60 30 30 30
[表2]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1 比較例2 比較例3
變形阻力應力 [MPa] 預浸漬物P 2.50 0.40 0.40 2.50 0.40 0.40 3.90 - 3.90
預浸漬物Q 0.80 0.30 0.20 - - - 0.90 - -
預浸漬物R - - - 0.70 0.20 0.15 - - 0.80
變形阻力應力比 3.1 1.3 2.0 3.6 2.0 2.7 4.3 - 4.9
1:預浸漬物 2:強化纖維 3:切口 4:切口區域 6:切口B 7:切口C 8:變形阻力應力 31:正的切口角度之切口 32:負的切口角度之切口 51:切口A1 52:切口A2
圖1係本發明中的切口區域之示意圖。 圖2係顯示本發明之切口圖案的一例之示意圖。 圖3(a)、(b)係切口角度的概念之說明圖。 圖4係顯示本發明之切口圖案的一例之示意圖。 圖5係顯示本發明之切口圖案的一例之示意圖。 圖6係本發明中的實施例所得之應力應變曲線圖。 圖7係顯示實施例1中的切口圖案之示意圖。
2:強化纖維
6:切口B
7:切口C
51:切口A1
52:切口A2

Claims (11)

  1. 一種切口型預浸漬物，其包含經單向配向的強化纖維與基質樹脂，同時具有切口區域，該切口區域係將分割該強化纖維的複數切口予以形成而成者， 於該切口區域中形成有複數列的切口列，該切口列係將纖維方向的投影長度略相同的複數切口在纖維方向中以略一定間隔配置而成， 將在任意的一個切口列之兩側所存在的2列之切口列的纖維正交方向之間隔當作L1， 將該一個切口列的纖維方向之投影長度當作L2時， -1.0＜L1/L2＜0.5。
  2. 如請求項1之切口型預浸漬物，其中-1.0＜L1/L2≦0。
  3. 如請求項2之切口型預浸漬物，其中L1/L2=0。
  4. 如請求項2之切口型預浸漬物，其中-1.0＜L1/L2＜0。
  5. 如請求項1至4中任一項之切口型預浸漬物，其中於該一個切口列與在其兩側所存在的切口列，對纖維方向的切口角度之正負係不同。
  6. 如請求項1至5中任一項之切口型預浸漬物，其中於該一個切口列與在其兩側所存在的切口列，對纖維方向的切口角度之絕對值係相同。
  7. 如請求項1至6中任一項之切口型預浸漬物，其中構成該切口列的切口之間距為20mm以上。
  8. 如請求項1至7中任一項之切口型預浸漬物，其中該強化纖維的該切口區域內之平均纖維長度為10～100mm。
  9. 如請求項1至8中任一項之切口型預浸漬物，其中纖維體積含有率為50%以上。
  10. 一種纖維強化塑膠，其係將如請求項1至9中任一項之切口型預浸漬物予以成形而成。
  11. 如請求項10之纖維強化塑膠，其中該切口區域係成形為三維形狀而成。
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