本發(fā)明涉及纖維強化熱塑性樹脂復合材的制造方法、纖維強化熱塑性樹脂帶子的制造方法、加壓成型材料的制造方法、成型品的制造方法、單向預浸料、以及成型品。

本申請以2014年9月17日在日本提出的特愿2014-188705號和2015年3月11日在日本提出的特愿2015-047983號為基礎主張優(yōu)先權，在此引用其內(nèi)容。

背景技術：

碳纖維以及碳纖維復合材料由于具有高拉伸強度·拉伸彈性模量，優(yōu)異的耐熱性、耐藥性、疲勞特性、耐磨性，線膨脹系數(shù)小，尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異，富有電磁波屏蔽性、X線透過性等的優(yōu)異特長，在運動·休閑、航空·宇宙、一般工業(yè)用途中廣泛適用。以往，多將環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂作為復合材料的基質，但最近，基于回收性·高速成型性的觀點，熱塑性樹脂受到矚目。

專利文獻1中，公開了將單向拉齊的碳纖維和熱塑性樹脂層疊而制造的方法。該方法中，由于需要將碳纖維高度單向拉齊，有可能產(chǎn)生來自碳纖維的起毛等問題，產(chǎn)線速度有可能變得難以提高。

專利文獻2中，提出了為了保持纖維長度而使強化纖維的重量含有率為50％以上85％以下，強化纖維的平均纖維長為5mm以上50mm以下，強化纖維無方向地分散著的纖維強化熱塑性樹脂片。該專利文獻中，沒有探討關于纖維取向的偏差，但基于其制造方法推測表面的纖維取向有所偏差。因此，在用于實用部件時，在確保可靠性上有產(chǎn)生問題的擔憂。此外，該纖維強化熱塑性樹脂片的實施例中，將開纖為寬度15mm以上的纖維束在模具內(nèi)含浸熱塑性樹脂而得的寬10mm的纖維束裁斷后片狀物化，但關于其模具的形狀或其收取工序沒有明示。

專利文獻3中，提出了厚度130μm以下的碳纖維強化熱塑性樹脂帶子。該制造方法是通過如下制得：用在樹脂浴中的擠壓輥將碳纖維開纖、使之含浸，使用狹縫間隔為130μm以下的特定噴嘴，使用冷卻輥等防止發(fā)生帶子變厚而導致的帶子變形。該方法中，為了制造帶子，狹窄的狹縫間隔是有必要的，實施例中，制造了比狹縫噴嘴間隔稍厚的帶子。狹縫噴嘴間隔若較窄，狹縫噴嘴上施加的壓力容易變高，有可能變得難以提高產(chǎn)線速度。

專利文獻4中公開了一種熱塑性單相預浸料片的制造方法，其特征在于，在含浸的同時，將帶子狀化的束狀預浸料在寬度方向上多根拉齊排列后，在加熱下，加壓為片狀。該方法中，雖然想謀求片狀化工序的高速化，但帶子狀化的束狀預浸料在制造時被高度含浸，難以謀求高速化。

專利文獻5的實施例中公開了以下方法：使用1mm直徑的模頭，制作在補強纖維束上附著尼龍6的附著物，將其多根排列，以間隔0.3mm通過250℃的輥之間，再進一步以間隔0.25mm通過200℃的輥之間，得到片狀物。但可認為該方法中，由于要通過比尼龍6的熔點更高溫的250℃的輥之間，因此脫模不易。

專利文獻6中記載了以下方法：制作在補強纖維束上附著熱塑性樹脂的附著物，將其多根排列，通過具有加熱區(qū)域和冷卻區(qū)域的板狀物加熱加壓，含浸樹脂，冷卻后進行剝離。但該方法中，不僅是纖維強化熱塑性樹脂，將其加熱冷卻的板狀物也有必要反復加熱冷卻，難以謀求高速化。此外，以熔點以下的輥溫度加壓的比較例中，沒有實現(xiàn)良好的含浸。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本專利特開2014-105310號

專利文獻2:日本專利特開平9-155862號公報

專利文獻3:日本專利特開2007-118216號

專利文獻4:日本專利特開平7-24830號

專利文獻5:日本專利特開昭59-62114號

專利文獻6:日本專利特開昭60-36136號

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

需要一種高效生產(chǎn)優(yōu)異的纖維強化熱塑性樹脂加壓材料或纖維強化熱塑性樹脂帶子的方法，并且，需要一種操作性優(yōu)異的纖維強化熱塑性樹脂復合材。特別地，在纖維強化熱塑性樹脂帶子中，基于經(jīng)濟性的觀點，需要能以較少的工序數(shù)高效生產(chǎn)的方法。此外，在纖維強化熱塑性樹脂加壓材料中，由于減少了機械特性的偏差，變得容易反應在部件設計上。

本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)，以特定的十字頭模頭復合化后，一邊冷卻一邊加壓，與以往相比使之變形更大，由此可高效地得到品質優(yōu)異的纖維強化熱塑性樹脂復合材以及纖維強化熱塑性樹脂帶子，此外，還發(fā)現(xiàn)此處得到的纖維強化熱塑性樹脂復合材以及纖維強化熱塑性樹脂帶子的表面被樹脂包覆，因而操作性優(yōu)異，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明的要旨在于以下(1)～(15)。

(1)一種纖維強化熱塑性樹脂復合材的制造方法，通過具有1mm以上的最大開口部高度的十字頭模頭進行制造，將強化纖維以強化纖維束的狀態(tài)供給至十字頭模頭，使其與熔融狀態(tài)下的熱塑性樹脂復合化，然后，與所述熱塑性樹脂的固化溫度以下的加壓面接觸，加壓成型為開口部高度的50％以下的厚度。

(2)根據(jù)(1)記載的纖維強化熱塑性樹脂復合材的制造方法，使用單位長度質量為800mg/m以上5000mg/m以下的強化纖維束。

(3)根據(jù)(2)記載的纖維強化熱塑性樹脂復合材的制造方法，強化纖維束的單位長度質量R相對于最大開口部高度L如下式所示：L>0.5×Log(R)，R的單位是mg/m。

(4)根據(jù)(1)～(3)中任一項記載的纖維強化熱塑性樹脂復合材的制造方法，使用具有間距間隔5mm以上40mm以下的多個開口部的所述十字頭模頭，通過所述加壓，將鄰接的纖維強化熱塑性樹脂復合材一體化。

(5)根據(jù)(1)～(4)記載的纖維強化熱塑性樹脂復合材的制造方法，通過具有最大高度1mm以上10mm以下的開口部的十字頭模頭，將強化纖維和熔融狀態(tài)下的熱塑性樹脂復合化，然后，加壓成型為平均厚度在0.05mm以上0.4mm以下。

(6)根據(jù)上述(1)～(5)記載的纖維強化熱塑性樹脂復合材的制造方法，通過所述加壓，使其成型為開口部高度的20％以下。

(7)根據(jù)上述(1)～(6)記載的纖維強化熱塑性樹脂復合材的制造方法，將10質量％以上70質量％以下的強化纖維與30質量％以上90質量％以下的熱塑性樹脂進行復合化。

(8)一種纖維強化熱塑性樹脂帶子的制造方法，將由上述(1)～(7)中任一項記載的制造方法所得到的纖維強化熱塑性樹脂復合材切斷為100mm以上的長度。

(9)根據(jù)上述(8)記載的纖維強化熱塑性樹脂帶子的制造方法，將20質量％以上70質量％以下的強化纖維與30質量％以上80質量％以下的熱塑性樹脂進行復合化。

(10)一種加壓成型材料的制造方法，將由上述(1)～(7)中任一項記載的制造方法所得到的纖維強化熱塑性樹脂復合材切斷為5mm以上50mm以下的長度。

(11)一種加壓成型材料的制造方法，將由上述(10)記載的制造方法所得到的加壓成型材料進行加熱，一體化為片狀。

(12)根據(jù)上述(10)或(11)記載的加壓成型材料的制造方法，將10質量％以上60質量％以下的強化纖維與40質量％以上90質量％以下的熱塑性樹脂進行復合化。

(13)一種成型品的制造方法，將上述(10)～(12)中記載的加壓成型材料加熱至熱塑性樹脂的軟化溫度以上后，流動加壓成型而得到成型品，成型品的面內(nèi)纖維取向系數(shù)的Cv值為20％以下。

(14)一種單向預浸料，其含有向同一方向并齊的20質量％以上70質量％以下的強化纖維和30質量％以上80質量％以下的熱塑性樹脂，其在以下的90°彎曲試驗中得到的強度，是熱塑性樹脂的彎曲試驗中得到的強度的25％以上75％以下；

(90°彎曲試驗)

鋼制加壓成型用模具的外形為230×150×47.5mm，中央具有200×120×1.5mm的模腔，從外表面到模腔的厚度為23mm，將所述單向預浸料在同一方向上重疊，在所述鋼制按壓成型用模具中裝入所述單向預浸料，連同模具一起移動到設定為250℃的加壓成型機中，在1MPa下加熱加壓11分鐘后，連同模具一起移動到設定為30℃的加壓機中，在4MPa下冷卻加壓3分鐘，形成厚度2mm的單向層疊體，使用從所述層疊體，以與纖維呈直角方向切出的長度100mm、寬度25mm的試驗片，在支點半徑2mm、壓頭半徑5mm、支點間距離80mm、試驗速度每分5mm下進行三點彎曲試驗，將與纖維軸垂直的方向作為90°彎曲試驗結果。

(15)一種加壓成型品，其含有10質量％以上60質量％以下的強化纖維和40質量％以上90質量％以下的熱塑性樹脂，所述強化纖維的纖維長為5mm以上23mm以下，纖維取向系數(shù)平均為0.15以上0.25以下，且基于下述的3點彎曲試驗的結果求出的面內(nèi)纖維取向系數(shù)的Cv值為20％以下；

(3點彎曲試驗)

鋼制加壓成型用模具的外形為230×150×47.5mm，中央具有200×120×1.5mm的模腔，從外表面到模腔的厚度為23mm，將2片100×120×2mm的片狀加壓成型材料重疊裝入所述鋼制按壓成型用模具中，連同模具一起移動到設定為280℃的加壓成型機中，在1MPa下加熱加壓4分30秒，連同模具一起移動到設定為80℃的加壓機中，在4MPa下冷卻加壓2分鐘，形成200×120×2mm的成形體，從所述成形體切出同樣數(shù)量的將成形體的200mm方向作為長度方向的長100mm、寬25mm的試驗片和將成形體的120mm方向作為長度方向的長100mm、寬25mm的試驗片，按照ISO178進行三點彎曲試驗。

發(fā)明效果

通過可以使用開口部高度較大的十字頭模頭，與具有狹窄狹縫的模頭相比可減小剪切應力，因而產(chǎn)線速度加快，可提高生產(chǎn)率。進一步地，由于沒有狹小的狹縫部，起毛堵塞導致的纖維斷裂的可能較低，且斷裂時容易恢復，可降低生產(chǎn)損失。此外，該制造方法中，由于一邊冷卻一邊加壓，容易從加壓裝置脫模，使高速化成為可能。

附圖說明

[圖1]是展示一例十字頭模頭的圖。

[圖2]是展示一例十字頭模頭的內(nèi)部結構的圖(A：側面圖、B：仰視圖、開口部正面)。

[圖3]是展示一例十字頭模頭和加壓輥的位置關系的圖。

[圖4]是展示一例十字頭模頭和加壓輥的位置關系的圖。

[圖5]是用于成型的模具的概略圖(A：斜視圖B：側面圖)。

符號說明

1：十字頭模頭

2：強化纖維入口

3：樹脂入口

4：出口開口部

5：加壓輥

6：鋼制加壓成型用模具

7：模腔

8：外形

具體實施方式

本發(fā)明中的纖維強化熱塑性樹脂復合材是指含強化纖維和熱塑性樹脂的復合材，可舉出，例如，纖維強化熱塑性樹脂帶子、纖維強化熱塑性樹脂片、加壓成型材料、長纖維顆粒等。本發(fā)明的制造方法，特別適用于纖維強化熱塑性樹脂帶子、纖維強化熱塑性樹脂片、加壓成型材料。

本發(fā)明中使用的強化纖維是為了提高熱塑性樹脂的剛性和強度而使用的無機纖維或有機纖維。本發(fā)明中使用的強化纖維適宜使用單纖維的纖維徑(以下稱為“纖維徑”)為1μm以上50μm以下的范圍的纖維。過細時，由于纖維的表面積變大，有可能降低成形性，過粗時，纖維的縱橫比變小，補強效率可能劣化。

上述纖維徑的強化纖維，由于單纖維難以操作，可在強化纖維束的狀態(tài)下使用。強化纖維束所含的單纖維，優(yōu)選3000根以上，更優(yōu)選12000根以上，特別優(yōu)選15000根以上。此外，優(yōu)選60000根以下，更優(yōu)選50000根以下。強化纖維束所含的單纖維的根數(shù)過少時，生產(chǎn)效率可能會降低。過高時，強化纖維束中難以含浸熱塑性樹脂，品質可能降低。

作為強化纖維束的單位長度質量優(yōu)選800mg/m以上，更優(yōu)選900mg/m以上，特別優(yōu)選1000mg/m以上，此外，優(yōu)選5000mg/m以下，更優(yōu)選4000mg/m以下，特別優(yōu)選3800mg/m以下。強化纖維束的單位長度質量過低時，生產(chǎn)效率可能降低。過高時，強化纖維束中難以含浸熱塑性樹脂，品質可能降低。

本發(fā)明中，相對于最大開口部高度L的強化纖維束的單位長度質量R(mg/m)優(yōu)選滿足下式。

L＞0.5×Log(R)

將強化纖維束通過十字頭模頭時，若開口部狹小，則強化纖維束難以通過。可考慮在向十字頭模頭供給熱塑性樹脂后，使強化纖維束通過時，將強化纖維束掛在鋼琴絲等上，用鋼琴絲拉動強化纖維束通過，但若開口部過于狹小，鋼琴絲和強化纖維束重疊的部分難以通過，因而開口部需要擴大。因此，強化纖維束的單位長度質量越大，最大開口部高度就需要更大。

另一方面，纖維束可在開口部的寬度方向上擴大，特別在纖維束的單位長度質量較大時，可大幅擴大。基于其討論的結果是，不滿足該式時，可能會難以讓強化纖維束通過十字頭模頭。

最大開口部高度L較小時，強化纖維束的單位長度質量R優(yōu)選較小。如上所述，用鋼琴絲等拉動強化纖維束通過時，強化纖維束若過粗，鋼琴絲和強化纖維束重疊的部分難以通過，因而有必要將強化纖維束弄細。因此，最大開口部高度越小，強化纖維束的單位長度質量就需要越小。此外，強化纖維束可在開口部寬度方向上擴大，但纖維束的單位長度質量較小時，難以大幅擴大，因而不滿足上式時，有可能難以讓強化纖維束通過十字頭模頭。

強化纖維為無機纖維或有機纖維，基于熱塑性樹脂的熔融溫度下的穩(wěn)定性和補強效率的觀點，優(yōu)選無機纖維。無機纖維可舉例如玻璃纖維、碳纖維，基于輕量化的觀點，優(yōu)選碳纖維。

本發(fā)明中使用的碳纖維的種類沒有特別限制，可使用PAN系(HT、IM、HM)、瀝青系(GP、HM)、人造纖維系中的任一種，但優(yōu)選PAN系。

本發(fā)明使用的強化纖維，纖維徑優(yōu)選5μm以上15μm以下。進一步優(yōu)選5μm以上12μm以下，特別優(yōu)選6μm以上8μm以下。纖維徑為不足5μm的過細直徑時，纖維的表面積變大，因而成形性可能降低。纖維徑為超過15μm的過粗直徑時，纖維的縱橫比變小，補強效果可能劣化。強化纖維的纖維徑可用電子顯微鏡測定。作為制造具有上述范圍的纖維徑的強化纖維(碳纖維)的方法，可舉例如，日本專利特開2004-11030號公報、日本專利特開2001-214334號公報、日本專利特開平5-261792號公報、WO12/050171號公報等記載的方法。

作為強化纖維，只要具有上述纖維徑即可使用，沒有特別限制，可使用市售品，作為其具體例，例可舉例如，PYROFIL(パイロフィル)(三菱麗陽株式會社注冊商標)CF tou(トウ)TR50S 6L、TRH50 12L、TRH50 18M、TR50S 12L、TR50S 15L、MR40 12M、MR60H 24P、MS40 12M、HR40 12M、HS40 12P、TRH50 60M、TRW40 50L(以上，三菱麗陽公司制)。優(yōu)選TR50S 15L、TRW40 50L。

此外，強化纖維(碳纖維)優(yōu)選表面處理，特別是電解處理過的。作為表面處理劑，可舉例如，環(huán)氧系上漿劑、聚氨酯系上漿劑、尼龍系上漿劑、烯烴系上漿劑等。優(yōu)選環(huán)氧系上漿劑。通過表面處理，得到拉伸強度、彎曲強度提高的優(yōu)點。上述表面處理后的碳纖維，可使用市售品。

本發(fā)明使用的熱塑性樹脂，可使用任意一般的熱塑性樹脂。作為結晶性樹脂，可舉例如，聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚乙烯、聚丙烯、聚縮醛，作為非結晶性樹脂，可舉例如，聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、聚苯乙烯、ABS、聚氯乙烯、聚苯醚等，此外，它們可2種以上并用?；诔尚涡缘挠^點，優(yōu)選結晶性樹脂，基于機械特性的平衡的觀點，優(yōu)選聚氨酯、聚丙烯。

纖維強化熱塑性樹脂復合材為纖維強化熱塑性樹脂帶子時，強化纖維的含有率為20質量％以上70質量％以下，優(yōu)選30質量％以上60質量％以下。

熱塑性樹脂的含有率為30質量％以上80質量％以下，優(yōu)選40質量％以上70質量％以下(其中，強化纖維和熱塑性樹脂的合計為100質量％)。即，優(yōu)選將強化纖維和熱塑性樹脂按照該比例供給至十字頭模頭而進行復合化。

纖維強化熱塑性樹脂復合材為加壓成型材料時，強化纖維的含有率為10質量％以上60質量％以下，優(yōu)選15質量％以上49質量％以下。熱塑性樹脂的含有率為40質量％以上90質量％以下，優(yōu)選51質量％以上85質量％以下(其中，強化纖維和熱塑性樹脂的合計為100質量％)。即，優(yōu)選將強化纖維和熱塑性樹脂按照該比例供給至十字頭模頭而進行復合化。

強化纖維的含有率過低時，強化纖維帶來的補強效率較弱，因而彎曲彈性模量和彎曲強度降低，過高時則成形性劣化。

熱塑性樹脂的含有率過低時，可能損害熱塑性樹脂的優(yōu)異的機械特性，成形性變差。此外，熱塑性樹脂的含有率過高時，強化纖維帶來的補強效率較弱，彎曲彈性模量和彎曲強度降低。

進一步地，根據(jù)需要可混合公知的穩(wěn)定劑、強化劑、無機填料、耐沖擊性改性劑、加工助劑、脫模劑、著色劑、炭黑、抗靜電劑、阻燃劑、氟代烯烴等的添加劑。其含有率隨添加劑的種類不同，但在不損害強化纖維以及熱塑性樹脂的特性的范圍內(nèi)，可根據(jù)需要混合，相對于強化纖維和熱塑性樹脂的合計100質量份，為20質量份以下，優(yōu)選5質量份以下。為了容易進一步提高生產(chǎn)率，特別優(yōu)選含脫模劑0.1質量份以上0.5質量份以下。

熱塑性樹脂的熔融狀態(tài)的意思是，構成熱塑性樹脂的至少1個成分為熔融狀態(tài)，若是結晶性樹脂，是指其熔點以上，若是非結晶性樹脂，是指在其玻璃態(tài)轉化點以上的溫度下軟化的狀態(tài)。優(yōu)選構成熱塑性樹脂的主成分為熔融狀態(tài)。

強化纖維和熱塑性樹脂的復合化是指，強化纖維和熱塑性樹脂附著或含浸的狀態(tài)?？膳e例如長纖維顆粒的制造方法中的拉拔法或線涂法，但基于生產(chǎn)率的觀點，優(yōu)選線涂法。本發(fā)明的制造方法中，將強化纖維在其模具前或模具內(nèi)開纖并不是必須的，可根據(jù)作為目的的含浸狀態(tài)和生產(chǎn)率適當選擇?；讷@得空隙較少含浸品質優(yōu)異的復合材的觀點，可通過在模具內(nèi)開纖降低空隙率，但基于生產(chǎn)率的觀點，優(yōu)選不在模具前或模具內(nèi)開纖。

本發(fā)明中的纖維強化熱塑性樹脂帶子是指，含連續(xù)的單向的強化纖維和熱塑性樹脂的帶子。強化纖維在復合材的末端附近到末端之間連續(xù)，強化纖維和帶子的長度基本相同，例如，其差在10％以內(nèi)。

此處得到的纖維強化熱塑性樹脂帶子，其表面由熱塑性樹脂包覆，纖維在寬度方向上擴展。通過表面由熱塑性樹脂包覆，操作性良好。

本發(fā)明中的加壓成型材料是指，含5mm以上50mm以下的長度的強化纖維和熱塑性樹脂的成型材料。強化纖維只要在該長度下，短條狀和片狀均可。由于強化纖維的長度在該范圍內(nèi)，成形性和機械特性的平衡優(yōu)異。

<十字頭模頭>

此處使用的十字頭模頭1(也可僅稱模頭)是指，用于使熱塑性樹脂和強化纖維復合化的模頭，十字頭模頭中，一邊通過纖維，一邊由擠壓機向十字頭模頭供給樹脂而復合化。例如，從一個入口(強化纖維入口2)供給纖維，從與該入口呈90°方向的其他入口(樹脂入口3)供給熔融狀態(tài)的樹脂，在十字頭模頭的內(nèi)部，使纖維和樹脂合流、復合化。進一步地，通過從十字頭模頭出口的開口部(出口開口部4)拉出，得到本發(fā)明的纖維強化熱塑性樹脂復合材。十字頭模頭的一例如圖1所示。

本發(fā)明的出口開口部4(也可僅稱為出口部)表示，為了拉出帶子而設置的十字頭模頭出口的開口部。開口部高度的意思是，從正面看十字頭模頭1的出口開口部4時的高度方向的長度，例如，出口位于側面時，是高度方向的長度，出口位于下面時，為前后方向的長度。此外，開口部高度不特定時，是指其最大高度。例如，若為圓形則是其直徑。

本發(fā)明的出口開口部的高度為1mm以上，優(yōu)選1.5mm以上，更優(yōu)選2.0mm以上。此外，優(yōu)選10mm以下，更優(yōu)選5mm以下。出口開口部高度較大則產(chǎn)線速度容易提高，基于生產(chǎn)率的觀點是有利的。例如，其開口部為長方形的十字頭模頭1中的表觀剪切速度，在開口部截面積相同的情況下，與開口部的高度呈反比，因而高度較高則剪切應力可減小，產(chǎn)線速度容易加快。此外，開口部高度過大時，作為相同截面積的開口部時寬度過小，對30％以下的厚度的成型可能變難。

開口部寬度不特別限定，但優(yōu)選最大開口部高度的50％以上，更優(yōu)選最大開口部高度的100％以上。此外，優(yōu)選最大開口部高度的600％以下，更優(yōu)選400％以下。通過在優(yōu)選范圍中，十字頭模頭容易設計。

<加壓>

本發(fā)明的制造方法中，復合化后，一邊冷卻一邊加壓，成型成開口部高度的50％以下的厚度。通過在復合化后加壓，向厚度變薄，寬度變寬的方向變形，且其變形過程中，強化纖維內(nèi)含浸熱塑性樹脂，且強化纖維在寬度方向上變寬。

加壓通過在十字頭模頭出口的后方設置的加壓裝置實施。作為加壓方法，可舉出通過成對的加壓輥5線性加壓的方法或面加壓的方法，但從生產(chǎn)率的觀點出發(fā)，優(yōu)選通過成對的加壓輥加壓的方法。加壓輥和復合材之間，可使用脫模紙或脫模膜、金屬帶等，但優(yōu)選不使用。不使用時，生產(chǎn)設備容易小型化。

加壓裝置的與帶子相接的部分是比熱塑性樹脂的固化溫度低的溫度。雖取決于使用的熱塑性樹脂，但通常優(yōu)選190℃以下，更優(yōu)選120℃以下。通過在優(yōu)選范圍中，容易從加壓裝置脫模。此外，加壓裝置的入口中，復合材的熱塑性樹脂為熔融狀態(tài)。通過熔融狀態(tài)，可成型成開口部高度50％以下的厚度并含浸。

線性加壓時，作為相對產(chǎn)出的復合材的線壓力，優(yōu)選在0.5kgf/cm以上200kgf/cm以下加壓，更優(yōu)選2kgf/cm以上50kgf/cm以下。若是不足0.5kgf/cm的過低的加壓，成型困難，若是200kgf/cm以上的過高的加壓，復合材上可能產(chǎn)生裂紋。此外，可通過將用加壓輥加壓時的加壓輥間的距離保持固定的設備成型。

此外，本發(fā)明中，通過加壓，弄成開口部高度的50％以下的厚度。優(yōu)選開口部高度的30％以下，更優(yōu)選20％以下的厚度。通過弄成50％以下的厚度，可得到含浸品質優(yōu)異的纖維強化熱塑性樹脂帶子。作為下限的目標，為2％以上，優(yōu)選5％以上。成型為其以下的厚度有可能很困難。

本發(fā)明中，優(yōu)選成型為0.05mm以上0.4mm以下的厚度。優(yōu)選0.1mm以上0.35mm以下，更優(yōu)選0.15mm以上0.3mm以下。不足0.05mm時，復合體上產(chǎn)生裂紋難以成型。超過0.4mm的厚度時，含浸可能會不充分。

<熱塑性樹脂的固化溫度>

所述“熱塑性樹脂的固化溫度”是指，結晶性樹脂的結晶化溫度，非結晶性樹脂的玻璃化轉變溫度。熱塑性樹脂為含有多種熱塑性樹脂的共混物時，是其共混物基質成分的固化溫度。

即，相融的共混物時，與單一樹脂相同地，共混物為結晶性時是結晶化溫度，共混物為非結晶性時是玻璃態(tài)轉變溫度。非相融共混物時，雖有多種結晶化溫度或玻璃態(tài)轉變溫度，但選擇基質成分海成分的固化溫度?；|成分為結晶性樹脂時，是基質成分的結晶化溫度，基質成分為非結晶性樹脂時，為基質成分的玻璃態(tài)轉變溫度?；|成分由量比或粘度比決定，但大多時候，在工業(yè)上可入手的大部分的共混物中，基質成分為最大量的成分。

熱塑性樹脂的固化溫度可通過差示掃描熱量計(DSC)求出?？蓮臒崴苄詷渲浞秩廴诘臏囟?，以10℃/min的速度冷卻，以放熱峰為結晶化溫度，以基線位移溫度為玻璃態(tài)轉變溫度而測定。

本發(fā)明中，可使用具有多個開口部的十字頭模頭。從多個開口部分別拉出股束狀的纖維強化熱塑性樹脂，將其與鄰接的纖維強化熱塑性樹脂一體化。據(jù)此，可得到寬度擴大的片狀的纖維強化熱塑性樹脂帶子。

多個開口部的間距間隔優(yōu)選5mm以上40mm以下。間距間隔可根據(jù)將1根纖維束擴大至何種程度來大致決定。間距間隔優(yōu)選擴大1根纖維束的寬度以下。更優(yōu)選擴大1根纖維束的寬度。通過間距間隔在該范圍中，可將纖維弄成目標的單位長度質量。

作為由本發(fā)明的制造方法得到的強化纖維熱塑性樹脂復合材，可舉出以下的單向預浸料，其含有單相拉齊的20質量％以上70質量％以下的強化纖維和30質量％以上80質量％以下的熱塑性樹脂，在以下的90°彎曲試驗中得到的強度為，熱塑性樹脂的彎曲試驗中得到的強度的25％以上75％以下。

(90°彎曲試驗)

鋼制加壓成型用模具6的外形為230×150×47.5mm，中央具有200×120×1.5mm的模腔(從外形8的上端到模腔7的厚度為23mm，從外形8的下端到模腔7的厚度為23mm)，將所述單向預浸料在同一方向上重疊，裝入該鋼制按壓成型用模具6中，連同模具一起移動到設定為250℃的加壓成型機中，在1MPa下加熱加壓11分鐘后，連同模具一起移動到設定為30℃的加壓機中，在4MPa下冷卻加壓3分鐘，形成厚度2mm的單向層疊體。

使用從所述層疊體，以與纖維呈直角方向切出的長度100mm、寬度25mm的試驗片，在支點半徑2mm、壓頭半徑5mm、支點間距離80mm、試驗速度每分5mm下進行三點彎曲試驗，將與纖維軸垂直的方向作為90°彎曲試驗結果。

單向預浸料是指，在沿一個方向拉齊的強化纖維中含浸熱塑性樹脂。熱塑性樹脂可完全含浸于強化纖維中，也可部分含浸。完全含浸時展現(xiàn)出高的機械特性，但基于生產(chǎn)效率的觀點，優(yōu)選部分含浸。特別地，后工序中，為了加壓成型等再加熱時，重視生產(chǎn)效率，優(yōu)選部分含浸。完全沒有含浸時，操作性差。

本發(fā)明的單向預浸料的“上述的90°彎曲試驗中得到的強度”優(yōu)選熱塑性樹脂的彎曲試驗中得到的強度的30％以上60％以下。

上述的90°彎曲試驗中的“熱塑性樹脂的彎曲試驗”是指，ISO178中記載的方法。即，將通過注射成型得到的長度80mm、寬度10mm、厚度4mm的試驗片，在支點半徑5mm、壓頭半徑5mm、支點間距64mm、試驗速度每分鐘2mm下進行三點彎曲試驗。

本發(fā)明的纖維強化熱塑性樹脂帶子，適合作為層疊體使用，例如，可廣泛利用于電腦、OA機器、AV機器、家電制品等的電氣·電子機械的框體或部件、汽車部件等。

本發(fā)明中，將上述的纖維強化熱塑性樹脂復合材料的制造方法中得到的纖維強化熱塑性樹脂復合材料切斷為5mm以上50mm以下的長度，據(jù)此，可制造短條狀的加壓成型材料。

本發(fā)明中的短條狀加壓成型材料是指，可在熱塑性樹脂的軟化溫度以上加熱成型的材料，通過對短條狀的加壓成型材料計量、加熱，將其提供給加壓成型，可得到期望的成型品。對于成型品，通過計量多根短條狀的加壓成型材料，可向加壓成型定量供給加壓成型材料。

作為切斷本發(fā)明的復合材的方法，可舉例如，使用側切方式的造粒機的方法，或使用滾筒式切割機的方法，使用切割機的方法。其中，優(yōu)選使用側切方式的造粒機的方法。通過使用側切方式的造粒機，可減少未切成為期望長度的切割不良狀況。

切斷的長度優(yōu)選5mm以上23mm以下，更優(yōu)選10mm以上20mm以下，更優(yōu)選15mm以上18mm以下。切斷的長度為5mm以上時，彎曲強度等的機械特性提高。此外，23mm以下時，纖維取向系數(shù)的Cv值可降低。

此處得到的短條狀的加壓成型材料的單片表面積為200mm²以上1200mm²以下，優(yōu)選300mm²以上600mm²以下。若在200mm²以上，彎曲強度等的機械特性提高。若在1200mm²以下，纖維取向系數(shù)的Cv值可降低。

將上述短條狀的加壓成型材料加熱至熱塑性樹脂的軟化溫度以上，一體化，據(jù)此，可得到片狀的加壓成型材料。

本發(fā)明中，“軟化溫度以上”是指，構成加壓成型材料的熱塑性樹脂的至少一部分軟化的溫度，需要在熱塑性樹脂的玻璃態(tài)轉變溫度以上，若是結晶性樹脂優(yōu)選熔點以上的溫度。通過至少軟化表面，可以一體化。

加熱一體化是指一體化為以下樣的片狀，例如，在25℃下，舉起片狀的加壓成型材料時，加壓成型材料的各片不會因自重而下落，由此，操作容易。

例如，可考慮使加壓材料薄片堆積后，通過帶式加壓進行連續(xù)加熱冷卻的方法，使用加熱冷卻加壓的批處理方式，將堆積的加壓材料用紅外線加熱器加熱的方法。優(yōu)選在加熱一體化時加壓，擠出各片之間的空氣。

本發(fā)明的成型品可通過流動加壓成型得到。流動加壓成型是指，使加壓成型材料流動，得到比加壓成型材料的投影面積大的投影面積的成型品的方法。相對于加壓成型材料的投影面積的成型品的面積，優(yōu)選150％以上400％以下，更優(yōu)選180％以上300％以下。通過在優(yōu)選范圍內(nèi)，可減小彎曲強度和彎曲彈性模量等的機械特性的偏差。

作為流動加壓成型的方法，可舉例如，加熱冷卻加壓、沖壓成型。加熱冷卻加壓是指，通過在模具內(nèi)裝入加壓成型材料，通過加熱加壓并冷卻、加熱并冷卻加壓，或加熱加壓并冷卻加壓之中的任一個成型，從模具內(nèi)取出的方法。沖壓成型是指，預先將加壓成型材料加熱后，裝入模具內(nèi)加壓成型，由此得到目標成型品的方法。

面內(nèi)的纖維取向系數(shù)表示，相對于平面的纖維朝向其測定軸的貢獻率，在0以上1以下的范圍內(nèi)?？芍苯油ㄟ^X光CT或表面的圖像解析，測定纖維的取向而求出。此外，基于復合材的拉伸彈性模量和彎曲彈性模量等的機械特性，可通過求出纖維以何種程度貢獻至其方向而求出。

這些方法求出的纖維取向系數(shù)，例如，由于纖維長度的影響和朝向厚度方向的取向等，存在測定方法導致的偏差，但用任何方法都可以。本發(fā)明中，纖維取向系數(shù)的偏差有必要較小。

纖維取向系數(shù)的Cv值為20％以下，優(yōu)選15％以下。通過Cv值在該范圍內(nèi)，容易將成型品的性能保持在一定范圍內(nèi)。

根據(jù)上述的加壓成型品的制造方法，可得到加壓成型品，其含有10質量％以上60質量％以下的強化纖維和40質量％以上90質量％以下的熱塑性樹脂，強化纖維的纖維長度為5mm以上23mm以下，纖維取向系數(shù)平均為0.15以上0.25以下，且面內(nèi)的纖維取向系數(shù)的Cv值為20％以下。

(加壓成型，切出)

在外形230×150×47.5mm、中央具有200×120×1.5mm的模腔(從外形8的上端到模腔7的厚度為23mm，從外形8的下端到模腔7的厚度為23mm)的鋼制加壓成型用模具6中，裝入2片重疊的100×120×2mm的片狀加壓成型材料，連同模具一起移動到設定為280℃的加壓成型機中后，在1MPa下加熱加壓4分30秒，連同模具一起移動至設定為80℃的加壓機中，以4MPa冷卻加壓2分鐘，由此，得到流動為2倍面積的200×120×2mm的成形體。

作為以200mm方向為長度方向的試驗片，和以120mm方向為長度方向的試驗片，從所述成形體切出同等數(shù)量的長100mm、寬25mm的試驗片，基于ISO178，進行三點彎曲試驗。

本發(fā)明中，通過上述(加壓成型，切出)記載的方法，求出各試驗片的彎曲彈性模量，用以下式1，計算各試驗片的纖維取向系數(shù)。

(式1) E＝η₀·E_f·V_f+E_m(1-V_f)

即，η₀＝(E-E_m(1-V_f))/(E_fV_f)。

E：復合材的彈性模量(GPa)

E_f：纖維的彈性模量(GPa)、本實施例為240

E_m：樹脂的彈性模量(GPa)、本實施例為2

V_f：纖維的體積含有率(-)

但是，V_f用以下的式2求出.

(式2) W_f＝V_fρ_f/(V_fρ_f+(1-V_f)ρ_m)

W_f：纖維的質量含有率(-)

ρ_f：纖維密度(g/cm³)、本實施例為1.82

ρ_m：樹脂密度(g/cm³)、本實施例為1.14(聚酰胺)

此處，求出得到的纖維取向系數(shù)的平均值和標準差，用標準差除以平均值，由此，算出纖維取向系數(shù)的Cv值。

(式3)Cv值(％)＝標準差/平均值×100

本發(fā)明中，可得到穩(wěn)定、機械特性優(yōu)異的成型品，例如，可廣泛利用于電腦、OA機器、AV機器、家電制品等的電氣·電子機械的框體或部件、汽車部件等。

實施例

以下，通過實施例進一步詳細說明本發(fā)明。此外，以下的記載中，“份”以及“％”在沒有特別限定時，意為“質量份”和“質量％”。

含浸狀態(tài)：通過從帶子的截面觀察，確認含浸狀態(tài)。

A：內(nèi)部的纖維大部分被樹脂覆蓋?？障堵始s2％以下。

B：內(nèi)部的纖維約半數(shù)以上被樹脂覆蓋。

C：可看到明顯的芯鞘結構，大部分纖維未被樹脂覆蓋。

[原料]

尼龍樹脂(A-1)：尼龍6UBE尼龍1015B(宇部興產(chǎn)制，中粘度)，結晶化溫度171℃

聚丙烯樹脂(A-2)：聚丙烯樹脂Novatec PP MA04A(日本聚丙烯制)95％的酸改性聚丙烯樹脂混合有5％的友邁(ユーメックス)1001(三洋化成制)。結晶化溫度133℃。

碳纖維(B)：pyrofil CF tou(パイロフィルCFトウ)TR50S 15L(三菱麗陽制，環(huán)氧系上漿劑處理，單位長度質量1000mg/m，拉伸強度4900MPa，拉伸彈性模量240GPa，纖維徑7μm)

脫模劑(C)：二季戊四醇硬脂酸酯

(實施例1)

將尼龍樹脂(A-1)通過定量進料機以0.83kg/h供給至的雙軸擠壓機，在250℃下塑化，供給至設定為280℃的縱向的電線包覆模具，與碳纖維(B)復合化。模具出口(出口開口部4)高度2.5mm、寬度2.5mm，其形狀為1個將高度1.25mm、寬度2.5mm、直徑2.5mm的半圓和高度1.25mm、寬度2.5mm的長方形在高度方向上組合的形狀。

使該復合化后的股束通過在30℃水循環(huán)的2根金屬加壓輥5之間，擠壓。加壓輥5的壓力調整為31kgf。加壓輥設置于模具出口(出口開口部)的正下方，調整位置，使2根的加壓輥的中央上方40mm處為模具出口。加壓輥以周速20m/分沿著拉取股束的方向驅動。

將用金屬加壓輥拉取后的股束用手拉取、剝離，得到含尼龍樹脂和碳纖維的帶子。此處，得到的帶子的厚度為0.3mm，由裝料數(shù)量計算出的碳纖維比率為59％。此外，此處得到的帶子在寬度方向上纖維擴展，且表面被樹脂覆蓋。

(實施例2)

除了壓力為5kgf的點之外，與實施例1同樣地實施。此處得到的帶子的厚度為0.4mm，在寬度方向上纖維擴展，且表面被樹脂覆蓋。

(實施例3)

除了尼龍樹脂的供給量為2.23kg/h的點，與實施例1同樣地實施。由裝料數(shù)量計算出的碳纖維的比率為35％。此處得到的帶子的厚度為0.2mm，在寬度方向上纖維擴展，且表面被樹脂覆蓋。

(實施例4)

除了用尼龍樹脂(A-1)99.75份、脫模劑(C)0.25份替代尼龍樹脂(A-1)100份的點，與實施例3同樣地實施。從裝料數(shù)量計算出碳纖維的比率為35％，此外，從加壓輥5的脫模非常容易。此處得到的帶子的厚度為0.2mm，在寬度方向上纖維擴展，且表面被樹脂覆蓋。

(實施例5)

除了尼龍樹脂(A-1)和脫模劑(C)的供給量為5.6kg/h，輥的壓力為50kgf，使用以間距間隔10mm(模具出口間隔7.5mm)得到2根股束的模具的點之外，與實施例4同樣地實施。模具出口高度2.5mm、寬度2.5mm，其形狀為具有2個將高度1.25mm、寬度2.5mm、直徑2.5mm的半圓和高度1.25mm、寬度2.5mm的長方形在高度方向上組合的形狀。此處得到的帶子的厚度為0.3mm，2根股束之間融合為寬度20mm的單條帶子。此處得到的帶子寬度方向上纖維擴展，且表面被樹脂覆蓋。

將此處得到的帶子切斷為295mm，以約寬300mm的間隙并列，夾持于不銹鋼板中，在250℃下加熱5分鐘，在30℃下冷卻2分鐘，由此，得到單向預浸料。

將此處得到的單向預浸料沿同一方向重疊8層，在具有300×300mm的模腔7的加壓成型用模具6中，在250℃、1MPa下加熱加壓11分鐘，在30℃、4MPa下冷卻加壓3分鐘，由此，得到單向的層疊體。實施從該層疊體切出的試驗片的彎曲試驗。以沿表層纖維軸的方向為0°，與其正交的方向為90°，測定結果如表2所示。

(實施例6)

將單向預浸料重疊8層，使纖維方向為0、90、90、0、0、90、90、0度，除此之外與實施例5同樣地實施，得到正交層疊的層疊體。實施從該層疊體切出的試驗片的彎曲試驗。以沿表層纖維軸的方向為0°，與其正交的方向為90°，測定結果如表2所示。

(實施例7)

使用將單向預浸料以與纖維軸呈45°的角度加入切口從而使纖維長度為25mm的狹縫預浸料代替單向預浸料，除了這一點，與實施例6相同地實施，得到含有纖維長25mm的不連續(xù)纖維的層疊體。實施從該層疊體切出的試驗片的彎曲試驗。以沿表層纖維軸的方向為0°，與其正交的方向為90°，測定結果如表2所示。

(比較例1)

不實施利用夾輥的加壓，僅接觸一側的加壓輥，除了這一點，與實施例1同樣地實施。此處得到的帶子的厚度為0.6mm，為橢圓形。

(實施例8)

在得到12根股束的模具(模具出口(出口開口部)為間距間隔10mm、高度2mm、寬度2mm，其形狀為，具有12個將高度1mm、寬度2mm、直徑2mm的半圓和高度1mm、寬度2mm的長方形在高度方向上組合的形狀)上，將聚丙烯樹脂(A-2)用設定為250℃的單軸擠壓機以1.1kg/h的速度從橫向供給，將用設定為300℃的IR加熱器預熱過的碳纖維(B)從上方供給，在模具溫度320℃下，將聚丙烯樹脂(A-2)和碳纖維(B)復合化。使該復合化后的股束通過在110℃的熱介質循環(huán)的2根金屬加壓輥5之間，擠壓。加壓輥的壓力調整為300kgf。加壓輥設置于模具出口的正下方，調整位置，使2根的加壓輥的中央上方50mm處為模具出口。加壓輥以周速2.5m/分沿著拉取股束的方向驅動。

此處得到的單向預浸料的厚度為0.2mm，12根股束之間融合為寬度120mm的一片預浸料。此處得到的預浸料寬度方向上纖維擴展，且表面被樹脂覆蓋。

將此處得到的預浸料切斷為長度195mm，切掉端部，使寬度為115mm。將該單向預浸料在同一方向上重疊，裝入外形230×150×47.5mm、中央具有200×120×1.5mm的模腔(從外形8的上端到模腔7的厚度為23mm，從外形8的下端到模腔7的厚度為23mm)的鋼材質加壓成型用模具6，連同模具一起移動到設定為250℃的加壓成型機中后，在1MPa下加熱加壓11分鐘，連同模具一起移動到設定為30℃的加壓機中，在4MPa下冷卻加壓3分鐘，由此，得到厚度2mm的單向層疊體。

從所述層疊體，與纖維呈直角方向切出長100mm、寬25mm的樣品，用其在支點半徑2mm、壓頭半徑5mm、支點間距80mm、試驗速度每分5mm下進行三點彎曲試驗，將與纖維軸垂直的方向作為90°彎曲試驗的結果。同樣地，沿與纖維平行的方向切出，用其作為0°彎曲試驗結果。

(實施例9)

將實施例8記載的單向預浸料，切成長195mm×寬115mm，將其沿0°切成長115mm×寬97.5mm，再將2片并列為長115mm×寬195mm，以其為90°，按照0°、90°、90°、0°、0°、90°、90°、0°的順序層疊8層。將其裝入外形230×150×47.5mm、中央具有200×120×1.5mm的模腔(從外形8的上端到模腔7的厚度為23mm，從外形8的下端到模腔7的厚度為23mm)的鋼材質加壓成型用模具6中，連同模具一起移動到設定為250℃的加壓成型機中后，在1MPa下加熱加壓11分鐘，連同模具一起移動到設定為30℃的加壓機中，在4MPa下冷卻加壓3分鐘，由此，得到厚度2mm的單向層疊體。

從所述層疊體切出長100mm、寬25mm的樣品，用其在支點半徑2mm、壓頭半徑5mm、支點間距80mm、試驗速度每分5mm下進行三點彎曲試驗。彎曲試驗的結果中，將與表面纖維呈平行方向切出的作為0°彎曲試驗結果，將與表面纖維呈直角方向切出的作為90°彎曲試驗結果。

(比較例2)

熱介質的溫度為140℃，除了這一點，與實施例8同樣地實施。開始后立刻在輥上堆積聚丙烯樹脂(A-2)和碳纖維(B)，在5分鐘內(nèi)切掉部分碳纖維(B)，由此終止試制。

(實施例10)

將尼龍樹脂(A-1)以4.6kg/h的速度供給以替代1.1kg/h的聚丙烯樹脂(A-2)，加壓輥5的熱介質為120℃，除了這一點，與實施例8同樣地實施。

(比較例3)

將碳纖維(B)單向拉齊排列為75g/m²，將厚度40μm的聚丙烯樹脂(A-2)的膜上下重合，用脫模紙在270℃下連續(xù)加熱加壓，制造碳纖維帶子。用其代替實施例8的預浸料。

[表1]

[表2]

[表3]

以下的實施例，按照以下的方法進行。

彎曲試驗：切出試驗片，根據(jù)ISO178實施3點彎曲試驗。

纖維取向系數(shù)的平均值和Cv值：

基于(式1)計算纖維取向系數(shù)η₀。復合材的彈性模量E使用測定的彎曲彈性模量。此外，基于(式2)計算纖維的體積含有率。

(式1) E＝η₀·E_f·V_f+E_m(1-V_f)

即、η₀＝(E-E_m(1-V_f))/(E_fV_f)。

E：復合材的彈性模量(GPa)

E_f：纖維的彈性模量(GPa)、本實施例為240

E_m：樹脂的彈性模量(GPa)、本實施例為2

V_f：纖維的體積含有率(-)

但V_f用以下的式2求出。

(式2) W_f＝V_fρ_f/(V_fρ_f+(1-V_f)ρ_m)

W_f：纖維的質量含有率(-)

ρ_f：纖維的密度(g/cm³)、本實施例為1.82

ρ_m：樹脂的密度(g/cm³)、本實施例為1.14(聚酰胺)

由此求出得到的纖維取向系數(shù)的平均值和標準差，用標準差除以平均值，由此，算出纖維取向系數(shù)的Cv值。

(式3) Cv值(％)＝標準差/平均值×100

外觀：目視觀察，如下判斷。

C：僅樹脂部分明顯(直徑約1mm以上)

B：表面的凹凸明顯(高度約0.1mm以上)

A：沒有上述的不良或者不明顯。

[原料]

尼龍樹脂(A)：

(A-1)尼龍6Novamid 1007J(DSM制，低粘度)

(A-2)尼龍6UBE尼龍1015B(宇部興產(chǎn)制，中粘度)

碳纖維(B)：

(B-1)pyrofil CF tou(パイロフィルCFトウ)TR50S 15L(三菱麗陽制，環(huán)氧系上漿劑處理，單位長度質量1000mg/m，拉伸強度4900MPa，拉伸彈性模量240GPa，纖維徑7μm)

(B-2)PYROFIL(パイロフィル)短切纖維TR06NE(三菱麗陽制，尼龍系上漿劑處理，切斷長度6mm，拉伸強度4900MPa，拉伸彈性模量240GPa，纖維徑7μm)

(實施例11)

將尼龍樹脂(A-1)用定量進料機供給至的雙軸擠壓機，使加壓成型材料的纖維比率為35％，在250℃下塑化，在設定為280℃的縱向的電線包覆模具中，與碳纖維(B-1)復合化。模具出口(出口開口部)高度2.5mm、寬度2.5mm，其形狀為將高度1.25mm、寬度2.5mm、直徑2.5mm的半圓和高度1.25mm、寬度2.5mm的長方形在高度方向上組合的形狀。

使該復合化后的股束通過在約25℃水循環(huán)的2根金屬加壓輥5之間，擠壓。加壓輥5的壓力設定為50kgf，調整加壓輥間距離，得到約12mm寬的股束。加壓輥設置于模具出口的正下方，調整位置，使2根的加壓輥的中央上方40mm處為模具出口。加壓輥以周速19.8m/分沿著拉取股束的方向驅動。

以20m/分拉取該股束，切斷為長度16mm，據(jù)此，得到含有尼龍樹脂和碳纖維的加壓成型材料。此處得到的加壓成型材料的一片為長16mm、寬12mm、厚0.18mm的大致長方體。將其作為長方體計算表面積，為394mm²。

將此處得到的加壓成型材料70g，用具有120×200mm的長方形的模腔形狀的鋼制內(nèi)凹模具加壓成型，由此，得到120×200×2mm的片狀加壓成型材料。加壓成型條件為，280℃×1MPa下4分30秒，280℃×2MPa下1分鐘，80℃×2MPa下2分鐘。

將此處得到的片狀加壓成型材料，切斷成120×100×2mm的大小，在200×120mm的平板狀內(nèi)凹模具的中央重疊2片，相當于裝入120×100×4mm的片狀加壓成型材料。通過將其流動加壓成型，得到200×120×2mm的成型品。流動成型條件為，280℃×1MPa下4分30秒，280℃×2MPa下1分鐘，80℃×4MPa下2分鐘的加熱冷卻加壓。

評價結果如表4所示。

(實施例12)

不實施流動加壓成型，除了這一點，與實施例11同樣地實施。

(實施例13)

使用尼龍樹脂(A-2)，調整為加壓成型材料的纖維比率為45％、寬10mm、長25mm，除了這一點，與實施例11同樣地實施。加壓成型材料的一片的厚度為0.16mm。

(比較例4)長纖維顆粒

用水槽代替2根的金屬加壓輥冷卻，除了這一點，與實施例12同樣地實施，得到含有長纖維顆粒的加壓成型材料。該加壓成型材料為長16mm、直徑約2mm的大致圓柱狀。與實施例12同樣地，進行加壓成型，實施評價。

(比較例5)短纖維顆粒

將尼龍樹脂(A-2)用的雙軸擠壓機熔融，從側進料機供給碳纖維(B-2)，熔融混煉，使用水槽和切繩機，得到含有短纖維顆粒的加壓成型材料。該加壓成型材料為長3mm、直徑約3mm的圓柱狀。與實施例12同樣地，進行加壓成型，實施評價。

(實施例14)

使用尼龍樹脂(A-2)，調整為加壓成型材料的纖維比率為29％、寬12mm、長10mm，除了這一點，與實施例11同樣地實施。加壓成型材料的一片的厚度為0.2mm。

(實施例15)

調整為長度15mm，除了這一點，與實施例14同樣地實施。

(實施例16)

調整為長度25mm，除了這一點，與實施例14同樣地實施。

[表4]

實施例10～16在本發(fā)明的范圍內(nèi)，表現(xiàn)出優(yōu)異的彎曲強度和外觀。

比較例4不實施擠壓處理，因而沒有充分分散，彎曲強度、彎曲彈性模量較差，此外，僅樹脂部分明顯，外觀較差。

比較例5為短纖維顆粒，因而比比較例4分散優(yōu)異，表現(xiàn)出高彎曲彈性模量，但由于纖維較短，與實施例相比，彎曲強度較差。此外，由于在厚度方向上也有取向的強化纖維，視情況收縮的大小不同，表面的凹凸明顯。

進行流動成型的實施例11、13～16表現(xiàn)出特別優(yōu)異的彎曲強度。進一步地，實施例11、14、15由于長度在最適范圍內(nèi)，纖維取向系數(shù)的偏差較小，可穩(wěn)定發(fā)揮優(yōu)異的性能。

產(chǎn)業(yè)上的利用可能性

本發(fā)明中，通過可以使用開口部高度較大的十字頭模頭，與具有狹窄的狹縫的模頭相比可減小剪切應力，因而產(chǎn)線速度加快，可提高生產(chǎn)率。進一步地，由于沒有狹小的狹縫部，起毛堵塞導致的纖維斷裂的可能較低，且斷裂時容易恢復，可降低生產(chǎn)損失。此外，該制造方法中，由于一邊冷卻一邊加壓，容易從加壓裝置脫模，使高速化成為可能。