化片以使L= 25.Omm-定、切口長度 I= 28. 3mm的方式施加0 = 45°的直線狀（Ls=Lr)切口加工。除了將高溫側(cè)沖壓溫度 設(shè)定為260°C以外，通過與實施例1同樣的方法制作層疊基材和其成型品，除了如下所述的 流動性評價以外，通過與實施例1同樣的方法進(jìn)行評價。此時la= 56. 6m。此外，關(guān)于流動 性評價，利用MiniTestPress(東洋精機(jī)制，產(chǎn)品名：MP-2FH)，對實施例1所記載的板狀物 進(jìn)行270°C、10分鐘的加熱后，在180°C、IOMPa條件下進(jìn)行60秒鐘的沖壓。測定沖壓成型 前后的厚度，通過初始厚度除以最終厚度來進(jìn)行流動性評價。評價結(jié)果是，彎曲強度、彎曲 彈性模量、拉伸強度、流動性以及加工時間均為良好。
[0205] (實施例 21)
[0206] 在二甲基乙酰胺中溶解以聚丙烯腈為主成分且含有2摩爾％的甲基丙烯酸2-羥 乙酯的共聚物，作為紡絲原液，利用濕式紡絲法，從紡絲原液得到平均單纖維纖度2. 5dtex、 總單絲數(shù)24, 000根的碳纖維前驅(qū)體。進(jìn)而將所得碳纖維前驅(qū)體在250~290°C的熱風(fēng)循環(huán) 式耐燃化爐中進(jìn)行60分鐘的空氣氧化，從而進(jìn)行耐燃化處理，接著在氮氣氛下，通過高溫 熱處理爐在660°C進(jìn)行90秒鐘以及在1350°C進(jìn)行90秒鐘的碳化處理，從而得到碳纖維。在 電解液中對所得碳纖維進(jìn)行表面氧化處理后，將環(huán)氧樹脂作為上漿劑進(jìn)行上漿處理，以使 附著量成為〇. 4質(zhì)量％，從而得到PAN系碳纖維（平均單纖維纖度：1. 4dtex、真圓度：0. 82、 長絲數(shù)：24000根、絲束強度：4275MPa、絲束彈性模量：230GPa、上漿劑種：環(huán)氧樹脂、上漿劑 附著量：〇. 4質(zhì)量％ )。
[0207] 將所述PAN系碳纖維以增強纖維的方向朝一個方向的方式拉齊，形成平面狀，從 而制成單位面積重量為72.Og/m2的增強纖維片。將該增強纖維片的兩面用酸改性聚丙烯 樹脂制薄膜（酸改性聚丙烯樹脂：三菱化學(xué)公司制，產(chǎn)品名：MODIC(注冊商標(biāo)）P958、單位 面積重量：36. 4g/m2)夾持，使其通過壓延輥，將熱塑性樹脂含浸于增強纖維片材，從而得到 纖維體積含有率（Vf)為33%、厚度為0.12mm的半固化片。除了對該半固化片以使L= 25.Omm-定、切口長度I= 28. 3_的方式施加0 = 45°的直線狀（Ls=Lr)切口加工以 外，通過與實施例1同樣的方法制作層疊基材和其成型品，進(jìn)行評價。此時la= 56. 6m。評 價結(jié)果是，彎曲強度、彎曲彈性模量、拉伸強度、流動性、加工時間均為良好。
[0208] 表 1
[0209]

機(jī)（Laserck公司制，產(chǎn)品名：L-2500)，如圖1所示那樣以一定間隔施加切口。此時，除了距 離片材端部向內(nèi)側(cè)17. 5mm的部分，以使增強纖維長度L= 25. 4mm-定、平均切口長度1 = 42. 4_的方式施加切斷纖維的切口與增強纖維交叉的角度0 =45°的切口加工。此時每 Im2的切口長度的總和la= 56. 6m。
[0214] 將由此得到的切口半固化片以準(zhǔn)各向同性（[0/45/90/-45]s2)地疊加16層，通過 超聲波熔敷機(jī)（日本EMERSON公司制，產(chǎn)品名：2000LPt)進(jìn)行點焊來制作層疊基材。
[0215] 對由此得到的層疊基材，用工業(yè)用粘著膠帶（SonyChemical公司制，產(chǎn)品名： T4082S、寬度25mm)將包含半固化片層疊體外框切斷面的最外層基材（最下層基材第1層 和最上層基材第16層）周圍包圍貼附來固定，由此制成層疊基材。
[0216] 所得層疊基材的操作性良好。
[0217] 將由此得到的層疊基材配置于940X1240mm見方且深度5mm的方形模具內(nèi)，利 用加熱沖壓機(jī)在190°C、0. 3MPa的條件下保持10分鐘，接著將模具移動至冷卻沖壓機(jī)，在 80°C、1.IMPa的條件下保持1分鐘，從而得到厚度為約2mm的成型板。
[0218] 所得成型板沒有增強纖維的波紋，增強纖維均勻地流動至其端部，沒有翹曲也沒 有毛刺，保持良好的外觀和平滑性。從所得層疊基材切出長度100mm，寬度25mm的彎曲強度 試驗片。按照J(rèn)ISK-7074中規(guī)定的試驗方法，利用萬能試驗機(jī)（Instron公司制，產(chǎn)品名： 4465型），將標(biāo)點間距設(shè)為80mm，以十字頭速度5.Omm/分進(jìn)行三點彎曲試驗。將測定的試 驗片數(shù)設(shè)為n= 6,將其整個平均值設(shè)為彎曲強度。
[0219] 評價結(jié)果是，彎曲強度和彎曲彈性模量均為良好。
[0220] (實施例 23)
[0221] 對于與實施例1同樣地進(jìn)行所得的半固化片，除了距離片材端部靠內(nèi)側(cè)17. 5mm的 部分，利用沖孔模（株式公司DAITEX制）切出施加有如下切口加工的935X1235mm:增強 纖維長度L= 25. 4mm、平均切口長度I= 42. 4mm、切斷纖維的切口與增強纖維交叉的角度 0 =45°、每以2的切口長度的總和la= 56. 6m。評價結(jié)果是，操作性良好，所得成型板沒 有增強纖維的波紋，增強纖維均勻地流動直至其端部，沒有翹曲也沒有毛刺，保持良好的外 觀和平滑性。所得成型板的彎曲強度和彎曲彈性模量均為良好。
[0222] (比較例8)
[0223] 與實施例1同樣地進(jìn)行，制作了沒有用粘著膠帶對半固化片層疊體周圍包圍貼附 固定的層疊基材。評價結(jié)果是，操作性不好，所得成型板有增強纖維的波紋，增強纖維不均 勻地流動，有翹曲，還有毛刺。所得成型板的彎曲彈性模量不好。
[0224] (操作性）
[0225] 對操作層疊基材時的操作性根據(jù)工作人員的感覺進(jìn)行評價。評價的判定通過以下 基準(zhǔn)進(jìn)行。
[0226] "〇"：容易操作。
[0227] "X"：難以操作。（層疊間距大）
[0228] (增強纖維的波紋）
[0229] 通過工作人員的目視對成型體進(jìn)行評價。評價的判定通過以下基準(zhǔn)進(jìn)行。
[0230] :難以確認(rèn)增強纖維的波紋。
[0231]"X"：可確認(rèn)明顯的增強纖維的波紋。
[0232] (毛刺）
[0233] 測定沖壓成型后的去除毛刺前后的質(zhì)量，通過毛刺質(zhì)量除以去除毛刺前的成型體 質(zhì)量來進(jìn)行評價。評價的判定通過以下基準(zhǔn)進(jìn)行。
[0234] "〇"：小于2質(zhì)量％的毛刺。
[0235] "X"：2質(zhì)量％以上的毛刺。
[0236] 表 3
[0237]
夠應(yīng)用于結(jié)構(gòu)材料的彎曲強度、彎曲彈性模量等優(yōu)異的力學(xué)物性，并且這些力學(xué)物性的偏 差小的層疊基材及其制造方法。
[0240] 符號說明
[0241] 1 切口
[0242] 2增強纖維
[0243] 3切口與增強纖維交叉的角度
[0244] 4切口長度
[0245] 5被切斷的增強纖維長度
[0246] 6中心線
【主權(quán)項】
1. 一種層疊基材，其是層疊有多張片狀半固化片的層疊基材，所述片狀半固化片含有 取向一個方向的增強纖維和熱塑性基體樹脂， 所述半固化片具有從表面貫穿至背面的切口， 各切口以與各增強纖維僅交叉一次的方式設(shè)置， 并且將連結(jié)所述切口的起始點和終點的線段長度設(shè)為Ls的情況下，所述線段長度Ls 和所述切口的長度Lr滿足下述式1的關(guān)系， Ls 芻 Lr 芻 LsXL 5 ???(式 1) 所述線段與所述增強纖維的纖維方向交叉的角度為30°以上、90°以下， 所述半固化片每Im2的切口長度Lr的總和為20m以上、200m以下。2. 如權(quán)利要求1所述的層疊基材，其含有由所述切口切斷的增強纖維長度為5_以上 IOOmm以下的半固化片。3. 如權(quán)利要求1或2所述的層疊基材，所述增強纖維的平均單纖維纖度為0. 5dtex以 上、2. 4dtex以下的碳纖維。4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的層疊基材，所述層疊基材還含有由熱塑性樹脂構(gòu) 成的層。5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的層疊基材，構(gòu)成所述層疊基材的多個半固化片以 半固化片所含有的增強纖維方向成為準(zhǔn)各向同性的方式層疊。6. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的層疊基材，構(gòu)成所述層疊基材的多個半固化片中， 當(dāng)將所述半固化片中任一半固化片所含有的增強纖維方向設(shè)為0°時，所述半固化片各自 所含有的增強纖維方向為0°的半固化片和90°的半固化片交替層疊。7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的層疊基材，連接切口的起始點和終點的線段與增 強纖維交叉的角度為30°以上、60°以下。8. 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的層疊基材，構(gòu)成所述層疊基材的半固化片中所含 有的增強纖維的體積含有率，相對于所述半固化片整體體積為20體積％以上、55體積％以 下。9. 如權(quán)利要求1至8中任一項所述的層疊基材，所述半固化片的任一處5cmX5cm部分 中，每個該25cm2的切口長度Lr的總和為0. 5m以上5m以下。10. 如權(quán)利要求1至9中任一項所述的層疊基材，構(gòu)成所述層疊基材的半固化片的厚度 為50 ym以上、200 ym以下。11. 如權(quán)利要求1至10中任一項所述的層疊基材，構(gòu)成所述層疊基材的半固化片彼此 粘接。12. 如權(quán)利要求1至11中任一項所述的層疊基材，層疊基材的整個外周截面部分的 50%以上由片狀物覆蓋，所述片狀物在比構(gòu)成半固化片的基體樹脂的融點高KTC的溫度下 保持形狀。13. 如權(quán)利要求12所述的層疊基材，片狀物是粘著膠帶，以沿著層疊基材外周覆蓋最 下層基材外周部、層疊基材的外周截面、最上層基材外周部的方式貼有粘著膠帶。14. 一種層疊基材的制造方法，其特征在于，是通過將多張片狀半固化片層疊而制造 層疊基材的方法，將多張半固化片層疊后，用片狀物覆蓋層疊基材的整個外周截面部分的 50%以上，所述片狀物在比構(gòu)成半固化片的基體樹脂的融點高KTC的溫度下保持形狀。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種層疊基材及其制造方法，所述層疊基材具有可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)材料的彎曲強度、彎曲彈性模量等優(yōu)異的力學(xué)物性，同時力學(xué)特性的偏差低，并且對復(fù)雜形狀的賦形性優(yōu)異，能夠在短時間內(nèi)成型。所述層疊基材及其制造方法是如下包含半固化片的層疊基材及其制造方法，所述層疊基材層疊有多張片狀半固化片，所述片狀半固化片含有取向一個方向的增強纖維和熱塑性基體樹脂，所述半固化片具有從表面貫穿至背面的切口，各切口以與各增強纖維僅交叉一次的方式設(shè)置，并且將連結(jié)所述切口的起始點和終點的線段長度設(shè)為Ls的情況下，所述線段長度Ls和切口長度Lr滿足下述式1的關(guān)系，Ls≦Lr≦Ls×1.5···(式1)，所述線段與所述增強纖維的纖維方向交叉的角度為30°以上、90°以下，所述半固化片每1m2的切口長度Lr的總和為20m以上、200m以下。
【IPC分類】B29B15/08, B32B5/28, B29L9/00, B29B11/16, B29K105/10, B29K101/12
【公開號】CN105073364
【申請?zhí)枴緾N201480013381
【發(fā)明人】石川健, 富岡正雄, 大須賀正宏, 藤田佑二, 小并諭吉, 林崇寬
【申請人】三菱麗陽株式會社
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2014年3月10日
【公告號】WO2014142061A1