(57)【要約】【課題】炭素繊維と熱可塑性樹脂とから構成される炭素繊維複合成形体において、剛性に優れた複合成形体を提供すること。【解決手段】繊維長１０〜１００ｍｍの強化繊維と熱可塑性樹脂（Ａ）とから構成され、該熱可塑性樹脂（Ａ）の存在量が強化繊維１００重量部に対し１０〜１０００重量部であり、強化繊維が実質的に２次元ランダムに配向したランダムマット基材と、  該ランダムマット基材の少なくとも片面に設けられ、一方向に引き揃えられた強化繊維に半芳香族ポリアミドを含有する熱可塑性樹脂（Ｂ）が含浸されてなる一方向材とからなる複合材料とすること。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維長１０〜１００ｍｍの強化繊維と熱可塑性樹脂（Ａ）とから構成され、該熱可塑性樹脂（Ａ）の存在量が強化繊維１００重量部に対し１０〜１０００重量部であり、強化繊維が実質的に２次元ランダムに配向したランダムマット基材と、
該ランダムマット基材の少なくとも片面に設けられ、一方向に引き揃えられた強化繊維に半芳香族ポリアミドを含有する熱可塑性樹脂（Ｂ）が含浸されてなる一方向材と、
からなる複合材料。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂（Ａ）が、脂肪族ポリアミド及び半芳香族ポリアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１記載の複合材料。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂（Ｂ）における前記半芳香族ポリアミドが、ＭＸＤナイロン及び６Ｔナイロンからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２記載の複合材料。
【請求項４】
プレス成形により得られる請求項１〜３のいずれか記載の複合材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、剛性に優れた、炭素繊維と熱可塑性樹脂とから構成される炭素繊維強化複合成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維などを強化繊維として用いた繊維強化複合成形体として、等方性を有するランダムマットが、賦形性や工程の簡便さより用いられている。
近年、ランダムマットを用いた複合成形体の機械物性を向上させる手段として、繊維束を斜めに裁断し、断面積を変化させたチョップド繊維束を用いる方法が提案されている（特許文献１、２）。しかしながら、これらは実質的に熱硬化性樹脂をマトリックスとした複合成形体についての提案に留まっている。
【０００３】
また、熱可塑性樹脂をマトリックスとする複合成形体について、炭素繊維を含む長繊維ペレットを射出成形する技術も提案されているが（特許文献３）、長繊維ペレットとはいえペレットの長さに制限があり、さらに混練により熱可塑性樹脂中で炭素繊維が切断されてしまい、炭素繊維の長さを保てないなどの課題があった。また、このような射出成形による成形方法では炭素繊維が配向してしまい、等方性のものが得られないなどの課題があった。
さらに、特許文献３、４には、半芳香族ポリアミドをマトリックス樹脂とする強化繊維複合材料について、かかる強化繊維複合材料が高い剛性を有することが開示されている。しかしながら、これらは何れも強化繊維短繊維を用いた射出成形用のものであり、半芳香族ポリアミドと強化繊維の連続繊維を用いた強化繊維複合材料については開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１４６１１号公報
【特許文献２】特開２００９−１１４６１２号公報
【特許文献３】特開平９−２８６０３６号公報
【特許文献４】特許第４６０９９８４号公報
【特許文献５】特開平７−１０９４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の背景技術より、炭素繊維と熱可塑性樹脂とから構成され、剛性に優れた炭素繊維複合材料の開発が望まれていた。
そこで、本発明は、炭素繊維と熱可塑性樹脂とから構成される炭素繊維複合成形体において、剛性に優れた複合成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、繊維長１０〜１００ｍｍの炭素繊維と熱可塑性樹脂（Ａ）とから構成され、該熱可塑性樹脂（Ａ）の存在量が炭素繊維１００重量部に対し１０〜１０００重量部であり、炭素繊維が実質的に２次元ランダムに配向したランダムマット基材と、
該ランダムマット基材の少なくとも片面に設けられ、一方向に引き揃えられた炭素繊維に半芳香族ポリアミドを含有する熱可塑性樹脂（Ｂ）が含浸されてなる一方向材と、からなる複合成形体を提供する。
【０００７】
また、本発明の複合成形体は、前記熱可塑性樹脂（Ａ）が、脂肪族ポリアミド及び半芳香族ポリアミドからなる群ｋなら選ばれる少なくとも１種を含むものであるのが好ましい。
さらに、本発明の複合成形体は、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）における前記半芳香族ポリアミドが、ＭＸＤナイロン及びナイロン６Ｔからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
そして、本発明の複合成形体は、プレス成形によって得られるものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、炭素繊維と熱可塑性樹脂とから構成される複合成形体であって、剛性に優れた複合成形体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１６で作成した成形体の概略図（斜視図と断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
［炭素繊維］
本発明の複合成形体を構成する炭素繊維は、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、石油・石炭ピッチ系、レーヨン系、リグニン系など、何れの炭素繊維も使用することができる。特に、ＰＡＮを原料としたＰＡＮ系炭素繊維が、工業規模における生産性及び機械的特性に優れており好ましい。
具体的に、ＰＡＮ系炭素繊維は、平均直径５〜１０μｍのものを使用できる。ＰＡＮ系炭素繊維は、１０００〜５００００本の短繊維が繊維束となったものを使用できる。
炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を高めるため、表面処理によって炭素繊維の表面に含酸素官能基を導入したものを使用することも好ましい。表面処理方法としては、公知の方法として液相及び気相処理等があるが、生産性、安定性、価格面等の点から液相電解表面処理が好ましい。
また、上記炭素繊維にサイジング剤を付与して炭素繊維束とすることで、炭素繊維束の取扱性を向上させ、本発明の複合成形体を好ましく得ることができる。
【００１１】
［ランダムマット基材］
本発明の複合成形体を構成するランダムマット基材は、繊維長１０〜１００ｍｍの炭素繊維と熱可塑性樹脂（Ａ）とから構成され、該熱可塑性樹脂（Ａ）の存在量が炭素繊維１００重量部に対し１０〜１０００重量部であり、炭素繊維が実質的に２次元ランダムに配向したものである。
本発明の複合成形体は、炭素繊維が実質的に２次元ランダムに配向しているランダムマット基材を有するため、ねじり剛性に優れていることを特徴とする。
【００１２】
ランダムマット基材を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）の種類は特に限定されず、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６，９、ナイロン６，１０、ナイロン６，１２などの脂肪族ポリアミド、ＭＸＤナイロン、ナイロン６Ｔ、ナイロン９Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｉなどの半芳香族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリプロピレンなどのポリオレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種を用いることができる。また、各種共重合体を用いることもできる。熱可塑性樹脂（Ａ）として、機械特性、耐熱性及びコスト等の面から脂肪族ポリアミド又は半芳香族ポリアミドの少なくともいずれかを含むものが好ましく用いられる。この際、熱可塑性樹脂（Ａ）における脂肪族ポリアミド又は半芳香族ポリアミドの少なくともいずれかの配合割合は、熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部中２０重量部以上とするのが好ましい。
【００１３】
ランダムマット基材におけ熱可塑性樹脂（Ａ）の存在量は、炭素繊維１００重量部に対し１０〜１０００重量部であることが好ましい。より好ましくは、炭素繊維１００重量部に対し５０〜５００重量部、さらに好ましくは炭素繊維１００重量部に対し５０〜１００重量部である。
ランダムマット基材の厚みは特に限定されず、用途に応じて適宜選択できる。また、必要に応じてランダムマット基材を複数枚積み重ねて用いることができる。
【００１４】
なお、ランダムマット基材には、本発明の目的を損なわない範囲で、ガラス繊維や有機繊維等の各種繊維状又は非繊維状フィラー、難燃剤、耐ＵＶ剤、顔料、離型剤、軟化剤、可塑剤、界面活性剤などの添加剤を含んでも良い。
本発明で用いられるランダムマット基材において、熱可塑性樹脂（Ａ）は、繊維状、粉末状、又は粒状で存在することが好ましい。
【００１５】
また、本発明で用いられるランダムマット基材は、
１．炭素繊維束をカットする工程
２．カットされた炭素繊維を管内に導入し、空気を繊維に吹き付けることにより、繊維束を開繊させる工程
３．開繊させた炭素繊維を拡散させると同時に、熱可塑性樹脂と共に吸引しつつ、炭素繊維と熱可塑性樹脂を同時に散布する工程
４．散布された炭素繊維及び熱可塑性樹脂を定着させる工程
により好ましく得ることができる。
【００１６】
［一方向材］
本発明の複合成形体を構成する一方向材は、前記ランダムマット基材の少なくとも片面に設けられ、一方向に引き揃えられた炭素繊維に半芳香族ポリアミドを含有する熱可塑性樹脂（Ｂ）が含浸されてなるものである。本発明において、一方向材は、複数の一方向材を積層したものであってもよく、一方向に引き揃えられた炭素繊維束をシート状にして角度を変えて積層したもの（多軸織物基材）を、ナイロン糸、ポリエステル糸、ガラス繊維糸等のステッチ糸で、この積層体を厚さ方向に貫通して、積層体の表面と裏面との間を表面方向に沿って往復しステッチしたような多軸織物であっても良い。
【００１７】
一方向材を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）は、半芳香族ポリアミドを含有するものである。半芳香族ポリアミドの種類は特に限定されないが、ＭＸＤナイロン及びナイロン６Ｔから選ばれる少なくとも１種とするのが好ましい。これらの半芳香族ポリアミドを用いることにより、より剛性に優れた複合成形体を得ることができる。
【００１８】
熱可塑性樹脂（Ｂ）において、半芳香族ポリアミド樹脂と他の樹脂を併用することができる。この際、用いられる他の樹脂は特に限定されず、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６，９、ナイロン６，１０、ナイロン６，１２などの脂肪族ポリアミドなどを好ましく用いることができる。本発明において、ランダムマット基材に用いられる熱可塑性樹脂（Ａ）と一方向材に用いられる熱可塑性樹脂（Ｂ）が異なる樹脂であっても、得られる複合成形体が高い剛性を有するものとなる点が特異的である。
【００１９】
熱可塑性樹脂（Ｂ）の半芳香族ポリアミドの配合割合は、熱可塑性樹脂（Ｂ）１００重量部中１０重量部〜１００重量部であるのが好ましい。１０重量部〜１００重量部とすることにより、機械特性の補強効果が大きく、また耐薬品性に優れたものとなる。より好ましくは、２０重量部〜１００重量部である。
【００２０】
一方向材における熱可塑性樹脂の存在量は、炭素繊維１００重量部に対し１０〜１０００重量部であるのが好ましい。より好ましくは、炭素繊維１００重量部に対し５０〜５００重量部、さらに好ましくは、炭素繊維１００重量部に対し５０〜１００重量部である。
一方向材の厚みは特に限定されず、用途に応じて適宜選択できる。また、必要に応じて一方向材を複数枚積み重ねて用いることができる。
【００２１】
また、一方向材の繊維体積含有率Ｖｆは特に限定されないが、好ましくは２０％〜８０％、特に好ましくは３０％〜７０％である。Ｖｆをこのような範囲にすることにより、得られる複合成形体は高い剛性が得られ、かつ一方向材への樹脂の含浸が容易となる。
【００２２】
一方向材を製造する方法は特に限定されず、例えばプルトリュージョン法などで得ることができる。プルトリュージョン法による場合は、炭素繊維が熱可塑性樹脂により含浸されているものが好適に得られる。熱可塑性樹脂による含浸を抑えたもの、すなわち半含浸とする場合には、例えば熱可塑性樹脂からなるシートの上に炭素繊維を一方向に引き揃えて、必要によりプレスしつつ加熱する方法などで好ましく得ることができる。ここで含浸あるいは半含浸の程度は、後述の製法のプレス工程にて適宜調整することができる。
【００２３】
［複合成形体］
本発明の複合成形体は、上述のランダムマット基材と、該ランダムマット基材の少なくとも片面に設けられた上述の一方向材と、からなるものである。
【００２４】
ランダムマット基材及び一方向材は所望の厚さのものを用いることができる。ランダムマット基材の厚さは特に限定されないが、好ましくは０．１〜５ｍｍである。一方向材の厚さは特に限定されないが、０．１〜５ｍｍである。
【００２５】
ランダムマット基材と一方向材の体積割合、面積割合及び積層部位は各種用途に合わせて適宜選択することができる。この場合、複合成形体の全体積に対し、一方向材が５〜５０体積％存在することが、本発明の目的において好ましい。中でも一方向材は、所望のねじり剛性及び曲げ剛性を効果的に発現させるように配置することが好ましい。具体的には、成形体の内側をランダムマット基材、外側を一方向材とすることが望ましい。
また、一方向材の高い引張特性をより活用するためには、成形体の曲げ変形方向に対し引張側に一方向材を積層させるのが好ましい。
【００２６】
ランダムマット基材と一方向材を複合化させる方法については特に制約はないが、ランダムマット基材と一方向材を組み合わせておいた状態でプレス成形する方法や、ランダムマット基材と一方向材を予備含浸させておいて扱いやすくした後に、両者を張り合わせてプレス成形する方法などが挙げられる。
【００２７】
また、成形時の型の形状等を選択することにより、三次元形状等の所望の形状の成形体を得ることも可能である。本発明の複合成形体は、プレス工程における樹脂の移動時間が短く、比較的短時間で樹脂の含浸が可能となり、物性に優れ且つ表面品位に優れた成形体が提供できる。また、本発明の成形体に用いられるランダムマット基材において、炭素繊維は等方的に存在するため、一方向に強化したものであっても、そりの少ない均質な成形体を容易に得ることができる。プルトリュージョン成形などによって得られた開断面形状や閉断面形状の部材の表層に、ランダムマット基材を例えばテープレイアップ法により貼り付けることで複合成形体を得ることも可能である。
【００２８】
本発明の複合成形体は、ランダムマット基材と、該ランダムマット基材の少なくとも片面に設けられた一方向材と、からなるものであれば、その積層構造は特に限定されず、ランダムマット基材と一方向材とを複数用いたサンドイッチ構造とすることも好ましい。すなわち、本発明は、ランダムマット基材をスキン層とし、一方向材をコア層とするサンドイッチ材、及びランダムマット基材をコア層とし、一方向材をスキン層とするサンドイッチ材を包含する。
【００２９】
ランダムマット基材をスキン層としたサンドイッチ材の場合は、意匠性等に優れ、衝撃荷重によるクラック防止に優れることから、とくに自転車等や鉄道等、乗り物などの構造部材用途に好適に用いられる。
また、ランダムマット基材をコア層としたサンドイッチ材の場合は、機械的特性、特に強度と剛性を両立させることが容易となることから、特に建造物などの構造部材用途に好適に用いられる。
【００３０】
本発明の複合成形体は、高い機械強度を発現し、各種構成部材、例えば自動車の内板、外板、また各種電気製品、機械のフレームや筐体に用いることができる。本発明の複合成形体は、特に合成に優れるため、開断面構造や閉断面構造からなる自動車の構成部材、中でもサイドメンバー、クロスメンバー、サイドピラー、フロアパンなどにも適用できる。
【実施例】
【００３１】
以下に実施例を示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。
［原材料］
ポリアミド樹脂
ナイロン６  ユニチカ株式会社製  エンブレムＯＮ（登録商標）
ナイロン６６  宇部興産株式会社製  ナイロン２０１５Ｂ（登録商標）
半芳香族ポリアミド樹脂
ＭＸＤナイロン  三菱ガス化学（株）製  レニー６００７（登録商標）
ナイロン６Ｔ  東洋紡績株式会社製ＴＹ−５２１ＴＮｓ（登録商標）
【００３２】
［複合成形体成形板の曲げ物性測定方法］
以下の実施例における曲げ試験は、成形板から幅１５ｍｍ×長さ１００ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ  Ｋ７０７４に準拠した中央荷重とする３点曲げにて評価した。支点間距離を８０ｍｍとしたｒ＝２ｍｍの支点上に試験片を置き、支点間中央部にｒ＝５ｍｍの圧子にて、試験速度５ｍｍ／分で荷重を与えた場合の最大荷重および中央たわみ量を測定し、曲げ強度および曲げ弾性率を測定した。なお、試験時に圧子が接触する面を圧縮側、その反対面を引張側とした。
【００３３】
［参考例１］
炭素繊維として、東邦テナックス社製の炭素繊維“テナックス”（登録商標）ＳＴＳ４０−２４ＫＳ（繊維径７μｍ、引張強度４０００ＭＰａ）を使用した。カット装置には、超硬合金を用いてナイフを形成するロータリーカッターを用いた。なお、ナイフの角度は周方向と９０度であり、ナイフは刃幅を１ｍｍのものを用いた。このナイフを周方向に１６ｍｍピッチで配置し、更に、隣り合うナイフは周方向に互いに１ｍｍオフセットさせるように配置した。開繊装置として、小孔を有した管を用意し、コンプレッサーを用いて圧縮空気を送気した。この時、小孔からの風速は、１００ｍ／ｓｅｃであった。この管をロータリーカッターの直下に配置した。次に、テーパ管出口の下部にＸＹ方向に移動可能なテーブルを設置し、テーブル下部よりブロワにて吸引を行った。そして、炭素繊維の供給量を１５０ｇ／ｍｉｎにセットし、装置を稼動したところ、平均繊維長１６ｍｍ、厚み０．５ｍｍの炭素繊維マットを得た。
【００３４】
［参考例２］
参考例１で得られたランダムマットにナイロン６樹脂フィルム（ユニチカ株式会社製  エンブレムＯＮ（登録商標））を炭素繊維１００体積部に対して樹脂１５０体積部となるように乗せた。２６０℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、厚みｔ＝０．２ｍｍ、Ｖｆ４０％の成形板を得た。
【００３５】
［参考例３］
ナイロン６６樹脂（宇部興産株式会社製  ナイロン２０１５Ｂ（登録商標））のフィルムを用い、参考例２と同様の方法にて、ｔ＝０．２ｍｍ、Ｖｆ４０％の成形板を得た。
【００３６】
［参考例４］
ＭＸＤナイロン  三菱ガス化学（株）製レニー６００７（登録商標）のフィルムを用い、参考例２と同様の方法にて、ｔ＝０．２ｍｍ、Ｖｆ４０％の成形板を得た。
【００３７】
［参考例５］
ＭＸＤナイロン  三菱ガス化学（株）製レニー６００７（登録商標）のフィルムを用い、炭素繊維と樹脂の比率を炭素繊維１００体積部に対して樹脂４００体積部とした以外は参考例２と同様の方法にて、ｔ＝０．２ｍｍ、Ｖｆ２０％の成形板を得た。
【００３８】
［参考例６］
炭素繊維（東邦テナックス（株）製、テナックス（登録商標）ＳＴＳ４０−２４ＫＳ（繊維径７μｍ、引張強度４０００ＭＰａ）の連続繊維からなる一方向材とし、炭素繊維１００体積部に対して樹脂１００体積部となるように、ＭＸＤナイロン  三菱ガス化学（株）製レニー６００７（登録商標）のフィルムを乗せ、２６０℃の加熱ローラーにて貼り合わせ、ｔ＝０．０２ｍｍ、Ｖｆ５０％の一方向材を得た。
【００３９】
［参考例７］
炭素繊維（東邦テナックス（株）製、テナックス（登録商標）ＳＴＳ４０−２４ＫＳ（繊維径７μｍ、引張強度４０００ＭＰａ）の連続繊維からなる一方向材とし、炭素繊維１００体積部に対して樹脂４３体積部となるように、ＭＸＤナイロン  三菱ガス化学（株）製レニー６００７（登録商標）のフィルムを乗せ、２６０℃に加熱したプレス装置にて、６．０ＭＰａにて５分間加熱し、ｔ＝０．２ｍｍ、Ｖｆ７０％の成形板を得た。
【００４０】
［参考例８］  ナイロン６樹脂フィルム（ユニチカ・エンブレムＯＮ（登録商標））を用い、参考例６と同様の方法にて、ｔ＝０．０２ｍｍ、Ｖｆ５０％の一方向材を得た。
【００４１】
［参考例９］
ナイロン６Ｔ  東洋紡績株式会社製ＴＹ−５２１ＴＮｓ（登録商標）のフィルムを用い、成形温度を３２０℃とした以外は参考例６と同様の方法にて、ｔ＝０．０２ｍｍ、Ｖｆ５０％の一方向材を得た。
【００４２】
［参考例１０］
ＭＸＤナイロン  三菱ガス化学（株）製レニー６００７（登録商標）及びナイロン６樹脂  ユニチカ株式会社製  エンブレムＯＮ（登録商標）のフィルムを用い、それぞれの体積比率がＭＸＤナイロン：ナイロン６＝２０：８０となるように枚数を合わせて、ＭＸＤナイロンとナイロン６のブレンド樹脂が含浸されたｔ＝０．０２ｍｍ、Ｖｆ５０％の一方向材を得た。
【００４３】
［参考例１１］
ＭＸＤナイロン  三菱ガス化学（株）製レニー６００７（登録商標）及びナイロン６樹脂  ユニチカ株式会社製  エンブレムＯＮ（登録商標）のフィルムを用い、それぞれの体積比率がＭＸＤナイロン：ナイロン６＝８０：２０となるように枚数を合わせて、ＭＸＤナイロンとナイロン６のブレンド樹脂が含浸されたｔ＝０．０２ｍｍ、Ｖｆ５０％の一方向材を得た。
【００４４】
［実施例１］
コア材として参考例２で得たランダムマット基材（ナイロン６）Ｖｆ４０％を、スキン材として参考例６で得られた一方向材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ５０％を用いた。まず、ランダムマット基材（ナイロン６）を幅３０ｃｍ×長さ５０ｃｍのサイズに切り出し、１０枚分重ねあわせた。その両面に一方向材（ＭＸＤナイロン）を４層ずつ貼り合わせた。貼り合わせる際は、３００℃に加熱したハンダゴテを用い、樹脂を溶着して固定した。それぞれの材料の厚みは、一方向材（上面側）、ランダムマット基材、一方向材（下面側）でそれぞれ、０．０８ｍｍ、２．００ｍｍ、０．０８ｍｍとなる。３００℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、ｔ＝約２．１６ｍｍの成形体を得た。得られた成形体について、上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００４５】
［実施例２］
コア材として参考例３で得たランダムマット基材（ナイロン６６）Ｖｆ４０％、スキン材として参考例６で得られた一方向材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ５０％を用い、実施例１と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００４６】
［実施例３］
コア材として参考例２で得たランダムマット基材（ナイロン６）Ｖｆ４０％、スキン材として参考例９で得られた一方向材（６Ｔナイロン）Ｖｆ５０％を用い、成形温度を３２０℃とした以外は実施例１と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００４７】
［実施例４］
コア材として参考例３で得たランダムマット基材（ナイロン６６）Ｖｆ４０％、スキン材として参考例９で得られた一方向材（６Ｔナイロン）Ｖｆ５０％を用い、実施例３と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００４８】
［実施例５］
コア材として参考例５で得たランダムマット基材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ２０％、スキン材として参考例６で得られた一方向材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ５０％を用い、実施例１と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００４９】
［実施例６］
コア材として参考例４で得たランダムマット基材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ４０％、スキン材として参考例７で得られた一方向材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ７０％を用い、実施例１と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００５０】
［実施例７］
コア材として参考例４で得たランダムマット基材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ４０％を、スキン材として参考例６で得られた一方向材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ５０％を用いた。まず、ランダムマット基材（ナイロン６）を幅３０ｃｍ×長さ５０ｃｍのサイズに切り出し、１０枚分重ねあわせた。その下面のみに一方向材（ＭＸＤナイロン）を４層ずつ貼り合わせた。貼り合わせる際は、３００℃に加熱したハンダゴテを用い、樹脂を溶着して固定した。それぞれの材料の厚みは、一方向材（上面側）、ランダムマット基材、一方向材（下面側）でそれぞれ、０ｍｍ、２．００ｍｍ、０．０８ｍｍとなる。３００℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、ｔ＝約２．１６ｍｍの成形体を得た。得られた成形体について、［複合成形体成形板の曲げ物性測定方法］の項に示した方法を用いて曲げ特性を評価した。その際、一方向材を張り合わせていない面に圧子が接する形で評価した。
【００５１】
［実施例８］
一方向材（ＭＸＤナイロン）の貼り付けを８層とした以外は、実施例７と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００５２】
［実施例９］
コア材として参考例４で得たランダムマット基材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ４０％を、スキン材として参考例６で得られた一方向材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ５０％を用いた。まず、ランダムマット基材（ナイロン６）を幅３０ｃｍ×長さ５０ｃｍのサイズに切り出し、１０枚分重ねあわせた。その上面のみに一方向材（ＭＸＤナイロン）を４層ずつ貼り合わせた。貼り合わせる際は、３００℃に加熱したハンダゴテを用い、樹脂を溶着して固定した。それぞれの材料の厚みは、一方向材（上面側）、ランダムマット基材、一方向材（下面側）でそれぞれ、０．０８ｍｍ、２．００ｍｍ、０ｍｍとなる。３００℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、ｔ＝約２．０８ｍｍの成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。その際、一方向材を張り合わせた面に圧子が接する形で評価した。
【００５３】
［実施例１０］
一方向材（ＭＸＤナイロン）の貼り付けを８層とした以外は、実施例９と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００５４】
［実施例１１］
コア材として参考例４で得たランダムマット基材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ４０％を、スキン材として参考例６で得られた一方向材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ５０％を用いた。まず、ランダムマット基材（ナイロン６）を幅３０ｃｍ×長さ５０ｃｍのサイズに切り出し、１０枚分重ねあわせた。次のその上下に一方向材（ＭＸＤナイロン）をそれぞれ８層ずつ貼り合わせた。貼り合わせる際は、３００℃に加熱したハンダゴテを用い、樹脂を溶着して固定した。それぞれの材料の厚みは、一方向材（上面側）、ランダムマット基材、一方向材（下面側）でそれぞれ、０．１５ｍｍ、２．００ｍｍ、０．１５ｍｍとなる。３００℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、ｔ＝約２．３０ｍｍの成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。その際、一方向材を張り合わせていない面に圧子が接する形で評価した。
【００５５】
［実施例１２］
一方向材（ＭＸＤナイロン）の貼り付けを上下それぞれ１６層とした以外は、実施例１１と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００５６】
［実施例１３］
一方向材（ＭＸＤナイロン）の貼り付けを上下それぞれ３２層とした以外は、実施例１１と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００５７】
［実施例１４］
コア材として参考例２で得たランダムマット基材（ナイロン６）Ｖｆ４０％、スキン材として参考例１０で得られた一方向材（ＭＸＤナイロン、ナイロン６  ブレンド比率２０：８０）Ｖｆ５０％を用い、実施例１と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００５８】
［実施例１５］
スキン材として参考例１１で得られた一方向材（ＭＸＤナイロン、ナイロン６  ブレンド比率８０：２０）Ｖｆ５０％を用いた以外は実施例１４と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００５９】
［比較例１］
コア材として参考例２で得たランダムマット基材（ナイロン６）Ｖｆ４０％、スキン材として参考例９で得られた一方向材（ナイロン６Ｔ）Ｖｆ５０％を用い、実施例１と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００６０】
［比較例２］
参考例２で得たランダムマット基材（ナイロン６）Ｖｆ４０％を１０枚分重ねあわせた。３００℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、ｔ＝約２．００ｍｍの成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００６１】
［比較例３］
参考例３で得たランダムマット基材（ナイロン６６）Ｖｆ４０％を用い、比較例２と同様の方法で成形体を得た。得られた成形体について上述の方法を用いて曲げ特性を評価した。
【００６２】
実施例１〜１５及び比較例１〜３の結果を表１に示す。
【表１】
2013010255.tif 000002
【００６３】
［実施例１６］
コア材として参考例２で得たランダムマット基材（ナイロン６）Ｖｆ４０％を、スキン材として参考例６で得られた一方向材（ＭＸＤナイロン）Ｖｆ５０％を用いた。まず、ランダムマット基材（ナイロン６）を幅５０ｃｍ×長さ５０ｃｍのサイズに切り出し、１０枚分重ねあわせた。その両面に上記の一方向材を４層ずつ貼り合わせた。貼り合わせる際は、３００℃に加熱したハンダゴテを用い、樹脂を溶着して固定した。それぞれの材料の厚みは、一方向材（上面側）、ランダムマット基材、一方向材（下面側）でそれぞれ、０．０８ｍｍ、２．００ｍｍ、０．０８ｍｍとなる。３００℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、ｔ＝約２．１６ｍｍの成形体を得た。得られたサンドイッチ板を赤外線オーブンにて２４０℃まで予備加熱を行い、金型温度８０℃に温度調節した図１に記載の製品の断面形状を有する上下一対からなる金型へ沿わせ、コールドプレスにて３０秒間加圧保持後、厚さ２．１６ｍｍの成形品を取り出した。成形品は材料の割れやシワの発生が無く、良好な炭素繊維複合材料成形体を得ることが出来た。
【図１】
2013010255.tif 000003