构成纤维束的纤维根数的 平均值X、构成纤维束的纤维根数的标准偏差σ进行变更，除此之外，与实施例9同样地操 作。将结果示于表1。
[0131] 实施例11 :
[0132] 将碳纤维束（1)切成纤维长度15_，并将经切割的碳纤维束和尼龙6短纤维（短 纤维纤度1.7dte X，切割长度IOmm)以质量比为80:20的比例混合，投入气流成网装置。将 出来的无纺布进行热处理，形成由碳纤维和尼龙6纤维构成的每单位面积重量为200g/cm 2 的片状的碳纤维聚集体。获得的碳纤维聚集体中碳纤维束（A)相对于碳纤维全部重量的比 例Z为30wt%，碳纤维束（B)相对于碳纤维全部重量的比例Y为70wt%，Mn/Ln的平均值 X为0. 028mg/mm，构成纤维束的纤维根数的平均值X为400根，构成纤维束的纤维根数的标 准偏差σ为315根。
[0133] 以片状的碳纤维聚集体的卷取方向为0°，层合碳纤维聚集体，进而在层合后的碳 纤维聚集体整体上，层合将共聚尼龙树脂（"Ε3500"，东丽（株）制）制作熔喷无纺布所得 的无纺布，使碳纤维和热塑性树脂的体积比为20 :80,然后，用不锈钢板夹持整体，于250°C 预热90秒后，一边施加I. OMPa的压力，一边于250°C热压180秒。随后，在加压状态下冷却 至50°C，得到厚度为2_的碳纤维复合材料的平板（可冲压片材）。相对于得到的平板的 表层的0°方向，测定0°和90°方向的弯曲强度，结果0°和90°方向的弯曲强度的平均 值为330MPa，弯曲强度的CV值小于5%。
[0134] 从获得的平板切出试样，使其尺寸为IOOmmX 100mm，进行流动试验、粘度测定试 验，结果流动性为370%流动，粘度η为I. IX IO4Pa *s，n〇为3. OX 10 3Pa *s。将条件、测 定、评价结果示于表1。
[0135] 实施例12?13:
[0136] 将实施例11中的Vf变更，其他条件与实施例11同样地进行实施。将结果示于表 1〇
[0137] 实施例14?16:
[0138] 将实施例1中的碳纤维束（A)相对于碳纤维全部重量的比例Z、碳纤维束（B)相对 于碳纤维全部重量的比例Y、Mn/Ln的平均值X、构成纤维束的纤维根数的平均值X、构成纤 维束的纤维根数的标准偏差σ、Vf、树脂等变更，其他条件与实施例1同样地实施。将结果 示于表1。
[0139] 比较例1 :
[0140] 将碳纤维束（1)切成纤维长度15mm，将经切割的碳纤维束均匀地散布在 300X300mm的对模（matched die)模具中，层合尼龙树脂恪喷无纺布（"CM1001"，qr = 2.3,东丽（株）制），使碳纤维和热塑性树脂的体积比为20:80,将碳纤维束（A)相对于碳 纤维全部重量的比例Z为lwt%、碳纤维束（B)相对于碳纤维全部重量的比例Y为99wt%、 Mn/Ln的平均值X为0. 55mg/mm、构成纤维束的纤维根数的平均值X为7944根、构成纤维束 的纤维根数的标准偏差σ为955根的碳纤维聚集体层合，得到厚度为2mm的碳纤维复合材 料的平板。相对于得到的平板的表层的0°方向，测定0°和90°方向的弯曲强度，结果0° 和90°方向的弯曲强度的平均值为200MPa，弯曲强度的CV值超过5%。将结果示于表2。
[0141] 比较例2:
[0142] 将碳纤维束（1)切成纤维长度15_，将碳纤维束（A)相对于碳纤维全部重量的比 例Z为95wt%、Mn/Ln的平均值X为0. 01mg/mm、构成纤维束的纤维根数的平均值X为140 根、构成纤维束的纤维根数的标准偏差σ为40根的碳纤维聚集体层合，得到厚度为2mm 的碳纤维复合材料的平板，除此之外，与实施例1同样地操作。相对于得到的平板的表层 的0°方向，测定0°和90°方向的弯曲强度，结果0°和90°方向的弯曲强度的平均值为 365MPa，弯曲强度的CV值小于5%。
[0143] 从获得的平板切出试样，使其尺寸为IOOmmX 100mm，进行流动试验、粘度测定试 验，结果流动性仅为120%流动，粘度η为5. OX IO5Pa，s，nQ为1.5X10 4Pa，s。
【主权项】
1. 一种可冲压片材，由不连续碳纤维和热塑性树脂的基体树脂形成，其特征在于，可冲 压片材中的基体树脂为熔融状态时的可冲压片材的粘度n 在n#n<noexp^JOVfMPa.s)的范围内， 可冲压片材中的、Mn/(LnXD)小于8.SXKTiOiig/mm2)的经开纤的碳纤维束（A)相对于 碳纤维全部重量的比例Z 在10彡Z< 90(wt% )的范围内， 此处， n:基体树脂熔融时的可冲压片材的表观粘度（温度为基体树脂的固化开始温度 +50°C的温度时的粘度）， Vf:每单位体积的可冲压片材的碳纤维含有率（％ )， n在使Vf变化时得到的表示Vf和可冲压片材粘度的关系的特性图中，将特性线延 长到Vf = 0%时得到的基体树脂的假定树脂粘度， Mn:碳纤维束重量， Ln:碳纤维的纤维长度， D:碳纤维的纤维直径。
2. 如权利要求1所述的可冲压片材，其特征在于，可冲压片材中的所述碳纤维束（A)相 对于碳纤维全部重量的比例Z 在10彡Z< 70(wt% )的范围内， 可冲压片材中的Mn/(LnXD)为8.SXKTiOiig/mm2)以上的碳纤维束（B)相对于碳纤维 全部重量的比例Y 在30彡Y<90(wt%)的范围内， 碳纤维束（B)的Mn/Ln的平均值X在1.1\102<父<8.1\102〇1^/_)的范围内， 并且，所述Y满足Y兰100X+30。
3. 如权利要求1或2所述的可冲压片材，其中，可冲压片材中的碳纤维束（B)的构成碳 纤维束的碳纤维根数xn的标准偏差〇在50< 〇 < 400的范围内。
4. 如权利要求1?3中任一项所述的可冲压片材，其中，可冲压片材中的碳纤维的纤维 长度Ln在5?25mm的范围内。
5. 如权利要求1?4中任一项所述的可冲压片材，其中，所述基体树脂由聚酰胺、聚丙 烯、聚苯硫醚中的任一种形成。
6. 如权利要求1?5中任一项所述的可冲压片材，其中，构成所述碳纤维束（A)的碳纤 维的单丝弯曲刚性在1. 〇X10_n?2. 8X10_n(Pa?m4)的范围内。
7. 如权利要求1?6中任一项所述的可冲压片材，其中，所述n〇满足2.0X10 q^ < 5. 0X104(Pa?s) 〇
8. 如权利要求1?7中任一项所述的可冲压片材，其中，所述可冲压片材的粘度n 在ndexp(0.07Vf)彡n<ndexp(0.20Vf)(Pa*s)的范围内， Vf在5彡Vf彡70(% )的范围内。
9. 如权利要求1?8中任一项所述的可冲压片材，其中，可冲压片材中的碳纤维聚集体 包括碳纤维无纺布，所述碳纤维无纺布由梳理法形成。
10. 如权利要求1?7中任一项所述的可冲压片材，其中，所述可冲压片材的粘度n 在n<ndexp^.OTVfMPa.s)的范围内， Vf在5彡Vf彡70(% )的范围内。
11. 如权利要求1?7、10中任一项所述的可冲压片材，其中，可冲压片材中的碳纤维聚 集体包括碳纤维无纺布，所述碳纤维无纺布由气流成网法形成。
【专利摘要】一种可冲压片材，由不连续碳纤维和热塑性树脂的基体树脂形成，其特征在于，可冲压片材中的基体树脂为熔融状态时的可冲压片材的粘度η在η0≤η＜η0exp(0.20Vf)(Pa·s)的范围内，可冲压片材中的、Mn/(Ln×D)小于8.5×10-1(mg/mm2)的经开纤的碳纤维束(A)相对于碳纤维全部重量的比例Z在10≤Z＜70(wt％)的范围内。此处，η：温度为基体树脂的固化开始温度+50℃的温度时的粘度，Vf：每单位体积可冲压片材的碳纤维含有率(％)，η0：基体树脂的粘度，Mn：碳纤维束重量，Ln：碳纤维的纤维长度，D：碳纤维的纤维直径。根据这样的构成，可以提供一种能够同时实现成型时的高流动性和成型后的高机械特性、具备最佳的范围的条件的可冲压片材。
【IPC分类】B29B11-16, C08J5-06
【公开号】CN104602882
【申请号】CN201380046170
【发明人】三好且洋, 嶋田刚司, 桥本贵史, 小原彻也, 成濑惠宽
【申请人】东丽株式会社
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月15日
【公告号】EP2913170A1, WO2014065161A1, WO2014065161A9