由碳纤维强化热塑性树脂构成的片材和该片材的制造方法

文档序号:1661345 发布日期:2019-12-27 浏览:40次 >En<

阅读说明:本技术 由碳纤维强化热塑性树脂构成的片材和该片材的制造方法 (Sheet material comprising carbon fiber-reinforced thermoplastic resin and method for producing the sheet material ) 是由 杉山源希 吉谷耕平 清水英贵 丸山博义 于 2018-05-14 设计创作,主要内容包括:本发明的课题在于提供一种能够简化制造工序、由机械特性优异的碳纤维强化热塑性树脂构成的片材以及该片材的制造方法。该课题能够通过由包含热塑性树脂、碳纤维和二氯甲烷的碳纤维强化热塑性树脂构成的片材得到解决,该热塑性树脂含有聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂中的至少一种,上述片材中所含的上述二氯甲烷的含量为10~10,000质量ppm。(The invention provides a sheet material composed of carbon fiber reinforced thermoplastic resin with excellent mechanical properties and capable of simplifying the manufacturing process, and a manufacturing method of the sheet material. The problem can be solved by a sheet material composed of a carbon fiber reinforced thermoplastic resin containing a thermoplastic resin, carbon fibers and methylene chloride, wherein the thermoplastic resin contains at least one of a polycarbonate resin and a polyarylate resin, and the methylene chloride is contained in the sheet material in an amount of 10 to 10,000 mass ppm.)

由碳纤维强化热塑性树脂构成的片材和该片材的制造方法

技术领域

本发明涉及适合用于航空器部件、航天器部件、汽车部件、船舶部件、电子设备部件和体育相关部件等的由碳纤维强化热塑性树脂构成的片材、以及该片材的制造方法。

背景技术

碳纤维、玻璃纤维和芳族聚酰胺纤维,尽管与金属相比比重低,但弹性模量和强度却优异,因此将其与各种基质树脂组合的复合材料被用于航空器部件、航天器部件、汽车部件、船舶部件、土木建筑材料和体育用品等诸多领域。特别是作为将碳纤维与环氧树脂或不饱和聚酯树脂组合而成的复合材料的碳纤维强化树脂(CFRP)被广泛使用。

现有的以热固性树脂作为基质的碳纤维强化树脂存在热固化需要较长时间的缺点,但近年来以热塑性树脂作为基质的碳纤维强化热塑性树脂(下面有时称为“CFRTP”),作为能够实现高循环成型的复合材料而备受期待,进行着其开发。

能够实现复杂形状成型的短纤维强化热塑性树脂已经得到实用化,但由于强化纤维的纤维长度较短,所以存在弹性模量明显低于轻金属的问题。因此,强烈需求连续纤维强化热塑性树脂。

在专利文献1中公开了一种玻璃纤维织物强化聚碳酸酯树脂成型体的制造方法,其对于从浸渗有聚碳酸酯树脂溶液的玻璃纤维织物中去除上述溶液中的溶剂而得到的树脂浸渗片材、与聚碳酸酯树脂膜的叠层体进行加热和加压,但机械特性还需要进一步的改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-140165号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的课题在于提供一种能够简化制造工序、由机械特性优异的碳纤维强化热塑性树脂构成的片材以及该片材的制造方法。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题,本发明的发明人进行了深入研究,结果发现,通过利用界面聚合法,使用含有规定量的二氯甲烷的树脂,能够简化制造工序,得到由机械特性优异的碳纤维强化热塑性树脂构成的片材,从而完成了本发明。即,通过下面的本发明能够解决上述课题。

<1>一种片材,其由包含热塑性树脂、碳纤维和二氯甲烷的碳纤维强化热塑性树脂构成,该热塑性树脂含有聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂中的至少一种,上述片材中所含的上述二氯甲烷的含量为10~10,000质量ppm。

<2>如上述<1>所述的片材,其中,上述碳纤维是连续纤维。

<3>如上述<1>或<2>所述的片材,其中,含有20~80体积%的上述碳纤维,含有80~20体积%的上述热塑性树脂。

<4>如上述<1>~<3>中任一项所述的片材,其中,上述聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂的粘均分子量为10,000~100,000。

<5>一种将<1>~<4>中任一项所述的片材直接叠层而成的叠层片材。

<6>如上述<5>所述的叠层片材,其中,不具有不含碳纤维的片材。

<7>一种碳纤维强化热塑性树脂片材的制造方法,其包括:

通过界面聚合法,制造含有聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂中的至少一种的热塑性树脂溶解于二氯甲烷而得到的热塑性树脂溶液的工序;

使上述热塑性树脂溶液浸渗到碳纤维中的工序;和

使上述二氯甲烷从浸渗有上述热塑性树脂溶液的碳纤维挥发的工序。

<8>如上述<7>所述的制造方法,其中,上述热塑性树脂溶液中的聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂的浓度为10~30质量%。

发明效果

根据本发明,提供一种能够简化制造工序、由机械特性优异的碳纤维强化热塑性树脂构成的片材以及该片材的制造方法。

具体实施方式

下面,例示制造例和实施例等对本发明进行详细说明,但本发明并不限定于例示的制造例或实施例等,在不明显脱离本发明内容的范围内,也能够变更为任意的方法来进行。

本发明的片材是由包含热塑性树脂、碳纤维和二氯甲烷的碳纤维强化热塑性树脂构成的片材,该热塑性树脂含有聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂中的至少一种,上述片材中所含的上述二氯甲烷的含量为10~10,000质量ppm。

<碳纤维>

本发明中使用的碳纤维优选为连续纤维。连续纤维的纤维长优选为平均10mm以上,更优选为30mm以上。另外,作为连续纤维的形态,可以列举单一方向片材、织物片材、多轴叠层片材等。

根据碳纤维的不同,纤维束(filament,长丝)所含的单纤维数、长丝束(丝束)所含的长丝数和其构成是各种各样的,在本发明中,短纤维数、长丝数和其构成没有限定,能够使用各种各样的碳纤维。

本发明中的碳纤维强化热塑性树脂中的碳纤维的比例优选为20~80体积%,从碳纤维强化热塑性树脂的机械特性的观点出发,更优选为30~70体积%,进一步优选为40~60体积%。

<热塑性树脂>

本发明中使用的热塑性树脂所含的聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂中的至少一种具有源自下述通式(1)所示的二元酚的结构单元,均聚物、共聚物均可使用。

(通式(1)中,R1~R4分别独立地表示氢、卤素、硝基、可以具有取代基的碳原子数1~20的烷基、可以具有取代基的碳原子数1~5的烷氧基、可以具有取代基的碳原子数6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数7~17的芳烷基、或可以具有取代基的碳原子数2~15的烯基;

X为-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CO-或以下式(2)~(5)中任一个所示的二价的基团。)

式(2)中,R5和R6分别独立地表示氢、卤素、可以具有取代基的碳原子数1~20的烷基、可以具有取代基的碳原子数1~5的烷氧基、可以具有取代基的碳原子数6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数7~17的芳烷基、或可以具有取代基的碳原子数2~15的烯基,或者R5和R6可以彼此结合而形成碳原子数3~20的碳环或碳原子数1~20的杂环。

从原料的获取容易性的观点出发,优选R5表示碳原子数1~3的烷基或碳原子数6~12的芳基。

从原料的获取容易性的观点出发,优选R6表示碳原子数1~3的烷基或碳原子数6~12的芳基。

另外,从原料的获取容易性的观点出发,优选R5和R6彼此结合而形成碳原子数6~12的碳环。

c表示0~20的整数,从原料的获取容易性的观点出发,优选表示1或2。

式(3)中,R7和R8分别独立地表示氢、卤素、可以具有取代基的碳原子数1~20的烷基、可以具有取代基的碳原子数1~5的烷氧基、可以具有取代基的碳原子数6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数7~17的芳烷基、或可以具有取代基的碳原子数2~15的烯基,或者R7和R8彼此结合而形成碳原子数3~20的碳环或碳原子数1~20的杂环。

从原料的获取容易性的观点出发,优选R7表示氢或甲基。

从原料的获取容易性的观点出发,优选R8表示氢或甲基。

另外,从原料的获取容易性的观点出发,优选R7和R8彼此结合而形成碳原子数5~12的碳环。

式(4)中,R9~R12分别独立地表示:氢,卤素,可以具有取代基的碳原子数1~20、优选碳原子数1~9的烷基,可以具有取代基的碳原子数1~5、优选碳原子数1~3的烷氧基,可以具有取代基的碳原子数6~12、优选碳原子数6~8的芳基,可以具有取代基的碳原子数7~17、优选碳原子数7~12的芳烷基,或者可以具有取代基的碳原子数2~15、优选碳原子数2~5的烯基。可以具有的取代基为卤素、碳原子数1~20的烷基、碳原子数6~12的芳基。另外R9和R10、以及R11和R12可以彼此结合而形成碳原子数3~20的碳环或碳原子数1~20的杂环。

式(5)中,R13~R22分别独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,R13~R22中的至少一个为碳原子数1~3的烷基。

从原料的获取容易性的观点出发,优选R13~R22分别独立地表示氢或甲基。

作为上述通式(1)的二元酚,可以列举例如:2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[=双酚A]、双(4-羟基苯基)对二异丙基苯、4,4'-二羟基联基、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二乙基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-乙基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二苯基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-苯基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、2,4'-二羟基-二苯基甲烷、双-(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷、双-(4-羟基-3-硝基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷、3,3-双(4-羟基苯基)戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷[=双酚Z]、双(4-羟基苯基)砜、2,4'-二羟基二苯砜、双(4-羟基苯基)硫醚、4,4'-二羟基二苯醚、4,4'-二羟基-3,3'-二甲基二苯醚、4,4'-二羟基-2,5-二乙氧基二苯醚、1-苯基-1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷、1-苯基-1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基-3-甲基苯基)二苯基甲烷、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷等。优选为双(4-羟基苯基)烷类,特别优选为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[双酚A]。这些芳香族二羟基化合物能够单独使用,或者也可以将2种以上混合使用。

从容易以树脂溶液的状态操作的溶液粘度的观点出发,本发明中使用的聚碳酸酯树脂的粘均分子量优选为10,000~100,000,更优选为14,000~60,000,进一步优选为16,000~40,000。

另外,从容易以树脂溶液的状态操作的溶液粘度的观点出发,本发明中使用的聚芳酯树脂的粘均分子量优选为10,000~100,000,更优选为14,000~60,000,进一步优选为16,000~40,000。

在热塑性树脂中,只要能够发挥发明的效果,也可以含有除了上述聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂中的至少一种以外的成分,能够配合其他的树脂、以及脱模剂、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂、阻燃助剂、紫外线吸收剂、着色剂、抗静电剂、荧光增白剂、防雾剂、流动性改良剂、塑化剂、分散剂、抗菌剂等各种添加剂。

作为其他的树脂,可以列举例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET树脂)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT树脂)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT树脂)等热塑性聚酯树脂;聚苯乙烯树脂(PS树脂)、高冲击聚苯乙烯树脂(HIPS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂)等苯乙烯系树脂;甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸橡胶-苯乙烯共聚物(MAS)等的芯/壳型的弹性体、聚酯系弹性体等弹性体;环状环烯烃树脂(COP树脂)、环状环烯烃(COP)共聚物树脂等聚烯烃树脂;聚酰胺树脂(PA树脂);聚酰亚胺树脂(PI树脂);聚醚酰亚胺树脂(PEI树脂);聚氨酯树脂(PU树脂);聚苯醚树脂(PPE树脂);聚苯硫醚树脂(PPS树脂);聚砜树脂(PSU树脂);聚甲基丙烯酸酯树脂(PMMA树脂);聚己内酯等。

这些成分在热塑性树脂100质量%中的比例优选为0~50质量%,更优选为0~20质量%。

<二氯甲烷>

本发明的片材的特征在于,该片材所含的二氯甲烷的含量为10~10,000质量ppm。该片材所含的二氯甲烷的含量优选为10~5,000质量ppm,更优选为10~1,000质量ppm。二氯甲烷的含量超过10,000质量ppm时,在利用压制成型等对本发明的片材进行热加工时,有时会发生因含有二氯甲烷而造成的在热加工时产生气体、或者热加工后的片材的外观不良(孔隙)。

本发明的片材所含的二氯甲烷的含量的测定方法如后述实施例的记载。

在本发明中,作为将片材所含的二氯甲烷的含量调节至10~10,000质量ppm、并且得到外观良好的片材的方法,可以列举例如:在使二氯甲烷从浸渗有含有聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂中的至少一种的热塑性树脂溶解于上述二氯甲烷而成的热塑性树脂溶液的碳纤维中挥发的工序中,调节干燥温度和干燥时间。具体而言,优选利用例如风干这样没有外部加热、或者外部加热少的干燥,使二氯甲烷挥发到一定程度,之后进行外部加热干燥。风干可以仅在室温下放置,也可以通过送风来加速干燥。

<碳纤维强化热塑性树脂>

本发明中的碳纤维强化热塑性树脂中的碳纤维与热塑性树脂的比例优选碳纤维为20~80体积%、热塑性树脂为80~20体积%,从碳纤维强化热塑性树脂的机械强度的观点出发,更优选碳纤维为30~70体积%、热塑性树脂为70~30体积%,进一步优选碳纤维为40~60体积%、热塑性树脂为60~40体积%。

碳纤维的比例少于该范围时,碳纤维强化热塑性树脂的机械特性在轻金属的同等以下;碳纤维的比例多于该范围时,树脂量少,有时不能发挥基质树脂所带来的碳纤维的集束作用,导致机械强度降低。

本发明中的碳纤维强化热塑性树脂中可以含有除碳纤维、热塑性树脂和二氯甲烷以外的成分。作为这些成分,可以列举其他的树脂、以及脱模剂、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂、阻燃助剂、紫外线吸收剂、着色剂、抗静电剂、荧光增白剂、防雾剂、流动性改良剂、塑化剂、分散剂、抗菌剂等各种添加剂。

<片材和叠层片材>

本发明的片材的厚度没有特别限定,优选为0.01mm~1mm,更优选为0.05mm~0.5mm。

优选将本发明的片材直接叠层而形成叠层片材。特别是更优选为不具有不含碳纤维的片材的叠层片材。

作为将本发明的片材叠层来制造叠层片材的方法,可以列举压制成型法等。

<碳纤维强化热塑性树脂的制造方法>

本发明中的制造碳纤维强化热塑性树脂的方法包括:通过界面聚合法,制造含有聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂中的至少一种的热塑性树脂溶解于二氯甲烷而得到的热塑性树脂溶液的工序;使上述热塑性树脂溶液浸渗到碳纤维中的工序;和使上述二氯甲烷从浸渗有上述热塑性树脂溶液的碳纤维挥发的工序。

本发明的制造方法中,上述热塑性树脂溶液中的聚碳酸酯树脂的浓度优选为10~30质量%,更优选为12~25质量%。聚碳酸酯树脂的浓度低于10质量%时,在后续的工序中存在干燥时发生起泡的情况;高于30质量%时,溶液粘度明显升高,存在浸渗工序中的操作变得困难的情况。

另外,本发明的制造方法中,上述热塑性树脂溶液中的聚芳酯树脂的浓度优选为10~30质量%,更优选为12~25质量%。聚芳酯树脂的浓度低于10质量%时,在后续的工序中存在干燥时发生起泡的情况;高于30质量%时,溶液粘度明显升高,存在浸渗工序中的操作变得困难的情况。

(热塑性树脂溶液的制造工序)

在利用界面聚合法的反应中,在二氯甲烷和碱水溶液的存在下,通常将pH保持在10以上,将含有二元酚和作为链终止剂的一元酚、依照需要使用的用于防止二元酚氧化的抗氧化剂、以及作为碳酸酯结合剂的光气或三光气的反应原料混合后,添加叔胺或季铵盐等聚合催化剂,进行界面聚合,将所得到的树脂溶液提纯,从而得到聚碳酸酯树脂溶液。链终止剂的添加只要在从光气化时到聚合反应开始时之间即可,没有特别限定。其中,反应温度为0~35℃,反应时间为数分钟~数小时。

(浸渗工序)

浸渗工序是使聚碳酸酯树脂溶液这样的热塑性树脂溶液浸渗到碳纤维中的工序。浸渗方法没有特别限定,可以采用将纤维浸渍在容纳有溶液的槽中的方法、使纤维在进行溶液喷雾的槽中通过的方法、以及对纤维喷射溶液的方法等各种方法。这些之中,将纤维浸渍在容纳有溶液的槽中的方法因最简便且能够均匀地附着溶液而优选。

(挥发(干燥)工序)

使二氯甲烷从浸渗有聚碳酸酯树脂溶液这样的热塑性树脂溶液的碳纤维中挥发的工序。优选利用例如风干这样没有外部加热、或者外部加热少的干燥,使二氯甲烷挥发到一定程度,之后进行外部加热干燥。风干可以仅在室温下放置,也可以通过送风来加速干燥。

实施例

下面,通过实施例和比较例对本发明进行具体的说明。但是,只要能够发挥发明的效果,能够适当地变更实施方式。

<粘均分子量(Mv)的测定条件>

测定仪器:乌伯娄德毛细管粘度计

溶剂:二氯甲烷

树脂溶液浓度:0.5克/分升

测定温度:25℃

在上述条件下进行测定,以哈金斯系数0.45求出特性黏度[η]分升/克,按照下式算出。

η=1.23×10-4×Mv0.83

<二氯甲烷(MC)含量的测定条件>

测定仪器:气相色谱(岛津制作所生产GC-2014)

溶剂:氯仿

碳纤维强化热塑性树脂溶液浓度:2克/20毫升

试料气化室:200℃,252kPa

色谱柱:测定开始时60℃、测定结束时120℃,测定时间10分钟

检出器:320℃

在上述条件下进行测定,求出保持时间4.4分钟时的峰面积,根据另外算出的校正曲线算出二氯甲烷含量。二氯甲烷含量低于10质量ppm时记作N.D.。

<碳纤维含有率(Vf)的测定条件>

碳纤维含有率(Vf)基于JIS K 7075进行测定。

<落锤式冲击测试>

使用仪器:INSTRON公司生产CEAST9350

锤:Φ10mm,5.136kg

样品架:Φ40mm

<实施例1>

(聚碳酸酯树脂溶液的制造工序)

在9质量/质量%的氢氧化钠水溶液54kg中加入新日铁住金化学株式会社生产的双酚A(BPA)7.5kg(32.89mol)和作为抗氧化剂的连二亚硫酸钠30g,进行溶解。向其中加入二氯甲烷40kg,边搅拌边使溶液温度保持在15℃~25℃的范围,并且耗时30分钟吹入光气4.4kg。

在光气的吹入结束后,加入9质量/质量%的氢氧化钠水溶液2kg、二氯甲烷7.5kg、和将对叔丁基苯酚193.5g(1.29mol)溶解于二氯甲烷1kg而得到的溶液,剧烈搅拌使其乳化后,加入作为聚合催化剂的10ml的三乙胺,进行大约40分钟的聚合。

将聚合液分离成水相和有机相,利用磷酸将有机相中和,使用纯水反复进行水洗直至洗液的pH达到中性。该经过提纯的聚碳酸酯树脂溶液的浓度为15质量%。

使用所得到的聚碳酸酯树脂溶液进行粘均分子量的测定,粘均分子量为21,500。

(浸渗、干燥工序)

将碳纤维织物(东丽株式会社生产的TORAYCA布CO6347B)切成10cm×10cm的大小,在浸渗槽中使该树脂溶液浸渗到该碳纤维织物中。浸渗结束后,在25℃恒温室内干燥5小时,接着在100℃热风干燥机内干燥1小时,得到碳纤维强化热塑性树脂。

所得到的碳纤维强化热塑性树脂的碳纤维含有率(Vf)为57体积%。使用所得到的碳纤维强化热塑性树脂实施二氯甲烷含量的测定,为50质量ppm。所得到的碳纤维强化热塑性树脂的厚度为0.268mm。将结果汇总于表1。

(成型后的外观评价)

将所得到的碳纤维强化热塑性树脂在加热至265℃的状态下进行100kgf、5分钟的压制,得到外观评价用片材。

所得到的外观评价用片材未确认到孔隙,外观“良好”。

(热压工序)

将所得到的碳纤维强化热塑性树脂叠层5片,在加热至265℃的状态下压制15分钟,得到碳纤维强化热塑性树脂叠层片材。

(机械物性评价)

使用交叉锯将所得到的碳纤维强化热塑性树脂叠层片材切成60mm见方,实施落锤式冲击测试,破坏能量为4.47J,最大应力为874N,破坏部分未见层间剥离。将结果汇总于表1。

<实施例2>

(聚碳酸酯树脂溶液的制造、浸渗、干燥工序)

使用实施例1中得到的聚碳酸酯树脂溶液,在100℃热风干燥机中干燥1小时(即,在浸渗结束后,未进行在25℃恒温室内5小时的干燥),除此之外,与实施例1同样操作,得到碳纤维强化热塑性树脂。

所得到的碳纤维强化热塑性树脂的碳纤维含有率(Vf)为52体积%。使用所得到的碳纤维强化热塑性树脂实施二氯甲烷含量的测定,为120质量ppm。所得到的碳纤维强化热塑性树脂的厚度为0.261mm。将结果汇总于表1。

(成型后的外观评价)

将所得到的碳纤维强化热塑性树脂在加热至265℃的状态下进行100kgf、5分钟的压制,得到外观评价用片材。

所得到的外观评价用片材未确认到孔隙,外观“良好”。

<实施例3>

(聚碳酸酯树脂溶液的制造、浸渗、干燥工序)

使用实施例1中得到的聚碳酸酯树脂溶液,未利用热风干燥机实施干燥(即,在浸渗结束后,仅进行在25℃恒温室内5小时的干燥),除此之外,与实施例1同样操作,得到碳纤维强化热塑性树脂。

所得到的碳纤维强化热塑性树脂的碳纤维含有率(Vf)为52体积%。使用所得到的碳纤维强化热塑性树脂实施二氯甲烷含量的测定,为4,680质量ppm。所得到的碳纤维强化热塑性树脂的厚度为0.271mm。将结果汇总于表1。

(成型后的外观评价)

将所得到的碳纤维强化热塑性树脂在加热至265℃的状态下进行100kgf、5分钟的压制,得到外观评价用片材。

所得到的外观评价用片材未确认到孔隙,外观“良好”。

<比较例1>

(聚碳酸酯树脂粉末的制造工序)

将实施例1中得到的聚碳酸酯树脂溶液滴入温水中进行造粒,利用固液分离机进行脱水后,在干燥机中使残余溶剂挥发,得到聚碳酸酯树脂粉末。

(聚碳酸酯膜的制造工序)

使用东芝机械株式会社生产的双螺杆混炼机TEM26DS(螺杆径:28.2mm,挤出机温度:270℃,口模宽度:330mm,口模温度:270℃)对所得到的聚碳酸酯树脂粉末进行挤出成型,得到50μm厚的膜。

(热压工序)

将所得到的膜和碳纤维织物(东丽株式会社生产的TORAYCA布CO6347B)分别切成10cm×10cm的大小,将各5片交替叠层,在加热至265℃的状态下压制15分钟,得到碳纤维强化热塑性树脂叠层片材。

所得到的碳纤维强化热塑性树脂叠层片材的碳纤维含有率(Vf)为56体积%。

(机械物性评价)

使用交叉锯将所得到的碳纤维强化热塑性树脂叠层片材切成60mm见方,实施落锤式冲击测试,破坏能量为4.05J,最大应力为829N,破坏部分未见层间剥离。将结果汇总于表1。

<比较例2>

(聚碳酸酯树脂溶液的制造、浸渗、干燥工序)

使用实施例1中得到的聚碳酸酯树脂溶液,在浸渗结束后,在25℃恒温室内干燥2小时,未利用热风干燥机实施干燥,除此之外,与实施例1同样操作,得到碳纤维强化热塑性树脂。

所得到的碳纤维强化热塑性树脂的碳纤维含有率(Vf)为58体积%。使用所得到的碳纤维强化热塑性树脂实施二氯甲烷含量的测定,为12,530质量ppm。所得到的碳纤维强化热塑性树脂的厚度为0.252mm。将结果汇总于表1。

(成型后的外观评价)

将所得到的碳纤维强化热塑性树脂在加热至265℃的状态下进行100kgf、5分钟的压制,得到外观评价用片材。

所得到的外观评价用片材确认到孔隙,外观“不良”。

[表1]

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