JP2021024165A - プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料及び繊維強化樹脂複合材料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】プリフォームを用いて、高い耐衝撃性を有する繊維強化樹脂複合材料を安定的に製造できるようにする。【解決手段】繊維強化樹脂複合材料１００の製造に用いられるプリフォーム１０は、融点及び引張強度が脂肪族ポリアミド繊維よりも高い強化繊維でシート状に形成された第一繊維層２と、脂肪族ポリアミド繊維でシート状に形成されるとともに第一繊維層の少なくとも一方の面に設けられた第二繊維層３と、を有する繊維材料１が複数枚積層されてなるものであって、脂肪族ポリアミド繊維は、第一ポリアミド樹脂３３と、融点が第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂３２と、を含む。【選択図】図５
Description
本発明は、プリフォーム、繊維強化樹脂複合材料及び繊維強化樹脂複合材料の製造方法に関する。
繊維強化樹脂複合材料を製造する際、強化繊維でシート状に形成された基材と、有機繊維からなり基材の表面に設けられた不織布と、を有する繊維材料が複数枚積層されてなるプリフォームが用いられることがある。
近年、こうしたプリフォームの各繊維材料を構成する不織布に、所定の樹脂で形成された芯部と、芯部よりも融点の低い樹脂で形成された鞘部と、を有する繊維を含むものを用いる技術が提案されている（特許文献１〜３参照）。
近年、こうしたプリフォームの各繊維材料を構成する不織布に、所定の樹脂で形成された芯部と、芯部よりも融点の低い樹脂で形成された鞘部と、を有する繊維を含むものを用いる技術が提案されている（特許文献１〜３参照）。
しかしながら、特許文献１〜３に記載されたような不織布を有する繊維材料を複数枚積層してなるプリフォームでは、プリフォーム内の空隙に樹脂組成物を充填する際、樹脂組成物が空隙内に十分に行き渡らず、製造された繊維強化樹脂複合材料内にボイドと呼ばれる空隙ができてしまう場合がある。
このボイドは、繊維強化樹脂複合材料の耐衝撃性が低下したり、耐衝撃性が製品ごとにばらついたりする原因となる。
このボイドは、繊維強化樹脂複合材料の耐衝撃性が低下したり、耐衝撃性が製品ごとにばらついたりする原因となる。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、プリフォームを用いて、高い耐衝撃性を有する繊維強化樹脂複合材料を安定的に製造できるようにすることを課題とする。
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、融点及び引張強度が脂肪族ポリアミド繊維よりも高い強化繊維でシート状に形成された第一繊維層と、前記脂肪族ポリアミド繊維でシート状に形成されるとともに前記第一繊維層の少なくとも一方の面に設けられた第二繊維層と、を有する繊維材料が複数枚積層されてなるプリフォームであって、
前記脂肪族ポリアミド繊維は、第一ポリアミド樹脂と、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂と、を含むことを特徴とする。
前記脂肪族ポリアミド繊維は、第一ポリアミド樹脂と、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂と、を含むことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプリフォームであって、
前記脂肪族ポリアミド繊維には、前記第二ポリアミド樹脂で形成された芯部と、前記第一ポリアミド樹脂で前記芯部を覆うように形成された外周部と、を有するものが含まれることを特徴とする。
前記脂肪族ポリアミド繊維には、前記第二ポリアミド樹脂で形成された芯部と、前記第一ポリアミド樹脂で前記芯部を覆うように形成された外周部と、を有するものが含まれることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のプリフォームであって、
前記第二ポリアミド樹脂は、ポリアミド１０１０又はポリアミド６であることを特徴とする。
前記第二ポリアミド樹脂は、ポリアミド１０１０又はポリアミド６であることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプリフォームであって、
前記脂肪族ポリアミド繊維に含まれる前記第一ポリアミド樹脂の質量と前記第二ポリアミド樹脂の質量との割合は、３０：７０〜７０：３０の範囲内であることを特徴とする。
前記脂肪族ポリアミド繊維に含まれる前記第一ポリアミド樹脂の質量と前記第二ポリアミド樹脂の質量との割合は、３０：７０〜７０：３０の範囲内であることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプリフォームであって、
前記第二繊維層は、前記脂肪族ポリアミド繊維で織られた織布又は前記脂肪族ポリアミド繊維で編まれた編布であることを特徴とする。
前記第二繊維層は、前記脂肪族ポリアミド繊維で織られた織布又は前記脂肪族ポリアミド繊維で編まれた編布であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプリフォームであって、
前記第二繊維層の目付が３〜３０ｇ／ｍ２の範囲内であることを特徴とする。
前記第二繊維層の目付が３〜３０ｇ／ｍ２の範囲内であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプリフォームであって、
前記第二繊維層の最大開口面積が０．２〜３ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする。
前記第二繊維層の最大開口面積が０．２〜３ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のプリフォームであって、
前記第一繊維層と前記第二繊維層とは、少なくとも一部の領域において接合されていることを特徴とする。
前記第一繊維層と前記第二繊維層とは、少なくとも一部の領域において接合されていることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のプリフォームであって、
前記第一繊維層と前記第二繊維層とは、それぞれの一端部において接合されていることを特徴とする。
前記第一繊維層と前記第二繊維層とは、それぞれの一端部において接合されていることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載のプリフォームであって、
所定の立体形状に賦形されていることを特徴とする。
所定の立体形状に賦形されていることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、融点及び引張強度が脂肪族ポリアミド繊維よりも高い強化繊維でシート状に形成された第一繊維層と、シート状の第三繊維層と、が交互に積層されたものと、前記第一繊維層内及び前記第三繊維層内にそれぞれ充填されるとともに硬化したマトリクス樹脂と、を備える繊維強化樹脂複合材料であって、
前記マトリクス樹脂は、それぞれ前記脂肪族ポリアミド樹脂である第一ポリアミド樹脂を含み、
前記第三繊維層は、前記脂肪族ポリアミド樹脂であって、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂を含むことを特徴とする。
前記マトリクス樹脂は、それぞれ前記脂肪族ポリアミド樹脂である第一ポリアミド樹脂を含み、
前記第三繊維層は、前記脂肪族ポリアミド樹脂であって、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂を含むことを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、融点及び引張強度が脂肪族ポリアミド繊維よりも高い強化繊維で形成されたシート状の第一繊維層と、脂肪族ポリアミド樹脂からなり前記第一繊維層の少なくとも一方の面に設けられた第二繊維層と、を有する繊維材料が複数枚積層されてなるプリフォームを用いた繊維強化樹脂複合材料の製造方法であって、
前記プリフォームとして、前記第二繊維層が、第一ポリアミド樹脂と、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂と、を含むポリアミド繊維からなるものを準備し、
前記プリフォーム内の空隙に樹脂組成物を充填し、
前記プリフォーム及び前記樹脂組成物を、前記第一ポリアミド樹脂の融点よりも高く前記第二ポリアミド樹脂の融点よりも低い温度で加熱して前記第一ポリアミド樹脂を融解させ、
その後、前記樹脂組成物と前記第一ポリアミド樹脂とが混合されたものを硬化させることを特徴とする。
前記プリフォームとして、前記第二繊維層が、第一ポリアミド樹脂と、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂と、を含むポリアミド繊維からなるものを準備し、
前記プリフォーム内の空隙に樹脂組成物を充填し、
前記プリフォーム及び前記樹脂組成物を、前記第一ポリアミド樹脂の融点よりも高く前記第二ポリアミド樹脂の融点よりも低い温度で加熱して前記第一ポリアミド樹脂を融解させ、
その後、前記樹脂組成物と前記第一ポリアミド樹脂とが混合されたものを硬化させることを特徴とする。
本発明によれば、高い耐衝撃性を有する繊維強化樹脂複合材料を安定的に製造することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（プリフォーム）
まず、本実施形態に係る繊維強化樹脂複合材料１００の製造に用いられるプリフォーム１０について説明する。図１及び図２は本実施形態に係るプリフォーム１０の斜視図、図３はプリフォーム１０を構成する繊維材料１の部分破断斜視図、図４はプリフォーム１０を積層方向に沿って切断したときの模式断面図、図５は繊維材料１を構成する脂肪族ポリアミド繊維３１の断面斜視図である。
まず、本実施形態に係る繊維強化樹脂複合材料１００の製造に用いられるプリフォーム１０について説明する。図１及び図２は本実施形態に係るプリフォーム１０の斜視図、図３はプリフォーム１０を構成する繊維材料１の部分破断斜視図、図４はプリフォーム１０を積層方向に沿って切断したときの模式断面図、図５は繊維材料１を構成する脂肪族ポリアミド繊維３１の断面斜視図である。
本実施形態に係るプリフォーム１０は、図１又は図２に示したように、繊維材料１が複数枚積層されてなる。
なお、プリフォーム１０の形状は、用途に応じて決定されるものであるため、特に限定は無い。例えば、図１に示したような平板状のものとすることもできるし、図２に示したような所定の立体形状に賦形されている（折り曲げられた）ものとすることもできる。
また、複数の異なる形状のものを組み合わせたものとすることもできる。
なお、プリフォーム１０の形状は、用途に応じて決定されるものであるため、特に限定は無い。例えば、図１に示したような平板状のものとすることもできるし、図２に示したような所定の立体形状に賦形されている（折り曲げられた）ものとすることもできる。
また、複数の異なる形状のものを組み合わせたものとすることもできる。
また、図１には、平面視で矩形の繊維材料１が積層されてなるプリフォーム１０を例示したが、例えば、帯状の繊維材料１が積層されたものでもよい。
また、図２には、側面視Ｌ字状に賦形されたプリフォーム１０を例示したが、例えば、側面視Ｃ（Ｕ）字状、ハット（Ω）状のもの等としてもよい。
また、このように賦形されたプリフォーム１０を製造する際には、複数枚の繊維材料１を平らな状態で積層した後に曲げ加工してもよいし、予め曲げ加工しておいた繊維材料１を複数枚積層してもよい。
また、図２には、側面視Ｌ字状に賦形されたプリフォーム１０を例示したが、例えば、側面視Ｃ（Ｕ）字状、ハット（Ω）状のもの等としてもよい。
また、このように賦形されたプリフォーム１０を製造する際には、複数枚の繊維材料１を平らな状態で積層した後に曲げ加工してもよいし、予め曲げ加工しておいた繊維材料１を複数枚積層してもよい。
プリフォーム１０において隣接する繊維材料１と繊維材料１とは、少なくとも一部の領域（図１及び図２における符号１１で示された領域。以下、接合部１１と称する。）において接合されている。
本実施形態においては、各繊維材料１の一端部において融着されている。こうすることで、繊維材料１の他端部が、隣接する繊維材料１の他端部に対して移動（ずれることが）可能となる。その結果、例えば、平板状のプリフォーム１０を更に加工する場合に曲げ易くなり、さらに曲げたときに内側の繊維材料１と外側に隣接する繊維材料１との間に隙間が生じてしまうのを防ぐことができる。
なお、繊維材料１と繊維材料１とを接合する方法は、融着に限られるものではなく、例えば、複数の繊維材料１に積層方向に糸を通したり、プリフォーム１０を構成するものとは別の樹脂を用いて接着したりしてもよい。
本実施形態においては、各繊維材料１の一端部において融着されている。こうすることで、繊維材料１の他端部が、隣接する繊維材料１の他端部に対して移動（ずれることが）可能となる。その結果、例えば、平板状のプリフォーム１０を更に加工する場合に曲げ易くなり、さらに曲げたときに内側の繊維材料１と外側に隣接する繊維材料１との間に隙間が生じてしまうのを防ぐことができる。
なお、繊維材料１と繊維材料１とを接合する方法は、融着に限られるものではなく、例えば、複数の繊維材料１に積層方向に糸を通したり、プリフォーム１０を構成するものとは別の樹脂を用いて接着したりしてもよい。
また、接合部１１を設ける代わりに、プリフォーム１０として、三次元織物（例えば、（株）豊田自動織機製）と呼ばれる、第一繊維層２及び第二繊維層３をこれらの積層方向に貫通する糸３１Ａ（図６参照）を備えた（ステッチされた）ものを用いるようにしてもよい。使用する糸３１Ａは、有機材料からなるものでも無機材料からなるものでもよい。こうすることで、繊維強化樹脂複合材料１００における繊維材料１と繊維材料１の剥離が生じにくくなり、その結果、繊維強化樹脂複合材料１００の耐衝撃性が向上する。
また、図１には、複数の点状の接合部１１を、繊維材料１の一辺に沿って並ぶように設けた例を示したが、点状の接合部１１を一つだけ設けるようにしてもよいし、接合部１１を、繊維材料１の一辺に沿って延びる線状、あるいは一辺に沿って延びるだけでなく当該一辺と直交する方向にも広がる（繊維材料１全体を含む）面状のものとしてもよい。
また、図２には、形状を維持するために、一端部だけでなく他端部にも接合部１１を形成したものを例示したが、賦形後に元に戻る心配が無い場合には、他端部の接合部１１は不要である。
また、図２には、形状を維持するために、一端部だけでなく他端部にも接合部１１を形成したものを例示したが、賦形後に元に戻る心配が無い場合には、他端部の接合部１１は不要である。
各繊維材料１は、図３に示したように、第一繊維層２と、第二繊維層３と、を有する。
本実施形態に係る繊維材料１は、第二繊維層３が第一繊維層２の片面にのみ設けられている。
本実施形態におけるプリフォーム１０は、このような繊維材料１が向きを揃えて複数枚積層されているため、図４に示すように、第一繊維層２と第二繊維層３とが交互に並んだものとなっている。
なお、第二繊維層３は、第一繊維層２の少なくとも一方の面に設けられていればよく、第一繊維層２の両面に設けられていてもよい。
また、第一繊維層２と第二繊維層３とが一枚ずつ交互に積層されている必要は無く、例えば、複数枚の第一繊維層２を束ねたものと第二繊維層３とが交互に積層されたものであってもよい。
本実施形態に係る繊維材料１は、第二繊維層３が第一繊維層２の片面にのみ設けられている。
本実施形態におけるプリフォーム１０は、このような繊維材料１が向きを揃えて複数枚積層されているため、図４に示すように、第一繊維層２と第二繊維層３とが交互に並んだものとなっている。
なお、第二繊維層３は、第一繊維層２の少なくとも一方の面に設けられていればよく、第一繊維層２の両面に設けられていてもよい。
また、第一繊維層２と第二繊維層３とが一枚ずつ交互に積層されている必要は無く、例えば、複数枚の第一繊維層２を束ねたものと第二繊維層３とが交互に積層されたものであってもよい。
本実施形態における繊維材料１の平面視形状は、製造しようとするプリフォーム１０の形状に応じて決定されるものであるため、特に限定は無い。
例えば、図１又は図２に示したようなプリフォーム１０を製造する場合には、繊維材料１として矩形状のものを用いることができる。
なお、繊維材料１の平面視形状は、図３に示したような帯状のものであってもよいし、帯状のものよりも更に細いトウの状態となっているものであってもよい。
例えば、図１又は図２に示したようなプリフォーム１０を製造する場合には、繊維材料１として矩形状のものを用いることができる。
なお、繊維材料１の平面視形状は、図３に示したような帯状のものであってもよいし、帯状のものよりも更に細いトウの状態となっているものであってもよい。
本実施形態に係る第一繊維層２は、複数本の強化繊維でシート状に形成されている。
強化繊維は、融点及び引張強度が脂肪族ポリアミド繊維３１よりも高いものとなっている。
具体的には、炭素繊維やガラス繊維等の無機系、アラミド繊維やベクトラン繊維等の有機系のものが用いられる。その中でも、炭素繊維は、軽量で耐久性の高い繊維強化樹脂複合材料を得る観点から好ましい。
なお、強化繊維は２種以上混合して用いてもよい。
また、第一繊維層２の形成の仕方（織り方や編み方）、や強化繊維の太さ等は任意である。
強化繊維は、融点及び引張強度が脂肪族ポリアミド繊維３１よりも高いものとなっている。
具体的には、炭素繊維やガラス繊維等の無機系、アラミド繊維やベクトラン繊維等の有機系のものが用いられる。その中でも、炭素繊維は、軽量で耐久性の高い繊維強化樹脂複合材料を得る観点から好ましい。
なお、強化繊維は２種以上混合して用いてもよい。
また、第一繊維層２の形成の仕方（織り方や編み方）、や強化繊維の太さ等は任意である。
本実施形態に係る第二繊維層３は、複数本の脂肪族ポリアミド（ナイロン）繊維３１でシート状に形成されている。
第二繊維層３は、脂肪族ポリアミド繊維３１を用いた不織布、脂肪族ポリアミド繊維３１で織られた織布、脂肪族ポリアミド繊維３１で編まれた編布のいずれであってもよいが、織布又は編布とするのが繊維材料１における材料量の均一化及びそのコントロールを可能とする観点から好ましい。
第二繊維層３の目付は、３〜３０ｇ／ｍ２の範囲内であることが、靭性や耐衝撃性向上の観点から好ましい。
第二繊維層３は、脂肪族ポリアミド繊維３１を用いた不織布、脂肪族ポリアミド繊維３１で織られた織布、脂肪族ポリアミド繊維３１で編まれた編布のいずれであってもよいが、織布又は編布とするのが繊維材料１における材料量の均一化及びそのコントロールを可能とする観点から好ましい。
第二繊維層３の目付は、３〜３０ｇ／ｍ２の範囲内であることが、靭性や耐衝撃性向上の観点から好ましい。
また、第二繊維層３の最大開口面積の下限値は、特に制限されるものではないが、０．２ｍｍ２以上であってもよく、０．３ｍｍ２以上であってもよい。この下限値を０．２ｍｍ２以上とすれば、樹脂組成物（詳細後述）の第二繊維層３及び第一繊維層２への含浸性が向上する。
一方、第二繊維層３の最大開口面積の上限値は、特に制限されるものではないが、３ｍｍ２以下であってもよく、１．５ｍｍ２以下であってもよい。この上限値を３ｍｍ２以下とすれば、得られる繊維強化樹脂複合材料１００に衝撃が付与されることで生じる損傷領域の面積を低減させるとともに、衝撃後圧縮強度（compression after impact：以下ＣＡＩと略す）を高めることができる。
一方、第二繊維層３の最大開口面積の上限値は、特に制限されるものではないが、３ｍｍ２以下であってもよく、１．５ｍｍ２以下であってもよい。この上限値を３ｍｍ２以下とすれば、得られる繊維強化樹脂複合材料１００に衝撃が付与されることで生じる損傷領域の面積を低減させるとともに、衝撃後圧縮強度（compression after impact：以下ＣＡＩと略す）を高めることができる。
また、第二繊維層３の長手方向（たて方向）の伸び率の下限値は、特に制限されるものではないが、５％以上であってよく、１０％以上であってよい。この下限値を５％以上とすれば、プリフォーム１０を製造する際に繊維材料１にシワが生じにくくなるため、不要な凹凸の無いプリフォーム１０を得ることができる。
一方、第二繊維層３の長手方向の伸び率の上限値は、１００％以下であってよい。
一方、第二繊維層３の長手方向の伸び率の上限値は、１００％以下であってよい。
第二繊維層３を形成する脂肪族ポリアミド繊維３１は、第一ポリアミド樹脂と、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂と、を含んでいる。
本実施形態における脂肪族ポリアミド繊維３１には、図５に示したように、第二ポリアミド樹脂で形成された芯部３２と、第一ポリアミド樹脂で芯部３２を覆うように形成された外周部３３と、を有するものが含まれる。
本実施形態における脂肪族ポリアミド繊維３１には、図５に示したように、第二ポリアミド樹脂で形成された芯部３２と、第一ポリアミド樹脂で芯部３２を覆うように形成された外周部３３と、を有するものが含まれる。
芯部３２を形成する第二ポリアミド樹脂は、ポリアミド１０１０（融点２０２℃、以下ＰＡ１０１０）又はポリアミド６（融点２２５℃、以下ＰＡ６）であることが好ましい。
一方、外周部３３を形成する第一ポリアミド樹脂は、ポリアミド１２（融点１７６℃、以下ＰＡ１２）であることが好ましい。
脂肪族ポリアミド繊維３１に含まれる第一ポリアミド樹脂（外周部３３）の質量と第二ポリアミド樹脂（芯部３２）の質量との比は、３０：７０〜７０：３０の範囲内であることが好ましい。特に、５０：５０とすることが、融着性向上及び十分な空隙確保（詳細後述）の観点から好ましい。
一方、外周部３３を形成する第一ポリアミド樹脂は、ポリアミド１２（融点１７６℃、以下ＰＡ１２）であることが好ましい。
脂肪族ポリアミド繊維３１に含まれる第一ポリアミド樹脂（外周部３３）の質量と第二ポリアミド樹脂（芯部３２）の質量との比は、３０：７０〜７０：３０の範囲内であることが好ましい。特に、５０：５０とすることが、融着性向上及び十分な空隙確保（詳細後述）の観点から好ましい。
各繊維材料１における第一繊維層２と第二繊維層３とは、少なくとも一部の領域において接合されている。
繊維材料１と繊維材料１とが接合される接合部１１の範囲と、各繊維材料１において第一繊維層２と第二繊維層３とが接合される範囲とは一致していてもよいし、異なっていてもよい。
また、本実施形態においては、第一繊維層２と第二繊維層３とを接合させる方法を、上記繊維材料１と繊維材料１との接合と同様に融着としたが、繊維材料１と繊維材料１との接合方法と、各繊維材料１における第一繊維層２と第二繊維層３との接合方法を異ならせてもよい。
繊維材料１と繊維材料１とが接合される接合部１１の範囲と、各繊維材料１において第一繊維層２と第二繊維層３とが接合される範囲とは一致していてもよいし、異なっていてもよい。
また、本実施形態においては、第一繊維層２と第二繊維層３とを接合させる方法を、上記繊維材料１と繊維材料１との接合と同様に融着としたが、繊維材料１と繊維材料１との接合方法と、各繊維材料１における第一繊維層２と第二繊維層３との接合方法を異ならせてもよい。
また、本実施形態にいては、繊維材料１と繊維材料１との融着、第一繊維層２と第二繊維層３との融着を、第一ポリアミド樹脂（外周部３３）の融点よりも高く第二ポリアミド樹脂（芯部３２）の融点よりも低い温度で行っている。
これにより、接合部１１においては、脂肪族ポリアミド繊維３１の外周部３３が一旦融解し再度硬化することで繊維材料１と繊維材料１、あるいは第一繊維層２と第二繊維層３とを接合させ、芯部３２が融解せずにそのままの形状を保つこととなる。
これにより、接合部１１においては、脂肪族ポリアミド繊維３１の外周部３３が一旦融解し再度硬化することで繊維材料１と繊維材料１、あるいは第一繊維層２と第二繊維層３とを接合させ、芯部３２が融解せずにそのままの形状を保つこととなる。
本実施形態におけるプリフォーム１０は、第一繊維層２と第二繊維層３とが交互に並ぶこととなるように繊維材料１が複数枚積層されているため、接合部１１においては、隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２との間に芯部３２が介在し、隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２とが、少なくとも芯部３２の太さの分だけ離間している。
なお、プリフォーム１０における接合部１１以外の領域においては、隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２との間に脂肪族ポリアミド繊維３１がそのまま（外周部３３が融解せずに）介在し、隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２とが、少なくとも第二繊維層３の厚さの分だけ離間している。
なお、プリフォーム１０における接合部１１以外の領域においては、隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２との間に脂肪族ポリアミド繊維３１がそのまま（外周部３３が融解せずに）介在し、隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２とが、少なくとも第二繊維層３の厚さの分だけ離間している。
（繊維強化樹脂複合材料）
次に、本実施形態に係る繊維強化樹脂複合材料１００について説明する。図６は繊維強化樹脂複合材料１００を積層方向に沿って切断したときの模式断面図である。
次に、本実施形態に係る繊維強化樹脂複合材料１００について説明する。図６は繊維強化樹脂複合材料１００を積層方向に沿って切断したときの模式断面図である。
繊維強化樹脂複合材料１００は、図６に示したように、複数枚の第一繊維層２と、シート状に形成された複数の第三繊維層３Ａと、が交互に積層されたものと、第一繊維層２内及び第三繊維層３Ａ内にそれぞれ充填されるとともに硬化したマトリクス樹脂４と、を有している。
なお、図６には、第一繊維層２と第三繊維層３Ａとが一枚ずつ交互に積層されたものを例示したが、例えば、複数枚の第一繊維層２を束ねたものと第三繊維層３Ａとが交互に積層されたものであってもよい。
なお、図６には、第一繊維層２と第三繊維層３Ａとが一枚ずつ交互に積層されたものを例示したが、例えば、複数枚の第一繊維層２を束ねたものと第三繊維層３Ａとが交互に積層されたものであってもよい。
第一繊維層２は、上記プリフォーム１０における第一繊維層２に相当するものである。
第三繊維層３Ａは、上記第二ポリアミド樹脂を含んでいる。
本実施形態においては、上記第二繊維層３の脂肪族ポリアミド繊維３１から外周部３３が除去されたもの（上記芯部３２のみからなるもの）となっている。
上述したように、第一繊維層２と第三繊維層３Ａとは交互に積層されているため、第三繊維層３Ａは、隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２との間に介在している。
このため、隣り合う第一繊維層２間が、少なくとも第三繊維層３Ａの厚さの分だけ離間している。
第三繊維層３Ａは、上記第二ポリアミド樹脂を含んでいる。
本実施形態においては、上記第二繊維層３の脂肪族ポリアミド繊維３１から外周部３３が除去されたもの（上記芯部３２のみからなるもの）となっている。
上述したように、第一繊維層２と第三繊維層３Ａとは交互に積層されているため、第三繊維層３Ａは、隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２との間に介在している。
このため、隣り合う第一繊維層２間が、少なくとも第三繊維層３Ａの厚さの分だけ離間している。
マトリクス樹脂４は、樹脂組成物と、前記脂肪族ポリアミド樹脂である第一ポリアミド樹脂を含んでいる。
マトリクス樹脂４に含まれる第一ポリアミド樹脂は、上記第二繊維層３の脂肪族ポリアミド繊維３１の外周部３３を形成していたものである。
上述したように、隣り合う第一繊維層２間が離間しているため、マトリクス樹脂４は、第一繊維層２内に含浸されるだけではなく、隣り合う第一繊維層２間を充填している。
マトリクス樹脂４に含まれる第一ポリアミド樹脂は、上記第二繊維層３の脂肪族ポリアミド繊維３１の外周部３３を形成していたものである。
上述したように、隣り合う第一繊維層２間が離間しているため、マトリクス樹脂４は、第一繊維層２内に含浸されるだけではなく、隣り合う第一繊維層２間を充填している。
樹脂組成物は、特に限定されるものでは無く、従来公知のものを用いることができるが、分子中に下記式（１）で表されるベンゾオキサジン環を有する化合物を含むベンゾオキサジン樹脂と、エポキシ樹脂と、分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有する硬化剤と、靭性向上剤と、を含有するもの（以下ベンゾオキサジン樹脂組成物）を用いるのが、難燃性や低収縮性といった観点から好ましい。
（繊維強化樹脂複合材料の製造方法）
次に、上記繊維強化樹脂複合材料１００の製造方法について説明する。
次に、上記繊維強化樹脂複合材料１００の製造方法について説明する。
上記繊維強化樹脂複合材料１００は、上記プリフォーム１０を用い、例えば樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ）法等により製造される。
具体的には、まず、上記プリフォーム１０を準備する。
すなわち、第二繊維層３が、第一ポリアミド樹脂と、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂と、を含む脂肪族ポリアミド繊維３１でシート状に形成されたものを準備する。
具体的には、まず、上記プリフォーム１０を準備する。
すなわち、第二繊維層３が、第一ポリアミド樹脂と、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂と、を含む脂肪族ポリアミド繊維３１でシート状に形成されたものを準備する。
プリフォーム１０を準備した後は、プリフォーム１０内の空隙に樹脂組成物を充填する。
本実施形態においては、プリフォーム１０を型に入れ、型に樹脂組成物を圧入する。こうすることで、プリフォーム１０内の空隙、すなわちプリフォーム１０を構成する第一繊維層２内の空隙及び第二繊維層３内の空隙に樹脂組成物がそれぞれ充填される。
上述したように、本実施形態に係るプリフォーム１０は、接合部１１以外の箇所は勿論、接合部１１においても隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２との間が離間しているため、第一繊維層２と第一繊維層２との間（第二繊維層３内の空隙）が圧入された樹脂組成物の流路となり、樹脂組成物がプリフォーム１０に容易に含浸されるようになる。このため、従来のような樹脂組成物を拡散し易くするための網状のフローメディアの取り付け・取り外し工程が不要となる。
なお、樹脂組成物を充填する際には、型内を真空引きしてもよい。
本実施形態においては、プリフォーム１０を型に入れ、型に樹脂組成物を圧入する。こうすることで、プリフォーム１０内の空隙、すなわちプリフォーム１０を構成する第一繊維層２内の空隙及び第二繊維層３内の空隙に樹脂組成物がそれぞれ充填される。
上述したように、本実施形態に係るプリフォーム１０は、接合部１１以外の箇所は勿論、接合部１１においても隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２との間が離間しているため、第一繊維層２と第一繊維層２との間（第二繊維層３内の空隙）が圧入された樹脂組成物の流路となり、樹脂組成物がプリフォーム１０に容易に含浸されるようになる。このため、従来のような樹脂組成物を拡散し易くするための網状のフローメディアの取り付け・取り外し工程が不要となる。
なお、樹脂組成物を充填する際には、型内を真空引きしてもよい。
プリフォーム１０に樹脂組成物を含浸させた後は、プリフォーム１０及び樹脂組成物を、第一ポリアミド樹脂の融点よりも高く第二ポリアミド樹脂の融点よりも低い温度（加熱温度）で加熱して、脂肪族ポリアミド繊維３１の外周部３３を形成している第一ポリアミド樹脂を融解させる。
本実施形態においては、室温から所定の昇温速度で加熱温度まで昇温させ、その後、加熱温度で所定時間加圧しながら加熱して、第一ポリアミド樹脂を融解させる。
その際、芯部３２が融解せずに残り、隣り合う第一繊維層２間の離間状態が維持される。このため、隣り合う第一繊維層２間に存在する樹脂組成物が隣接する第一繊維層２によって押し出されずに残る。
また、融解した第一ポリアミド樹脂は、樹脂組成物と混合されマトリクス樹脂４となる。
本実施形態においては、室温から所定の昇温速度で加熱温度まで昇温させ、その後、加熱温度で所定時間加圧しながら加熱して、第一ポリアミド樹脂を融解させる。
その際、芯部３２が融解せずに残り、隣り合う第一繊維層２間の離間状態が維持される。このため、隣り合う第一繊維層２間に存在する樹脂組成物が隣接する第一繊維層２によって押し出されずに残る。
また、融解した第一ポリアミド樹脂は、樹脂組成物と混合されマトリクス樹脂４となる。
その後、樹脂組成物と第一ポリアミド樹脂とが混合されたものを硬化させる。
樹脂組成物に熱可塑性樹脂が含まれるものを用いる場合には、マトリクス樹脂４を冷却して硬化させる。一方、樹脂組成物に熱硬化性樹脂が含まれるもの（上記ベンゾオキサジン樹脂組成物を含む）を用いる場合には、加圧及び加熱を継続して硬化させる。
樹脂組成物と融解した第一ポリアミド樹脂とが混合されたものが硬化するとマトリクス樹脂４になる。こうして、繊維強化樹脂複合材料１００が製造される。
樹脂組成物に熱可塑性樹脂が含まれるものを用いる場合には、マトリクス樹脂４を冷却して硬化させる。一方、樹脂組成物に熱硬化性樹脂が含まれるもの（上記ベンゾオキサジン樹脂組成物を含む）を用いる場合には、加圧及び加熱を継続して硬化させる。
樹脂組成物と融解した第一ポリアミド樹脂とが混合されたものが硬化するとマトリクス樹脂４になる。こうして、繊維強化樹脂複合材料１００が製造される。
このように、本実施形態に係るプリフォーム１０は、隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２との間に、第二繊維層３（接合部１１においては芯部３２）が介在し、隣り合う第一繊維層２と第一繊維層２とが離間している。このため、第一繊維層２と第一繊維層２との間（第二繊維層３内の空隙）が圧入された樹脂組成物の流路となり、樹脂組成物がプリフォーム１０に容易に含浸されるようになり、製造された繊維強化樹脂複合材料１００の内部にボイド（樹脂の未充填領域）が生じにくくなる。その結果、高い耐衝撃性を有する繊維強化樹脂複合材料１００を安定的に製造することができる。
次に、上記繊維強化樹脂複合材料１００の特性を、具体的な実施例を挙げて示す。
まず、マトリクス樹脂４の一部となるベンゾオキサジン樹脂組成物を製造した。ベンゾオキサジン樹脂組成物は、下記表１に示す割合で原料を加熱混合することにより得た。なお、ここで用いた原料は以下に示す通りである。
（Ａ）成分：ベンゾオキサジン樹脂組成物
・Ｆ−ａ：ビスフェノールＦ−アニリン型（Ｆ−ａ型固形ベンゾオキサジン、四国化成（株）製）
・Ｐ−ａ：フェノール−アニリン型（Ｐ−ａ型固形ベンゾオキサジン、四国化成（株）製）
（Ｂ）成分：エポキシ樹脂
・２０２１Ｐ：液状エポキシ「セロキサイド」（登録商標）２０２１Ｐ（ダイセル化学工業（株）製）
（Ｃ）成分：硬化剤
・ＢＰＦ：９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン（大阪ガスケミカル（株）製）
（Ｄ）成分：靭性向上剤
・ＹＰ７０：フェノキシ樹脂（ＹＰ−７０、新日鐵住金化学株式会社製）
・Ｆ−ａ：ビスフェノールＦ−アニリン型（Ｆ−ａ型固形ベンゾオキサジン、四国化成（株）製）
・Ｐ−ａ：フェノール−アニリン型（Ｐ−ａ型固形ベンゾオキサジン、四国化成（株）製）
（Ｂ）成分：エポキシ樹脂
・２０２１Ｐ：液状エポキシ「セロキサイド」（登録商標）２０２１Ｐ（ダイセル化学工業（株）製）
（Ｃ）成分：硬化剤
・ＢＰＦ：９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン（大阪ガスケミカル（株）製）
（Ｄ）成分：靭性向上剤
・ＹＰ７０：フェノキシ樹脂（ＹＰ−７０、新日鐵住金化学株式会社製）
また、上記ベンゾオキサジン樹脂組成物の一部に、下記ポリアミド樹脂粒子（Ｅ１成分及びＥ２成分もしくはＥ１成分及びＥ３成分）を混合することにより他のベンゾオキサジン樹脂組成物も得た。
以下、ベンゾオキサジン樹脂組成物のうち、ポリアミド樹脂粒子を含有しないものを第一樹脂組成物、Ｅ１成分及びＥ２成分を含有するものを第二樹脂組成物、Ｅ１成分及びＥ３成分を含有するものを第三樹脂組成物と称する。
以下、ベンゾオキサジン樹脂組成物のうち、ポリアミド樹脂粒子を含有しないものを第一樹脂組成物、Ｅ１成分及びＥ２成分を含有するものを第二樹脂組成物、Ｅ１成分及びＥ３成分を含有するものを第三樹脂組成物と称する。
（Ｅ）成分：ポリアミド樹脂粒子
（Ｅ１）成分：ポリアミド１２樹脂粒子（以下ＰＡ１２粒子）
・ベストジント２１５８、平均粒子径２０μｍ、ダイセル・エボニック株式会社製
・ベストジント２１５９、平均粒子径１０μｍ、ダイセル・エボニック株式会社製
（Ｅ２）成分：ポリアミド１０１０樹脂粒子（以下ＰＡ１０１０粒子）
・ベストジント９１５８、平均粒子径２０μｍ、ダイセル・エボニック株式会社製
（Ｅ３）成分：ポリアミド６樹脂粒子（以下ＰＡ６粒子）
（Ｅ１）成分：ポリアミド１２樹脂粒子（以下ＰＡ１２粒子）
・ベストジント２１５８、平均粒子径２０μｍ、ダイセル・エボニック株式会社製
・ベストジント２１５９、平均粒子径１０μｍ、ダイセル・エボニック株式会社製
（Ｅ２）成分：ポリアミド１０１０樹脂粒子（以下ＰＡ１０１０粒子）
・ベストジント９１５８、平均粒子径２０μｍ、ダイセル・エボニック株式会社製
（Ｅ３）成分：ポリアミド６樹脂粒子（以下ＰＡ６粒子）
次に、下記表２に示す仕様で実施例１，２及び比較例１〜３に係る平板状の繊維強化樹脂複合材料（以下サンプル）を作製した。
ここでは、各サンプルを６枚ずつ作製した。
ここでは、各サンプルを６枚ずつ作製した。
実施例１に係るサンプルは、繊維材料１を複数枚積層してなる上記実施形態に係るプリフォーム１０を用いて製造した。
各繊維材料１を構成する第一繊維層２はＨｉＴａｐｅ（登録商標：Ｈｅｘｃｅｌ社製、強化繊維目付２１０ｇ／ｍ２）とし、第二繊維層３は、芯部３２がＰＡ１０１０、外周部３３がＰＡ１２で、両者の重量比率が５０：５０の脂肪族ポリアミド繊維３１の編布とした。
また、プリフォーム１０内の空隙に充填するベンゾオキサジン樹脂組成物は、上記第一樹脂組成物とした。
また、硬化条件は、１℃／分の昇温速度で１８５℃まで昇温した後、その温度のまま２時間加熱及び加圧して硬化させることとした。
各繊維材料１を構成する第一繊維層２はＨｉＴａｐｅ（登録商標：Ｈｅｘｃｅｌ社製、強化繊維目付２１０ｇ／ｍ２）とし、第二繊維層３は、芯部３２がＰＡ１０１０、外周部３３がＰＡ１２で、両者の重量比率が５０：５０の脂肪族ポリアミド繊維３１の編布とした。
また、プリフォーム１０内の空隙に充填するベンゾオキサジン樹脂組成物は、上記第一樹脂組成物とした。
また、硬化条件は、１℃／分の昇温速度で１８５℃まで昇温した後、その温度のまま２時間加熱及び加圧して硬化させることとした。
実施例２に係るサンプルは、実施例１と同様、繊維材料１を複数枚積層してなる上記実施形態に係るプリフォーム１０を用いて製造した。
各繊維材料１を構成する第一繊維層２は、実施例１と同じＨｉＴａｐｅとし、第二繊維層３は、芯部３２が実施例１と異なるＰＡ６、外周部３３がＰＡ１２で、両者の重量比率が５０：５０の脂肪族ポリアミド繊維３１の編布とした。
充填したベンゾオキサジン樹脂組成物及び硬化条件は実施例１と同様である。
各繊維材料１を構成する第一繊維層２は、実施例１と同じＨｉＴａｐｅとし、第二繊維層３は、芯部３２が実施例１と異なるＰＡ６、外周部３３がＰＡ１２で、両者の重量比率が５０：５０の脂肪族ポリアミド繊維３１の編布とした。
充填したベンゾオキサジン樹脂組成物及び硬化条件は実施例１と同様である。
比較例１に係るサンプルは、実施例１，２と同様の第一繊維層２（ＨｉＴａｐｅ）のみを複数枚積層してなる（ＨｉＴａｐｅとＨｉＴａｐｅとの間に第二繊維層３が存在しない）プリフォームを用いて製造した。
充填したベンゾオキサジン樹脂組成物及び硬化条件は実施例１，２と同様である。
充填したベンゾオキサジン樹脂組成物及び硬化条件は実施例１，２と同様である。
比較例２に係るサンプルは、シート状に形成された強化繊維に第二樹脂組成物を含浸させてなるプリプレグのみを複数枚積層した（強化繊維と強化繊維との間に第二繊維層３が存在しない）ものを用いて製造した。
硬化条件は実施例１，２や比較例１と同様である。
硬化条件は実施例１，２や比較例１と同様である。
比較例３に係るサンプルは、比較例２と同様の強化繊維に第三樹脂組成物を含浸させてなるプリプレグのみを複数枚積層した（強化繊維と強化繊維との間に第二繊維層３が存在しない）ものを用いて製造した。
硬化条件は実施例１，２や比較例１，２と同様である。
硬化条件は実施例１，２や比較例１，２と同様である。
次に、各サンプルの中央部に衝撃を加え、各サンプルのＣＡＩを測定した。試験はＡＳＴＭ Ｄ７１３６及びＡＳＴＭ Ｄ７１３７に準拠し、ＲＴＤ（室温吸湿なし）の環境下で行った。また、各サンプルに与える衝撃のエネルギーは６．７Ｊ／ｍ２とした。
なお、試験は、同条件で作製した各６枚のサンプルに対し、同条件の衝撃をそれぞれ加え、得られた複数の測定値からその平均値及び変動率（サンプル毎のＣＡＩのばらつき）をそれぞれ算出した。
なお、試験は、同条件で作製した各６枚のサンプルに対し、同条件の衝撃をそれぞれ加え、得られた複数の測定値からその平均値及び変動率（サンプル毎のＣＡＩのばらつき）をそれぞれ算出した。
各サンプルのＣＡＩの平均を比較した結果、表２に示したように、比較例１に係るサンプルのＣＡＩは平均が２００ＭＰａを下回った。
これに対し、実施例１，２及び比較例２，３に係るサンプルのＣＡＩは、いずれも比較例１を大きく上回り、平均が２９０ＭＰａを超えた。
特に、実施例１，２及び比較例２に係るサンプルのＣＡＩは、３１０ＭＰａを上回る結果となり、実用に十分耐えることのできるものであることが明らかとなった。
これに対し、実施例１，２及び比較例２，３に係るサンプルのＣＡＩは、いずれも比較例１を大きく上回り、平均が２９０ＭＰａを超えた。
特に、実施例１，２及び比較例２に係るサンプルのＣＡＩは、３１０ＭＰａを上回る結果となり、実用に十分耐えることのできるものであることが明らかとなった。
また、各サンプルＣＡＩの変動率を比較したところ、表２に示したように、比較例１，２に係るサンプルは、複数の測定値の変動率、すなわち、各ＣＡＩのばらつきが５．５％以上と比較的大きかったのに対し、実施例１及び比較例３に係るサンプルは４．１％以下と小さかった。
以上の結果から、本実施形態に係る繊維強化樹脂複合材料１００は、ＰＡ１０１０粒子及びＰＡ１２粒子又はＰＡ６粒子及びＰＡ１２粒子を含むベンゾオキサジン樹脂組成物を含浸させたプリプレグを用いて製造した従来の繊維強化樹脂複合材料と同程度の高い耐衝撃性を有することが分かった。
本実施形態に係る第二繊維層３は、ＰＡ１０１０粒子やＰＡ１２粒子、ＰＡ６粒子に比べて安価で製造することができるため、これらの粒子を用いない本実施形態に係る繊維強化樹脂複合材料１００は、従来と同程度の耐衝撃性を従来よりも少ないコストで実現することができることになる。
本実施形態に係る第二繊維層３は、ＰＡ１０１０粒子やＰＡ１２粒子、ＰＡ６粒子に比べて安価で製造することができるため、これらの粒子を用いない本実施形態に係る繊維強化樹脂複合材料１００は、従来と同程度の耐衝撃性を従来よりも少ないコストで実現することができることになる。
特に、芯部３２がＰＡ１０１０、外周部３３がＰＡ１２で形成された脂肪族ポリアミド繊維３１を含む第二繊維層３を用いることにより、高い耐衝撃性を有する繊維強化樹脂複合材料１００をより安定的に（少ない品質の変動で）に製造できることが分かった。
１００ 繊維強化樹脂複合材料
１１０ 第一材料層
１２０ 第二材料層
１０ プリフォーム
１ 繊維材料
１１ 接合部
２ 第一繊維層
３ 第二繊維層
３Ａ 第三繊維層
３１ 脂肪族ポリアミド繊維
３２ 芯部
３３ 外周部
４ マトリクス樹脂
１１０ 第一材料層
１２０ 第二材料層
１０ プリフォーム
１ 繊維材料
１１ 接合部
２ 第一繊維層
３ 第二繊維層
３Ａ 第三繊維層
３１ 脂肪族ポリアミド繊維
３２ 芯部
３３ 外周部
４ マトリクス樹脂
Claims (12)
- 融点及び引張強度が脂肪族ポリアミド繊維よりも高い強化繊維でシート状に形成された第一繊維層と、前記脂肪族ポリアミド繊維でシート状に形成されるとともに前記第一繊維層の少なくとも一方の面に設けられた第二繊維層と、を有する繊維材料が複数枚積層されてなるプリフォームであって、
前記脂肪族ポリアミド繊維は、第一ポリアミド樹脂と、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂と、を含むことを特徴とするプリフォーム。 - 前記脂肪族ポリアミド繊維には、前記第二ポリアミド樹脂で形成された芯部と、前記第一ポリアミド樹脂で前記芯部を覆うように形成された外周部と、を有するものが含まれることを特徴とする請求項１に記載のプリフォーム。
- 前記第二ポリアミド樹脂は、ポリアミド１０１０又はポリアミド６であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリフォーム。
- 前記脂肪族ポリアミド繊維に含まれる前記第一ポリアミド樹脂の質量と前記第二ポリアミド樹脂の質量との割合は、３０：７０〜７０：３０の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプリフォーム。
- 前記第二繊維層は、前記脂肪族ポリアミド繊維で織られた織布又は前記脂肪族ポリアミド繊維で編まれた編布であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプリフォーム。
- 前記第二繊維層の目付が３〜３０ｇ／ｍ２の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプリフォーム。
- 前記第二繊維層の最大開口面積が０．２〜３ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプリフォーム。
- 前記第一繊維層と前記第二繊維層とは、少なくとも一部の領域において接合されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のプリフォーム。
- 前記第一繊維層と前記第二繊維層とは、それぞれの一端部において接合されていることを特徴とする請求項８に記載のプリフォーム。
- 所定の立体形状に賦形されていることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のプリフォーム。
- 融点及び引張強度が脂肪族ポリアミド繊維よりも高い強化繊維でシート状に形成された第一繊維層と、シート状の第三繊維層と、が交互に積層されたものと、前記第一繊維層内及び前記第三繊維層内にそれぞれ充填されるとともに硬化したマトリクス樹脂と、を備える繊維強化樹脂複合材料であって、
前記マトリクス樹脂は、それぞれ脂肪族ポリアミド樹脂である第一ポリアミド樹脂を含み、
前記第三繊維層は、前記脂肪族ポリアミド樹脂であって、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂を含むことを特徴とする繊維強化樹脂複合材料。 - 融点及び引張強度が脂肪族ポリアミド繊維よりも高い強化繊維でシート状に形成された第一繊維層と、脂肪族ポリアミド樹脂からなり前記第一繊維層の少なくとも一方の面に設けられた第二繊維層と、を有する繊維材料が複数枚積層されてなるプリフォームを用いた繊維強化樹脂複合材料の製造方法であって、
前記プリフォームとして、前記第二繊維層が、第一ポリアミド樹脂と、融点が前記第一ポリアミド樹脂よりも７〜５０℃高い第二ポリアミド樹脂と、を含む脂肪族ポリアミド繊維からなるものを準備し、
前記プリフォーム内の空隙に樹脂組成物を充填し、
前記プリフォーム及び前記樹脂組成物を、前記第一ポリアミド樹脂の融点よりも高く前記第二ポリアミド樹脂の融点よりも低い温度で加熱して前記第一ポリアミド樹脂を融解させ、
その後、前記樹脂組成物と前記第一ポリアミド樹脂とが混合されたものを硬化させることを特徴とする繊維強化樹脂複合材料の製造方法。
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