JP2003277529A - 炭素繊維強化樹脂シート及びその製造方法 - Google Patents
炭素繊維強化樹脂シート及びその製造方法Info
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Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭素繊維含有率を必要以上にアップさせたり
することなく、また炭素繊維以外の導電性フィラーを充
填したりすることもなく、実用化に適した、厚さ方向に
高い導電性を有する炭素繊維強化樹脂シートを提供す
る。 【解決手段】 平面方向、厚さ方向共に配向したポリア
クリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維からなる、ＰＡＮ
系酸化繊維不織布、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物等のＰ
ＡＮ系炭素繊維シートと、前記炭素繊維シートに含浸さ
れた樹脂とで構成されており、且つ前記炭素繊維強化樹
脂シートの両表面に前記炭素繊維シート表面が露出して
なる炭素繊維強化樹脂シート。
することなく、また炭素繊維以外の導電性フィラーを充
填したりすることもなく、実用化に適した、厚さ方向に
高い導電性を有する炭素繊維強化樹脂シートを提供す
る。 【解決手段】 平面方向、厚さ方向共に配向したポリア
クリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維からなる、ＰＡＮ
系酸化繊維不織布、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物等のＰ
ＡＮ系炭素繊維シートと、前記炭素繊維シートに含浸さ
れた樹脂とで構成されており、且つ前記炭素繊維強化樹
脂シートの両表面に前記炭素繊維シート表面が露出して
なる炭素繊維強化樹脂シート。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、断熱性に
優れ、高強度であり、通電性があり電極材等に応用され
るポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維強化樹脂
シート及びその製造方法に関する。
優れ、高強度であり、通電性があり電極材等に応用され
るポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維強化樹脂
シート及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素
繊維は軽くて高強度であり、炭素繊維強化樹脂シート等
のように樹脂との複合材料として、広く用いられてい
る。炭素繊維強化樹脂シートの製造において樹脂との複
合成型方法としては、一般に次のような方法がある。
繊維は軽くて高強度であり、炭素繊維強化樹脂シート等
のように樹脂との複合材料として、広く用いられてい
る。炭素繊維強化樹脂シートの製造において樹脂との複
合成型方法としては、一般に次のような方法がある。
【０００３】１）炭素繊維カットファイバー（炭素短繊
維）と樹脂とを混合した後、加熱加圧成型、又は加熱押
出成型する。
維）と樹脂とを混合した後、加熱加圧成型、又は加熱押
出成型する。
【０００４】２）炭素短繊維を抄紙して炭素繊維紙を
得、この炭素繊維紙に樹脂含浸又はフィルムコートした
後、加熱加圧成型する。
得、この炭素繊維紙に樹脂含浸又はフィルムコートした
後、加熱加圧成型する。
【０００５】３）フィラメントを一方向に配列させた炭
素繊維プリプレグ又はフィラメント織物からなる炭素繊
維プリプレグに、樹脂含浸又はフィルムコートした後、
加熱加圧成型する。
素繊維プリプレグ又はフィラメント織物からなる炭素繊
維プリプレグに、樹脂含浸又はフィルムコートした後、
加熱加圧成型する。
【０００６】これらの複合成型方法によって炭素繊維強
化樹脂シートを製造する場合、炭素繊維が平面方向に配
列しているため、平面方向の電気抵抗値が低い（通電性
が良い）シートが得られ易い。しかし、上記シートの両
面には全面に樹脂が露出している為、即ち上記シートの
両面は樹脂で被覆された状態である為、厚さ方向の電気
抵抗値が高くなる。
化樹脂シートを製造する場合、炭素繊維が平面方向に配
列しているため、平面方向の電気抵抗値が低い（通電性
が良い）シートが得られ易い。しかし、上記シートの両
面には全面に樹脂が露出している為、即ち上記シートの
両面は樹脂で被覆された状態である為、厚さ方向の電気
抵抗値が高くなる。
【０００７】電気抵抗値を低減化する対策としては、炭
素繊維含有率をアップさせたり、炭素繊維以外の導電性
フィラーを充填したりする方法がある。しかし、これら
の方法では実用化に適した導電性を得ることが難しく、
コストアップの要因となっている。
素繊維含有率をアップさせたり、炭素繊維以外の導電性
フィラーを充填したりする方法がある。しかし、これら
の方法では実用化に適した導電性を得ることが難しく、
コストアップの要因となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、解決すべ
き上記問題について鋭意検討した結果、ＰＡＮ系酸化繊
維不織布、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物等のＰＡＮ系炭
素繊維シートに樹脂を含浸させた炭素繊維強化樹脂シー
トの両表面を軽く切削することにより、炭素繊維含有率
をアップさせたりすることなく、また炭素繊維以外の導
電性フィラーを充填したりすることもなく、実用化に適
した導電性を有する炭素繊維強化樹脂シートを製造でき
ることを知得し、本発明を完成するに至った。
き上記問題について鋭意検討した結果、ＰＡＮ系酸化繊
維不織布、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物等のＰＡＮ系炭
素繊維シートに樹脂を含浸させた炭素繊維強化樹脂シー
トの両表面を軽く切削することにより、炭素繊維含有率
をアップさせたりすることなく、また炭素繊維以外の導
電性フィラーを充填したりすることもなく、実用化に適
した導電性を有する炭素繊維強化樹脂シートを製造でき
ることを知得し、本発明を完成するに至った。
【０００９】従って、本発明の目的とするところは、上
記問題を解決した炭素繊維強化樹脂シート及びその製造
方法を提供することにある。
記問題を解決した炭素繊維強化樹脂シート及びその製造
方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、以下に記載するものである。
発明は、以下に記載するものである。
【００１１】〔１〕 ポリアクリロニトリル系酸化繊維
シートを炭素化してポリアクリロニトリル系炭素繊維シ
ートを得、次いで得られた前記炭素繊維シートに樹脂を
含浸させた後、含浸時及び／又は含浸後に加熱成型して
炭素繊維強化樹脂粗シートを得、その後、得られた前記
炭素繊維強化樹脂粗シートの両表面を厚さ方向に切削す
ることを特徴とする炭素繊維強化樹脂シートの製造方
法。
シートを炭素化してポリアクリロニトリル系炭素繊維シ
ートを得、次いで得られた前記炭素繊維シートに樹脂を
含浸させた後、含浸時及び／又は含浸後に加熱成型して
炭素繊維強化樹脂粗シートを得、その後、得られた前記
炭素繊維強化樹脂粗シートの両表面を厚さ方向に切削す
ることを特徴とする炭素繊維強化樹脂シートの製造方
法。
【００１２】〔２〕 ポリアクリロニトリル系酸化繊維
シートが、ポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布であ
る〔１〕に記載の炭素繊維強化樹脂シートの製造方法。
シートが、ポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布であ
る〔１〕に記載の炭素繊維強化樹脂シートの製造方法。
【００１３】〔３〕 ポリアクリロニトリル系酸化繊維
シートが、ポリアクリロニトリル系酸化繊維紡績糸織物
である〔１〕に記載の炭素繊維強化樹脂シートの製造方
法。
シートが、ポリアクリロニトリル系酸化繊維紡績糸織物
である〔１〕に記載の炭素繊維強化樹脂シートの製造方
法。
【００１４】〔４〕 炭素繊維強化樹脂粗シートの両表
面を厚さ方向に０．０５ｍｍ以上切削する〔１〕に記載
の炭素繊維強化樹脂シートの製造方法。
面を厚さ方向に０．０５ｍｍ以上切削する〔１〕に記載
の炭素繊維強化樹脂シートの製造方法。
【００１５】〔５〕 〔１〕乃至〔４〕の何れかの方法
で製造した炭素繊維強化樹脂シート。
で製造した炭素繊維強化樹脂シート。
【００１６】〔６〕 厚さ方向の電気比抵抗値が１０ｍ
Ω・ｃｍ以下であり、曲げ強度が５０ＭＰａ以上である
〔５〕に記載の炭素繊維強化樹脂シート。
Ω・ｃｍ以下であり、曲げ強度が５０ＭＰａ以上である
〔５〕に記載の炭素繊維強化樹脂シート。
【００１７】〔７〕 炭素繊維含有率が４〜１５体積％
である〔５〕に記載の炭素繊維強化樹脂シート。
である〔５〕に記載の炭素繊維強化樹脂シート。
【００１８】〔８〕 炭素繊維シートに含浸された樹脂
がポリフェニレンスルフィドである〔５〕に記載の炭素
繊維強化樹脂シート。
がポリフェニレンスルフィドである〔５〕に記載の炭素
繊維強化樹脂シート。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００２０】以下に炭素繊維強化樹脂シートの製造方法
の一例を示す。先ず酸化繊維シートを炭素化してＰＡＮ
系炭素繊維シートを得、得られた前記炭素繊維シートに
樹脂を含浸させ、含浸時及び／又は含浸後に加熱成型し
て炭素繊維強化樹脂粗シートを得、その後、得られた前
記炭素繊維強化樹脂粗シートの両表面を厚さ方向に切削
することによって製造することができる。
の一例を示す。先ず酸化繊維シートを炭素化してＰＡＮ
系炭素繊維シートを得、得られた前記炭素繊維シートに
樹脂を含浸させ、含浸時及び／又は含浸後に加熱成型し
て炭素繊維強化樹脂粗シートを得、その後、得られた前
記炭素繊維強化樹脂粗シートの両表面を厚さ方向に切削
することによって製造することができる。
【００２１】ＰＡＮ系酸化繊維の繊度は、０．９〜４．
５ｄｔｅｘが好ましく、１．０〜２．５ｄｔｅｘがより
好ましい。
５ｄｔｅｘが好ましく、１．０〜２．５ｄｔｅｘがより
好ましい。
【００２２】ＰＡＮ系酸化繊維の比重は、特に限定され
るものではないが、１．３５〜１．４５が好ましい。
るものではないが、１．３５〜１．４５が好ましい。
【００２３】ＰＡＮ系酸化繊維のカット長は、２５〜７
５ｍｍが好ましく、カット方式は定長カット又はバイア
スカットなど何れの方式でも良い。ＰＡＮ系酸化繊維の
カット長が２５ｍｍ未満の場合も７５ｍｍを超える場合
も得られる炭素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の電気比
抵抗値が高くなるので好ましくない。
５ｍｍが好ましく、カット方式は定長カット又はバイア
スカットなど何れの方式でも良い。ＰＡＮ系酸化繊維の
カット長が２５ｍｍ未満の場合も７５ｍｍを超える場合
も得られる炭素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の電気比
抵抗値が高くなるので好ましくない。
【００２４】ＰＡＮ系酸化繊維のシートへの加工は、不
織布加工又は紡績糸織物加工が好ましい。不織布加工、
紡績糸織物加工以外のシートへの加工、例えばフィラメ
ント織物加工は、得られる炭素繊維強化樹脂シートの厚
さ方向の電気比抵抗値が高くなるので好ましくない。
織布加工又は紡績糸織物加工が好ましい。不織布加工、
紡績糸織物加工以外のシートへの加工、例えばフィラメ
ント織物加工は、得られる炭素繊維強化樹脂シートの厚
さ方向の電気比抵抗値が高くなるので好ましくない。
【００２５】ＰＡＮ系酸化繊維のシートへの加工が不織
布加工の場合、原料酸化繊維のＰＡＮ系酸化繊維をシー
ト状に不織布加工することによってＰＡＮ系酸化繊維シ
ートであるＰＡＮ系酸化繊維不織布を製造することがで
きる。不織布加工方式は従来公知のニードルパンチ方
式、ウォータージェット方式等が適宜採用できる。
布加工の場合、原料酸化繊維のＰＡＮ系酸化繊維をシー
ト状に不織布加工することによってＰＡＮ系酸化繊維シ
ートであるＰＡＮ系酸化繊維不織布を製造することがで
きる。不織布加工方式は従来公知のニードルパンチ方
式、ウォータージェット方式等が適宜採用できる。
【００２６】不織布加工におけるパンチ数は、特に限定
されるものではないが、１５０〜８５０ヶ／ｉｎ2（１
５０〜８５０ヶ／(２．５４ｃｍ)2）が好ましい。
されるものではないが、１５０〜８５０ヶ／ｉｎ2（１
５０〜８５０ヶ／(２．５４ｃｍ)2）が好ましい。
【００２７】不織布加工して得られるＰＡＮ系酸化繊維
不織布は、目付が１００〜４００ｇ／ｍ2であることが
好ましく、厚さが０．５〜３．０ｍｍであることが好ま
しい。
不織布は、目付が１００〜４００ｇ／ｍ2であることが
好ましく、厚さが０．５〜３．０ｍｍであることが好ま
しい。
【００２８】不織布の目付が１００ｇ／ｍ2未満の場合
も、不織布の厚さが０．５ｍｍ未満の場合も、得られる
炭素繊維強化樹脂シートの強度が低下するので好ましく
ない。
も、不織布の厚さが０．５ｍｍ未満の場合も、得られる
炭素繊維強化樹脂シートの強度が低下するので好ましく
ない。
【００２９】不織布の目付が４００ｇ／ｍ2を超える場
合も、不織布の厚さが３．０ｍｍを超える場合も、得ら
れる炭素繊維強化樹脂シートの厚さが厚くなり過ぎ、炭
素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の電気抵抗値が高くな
るので好ましくない。
合も、不織布の厚さが３．０ｍｍを超える場合も、得ら
れる炭素繊維強化樹脂シートの厚さが厚くなり過ぎ、炭
素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の電気抵抗値が高くな
るので好ましくない。
【００３０】ＰＡＮ系酸化繊維のシートへの加工が紡績
糸織物加工の場合、原料酸化繊維のＰＡＮ系酸化繊維を
紡績加工してＰＡＮ系酸化繊維紡績糸を得、この紡績糸
を製織加工することにより、ＰＡＮ系酸化繊維シートで
あるＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を製造することができ
る。
糸織物加工の場合、原料酸化繊維のＰＡＮ系酸化繊維を
紡績加工してＰＡＮ系酸化繊維紡績糸を得、この紡績糸
を製織加工することにより、ＰＡＮ系酸化繊維シートで
あるＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を製造することができ
る。
【００３１】紡績加工して得られるＰＡＮ系酸化繊維紡
績糸の番手はタテ糸、ヨコ糸共５〜２５番手が好まし
い。紡績糸の番手が５番手未満の場合は、紡績糸の直径
が太くなり過ぎ、得られる炭素繊維強化樹脂シートの厚
さが厚くなり過ぎるので好ましくない。紡績糸の番手が
２５番手を超える場合は、紡績糸の直径が細く紡績糸の
製造が難しい、並びに、紡績糸の強力が低く製織加工が
できないなどの不具合を生ずるので好ましくない。
績糸の番手はタテ糸、ヨコ糸共５〜２５番手が好まし
い。紡績糸の番手が５番手未満の場合は、紡績糸の直径
が太くなり過ぎ、得られる炭素繊維強化樹脂シートの厚
さが厚くなり過ぎるので好ましくない。紡績糸の番手が
２５番手を超える場合は、紡績糸の直径が細く紡績糸の
製造が難しい、並びに、紡績糸の強力が低く製織加工が
できないなどの不具合を生ずるので好ましくない。
【００３２】紡績加工して得られるＰＡＮ系酸化繊維紡
績糸の拠り数はタテ糸、ヨコ糸共１００〜３５０ヶ／ｉ
ｎ（１００〜３５０ヶ／(２．５４ｃｍ)）が好ましい。
紡績糸の拠り数が１００ヶ／ｉｎ（１００ヶ／(２．５
４ｃｍ)）未満の場合は、強力が低く紡績糸が作れない
ので好ましくない。紡績糸の拠り数が３５０ヶ／ｉｎ
（２５０ヶ／(２．５４ｃｍ)）を超える場合は、炭素繊
維強化樹脂シート中の樹脂含浸量が不足し、炭素繊維強
化樹脂シート中にボイドが発生して炭素繊維強化樹脂シ
ートの曲げ強度が低下するので好ましくない。
績糸の拠り数はタテ糸、ヨコ糸共１００〜３５０ヶ／ｉ
ｎ（１００〜３５０ヶ／(２．５４ｃｍ)）が好ましい。
紡績糸の拠り数が１００ヶ／ｉｎ（１００ヶ／(２．５
４ｃｍ)）未満の場合は、強力が低く紡績糸が作れない
ので好ましくない。紡績糸の拠り数が３５０ヶ／ｉｎ
（２５０ヶ／(２．５４ｃｍ)）を超える場合は、炭素繊
維強化樹脂シート中の樹脂含浸量が不足し、炭素繊維強
化樹脂シート中にボイドが発生して炭素繊維強化樹脂シ
ートの曲げ強度が低下するので好ましくない。
【００３３】ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸の製織加工におい
て、織り形態は従来公知の平織り、朱子織り、杉綾織り
等が適宜採用できる。
て、織り形態は従来公知の平織り、朱子織り、杉綾織り
等が適宜採用できる。
【００３４】製織加工して得られるＰＡＮ系酸化繊維紡
績糸織物は、目付が１００〜４００ｇ／ｍ2であること
が好ましく、厚さが０．５〜３．０ｍｍであることが好
ましい。
績糸織物は、目付が１００〜４００ｇ／ｍ2であること
が好ましく、厚さが０．５〜３．０ｍｍであることが好
ましい。
【００３５】紡績糸織物の目付が１００ｇ／ｍ2未満の
場合は、炭素繊維強化樹脂シートの作製が難しくなるの
で好ましくない。紡績糸織物の目付が４００ｇ／ｍ2を
超える場合は、得られる炭素繊維強化樹脂シートの厚さ
が厚くなり過ぎ、炭素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の
電気抵抗値が高くなるので好ましくない。
場合は、炭素繊維強化樹脂シートの作製が難しくなるの
で好ましくない。紡績糸織物の目付が４００ｇ／ｍ2を
超える場合は、得られる炭素繊維強化樹脂シートの厚さ
が厚くなり過ぎ、炭素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の
電気抵抗値が高くなるので好ましくない。
【００３６】紡績糸織物の厚さが０．５ｍｍ未満の場合
は、得られる炭素繊維強化樹脂シートの強度が低下する
ので好ましくない。紡績糸織物の厚さが３．０ｍｍを超
える場合は、得られる炭素繊維強化樹脂シートの厚さが
厚くなり過ぎ、炭素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の電
気抵抗値が高くなるので好ましくない。
は、得られる炭素繊維強化樹脂シートの強度が低下する
ので好ましくない。紡績糸織物の厚さが３．０ｍｍを超
える場合は、得られる炭素繊維強化樹脂シートの厚さが
厚くなり過ぎ、炭素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の電
気抵抗値が高くなるので好ましくない。
【００３７】製織加工における紡績糸打込み本数は、特
に限定されるものではないが、タテ糸、ヨコ糸共１０〜
６０ヶ／ｉｎ（１０〜６０ヶ／(２．５４ｃｍ)）が好ま
しい。
に限定されるものではないが、タテ糸、ヨコ糸共１０〜
６０ヶ／ｉｎ（１０〜６０ヶ／(２．５４ｃｍ)）が好ま
しい。
【００３８】以上のようにして得られるＰＡＮ系酸化繊
維不織布、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物等のＰＡＮ系酸
化繊維シートを炭素化することによりＰＡＮ系炭素繊維
シートを製造することができる。
維不織布、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物等のＰＡＮ系酸
化繊維シートを炭素化することによりＰＡＮ系炭素繊維
シートを製造することができる。
【００３９】炭素化雰囲気は、窒素、アルゴン、ヘリウ
ム等の不活性ガス又はこれらの混合ガスが好ましい。
ム等の不活性ガス又はこれらの混合ガスが好ましい。
【００４０】炭素化温度は１２００〜２５００℃が好ま
しい。炭素化温度が１２００℃未満の場合は、炭素繊維
シート及び炭素繊維強化樹脂シートの電気抵抗値が高く
なるので好ましくない。炭素化温度が２５００℃を超え
る場合は、炭素繊維シート及び炭素繊維強化樹脂シート
の曲げ強度が低下するので好ましくない。
しい。炭素化温度が１２００℃未満の場合は、炭素繊維
シート及び炭素繊維強化樹脂シートの電気抵抗値が高く
なるので好ましくない。炭素化温度が２５００℃を超え
る場合は、炭素繊維シート及び炭素繊維強化樹脂シート
の曲げ強度が低下するので好ましくない。
【００４１】炭素化時間は０．５〜１０分間が好まし
く、効率良く炭素化するには上記ＰＡＮ系酸化繊維シー
トを連続処理で炭素化装置に通すことが好ましい。
く、効率良く炭素化するには上記ＰＡＮ系酸化繊維シー
トを連続処理で炭素化装置に通すことが好ましい。
【００４２】炭素化して得られるＰＡＮ系炭素繊維シー
トは、目付が６０〜２５０ｇ／ｍ2であることが好まし
く、厚さが０．４〜２．５ｍｍであることが好ましい。
トは、目付が６０〜２５０ｇ／ｍ2であることが好まし
く、厚さが０．４〜２．５ｍｍであることが好ましい。
【００４３】不織布の目付が６０ｇ／ｍ2未満の場合
も、不織布の厚さが０．４ｍｍ未満の場合も、得られる
炭素繊維強化樹脂シートの強度が低下するので好ましく
ない。
も、不織布の厚さが０．４ｍｍ未満の場合も、得られる
炭素繊維強化樹脂シートの強度が低下するので好ましく
ない。
【００４４】不織布の目付が２５０ｇ／ｍ2を超える場
合も、不織布の厚さが２．５ｍｍを超える場合も、得ら
れる炭素繊維強化樹脂シートの厚さが厚くなり過ぎ、炭
素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の電気抵抗値が高くな
るので好ましくない。
合も、不織布の厚さが２．５ｍｍを超える場合も、得ら
れる炭素繊維強化樹脂シートの厚さが厚くなり過ぎ、炭
素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の電気抵抗値が高くな
るので好ましくない。
【００４５】以上のようにして得られるＰＡＮ系炭素繊
維シートに樹脂を含浸させ、含浸時及び／又は含浸後に
加熱成型することにより炭素繊維強化樹脂粗シートを製
造することができる。
維シートに樹脂を含浸させ、含浸時及び／又は含浸後に
加熱成型することにより炭素繊維強化樹脂粗シートを製
造することができる。
【００４６】本発明の炭素繊維強化樹脂シートのもう一
つの構成物である樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬
化性樹脂を用いることができるが、生産性の面から熱可
塑性樹脂がより好ましい。
つの構成物である樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬
化性樹脂を用いることができるが、生産性の面から熱可
塑性樹脂がより好ましい。
【００４７】この熱可塑性樹脂としては、ナイロン、ポ
リフタルアミド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ）、ポリチオエーテルサルホン、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリアリレート、ポ
リサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミ
ド等が挙げられ、これらの中でも、生産性の面、利用の
面からＰＰＳが特に好ましい。
リフタルアミド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ）、ポリチオエーテルサルホン、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリアリレート、ポ
リサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミ
ド等が挙げられ、これらの中でも、生産性の面、利用の
面からＰＰＳが特に好ましい。
【００４８】上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹
脂、フェノール系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、熱硬化
性ポリイミド等が挙げられる。
脂、フェノール系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、熱硬化
性ポリイミド等が挙げられる。
【００４９】含浸樹脂に熱可塑性樹脂を用いる場合、そ
の樹脂含浸方法、加熱成型方法としては、（１）加熱溶
融樹脂を炭素繊維シートに圧縮注入後、加熱金型での圧
力下において成型、（２）加熱溶融樹脂浴に炭素繊維シ
ートを浸漬後、加熱金型での圧力下において成型、
（３）樹脂フィルムと炭素繊維シートとを積層し、加熱
溶融後、加熱金型での圧力下において成型、などの方法
が挙げられる。
の樹脂含浸方法、加熱成型方法としては、（１）加熱溶
融樹脂を炭素繊維シートに圧縮注入後、加熱金型での圧
力下において成型、（２）加熱溶融樹脂浴に炭素繊維シ
ートを浸漬後、加熱金型での圧力下において成型、
（３）樹脂フィルムと炭素繊維シートとを積層し、加熱
溶融後、加熱金型での圧力下において成型、などの方法
が挙げられる。
【００５０】含浸樹脂に熱可塑性樹脂を用いる場合の加
工（溶融）温度は樹脂の種類によって多少異なるが、通
常２５０〜４５０℃である。金型温度も樹脂の種類によ
って多少異なるが、通常１００〜２５０℃である。圧力
は常圧〜３０ＭＰａである。
工（溶融）温度は樹脂の種類によって多少異なるが、通
常２５０〜４５０℃である。金型温度も樹脂の種類によ
って多少異なるが、通常１００〜２５０℃である。圧力
は常圧〜３０ＭＰａである。
【００５１】含浸樹脂に熱硬化性樹脂を用いる場合、そ
の樹脂含浸方法、加熱成型方法としては、低粘度の熱硬
化性樹脂と硬化剤を混合した液状の樹脂を炭素繊維シー
トに含浸させた後、１００〜２５０℃、常圧〜３０ＭＰ
ａの条件下、熱硬化させる。硬化時金型を用いてもよ
い。
の樹脂含浸方法、加熱成型方法としては、低粘度の熱硬
化性樹脂と硬化剤を混合した液状の樹脂を炭素繊維シー
トに含浸させた後、１００〜２５０℃、常圧〜３０ＭＰ
ａの条件下、熱硬化させる。硬化時金型を用いてもよ
い。
【００５２】以上のようにして得られる炭素繊維強化樹
脂粗シートの両表面を、厚さ方向に切削することによ
り、好ましくは厚さ方向に０．０５ｍｍ以上、より好ま
しくは０．０５〜０．２ｍｍ切削することにより本発明
の炭素繊維強化樹脂シートを製造することができる。
脂粗シートの両表面を、厚さ方向に切削することによ
り、好ましくは厚さ方向に０．０５ｍｍ以上、より好ま
しくは０．０５〜０．２ｍｍ切削することにより本発明
の炭素繊維強化樹脂シートを製造することができる。
【００５３】炭素繊維強化樹脂粗シートの両表面の切削
方法は従来公知のサンドペーパー切削法、サンドブラス
ト法、ワイヤーブラシ回転切削法等が適宜採用できる。
方法は従来公知のサンドペーパー切削法、サンドブラス
ト法、ワイヤーブラシ回転切削法等が適宜採用できる。
【００５４】上記方法で製造する本発明の炭素繊維強化
樹脂シートにおける炭素繊維含有率は４〜１５体積％が
好ましい。炭素繊維含有率が４体積％未満の場合は、炭
素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の電気抵抗値が高くな
る、並びに、炭素繊維強化樹脂シートの曲げ強度が低下
するなどの不具合を生ずるので好ましくない。炭素繊維
含有率が１５体積％を超える場合は、炭素繊維シートへ
の樹脂の含浸処理時、及び／又は含浸処理後の加熱成型
時における圧力を高くする必要があるので好ましくな
い。
樹脂シートにおける炭素繊維含有率は４〜１５体積％が
好ましい。炭素繊維含有率が４体積％未満の場合は、炭
素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の電気抵抗値が高くな
る、並びに、炭素繊維強化樹脂シートの曲げ強度が低下
するなどの不具合を生ずるので好ましくない。炭素繊維
含有率が１５体積％を超える場合は、炭素繊維シートへ
の樹脂の含浸処理時、及び／又は含浸処理後の加熱成型
時における圧力を高くする必要があるので好ましくな
い。
【００５５】本発明の炭素繊維強化樹脂シートを構成す
るＰＡＮ系炭素繊維シートは不織布又は紡績糸織物であ
るので炭素繊維シートの厚さ方向に配向する炭素繊維が
含まれている。しかも、このＰＡＮ系炭素繊維シートの
表面は、炭素繊維強化樹脂シートの両表面に露出してい
る。そのため、本発明の炭素繊維強化樹脂シートは、厚
さ方向の電気比抵抗値が低く、好ましくは１０ｍΩ・ｃ
ｍ以下である。
るＰＡＮ系炭素繊維シートは不織布又は紡績糸織物であ
るので炭素繊維シートの厚さ方向に配向する炭素繊維が
含まれている。しかも、このＰＡＮ系炭素繊維シートの
表面は、炭素繊維強化樹脂シートの両表面に露出してい
る。そのため、本発明の炭素繊維強化樹脂シートは、厚
さ方向の電気比抵抗値が低く、好ましくは１０ｍΩ・ｃ
ｍ以下である。
【００５６】なお、本発明の炭素繊維強化樹脂シート
は、曲げ強度が高く、好ましくは５０ＭＰａ以上であ
る。
は、曲げ強度が高く、好ましくは５０ＭＰａ以上であ
る。
【００５７】また、本発明の炭素繊維強化樹脂シートを
構成するＰＡＮ系炭素繊維シートの厚さは、０．４〜
２．５ｍｍが好ましい。炭素繊維シートの厚さが０．４
ｍｍ未満の場合は、炭素繊維強化樹脂シートの強度が低
下するので好ましくない。炭素繊維シートの厚さが２．
５ｍｍを超える場合は、炭素繊維強化樹脂シートの厚さ
が厚くなり過ぎ、炭素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の
電気抵抗値が高くなるので、電極等の厚さ方向の電気抵
抗値が低いことを要求される用途には好ましくない。
構成するＰＡＮ系炭素繊維シートの厚さは、０．４〜
２．５ｍｍが好ましい。炭素繊維シートの厚さが０．４
ｍｍ未満の場合は、炭素繊維強化樹脂シートの強度が低
下するので好ましくない。炭素繊維シートの厚さが２．
５ｍｍを超える場合は、炭素繊維強化樹脂シートの厚さ
が厚くなり過ぎ、炭素繊維強化樹脂シートの厚さ方向の
電気抵抗値が高くなるので、電極等の厚さ方向の電気抵
抗値が低いことを要求される用途には好ましくない。
【００５８】
【実施例】本発明を以下の実施例及び比較例により詳述
する。
する。
【００５９】以下の実施例及び比較例の条件により炭素
繊維強化樹脂シートを作製した。原料酸化繊維、酸化繊
維シート、炭素繊維シート、及び炭素繊維強化樹脂シー
トの諸物性値を、以下の方法により測定した。
繊維強化樹脂シートを作製した。原料酸化繊維、酸化繊
維シート、炭素繊維シート、及び炭素繊維強化樹脂シー
トの諸物性値を、以下の方法により測定した。
【００６０】比重：液置換法（ＪＩＳ Ｒ−７６０１、
置換液：エチルアルコール）により測定した。
置換液：エチルアルコール）により測定した。
【００６１】目付：試験片を２５０ｍｍ角に切り出し、
１２０℃、２時間乾燥後の質量から単位面積当たりの質
量を算出した。
１２０℃、２時間乾燥後の質量から単位面積当たりの質
量を算出した。
【００６２】厚さ：目付測定に用いた試験片から、マイ
クロメーターにて０．０１ｍｍまで測定し、四捨五入に
より０．１ｍｍの位に丸めた。
クロメーターにて０．０１ｍｍまで測定し、四捨五入に
より０．１ｍｍの位に丸めた。
【００６３】嵩密度：上記条件により測定した厚さ及び
目付から算出した。
目付から算出した。
【００６４】炭素繊維体積含有率（Ｖf(％)）：試験片
約１ｇを切り出し、乾燥質量（Ｗp(ｇ)）を測定後、濃
硫酸１００ｍｌを加え、９０分加熱沸騰させた。次いで
２０分間放冷後、過酸化水素を滴下し、樹脂の分解によ
って生じた色が消え透明になるまで酸化反応を続けた。
酸化反応後の液をガラスフィルターに通して炭素繊維を
濾別し純水にて洗浄後、ガラスフィルターと共に炭素繊
維を乾燥させ、炭素繊維強化樹脂シートから樹脂を除去
した炭素繊維の質量（Ｗf(ｇ)）を測定し、下式 Ｖf＝［（Ｗf／ρf）÷（Ｗp／ρp）］×１００ ρp：炭素繊維強化樹脂シートの密度（ｇ／ｃｍ3） ρf：炭素繊維の密度（ｇ／ｃｍ3） より算出した。
約１ｇを切り出し、乾燥質量（Ｗp(ｇ)）を測定後、濃
硫酸１００ｍｌを加え、９０分加熱沸騰させた。次いで
２０分間放冷後、過酸化水素を滴下し、樹脂の分解によ
って生じた色が消え透明になるまで酸化反応を続けた。
酸化反応後の液をガラスフィルターに通して炭素繊維を
濾別し純水にて洗浄後、ガラスフィルターと共に炭素繊
維を乾燥させ、炭素繊維強化樹脂シートから樹脂を除去
した炭素繊維の質量（Ｗf(ｇ)）を測定し、下式 Ｖf＝［（Ｗf／ρf）÷（Ｗp／ρp）］×１００ ρp：炭素繊維強化樹脂シートの密度（ｇ／ｃｍ3） ρf：炭素繊維の密度（ｇ／ｃｍ3） より算出した。
【００６５】曲げ強度：図１の概略側面図に示す測定装
置を用い、以下の手順で炭素繊維強化樹脂シート試験片
２の曲げ強度を測定した。幅１２．７ｍｍ、長さ１２０
ｍｍに切り出した炭素繊維強化樹脂シート試験片２を、
支点支持部材４ａ、４ｂに載せ、荷重負荷部材６を５ｍ
ｍ／分の速度で下降させ、試験片２における支点支持部
材４ａ、４ｂとの接点（支点）の中間点に荷重を掛け、
試験片２の破壊時の荷重（最大荷重：Ｐmax(Ｎ)）を測
定し、下式 （曲げ強度：ＭＰａ）＝（３／２）×［（Ｐmax×Ｌ）
／（ＢＴ2）］ Ｌ：支点間距離（ｍｍ） Ｂ：試験片の幅（ｍｍ） Ｔ：試験片の厚さ（ｍｍ） Ｐmax（Ｎ）：最大荷重 より算出した。
置を用い、以下の手順で炭素繊維強化樹脂シート試験片
２の曲げ強度を測定した。幅１２．７ｍｍ、長さ１２０
ｍｍに切り出した炭素繊維強化樹脂シート試験片２を、
支点支持部材４ａ、４ｂに載せ、荷重負荷部材６を５ｍ
ｍ／分の速度で下降させ、試験片２における支点支持部
材４ａ、４ｂとの接点（支点）の中間点に荷重を掛け、
試験片２の破壊時の荷重（最大荷重：Ｐmax(Ｎ)）を測
定し、下式 （曲げ強度：ＭＰａ）＝（３／２）×［（Ｐmax×Ｌ）
／（ＢＴ2）］ Ｌ：支点間距離（ｍｍ） Ｂ：試験片の幅（ｍｍ） Ｔ：試験片の厚さ（ｍｍ） Ｐmax（Ｎ）：最大荷重 より算出した。
【００６６】電気比抵抗値：図２の概略側面図に示す測
定装置を用い、以下の手順で炭素繊維強化樹脂シート試
験片１２の電気比抵抗値を測定した。幅１２．７ｍｍ、
長さ１２０ｍｍに切り出した炭素繊維強化樹脂シート試
験片１２を、２枚の５０ｍｍ角（厚さ１０ｍｍ）の金メ
ッキした電極１４ａ、１４ｂに圧力１ＭＰａで挟み、両
電極１４ａ、１４ｂ間の電気抵抗値（Ｒ(ｍΩ)）を測定
し、下式 （電気比抵抗値：ｍΩ・ｃｍ）＝（Ｒ×Ｓ）／Ｔ Ｔ：試験片の厚さ（ｃｍ） Ｓ：試験片と電極との接触面積（５．０×５．０＝２５
ｃｍ2） より算出した。図２において１６は電気抵抗測定器であ
る。
定装置を用い、以下の手順で炭素繊維強化樹脂シート試
験片１２の電気比抵抗値を測定した。幅１２．７ｍｍ、
長さ１２０ｍｍに切り出した炭素繊維強化樹脂シート試
験片１２を、２枚の５０ｍｍ角（厚さ１０ｍｍ）の金メ
ッキした電極１４ａ、１４ｂに圧力１ＭＰａで挟み、両
電極１４ａ、１４ｂ間の電気抵抗値（Ｒ(ｍΩ)）を測定
し、下式 （電気比抵抗値：ｍΩ・ｃｍ）＝（Ｒ×Ｓ）／Ｔ Ｔ：試験片の厚さ（ｃｍ） Ｓ：試験片と電極との接触面積（５．０×５．０＝２５
ｃｍ2） より算出した。図２において１６は電気抵抗測定器であ
る。
【００６７】実施例１
表１に示すように、繊度２．０ｄｔｅｘ、比重１．３９
のＰＡＮ系酸化繊維のカットファイバー（カット長５１
ｍｍ）を混打綿加工後、カーディングし、目付２８ｇ／
ｍ2、幅１２０ｃｍのウェッブを得た。
のＰＡＮ系酸化繊維のカットファイバー（カット長５１
ｍｍ）を混打綿加工後、カーディングし、目付２８ｇ／
ｍ2、幅１２０ｃｍのウェッブを得た。
【００６８】上記ウェッブを、ニードルパンチ法により
パンチング処理（打込み本数２５０本／ｉｎ2（２５０
本／(２．５４ｃｍ)2））し、目付３２０ｇ／ｍ2、厚さ
２．１ｍｍ、嵩密度０．１５ｇ／ｃｍ3、幅１２０ｃｍ
のＰＡＮ系酸化繊維不織布を得た。
パンチング処理（打込み本数２５０本／ｉｎ2（２５０
本／(２．５４ｃｍ)2））し、目付３２０ｇ／ｍ2、厚さ
２．１ｍｍ、嵩密度０．１５ｇ／ｃｍ3、幅１２０ｃｍ
のＰＡＮ系酸化繊維不織布を得た。
【００６９】このＰＡＮ系酸化繊維不織布を、窒素雰囲
気下の炭素化装置に連続的に通して処理温度１３５０℃
で２分間炭素化し、目付２１５ｇ／ｍ2、厚さ２．０ｍ
ｍ、嵩密度０．１２ｇ／ｃｍ3のＰＡＮ系炭素繊維不織
布を得た。
気下の炭素化装置に連続的に通して処理温度１３５０℃
で２分間炭素化し、目付２１５ｇ／ｍ2、厚さ２．０ｍ
ｍ、嵩密度０．１２ｇ／ｃｍ3のＰＡＮ系炭素繊維不織
布を得た。
【００７０】このＰＡＮ系炭素繊維不織布を、ＰＰＳ樹
脂粉末をあらかじめ３２０℃で溶融させた樹脂浴に連続
的に浸漬させると同時に熱ローラー（圧力１ＭＰａ）で
加圧処理し、ＰＰＳ樹脂をＰＡＮ系炭素繊維不織布内部
まで含浸させた。
脂粉末をあらかじめ３２０℃で溶融させた樹脂浴に連続
的に浸漬させると同時に熱ローラー（圧力１ＭＰａ）で
加圧処理し、ＰＰＳ樹脂をＰＡＮ系炭素繊維不織布内部
まで含浸させた。
【００７１】この樹脂含浸炭素繊維不織布を、連続的に
熱ローラー（圧力５ＭＰａ、温度１５０℃）で加熱成型
して炭素繊維強化樹脂シートを得た。
熱ローラー（圧力５ＭＰａ、温度１５０℃）で加熱成型
して炭素繊維強化樹脂シートを得た。
【００７２】この炭素繊維強化樹脂シートの両面をサン
ドペーパーにより各０．１ｍｍ研磨したところ、上記炭
素繊維強化樹脂シートは、目付が２２２０ｇ／ｍ2、厚
さが１．８ｍｍ、嵩密度が１．２３ｇ／ｃｍ3、Ｖfが６
体積％、曲げ強度が６５ＭＰａ、電気比抵抗値が８．５
ｍΩ・ｃｍと良好なものとなった。
ドペーパーにより各０．１ｍｍ研磨したところ、上記炭
素繊維強化樹脂シートは、目付が２２２０ｇ／ｍ2、厚
さが１．８ｍｍ、嵩密度が１．２３ｇ／ｃｍ3、Ｖfが６
体積％、曲げ強度が６５ＭＰａ、電気比抵抗値が８．５
ｍΩ・ｃｍと良好なものとなった。
【００７３】実施例２
実施例１のＰＡＮ系酸化繊維不織布を、窒素雰囲気下の
炭素化装置に連続的に通して処理温度１５５０℃で２分
間炭素化し、目付１９０ｇ／ｍ2、厚さ２．０ｍｍ、嵩
密度０．１０ｇ／ｃｍ3のＰＡＮ系炭素繊維不織布を得
た。
炭素化装置に連続的に通して処理温度１５５０℃で２分
間炭素化し、目付１９０ｇ／ｍ2、厚さ２．０ｍｍ、嵩
密度０．１０ｇ／ｃｍ3のＰＡＮ系炭素繊維不織布を得
た。
【００７４】このＰＡＮ系炭素繊維不織布を、ＰＰＳ樹
脂粉末をあらかじめ３２０℃で溶融させた樹脂浴に連続
的に浸漬させると同時に熱ローラー（圧力１ＭＰａ）で
加圧処理し、ＰＰＳ樹脂をＰＡＮ系炭素繊維不織布内部
まで含浸させた。
脂粉末をあらかじめ３２０℃で溶融させた樹脂浴に連続
的に浸漬させると同時に熱ローラー（圧力１ＭＰａ）で
加圧処理し、ＰＰＳ樹脂をＰＡＮ系炭素繊維不織布内部
まで含浸させた。
【００７５】この樹脂含浸炭素繊維不織布を、連続的に
熱ローラー（圧力５ＭＰａ、温度１５０℃）で加熱成型
して炭素繊維強化樹脂シートを得た。
熱ローラー（圧力５ＭＰａ、温度１５０℃）で加熱成型
して炭素繊維強化樹脂シートを得た。
【００７６】この炭素繊維強化樹脂シートの両面をサン
ドペーパーにより各０．１ｍｍ研磨したところ、上記炭
素繊維強化樹脂シートは、目付が２３８０ｇ／ｍ2、厚
さが１．８ｍｍ、嵩密度が１．３２ｇ／ｃｍ3、Ｖfが５
体積％、曲げ強度が７０ＭＰａ、電気比抵抗値が７．１
ｍΩ・ｃｍと良好なものとなった。
ドペーパーにより各０．１ｍｍ研磨したところ、上記炭
素繊維強化樹脂シートは、目付が２３８０ｇ／ｍ2、厚
さが１．８ｍｍ、嵩密度が１．３２ｇ／ｃｍ3、Ｖfが５
体積％、曲げ強度が７０ＭＰａ、電気比抵抗値が７．１
ｍΩ・ｃｍと良好なものとなった。
【００７７】実施例３
実施例２のＰＡＮ系炭素繊維不織布を、ＰＰＳ樹脂粉末
をあらかじめ３２０℃で溶融させた樹脂浴に連続的に浸
漬させると同時に熱ローラー（圧力１ＭＰａ）で加圧処
理し、ＰＰＳ樹脂をＰＡＮ系炭素繊維不織布内部まで含
浸させた。
をあらかじめ３２０℃で溶融させた樹脂浴に連続的に浸
漬させると同時に熱ローラー（圧力１ＭＰａ）で加圧処
理し、ＰＰＳ樹脂をＰＡＮ系炭素繊維不織布内部まで含
浸させた。
【００７８】この樹脂含浸炭素繊維不織布を、連続的に
熱ローラー（圧力２０ＭＰａ、温度１５０℃）で加熱成
型して炭素繊維強化樹脂シートを得た。
熱ローラー（圧力２０ＭＰａ、温度１５０℃）で加熱成
型して炭素繊維強化樹脂シートを得た。
【００７９】この炭素繊維強化樹脂シートの両面をサン
ドペーパーにより各０．１ｍｍ研磨したところ、上記炭
素繊維強化樹脂シートは、目付が２２９０ｇ／ｍ2、厚
さが１．７ｍｍ、嵩密度が１．３５ｇ／ｃｍ3、Ｖfが１
０体積％、曲げ強度が１３２ＭＰａ、電気比抵抗値が
３．４ｍΩ・ｃｍと良好なものとなった。
ドペーパーにより各０．１ｍｍ研磨したところ、上記炭
素繊維強化樹脂シートは、目付が２２９０ｇ／ｍ2、厚
さが１．７ｍｍ、嵩密度が１．３５ｇ／ｃｍ3、Ｖfが１
０体積％、曲げ強度が１３２ＭＰａ、電気比抵抗値が
３．４ｍΩ・ｃｍと良好なものとなった。
【００８０】
【表１】
【００８１】実施例４
表２に示すように、繊度２．０ｄｔｅｘ、比重１．３９
のＰＡＮ系酸化繊維のカットファイバー（カット長５１
ｍｍ）を混打綿加工後、カーディングし、スライバーを
得た。
のＰＡＮ系酸化繊維のカットファイバー（カット長５１
ｍｍ）を混打綿加工後、カーディングし、スライバーを
得た。
【００８２】上記スライバーを精紡し、紡績糸番手：タ
テ糸／ヨコ糸＝１１／１１、紡績糸拠り数：タテ糸、ヨ
コ糸共１５０ヶ／ｉｎ（１５０ヶ／２．５４ｃｍ）のＰ
ＡＮ系酸化繊維紡績糸を作製した。この酸化繊維紡績糸
を製織し、織り形態：平織、紡績糸打込み本数：タテ
糸、ヨコ糸共１６本／ｃｍ、目付２５０ｇ／ｍ2、厚さ
１．５ｍｍ、嵩密度０．１７ｇ／ｃｍ3のＰＡＮ系酸化
繊維紡績糸織物を得た。
テ糸／ヨコ糸＝１１／１１、紡績糸拠り数：タテ糸、ヨ
コ糸共１５０ヶ／ｉｎ（１５０ヶ／２．５４ｃｍ）のＰ
ＡＮ系酸化繊維紡績糸を作製した。この酸化繊維紡績糸
を製織し、織り形態：平織、紡績糸打込み本数：タテ
糸、ヨコ糸共１６本／ｃｍ、目付２５０ｇ／ｍ2、厚さ
１．５ｍｍ、嵩密度０．１７ｇ／ｃｍ3のＰＡＮ系酸化
繊維紡績糸織物を得た。
【００８３】このＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を、窒素
雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して処理温度１５５
０℃で２分間炭素化し、目付１５ｇ／ｍ2、厚さ１．５
ｍｍ、嵩密度０．１０ｇ／ｃｍ3のＰＡＮ系炭素繊維紡
績糸織物を得た。
雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して処理温度１５５
０℃で２分間炭素化し、目付１５ｇ／ｍ2、厚さ１．５
ｍｍ、嵩密度０．１０ｇ／ｃｍ3のＰＡＮ系炭素繊維紡
績糸織物を得た。
【００８４】このＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を、ＰＰ
Ｓ樹脂粉末をあらかじめ３２０℃で溶融させた樹脂浴に
連続的に浸漬させると同時に熱ローラー（圧力１ＭＰ
ａ）で加圧処理し、ＰＰＳ樹脂をＰＡＮ系炭素繊維紡績
糸織物内部まで含浸させた。
Ｓ樹脂粉末をあらかじめ３２０℃で溶融させた樹脂浴に
連続的に浸漬させると同時に熱ローラー（圧力１ＭＰ
ａ）で加圧処理し、ＰＰＳ樹脂をＰＡＮ系炭素繊維紡績
糸織物内部まで含浸させた。
【００８５】この樹脂含浸炭素繊維紡績糸織物を、連続
的に熱ローラー（圧力５ＭＰａ、温度１５０℃）で加熱
成型して炭素繊維強化樹脂シートを得た。
的に熱ローラー（圧力５ＭＰａ、温度１５０℃）で加熱
成型して炭素繊維強化樹脂シートを得た。
【００８６】この炭素繊維強化樹脂シートの両面をサン
ドペーパーにより各０．１ｍｍ研磨したところ、上記炭
素繊維強化樹脂シートは、目付が１９５０ｇ／ｍ2、厚
さが１．５ｍｍ、嵩密度が１．３０ｇ／ｃｍ3、Ｖfが６
体積％、曲げ強度が９７ＭＰａ、電気比抵抗値が９．５
ｍΩ・ｃｍと良好なものとなった。
ドペーパーにより各０．１ｍｍ研磨したところ、上記炭
素繊維強化樹脂シートは、目付が１９５０ｇ／ｍ2、厚
さが１．５ｍｍ、嵩密度が１．３０ｇ／ｃｍ3、Ｖfが６
体積％、曲げ強度が９７ＭＰａ、電気比抵抗値が９．５
ｍΩ・ｃｍと良好なものとなった。
【００８７】比較例１
実施例２の炭素繊維強化樹脂シートは、その表面を研磨
しない場合は、目付が２５５０ｇ／ｍ2、厚さが２．０
ｍｍ、嵩密度が１．２８ｇ／ｃｍ3、Ｖfが６体積％、曲
げ強度が７２ＭＰａであった。しかし、電気比抵抗値が
２００ｍΩ・ｃｍと高いため、良好なものではなかっ
た。
しない場合は、目付が２５５０ｇ／ｍ2、厚さが２．０
ｍｍ、嵩密度が１．２８ｇ／ｃｍ3、Ｖfが６体積％、曲
げ強度が７２ＭＰａであった。しかし、電気比抵抗値が
２００ｍΩ・ｃｍと高いため、良好なものではなかっ
た。
【００８８】比較例２
ＰＡＮ系酸化繊維束（繊度２．０ｄｔｅｘ、比重１．３
９、フィラメント数３２万本／束）を、窒素雰囲気下の
炭素化装置に連続的に通して処理温度１５５０℃で２分
間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊維束を得た。
９、フィラメント数３２万本／束）を、窒素雰囲気下の
炭素化装置に連続的に通して処理温度１５５０℃で２分
間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊維束を得た。
【００８９】このＰＡＮ系炭素繊維束を定長カット（５
ｍｍ）した後、ＰＰＳ樹脂粉末と均一に混合して炭素繊
維−樹脂混合物を得た。
ｍｍ）した後、ＰＰＳ樹脂粉末と均一に混合して炭素繊
維−樹脂混合物を得た。
【００９０】この炭素繊維−樹脂混合物を３２０℃の温
度下で熱溶融させ、更に加熱した金型（圧力１５ＭＰ
ａ、温度１５０℃）で成型することにより炭素繊維強化
樹脂シートを得た。
度下で熱溶融させ、更に加熱した金型（圧力１５ＭＰ
ａ、温度１５０℃）で成型することにより炭素繊維強化
樹脂シートを得た。
【００９１】この炭素繊維強化樹脂シートの両面をサン
ドペーパーにより各０．１ｍｍ研磨したところ、上記炭
素繊維強化樹脂シートは、目付が２５００ｇ／ｍ2、厚
さが２．０ｍｍ、嵩密度が１．２５ｇ／ｃｍ3、Ｖfが３
５体積％、曲げ強度が１００ＭＰａとなった。しかし、
電気比抵抗値が５５ｍΩ・ｃｍと高いため、良好なもの
ではなかった。
ドペーパーにより各０．１ｍｍ研磨したところ、上記炭
素繊維強化樹脂シートは、目付が２５００ｇ／ｍ2、厚
さが２．０ｍｍ、嵩密度が１．２５ｇ／ｃｍ3、Ｖfが３
５体積％、曲げ強度が１００ＭＰａとなった。しかし、
電気比抵抗値が５５ｍΩ・ｃｍと高いため、良好なもの
ではなかった。
【００９２】
【表２】
【００９３】
【発明の効果】本発明の製造方法は、炭素繊維強化樹脂
粗シートの両表面を、厚さ方向に切削することにより、
炭素繊維強化樹脂シートの電気抵抗値を簡単に低下させ
ることができる。
粗シートの両表面を、厚さ方向に切削することにより、
炭素繊維強化樹脂シートの電気抵抗値を簡単に低下させ
ることができる。
【００９４】本発明の製造方法により製造される炭素繊
維強化樹脂シートは、平面方向、厚さ方向共に配向した
炭素繊維からなる、ＰＡＮ系酸化繊維不織布、ＰＡＮ系
酸化繊維紡績糸織物等のＰＡＮ系炭素繊維シートと、前
記炭素繊維シートに含浸された樹脂とで構成されてお
り、且つ前記炭素繊維強化樹脂シートの両表面に前記炭
素繊維シート表面が露出してなるので、炭素繊維含有率
を必要以上にアップさせたりすることなく、また炭素繊
維以外の導電性フィラーを充填したりすることもなく、
実用化に適した、厚さ方向に高い導電性を有するシート
である。
維強化樹脂シートは、平面方向、厚さ方向共に配向した
炭素繊維からなる、ＰＡＮ系酸化繊維不織布、ＰＡＮ系
酸化繊維紡績糸織物等のＰＡＮ系炭素繊維シートと、前
記炭素繊維シートに含浸された樹脂とで構成されてお
り、且つ前記炭素繊維強化樹脂シートの両表面に前記炭
素繊維シート表面が露出してなるので、炭素繊維含有率
を必要以上にアップさせたりすることなく、また炭素繊
維以外の導電性フィラーを充填したりすることもなく、
実用化に適した、厚さ方向に高い導電性を有するシート
である。
【図１】曲げ強度測定装置の一例を示す概略側面図であ
る。
る。
【図２】電気比抵抗値測定装置の一例を示す概略側面図
である。
である。
２ 炭素繊維強化樹脂シート試験片
４ａ、４ｂ 支点支持部材
６ 荷重負荷部材
Ｌ 支点間距離
Ｔ 試験片の厚さ
１２ 炭素繊維強化樹脂シート試験片
１４ａ、１４ｂ 電極
１６ 電気抵抗測定器
Ｔ 試験片の厚さ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4F072 AA07 AA08 AB29 AD03 AD13
AD23 AD37 AD42 AD44 AD45
AD46 AG03 AH22 AJ04 AK05
4F205 AA36 AD02 AD16 HA08 HA15
HA34 HB02 HK25 HW02 HW21
Claims (8)
- 【請求項１】 ポリアクリロニトリル系酸化繊維シート
を炭素化してポリアクリロニトリル系炭素繊維シートを
得、次いで得られた前記炭素繊維シートに樹脂を含浸さ
せた後、含浸時及び／又は含浸後に加熱成型して炭素繊
維強化樹脂粗シートを得、その後、得られた前記炭素繊
維強化樹脂粗シートの両表面を厚さ方向に切削すること
を特徴とする炭素繊維強化樹脂シートの製造方法。 - 【請求項２】 ポリアクリロニトリル系酸化繊維シート
が、ポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布である請求
項１に記載の炭素繊維強化樹脂シートの製造方法。 - 【請求項３】 ポリアクリロニトリル系酸化繊維シート
が、ポリアクリロニトリル系酸化繊維紡績糸織物である
請求項１に記載の炭素繊維強化樹脂シートの製造方法。 - 【請求項４】 炭素繊維強化樹脂粗シートの両表面を厚
さ方向に０．０５ｍｍ以上切削する請求項１に記載の炭
素繊維強化樹脂シートの製造方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至４の何れかの方法で製造し
た炭素繊維強化樹脂シート。 - 【請求項６】 厚さ方向の電気比抵抗値が１０ｍΩ・ｃ
ｍ以下であり、曲げ強度が５０ＭＰａ以上である請求項
５に記載の炭素繊維強化樹脂シート。 - 【請求項７】 炭素繊維含有率が４〜１５体積％である
請求項５に記載の炭素繊維強化樹脂シート。 - 【請求項８】 炭素繊維シートに含浸された樹脂がポリ
フェニレンスルフィドである請求項５に記載の炭素繊維
強化樹脂シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002079959A JP3971632B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 炭素繊維強化樹脂シート及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002079959A JP3971632B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 炭素繊維強化樹脂シート及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003277529A true JP2003277529A (ja) | 2003-10-02 |
| JP3971632B2 JP3971632B2 (ja) | 2007-09-05 |
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|---|---|---|---|
| JP2002079959A Expired - Fee Related JP3971632B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 炭素繊維強化樹脂シート及びその製造方法 |
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| JP (1) | JP3971632B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007122951A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Toho Tenax Co Ltd | 発熱体用炭素繊維フェルト及びその製造方法 |
| WO2013175581A1 (ja) * | 2012-05-23 | 2013-11-28 | 東レ株式会社 | 繊維強化プラスチックおよびその製造方法 |
| JP2015066639A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 繊維強化樹脂積層体部品の切削加工による製造方法 |
| JP2016151081A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 炭素繊維シート及びこれを用いた炭素繊維強化樹脂成形体 |
| CN115852743A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-28 | 武汉纺织大学 | 一种高压缩性和阻燃碳纤维吸油毡及其制备方法 |
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| JP2001129826A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-15 | Toray Ind Inc | 導電性繊維強化成形材料およびその製造方法 |
-
2002
- 2002-03-22 JP JP2002079959A patent/JP3971632B2/ja not_active Expired - Fee Related
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