JP2011116950A - Cfrpプリプレグ及び接合体 - Google Patents
Cfrpプリプレグ及び接合体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011116950A JP2011116950A JP2010234485A JP2010234485A JP2011116950A JP 2011116950 A JP2011116950 A JP 2011116950A JP 2010234485 A JP2010234485 A JP 2010234485A JP 2010234485 A JP2010234485 A JP 2010234485A JP 2011116950 A JP2011116950 A JP 2011116950A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cfrp
- mass
- adhesive
- cfrp prepreg
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 claims abstract description 286
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 150
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 148
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 118
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 115
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 115
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 101
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 100
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 35
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 19
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 16
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 13
- XMTQQYYKAHVGBJ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,4-DICHLOROPHENYL)-1,1-DIMETHYLUREA Chemical compound CN(C)C(=O)NC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 XMTQQYYKAHVGBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 121
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 claims description 74
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 60
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 60
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 53
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 26
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 25
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 18
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 17
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 17
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 14
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 14
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 14
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 10
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004841 bisphenol A epoxy resin Substances 0.000 abstract 3
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 102
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 description 50
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 48
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 43
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 37
- 239000010408 film Substances 0.000 description 37
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 27
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 23
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 22
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 22
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 19
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 16
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 15
- 239000013527 degreasing agent Substances 0.000 description 15
- 238000005237 degreasing agent Methods 0.000 description 15
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 15
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 14
- 101001139130 Homo sapiens Krueppel-like factor 5 Proteins 0.000 description 12
- 102100020680 Krueppel-like factor 5 Human genes 0.000 description 12
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 10
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 9
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 9
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 8
- UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M sodium chlorite Chemical compound [Na+].[O-]Cl=O UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 229960002218 sodium chlorite Drugs 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 6
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 6
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KVBCYCWRDBDGBG-UHFFFAOYSA-N azane;dihydrofluoride Chemical compound [NH4+].F.[F-] KVBCYCWRDBDGBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- IGALFTFNPPBUDN-UHFFFAOYSA-N phenyl-[2,3,4,5-tetrakis(oxiran-2-ylmethyl)phenyl]methanediamine Chemical compound C=1C(CC2OC2)=C(CC2OC2)C(CC2OC2)=C(CC2OC2)C=1C(N)(N)C1=CC=CC=C1 IGALFTFNPPBUDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 4
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 4
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 3
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N Dapsone Chemical group C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 229960004643 cupric oxide Drugs 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 2
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 4-[[4-[bis(oxiran-2-ylmethyl)amino]phenyl]methyl]-n,n-bis(oxiran-2-ylmethyl)aniline Chemical compound C1OC1CN(C=1C=CC(CC=2C=CC(=CC=2)N(CC2OC2)CC2OC2)=CC=1)CC1CO1 FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000011157 advanced composite material Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021535 alpha-beta titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 125000006157 aromatic diamine group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- LPLMZAJYUPAYQZ-UHFFFAOYSA-N diazanium;difluoride Chemical compound [NH4+].[NH4+].[F-].[F-] LPLMZAJYUPAYQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000008 nickel(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical compound [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004843 novolac epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- DGPIGKCOQYBCJH-UHFFFAOYSA-M sodium;acetic acid;hydroxide Chemical compound O.[Na+].CC([O-])=O DGPIGKCOQYBCJH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
【解決手段】CFRPプリプレグのマトリックス樹脂に含まれるエポキシ樹脂分を100質量部としたときに、(1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂単量体を主体とし、且つビスフェノールA型エポキシ樹脂オリゴマーを0〜15質量部含むビスフェノールA型エポキシ樹脂を45〜75質量部含み、(2)エポキシ基を3個以上有する多官能型であって且つ芳香環を有するエポキシ当量が180以下のエポキシ樹脂を55〜25質量部含み、(3)硬化剤としてジシアンジアミド粉体を3〜6質量部含み、硬化助剤として3−(3,4−ジクロルフェニル)−1,1−ジメチルウレアを1〜4質量部含み、(4)充填材として粒径分布の中心が10〜30μmであるアルミニウム粉体を10〜30質量部含ことを特徴とする。
【選択図】なし
Description
(2)第2の条件は、上記ミクロンオーダーの粗度を有する金属合金表面に、さらに5nm周期以上の超微細凹凸が形成されていることである。当該条件を具備するために、上記金属合金表面に微細エッチングを行い、前述のミクロンオーダーの粗度をなす凹部内壁面に5〜500nm、好ましくは10〜300nm、より好ましくは30〜100nm(最適値は50〜70nm)周期の超微細凹凸を形成する。
(3)第3の条件は、上記金属合金の表層がセラミック質であることである。具体的には、元来耐食性のある金属合金種に関しては、その表層が自然酸化層レベルかそれ以上の厚さの金属酸化物層であることを要し、耐食性が比較的低い金属合金種(例えばマグネシウム合金や一般鋼材等)では、その表層が化成処理等によって生成した金属酸化物又は金属リン酸化物の薄層であることが第3の条件となる。
30年以上前の資料ではCFRPはACM(Advanced composite materialの略)と言われ、そのプリプレグは炭素繊維織物に1液性エポキシ接着剤を染み込ましたものであった。即ち、離型紙の上に炭素繊維布を敷き、そこへ粘性液体である1液性エポキシ接着剤を塗布し、炭素繊維布全体に浸透させて、これにポリエチレン製フィルムを被せてプリプレグとしていた。このプリプレグはマトリックス樹脂(ここでは1液性エポキシ接着剤)が染込んだ炭素繊維束や炭素繊維布であり、表面は粘着性を有する。それ故、運搬や保管に不便であるため、離型紙又はポリエチレンフィルムをカバー材として使用している。使用時には、カバー材で挟んだ状態のシート状プリプレグを鋏で切断し、その後にカバー材を剥がし、成形治具上にプリプレグを積層して焼成していた。
本発明の目的は硬化したマトリックス樹脂と炭素繊維の間の接着力を向上することにある。本発明者らは前述したNATに適した1液性エポキシ接着剤を開発する過程において、この1液性エポキシ接着剤の組成をCFRPプリプレグのマトリックス樹脂に応用することを検討した。本発明者らは、NATにおける3条件を具備する金属合金同士を1液性エポキシ接着剤によって接着させ、その接着力を測定する実験を行った。このとき明らかになったことは、エポキシ接着剤による金属合金同士の接着力は、金属合金の表面形状、即ち、物理的要因で決定されるということである。言い換えると、金属合金全般に対して化学的な要因、即ち接着剤の濡れ性は好ましかった。これらの金属合金の表層は金属酸化物又は金属リン酸化物の薄層であるから、エポキシ樹脂は含酸素基やイオン性を有する基との親和性が良いと推定される。
(1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂単量体を主体とするビスフェノールA型エポキシ樹脂(以下の2つの混合物)
(1−1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂単量体
「JER828(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」
粘度:25℃で120〜150P(常温で液状)
エポキシ当量:184〜194
分子量:約370
(1−2)ビスフェノールA型エポキシ樹脂オリゴマー
「JER1004(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」
粘度:25℃でQ〜U(ガードナーホルト粘度)
エポキシ当量:875〜975
分子量:約1650
(2)芳香環を有し且つエポキシ基を3個以上有する多官能型エポキシ樹脂(以下の2つの混合物)
(2−1)フェノールノボラック型エポキシ樹脂
「JER154(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」
粘度:52℃で350〜650P(常温で固形)
エポキシ当量:176〜180
(2−2)アニリンに3つのエポキシ基が付いたアニリン型エポキシ樹脂
「JER630(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」
粘度:25℃で5〜10P(常温で液状)
エポキシ当量:90〜105
(2−3)4官能のエポキシ樹脂であるテトラグリシジルジアミノジフェニルメタン
「JER604(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」
粘度:25℃で50〜100P(常温で高粘度液体)
エポキシ当量:110〜130
市販の表面処理済み炭素繊維織物(以下「CFクロス」という)を用意する。このCFクロスより一回り大きいシリコーン樹脂使用の離型紙とポリエチレンフィルムを用意する。離型紙上にCFクロスを拡げて端部をテープ又はピンで固定し、このCFクロスに上記マトリックス樹脂を塗布する。このマトリックス樹脂はペースト状であり、塗布量はやや多めでよい。塗布後に塗布面をポリエチレンフィルムで覆い、軽く中央から端部に向かって押付けて空気を抜く。そして再度、中央から端部に向かって押付けて余剰のマトリックス樹脂を押し出す。これにより、離型紙、CFRPプリプレグ、ポリエチレンフィルムの3層構造のシート状物が完成する。このシート状物の周囲を切断して端を揃える。得られたシート状物はポリエチレン製の袋に入れて封じ、5℃以下にした冷蔵庫に保管した。使用時には冷蔵庫から出して1時間程度常温で放置し、袋から出して必要な大きさに切断した後、カバー材(離型紙及びポリエチレンフィルム)を剥がして積層して使用する。
コボンド法によるCFRP部材と被着材の接合体の作成方法について説明する。CFRPプリプレグの積層物を治具で固定し、オートクレーブに入れて減圧下で昇温し、90℃程度まで積層物の温度が上がった後に常圧に戻し、更には数気圧の加圧状態にする。CFRPプリプレグは90℃前後で一旦軟化するので、この時点でCFRPプリプレグの層間に挟まれていた空気が抜ける。次いで加圧されることで、空気が抜けたあとの空隙が潰される。更に積層物を硬化温度まで昇温して完全硬化させ、加熱を止めてオートクレーブから積層物を取り出す。この積層物をCFRP部材とする。又は、必要に応じて積層物を高圧水切断機で切断加工して形状化したものをCFRP部材とする。このCFRP部材と被着材(CFRP部材又は金属合金)を接着剤によって接着することで接合体を作成する。
一方、コキュア法による接合体の作成においては、既硬化のCFRP部材を被着材と接着させるのではなく、未硬化のCFRPプリプレグと被着材を抱き合わせた状態で加熱し、一体化する。例えば、未硬化のCFRPプリプレグの積層物同士を一体化する場合、CFRPプリプレグ積層物同士の所定範囲を密着させた状態で治具を使用して固定する。そして、治具によって固定した状態でオートクレーブに入れて全体を硬化させる方法がある。これがコキュア法によるCFRP(未硬化のCFRPプリプレグの積層物)同士の接着法である。ここで、未硬化のCFRPプリプレグの積層物同士をエポキシ接着剤を介して接着させるようにしても良い。即ち上記所定範囲にエポキシ接着剤を塗布しておき、オートクレーブ内でCFRPプリプレグのマトリックス樹脂とエポキシ接着剤を一時に硬化させる。これもコキュア法による接着である。CFRPプリプレグ積層物同士の接触面に対して上下から締め付ける力を加えることが困難な場合等には、エポキシ接着剤を使用することが好ましい。
CFRP部材を被着材と接着させる場合、CFRP部材表面を粗面化することで安定した接着力が得られる。この表面の研磨は研磨紙によって可能であり、本発明者らが試行錯誤を行った結果、JISR6252に規定される80番〜480番、好ましくは120番〜240番のやや目の粗い研磨紙でCFRP部材表面を10〜20回程度研磨したものが、安定的に高い接着力を発揮する被着材となった。粗面化後の表面に付着した汚れ(微粉)を除去するため、CFRP部材を洗剤を含む水溶液に浸漬した後、乾燥する。または、強い水流で粗面化した部分の汚れを取り去り、水道水又は純水に漬けて水洗し、乾燥しても良い。後述する実験例では研磨紙を使用したが、研磨用部材は研磨紙に限らない。量産工程では研磨紙に代えてサンドブラストを使用することが可能である。
本発明者らはNATを適用した接着において、主として1液性熱硬化型接着剤を使用した。主液と硬化剤を混合して接着剤を作成し、混合後の数分〜1時間以内に塗布して常温で硬化させる2液性接着剤であっても金属合金とCFRPの接着自体は可能である。しかしながら、接着力は1液性熱硬化型接着剤に及ばない。これはNATにおいては接着剤が金属合金表面のミクロンオーダーの粗度をなす凹部に侵入し、さらにその凹部内壁面にある超微細凹凸にまで侵入した後に硬化することによって強固な接着を可能としているからである。例えば2液性エポキシ樹脂接着剤等の2液性接着剤では、主液と硬化剤を混合した直後から高分子化・ゲル化が開始されるので、分子径が大きくなり過ぎて超微細凹凸に侵入せず、超微細凹凸が接着力の向上に寄与しないという問題がある。その結果として接着力の獲得が困難となる。また2液性接着剤では2液を混合してから金属合金表面に塗布し、金属合金表面に染み込ませる染込ませる作業(後述)までの時間を固定できず、接着力自体が安定しないという問題がある。但し、一般的に2液性接着剤に区分されている接着剤であっても、硬化剤を混合してから直ちに高分子化・ゲル化が起こらず、数時間程度は実質的に反応が進まない物であれば使用できる。少なくともNATを適用した接着においては1液性熱硬化型接着剤と同等に扱うことができる。
上記理由から本発明においてはCFRPと金属合金の接着に1液性エポキシ接着剤を使用した。NATの3条件を具備する金属合金同士を接着する場合、市販の汎用1液性エポキシ接着剤を使用しても常温下で60〜70MPaのせん断破断力が得られる。一方で150℃におけるせん断破断力は6〜15MPa程度であり、耐熱性が課題となっていた。 本発明者らが、エポキシ樹脂の組成及び充填材に関して改良を施した結果、常温下におけるせん断破断力を70〜80MPaに向上させ、150℃におけるせん断破断力を40MPa前後まで向上させることができた。本発明者らが開発した1液性エポキシ接着剤は特に耐熱性に優れており、NATの3条件を具備する金属合金同士の接着には当然有効であるが、CFRP部材を対象とした接着においても効果を発揮する。
本発明の目的は、CFRP部材と金属合金の強固な接着を可能とするものであるが、この接着に際しては線膨張率の違いが問題となる。CFRP部材の線膨張率は含まれる炭素繊維量によって異なるが、通常は0.3×10−5℃−1程度である。一方、アルミニウムは金属中で最も大きな線膨張率を有し、その値は2.2×10−5℃−1程度である。従って、この両者の間には、1.9×10−5℃−1程度の差がある。常温(25℃)で隙間無く接着したCFRP片とA7075アルミニウム合金片の複合体が150℃の環境下に置かれるとした場合、(1.9×10−5℃−1)×(150℃−25℃)=0.24%のズレが生じ、長さ10mmに対して、10mm×0.24%=0.024mmのズレが生じることになる。従って、耐熱性のある1液性エポキシ接着剤を使用した場合であっても、高温になると軟化して接着力が急激に低下する。それ故に接着される双方の材料が高硬度(高弾性率)であれば、高温下でズレを起そうとする力を接着力で押さえ込むことが不可能になり、破壊が進行すると予測される。
本発明のCFRPプリプレグは炭素繊維とマトリックス樹脂の接着力を高めたものである。しかし、その接着力が問題となるのは、前述したようにCFRP部材と接着剤硬化物間、接着剤硬化物と被着材間の接着力が極めて高い場合である。従って、被着材がNATの3条件に適合する表面を有する金属合金であれば、CFRPプリプレグのマトリックス樹脂を改良した効果を発揮することができる。以下、被着材としての金属合金について説明する。
前述の「NAT」に基づく表面構造を具備する金属合金としては、理論上特にその種類に制限はない。しかし、実際に「NAT」を適用できるのは、硬質で実用的な金属合金である。本発明者等は、アルミニウム、マグネシウム、銅、チタン、及び鉄を主成分とする金属合金種に関して「NAT」が適用可能であることを確認した。特許文献1にアルミニウム合金に関する記載をした。特許文献2にマグネシウム合金に関する記載をした。特許文献3に銅合金に関する記載をした。特許文献4にチタン合金に関する記載をした。特許文献5にステンレス鋼に関する記載をした。特許文献6に一般鋼材に関する記載をした。しかし、「NAT」ではアンカー効果により接着力の向上を図っているので、少なくともこれらの金属合金種に限定されるものではない。以下、金属合金表面を「NAT」の条件に適合する表面構造とするための表面処理工程について述べる。
この表面処理工程における化学エッチングは、金属合金表面にミクロンオーダーの粗度を生じさせることを目的とする。腐食には全面腐食、孔食、疲労腐食など種類があるが、その金属合金に対して全面腐食を生じる薬品種を選んで試行錯誤し、適当なエッチング剤を選ぶことができる。文献記録(例えば「化学工学便覧(化学工学協会編集)」)によれば、アルミニウム合金は塩基性水溶液、マグネシウム合金は酸性水溶液、ステンレス鋼や一般鋼材全般は、塩酸等ハロゲン化水素酸、亜硫酸、硫酸、これらの塩、等の水溶液で全面腐食するとの記録がある。
また上記表面処理工程における微細エッチングは、金属合金表面に超微細凹凸を形成することを目的とする。また本発明における表面硬化処理は、金属合金の表層を金属酸化物又は金属リン酸化物の薄層とすることを目的とする。金属合金種によっては前記化学エッチングを行っただけで同時にナノオーダーの微細エッチングもなされ、超微細凹凸が形成される場合がある。さらに、金属合金種によっては表面の自然酸化層が元よりも厚くなって表面硬化処理も完了している場合もある。例えば、純チタン系のチタン合金は化学エッチングだけを行うことで、表面がミクロンオーダーの粗度を有し、且つ超微細凹凸も形成される。即ち、化学エッチングと併せて微細エッチングもなされる。しかし、多くは化学エッチングによりミクロンオーダーの大きな凹凸面を作った後で微細エッチングや表面硬化処理を行う必要がある。
(金属合金)
NATに適合する第1の条件〜第3の条件を具備する金属合金表面に1液性エポキシ系接着剤を塗布した後、その金属合金をデシケータ等の容器に入れて密閉し、容器内を真空ポンプ等で一旦減圧し、その後に常圧に戻す操作を行う。具体的には、容器内を数十mmHg程度まで減圧して一定時間以上(概ね数秒〜数分)置き、その後空気を入れて常圧に戻す(又は数気圧以上の圧力まで加圧する)ことが好ましい。減圧状態に置く時間は、接着剤の超微細凹凸への侵入具合に応じて調整する。この減圧/常圧戻し操作を数回繰り返すのが好ましい。この減圧/常圧戻し操作に使用する容器、例えばデシケータは使用前に50〜70℃に暖めておくことが好ましい。これは塗布した接着剤の粘度を下げて表面の超微細凹凸に染み込み易くするためである。接着剤の接着剤粘度を15Pa秒以下、好ましくは10Pa秒以下とすることで超微細凹凸に侵入させる。染み込まし処理を終えた金属合金を容器から取り出して熱風乾燥機に入れ、接着剤を硬化させる。
粗面化したCFRP部材の所定箇所に、1液性エポキシ接着剤を塗布した後、デシケータ等の容器に入れて密閉し、容器内を真空ポンプ等で一旦減圧し、その後に常圧に戻す操作を行う。具体的には、容器内を数十mmHg程度まで減圧して一定時間以上(概ね数秒〜数分)置き、その後空気を入れて常圧に戻す(又は数気圧以上の圧力まで加圧する)ことが好ましい。減圧状態に置く時間は、接着剤の粗面化部分に係る凹凸への侵入具合に応じて調整する。この作業は、粗面化により生じたCFRP部材表面の凹凸に接着剤を侵入させることを目的とする。即ち、CFRPのマトリックス樹脂が硬化したエポキシ樹脂硬化物に、エポキシ接着剤である接着剤を染み込ませるのである。硬化剤を混入した後の接着剤の粘度が数十Pa秒以上と高い場合には、染み込まし処理に使用する容器は予め50〜70℃に加熱しておく。これによりエポキシ接着剤の粘度を15Pa秒以下、好ましくは10Pa秒以下にする。
以下、本発明の実施の形態を説明する。測定等に使用した機器類は以下に示したものである。
(a)X線表面観察(XPS観察)
数μm径の表面を深さ1〜2nmまでの範囲で構成元素を観察する形式のESCA「AXIS−Nova(クレイトス(米国)/株式会社 島津製作所(日本国京都府)製)」を使用した。
(b)電子顕微鏡観察
SEM型の電子顕微鏡「S−4800(株式会社 日立製作所製)」及び「JSM−6700F(日本電子株式会社(日本国東京都)製)」を使用し1〜2KVにて観察した。
(c)走査型プローブ顕微鏡観察
「SPM−9600(株式会社 島津製作所製)」を使用した。
(d)X線回折分析(XRD分析)
「XRD−6100(株式会社 島津製作所製)」を使用した。
(e)複合体の接合強度の測定
引っ張り試験機「MODEL−1323(アイコーエンジニアリング株式会社(日本国大阪府)製)」を使用し、引っ張り速度10mm/分でせん断破断力を測定した。
次に積層材を構成する金属合金板の表面処理について説明する。
市販の厚さ3mmのアルミニウム合金板材「A7075」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のA7075片を多数作成した。槽の水に市販のアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6(メルテックス株式会社(日本国東京都)製)」を投入して濃度7.5%の水溶液(60℃)とした。これに前記A7075片を7分浸漬し、よく水洗した。続いて別の槽に1%濃度の塩酸水溶液(40℃)を用意し、これに前記A7075片を1分浸漬してよく水洗した。次いで別の槽に1.5%濃度の苛性ソーダ水溶液(40℃)を用意し、これに前記A7075片を4分浸漬してよく水洗した。続いて別の槽に3%濃度の硝酸水溶液(40℃)を用意し、これに前記A7075片を1分浸漬し、水洗した。次いで別の槽に一水和ヒドラジンを3.5%含む水溶液(60℃)を用意し、これに前記A7075片を2分浸漬し、水洗した。次いで5%濃度の過酸化水素水溶液(40℃)を用意し、これに前記A7075片を5分浸漬し、水洗した。次いで前記A7075片を、67℃にした温風乾燥機に15分入れて乾燥した。
市販の厚さ1.6mmのアルミニウム合金板材「A5052」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のA5052片を多数作成した。槽の水に市販のアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6」を投入して濃度7.5%の水溶液(60℃)とした。これに前記A5052片を7分浸漬し、よく水洗した。続いて別の槽に1%濃度の塩酸水溶液(40℃)を用意し、これに前記A5052片を1分浸漬してよく水洗した。次いで別の槽に1.5%濃度の苛性ソーダ水溶液(40℃)を用意し、これに前記A5052片を2分浸漬してよく水洗した。続いて別の槽に3%濃度の硝酸水溶液(40℃)を用意し、これに前記A5052片を1分浸漬し、水洗した。次いで別の槽に一水和ヒドラジンを3.5%含む水溶液(60℃)を用意し、これに前記A5052片を2分浸漬し、水洗した。次いで前記A5052片を、67℃にした温風乾燥機に15分入れて乾燥した。
市販の厚さ1mmのマグネシウム合金板材「AZ31B」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のAZ31B片を多数作成した。槽の水に市販のマグネシウム合金用脱脂剤「クリーナー160(メルテックス株式会社製)」を投入して濃度7.5%の水溶液(65℃)とした。これに前記AZ31B片を5分浸漬し、よく水洗した。続いて別の槽に1%濃度の水和クエン酸水溶液(40℃)を用意し、これに前記AZ31B片を6分浸漬してよく水洗した。次いで別の槽に1%濃度の炭酸ナトリウムと1%濃度の炭酸水素ナトリウムを含む水溶液(65℃)を用意し、これに前記AZ31B片を5分浸漬してよく水洗した。続いて別の槽に15%濃度の苛性ソーダ水溶液(65℃)を用意し、これに前記AZ31B片を5分浸漬し、水洗した。次いで別の槽に0.25%濃度の水和クエン酸水溶液(40℃)を用意し、これに前記AZ31B片を1分浸漬して水洗した。次いで過マンガン酸カリを2%、酢酸を1%、水和酢酸ナトリウムを0.5%含む水溶液(45℃)を用意し、これに前記AZ31B片を1分浸漬し、15秒水洗した。次いで前記AZ31B片を、90℃にした温風乾燥機に15分入れて乾燥した。
市販の厚さ1mmの純銅系銅合金であるタフピッチ銅板材「C1100」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のC1100片を多数作成した。槽に市販のアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6」を7.5%含む水溶液(60℃)を用意し、これに前記C1100片を5分浸漬して水洗した。次いで1.5%濃度の苛性ソーダ水溶液(40℃)に前記C1100片を1分浸漬して水洗することで予備塩基洗浄した。次いで銅合金用エッチング材「CB−5002(メック株式会社(日本国兵庫県)製)」を20%、30%過酸化水素を18%含む水溶液(25℃)をエッチング用水溶液として用意し、これに前記C1100片をを10分浸漬し、水洗した。次いで別の槽に苛性ソーダを10%、亜塩素酸ナトリウムを5%含む水溶液(65℃)を酸化用水溶液として用意し、これに前記C1100片を1分浸漬してよく水洗した。次いで、前記C1100片を再び前記エッチング用水溶液に1分浸漬して水洗した後、前記酸化用水溶液に1分浸漬し、よく水洗した。その後、前記C1100片を、90℃とした温風乾燥機に15分入れて乾燥した。
市販の厚さ0.8mmのリン青銅板材「C5191」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のC5191片を多数作成した。槽に市販のアルミ合金用脱脂剤「NE−6」を7.5%含む水溶液(60℃)を用意し、これを脱脂用水溶液とした。この脱脂用水溶液に前記C5191片を5分浸漬して脱脂し、よく水洗した。続いて別の槽に銅合金用エッチング材「CB−5002」を20%分、30%過酸化水素水を18%分含む水溶液(25℃)をエッチング用水溶液として用意し、これに前記C5191片を15分浸漬し、水洗した。次いで別の槽に苛性ソーダを10%、亜塩素酸ナトリウムを5%含む水溶液(65℃)を酸化用水溶液として用意し、これに前記C5191片を1分浸漬してよく水洗した。次いで、前記C5191片を再び前記エッチング用水溶液に1分浸漬して水洗した後、前記酸化用水溶液に1分浸漬し、水洗した。その後、前記C5191片を、90℃にした温風乾燥機に15分入れて乾燥した。
市販の厚さ0.7mmの鉄含有銅合金板材「KFC(株式会社 神戸製鋼所製)」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のKFC片を多数作成した。槽に市販のアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6」を7.5%含む水溶液(60℃)を用意し、これに前記KFC片を5分浸漬し、水洗した。次いで1.5%濃度の苛性ソーダ水溶液(40℃)に前記KFC片を1分浸漬して水洗することで予備塩基洗浄した。次いで銅合金用エッチング材「CB5002」を20%分、30%過酸化水素水を18%分含む水溶液(25℃)をエッチング用水溶液として用意し、これに前記KFC片を8分浸漬し、水洗した。次いで別の槽に苛性ソーダを10%、亜塩素酸ナトリウムを5%含む水溶液(65℃)を酸化用水溶液として用意し、これに前記KFC片を1分浸漬してよく水洗した。次いで、前記KFC片を再び前記エッチング用水溶液に1分浸漬して水洗した後、前記酸化用水溶液に1分浸漬してよく水洗した。その後、前記KFC片を、90℃とした温風乾燥機に15分入れて乾燥した。
市販の厚さ0.7mmの特殊銅合金板材「KLF5(株式会社 神戸製鋼所製)」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のKLF5片を多数作成した。槽に市販のアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6」を7.5%含む水溶液(60℃)を用意し、これに前記KLF5片を5分浸漬し、水洗した。次いで1.5%濃度の苛性ソーダ水溶液(40℃)に前記KLF5片を1分浸漬して水洗することで予備塩基洗浄した。次いで銅合金用エッチング材「CB5002」を20%分、30%過酸化水素水を18%分含む水溶液(25℃)をエッチング用水溶液として用意し、これに前記KLF5片を8分浸漬し、水洗した。次いで別の槽に苛性ソーダを10%、亜塩素酸ナトリウムを5%含む水溶液(65℃)を酸化用水溶液として用意し、これに前記KLF5片を1分浸漬してよく水洗した。次いで、前記KLF5片を再び前記エッチング用水溶液に1分浸漬して水洗した後、前記酸化用水溶液に1分浸漬してよく水洗した。その後、前記KLF5片を、90℃とした温風乾燥機に15分入れて乾燥した。
市販の厚さ1mmの純チタン型チタン合金板材「KS40(株式会社 神戸製鋼所製)」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のKS40片を多数作成した。槽に市販のアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6」を7.5%含む水溶液(60℃)を用意し、これを脱脂用水溶液とした。この脱脂用水溶液に前記KS40片を5分浸漬して脱脂し、よく水洗した。次いで別の槽に1水素2弗化アンモニウムを40%含む万能エッチング材「KA−3(株式会社 金属化工技術研究所(日本国東京都)製)」を2%含む水溶液(60℃)を用意し、これに前記KS40片を3分浸漬し、イオン交換水でよく水洗した。次いで前記KS40片を3%濃度の硝酸水溶液に1分浸漬し、水洗した。その後、前記KS40片を、90℃とした温風乾燥機に15分入れて乾燥した。
市販の厚さ1mmのα−β型チタン合金板材「KSTi−9(株式会社 神戸製鋼所製)」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のKSTi−9片を多数作成した。槽に市販のアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6」を7.5%含む水溶液(60℃)を用意し、これを脱脂用水溶液とした。この脱脂用水溶液に前記KSTi−9片を5分浸漬して脱脂し、よく水洗した。次いで別の槽に苛性ソーダ1.5%濃度の水溶液(40℃)を用意し、これに前記KSTi−9片を1分浸漬し、水洗した。次いで別の槽に、市販汎用エッチング試薬「KA−3」を2重量%溶解した水溶液(60℃)を用意し、これに前記KSTi−9片を3分浸漬し、イオン交換水でよく水洗した。このKSTi−9片には黒色のスマットが付着していたので、3%濃度の硝酸水溶液(40℃)に3分浸漬し、次いで超音波を効かしたイオン交換水に5分浸漬してスマットを落とし、再び3%硝酸水溶液に0.5分浸漬し、水洗した。次いで前記KSTi−9片を、90℃とした温風乾燥機に15分入れて乾燥した。乾燥後のKSTi−9片に金属光沢はなく暗褐色であった。
市販の厚さ1mmのステンレス鋼板材「SUS304」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のSUS304片を多数作成した。槽に市販のアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6」を7.5%含む水溶液(60℃)を用意し、これを脱脂用水溶液とした。この脱脂用水溶液に前記SUS304片を5分浸漬して脱脂し、よく水洗した。続いて別の槽に1水素2弗化アンモニウムを1%と98%硫酸を5%含む水溶液(65℃)を用意し、これに前記SUS304片を4分浸漬し、イオン交換水でよく水洗した。次いで、前記SUS304片を、3%濃度の硝酸水溶液(40℃)に3分浸漬して水洗した。次いで前記SUS304片を、90℃とした温風乾燥機に15分入れて乾燥した。
市販の厚さ1.6mmの冷間圧延鋼板材「SPCC」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のSPCC片を多数作成した。槽にアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6」を7.5%を含む水溶液(60℃)を用意し、これに前記SPCC片を5分浸漬して水道水(群馬県太田市)で水洗した。次いで別の槽に1.5%苛性ソーダ水溶液(40℃)を用意し、これに前記SPCC片を1分浸漬し、水洗した。次いで別の槽に98%硫酸を10%含む水溶液(50℃)を用意し、これに前記SPCC片を6分浸漬し、イオン交換水で十分に水洗した。次いで前記SPCC片を、1%濃度のアンモニア水(25℃)に1分浸漬して水洗した。次いで前記SPCC片を、2%濃度の過マンガン酸カリ、1%濃度の酢酸、及び0.5%濃度の水和酢酸ナトリウムを含む水溶液(45℃)に1分浸漬して十分に水洗した。その後、前記SPCC片を、90℃とした温風乾燥機内に15分入れて乾燥した。
市販の厚さ1.6mmの熱間圧延鋼材「SPHC」を入手し、切断して45mm×18mmの長方形のSPHC片を多数作成した。槽にアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6」を7.5%を含む水溶液(60℃)を用意し、これに前記SPHC片を5分浸漬して水道水(群馬県太田市)で水洗した。次いで別の槽に1.5%苛性ソーダ水溶液(40℃)を用意し、これに前記SPHC片を1分浸漬し、水洗した。次いで別の槽に98%硫酸を10%と1水素2弗化アンモニウム1%を含む水溶液(65℃)を用意し、これに前記SPHC片を2分浸漬し、イオン交換水で十分に水洗した。次いで前記SPHC片を、1%濃度のアンモニア水(25℃)に1分浸漬して水洗した。次いで前記SPHC片を、80%正リン酸を1.5%、亜鉛華を0.21%、珪弗化ナトリウムを0.16%、塩基性炭酸ニッケルを0.23%含む水溶液(55℃)に1分浸漬して十分に水洗した。その後、前記SPHC片を、90℃とした温風乾燥機内に15分入れて乾燥した。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂の単量体が主成分の分子量約370のエポキシ樹脂「JER828(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、固体である分子量約1650の多量体のビスフェノールA型エポキシ樹脂「JER1004(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、多官能型のフェノールノボラック型エポキシ樹脂「JER154(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、アニリン型の3官能エポキシ樹脂「JER630(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、4官能のエポキシ樹脂であるテトラグリシジルジアミノジフェニルメタン「JER604(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、粒径分布の中心が16μmの純アルミニウム系アルミニウム合金粉体「フィラー用アルミニウムパウダー(東洋アルミニウム株式会社製)」、エポキシ樹脂の硬化剤である微粉型ジシアンジアミド「DICY7(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、硬化助剤として3−(3,4−ジクロルフェニル)−1,1−ジメチルウレア「DCMU99(保土ヶ谷化学工業株式会社製)」、粒径分布の中心が20μmの水酸基付きPES粉体「ウルトラゾーンE2020P−SRMicro(BASF社製)」、平均粒径が8〜12μmの微粉タルク「ハイミクロンHE5(竹原化学工業株式会社(日本国兵庫県)製)」、これと同等の粒径のクレー(カオリン)「サテントン5(竹原化学工業株式会社製)」を入手した。
厚さ約0.2mmのCFクロス「TR3110M(三菱レイヨン株式会社製)」を入手し130mm×130mmに切断した。一方、シリコーン樹脂使用の離型紙を200mm×200mmに切断して木製平板の上に置き、4方をテープとピンで固定した。次いで、その中央に130mm×130mmに切断したCFクロスを敷いて、4方をテープとピンで固定した。次いで実験例13で作成したペースト状のマトリックス樹脂を、プラスチック製ヘラを使用してCFクロスの上から塗布した。マトリックス樹脂の塗布層は均一に厚くなるようにした。塗布層の上から200mm×200mmに切断した0.01mm厚のポリエチレンフィルムを被せた。そのポリエチレンフィルムの中央部に重しとなるブロックを置き、一定圧で押さえ付けた状態で中央部から端部に向かって移動させた。これにより、マトリックス樹脂がCFクロス表面に染み出し、余分なマトリックス樹脂はCFクロスの端から外部に押し出される。その後、離型紙及びポリエチレンフィルムに挟まれ、マトリックス樹脂が塗布された状態のCFクロスの端を、カッターによって切断し、110mm×110mmの正方形状のシートを作成した。同様の操作を繰り返して、110mm×110mmの正方形状のシートを多数作成した。これら正方形状のシートをデシケータに入れて密閉し、デシケータ内を真空ポンプで減圧し、5分ほどして常圧に戻した。これによって、マトリックス樹脂及びCFクロス内部の空気を抜いて、マトリックス樹脂をCFクロス全体に行き渡らせる。このようにして作成した多数のCFRPプリプレグ(離型紙及びポリエチレンフィルムに挟まれた状態)を袋に封じ、5℃とした冷蔵庫に保管した。
市販の厚さ0.2mmの平織型CFRPプリプレグ「パイロフィルTR3110(三菱レイヨン株式会社製)」を用意し、これから220mm×220mmの正方形片(厚さ0.2mm)を多数切り出した。図13に示す焼成治具を使用し、CFRPプリプレグの積層物からなるCFRP板を作成する。金型本体2及び金型底板5を組み合わせると、金型本体2の側壁と金型底板5の上面によって金型凹部が形成される。この金型凹部を覆うように、0.05mm厚の離型用フィルム17を敷いた。
市販の厚さ0.2mmの平織型CFRPプリプレグ「パイロフィルTR3110(三菱レイヨン株式会社製)」を用意し、これから220mm×220mmの正方形片(厚さ0.2mm)を多数切り出した。また、実験例14で作成した110mm×110mmで厚さ0.2mmのCFRPプリプレグ(本発明)を多数用意した。このとき本発明のCFRPプリプレグはカバー材(離型紙及びポリエチレンフィルム)で覆われている状態である。図13に示す焼成治具を使用し、これらCFRPプリプレグの積層物からなるCFRP板を作成する。金型本体2及び金型底板5を組み合わせると、金型本体2の側壁と金型底板5の上面によって金型凹部が形成される。この金型凹部を覆うように、0.05mm厚の離型用フィルム17を敷いた。
市販の1液性エポキシ接着剤「EP106NL(セメダイン株式会社製)」を入手した。実験例15において作成したCFRP片(市販のCFRPプリプレグのみで構成されるCFRP部材)同士をこの接着剤によって接着した。まず、双方のCFRP片の粗面化した範囲に接着剤を塗布してデシケータに入れて密閉し、デシケータ内を減圧し、減圧下に数分置いてから常圧に戻した。この減圧/常圧戻しを数回繰り返した後、双方のCFRP片をデシケータから取り出した。図14に示すように、双方のCFRP片23、24の接着剤塗布領域同士を密着させて対とし、クリップで固定した。接着面積(図14の斜線部分25)は0.5cm2程度となるようにした。これと同様の方法で、実験例16において作成したCFRP片(市販のCFRPプリプレグと本発明のCFRPプリプレグで構成されるCFRP部材)同士を上記接着剤によって接着した。即ち、双方のCFRP片の粗面化した範囲に接着剤を塗布して、染み込まし処理を行い、双方のCFRP片23、24の接着剤塗布領域同士を密着させて対とし、クリップで固定した。
1液性エポキシ接着剤を以下のようにして作成した。「JER828」65質量部、「JER1004」5質量部、「JER154」10質量部、「JER630」15質量部、及び「JER604」5質量部をビーカーに取り、160℃とした熱風乾燥機内に放置して加熱し、固体型「JER1004」を溶融すると同時によく撹拌し、全体を均一化した。
1液性エポキシ接着剤を以下のようにして作成した。「JER828」50質量部、「JER154」10質量部、「JER630」20質量部、及び「JER604」20質量部をビーカーに取り、160℃とした熱風乾燥機内に放置して加熱し、全体を均一化した。
実験例1で作成した45mm×15mmのA7075アルミニウム合金片(厚さ3mm)を多数用意し、それぞれの端部に実験例18で作成した接着剤1を塗布して染み込まし処理を行った。一方、実験例15において作成したCFRP片(市販のCFRPプリプレグのみで構成されるCFRP部材)の粗面化範囲に接着剤1を塗布して染み込まし処理を行った。図14に示すように、A7075片とCFRP片の接着剤塗布領域同士を密着させて対とし、クリップで固定した。接着面積(図14の斜線部分)は0.5cm2程度となるようにした。これと同様の方法で、実験例1で作成したA7075片と実験例16において作成したCFRP片(市販のCFRPプリプレグと本発明のCFRPプリプレグで構成されるCFRP部材)同士を接着剤1によって接着した。即ち、A7075片の端部に接着剤1を塗布して染み込まし処理を行い、一方でCFRP片の粗面化した範囲に接着剤1を塗布して染み込まし処理を行い、双方の接着剤塗布領域同士を密着させて対とし、クリップで固定した。
実験例1で作成した45mm×15mmのA7075アルミニウム合金片(厚さ3mm)を多数用意し、それぞれの端部に実験例19で作成した接着剤2を塗布して染み込まし処理を行った。一方、実験例15において作成したCFRP片(市販のCFRPプリプレグのみで構成されるCFRP部材)の粗面化範囲に接着剤2を塗布して染み込まし処理を行った。図14に示すように、A7075片とCFRP片の接着剤塗布領域同士を密着させて対とし、クリップで固定した。接着面積(図14の斜線部分)は0.5cm2程度となるようにした。これと同様の方法で、実験例1で作成したA7075片と実験例16において作成したCFRP片(市販のCFRPプリプレグと本発明のCFRPプリプレグで構成されるCFRP部材)同士を接着剤2によって接着した。即ち、A7075片の端部に接着剤2を塗布して染み込まし処理を行い、一方でCFRP片の粗面化した範囲に接着剤2を塗布して染み込まし処理を行い、双方の接着剤塗布領域同士を密着させて対とし、クリップで固定した。
A7075アルミニウム合金片に代えて、実験例2〜12で作成した各種金属合金片を用いて、実験例21と同様の接着実験を行った。即ち、実験例19で作成した接着剤2を使用して、実験例15で作成したCFRP片と各種金属合金片の接着実験を行い、実験例16で作成したCFRP片と各種金属合金片の接着実験を行った。その結果を表2に示す(実験22〜32)。
(1)マトリックス樹脂の作成
ビスフェノールA型エポキシ樹脂の単量体が主成分の分子量約370のエポキシ樹脂「JER828(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、多官能型のフェノールノボラック型エポキシ樹脂「JER154(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、アニリン型の3官能エポキシ樹脂「JER630(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、4官能のエポキシ樹脂であるテトラグリシジルジアミノジフェニルメタン「JER604(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、粒径分布の中心が16μmの純アルミニウム系アルミニウム合金粉体「フィラー用アルミニウムパウダー(東洋アルミニウム株式会社製)」、エポキシ樹脂の硬化剤である微粉型ジシアンジアミド「DICY7(ジャパンエポキシレジン株式会社製)」、硬化助剤として3−(3,4−ジクロルフェニル)−1,1−ジメチルウレア「DCMU99(保土ヶ谷化学工業社製)」、粒径分布の中心が15μm径のクレー(焼成カオリン)「サテントン5(竹原化学工業株式会社製)」を入手した。
引っ張り強度4.4GPaの炭素繊維「パイロフィルTR30S(三菱レイヨン株式会社製)」を使用した厚さ約0.23mmの平織りCFクロス「パイロフィル3110M(三菱レイヨン株式会社製)」を入手し130mm四方に裁断した。シリコーン樹脂使用の離型紙を200mm四方に切って木製平板の上に置き、4方をテープとピンで固定した。次いでその中央に上記CFクロスを敷いて、これもテープとピンで固定した。次いで前記(1)で作成したペースト状のマトリックス樹脂を、プラスチック製ヘラを使用してCFクロスの上からやや厚く均一になるように塗り広めた。塗布面上に200mm×200mmに切った0.01mm厚のポリエチレンフィルムを被せた。そのポリエチレンフィルムの中央部に重しとなるブロックを置き、一定圧で押さえ付けた状態で中央部から端部に向かって移動させた。これにより、マトリックス樹脂がCFクロス表面に染み出し、余分なマトリックス樹脂はCFクロスの端から外部に押し出される。その後、離型紙及びポリエチレンフィルムに挟まれ、マトリックス樹脂が塗布された状態のCFクロスの端を、カッターによって切断し、110mm×110mmの正方形状のシートを作成した。同様の操作を繰り返して、110mm×110mmの正方形状のシートを多数作成した。これら正方形状のシートをデシケータに入れて密閉し、デシケータ内を真空ポンプで減圧し、5分ほどして常圧に戻した。これによって、マトリックス樹脂及びCFクロス内部の空気を抜いて、マトリックス樹脂をCFクロス全体に行き渡らせる。このようにして作成した多数のCFRPプリプレグ(離型紙及びポリエチレンフィルムに挟まれた状態)を袋に封じ、5℃とした冷蔵庫に保管した。
図17に示す焼成治具1を用いてCFRP片とアルミニウム合金片をコキュア法で接着した接合体を作成する。金型本体2及び金型底板5を組み合わせると、金型本体2の側壁と金型底板5の上面によって金型凹部が形成される。この金型凹部を覆うように、0.05mm厚の離型用フィルム17を敷いた。この離型用フィルム17の上に、実験例1で得た45mm×18mm×3mm厚の表面処理済みA7075アルミニウム合金片11を置いた。このアルミニウム合金片11と金型本体2の側壁の空隙をポリテトラフルオロエチレン樹脂(以下、「PTFE」という。)製のスペーサ16で埋めた。
23…CFRP片
24…CFRP片
30…複合体
33…金属合金片
34…CFRP片
35…接着剤塗布領域
36…SPCC冷間圧延鋼板片
40…金属合金
41…セラミック質層
42…接着剤硬化物層
Claims (17)
- 炭素繊維とマトリックス樹脂からなるCFRPプリプレグであって、
前記マトリックス樹脂を構成するエポキシ樹脂分を100質量部としたときに、当該エポキシ樹脂分は(1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂単量体を主体とするビスフェノールA型エポキシ樹脂を45〜75質量部、(2)エポキシ基を3個以上有する多官能型であって且つ芳香環を有するエポキシ樹脂を55〜25質量部含み、
前記マトリックス樹脂は、硬化剤としてジシアンジアミド粉体を3〜6質量部含むことを特徴とするCFRPプリプレグ。 - 請求項1に記載したCFRPプリプレグであって、
(1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂オリゴマーが0〜15質量部含まれることを特徴とするCFRPプリプレグ。 - 請求項2に記載したCFRPプリプレグであって、
(2)エポキシ基を3個以上有する多官能型であって且つ芳香環を有するエポキシ樹脂のエポキシ当量が180以下であることを特徴とするCFRPプリプレグ。 - 請求項3に記載したCFRPプリプレグであって、
前記マトリックス樹脂は、硬化助剤として3−(3,4−ジクロルフェニル)−1,1−ジメチルウレアを1〜4質量部含むことを特徴とするCFRPプリプレグ。 - 請求項3に記載したCFRPプリプレグであって、
前記マトリックス樹脂は、充填材として粒径分布の中心が10〜30μmであるアルミニウム粉体を10〜30質量部含むことを特徴とするCFRPプリプレグ。 - 請求項5に記載したCFRPプリプレグであって、
前記マトリックス樹脂は、充填材として粒径分布の中心が10〜30μmであるクレーを10〜30質量部さらに含むことを特徴とするCFRPプリプレグ。 - 請求項3に記載したCFRPプリプレグであって、
前記マトリックス樹脂は、粒度分布の中心が10〜30μmの水酸基付きポリエーテルスルホン樹脂粉体を0〜30質量部含むことを特徴とするCFRPプリプレグ。 - 請求項3に記載したCFRPプリプレグと被着材の接合体であって、
当該CFRPプリプレグと被着材は1液性エポキシ接着剤を介して接着されており、
前記1液性エポキシ接着剤は、当該接着剤に含まれるエポキシ樹脂分を100質量部としたときに、
(1)ビスフェノールA型エポキシ樹脂単量体を主体とし、且つビスフェノールA型エポキシ樹脂オリゴマーを0〜15質量部含むビスフェノールA型エポキシ樹脂を45〜75質量部含み、
(2)エポキシ基を3個以上有する多官能型であって且つ芳香環を有するエポキシ当量が180以下のエポキシ樹脂を55〜25質量部含み、
硬化剤としてジシアンジアミド粉体を3〜6質量部含むことを特徴とする前記接合体。 - 請求項8に記載したCFRPプリプレグと被着材の接合体であって、
前記1液性エポキシ接着剤は、硬化助剤として3−(3,4−ジクロルフェニル)−1,1−ジメチルウレアを1〜4質量部含むことを特徴とする前記接合体。 - 請求項8に記載したCFRPプリプレグと被着材の接合体であって、
前記1液性エポキシ接着剤は、充填材として粒径分布の中心が10〜30μmであるアルミニウム粉体を10〜30質量部含むことを特徴とする前記接合体。 - 請求項10に記載したCFRPプリプレグと被着材の接合体であって、
前記1液性エポキシ接着剤は、充填材として粒径分布の中心が10〜30μmであるクレーを10〜30質量部さらに含むことを特徴とする前記接合体。 - 請求項8に記載したCFRPプリプレグと被着材の接合体であって、
前記1液性エポキシ接着剤は、粒度分布の中心が10〜30μmの水酸基付きポリエーテルスルホン樹脂粉体を0〜30質量部含むことを特徴とする前記接合体。 - 請求項8に記載したCFRPプリプレグと被着材の接合体であって、
前記1液性エポキシ接着剤は、スペーサーとして粒径分布の中心が75〜150μmの水酸基付きポリエーテルスルホン樹脂粉体又は金属粉体をさらに含むことを特徴とする前記接合体。 - 請求項8に記載したCFRPプリプレグと被着材の接合体であって、
前記被着材も請求項3に記載したCFRPプリプレグであることを特徴とする前記接合体。 - 請求項8に記載したCFRPプリプレグと被着材の接合体であって、
前記被着材は、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金、チタン合金、ステンレス鋼、及び鉄鋼材から選択されるいずれか1種の金属合金であって、
当該金属合金表面は、輪郭曲線要素の平均長さ(RSm)が0.8〜10μm、最大高さ(Rz)が0.2〜5μmであるミクロンオーダーの粗度を有し、且つ、その粗度を有する面内には5〜500nm周期の超微細凹凸が形成され、且つ、表層が金属酸化物又は金属リン酸化物の薄層であり、
前記CFRPプリプレグと当該金属合金が、前記超微細凹凸に侵入した1液性エポキシ接着剤を介して接合されていることを特徴とする前記接合体。 - 請求項3に記載したCFRPプリプレグ同士の接合体であって、
双方のCFRPプリプレグは、接着剤を介さずに各々のCFRPプリプレグのマトリックス樹脂を介して接合されていることを特徴とする前記接合体。 - 請求項3に記載したCFRPプリプレグと金属合金の接合体であって、
前記金属合金は、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金、チタン合金、ステンレス鋼、及び鉄鋼材から選択されるいずれか1種の金属合金であって、
当該金属合金表面は、輪郭曲線要素の平均長さ(RSm)が0.8〜10μm、最大高さ(Rz)が0.2〜5μmであるミクロンオーダーの粗度を有し、且つ、その粗度を有する面内には5〜500nm周期の超微細凹凸が形成され、且つ、表層が金属酸化物又は金属リン酸化物の薄層であり、
前記CFRPプリプレグと当該金属合金が、接着剤を介さずに前記超微細凹凸に侵入した当該CFRPプリプレグのマトリックス樹脂を介して接合されていることを特徴とする前記接合体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010234485A JP5714864B2 (ja) | 2009-11-02 | 2010-10-19 | Cfrpプリプレグと被着材の接合体 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009252294 | 2009-11-02 | ||
JP2009252294 | 2009-11-02 | ||
JP2010234485A JP5714864B2 (ja) | 2009-11-02 | 2010-10-19 | Cfrpプリプレグと被着材の接合体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011116950A true JP2011116950A (ja) | 2011-06-16 |
JP5714864B2 JP5714864B2 (ja) | 2015-05-07 |
Family
ID=44282639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010234485A Active JP5714864B2 (ja) | 2009-11-02 | 2010-10-19 | Cfrpプリプレグと被着材の接合体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5714864B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014167956A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Fujimori Kogyo Co Ltd | Fpc用電磁波シールド材 |
US9245463B2 (en) | 2012-01-06 | 2016-01-26 | Samsung Display Co., Ltd. | Display apparatus and method of manufacturing the same |
CN114456542A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-05-10 | 中北大学 | 一种碳纤维复合材料及其制备方法 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63140609A (ja) * | 1986-12-02 | 1988-06-13 | 日東電工株式会社 | 電気機器用筐体の製造方法 |
JPH0333176A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自転車接着フレーム用接着材料およびこれを用いたフレーム構造体とその製造方法 |
JPH03220225A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-09-27 | Asahi Chem Ind Co Ltd | プリプレグ用エポキシ樹脂組成物 |
JPH0446921A (ja) * | 1990-06-14 | 1992-02-17 | Asahi Chem Ind Co Ltd | プリプレグ用のエポキシ樹脂組成物 |
JPH06170847A (ja) * | 1992-12-10 | 1994-06-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | プリプレグの製造法 |
JPH06206221A (ja) * | 1993-01-12 | 1994-07-26 | Toyota Motor Corp | プリプレグ積層樹脂基複合材料 |
JPH11106477A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-20 | Toray Ind Inc | プリプレグ用エポキシ樹脂組成物 |
JP2005036095A (ja) * | 2003-06-23 | 2005-02-10 | Nagase Chemtex Corp | 接着剤組成物 |
JP2008054306A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-03-06 | Toray Ind Inc | 携帯電話筐体 |
WO2008133030A1 (ja) * | 2007-04-13 | 2008-11-06 | Taisei Plas Co., Ltd. | チタン合金複合体とその接合方法 |
JP2009035710A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-02-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物、これを用いたプリント配線板用樹脂ワニス、プリプレグ及び金属張積層板 |
JP2011073191A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Taisei Plas Co Ltd | Cfrpと被着材の接合体及びその製造方法 |
-
2010
- 2010-10-19 JP JP2010234485A patent/JP5714864B2/ja active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63140609A (ja) * | 1986-12-02 | 1988-06-13 | 日東電工株式会社 | 電気機器用筐体の製造方法 |
JPH0333176A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自転車接着フレーム用接着材料およびこれを用いたフレーム構造体とその製造方法 |
JPH03220225A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-09-27 | Asahi Chem Ind Co Ltd | プリプレグ用エポキシ樹脂組成物 |
JPH0446921A (ja) * | 1990-06-14 | 1992-02-17 | Asahi Chem Ind Co Ltd | プリプレグ用のエポキシ樹脂組成物 |
JPH06170847A (ja) * | 1992-12-10 | 1994-06-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | プリプレグの製造法 |
JPH06206221A (ja) * | 1993-01-12 | 1994-07-26 | Toyota Motor Corp | プリプレグ積層樹脂基複合材料 |
JPH11106477A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-20 | Toray Ind Inc | プリプレグ用エポキシ樹脂組成物 |
JP2005036095A (ja) * | 2003-06-23 | 2005-02-10 | Nagase Chemtex Corp | 接着剤組成物 |
JP2008054306A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-03-06 | Toray Ind Inc | 携帯電話筐体 |
WO2008133030A1 (ja) * | 2007-04-13 | 2008-11-06 | Taisei Plas Co., Ltd. | チタン合金複合体とその接合方法 |
JP2009035710A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-02-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物、これを用いたプリント配線板用樹脂ワニス、プリプレグ及び金属張積層板 |
JP2011073191A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Taisei Plas Co Ltd | Cfrpと被着材の接合体及びその製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9245463B2 (en) | 2012-01-06 | 2016-01-26 | Samsung Display Co., Ltd. | Display apparatus and method of manufacturing the same |
JP2014167956A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Fujimori Kogyo Co Ltd | Fpc用電磁波シールド材 |
CN114456542A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-05-10 | 中北大学 | 一种碳纤维复合材料及其制备方法 |
CN114456542B (zh) * | 2021-12-15 | 2023-07-21 | 中北大学 | 一种碳纤维复合材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5714864B2 (ja) | 2015-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5094849B2 (ja) | ステンレス鋼複合体 | |
JP5008040B2 (ja) | チタン合金複合体とその接合方法 | |
JP2011073191A (ja) | Cfrpと被着材の接合体及びその製造方法 | |
JP5129903B2 (ja) | マグネシウム合金複合体とその製造方法 | |
JP5295741B2 (ja) | 金属合金と繊維強化プラスチックの複合体及びその製造方法 | |
JP5554483B2 (ja) | 金属と樹脂の複合体及びその製造方法 | |
JP5139426B2 (ja) | 鋼材複合体及びその製造方法 | |
KR101161928B1 (ko) | 알루미늄 합금 복합체와 그 접합 방법 | |
JP4965649B2 (ja) | 銅合金複合体とその製造方法 | |
JP4906004B2 (ja) | 金属合金と繊維強化プラスチックの複合体の製造方法 | |
JP5191961B2 (ja) | 1液性エポキシ接着剤及び接着方法 | |
JP5372469B2 (ja) | 金属合金積層材 | |
JP2008307842A (ja) | 管状複合体とその製造方法 | |
JP2011042030A (ja) | 金属と被着物の接合体、及びその製造方法 | |
JP5295738B2 (ja) | 金属合金を含む接着複合体とその製造方法 | |
WO2009093668A1 (ja) | 金属合金と被着材の接合体とその製造方法 | |
JP2010269534A (ja) | 金属を含む接着複合体とその製造方法 | |
US10232587B2 (en) | Method for producing metal containing composite and metal containing composite formed by adhesion | |
JP5714864B2 (ja) | Cfrpプリプレグと被着材の接合体 | |
JP2011148937A (ja) | 溶剤型エポキシ接着剤及び接着方法 | |
JP2016221784A (ja) | Cfrpパイプと金属部品の一体組立品とその接着方法 | |
JP2009061648A (ja) | 金属合金を含む接着複合体とその製造方法 | |
JP2011104853A (ja) | 金属と炭素繊維強化樹脂との積層体とその製造方法 | |
JP2019005927A (ja) | 積層アルミニウム合金及びその製造方法、並びに積層体 | |
JP2004314375A (ja) | 接着体並びに表面処理方法および接着体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131018 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140522 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140603 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140804 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150210 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150312 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5714864 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |