JP2013091252A - 炭素繊維強化樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】炭素繊維がシート状基材に固定されて構成された内部構造材11と、該内部構造材を被覆するように設けられた樹脂被覆層12と、を備えた炭素繊維強化樹脂成形品10であり、内部構造材が炭素繊維とそれ以外の繊維との複合糸で形成され、成形型のキャビティに炭素繊維がシート状基材に固定されて構成された内部構造材を配置し、該キャビティ内に未固化樹脂材料を供給する成型工程を含む炭素繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【選択図】図2
Description
実施例1〜5及び比較例1のそれぞれについて、炭素繊維強化樹脂成形品の試験片を成型した。それぞれの構成は表1にも示す。
JIS K7203に基づく曲げ試験で用いる試験片及びJIS K 7110に基づくアイゾット衝撃試験で用いる試験片のそれぞれの形状のシート状基材として200μmのポリエチレンシートを準備し、それに炭素繊維のフィラメント糸(7μ×3000本 200tex)により縫い目長さを2mmとして刺繍を施して内部構造材を構成した。なお、刺繍は、炭素繊維の紡績糸が試験片の長さ方向に延びるように行った。
炭素繊維のフィラメント糸の代わりに、炭素繊維のフィラメント糸とポリプロピレン繊維のフィラメント糸とを1:1の割合で引き揃え、それらをポリプロピレン繊維により巻き縫いした複合糸(実施例1の炭素繊維のフィラメント糸と同一太さ)を用いたことを除いて実施例1と同様に曲げ試験用試験片及びアイゾット衝撃試験用試験片を成型し、それらの試験片を実施例2とした。実施例2の試験片の炭素繊維の体積割合は32%であった。
複合糸による縫い目長さを4mmとした内部構造材を用いたことを除いて実施例2と同様に曲げ試験用試験片及びアイゾット衝撃試験用試験片を成型し、それらの試験片を実施例3とした。実施例3の試験片の炭素繊維の体積割合は32%であった。
RIM成形により成型を行ったことを除いて実施例3と同様に曲げ試験用試験片及びアイゾット衝撃試験用試験片を成型し、それらの試験片を実施例4とした。実施例4の試験片の炭素繊維の体積割合は32%であった。
シート状基材への複合糸の固定量を2倍としたことを除いて実施例3と同様に曲げ試験用試験片及びアイゾット衝撃試験用試験片を成型し、それらの試験片を実施例5とした。実施例5の試験片の炭素繊維の体積割合は64%であった。
内部構造材を用いず、未固化樹脂材料として、マトリックス樹脂であるフェノール樹脂(フェノールアラルキル樹脂50質量%及びノボラックフェノール樹脂50質量%)100質量部に対し、PAN系炭素短繊維72.5質量部、グラファイト粉末17.5質量部、パラアラミド短繊維2.8質量部、及び硬化剤のヘキサミン15質量部を配合して混練したものを用いたことを除いて実施例1と同様に曲げ試験用試験片及びアイゾット衝撃試験用試験片を成型し、それらの試験片を比較例1とした。比較例1の試験片の炭素繊維の体積割合は31%であった。
<曲げ弾性率>
実施例1〜5及び比較例1のそれぞれについて、JIS K 7203に基づいて曲げ試験を実施した。そして、荷重−たわみ曲線から曲げ弾性率を求めた。なお、試行を4回(n=1〜4)行い、その平均値を求めた。
実施例1〜5及び比較例1のそれぞれについて、JIS K 7110に基づいてアイゾット衝撃試験を実施した。そして、測定結果から求めた吸収エネルギーに基づいてアイゾット衝撃値を算出した。
表2は試験結果を示す。
10 炭素繊維強化樹脂成形品
11 内部構造材
12 樹脂被覆層
13 シート状基材
14 縫付糸
Claims (9)
- 炭素繊維がシート状基材に固定されて構成された内部構造材と、該内部構造材を被覆するように設けられた樹脂被覆層と、を備えた炭素繊維強化樹脂成形品。
- 請求項1に記載された炭素繊維強化樹脂成形品において、
上記内部構造材が炭素繊維とそれ以外の繊維との複合糸で形成されている炭素繊維強化樹脂成形品。 - 請求項1又は2に記載された炭素繊維強化樹脂成形品において、
上記内部構造材が炭素繊維のフィラメント糸又は紡績糸で形成されている炭素繊維強化樹脂成形品。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載された炭素繊維強化樹脂成形品において、
上記内部構造材は、炭素繊維によりシート状基材に刺繍が施されて構成されている炭素繊維強化樹脂成形品。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載された炭素繊維強化樹脂成形品において、
炭素繊維の最大長さが1mm以上である炭素繊維強化樹脂成形品。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載された炭素繊維強化樹脂成形品において、
成形品に含まれる上記内部構造材を形成する炭素繊維の含有量が15〜95体積%である炭素繊維強化樹脂成形品。 - 成形型のキャビティに炭素繊維がシート状基材に固定されて構成された内部構造材を配置し、該キャビティ内に未固化樹脂材料を供給する成型工程を含む炭素繊維強化樹脂成形品の製造方法。
- 請求項7に記載された炭素繊維強化樹脂成形品の製造方法において、
上記成型工程をRIM成形、RTM成形、又はVaRTM成形で行う炭素繊維強化樹脂成形品の製造方法。 - 請求項7に記載された炭素繊維強化樹脂成形品の製造方法において、
内部構造材が炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維との複合糸で形成されており、
上記ブロック成型工程をプレス成形で行う炭素繊維強化樹脂成形品の製造方法。
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