JP2019031081A - 積層シート、コーティング繊維、コーティング繊維束及び複合材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る積層シートは、炭素質基材と、該炭素質基材の表面上に配置されている色調調整層とを備える積層シートであり、前記積層シートは、第1の表面と、該第1の表面とは反対側に第2の表面とを有し、前記積層シートの前記第1の表面側に前記炭素質基材が配置されており、前記積層シートの前記第2の表面側に前記色調調整層が配置されており、前記色調調整層は、前記積層シートの前記第2の表面の色調を、前記炭素質基材の表面の色調とは異なるようにする性質を有する層であり、前記色調調整層は、光透過性を有する。
【選択図】図1
Description
本発明に係る積層シート(以下、積層シート(1)と呼ぶことがある)は、炭素質基材と、上記炭素質基材の表面上に配置されている色調調整層(後述する第2の色調調整層と区別して、第1の色調調整層と呼ぶことがある)とを備える。上記積層シート(1)は、第1の表面と、上記第1の表面とは反対側に第2の表面とを有する。上記積層シート(1)の上記第1の表面側に、上記炭素質基材が配置されている。上記積層シート(1)の上記第2の表面側に、上記色調調整層が配置されている。上記色調調整層は、上記積層シート(1)の上記第2の表面の色調を、上記炭素質基材の表面の色調とは異なるようにする性質を有する層である。上記色調調整層は、光透過性を有する。
上記炭素質基材は、上記積層シート中において、上記積層シートの上記第1の表面側に配置される。上記炭素質基材の材料は、炭素質材料であり、上記炭素質材料は、一般的に黒色である。上記炭素質材料は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。炭素質基材の形状は、平坦なシート状であってもよい。炭素質基材は、織物、又は編物であってもよい。炭素質基材の形状が平坦なシート状である場合、表面に模様が存在していてもよい。
上記色調調整層は、上記炭素質基材の表面上に配置される層である。上記色調調整層は、上記積層シート中において、上記積層シートの上記第2の表面側に配置される。また、上記色調調整層は、光透過性を有する層である。
本発明に係るコーティング繊維は、炭素質繊維と、該炭素質繊維の表面上に配置されている色調調整層とを備える。本発明に係るコーティング繊維では、上記色調調整層は、MOx、又はMNxを含む層を有し、MOxの場合には、Mはn価の金属又は半金属を表し、かつxは0以上n/2未満の数を表し、MNxの場合には、Mはn価の金属又は半金属を表し、かつxは0以上n/3未満の数を表す。本発明に係るコーティング繊維では、上記色調調整層は、光透過性を有する。
本発明に係るコーティング繊維束は、複数の繊維を有し、上記繊維が上述したコーティング繊維を含む。
本発明に係る複合材料は、(1)上述した積層シートと、樹脂とを含むか、(2)上述したコーティング繊維と、樹脂とを含むか、(3)上述したコーティング繊維束と、樹脂とを含む。
炭素質基材として、炭素繊維(目付量200g/m2、フィラメント径7μm、密度12.5本/インチ)が綾織で織られた織物である炭素繊維基材(三菱ケミカル社製「TR3523 M」、厚さ0.21mm)を用いた。炭素質基材を真空装置内に設置し、5.0×10−4Pa以下となるまで真空排気した。続いて、アルゴンガスを導入して、DCマグネトロンスパッタリング法により、炭素質基材の表面上に、第1の色調調整層としてSiO0.5層(平均厚み15nm)を形成して、積層シートを得た。
第2の色調調整層の形成:
実施例1における炭素質基材を用意した。炭素質基材を真空装置内に設置し、5.0×10−4Pa以下となるまで真空排気した。続いて、アルゴンガスを導入して、DCマグネトロンスパッタリング法により、炭素質基材の表面上に、第2の色調調整層としてTi層(平均厚み30nm)を形成して、炭素質基材と第2の色調調整層との積層体を得た。
炭素質基材と第2の色調調整層との積層体を真空装置内に設置し、5.0×10−4Pa以下となるまで真空排気した。続いて、アルゴンガスを導入して、DCマグネトロンスパッタリング法により、第2の色調調整層の炭素質基材側とは反対の表面上に、第1の色調調整層としてSiO0.5層(平均厚み35nm)を形成して、積層シートを得た。
第1の色調調整層(SiO0.5層)の厚みを、表1に示すように変更したこと以外は、実施例2と同様にして、積層シートを得た。
実施例1における炭素質基材を用意した。この基材の表面上に、実施例1と同様にして、第1の色調調整層としてTiO0.1層(平均厚み30nm)を形成して、積層シートを得た。実施例9では、第2の色調調整層を形成しなかった。
実施例1における炭素質基材(三菱ケミカル社製「TR3523 M」、厚さ0.21mm)を、比較例1の評価対象とした。比較例1では、第1の色調調整層及び第2の色調調整層の双方を形成しなかった。
実施例1における炭素質基材を用意した。この炭素質基材の一方の面に、青色顔料を含む塗料を塗布して、着色層(光透過性を有しない色調調整層、平均厚み15μm)を形成し、第2の表面側に着色層が配置されている積層シートを得た。なお、比較例2の着色層(光透過性を有しない色調調整層)の可視光透過率は、1%未満であった。着色層は、光透過性を有していなかった。
実施例1における炭素質基材を用意した。この炭素質基材の一方の面に、赤色染料(Pigment Red 254)を含む塗料を塗布して、着色層(光透過性を有しない色調調整層、平均厚み10μm)を形成し、第2の表面側に着色層が配置されている積層シートを得た。なお、比較例3の着色層(光透過性を有しない色調調整層)の可視光透過率は、1%未満であった。着色層は、光透過性を有していなかった。
(1)色差
分光光度計(日立ハイテク社製「U−4100」)を用いて、JIS Z8781−4:2013に準拠して、積層シート(実施例1〜9及び比較例2,3)の第2の表面、及び炭素質基材(比較例1)の表面のL*a*b*表色系におけるL*、a*、b*を求めた。
上記(1)の測定において、明度L*を評価した。JIS Z8781−4:2013に準拠して、積層シートの第2の表面の明度L*と積層シートの炭素質基材の表面の明度L*との差を求めた。
分光光度計(日立ハイテク社製「U−4100」)を用いて、積層シート(実施例1〜9及び比較例2,3)の第2の表面、及び炭素質基材(比較例1)の表面の可視光反射率を求めた。
積層シートの第2の表面(実施例1〜9及び比較例2,3)、及び炭素質基材の表面(比較例1)の色目を目視にて確認した。色目は、JIS Z8102:2001に準拠して、分類した。
積層シートの第2の表面(実施例1〜9及び比較例2,3)を観察したときに、炭素質基材に用いた炭素繊維が有する凹凸形状が損なわれていないか及び表面模様が視認されるか、目視にて確認した。
○:凹凸形状が損なわれていない
×:凹凸形状が損なわれている
○:表面模様が視認される
×:表面模様が視認されない
積層シート(実施例1〜9及び比較例2,3)の第2の表面、及び炭素質基材(比較例1)の表面を観察したときに、炭素質基材に用いた炭素繊維が有する光沢感が損なわれていないか、目視にて確認した。
○:光沢感がある
×:光沢感がない
分光光度計(日立ハイテク社製「U−4100」)を用いて、第1の色調調整層(実施例1〜9及び比較例2,3)の可視光透過率を求めた。
積層シート(実施例1〜9及び比較例2,3)の第2の表面に幅15mm、長さ30mmの粘着テープ(積水化学工業製「セキスイセロテープNo252」)を貼り、2kgの圧着ローラーを一往復させ、貼り合わせたのち、粘着テープを剥がした。剥がした粘着テープに第1の色調調整層又は第2の色調調整層が付着しているか否かを確認した。
○:粘着テープに第1の色調調整層又は第2の色調調整層が付着していない
×:粘着テープに第1の色調調整層又は第2の色調調整層が付着している
1a…第1の表面
1b…第2の表面
2…炭素質基材
3…第1の色調調整層
4…第2の色調調整層
炭素質基材として、炭素繊維(目付量200g/m2、フィラメント径7μm、密度12.5本/インチ)が綾織で織られた織物である炭素繊維基材(三菱ケミカル社製「TR3523 M」、厚さ0.21mm)を用いた。炭素質基材を真空装置内に設置し、5.0×10−4Pa以下となるまで真空排気した。続いて、アルゴンガスを導入して、DCマグネトロンスパッタリング法により、炭素質基材の表面上に、第1の色調調整層としてSiO0.5層(平均厚み15nm)を形成して、積層シートを得た。
第2の色調調整層の形成:
参考例1における炭素質基材を用意した。炭素質基材を真空装置内に設置し、5.0×10−4Pa以下となるまで真空排気した。続いて、アルゴンガスを導入して、DCマグネトロンスパッタリング法により、炭素質基材の表面上に、第2の色調調整層としてTi層(平均厚み30nm)を形成して、炭素質基材と第2の色調調整層との積層体を得た。
参考例1における炭素質基材を用意した。この基材の表面上に、参考例1と同様にして、第1の色調調整層としてTiO0.1層(平均厚み30nm)を形成して、積層シートを得た。参考例9では、第2の色調調整層を形成しなかった。
参考例1における炭素質基材(三菱ケミカル社製「TR3523 M」、厚さ0.21mm)を、比較例1の評価対象とした。比較例1では、第1の色調調整層及び第2の色調調整層の双方を形成しなかった。
参考例1における炭素質基材を用意した。この炭素質基材の一方の面に、青色顔料を含む塗料を塗布して、着色層(光透過性を有しない色調調整層、平均厚み15μm)を形成し、第2の表面側に着色層が配置されている積層シートを得た。なお、比較例2の着色層(光透過性を有しない色調調整層)の可視光透過率は、1%未満であった。着色層は、光透過性を有していなかった。
参考例1における炭素質基材を用意した。この炭素質基材の一方の面に、赤色染料(Pigment Red 254)を含む塗料を塗布して、着色層(光透過性を有しない色調調整層、平均厚み10μm)を形成し、第2の表面側に着色層が配置されている積層シートを得た。なお、比較例3の着色層(光透過性を有しない色調調整層)の可視光透過率は、1%未満であった。着色層は、光透過性を有していなかった。
(1)色差
分光光度計(日立ハイテク社製「U−4100」)を用いて、JIS Z8781−4:2013に準拠して、積層シート(参考例1、実施例2〜8、参考例9及び比較例2,3)の第2の表面、及び炭素質基材(比較例1)の表面のL*a*b*表色系におけるL*、a*、b*を求めた。
分光光度計(日立ハイテク社製「U−4100」)を用いて、積層シート(参考例1、実施例2〜8、参考例9及び比較例2,3)の第2の表面、及び炭素質基材(比較例1)の表面の可視光反射率を求めた。
積層シートの第2の表面(参考例1、実施例2〜8、参考例9及び比較例2,3)、及び炭素質基材の表面(比較例1)の色目を目視にて確認した。色目は、JIS Z8102:2001に準拠して、分類した。
積層シートの第2の表面(参考例1、実施例2〜8、参考例9及び比較例2,3)を観察したときに、炭素質基材に用いた炭素繊維が有する凹凸形状が損なわれていないか及び表面模様が視認されるか、目視にて確認した。
積層シート(参考例1、実施例2〜8、参考例9及び比較例2,3)の第2の表面、及び炭素質基材(比較例1)の表面を観察したときに、炭素質基材に用いた炭素繊維が有する光沢感が損なわれていないか、目視にて確認した。
分光光度計(日立ハイテク社製「U−4100」)を用いて、第1の色調調整層(参考例1、実施例2〜8、参考例9及び比較例2,3)の可視光透過率を求めた。
積層シート(参考例1、実施例2〜8、参考例9及び比較例2,3)の第2の表面に幅15mm、長さ30mmの粘着テープ(積水化学工業製「セキスイセロテープNo252」)を貼り、2kgの圧着ローラーを一往復させ、貼り合わせたのち、粘着テープを剥がした。剥がした粘着テープに第1の色調調整層又は第2の色調調整層が付着しているか否かを確認した。
Claims (17)
- 炭素質基材と、該炭素質基材の表面上に配置されている色調調整層とを備える積層シートであり、
前記積層シートは、第1の表面と、該第1の表面とは反対側に第2の表面とを有し、
前記積層シートの前記第1の表面側に前記炭素質基材が配置されており、前記積層シートの前記第2の表面側に前記色調調整層が配置されており、
前記色調調整層は、前記積層シートの前記第2の表面の色調を、前記炭素質基材の表面の色調とは異なるようにする性質を有する層であり、
前記色調調整層は、光透過性を有する、積層シート。 - 前記色調調整層は、MOx、又はMNxを含む層を有し、
MOxの場合には、Mはn価の金属又は半金属を表し、かつxは0以上n/2未満の数を表し、
MNxの場合には、Mはn価の金属又は半金属を表し、かつxは0以上n/3未満の数を表す、請求項1に記載の積層シート。 - 炭素質基材と、該炭素質基材の表面上に配置されている色調調整層とを備える積層シートであり、
前記積層シートは、第1の表面と、該第1の表面とは反対側に第2の表面とを有し、
前記積層シートの前記第1の表面側に前記炭素質基材が配置されており、前記積層シートの前記第2の表面側に前記色調調整層が配置されており、
前記色調調整層は、MOx、又はMNxを含む層を有し、
MOxの場合には、Mはn価の金属又は半金属を表し、かつxは0以上n/2未満の数を表し、
MNxの場合には、Mはn価の金属又は半金属を表し、かつxは0以上n/3未満の数を表し、
前記色調調整層は、光透過性を有する、積層シート。 - 前記色調調整層は顔料を含まず、かつ、前記色調調整層は染料を含まない、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層シート。
- 前記炭素質基材は炭素繊維基材である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層シート。
- MOxにおけるM及びMNxにおけるMはそれぞれ、ケイ素、ゲルマニウム、ガリウム、亜鉛、銀、金、チタン、アルミニウム、スズ、銅、鉄、モリブデン、ニオブ、又はインジウムである、請求項2〜5のいずれか1項に記載の積層シート。
- 前記色調調整層の平均厚みが1nm以上200nm以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層シート。
- 前記色調調整層の可視光透過率が8%以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の積層シート。
- 前記積層シートの前記第2の表面と、前記炭素質基材の表面との、JIS Z8781−4:2013に準拠して測定されるL*a*b*表色系における色差ΔE*abが10以上である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層シート。
- JIS Z8781−4:2013に準拠したL*a*b*表色系における明度の測定において、前記積層シートの前記第2の表面の明度L*が、前記炭素質基材の表面の明度L*よりも5以上高い、請求項1〜9のいずれか1項に記載の積層シート。
- 前記色調調整層を第1の色調調整層として備え、
前記炭素質基材と前記第1の色調調整層との間に、第2の色調調整層をさらに備える、請求項1〜10のいずれか1項に記載の積層シート。 - 前記第1の色調調整層に最も多く含まれる金属元素又は半金属元素が、ケイ素であり、
前記第2の色調調整層に最も多く含まれる金属元素又は半金属元素が、ゲルマニウム、亜鉛、銀、金、チタン、アルミニウム、スズ、銅、鉄、モリブデン、ニオブ、又はインジウムである、請求項11に記載の積層シート。 - 炭素質繊維と、該炭素質繊維の表面上に配置されている色調調整層とを備えるコーティング繊維であり、
前記色調調整層は、MOx、又はMNxを含む層を有し、
MOxの場合には、Mはn価の金属又は半金属を表し、かつxは0以上n/2未満の数を表し、
MNxの場合には、Mはn価の金属又は半金属を表し、かつxは0以上n/3未満の数を表し、
前記色調調整層は、光透過性を有する、コーティング繊維。 - 複数の繊維を有し、
前記繊維が請求項13に記載のコーティング繊維を含む、コーティング繊維束。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載の積層シートと、
樹脂とを含む、複合材料。 - 請求項13に記載のコーティング繊維と、
樹脂とを含む、複合材料。 - 請求項14に記載のコーティング繊維束と、
樹脂とを含む、複合材料。
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JP2005088452A (ja) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Dainippon Printing Co Ltd | ガスバリア性フィルム及びそれを用いてなる積層体 |
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