JP6430593B1 - シート材、発泡体の製造方法、成形材料、及びシート材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
本発明のシート材は、樹脂シート11と、繊維不織布5とを有する。樹脂シート11は、エポキシ樹脂、未発泡の状態にある発泡剤6、及び高温硬化剤を含有し、エポキシ樹脂と高温硬化剤との反応が生じていないことで未硬化の状態にあり、繊維不織布5は樹脂シート11に埋め込まれている。発泡剤6は、第1温度において発泡を開始し、高温硬化剤は、第1温度よりも高い第2温度においてエポキシ樹脂との反応を開始する。
【選択図】図2
Description
エポキシ樹脂、未発泡の状態にある発泡剤、及び高温硬化剤を含有し、前記エポキシ樹脂と前記高温硬化剤との反応が生じていないことで未硬化の状態にある樹脂シートと、
前記樹脂シートに埋め込まれている繊維不織布とを有し、
前記発泡剤は、第1温度において発泡を開始し、前記高温硬化剤は、前記第1温度よりも高い第2温度において前記エポキシ樹脂との反応を開始するシート材。
前記シート材を、前記第2温度以上の温度で加熱することで、前記発泡剤の熱膨張を生じさせた後、前記エポキシ樹脂と前記高温硬化剤との反応を生じさせて、前記シート材を硬化させる発泡硬化行程を有する発泡体の製造方法。
前記シート材が貼り付けられた板材を用いて、内部の壁面に前記シート材が貼り付けられた箱体を形成する箱体形成工程とをさらに備え、
前記発泡硬化工程では、前記箱体が前記第2温度以上の温度で加熱される、請求項2に記載の発泡体の製造方法。
樹脂組成物と、
繊維不織布とを含み、
前記樹脂組成物には、エポキシ樹脂と、第1温度において熱膨張を開始する発泡剤と、前記第1温度よりも高い第2温度において前記エポキシ樹脂との反応を開始する高温硬化剤と、前記第1温度よりも低い第3温度において前記エポキシ樹脂との反応を開始する低温硬化剤とが含まれる成形材料。
前記低温硬化材は、アミンアダクト系の硬化剤、マイクロカプセル型の硬化剤のいずれかであり、
前記高温硬化剤は、ジシアンジアミド、芳香族アミン系の異性体、イミダゾール化合物、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、又は酸無水物のうちのいずれか1種又は2種以上の組み合わせである、項5に記載の成形材料。
2つのロールの間に、前記繊維不織布や前記樹脂組成物を供給して、前記2つのロールによる加圧で、前記樹脂組成物に前記繊維不織布を埋め込む加圧工程と、
前記繊維不織布が埋め込まれた前記樹脂組成物を、前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱することで、前記低温硬化剤と前記高温硬化剤とのうち、前記低温硬化剤のみを前記エポキシ樹脂と反応させることで、前記樹脂組成物の粘性を高めて、前記樹脂組成物を、未硬化の樹脂シートにする加熱工程とを有するシート材の製造方法。
前記加熱工程では、前記繊維不織布が埋め込まれた前記樹脂組成物が、乾燥炉内で前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱されることで、前記樹脂組成物が、前記未硬化の樹脂シートとされる項10に記載のシート材の製造方法。
前記加熱工程では、前記繊維不織布が埋め込まれた前記樹脂組成物と、当該樹脂組成物を挟み込む前記一対の離型紙或いは離型フィルムとが、乾燥炉内で前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱されることで、前記一対の離型紙或いは離型フィルムに挟み込まれた前記樹脂組成物が、前記未硬化の樹脂シートとされる項11に記載のシート材の製造方法。
前記加熱工程では、前記繊維不織布が埋め込まれた前記樹脂組成物が、乾燥炉内で前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱されることで、前記繊維不織布が埋め込まれた前記樹脂組成物が、前記未硬化の樹脂シートとされる項9に記載のシート材の製造方法。
前記挟み込み工程では、前記繊維不織布が前記樹脂シートに埋め込まれているシート材が、一対の離型紙或いは離型フィルムによって挟み込まれる請求項13に記載のシート材の製造方法。
前記加圧工程では、ロールコーターが備える第6及び第7のロールの間に、前記繊維不織布や、前記樹脂組成物が塗布された前記第1の離型紙或いは離型フィルムが供給されることで、第6及び第7のロールによる加圧で、前記樹脂組成物の流れを境とする一方側から前記繊維不織布が前記樹脂組成物に埋め込まれ、
前記加熱工程では、前記樹脂組成物が表面に塗布され、且つ、当該樹脂組成物に前記繊維不織布が埋め込まれている前記第1の離型紙或いは離型フィルムが、乾燥炉内で前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱されることで、前記繊維不織布が埋め込まれた樹脂組成物が、前記未硬化の樹脂シートとされる項9に記載のシート材の製造方法。
前記重ね合わせ工程では、前記繊維不織布が前記樹脂シートに埋め込まれているシート材の上に第2の離型紙或いは離型フィルムが重ね合わされることで、前記シート材が、前記第1及び第2の離型紙或いは離型フィルムによって挟み込まれた状態とされる項15に記載のシート材の製造方法。
前記樹脂組成物を、前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱することで、前記低温硬化剤と前記高温硬化剤とのうち、前記低温硬化剤のみを前記エポキシ樹脂と反応させることで、前記樹脂組成物の粘性を高めて、前記樹脂組成物を、未硬化の樹脂シートにする加熱工程と、
2つのロールの間に、前記繊維不織布や前記樹脂シートを供給して、前記2つのロールによる加圧で、前記樹脂シートに前記繊維不織布の繊維を埋め込む加圧工程とを有するシート材の製造方法。
前記加圧工程では、熱ロールラミネーターが備える第8及び第9のロールの間に、一対の離型紙或いは離型フィルムと、これらの間に配置される一対の前記繊維不織布と、これらの間に配置される前記樹脂シートとを供給することで、第8及び第9のロールによる加熱及び加圧で、前記樹脂シートを軟化させて、前記樹脂シートの流れを境とする両側から前記繊維不織布が前記樹脂シートに埋め込まれる項18に記載のシート材の製造方法。
2つのロールの間に、繊維不織布5や樹脂組成物4を供給して、2つのロールによる加圧で、樹脂組成物4に繊維不織布5を埋め込む加圧工程を行った後、
繊維不織布5が埋め込まれた樹脂組成物4を、第3温度以上第1温度未満の温度で加熱することで、低温硬化剤と高温硬化剤とのうち、低温硬化剤のみをエポキシ樹脂と反応させることで、樹脂組成物4の粘性を高めて、樹脂組成物4を未硬化の樹脂シート11にする加熱工程を行うシート材10の製造方法。
樹脂組成物4を、第3温度以上第1温度未満の温度で加熱することで、低温硬化剤と高温硬化剤とのうち、低温硬化剤のみをエポキシ樹脂と反応させることで、樹脂組成物4の粘性を高めて、樹脂組成物4を未硬化の樹脂シート11にする加熱工程を行った後、
2つのロールの間に、繊維不織布5や樹脂シート11を供給して、2つのロールによる加圧で、樹脂シート11に繊維不織布5を埋め込む加圧工程を行うシート材10の製造方法。
図3の成形システム20による製法では、一対の離型紙33,33或いは離型フィルムが省略されることで、加圧工程では、ロールコーター30が備える第1及び第2のロール31,32の間に、一対の繊維不織布5,5や、これら不織布5,5の間に流し込まれる樹脂組成物4が供給されることで、第1及び第2のロール31,32による加圧によって、樹脂組成物4の流れを境とする両側から繊維不織布5,5が樹脂組成物4に埋め込まれる。そして、加熱工程では、繊維不織布5,5が埋め込まれた樹脂組成物4が、乾燥炉100内で第3温度以上第1温度未満の温度で加熱されることで、樹脂組成物4が、未硬化の樹脂シートとされる。
図4の成形システム21による製法では、グラビアコーター35による加圧工程や、乾燥炉100による加熱工程のみが実施されて、一対の離型紙38,38或いは離型フィルムによってシート材10を挟み込む工程(挟み込み工程)は省略される。
図5の成形システム22による製法では、コンマコーター41や第5のロール42による塗布工程や、ロールコーター43による加圧工程や、乾燥炉100による加熱工程のみが実施されて、シート材10の上に第2の離型紙48或いは離型フィルムを重ね合せる重ね合わせ工程は省略される(第1の離型紙45或いは離型フィルムについては、塗布工程や加圧工程や加熱工程で使用される)。
図6の成形システム23による製法では、加熱工程において、樹脂組成物4が、乾燥炉100内で第3温度以上第1温度未満の温度で加熱されることで、樹脂組成物4が、未硬化の樹脂シート11とされる。そして、加圧工程では、一対の離型紙53,53或いは離型フィルムが省略されることで、熱ロールラミネーター50が備える第8及び第9のロール51,52の間に、一対の繊維不織布5,5と、これら不織布5,5の間に配置される樹脂シート11とが供給されて、第8及び第9のロール51,52による加熱及び加圧で、樹脂シート11が軟化して、樹脂シート11の流れを境とする両側から繊維不織布5,5が樹脂シート11に埋め込まれる。
4 樹脂組成物、
5 繊維不織布、
6 発泡剤、
10 シート材、
11 樹脂シート、
30 ロールコーター、
31 第1のロール
32 第2のロール
33,38,45,48,53 離型紙、
35 グラビアコーター、
36 第3のロール
37 第4のロール
41 コンマコーター、
42 第5のロール、
43 ロールコーター、
46 第6のロール、
47 第7のロール、
50 熱ロールラミネーター、
51 第8のロール、
52 第9のロール、
72 板材、
73 箱体を構成する他の板材、
74 箱体、
75 内部空間、
100 乾燥炉、
E エポキシ樹脂、
H 発泡粒子、
S 繊維
Claims (20)
- 発泡体を製造するために使用されるシート材であって、
エポキシ樹脂、未発泡の状態にある発泡剤、及び高温硬化剤を含有し、前記エポキシ樹脂と前記高温硬化剤との反応が生じていないことで未硬化の状態にある樹脂シートと、
前記樹脂シートに埋め込まれている繊維不織布とを有し、
前記発泡剤は、第1温度において発泡を開始し、前記高温硬化剤は、前記第1温度よりも高い第2温度において前記エポキシ樹脂との反応を開始するシート材。 - 請求項1に記載のシート材を用いて、発泡体を製造する方法であって、
前記シート材を、前記第2温度以上の温度で加熱することで、前記発泡剤の熱膨張を生じさせた後、前記エポキシ樹脂と前記高温硬化剤との反応を生じさせて、前記シート材を硬化させる発泡硬化行程を有する発泡体の製造方法。 - 前記シート材を板材の表面に貼り付ける貼付工程と、
前記シート材が貼り付けられた板材を用いて、内部の壁面に前記シート材が貼り付けられた箱体を形成する箱体形成工程とをさらに備え、
前記発泡硬化工程では、前記箱体が前記第2温度以上の温度で加熱される、請求項2に記載の発泡体の製造方法。 - 前記板材や、前記箱体を構成する他の板材は、炭素繊維プリプレグである、請求項3に記載の発泡体の製造方法。
- 発泡体を製造するために使用される成形材料であって、
樹脂組成物と、
繊維不織布とを含み、
前記樹脂組成物には、エポキシ樹脂と、第1温度において熱膨張を開始する発泡剤と、前記第1温度よりも高い第2温度において前記エポキシ樹脂との反応を開始する高温硬化剤と、前記第1温度よりも低い第3温度において前記エポキシ樹脂との反応を開始する低温硬化剤とが含まれる成形材料。 - 前記エポキシ樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂のいずれかであり、
前記低温硬化材は、アミンアダクト系の硬化剤、マイクロカプセル型の硬化剤のいずれかであり、
前記高温硬化剤は、ジシアンジアミド、芳香族アミン系の異性体、イミダゾール化合物、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、又は酸無水物のうちのいずれか1種又は2種以上の組み合わせである請求項5に記載の成形材料。 - 前記繊維不織布は、ガラス繊維、カーボン繊維、有機繊維のいずれから形成されている請求項5又は6に記載の成形材料。
- 前記発泡剤は、揮発性液体を熱可塑性高分子殻で内包した熱膨張性マイクロカプセル、或いは、加熱による分解で、窒素ガス、炭酸ガス、一酸化炭素、アンモニアガス、又は水素ガスを発生する薬剤である、請求項5乃至7のいずれかに記載の成形材料。
- 請求項5乃至8のいずれかに記載の成形材料を用いて、中間体としてのシート材を製造する方法であって、
2つのロールの間に、前記繊維不織布や前記樹脂組成物を供給して、前記2つのロールによる加圧で、前記樹脂組成物に前記繊維不織布を埋め込む加圧工程と、
前記繊維不織布が埋め込まれた前記樹脂組成物を、前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱することで、前記低温硬化剤と前記高温硬化剤とのうち、前記低温硬化剤のみを前記エポキシ樹脂と反応させることで、前記樹脂組成物の粘性を高めて、前記樹脂組成物を、未硬化の樹脂シートにする加熱工程とを有するシート材の製造方法。 - 前記加圧工程では、前記樹脂組成物の流れを境とする両側から前記繊維不織布が前記樹脂組成物に埋め込まれる請求項9に記載のシート材の製造方法。
- 前記加圧工程では、ロールコーターが備える第1及び第2のロールの間に、一対の前記繊維不織布や、これらの間に流し込まれる前記樹脂組成物が供給されることで、第1及び第2のロールによる加圧によって、前記樹脂組成物の流れを境とする両側から前記繊維不織布が前記樹脂組成物に埋め込まれ、
前記加熱工程では、前記繊維不織布が埋め込まれた前記樹脂組成物が、乾燥炉内で前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱されることで、前記樹脂組成物が、前記未硬化の樹脂シートとされる請求項10に記載のシート材の製造方法。 - 前記加圧工程では、ロールコーターが備える第1及び第2のロールの間に、一対の離型紙或いは離型フィルムや、これらの間に配置される一対の前記繊維不織布や、これらの間に流し込まれる前記樹脂組成物が供給され、
前記加熱工程では、前記繊維不織布が埋め込まれた前記樹脂組成物と、当該樹脂組成物を挟み込む前記一対の離型紙或いは離型フィルムとが、乾燥炉内で前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱されることで、前記一対の離型紙或いは離型フィルムに挟み込まれた前記樹脂組成物が、前記未硬化の樹脂シートとされる請求項11に記載のシート材の製造方法。 - 前記加圧工程では、グラビアコーターが備える第3及び第4のロールの間に、前記繊維不織布が供給されるとともに、第3のロールの表面に塗布された前記樹脂組成物が、第3のロールの回転によって第3及び第4のロールの間に供給されることで、第3及び第4のロールによる加圧で、前記樹脂組成物の流れを境とする一方側から前記繊維不織布が樹脂組成物に埋め込まれ、
前記加熱工程では、前記繊維不織布が埋め込まれた前記樹脂組成物が、乾燥炉内で前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱されることで、前記繊維不織布が埋め込まれた前記樹脂組成物が、前記未硬化の樹脂シートとされる請求項9に記載のシート材の製造方法。 - 前記加熱工程の後に実施される挟み込み工程をさらに有し、
前記挟み込み工程では、前記繊維不織布が前記樹脂シートに埋め込まれているシート材が、一対の離型紙或いは離型フィルムによって挟み込まれる請求項13に記載のシート材の製造方法。 - 前記加圧工程の前に実施される塗布工程をさらに有し、
前記塗布工程では、第5のロールによって搬送される第1の離型紙或いは離型フィルムの表面に、コンマコーターを用いて前記樹脂組成物を塗布することが行われ、
前記加圧工程では、ロールコーターが備える第6及び第7のロールの間に、前記繊維不織布や、前記樹脂組成物が塗布された前記第1の離型紙或いは離型フィルムが供給されることで、第6及び第7のロールによる加圧で、前記樹脂組成物の流れを境とする一方側から前記繊維不織布が前記樹脂組成物に埋め込まれ、
前記加熱工程では、前記樹脂組成物が表面に塗布され、且つ、当該樹脂組成物に前記繊維不織布が埋め込まれている前記第1の離型紙或いは離型フィルムが、乾燥炉内で前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱されることで、前記繊維不織布が埋め込まれた樹脂組成物が、前記未硬化の樹脂シートとされる請求項9に記載のシート材の製造方法。 - 前記加熱工程の後に実施される重ね合わせ工程をさらに有し、
前記重ね合わせ工程では、前記繊維不織布が前記樹脂シートに埋め込まれているシート材の上に第2の離型紙或いは離型フィルムが重ね合わされることで、前記シート材が、前記第1及び第2の離型紙或いは離型フィルムによって挟み込まれた状態とされる請求項15に記載のシート材の製造方法。 - 請求項5乃至8のいずれかに記載の成形材料を用いて、中間体としてのシート材を製造する方法であって、
前記樹脂組成物を、前記第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱することで、前記低温硬化剤と前記高温硬化剤とのうち、前記低温硬化剤のみを前記エポキシ樹脂と反応させることで、前記樹脂組成物の粘性を高めて、前記樹脂組成物を、未硬化の樹脂シートにする加熱工程と、
2つのロールの間に、前記繊維不織布や前記樹脂シートを供給して、前記2つのロールによる加圧で、前記樹脂シートに前記繊維不織布を埋め込む加圧工程とを有するシート材の製造方法。 - 前記加圧工程では、前記樹脂シートの流れを境とする両側から前記繊維不織布が前記樹脂組成物に埋め込まれる請求項17に記載のシート材の製造方法。
- 前記加熱工程では、前記樹脂組成物が、乾燥炉内で第3温度以上前記第1温度未満の温度で加熱されることで、前記樹脂組成物が、前記未硬化の樹脂シートとされ、
前記加圧工程では、熱ロールラミネーターが備える第8及び第9のロールの間に、一対の前記繊維不織布と、これらの間に配置される前記樹脂シートとを供給することで、第8及び第9のロールによる加熱及び加圧で、前記樹脂シートを軟化させて、前記樹脂シートの流れを境とする両側から前記繊維不織布が前記樹脂シートに埋め込まれる請求項18に記載のシート材の製造方法。 - 前記加圧工程では、熱ロールラミネーターが備える第8及び第9のロールの間に、一対の離型紙或いは離型フィルムと、これらの間に配置される一対の前記繊維不織布と、これらの間に配置される前記樹脂シートとが供給される請求項19に記載のシート材の製造方法。
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