JP6538256B1 - 樹脂シート、樹脂シートの製造方法、積層体、積層体の製造方法、及び炭素繊維強化プラスチックの成形方法 - Google Patents
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Abstract
Description
作業2:図11(c)に示すように、液体状の樹脂M(エポキシ樹脂やウレタン樹脂等)でピンホールAを埋めて、樹脂Mを硬化させる。
作業3:図11(d)に示すように、CFRPの表面を研磨して、CFRPの表面に付着している樹脂Mを除去する。
作業4:図11(e)に示すように、CFRPの表面に塗装を施す(CFRPの表面に塗料Dを塗布する)。
前記プリプレグは、エポキシ樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物が炭素繊維基材に含浸されたものであって、
前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂は、常温で固形状或いは半固形状を呈するものであり、90℃〜110℃に加熱されることで、液状化して粘度が低くなり、さらに加熱されることで、硬化材との反応が進行して固体状になり、
前記樹脂シートは、エポキシ樹脂、硬化剤、及び熱可塑性樹脂を含む材料から形成されており、
前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂が液状化している間において、前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂の粘度は、1Pa・s〜50 Pa・sであり、前記樹脂シートの最低粘度は、50Pa・s〜500Pa・sの範囲にあることを特徴とする樹脂シート。
前記樹脂シートに含まれる硬化剤は、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂のうちのいずれか1種又は2種以上の組み合わせである、項1又は2に記載の樹脂シート。
前記樹脂シートに含まれる熱可塑性樹脂は、前記樹脂シートに含まれるエポキシ樹脂と相溶して透明となり、当該エポキシ樹脂が硬化した後も透明である、項1乃至4のいずれかに記載の樹脂シート。
前記樹脂シートの材料を離型紙或いは離型フィルム上に塗工する塗工工程と、
前記樹脂シートの材料が塗工された前記離型紙或いは離型フィルムを乾燥機内で加熱する加熱工程と、
加熱によって成形された前記樹脂シートを前記離型紙或いは離型フィルムから剥離する剥離工程とを有する樹脂シートの製造方法。
前記プリプレグに積層される項1乃至5のいずれかに記載の樹脂シートとを備え、
前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂は、常温で固形状或いは半固形状を呈するものであり、90℃〜110℃に加熱されることで、液状化して粘度が低くなり、さらに加熱されることで、硬化材との反応が進行して固体状になり、
前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂が液状化している間において、前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂の粘度は、1Pa・s〜50 Pa・sであることを特徴とする積層体。
前記プリプレグの樹脂組成物に含まれる硬化剤は、ジシアンジアミドである、項7に記載の積層体。
前記硬化促進剤は、イミダゾール及び3級ホスフォニウム塩のうちののいずれか1種又は2種の組み合わせである、項7又は8に記載の積層体。
前記樹脂シートを製造する工程と、
前記プリプレグを製造する工程と、
前記プリプレグに前記樹脂シートを積層する工程とを有し、
前記樹脂シートを製造する工程では、前記樹脂シートの材料を離型紙或いは離型フィルム上に塗工する塗工工程と、前記樹脂シートの材料が塗工された前記離型紙或いは離型フィルムを乾燥機内で加熱する加熱工程と、加熱によって成形された前記樹脂シートを前記離型紙或いは離型フィルムから剥離する剥離工程とが実施され、
前記プリプレグを製造する工程では、エポキシ樹脂及び硬化剤を含むシート材を、炭素繊維基材の上側及び下側に重ね合わせたものを、一対の熱ローラの間に送り込むことで、前記シート材に含まれていたエポキシ樹脂及び硬化剤を、前記炭素繊維機材に含漬させることが行われる、積層体の製造方法。
真空パックの内部に積層体を配置する工程と、
型の内部に前記真空パックを配置する工程と、
オートクレーブの内部に前記型を配置する工程と、
前記オートクレーブ内の気圧を高めることで前記積層体に圧力を加え、且つ、前記オートクレーブ内に配置された前記型の温度を高めることで前記積層体に熱を加える工程とを有する成形方法。
上型と下型とによって前記積層体を挟み込む工程と、
一対の熱板によって前記上型及び前記下型を挟み込むことで、前記積層体に熱及び圧力を加える工程とを有する成形方法。
2,3,4,5 積層体
A 気泡、ピンホール
P プリプレグ
Q 重合体
S 樹脂組成物
T 炭素繊維基材
Claims (14)
- プリプレグに積層される樹脂シートであって、
前記プリプレグは、エポキシ樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物が炭素繊維基材に含浸されたものであって、
前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂は、常温で固形状或いは半固形状を呈するものであり、90℃〜110℃に加熱されることで、液状化して粘度が低くなり、さらに加熱されることで、硬化材との反応が進行して固体状になり、
前記樹脂シートは、エポキシ樹脂、硬化剤、及び熱可塑性樹脂を含む材料から形成されており、
前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂が液状化している間において、前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂の粘度は、1Pa・s〜50Pa・sであり、前記樹脂シートの最低粘度は、50Pa・s〜500Pa・sの範囲にあることを特徴とする樹脂シート。 - 前記樹脂シートに含まれる熱可塑性樹脂は、フェノキシ樹脂、ポリカーボネード樹脂、ポリアリレート樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂のうちのいずれか1種又は2種以上の組み合わせである、請求項1に記載の樹脂シート。
- 前記樹脂シートに含まれるエポキシ樹脂は、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、脂環式エポキシ樹脂、3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートのうちのいずれか1種又は2種以上の組み合わせであり、
前記樹脂シートに含まれる硬化剤は、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂のうちのいずれか1種又は2種以上の組み合わせである、請求項1又は2に記載の樹脂シート。 - 前記樹脂シートでは、前記エポキシ樹脂及び前記熱可塑性樹脂に含まれる固形分100重量部に対して、前記熱可塑性樹脂に含まれる固形分が20〜50重量部とされている、請求項1乃至3のいずれかに記載の樹脂シート。
- 前記樹脂シートに含まれるエポキシ樹脂及び硬化剤は、前記樹脂シートに含まれるエポキシ樹脂が固体状になったときに、透明であり、
前記樹脂シートに含まれる熱可塑性樹脂は、前記樹脂シートに含まれるエポキシ樹脂と相溶して透明となり、当該エポキシ樹脂が硬化した後も透明である、請求項1乃至4のいずれかに記載の樹脂シート。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の樹脂シートの製造方法であって、
前記樹脂シートの材料を離型紙或いは離型フィルム上に塗工する塗工工程と、
前記樹脂シートの材料が塗工された前記離型紙或いは離型フィルムを乾燥機内で加熱する加熱工程と、
加熱によって成形された前記樹脂シートを前記離型紙或いは離型フィルムから剥離する剥離工程とを有する樹脂シートの製造方法。 - エポキシ樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物が炭素繊維基材に含浸されているプリプレグと、
前記プリプレグに積層される請求項1乃至5のいずれかに記載の樹脂シートとを備え、
前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂は、常温で固形状或いは半固形状を呈するものであり、90℃〜110℃に加熱されることで、液状化して粘度が低くなり、さらに加熱されることで、硬化材との反応が進行して固体状になり、
前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂が液状化している間において、前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂の粘度は、50Pa・s〜500Pa・sであることを特徴とする積層体。 - 前記プリプレグの樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂は、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、脂環式エポキシ樹脂、3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートのうちのいずれか1種又は2種以上の組み合わせであり、
前記プリプレグの樹脂組成物に含まれる硬化剤は、ジシアンジアミドである、請求項7に記載の積層体。 - 前記プリプレグの樹脂組成物及び前記樹脂シートには、硬化促進剤が含まれており、 前記硬化促進剤は、イミダゾール及び3級ホスフォニウム塩のうちののいずれか1種又は2種の組み合わせである、請求項7又は8に記載の積層体。
- 前記プリプレグの樹脂組成物及び前記樹脂シートには、前記エポキシ樹脂100重量部に対して、前記硬化剤が80〜100重量部の割合で含まれ、前記硬化促進剤が80〜100重量部の割合で含まれる請求項9に記載の積層体。
- 複数の前記プリプレグを重ね合わせた重合体に、前記樹脂シートが積層されている、請求項7乃至10のいずれかに記載の積層体。
- 請求項7乃至11のいずれかに記載の積層体を製造する製造方法であって、
前記樹脂シートを製造する工程と、
前記プリプレグを製造する工程と、
前記プリプレグに前記樹脂シートを積層する工程とを有し、
前記樹脂シートを製造する工程では、前記樹脂シートの材料を離型紙或いは離型フィルム上に塗工する塗工工程と、前記樹脂シートの材料が塗工された前記離型紙或いは離型フィルムを乾燥機内で加熱する加熱工程と、加熱によって成形された前記樹脂シートを前記離型紙或いは離型フィルムから剥離する剥離工程とが実施され、
前記プリプレグを製造する工程では、エポキシ樹脂及び硬化剤を含むシート材を、炭素繊維基材の上側及び下側に重ね合わせたものを、一対の熱ローラの間に送り込むことで、前記シート材に含まれていたエポキシ樹脂及び硬化剤を、前記炭素繊維機材に含漬させることが行われる、積層体の製造方法。 - 請求項7乃至11のいずれかに記載の積層体を用いて炭素繊維強化プラスチックを成形する方法であって、
真空パックの内部に積層体を配置する工程と、
型の内部に前記真空パックを配置する工程と、
オートクレーブの内部に前記型を配置する工程と、
前記オートクレーブ内の気圧を高めることで前記積層体に圧力を加え、且つ、前記オートクレーブ内に配置された前記型の温度を高めることで前記積層体に熱を加える工程とを有する成形方法。 - 請求項7乃至11のいずれかに記載の積層体を用いて炭素繊維強化プラスチックを成形する方法であって、
上型と下型とによって前記積層体を挟み込む工程と、
一対の熱板によって前記上型及び前記下型を挟み込むことで、前記積層体に熱及び圧力を加える工程とを有する成形方法。
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