JPH0624726B2 - 極薄板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄板バネ、Ｘ線透過板、ＩＣカード、その他
各種用途に使用出る、優れた平面度を有する炭素繊維強
化極薄板に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕

炭素繊維強化極薄板は、その繰返し曲げ疲労強度の高い
事、軽量で高剛性であること、Ｘ線透過性が優れている
こと、導電性、電磁波吸収性があること、等の特性のた
め、各種用途展開が期待されており、その具体例も提案
されている（実開昭６０−１４５０３０号公報）。しか
し、極薄板の製造に際して、従来公知の炭素長繊維一方
向引揃え樹脂含浸されたプリプレグ（ＵＤプリプレグ）
を積層し、常法によりプレス又はオートクレーブ成形さ
れたものは、表面の波打ち、凹凸、カールを回避するこ
とは至難であることが判明した。

本発明者らは、波打ち、カールのない炭素繊維強化樹脂
極薄板を開発すべく、鋭意検討を進めた結果、炭素短繊
維を用いた特殊一方向シートプリプレグを使用すること
が、波打ち、カールを抑え、かつ高度の物性を発揮し得
ることを見出し本発明に到達した。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の要旨は３〜１００mmの炭素繊維を一方向に配列
せしめたシート状物に樹脂を含浸したプリプレグを単独
もしくは、炭素長繊維の一方向引揃えシートの樹脂含浸
プリプレグと併用して積層し加熱・加圧硬化して得られ
る０．３mm以下の炭素繊維強化樹脂極薄板である。

３〜１００mmの炭素短繊維の一方向配列シート状プリプ
レグは、例えば特開昭６０−１９９９９６号公報等に記
載された方法により製造することができ、第１図に示す
ようにシートの長手方向に対して短繊維がほぼ直交配列
している。具体的にはポリアクリロニトリル系高強度炭
素繊維を所望の長さに切断しつつ、分散溶媒に分散さ
せ、回転体による遠心力を使用して、連続的に布に配
列させ乾燥した後、熱硬化性もしくは熱可塑性樹脂をフ
イルム状又は液膜状にて含浸させることにより得られ
る。

又必要に応じて併用される炭素長繊維一方向引揃えプリ
プレグシートは、連続炭素繊維シート状物に従来公知の
ホツトメルト法、ラツカー法、フイルム含浸法等により
製造したものが使用される。

極薄板の成形は、上記炭素短繊維一方向プリプレグを一
方向又は０／90゜、０／＋45゜／−45゜／90゜等、適宜
配列角度を組合せて積層する。このとき平面度を上げる
ため上下鏡面対称構成となるよう配列して積層すること
が望ましい。又、併用する炭素長繊維一方向プリプレグ
を使用するときは上記短繊維プリプレグの一部を長繊維
で置き替えて上下鏡面対称となるように配列積層する。

このように配列されたプリプレグは、使用樹脂の特性に
合せて加熱されたプレス又はオートクレーブにより加圧
又はバツグ真空下に加圧し本発明の極薄プリプレグとす
る。

極薄成形品を得るためには既述のプリプレグの厚みは
０．０５mm以下、好ましくは０．０２５mm以下の薄手プ
リプレグを使用することが望ましい。

使用するマトリツクス樹脂はエポキシ、ビニルエステ
ル、ポリエステル、フエノール、ビスマレイミド等の熱
硬化性樹脂の他ＰＰＳ、ＰＥＳ、ＰＥＥＫ、ポリアミ
ド、ポリエステル等の熱可塑性樹脂を使用することが出
来る。

又、使用する炭素繊維は、ポリアクリロニトリル、ピツ
チ等を原料とする高強度、高弾性炭素繊維が好ましく使
用出来る。

〔効果〕

炭素短繊維一方向プリプレグを使用することにより、加
熱・加圧成形によつて繊維と樹脂の成形収縮率の差が吸
収され成形品の歪みがなく、波打ち、反り、カールのな
い極薄板を得ることが出来、かつ、一方向材の特性であ
る、高強度、高弾性、高耐久性の特徴が損なわれないた
め、軽量、高剛性、耐久性、Ｘ線透過性の要求されるカ
メラ用バネ材その他各種バネ材、Ｘ線用グリード面材、
防護板、ＩＣコード、電卓底パネルその他各種用途に使
用することが出来る。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ ポリアクリロニトリル系高強度炭素繊維（強度３５０kg
/mm²、弾性率２４Ton/min ）を約６mmにカツトしつつ、
分散溶媒に分散させ、遠心力を利用して連続的に布に
一方向に配列させ、乾燥し、シート状物とし、エポキシ
樹脂フイルムを融着含浸させることにより、０．０２５
mm厚みの炭素短繊維一方向配列シートプリプレグ(A)を
得た。

一方炭素長繊維一方向シートに対し、エポキシ樹脂フイ
ルムを融着含浸させた０．０２５mm厚みの炭素長繊維一
方向引揃えシートプリプレグ(B)を用意した。

(i) 上記短繊維プリプレグ(A)を０゜／90゜／０゜の繊
維配向となるよう交互積層し、常法によりオートクレー
ブ成形することにより、第２図に示すような厚み０．０
７５mmの平面度の優れた極薄板を得た。

この板は強度、弾性率に優れ、Ｘ線整波用グリツド面材
として好適であつた。

(ii) 短繊維プリプレグ(A)を中間層に長繊維プリプレ
グ(B)を上下層に積層して、０゜／90゜／０゜の構成を
有する厚み０．０７５mmのハイブリツド構成の平面度の
優れた極薄板を得た。

この平板は０゜方向の弾性率、強度が大きく振動耐久性
が大きいため優れたカメラ部品用板バネとして使用する
ことが出来た。

比較例１ 長繊維プリプレグ(A)のみを用いて、０／90゜／０゜の
交互積層を行ない実施例１(i)と同様にして０．０７５m
mの極薄板を成形したところ、得られた平板は波打ちと
反りが発現した。

この平板を用いてグリツド用面板、板バネとして使用す
る場合形態が不安定であり、使用用途が限定された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で使用する炭素短繊維の一方向配列シ
ートの平面図、第２図は本発明で得られる極薄板の一例
を示す斜視図を各示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３〜１００mmの炭素短繊維を一方向に配列
   せしめたシート状物に樹脂を含浸したプリプレグを積層
   し、加熱・加圧硬化して得られる０．３mm以下の炭素繊
   維強化樹脂極薄板。
2. 【請求項２】繊維長３〜１００mmの炭素繊維を一方向に
   配列せしめたシート状物に樹脂を含浸したプリプレグ
   (A)と炭素長繊維を一方向に引揃えたシート状物に樹脂
   を含浸したプリプレグ(B)を任意の割合で積層し、加熱
   ・加圧硬化して得られる０．３mm以下の炭素繊維強化樹
   脂極薄板。