JPH0912730A - Profile fiber-reinforced plastic - Google Patents
Profile fiber-reinforced plasticInfo
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- JPH0912730A JPH0912730A JP7165698A JP16569895A JPH0912730A JP H0912730 A JPH0912730 A JP H0912730A JP 7165698 A JP7165698 A JP 7165698A JP 16569895 A JP16569895 A JP 16569895A JP H0912730 A JPH0912730 A JP H0912730A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、異形状繊維強化プラス
チックに関し、詳細には、熱硬化性樹脂からなるマトリ
ックス中に強化材として炭素繊維を含有し、該炭素繊維
の一部又は全部が炭素繊維強化プラスチックの熱分解に
より回収された炭素繊維（リサイクル炭素繊維）である
異形状繊維強化プラスチックに関し、特に、ノート型パ
ソコン等の携帯用電子機器や電気機器等のハウジング材
に用いて好適な異形状繊維強化プラスチックに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shaped fiber reinforced plastic, and more specifically, it contains carbon fiber as a reinforcing material in a matrix composed of a thermosetting resin, and part or all of the carbon fiber is carbon. A modified fiber reinforced plastic, which is a carbon fiber (recycled carbon fiber) recovered by the thermal decomposition of a fiber reinforced plastic, and is particularly suitable for use as a housing material for portable electronic devices such as laptop computers and electric devices. Shaped fiber reinforced plastics.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子機器や電気機器のハウジング材とし
ては金属のプレス加工品が用いられていたが、近年、加
工性、軽量化等の観点から、ハウジング材のプラスチッ
ク化が進んでおり、これら機器のハウジング材として異
形状繊維強化プラスチックが使用されつつある。特に、
ノート型パソコン等のような携帯用電子機器において
は、小型軽量化が強く要求されており、その一環として
ハウジング材への異形状繊維強化プラスチックの適用が
実用化されている。2. Description of the Related Art Pressed metal products have been used as housing materials for electronic and electric devices, but in recent years, housing materials have been made plastic from the viewpoints of workability and weight reduction. Shaped fiber reinforced plastics are being used as equipment housing materials. Especially,
In portable electronic devices such as notebook type personal computers, there is a strong demand for reduction in size and weight, and as a part thereof, application of irregularly shaped fiber reinforced plastics to housing materials has been put into practical use.
【０００３】かかる異形状繊維強化プラスチックとして
は、熱硬化性樹脂からなるマトリックス中に強化材とし
て炭素繊維が分布したものがあり、その製造方法として
は、炭素繊維からなる不織布に熱硬化性樹脂を含浸し乾
燥してプリプレグを得、このプリプレグを所定の異形状
のキャビティを有する成形型内に配置し、加熱加圧して
プリプレグ中の熱硬化性樹脂と共に炭素繊維をキャビテ
ィ内で流動させ、異形状繊維強化プラスチックに成形す
る方法が公知である。As such a deformed fiber reinforced plastic, there is one in which carbon fibers are distributed as a reinforcing material in a matrix made of a thermosetting resin. As a manufacturing method thereof, a nonwoven fabric made of carbon fibers is provided with a thermosetting resin. The prepreg is impregnated and dried to obtain a prepreg, and the prepreg is placed in a mold having a cavity of a predetermined irregular shape, heated and pressed to cause carbon fibers to flow in the cavity together with the thermosetting resin in the prepreg, and the irregular shape A method of molding into a fiber reinforced plastic is known.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記異形状炭素繊維強
化プラスチック等の繊維強化プラスチックについての廃
棄物処理に関しては、その廃棄物処理技術が未だ確立し
ていないため、埋立処理や単純焼却によることが多い現
状にある。しかし、環境問題の深刻化及び資源の有効利
用の観点から繊維強化プラスチックについてもリサイク
ル使用が求められている。Regarding the waste treatment of the fiber-reinforced plastics such as the above-mentioned deformed carbon fiber-reinforced plastics, the waste treatment technology has not been established yet, so it may be possible to use landfill treatment or simple incineration. There are many current situations. However, recycling of fiber reinforced plastics is required from the viewpoints of serious environmental problems and effective use of resources.
【０００５】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、炭素繊維強化プラスチック
の熱分解により回収される炭素繊維（リサイクル炭素繊
維）を有効利用することができ、引いては繊維強化プラ
スチックのリサイクル使用に寄与することができる異形
状繊維強化プラスチックを提供しようとするものであ
る。The present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose thereof is to effectively utilize carbon fibers (recycled carbon fibers) recovered by thermal decomposition of carbon fiber reinforced plastics. The purpose of the present invention is to provide a deformed fiber-reinforced plastic that can contribute to the recycling use of the fiber-reinforced plastic.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る異形状繊維強化プラスチック（以
降、異形状CFRPという）は次のような構成としている。
即ち、請求項１記載の異形状CFRPは、熱硬化性樹脂から
なるマトリックス中に強化材として炭素繊維が分布して
いる異形状繊維強化プラスチックにおいて、前記炭素繊
維の一部又は全部が、炭素繊維強化プラスチックの熱分
解により回収されたリサイクル炭素繊維であることを特
徴とする異形状CFRPである。In order to achieve the above object, the deformed fiber reinforced plastic according to the present invention (hereinafter referred to as deformed CFRP) has the following constitution.
That is, in the deformed CFRP according to claim 1, in the deformed fiber reinforced plastic in which carbon fibers are distributed as a reinforcing material in a matrix made of a thermosetting resin, part or all of the carbon fibers are carbon fibers. This is a deformed CFRP characterized by being recycled carbon fiber recovered by thermal decomposition of reinforced plastic.
【０００７】請求項２記載の異形状CFRPは、前記リサイ
クル炭素繊維の全炭素繊維量に対する割合が５〜100 wt
％である請求項１記載の異形状CFRPである。請求項３記
載の異形状CFRPは、前記炭素繊維が繊維長：10〜100mm
であると共に２次元的に且つ不規則的に分布しており、
異形状繊維強化プラスチック平板部の厚さが１mm以下で
ある請求項１又は２記載の異形状CFRPである。請求項４
記載の異形状CFRPは、前記熱分解前での炭素繊維強化プ
ラスチック中の炭素繊維の繊維長が10〜100mmである請
求項３記載の異形状CFRPである。請求項５記載の異形状
CFRPは、前記リサイクル炭素繊維中の樹脂炭化物量が０
〜60wt％である請求項１、２、３又は４記載の異形状CF
RPである。請求項６記載の異形状CFRPは、前記炭素繊維
のマトリックスに対する体積比率が15〜60％である請求
項１、２、３、４又は５記載の異形状CFRPである。In the deformed CFRP according to claim 2, the ratio of the recycled carbon fibers to the total amount of carbon fibers is 5 to 100 wt.
% Is the deformed CFRP according to claim 1. The deformed CFRP according to claim 3, wherein the carbon fiber has a fiber length of 10 to 100 mm.
And are distributed two-dimensionally and irregularly,
The deformed CFRP according to claim 1 or 2, wherein the deformed fiber-reinforced plastic flat plate portion has a thickness of 1 mm or less. Claim 4
The deformed CFRP according to claim 3, wherein the carbon fiber in the carbon fiber reinforced plastic before the thermal decomposition has a fiber length of 10 to 100 mm. Different shape according to claim 5.
CFRP has a resin carbide content of 0 in the recycled carbon fiber.
The deformed CF according to claim 1, 2, 3 or 4, which is -60 wt%
It is RP. The deformed CFRP according to claim 6 is the deformed CFRP according to claim 1, wherein the volume ratio of the carbon fiber to the matrix is 15 to 60%.
【０００８】請求項７記載の異形状CFRPは、炭素繊維強
化プラスチックの熱分解により回収された引張強度：24
50MPa 以上のリサイクル炭素繊維を５〜100 wt％含む引
張強度の平均値：2450MPa 以上の炭素繊維からなる不織
布に熱硬化性樹脂を含浸し乾燥してなるプリプレグを、
異形状のキャビティを有する成形型内に配置し、面圧：
9.8MPa以上、温度：140 〜220 ℃で加熱加圧してプリプ
レグ中の熱硬化性樹脂と共に炭素繊維をキャビティ内で
流動させ、異形状繊維強化プラスチックに成形してなる
ことを特徴とする異形状CFRPである。The deformed CFRP according to claim 7 has a tensile strength of 24 recovered by thermal decomposition of carbon fiber reinforced plastic.
Average value of tensile strength containing 5 to 100 wt% of recycled carbon fiber of 50MPa or more: Non-woven fabric composed of carbon fiber of 2450MPa or more impregnated with thermosetting resin and dried to obtain a prepreg.
Placed in a mold with irregularly shaped cavities and contact pressure:
Deformed CFRP characterized by being shaped into a shaped fiber reinforced plastic by heating and pressurizing at 9.8MPa or higher and a temperature of 140 to 220 ° C to cause carbon fibers to flow in the cavity together with the thermosetting resin in the prepreg. Is.
【０００９】[0009]
【作用】本発明に係る異形状CFRP（異形状繊維強化プラ
スチック）は、前記の如く、熱硬化性樹脂からなるマト
リックス中に強化材として炭素繊維が分布している異形
状CFRPにおいて、前記炭素繊維の一部又は全部が、炭素
繊維強化プラスチックの熱分解により回収された炭素繊
維（リサイクル炭素繊維）である。As described above, the modified shape CFRP (modified shape fiber reinforced plastic) is a modified shape CFRP in which carbon fibers are distributed as a reinforcing material in a matrix made of a thermosetting resin. Part or all of the above is carbon fiber (recycled carbon fiber) recovered by thermal decomposition of carbon fiber reinforced plastic.
【００１０】ここで、炭素繊維強化プラスチックの熱分
解により回収された炭素繊維（リサイクル炭素繊維）
は、回収された時点では、モノフィラメントに近い炭素
繊維が含まれているが、炭素繊維どうしが互いに絡みつ
いた状態になって綿状になっているので、これを不織布
に加工し、該不織布に熱硬化性樹脂を含浸し乾燥してプ
リプレグと成した時点でも、炭素繊維は互いに絡み合っ
た状態となっている。従って、かかるプリプレグを加熱
加圧して異形状CFRPに成形した時点では、炭素繊維は互
いに絡み合った状態となっており、換言すれば、基材
（炭素繊維）切れのない状態で熱硬化性樹脂からなるマ
トリックス中に存在する。又、上記リサイクル炭素繊維
に通常の炭素繊維すなわち非リサイクル炭素繊維（新品
の炭素繊維）を混合した場合、これら炭素繊維は基材
（炭素繊維）切れのない状態で熱硬化性樹脂からなるマ
トリックス中に存在する。Here, carbon fibers recovered from the thermal decomposition of carbon fiber reinforced plastic (recycled carbon fibers)
At the time of collection, carbon fiber close to monofilament is contained, but since carbon fibers are intertwined with each other and become cotton-like, it is processed into a non-woven fabric and the non-woven fabric is heated. Even when the curable resin is impregnated and dried to form a prepreg, the carbon fibers are still intertwined with each other. Therefore, when the prepreg is heated and pressed to form a deformed CFRP, the carbon fibers are intertwined with each other. In other words, the base material (carbon fiber) is not broken and the thermosetting resin is removed. Is present in the matrix. In addition, when the above-mentioned recycled carbon fibers are mixed with ordinary carbon fibers, that is, non-recycled carbon fibers (new carbon fibers), these carbon fibers are contained in a matrix made of a thermosetting resin in a state where the base material (carbon fibers) is not broken. Exists in.
【００１１】故に、本発明に係る異形状CFRPは、熱硬化
性樹脂からなるマトリックス中に強化材として炭素繊維
（リサイクル炭素繊維、又は、リサイクル炭素繊維及び
新品の炭素繊維）が基材（炭素繊維）切れのない状態で
分布している。そのため、強化材として新品の炭素繊維
のみを用いた場合の異形状CFRPと同様の各種特性（引張
り強度、弾性率等）を有し得る。従って、異形状CFRPの
各種特性（引張り強度、弾性率等）の低下を招くことな
く、従来の異形状CFRPで使用される新品の炭素繊維の一
部又は全部に代えてリサイクル炭素繊維を使用すること
ができる。即ち、リサイクル炭素繊維を有効利用するこ
とができることになる。Therefore, in the modified CFRP according to the present invention, carbon fiber (recycled carbon fiber, or recycled carbon fiber and new carbon fiber) is used as a base material (carbon fiber) in a matrix made of a thermosetting resin as a reinforcing material. ) It is distributed in an unbroken state. Therefore, it may have various characteristics (tensile strength, elastic modulus, etc.) similar to the deformed CFRP when only new carbon fiber is used as the reinforcing material. Therefore, the recycled carbon fiber is used in place of some or all of the new carbon fiber used in the conventional deformed CFRP without deteriorating various characteristics (tensile strength, elastic modulus, etc.) of the deformed CFRP. be able to. That is, the recycled carbon fiber can be effectively used.
【００１２】前記リサイクル炭素繊維の全炭素繊維量に
対する割合は、限定されないが、５wt％未満ではリサイ
クル炭素繊維の使用量が少なくてリサイクル炭素繊維有
効利用の意義が薄れ、かかる点から５wt％以上で多い方
が好ましく、100 wt％としても各種特性上問題はないの
で、５〜100 wt％とすることが望ましい（請求項２記載
の異形状CFRP）。The ratio of the recycled carbon fibers to the total amount of carbon fibers is not limited, but if it is less than 5 wt%, the amount of recycled carbon fibers used is small and the significance of effective utilization of recycled carbon fibers is weakened. A large amount is preferable, and there is no problem in various characteristics even if it is 100 wt%, so 5 to 100 wt% is desirable (the irregularly shaped CFRP according to claim 2).
【００１３】前記炭素繊維が繊維長：10〜100mm である
と共に２次元的に且つ不規則的に分布していることが望
ましく、又、異形状CFRP平板部の厚さが１mm以下である
ことが望ましい（請求項３記載の異形状CFRP）。それ
は、繊維長：10〜100mm の炭素繊維が２次元的に且つ不
規則的に分布していると、炭素繊維どうしの絡み合いが
多くなり、より基材（炭素繊維）切れのない状態となる
ため、良好な特性（引張り強度、弾性率等）がより得ら
れ易くなるからである。ここで、繊維長：10mm未満では
炭素繊維の絡みが少なくなり、繊維長：100mm 超では長
すぎるため炭素繊維がカール状になって引張り強度等が
低下する傾向にある。異形状CFRP平板部の厚さは、１mm
以下でも充分に強く、より軽量化し得るからである。It is desirable that the carbon fibers have a fiber length of 10 to 100 mm and are two-dimensionally and irregularly distributed, and that the deformed CFRP flat plate portion has a thickness of 1 mm or less. Desirable (deformed CFRP according to claim 3). The reason is that if carbon fibers with a fiber length of 10 to 100 mm are two-dimensionally and irregularly distributed, the entanglement of the carbon fibers will increase and the base material (carbon fibers) will not be broken. This is because good characteristics (tensile strength, elastic modulus, etc.) can be obtained more easily. Here, when the fiber length is less than 10 mm, the entanglement of the carbon fibers is small, and when the fiber length is more than 100 mm, the carbon fibers are curled and the tensile strength and the like tend to be reduced because they are too long. The thickness of the deformed CFRP flat plate is 1 mm
This is because even the following is sufficiently strong and can be made lighter.
【００１４】前記の如く炭素繊維が繊維長：10〜100mm
であるようにするには、原料の炭素繊維として繊維長：
10〜100mm のものを使用すればよく、そのためには新品
の炭素繊維については繊維長：10〜100mm のものをその
まま使用すればよいが、リサイクル炭素繊維の場合に
は、熱分解前の炭素繊維強化プラスチック中の炭素繊維
の繊維長によって得られる炭素繊維の繊維長が種々異な
るので、熱分解前での炭素繊維強化プラスチック中の炭
素繊維の繊維長が10〜100mm であるものから得られるリ
サイクル炭素繊維を使用する必要がある（請求項４記載
の異形状CFRP）。As described above, the carbon fiber has a fiber length of 10 to 100 mm.
As the raw carbon fiber, the fiber length is as follows:
For the new carbon fiber, the fiber length: 10 to 100 mm can be used as it is. For recycled carbon fiber, the carbon fiber before pyrolysis can be used. Since the fiber length of the carbon fiber obtained depends on the fiber length of the carbon fiber in the reinforced plastic, the recycled carbon obtained from the fiber length of the carbon fiber in the carbon fiber reinforced plastic before pyrolysis is 10 to 100 mm. It is necessary to use fibers (the deformed CFRP according to claim 4).
【００１５】炭素繊維強化プラスチックの熱分解により
回収されるリサイクル炭素繊維には樹脂炭化物量が共存
することがあるが、その場合でも樹脂炭化物量は60wt％
以下であれば炭素繊維の性質が損なわれることはないの
で、前記リサイクル炭素繊維中の樹脂炭化物量は60wt％
までは許容される（請求項５記載の異形状CFRP）。The amount of resin carbide may coexist in the recycled carbon fiber recovered by the thermal decomposition of the carbon fiber reinforced plastic. Even in that case, the amount of resin carbide is 60 wt%.
Since the properties of the carbon fiber will not be impaired if the content is below, the amount of resin carbide in the recycled carbon fiber is 60 wt%.
Is allowed (the irregular shaped CFRP according to claim 5).
【００１６】前記炭素繊維のマトリックスに対する体積
比率を15〜60％にすることが望ましい（請求項６記載の
異形状CFRP）。それは、炭素繊維の体積比率が15％未満
の場合には、強化材としての炭素繊維の量が少なく、異
形状CFRPの強度及び弾性率が低下する傾向にあり、60％
超にすると、マトリックスの樹脂となじまない部分が生
じ、又、空孔が生じて強度が低下する傾向にあり、これ
に対し、15〜60％にすると確実に高度の強度及び弾性率
を確保し得るようになるからである。It is desirable that the volume ratio of the carbon fiber to the matrix is 15 to 60% (the deformed CFRP according to claim 6). When the volume ratio of carbon fiber is less than 15%, the amount of carbon fiber as a reinforcing material is small, and the strength and elastic modulus of deformed CFRP tend to decrease, and 60%.
If it exceeds, there will be some parts of the matrix that are not compatible with the resin, and there will be holes that tend to reduce the strength. On the other hand, if it is set to 15-60%, a high degree of strength and elastic modulus will be ensured. Because you will get it.
【００１７】本発明に係る異形状CFRPは、例えば、次の
ようにして得られる。即ち、引張強度：2450MPa 以上の
リサイクル炭素繊維を５〜100 wt％含む引張強度の平均
値：2450MPa 以上の炭素繊維からなる不織布に熱硬化性
樹脂を含浸し乾燥してなるプリプレグを、異形状のキャ
ビティを有する成形型内に配置し、面圧:9.8MPa 以上、
温度:140〜220 ℃で加熱加圧してプリプレグ中の熱硬化
性樹脂と共に炭素繊維をキャビティ内で流動させ、異形
状CFRPに成形することにより、得られる（請求項７記載
の異形状CFRP）。このようにして得られた異形状CFRP
は、熱硬化性樹脂からなるマトリックス中に強化材とし
て炭素繊維（リサイクル炭素繊維５〜100wt％を含む炭
素繊維）が基材（炭素繊維）切れのない状態で均一に分
布しており、そのため、強化材として新品の炭素繊維の
みを用いた場合の異形状CFRPと同様に各種特性（引張り
強度、弾性率等）に優れている。The deformed CFRP according to the present invention is obtained, for example, as follows. That is, a prepreg obtained by impregnating a non-woven fabric made of carbon fiber having a tensile strength of 2450 MPa or more with 5 to 100 wt% of recycled carbon fibers of 5 to 100 wt% with a thermosetting resin and drying the nonwoven fabric Placed in a mold with a cavity, surface pressure: 9.8 MPa or more,
It is obtained by heating and pressurizing at a temperature of 140 to 220 ° C. to cause the carbon fiber together with the thermosetting resin in the prepreg to flow in the cavity, and molding into a CFRP having an irregular shape (the irregular shape CFRP according to claim 7). The deformed CFRP obtained in this way
Is a carbon fiber (carbon fiber containing 5 to 100 wt% recycled carbon) as a reinforcing material is uniformly distributed in a matrix made of a thermosetting resin in a state where the base material (carbon fiber) is not broken. Excellent in various properties (tensile strength, elastic modulus, etc.) as with the deformed CFRP when only new carbon fiber is used as a reinforcing material.
【００１８】ここで、炭素繊維の引張強度を2450MPa 以
上とすることにより、異形状CFRPの引張強度を49MPa (:
500kgf/cm2）以上に充分高くし得る。成形の際の成形圧
（面圧）を9.8MPa未満にすると熱硬化性樹脂と共に炭素
繊維が流動することが困難になり、マトリックス中での
炭素繊維分布の均一性が低下し、機械的性質が不均質に
なるが、9.8MPa以上とすることにより、機械的性質を均
質にし得る。又、成形温度を140 ℃未満にすると所要硬
化時間が10分以上になって長くなり過ぎ、引いては成形
品の生産性が低くなって不充分となり、220 ℃超にする
と硬化時間が短くなり過ぎ、そのため成形（ふ形）が困
難になるが、140 〜220 ℃とすることにより、所要硬化
時間が適度に短くなり、引いては上記問題点を回避でき
る。Here, by setting the tensile strength of the carbon fiber to 2450 MPa or more, the tensile strength of the deformed CFRP is 49 MPa (:
It can be sufficiently higher than 500 kgf / cm 2 ). If the molding pressure (contact pressure) during molding is less than 9.8 MPa, it will be difficult for the carbon fibers to flow together with the thermosetting resin, and the uniformity of carbon fiber distribution in the matrix will decrease, resulting in poor mechanical properties. Although it becomes heterogeneous, the mechanical properties can be homogenized by setting it to 9.8 MPa or more. Also, if the molding temperature is lower than 140 ° C, the required curing time will be 10 minutes or more and it will be too long, and the productivity of the molded product will be low and insufficient, and if it exceeds 220 ° C, the curing time will be short. Therefore, molding (fusiform) becomes difficult, but by setting the temperature to 140 to 220 ° C., the required curing time is appropriately shortened, and the above problems can be avoided.
【００１９】本発明において、マトリックスを構成する
熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリイミド樹脂、及び、これらの混合物等が
使用できるが、特にはフェノール樹脂：30wt％以上を含
有する熱硬化性樹脂を使用すると、強度、靱性及び難燃
性を高めることができ、例えば、曲げ強度：147MPa以
上、曲げ弾性率：12 GPa以上、アイゾット衝撃値：98Ｊ
／ｍ以上であり、且つ、難燃性に優れたものとなる。In the present invention, as the thermosetting resin constituting the matrix, for example, a phenol resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or a mixture thereof can be used, but particularly, a phenol resin: 30 wt% or more is contained. By using a thermosetting resin, the strength, toughness and flame retardancy can be enhanced. For example, bending strength: 147 MPa or more, bending elastic modulus: 12 GPa or more, Izod impact value: 98J
/ M or more and has excellent flame retardancy.
【００２０】[0020]
（実施例１）厚さ：１mmの炭素繊維強化プラスチックを
500 ℃で熱分解し、リサイクル炭素繊維を回収した。該
炭素繊維は、繊維径：6.8 μm 、繊維長：10〜100mm 、
引張強度：3577MPa(365kgf/mm2) であった。(Example 1) Thickness: 1 mm of carbon fiber reinforced plastic
It was pyrolyzed at 500 ° C and recycled carbon fiber was collected. The carbon fiber has a fiber diameter: 6.8 μm, a fiber length: 10 to 100 mm,
Tensile strength: 3577 MPa (365 kgf / mm 2 ).
【００２１】上記リサイクル炭素繊維を不織布に加工
し、該不織布にフェノール樹脂（熱硬化性樹脂の一種）
を含浸し乾燥炉により120 ℃で10分間加熱乾燥してプリ
プレグを得た。次に、図１に示す如く、このプリプレグ
１を下型３の上に積層して配置した後、上型２を図２に
示す如く閉じ、しかる後、成形圧（面圧）：39MPa 、温
度：150 ℃の成形条件で加圧して異形状CFRP４に成形し
た。このようにして得られた実施例１に係る異形状CFRP
４を図３に示す。尚、この異形状CFRP４の各平板部の厚
さは0.7mm である。マトリックスの樹脂に対する炭素繊
維の体積率は25％である。図３において５はリブ、６は
ボス部を示すものである。The recycled carbon fiber is processed into a non-woven fabric, and the non-woven fabric is coated with a phenol resin (a kind of thermosetting resin).
Was impregnated and dried by heating in a drying oven at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a prepreg. Next, as shown in FIG. 1, the prepreg 1 is placed on the lower mold 3 in a laminated manner, and then the upper mold 2 is closed as shown in FIG. 2. Thereafter, the molding pressure (contact pressure): 39 MPa, temperature : Pressed under molding conditions of 150 ° C. to mold into irregularly shaped CFRP4. The deformed CFRP according to Example 1 thus obtained
4 is shown in FIG. The thickness of each flat plate portion of this deformed CFRP 4 is 0.7 mm. The volume ratio of carbon fiber to the matrix resin is 25%. In FIG. 3, 5 is a rib and 6 is a boss.
【００２２】（実施例２）繊維径：7.2 μm 、繊維長：
10〜100mm 、引張強度：3430MPa(350kgf/mm2) の新品の
炭素繊維と前記実施例１と同様のリサイクル炭素繊維と
を、４：１の重量比にて混合し、不織布に加工した。こ
の不織布を前記実施例１での不織布に代えて使用し、こ
の点を除き、実施例１の場合と同様の方法により同様の
形状寸法の実施例２に係る異形状CFRPを得た。(Example 2) Fiber diameter: 7.2 μm, fiber length:
A new carbon fiber having a tensile strength of 3430 MPa (350 kgf / mm 2 ) of 10 to 100 mm and a recycled carbon fiber similar to that of the above-mentioned Example 1 were mixed at a weight ratio of 4: 1 to form a nonwoven fabric. This non-woven fabric was used in place of the non-woven fabric in Example 1 above, except for this point, a deformed CFRP according to Example 2 having the same shape and dimension was obtained by the same method as in Example 1.
【００２３】（比較例１）繊維径：7.2 μm 、繊維長：
10〜100mm 、引張強度：3430MPa(350kgf/mm2) の新品の
炭素繊維を不織布に加工し、この不織布を前記実施例１
での不織布に代えて使用し、この点を除き、実施例１の
場合と同様の方法により同様の形状寸法の比較例１に係
る異形状CFRPを得た。(Comparative Example 1) Fiber diameter: 7.2 μm, fiber length:
A new carbon fiber having a tensile strength of 10 to 100 mm and a tensile strength of 3430 MPa (350 kgf / mm 2 ) was processed into a non-woven fabric, and this non-woven fabric was used in Example 1 above.
The modified CFRP according to Comparative Example 1 having the same shape and dimension was obtained by the same method as in Example 1 except that the non-woven fabric was used in place of the non-woven fabric.
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】上記実施例１〜２及び比較例１に係る異形
状CFRPについて、比重、曲げ強度、曲げ弾性率、EMI(電
磁波）シールド性を調べた。その結果を表１に示す。表
１からわかる如く、曲げ強度、曲げ弾性率、EMI シール
ド性において、実施例１に係る異形状CFRPは、比較例１
に係る異形状CFRPと略同等の水準にある。これらに対
し、実施例２に係る異形状CFRPはより優れ、特にEMI シ
ールド性が優れている。これは、新品の炭素繊維にリサ
イクル炭素繊維を混合することにより、新品の炭素繊維
単独の場合よりも炭素繊維を異形状CFRP中により均一に
分布させることができたためである。The deformed CFRPs according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were examined for specific gravity, bending strength, bending elastic modulus, and EMI (electromagnetic wave) shielding property. Table 1 shows the results. As can be seen from Table 1, in the bending strength, the bending elastic modulus, and the EMI shielding property, the deformed CFRP according to Example 1 has
It is at almost the same level as the deformed CFRP related to. On the other hand, the deformed CFRP according to Example 2 is more excellent, and particularly the EMI shielding property is excellent. This is because by mixing recycled carbon fibers with new carbon fibers, the carbon fibers could be more evenly distributed in the irregular shaped CFRP than in the case of using new carbon fibers alone.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明は以上のような構成を有し作用を
なすものであり、本発明に係る異形状繊維強化プラスチ
ック（異形状CFRP）は、強化材である炭素繊維の一部又
は全部に炭素繊維強化プラスチックの熱分解により回収
された炭素繊維（リサイクル炭素繊維）を使用している
が、それにより引張り強度、弾性率等の各種特性が低下
して不充分となることはなく、強化材として新品の炭素
繊維のみを用いた場合の異形状CFRPと同様の各種特性を
有することができる。従って、異形状CFRPの各種特性の
低下を招くことなく、従来の異形状CFRPで使用される新
品の炭素繊維の一部又は全部に代えてリサイクル炭素繊
維を使用することができ、換言すれば、リサイクル炭素
繊維を有効利用することができることになる。EFFECTS OF THE INVENTION The present invention has the above-mentioned constitution and functions. The deformed fiber reinforced plastic (shaped CFRP) according to the present invention is a part or all of carbon fiber as a reinforcing material. The carbon fiber (recycled carbon fiber) recovered by the thermal decomposition of carbon fiber reinforced plastic is used for, but it does not cause insufficient deterioration of various properties such as tensile strength and elastic modulus. It can have various characteristics similar to the deformed CFRP when only new carbon fiber is used as the material. Therefore, recycled carbon fibers can be used in place of some or all of the new carbon fibers used in the conventional deformed CFRP without deteriorating various properties of the deformed CFRP, in other words, The recycled carbon fiber can be effectively used.
【図１】 実施例に係る成形用下型及び上型の概要を示
す側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing an outline of a molding lower die and an upper die according to an embodiment.
【図２】 実施例に係る異形状繊維強化プラスチックの
成形状況の概要を示す側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view showing an outline of a molding state of the irregularly shaped fiber reinforced plastic according to the example.
【図３】 実施例に係る異形状繊維強化プラスチックの
概要を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an outline of a deformed fiber reinforced plastic according to an example.
１--プリプレグ、２--成形用上型、３--成形用下型、４
--異形状繊維強化プラスチック、５--リブ。1--prepreg, 2--molding upper mold, 3--molding lower mold, 4
--Special shaped fiber reinforced plastic, 5-- Rib.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 707:04 (72)発明者 小松 信行 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location B29K 707: 04 (72) Inventor Nobuyuki Komatsu 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo Stocks Kobe Steel Co., Ltd.Kobe Research Institute
Claims (7)
強化材として炭素繊維が分布している異形状繊維強化プ
ラスチックにおいて、前記炭素繊維の一部又は全部が、
炭素繊維強化プラスチックの熱分解により回収されたリ
サイクル炭素繊維であることを特徴とする異形状繊維強
化プラスチック。1. In a deformed fiber reinforced plastic in which carbon fibers are distributed as a reinforcing material in a matrix made of a thermosetting resin, part or all of the carbon fibers are
A deformed fiber reinforced plastic characterized by being recycled carbon fiber recovered by thermal decomposition of carbon fiber reinforced plastic.
に対する割合が５〜100 wt％である請求項１記載の異形
状繊維強化プラスチック。2. The irregularly shaped fiber reinforced plastic according to claim 1, wherein the ratio of the recycled carbon fibers to the total amount of carbon fibers is 5 to 100 wt%.
ると共に２次元的に且つ不規則的に分布しており、異形
状繊維強化プラスチック平板部の厚さが１mm以下である
請求項１又は２記載の異形状繊維強化プラスチック。3. The carbon fibers have a fiber length of 10 to 100 mm and are two-dimensionally and irregularly distributed, and the irregular shaped fiber reinforced plastic flat plate portion has a thickness of 1 mm or less. Alternatively, the irregularly shaped fiber reinforced plastic according to item 2.
ック中の炭素繊維の繊維長が10〜100mm である請求項３
記載の異形状繊維強化プラスチック。4. The fiber length of the carbon fibers in the carbon fiber reinforced plastic before pyrolysis is 10 to 100 mm.
Shaped fiber reinforced plastic described.
量が０〜60wt％である請求項１、２、３又は４記載の異
形状繊維強化プラスチック。5. The deformed fiber reinforced plastic according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the amount of resin carbide in the recycled carbon fiber is 0 to 60 wt%.
積比率が15〜60％である請求項１、２、３、４又は５記
載の異形状繊維強化プラスチック。6. The deformed fiber reinforced plastic according to claim 1, wherein the volume ratio of the carbon fiber to the matrix is 15 to 60%.
り回収された引張強度：2450MPa 以上のリサイクル炭素
繊維を５〜100 wt％含む引張強度の平均値：2450MPa 以
上の炭素繊維からなる不織布に熱硬化性樹脂を含浸し乾
燥してなるプリプレグを、異形状のキャビティを有する
成形型内に配置し、面圧：9.8MPa以上、温度：140 〜22
0 ℃で加熱加圧してプリプレグ中の熱硬化性樹脂と共に
炭素繊維をキャビティ内で流動させ、異形状繊維強化プ
ラスチックに成形してなることを特徴とする異形状繊維
強化プラスチック。7. Tensile strength recovered by thermal decomposition of carbon fiber reinforced plastic: Average tensile strength containing 5 to 100 wt% of recycled carbon fibers of 2450 MPa or more: Non-woven fabric made of carbon fibers of 2450 MPa or more thermosetting A prepreg made by impregnating resin and drying is placed in a mold with a cavity of irregular shape, surface pressure: 9.8 MPa or more, temperature: 140-22
A deformed fiber-reinforced plastic, characterized in that it is formed by molding a deformed fiber-reinforced plastic by heating and pressurizing at 0 ° C. to cause carbon fibers to flow in a cavity together with a thermosetting resin in a prepreg.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7165698A JPH0912730A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Profile fiber-reinforced plastic |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0912730A true JPH0912730A (en) | 1997-01-14 |
Family
ID=15817358
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| JP7165698A Withdrawn JPH0912730A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Profile fiber-reinforced plastic |
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|---|---|
| JP (1) | JPH0912730A (en) |
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