WO2022004049A1 - Cfrp製搬送用部材及びその製造方法、ロボットハンド部材、被覆剤、並びにcfrp製搬送用部材の被覆方法 - Google Patents

Cfrp製搬送用部材及びその製造方法、ロボットハンド部材、被覆剤、並びにcfrp製搬送用部材の被覆方法 Download PDF

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WO2022004049A1
WO2022004049A1 PCT/JP2021/006910 JP2021006910W WO2022004049A1 WO 2022004049 A1 WO2022004049 A1 WO 2022004049A1 JP 2021006910 W JP2021006910 W JP 2021006910W WO 2022004049 A1 WO2022004049 A1 WO 2022004049A1
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WO
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coating agent
cfrp
transport member
component
coating
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振一 竹村
歩 古俣
慈喜 青井
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Eneos株式会社
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    • B05D3/02Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating

Definitions

  • the present disclosure relates to a CFRP transport member and its manufacturing method, a robot hand member, a coating agent, and a CFRP transport member coating method.
  • CFRP Fiber reinforced composite material
  • CFRP Fiber reinforced composite material
  • many of the material for precision equipment are extremely reluctant to be contaminated by dust and dirt. Therefore, the material for transporting CFRP is made of precision equipment. It is required not to be contaminated.
  • dust such as carbon fine particles is likely to be generated from the carbon fibers, and the generated carbon fine particles may contaminate the precision equipment material.
  • Patent Document 1 covers the machined surface with a resin that is resistant to polar solvents and that cures at a low temperature of 70 ° C. or lower. A CFRP transport member is disclosed.
  • Precision equipment materials may be transported in a high vacuum environment.
  • the CFRP transport member When the CFRP transport member is used in such an environment, the adsorbed moisture or the like is released as outgas from the CFRP transport member. Since outgas contaminates precision equipment materials and the like, CFRP transport members are required to generate a small amount of outgas.
  • One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and is a method for manufacturing a CFRP transport member capable of manufacturing a CFRP transport member in which the generation of dust and outgas is sufficiently suppressed, and a method for manufacturing the CFRP transport member.
  • the present invention also uses a coating agent, which, when applied to the processed surface of the CFRP transport member, sufficiently suppresses the generation of dust and outgas in the CFRP transport member. It is an object of the present invention to provide a coating method.
  • one aspect of the present invention includes a step of applying a coating agent to the machined surface of a CFRP member provided with a machined surface and a step of curing the coating material by heating.
  • a method for manufacturing a CFRP transport member wherein the coating agent (A) contains at least one of a cyanate ester resin having two or more cyanate groups in the molecule and polytriazine derived from the resin. (Hereinafter, also referred to as "(A) component”), (B) a metal complex catalyst having a ligand (hereinafter, also referred to as "(B) component"), and (C) solvent (hereinafter, "(). C) A method for manufacturing a CFRP transport member including "component" is provided.
  • dust and outgas are generated by applying a coating agent containing a specific resin component, a metal complex catalyst, and a solvent to the machined surface of the CFRP member. It is possible to manufacture a CFRP transport member in which the amount of material is sufficiently suppressed.
  • the content of the component (B) in the coating agent may be 0.01 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).
  • the content of the component (B) is within the above numerical range, the curability and stability of the coating material are compatible with each other, so that the obtained transport member can suppress coating unevenness and further generate dust. It will be suppressed.
  • the content of the component (C) in the coating agent may be 20 to 75% by mass with respect to the total amount of the coating agent.
  • the obtained transport member is one in which coating unevenness is suppressed and dust generation is further suppressed.
  • the temperature at which the dressing is heated may be 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and the time for heating the dressing may be 1 hour or longer and 4 hours or lower.
  • the obtained transport member is further suppressed in the generation of dust and outgas.
  • the coating agent when the coating agent is applied to the machined surface, the coating agent may be applied so that the thickness of the coating agent is 10 to 300 ⁇ m.
  • the thickness of the coating agent is within the above numerical range, the obtained transport member is suppressed from uneven coating and further suppressed from the generation of dust.
  • Another aspect of the present invention also provides a CFRP transport member obtained by the above-mentioned method for manufacturing a CFRP transport member. Yet another aspect of the present invention also provides a robot hand member obtained by the above method for manufacturing a CFRP transport member.
  • the CFRP transport member and the robot hand member are those in which the generation of dust and outgas is sufficiently suppressed.
  • Yet another aspect of the present invention is also (A) a cyanate ester resin having two or more cyanate groups in the molecule and a resin containing at least one of polytriazine derived from the resin, and (B) arrangement.
  • a coating agent for a transport member made of CFRP which comprises a metal complex catalyst having a ligand and (C) a solvent.
  • the content of the component (B) may be 0.01 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). This makes it possible to achieve both curability and stability of the coating agent.
  • the content of the component (C) may be 20 to 75% by mass with respect to the total amount of the coating agent.
  • Yet another aspect of the present invention is the CFRP transport member, which is obtained by applying the above-mentioned coating agent to the machined surface of the CFRP member having a machined surface and curing the coating material by heating.
  • a coating method is provided. According to the coating method of the CFRP transport member, the CFRP transport member after coating is sufficiently suppressed in the generation of dust and outgas.
  • the coating agent when the coating agent is applied to the machined surface, the coating agent may be applied so that the thickness of the coating agent is 10 to 300 ⁇ m.
  • the CFRP transport member after coating is suppressed from uneven coating, and the generation of dust is further suppressed.
  • a method for manufacturing a CFRP transport member capable of manufacturing a CFRP transport member whose generation of dust and outgas is sufficiently suppressed, and a CFRP transport member obtained thereby.
  • Members and robot hand members are provided.
  • the CFRP transport member when the CFRP transport member is applied to the processed surface of the CFRP transport member, the generation of dust and outgas is sufficiently suppressed in the CFRP transport member.
  • a coating agent and a coating method using the same are provided.
  • a coating agent is applied to the machined surface of the CFRP member having a machined surface. It includes a step (hereinafter, also referred to as “coating step”) and a step of curing the coating material by heating (hereinafter, also referred to as “curing step”).
  • FIG. 1 is a perspective view of a CFRP member used in the manufacturing method according to the present embodiment.
  • the member 100 is a hollow square pipe provided with a main surface 1 and a side surface 2, and rectangular end surfaces 22 at both ends in the longitudinal direction.
  • the main surface 1 is provided with a mounting hole 11 for mounting a suction pad that sucks the object to be transported.
  • the inner wall 21 and the end surface 22 constituting the mounting hole 11 are machined surfaces.
  • the shape of the CFRP member used in the manufacturing method according to the present embodiment is not particularly limited, and for example, the shape of the end faces at both ends in the longitudinal direction may be a rectangular non-rectangular square pipe such as a trapezoid. , The shape of the end face may be a polygonal square pipe other than a rectangle such as a triangle or a pentagon, or a round pipe having a circular end face shape may be used.
  • the CFRP member used in the manufacturing method according to the present embodiment may be solid. Further, the CFRP member used in the manufacturing method according to the present embodiment may not be provided with the mounting hole 11.
  • the method of applying the coating agent to the machined surface is not particularly limited, and examples thereof include brush coating, air spray, airless spray, and roller coating. Details of the dressing will be described later.
  • the thickness of the coating agent when the coating agent is applied to the machined surface is preferably 10 ⁇ m or more, and more preferably 20 ⁇ m or more, because it further suppresses the generation of dust. preferable.
  • the thickness of the dressing when the dressing is applied to the machined surface is preferably 300 ⁇ m or less, and more preferably 200 ⁇ m or less, in order to suppress the occurrence of uneven coating.
  • the curing step is a step of curing by heating the coating agent.
  • the temperature at which the dressing is heated is preferably 150 ° C. or higher, and more preferably 170 ° C. or higher, because the generation of dust and outgas is further suppressed. Further, the temperature at which the dressing is heated is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 185 ° C. or lower, because the obtained cured product does not deteriorate and the generation of outgas is further suppressed.
  • the time for heating the coating agent is preferably 1 hour or more, and more preferably 2 hours or more, because the generation of dust and outgas is further suppressed.
  • the time for heating the dressing may be, for example, 4 hours or less.
  • the method for heating the coating agent is not particularly limited, and for example, a curing furnace can be used.
  • the mass loss (Total Mass Loss, abbreviation: "TML”) of the cured product obtained by curing the coating agent is preferably 0.5% or less, more preferably 0.4% or less. It is more preferably 0.3% or less.
  • the mass loss of the cured product of the coating material is a value measured in accordance with ASTM E595.
  • the amount of recondensed substance (Collected Volatile Condensable Materials, abbreviated as "CVCM") of the cured product obtained by curing the coating agent is preferably 0.010% or less, and preferably 0.005% or less. It is more preferably 0.003% or less, and further preferably 0.003% or less.
  • the amount of recondensed substance in the cured product of the coating agent is a value measured in accordance with ASTM E595.
  • ⁇ Dressing agent> the dressing used in the production method according to the above embodiment will be described.
  • the components contained in the coating agent may be used alone or in combination of two or more.
  • the coating agent is (A) a resin containing at least one of a cyanate ester resin having two or more cyanate groups in the molecule and polytriazine derived from the resin (hereinafter, also referred to as “component (A)”). , (B) A metal complex catalyst having a ligand (hereinafter, also referred to as “(B) component”) and (C) a solvent (hereinafter, also referred to as “(C) component”).
  • the component (A) is a resin containing at least one of a cyanate ester resin having two or more cyanate groups in the molecule and polytriazine derived from the resin.
  • a cyanate ester resin having two or more cyanate groups in the molecule include compounds represented by the following general formula (I).
  • n represents an integer of 2 or more, and A 1 represents an n-valent organic group.
  • Examples of the cyanate ester resin represented by the general formula (I) include 1,3-disamitebenzene, 1,4-disamitebenzene, 4,4'-disamite biphenyl, and the following general formula (II).
  • Polycyanate esters can be mentioned.
  • R 1 to R 4 independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • X 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, a phenylene group, an alkylene group having an aromatic group, and-. Represents O-, -S-, -SO 2- , or -CO-.
  • R 5 to R 12 independently represent a hydrogen atom or a methyl group, h represents an integer of 0 or more, i represents an integer of 1 or more, and X 2 represents the number of carbon atoms 1.
  • R 13 to R 17 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • k represents an integer of 1 or more
  • R 18 to R 20 independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • Y 1 and Y 2 independently represent 1 to 6 carbon atoms.
  • the plurality of R 19s may be the same or different from each other. If the Y 2 there are a plurality, Y 2 existing in plural numbers may be the same or different from each other.
  • the cyanate ester resin having two or more cyanate groups in the molecule may be composed of only the above-mentioned monomers, or may be composed of only those obtained by polymerizing several molecules into oligomers. , It may be a mixture of a monomer and an oligomer.
  • the polytriazine derived from the cyanate ester resin having two or more cyanate groups in the molecule may be the polytriazine derived from the cyanate ester resins represented by the above-mentioned general formulas (I) to (V).
  • Polytriazine is produced by forming a triazine ring with a cyanate group contained in a cyanate ester resin.
  • polytriazine derived from the cyanate ester resin represented by the general formula (I) has a partial structure represented by the following general formula (VI).
  • n represents an integer of 2 or more, and A 1 represents an n-valent organic group.
  • -Bisphenol A disicanate (2,2'-bis (4-cyanate phenyl) isopropylidene) Primer set BADCY (trade name manufactured by Lonza), B-10 (trade name manufactured by Huntsman) -Mixture of bisphenol A dicyanate and polytriazine derived from bisphenol A dicyanate: Primaset BA200, Primaset BA3000 (above, Lonza product name), B-30 (Huntsman product name) -Bisphenol AD dicyanate (1,1'-bis (4-cyanate phenyl) ethane): Primer set LECY (trade name manufactured by Lonza), L-10 (trade name manufactured by Huntsman) Disionate of substituted bisphenol F: METHYLCy (trade name manufactured by Lonza), M-10 (trade name manufactured by Huntsman)
  • Cyanate ester of phenoldicyclopentadiene adduct XU-71787-02 (trade name manufactured by Huntsman)
  • -A mixture of phenol novolac-type cyanate ester and polytriazine derived from phenol novolac-type cyanate ester Primaset PT-15, Primaset PT-30, Primaset PT-60 (above, trade name manufactured by Lonza).
  • -A mixture of dicyclopentadiene-modified phenolic cyanate ester and polytriazine derived from dicyclopentadiene-modified phenolic cyanate ester Primacet DT-4000, Primacet DT-7000 (above, trade name manufactured by Lonza).
  • the component (B) is a metal complex catalyst having a ligand.
  • the component (B) include copper acetylacetonate, cobalt (III) acetylacetonate (hereinafter, also referred to as “Co (acac) 3 ”), zinc octylate, tin octylate, zinc naphthenate, and naphthenic acid. Included are cobalt, tin stearate, zinc stearate, and chelate compounds of iron, cobalt, zinc, copper, manganese and titanium with bidentate ligands such as catechol. From the viewpoint of the curability and moldability of the coating agent and the balance of pot life, Co (acac) 3 is preferable as the component (B).
  • the content of the component (B) in the coating agent shall be 0.01 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A) from the viewpoint of achieving both curability and stability of the coating agent. Is preferable, and 0.03 to 0.3 parts by mass is more preferable.
  • the content of the component (B) is 0.01 parts by mass or more, the curing time can be shortened.
  • the content of the component (B) is 0.5 parts by mass or less, the coating agent does not gel when cured and is uniformly cured, so that the generation of voids can be suppressed.
  • the total content of the component (A) and the component (B) in the coating agent is preferably 25% by mass or more, preferably 40% by mass, because the generation of dust is further suppressed based on the total amount of the coating agent. It is more preferable to have.
  • the total content of the component (A) and the component (B) is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, in order to suppress coating unevenness based on the total amount of the coating agent. preferable.
  • the component (C) is a solvent.
  • the component (C) include acetone, toluene, xylene, benzene, methyl ethyl ketone (hereinafter, also referred to as “MEK”), tetrahydrofuran, dimethylformamide and dimethylacetamide.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the component (C) is preferably toluene or methyl ethyl ketone, and more preferably toluene, in order to further suppress the generation of outgas.
  • the content of the component (C) in the coating agent is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, in order to suppress coating unevenness based on the total amount of the coating agent.
  • the content of the component (C) in the coating agent is preferably 75% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, based on the total amount of the coating agent, because it further suppresses the generation of dust. ..
  • the dressing may further contain a toughness improver.
  • toughness improving materials include copolymerized polyester resin, polyimide resin, polyamide resin, polyether sulfone, acrylic resin, butadiene-acrylonitrile resin, styrene resin, olefin resin, nylon resin, and butadiene / methacrylate.
  • examples thereof include an acid alkyl / styrene copolymer and an acrylic acid ester / methacrylate copolymer.
  • the toughness improver may or may not dissolve in the component (A). If the toughness improver does not dissolve in the component (A), the toughness improver may be dispersed as fine particles.
  • the average particle size of such fine particles may be 100 ⁇ m or less.
  • the content of the toughness improver in the coating agent is preferably 1 to 20% by mass, preferably 2 to 15% by mass, based on the total amount of the component (A). Is more preferable.
  • the content of the toughness improving agent is 1% by mass or more, a sufficient toughness improving effect can be obtained.
  • the content of the toughness improving agent is 20% by mass or less, the cured product of the coating agent has further improved deformation resistance.
  • the coating agent may contain a resin component other than the component (A).
  • resin components include thermoplastic resins such as epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, urea resin, phenol resin, melamine resin and benzoxazine resin, and nylon resin, polyester resin and polyether ketone resin. , Polyphenylene sulfide resin, polyether sulfone resin and thermoplastic resin such as thermoplastic polyimide.
  • the thermosetting resin may contain a monomer or an oligomer as a part.
  • the content of the resin component other than the component (A) is 0 mass based on the total of the resin component other than the component (A) and the component (A). It may be more than% and 10% by mass or less. However, since the obtained CFRP transport member is further suppressed from dust generation and outgas generation, it is preferable that the coating agent does not contain a resin component other than the component (A).
  • the method for preparing the coating agent is not particularly limited, but the components (A) to (C) may be mixed at the same time, and the components (A) and (B) are mixed first to prepare a resin composition.
  • the obtained resin composition and the component (C) may be mixed.
  • the method of mixing the various components is not particularly limited, and examples thereof include a method using a kneader, a planetary mixer, a twin-screw extruder, and the like.
  • the coating agent contains a toughness improver
  • the toughness improver is previously dispersed in the component (A) with a homomixer, a three-roll mill, a ball mill, a bead mill, ultrasonic waves, or the like in order to disperse the toughness improver.
  • the CFRP transport member obtained by the manufacturing method according to the present embodiment has a machined surface, and the machined surface is covered with the cured product of the above-mentioned coating agent.
  • the thickness of the cured product may be, for example, 10 to 300 ⁇ m.
  • Such a transport member can be suitably used as a robot hand member used for transporting an assembled part or the like in the manufacturing process of a part or a product, and the generation of dust and outgas is sufficiently suppressed. Therefore, it can be particularly preferably used as a robot hand member used in a manufacturing process of precision products such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), a semiconductor wafer, and an organic EL device. Further, since the robot hand member obtained by the manufacturing method according to the present embodiment is sufficiently suppressed in the generation of dust and outgas, it is transported in a high vacuum environment such as transportation of an organic EL device. Can be particularly preferably used in.
  • One aspect of the present invention may be a method of covering a CFRP transport member.
  • a coating agent is applied to the machined surface of a CFRP member having a machined surface, and the coating agent is cured by heating.
  • the coating agent the above-mentioned coating agent can be used.
  • the method of applying the coating agent to the machined surface may be the method exemplified in the above-mentioned method of manufacturing a CFRP transport member.
  • the thickness of the coating agent when the coating agent is applied to the machined surface can be the thickness exemplified in the above-mentioned method for manufacturing a CFRP transport member.
  • the heating temperature and heating time when the coating material is cured by heating can be the heating temperature and heating time exemplified in the above-mentioned method for manufacturing a CFRP transport member.
  • the mass loss and the amount of recondensed substance obtained by curing the coating agent may be the mass loss and the amount of recondensed substance exemplified in the above-mentioned method for manufacturing a CFRP transport member. can.
  • BA-200 Product name, bisphenol type cyanate ester, Co (acac) manufactured by Lonza 3 : Cobalt (III) acetylacetonate, YD-128 manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd .: Product name, bisphenol A type epoxy resin, Nippon Steel & Sumitomo Metal YH434L manufactured by Chemical Co., Ltd .: Product name, glycidylamine type epoxy resin, Seika Cure-S manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd .: Product name, 4,4'-diaminojephenylamine, YD-011: Product manufactured by Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd.
  • the machined surface of the CFRP member was wiped off with a dust-free clean wipe (polyester knit) soaked with ethanol.
  • a coating agent was applied to the machined surface using a brush so as to have a thickness of 50 to 100 ⁇ m.
  • the CFRP member was carried into the furnace of the curing furnace, and the coating material was cured by heating in the furnace under the conditions shown in Table 1 to obtain a CFRP transport member.
  • the machined surface of the obtained CFRP transport member was wiped off with a dust-free clean wipe (polyester knit).
  • the green wipe after wiping was observed, and the dust generation property was evaluated according to the following criteria.
  • the results are shown in Table 1.
  • black stains are linearly attached to the clean wipe because the coating at the corners of the machined surface is insufficient. Further, when the evaluation is "C”, black stains are attached to the entire surface of the clean wipe because the covering on the entire machined surface is insufficient.
  • a dressing hardened plate was prepared from the dressing by the following procedure. That is, a metal tray (30 cm ⁇ 20 cm ⁇ depth 5 cm) on which a fluorine-based release film (manufactured by Toray Industries, Inc., trade name “Toyoflon”) was laid was prepared. The dressing was then poured onto the release film on the metal tray. Then, the metal tray was carried into the draft device and allowed to stand for 6 hours to volatilize the solvent from the dressing. Then, the metal tray was carried into the furnace of the curing furnace and heated in the furnace under the conditions shown in Table 1. By heating, a cured plate (length 30 cm ⁇ width 20 cm ⁇ thickness 0.1 to 0.15 cm) made of only a coating agent was obtained. A test piece for evaluation of outgas characteristics having a length of 2 mm, a width of 2 mm, and a thickness of 1 to 1.5 mm was cut out from the obtained cured plate. A water-cooled rotary diamond cutter was used for cutting.
  • a fluorine-based release film
  • the mass of the test piece (mass of the sample before the test) and the weight of the plate supplementing the outgas (weight of the plate before the test) were measured. Then, the test piece was stored for 24 hours under the conditions of a temperature of 23 ⁇ 1 ° C. and a relative humidity of 50 ⁇ 5%. After that, a plate was attached to the cooling plate of the outgas measuring device, and the test piece was carried into the refrigerator. Next, the test piece was heated at a temperature of 125 ° C. for 24 hours while reducing the pressure inside the chamber so that the pressure was 1.0 ⁇ 10 -3 to 5.9 ⁇ 10 -6 Pa.
  • Mass loss ⁇ (pre-test sample mass-post-test sample mass) / pre-test sample mass ⁇ x 100 ... (1)
  • Amount of recondensed substance ⁇ (weight of plate after test-weight of plate before test) / mass of sample before test ⁇ ⁇ 100 ... (2)
  • the coating unevenness was evaluated for the CFRP transport member obtained in the evaluation of dust generation.
  • the coating unevenness was evaluated according to the following criteria by visually observing the state of reflection while irradiating the machined surface after coating with light. The results are shown in Table 1.
  • C A matte region is observed on a part of the machined surface, and the ratio of the matte region to the entire surface of the machined surface is more than 20% and 50% or less.

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Abstract

本開示に係るCFRP製搬送用部材の製造方法は、機械加工面を備えるCFRP製の部材の機械加工面に被覆剤を塗布する工程と、被覆剤を加熱することにより硬化させる工程と、を備える、CFRP製搬送用部材の製造方法であって、被覆剤が、(A)分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂及び該樹脂より誘導されるポリトリアジンのうち少なくとも一方を含む樹脂と、(B)配位子を有する金属錯体触媒と、(C)溶剤と、を含む。

Description

CFRP製搬送用部材及びその製造方法、ロボットハンド部材、被覆剤、並びにCFRP製搬送用部材の被覆方法
 本開示は、CFRP製搬送用部材及びその製造方法、ロボットハンド部材、被覆剤、並びにCFRP製搬送用部材の被覆方法に関する。
 繊維強化複合材料(以下、「CFRP」ともいう。)は、その軽さや剛性の高さから、各種産業の製造現場で使用されるロボットハンド部材等の搬送用部材に用いられている。ところで、CFRPを精密機器材料の搬送用部材として用いる場合には、精密機器材料は埃や塵等による汚染を極端に嫌うものが多いことから、CFRP製の搬送用部材には、精密機器材料を汚染しないことが求められる。特に、CFRP製の搬送用部材の加工面は、炭素繊維から炭素微粒子等の粉塵が発生しやすく、発生した炭素微粒子が精密機器材料を汚染する可能性がある。
 このような加工面からの発塵を抑制したCFRP製搬送用部材として、特許文献1には、極性溶剤に対して耐性を有しかつ70℃以下の低温で硬化する樹脂で加工面が被覆されていることを特徴とするCFRP製搬送用部材が開示されている。
特開2001-291757号公報
 精密機器材料は、高真空環境下で搬送される場合もある。そのような環境下でCFRP製搬送用部材を用いた場合、CFRP製搬送用部材からは、吸着された水分等がアウトガスとして放出される。アウトガスは、精密機器材料等を汚染してしまうため、CFRP製搬送用部材には、アウトガスの発生量が少ないことが求められる。
 本発明の一側面は、上記課題に鑑みてなされたものであり、粉塵及びアウトガスの発生が十分に抑制されたCFRP製搬送用部材を製造することができるCFRP製搬送用部材の製造方法、並びに、それによって得られるCFRP製搬送用部材及びロボットハンド部材を提供することを目的とする。本発明はまた、CFRP製搬送用部材の加工面に塗布した場合に、該CFRP製搬送用部材は、粉塵及びアウトガスの発生が十分に抑制されたものとなる、被覆剤、及びそれを用いた被覆方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の一側面は、機械加工面を備えるCFRP製の部材の機械加工面に被覆剤を塗布する工程と、被覆剤を加熱することにより硬化させる工程と、を備える、CFRP製搬送用部材の製造方法であって、被覆剤が、(A)分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂及び該樹脂より誘導されるポリトリアジンのうち少なくとも一方を含む樹脂(以下、「(A)成分」ともいう。)と、(B)配位子を有する金属錯体触媒(以下、「(B)成分」ともいう。)と、(C)溶剤(以下、「(C)成分」ともいう。)と、を含む、CFRP製搬送用部材の製造方法を提供する。
 上記CFRP製搬送用部材の製造方法によれば、特定の樹脂成分と、金属錯体触媒と、溶剤とを含む被覆剤をCFRP製の部材の機械加工面に塗布することで、粉塵及びアウトガスの発生が十分に抑制されたCFRP製搬送用部材を製造することができる。
 一態様において、被覆剤における(B)成分の含有量が(A)成分100質量部に対して0.01~0.5質量部であってよい。(B)成分の含有量が上記数値範囲である場合、被覆剤の硬化性と安定性とが両立されることで、得られる搬送用部材は、塗布むらが抑制され、且つ粉塵の発生が一層抑制されたものとなる。
 一態様において、被覆剤における(C)成分の含有量が、被覆剤の全量に対して20~75質量%であってよい。(C)成分の含有量が上記数値範囲である場合、得られる搬送用部材は、塗布むらが抑制され、且つ粉塵の発生が一層抑制されたものとなる。
 一態様において、被覆剤を加熱する温度が150℃以上200℃以下であり、被覆剤を加熱する時間が1時間以上4時間以下であってよい。被覆剤を加熱する温度及び時間が上記数値範囲である場合、得られる搬送用部材は、粉塵及びアウトガスの発生が一層抑制されたものとなる。
 一態様において、機械加工面に前記被覆剤を塗布する際に、被覆剤の厚さが10~300μmとなるように塗布してもよい。被覆剤の厚さが上記数値範囲であることで、得られる搬送用部材は、塗りむらが抑制され、また、粉塵の発生が一層抑制されたものとなる。
 本発明の他の一側面は、また、上記のCFRP製搬送用部材の製造方法によって得られるCFRP製搬送用部材を提供する。本発明の更に他の一側面は、また、上記のCFRP製搬送用部材の製造方法によって得られるロボットハンド部材を提供する。上記のCFRP製搬送用部材及びロボットハンド部材は、粉塵及びアウトガスの発生が十分に抑制されたものとなる。
 本発明の更に他の一側面は、また、(A)分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂及び該樹脂より誘導されるポリトリアジンのうち少なくとも一方を含む樹脂と、(B)配位子を有する金属錯体触媒と、(C)溶剤と、を含む、CFRP製搬送用部材用被覆剤を提供する。
 一態様において、(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.01~0.5質量部であってもよい。これにより、被覆剤の硬化性と安定性とが両立される。
 一態様において、(C)成分の含有量は、被覆剤の全量に対して20~75質量%であってもよい。これにより、被覆剤をCFRP製の部材の機械加工面に塗布した際に、塗りむらが発生しづらく、また、機械加工面を十分に被覆できるため、得られるCFRP製搬送用部材は、粉塵の発生が一層抑制されたものとなる。
 本発明の更に他の一側面は、また、機械加工面を備えるCFRP製の部材の機械加工面に上記の被覆剤を塗布し、被覆剤を加熱することにより硬化させる、CFRP製搬送用部材の被覆方法を提供する。上記CFRP製搬送用部材の被覆方法によれば、被覆後のCFRP製搬送用部材は、粉塵及びアウトガスの発生が十分に抑制されたものとなる。
 一態様において、機械加工面に被覆剤を塗布する際に、被覆剤の厚さが10~300μmとなるように塗布してもよい。これにより、被覆後のCFRP製搬送用部材は、塗りむらが抑制され、また、粉塵の発生が一層抑制されたものとなる。
 本発明の一側面によれば、粉塵及びアウトガスの発生が十分に抑制されたCFRP製搬送用部材を製造することができるCFRP製搬送用部材の製造方法、並びに、それによって得られるCFRP製搬送用部材及びロボットハンド部材が提供される。また、本発明の他の一側面によれば、CFRP製搬送用部材の加工面に塗布した場合に、該CFRP製搬送用部材は、粉塵及びアウトガスの発生が十分に抑制されたものとなる、被覆剤、及びそれを用いた被覆方法が提供される。
本実施形態に係る製造方法に用いられるCFRP製の部材の斜視図である。
 以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
<CFRP製搬送用部材の製造方法>
 本実施形態に係るCFRP製搬送用部材の製造方法(以下、「本実施形態に係る製造方法」ともいう。)は、機械加工面を備えるCFRP製の部材の機械加工面に被覆剤を塗布する工程(以下、「塗布工程」ともいう。)と、被覆剤を加熱することにより硬化させる工程(以下、「硬化工程」ともいう。)と、を備える。
(塗布工程)
 以下、本実施形態に係る製造方法の塗布工程について説明する。
 図1は、本実施形態に係る製造方法に用いられるCFRP製の部材の斜視図である。部材100は、主面1及び側面2と、長手方向の両端に矩形の端面22とを備える、中空の角パイプである。主面1には、搬送する対象を吸着する吸着パッドを取り付けるための取り付け穴11が設けられている。取り付け穴11を構成する内壁21と、端面22は、機械加工面である。
 本実施形態に係る製造方法に用いられるCFRP製の部材の形状は、特に制限されず、例えば、長手方向の両端における端面の形状が台形等の矩形以外の四角形の角パイプであってもよいし、端面の形状が三角形、五角形等の矩形以外の多角形の角パイプであってもよいし、端面形状が円形の丸パイプであってもよい。本実施形態に係る製造方法に用いられるCFRP製の部材は、中実であってもよい。また、本実施形態に係る製造方法に用いられるCFRP製の部材は、取り付け穴11が設けられていなくてもよい。
 機械加工面(内壁21及び端面22)に被覆剤を塗布する方法は、特に制限されず、例えば、刷毛塗り、エアスプレー、エアレススプレー及びローラー塗りが挙げられる。被覆剤の詳細については後述する。
 機械加工面(内壁21及び端面22)に被覆剤を塗布する際の被覆剤の厚さは、粉塵の発生を一層抑制することから、10μm以上であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましい。機械加工面に被覆剤を塗布する際の被覆剤の厚さは、塗りむらの発生を抑制することから、300μm以下であることが好ましく、200μm以下であることがより好ましい。
<硬化工程>
 以下、本実施形態に係る製造方法の硬化工程について説明する。
 硬化工程は、被覆剤を加熱することにより硬化させる工程である。被覆剤を加熱する温度は、粉塵及びアウトガスの発生が一層抑制されることから、150℃以上であることが好ましく、170℃以上であることがより好ましい。また、被覆剤を加熱する温度は、得られる硬化物が劣化せず、アウトガスの発生が一層抑制されることから、200℃以下であることが好ましく、185℃以下であることがより好ましい。
 被覆剤を加熱する時間は、粉塵及びアウトガスの発生が一層抑制されることから、1時間以上であることが好ましく、2時間以上であることがより好ましい。被覆剤を加熱する時間は、例えば、4時間以下であってよい。被覆剤を加熱する方法は、特に制限されないが、例えば、硬化炉を用いることができる。
 被覆剤を硬化することで得られる硬化物の質量損失(Total Mass Loss、略称:「TML」)は、0.5%以下であることが好ましく、0.4%以下であることがより好ましく、0.3%以下であることが更に好ましい。被覆剤の硬化物の質量損失は、ASTM E595に準拠して測定される値である。
 被覆剤を硬化することで得られる硬化物の再凝縮物質量(Collected Volatile Condensable Materials、略称:「CVCM」)は、0.010%以下であることが好ましく、0.005%以下であることがより好ましく、0.003%以下であることが更に好ましい。被覆剤の硬化物の再凝縮物質量は、ASTM E595に準拠して測定される値である。
<被覆剤>
 以下、上記実施形態に係る製造方法で用いられる被覆剤について説明する。被覆剤に含まれる成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 被覆剤は、(A)分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂及び該樹脂より誘導されるポリトリアジンのうち少なくとも一方を含む樹脂(以下、「(A)成分」ともいう。)と、(B)配位子を有する金属錯体触媒(以下、「(B)成分」ともいう。)と、(C)溶剤(以下、「(C)成分」ともいう。)と、を含む。
((A)成分)
 (A)成分は、分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂及び該樹脂より誘導されるポリトリアジンのうち少なくとも一方を含む樹脂である。分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂としては、例えば、下記一般式(I)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
[式(I)中、nは2以上の整数を表し、Aはn価の有機基を表す。]
 上記一般式(I)で表されるシアネートエステル樹脂としては、例えば、1,3-ジシアネートベンゼン、1,4-ジシアネートベンゼン、4,4’-ジシアネートビフェニル、及び下記一般式(II)で表されるオルト置換ジシアネートエステル、下記一般式(III)で表されるポリフェニレンオキシドシアネートエステル、下記一般式(IV)で表されるトリシアネートエステル、及び下記一般式(V)で表されるポリシアネートエステルが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
[式(II)中、R~Rはそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Xは、炭素数1~4のアルキレン基、フェニレン基、芳香族基を有するアルキレン基、-O-、-S-、-SO-、又は-CO-を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
[式(III)中、R~R12はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、hは0以上の整数を表し、iは1以上の整数を表し、Xは、炭素数1~4のアルキレン基、フェニレン基、芳香族基を有するアルキレン基、-O-、-S-、-SO-、又は-CO-を表す。R、R、R11及びR12がそれぞれ複数存在する場合、複数存在するR、R、R11及びR12は、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[式(IV)中、R13~R17はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
[式(V)中、kは1以上の整数を表し、R18~R20はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Y及びYはそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキレン基を表す。R19が複数存在する場合、複数存在するR19は、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。Yが複数存在する場合、複数存在するYは、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。]
 分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂は、上述したモノマーのみからなるものであってもよく、いくつかの分子が重合してオリゴマーとなったもののみからなるものであってもよく、モノマーとオリゴマーの混合物であってもよい。
 分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂より誘導されるポリトリアジンは、上述した一般式(I)~(V)で表されるシアネートエステル樹脂より誘導されるポリトリアジンであってよい。ポリトリアジンは、シアネートエステル樹脂が有するシアネート基がトリアジン環を形成することで生成される。例えば、上記一般式(I)で表されるシアネートエステル樹脂から誘導されるポリトリアジンは、以下の一般式(VI)で表される部分構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[式(VI)中、nは2以上の整数を表し、Aはn価の有機基を表す。]
 分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂及び該樹脂より誘導されるポリトリアジンの市販品としては、例えば、以下のものを使用することができる。
・ビスフェノールAのジシアネート(2,2’-ビス(4-シアネートフェニル)イソプロピリデン):プライマセットBADCy(Lonza社製の商品名)、B-10(Huntsman社製の商品名)
・ビスフェノールAのジシアネートと、ビスフェノールAのジシアネートから誘導されるポリトリアジンとの混合物:プライマセットBA200、プライマセットBA3000(以上、Lonza社製の商品名)、B-30(Huntsman社製の商品名)
・ビスフェノールADのジシアネート(1,1’-ビス(4-シアネートフェニル)エタン):プライマセットLECy(Lonza社製の商品名)、L-10(Huntsman社製の商品名)
・置換ビスフェノールFのジシアネート:METHYLCy(Lonza社製の商品名)、M-10(Huntsman社製の商品名)
・置換ビスフェノールFのジシアネートと、置換ビスフェノールFのジシアネートから誘導されるポリトリアジンとの混合物:M-30(Huntsman社製の商品名)
・フェノールジシクロペンタジエン付加物のシアネートエステル:XU-71787-02(Huntsman社製の商品名)
・フェノールノボラック型シアネートエステルと、フェノールノボラック型シアネートエステルより誘導されるポリトリアジンとの混合物:プライマセットPT-15、プライマセットPT-30、プライマセットPT-60(以上、Lonza社製の商品名)
・ジシクロペンタジエン変性フェノール型シアネートエステルと、ジシクロペンタジエン変性フェノール型シアネートエステルより誘導されるポリトリアジンとの混合物:プライマセットDT-4000、プライマセットDT-7000(以上、Lonza社製の商品名)
((B)成分)
 (B)成分は、配位子を有する金属錯体触媒である。(B)成分としては、例えば、銅アセチルアセトナート、コバルト(III)アセチルアセトナート(以下、「Co(acac)」ともいう。)、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸錫、ステアリン酸亜鉛、並びに鉄、コバルト、亜鉛、銅、マンガン及びチタンとカテコールのような2座配位子とのキレート化合物が挙げられる。被覆剤の硬化性及び成形性、ポットライフのバランスの観点から、(B)成分としては、Co(acac)が好ましい。
 被覆剤における(B)成分の含有量は、被覆剤の硬化性と安定性との両立の観点から、(A)成分100質量部に対して、0.01~0.5質量部であることが好ましく、0.03~0.3質量部であることがより好ましい。(B)成分の含有量が0.01質量部以上であると、硬化時間を短縮することができる。(B)成分の含有量が0.5質量部以下であると、被覆剤を硬化させる際にゲル化せず、均一に硬化するため、ボイドの発生を抑制できる。
 被覆剤における(A)成分及び(B)成分の合計含有量は、被覆剤の全量を基準として、粉塵の発生を一層抑制することから、25質量%以上であることが好ましく、40質量%であることがより好ましい。(A)成分及び(B)成分の合計含有量は、被覆剤の全量を基準として、塗布むらを抑制することから、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましい。
((C)成分)
 (C)成分は、溶剤である。(C)成分としては、例えば、アセトン、トルエン、キシレン、ベンゼン、メチルエチルケトン(以下、「MEK」ともいう。)、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド及びジメチルアセトアミドが挙げられる。アウトガスの発生を一層抑制することから、(C)成分は、トルエン及びメチルエチルケトンであることが好ましく、トルエンであることがより好ましい。
 被覆剤における(C)成分の含有量は、被覆剤の全量を基準として、塗布むらを抑制することから、20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましい。被覆剤における(C)成分の含有量は、被覆剤の全量を基準として、粉塵の発生を一層抑制することから、75質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましい。
(その他成分)
 被覆剤は、靱性向上剤を更に含んでいてもよい。そのような靱性向上材としては、例えば、共重合ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルスルホン、アクリル系樹脂、ブタジエン-アクリロニトリル樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ナイロン系樹脂、ブタジエン・メタクリル酸アルキル・スチレン共重合物及びアクリル酸エステル・メタクリル酸エステル共重合体が挙げられる。
 靱性向上剤は、(A)成分に溶解するものであってもよく、溶解しないものであってもよい。靱性向上剤が(A)成分に溶解しない場合、靱性向上剤を微粒子として分散させてもよい。そのような微粒子の平均粒径は、100μm以下であってよい。
 被覆剤が靱性向上剤を含む場合、被覆剤における靱性向上剤の含有量は、(A)成分の全量を基準として、1~20質量%であることが好ましく、2~15質量%であることがより好ましい。靱性向上剤の含有量が1質量%以上であることで、十分な靱性向上効果を得ることができる。靱性向上剤の含有量が20質量%以下であることで、被覆剤の硬化物は、耐変形性が一層向上したものとなる。
 被覆剤は、(A)成分以外の樹脂成分を含有していてもよい。そのような樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂及びベンゾオキサジン樹脂等の熱硬化性樹脂、並びにナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂及び熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂が挙げられる。なお熱硬化性樹脂は、モノマー又はオリゴマーを一部に含んでいてもよい。
 被覆剤が(A)成分以外の樹脂成分を含有する場合、(A)成分以外の樹脂成分の含有量は、(A)成分及び(A)成分以外の樹脂成分の合計を基準として、0質量%超10質量%以下であってもよい。しかし、得られるCFRP製搬送用部材が発塵及びアウトガスの発生が一層抑制されたものとなることから、被覆剤は、(A)成分以外の樹脂成分を含まないことが好ましい。
 被覆剤の調製方法は、特に制限されないが、(A)成分~(C)成分を同時に混合してもよく、(A)成分及び(B)成分を先に混合し樹脂組成物を調製し、得られた樹脂組成物と、(C)成分とを混合してもよい。各種成分を混合する方法は、特に制限されないが、例えば、ニーダー、プラネタリーミキサー、及び2軸押出機等を用いる方法が挙げられる。また、被覆剤が靱性向上剤を含む場合には、靱性向上剤を分散させるため、ホモミキサー、3本ロール、ボールミル、ビーズミル及び超音波等で、靱性向上剤を予め(A)成分に分散させておくことが好ましい。(A)成分~(C)成分の混合時、及び靱性向上剤を予め(A)成分に分散させる際には、必要に応じて加熱・冷却、加圧・減圧してもよい。保存安定性の観点から、混練後は、速やかに冷蔵・冷凍庫で保管することが好ましい。
<CFRP製搬送用部材>
 以下、上記実施形態に係る製造方法により得られるCFRP製搬送用部材について説明する。
 本実施形態に係る製造方法により得られるCFRP製搬送用部材は、機械加工面を備え、該機械加工面が上述した被覆剤の硬化物により被覆されている。硬化物の厚さは、例えば、10~300μmであってよい。
 このような搬送用部材は、部品又は製品の製造工程で、組み立て部品等の搬送に使用されるロボットハンド部材として好適に用いることができ、粉塵及びアウトガスの発生が十分に抑制されたものであるから、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、半導体ウェハ、有機EL装置等の精密品の製造工程に用いられるロボットハンド部材として、特に好適に用いることができる。また、本実施形態に係る製造方法により得られるロボットハンド部材は、粉塵及びアウトガスの発生が十分に抑制されたものであるから、有機EL装置の搬送等のように、高真空環境下での搬送において特に好適に用いることができる。
<CFRP製搬送用部材の被覆方法>
 本発明の一側面は、CFRP製搬送用部材の被覆方法であってよい。この方法では、機械加工面を備えるCFRP製の部材の機械加工面に被覆剤を塗布し、被覆剤を加熱することにより硬化させる。被覆剤は、上述した被覆剤を用いることができる。
 上記方法において、機械加工面を備えるCFRP製の部材は、上述のCFRP製搬送用部材の製造方法においてCFRP製の部材として例示されたものを用いることができる。
 上記方法において、機械加工面に被覆剤を塗布する方法は、上述のCFRP製搬送用部材の製造方法において例示された方法であってよい。
 上記方法において、機械加工面に被覆剤を塗布する際の被覆剤の厚さは、上述のCFRP製搬送用部材の製造方法において例示された厚さとすることができる。
 上記方法において、被覆剤を加熱することにより硬化させる際の加熱温度及び加熱時間は、上述のCFRP製搬送用部材の製造方法において例示された加熱温度及び加熱時間とすることができる。
 上記方法において、被覆剤を硬化することで得られる硬化物の質量損失及び再凝縮物質量は、上述のCFRP製搬送用部材の製造方法において例示された質量損失及び再凝縮物質量とすることができる。
 以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
<被覆剤の調製>
(実施例1~5、比較例1~3)
 表1に示す樹脂成分、(B)成分、及びその他硬化剤をプラネタリーミキサーにより混合し、樹脂組成物を得た。次いで、得られた樹脂組成物と、表1に示す(C)成分とを混合し、被覆剤を得た。それぞれの成分の配合量は表1に示す値とした。得られた被覆剤の全量に対する、樹脂成分、(B)成分及びその他硬化剤の合計濃度と、得られた被覆剤の全量に対する(C)成分の濃度を表1に示した。表1に示した材料の詳細は、以下のとおりである。
BA-200:商品名、ビスフェノール型シアネートエステル、Lonza社製
Co(acac):コバルト(III)アセチルアセトナート、東京化成工業株式会社製
YD-128:商品名、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、新日鉄住金化学株式会社製
YH434L:商品名、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、新日鉄住金化学株式会社製
セイカキュア-S:商品名、4、4’-ジアミノジェフェニルアミン、和歌山精化工業株式会社製
YD-011:商品名、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、新日鉄住金化学株式会社製
YDPN-638:商品名、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、新日鉄住金化学株式会社製
ジシアンジアミド:東京化成工業株式会社製
DCMU:3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチル尿素の略称、保土谷化学工業株式会社製
<評価>
[発塵性]
(実施例1~5、比較例1~3)
 CFRP製の部材として、図1に示す角パイプ形状(長さ30cm×幅5cm×高さ2cm、厚さ(肉厚)0.3cm)をしたCFRP製の部材を準備した。CFRP製の部材は、長手方向の両端部と、主面上に設けられた吸着パッド取り付け穴の内壁とが機械加工面である。吸着パッド取り付け穴の形状は、矩形(縦5cm×横3cm)であり、主面を貫通している。
 エタノールを染み込ませた無塵のクリーンワイプ(ポリエステルニット)でCFRP製の部材の機械加工面を拭き上げた。次いで、該機械加工面に、厚さが50~100μmとなるように刷毛を用いて被覆剤を塗布した。次いで、CFRP製の部材を硬化炉の炉内に搬入し、表1に示す条件で炉内にて加熱することにより被覆剤を硬化させ、CFRP製搬送用部材を得た。
 得られたCFRP製搬送用部材の機械加工面を無塵のクリーンワイプ(ポリエステルニット)で拭き取った。拭き取り後のグリーンワイプを観察し、下記の基準に従い発塵性を評価した。結果を表1に示した。
A:クリーンワイプに黒い汚れの付着がなく全く汚れていない(発塵無し)
B:クリーンワイプに線状の黒い汚れが付着している(やや発塵有り)
C:クリーンワイプの全面に黒い汚れが付着している(粉塵有り)
 なお、評価が「B」の場合には、機械加工面の角部における被覆が不足しているため、クリーンワイプに黒い汚れが線状に付着している。また、評価が「C」の場合には、機械加工面の全体における被覆が不足しているため、クリーンワイプの全面に黒い汚れが付着している。
[アウトガス特性]
(実施例1~5、比較例1~3)
 被覆剤についてASTM E595に準拠して質量損失と再凝縮物質量を測定した。具体的な方法は、以下のとおりである。
 まず、以下の手順により、被覆剤から被覆剤硬化板を作製した。すなわち、フッ素系離型フィルム(東レ株式会社製、商品名「トヨフロン」)を敷いた金属製トレイ(30cm×20cm×深さ5cm)を準備した。次いで、金属製トレイの離型フィルムの上に被覆剤を流し込んだ。次いで、金属製トレイをドラフト装置内に搬入し、6時間静置することで被覆剤から溶剤を揮発させた。その後、金属製トレイを硬化炉の炉内に搬入し、表1に示す条件で炉内にて加熱した。加熱により、被覆剤のみからなる硬化板(縦30cm×横20cm×厚さ0.1~0.15cm)を得た。得られた硬化板から縦2mm×横2mm×厚さ1~1.5mmのアウトガス特性の評価のための試験片を切り出した。切り出しには、水冷式の回転式ダイヤモンドカッターを用いた。
 試験片の質量(試験前試料質量)と、アウトガスを補足するプレートの重量(試験前プレート重量)を測定した。次いで、温度23±1℃、相対湿度50±5%の条件で24時間試験片を保管した。その後、アウトガス測定装置の冷却板にプレートを取り付け、庫内に試験片を搬入した。次いで、圧力が1.0×10-3~5.9×10-6Paとなるように庫内を減圧しつつ、試験片を温度125℃で24時間加熱した。次いで、加熱後の試験片の質量(試験後試料質量)と、プレートの重量(試験後プレート重量)を測定した。測定した試験片の質量と、プレートの重量を式(1)及び(2)に代入することで、被覆剤の硬化物の質量損失と、再凝縮物質量を算出した。結果を表1に示した。
質量損失={(試験前試料質量-試験後試料質量)/試験前試料質量}×100・・・(1)
再凝縮物質量={(試験後プレート重量-試験前プレート重量)/試験前試料質量}×100・・・(2)
[塗布むら]
 発塵性の評価で得られたCFRP製搬送用部材について塗布むらを評価した。塗布むらは、被覆後の機械加工面に光を照射しながら、その反射の状態を目視で観察し、下記の基準に従い評価した。結果を表1に示す。
A:機械加工面の全面に均一な光沢がある
B:機械加工面の一部に光沢の無い領域が観察され、機械加工面の全面に占める光沢のない領域の割合が、20%以下である
C:機械加工面の一部に光沢の無い領域が観察され、機械加工面の全面に占める光沢のない領域の割合が20%を超え50%以下である
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 1…主面、2…側面、11…取り付け穴、21…内壁、22…端面、100…部材。

 

Claims (12)

  1.  機械加工面を備えるCFRP製の部材の前記機械加工面に被覆剤を塗布する工程と、
     前記被覆剤を加熱することにより硬化させる工程と、
    を備える、CFRP製搬送用部材の製造方法であって、
     前記被覆剤が、(A)分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂及び該樹脂より誘導されるポリトリアジンのうち少なくとも一方を含む樹脂と、(B)配位子を有する金属錯体触媒と、(C)溶剤と、を含む、CFRP製搬送用部材の製造方法。
  2.  前記被覆剤における前記(B)成分の含有量が、前記(A)成分100質量部に対して0.01~0.5質量部である、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記被覆剤における前記(C)成分の含有量が、前記被覆剤の全量に対して20~75質量%である、請求項1又は2に記載の製造方法。
  4.  前記被覆剤を加熱する温度が150℃以上200℃以下であり、前記被覆剤を加熱する時間が1時間以上4時間以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の製造方法。
  5.  前記機械加工面に前記被覆剤を塗布する際に、前記被覆剤の厚さが10~300μmとなるように塗布する、請求項1~4のいずれか一項に記載の製造方法。
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載の方法によって得られる、CFRP製搬送用部材。
  7.  請求項1~5のいずれか一項に記載の方法によって得られる、ロボットハンド部材。
  8.  (A)分子中にシアネート基を2個以上有するシアネートエステル樹脂及び該樹脂より誘導されるポリトリアジンのうち少なくとも一方を含む樹脂と、(B)配位子を有する金属錯体触媒と、(C)溶剤と、を含む、CFRP製搬送用部材用被覆剤。
  9.  前記(B)成分の含有量が、前記(A)成分100質量部に対して0.01~0.5質量部である、請求項8に記載の被覆剤。
  10.  前記(C)成分の含有量が、被覆剤の全量に対して20~75質量%である、請求項8又は9に記載の被覆剤。
  11.  機械加工面を備えるCFRP製の部材の前記機械加工面に請求項8~10のいずれか一項に記載の被覆剤を塗布し、
     前記被覆剤を加熱することにより硬化させる、CFRP製搬送用部材の被覆方法。
  12.  前記機械加工面に前記被覆剤を塗布する際に、前記被覆剤の厚さが10~300μmとなるように塗布する、請求項11に記載の被覆方法。

     
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