JPH0912730A - 異形状繊維強化プラスチック - Google Patents
異形状繊維強化プラスチックInfo
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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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- fiber
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 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（以降、異形状CFRPという）を提供する。 【構成】 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リサイクル炭素繊維であ
ることを特徴とする異形状CFRP。
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（以降、異形状CFRPという）を提供する。 【構成】 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リサイクル炭素繊維であ
ることを特徴とする異形状CFRP。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２４】
【表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。
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。
【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。
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。
【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。
す側断面図である。
【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。
成形状況の概要を示す側断面図である。
【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。
概要を示す斜視図である。
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。
--異形状繊維強化プラスチック、５--リブ。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (7)
- 【請求項１】 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繊維強
化プラスチック。 - 【請求項２】 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
状繊維強化プラスチック。 - 【請求項３】 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記載の異形状繊維強化プラスチック。 - 【請求項４】 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
記載の異形状繊維強化プラスチック。 - 【請求項５】 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
形状繊維強化プラスチック。 - 【請求項６】 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
載の異形状繊維強化プラスチック。 - 【請求項７】 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：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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7165698A JPH0912730A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 異形状繊維強化プラスチック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7165698A JPH0912730A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 異形状繊維強化プラスチック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0912730A true JPH0912730A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=15817358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7165698A Withdrawn JPH0912730A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 異形状繊維強化プラスチック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0912730A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103025942A (zh) * | 2010-11-03 | 2013-04-03 | 西格里碳素欧洲公司 | 具有包含碳纤维的纤维束的毛绒层 |
| JP2013519546A (ja) * | 2010-02-17 | 2013-05-30 | エスジーエル オートモーティブ カーボン ファイバーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 繊維複合材料からのシート状の半製品の製造法 |
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| DE102015221373A1 (de) | 2014-12-05 | 2016-06-09 | Hyundai Motor Company | Verfahren zum recyceln eines verbundstoffbehälters für hochdruckgas |
| JP2017082105A (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 繊維強化硬化樹脂の製造方法 |
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-
1995
- 1995-06-30 JP JP7165698A patent/JPH0912730A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |