JPH09174547A - 炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合シートおよびその製造方法ならびにそれを用いた成型品の製造方法 - Google Patents
炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合シートおよびその製造方法ならびにそれを用いた成型品の製造方法Info
- Publication number
- JPH09174547A JPH09174547A JP33536195A JP33536195A JPH09174547A JP H09174547 A JPH09174547 A JP H09174547A JP 33536195 A JP33536195 A JP 33536195A JP 33536195 A JP33536195 A JP 33536195A JP H09174547 A JPH09174547 A JP H09174547A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon fiber
- thermoplastic resin
- resin
- reinforced thermoplastic
- sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 title claims abstract description 53
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 75
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 75
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 53
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract 3
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 14
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 11
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 10
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 8
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 8
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 15
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 3
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006353 Acrylite® Polymers 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940123973 Oxygen scavenger Drugs 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- GYVGXEWAOAAJEU-UHFFFAOYSA-N n,n,4-trimethylaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=C(C)C=C1 GYVGXEWAOAAJEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010107 reaction injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
有する炭素繊維強化熱可塑性複合シートとその製造方法
並びにこれを用いた成型品の製造方法を提供する。 【解決手段】 炭素繊維強化熱可塑性シートの片面に厚
み0.1〜2.0mmの透明なフィルムを熱可塑性樹脂
により貼り合わせた炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合シー
ト、常温または加熱重合性熱可塑性樹脂液と炭素繊維布
帛を接触、含浸した繊維強化熱可塑性樹脂の前駆体を透
明なフィルムに重ね、硬化させる前記複合シートの製造
方法および前記複合シートの炭素繊維強化熱可塑性シー
トより樹脂を射出成形する成型品の製造方法である。
Description
が可能で、かつ、独特の深み、光沢を有する炭素繊維強
化熱可塑性樹脂複合シートとこの複合シートの製造方法
ならびに炭素繊維強化熱可塑性シートを用いた成型品の
製造方法に関する。
強した熱可塑性複合材料は、強化繊維に由来する、優れ
た力学的性質と樹脂に由来する優れた成形性、熱融着及
び短時間の成形性を兼ね備えた優れた材料として良く知
られている。
る、スポーツ用品、日用品用として比較的低温で賦型が
可能な、繊維強化アクリル樹脂が提案されている(米国
特許第478717号明細書)。
は、その単独の形でも、成形性、外観の美しさを有して
いるが、深絞り成型などの複雑な賦形や、外観のより一
層の深み感のある成型品が求められている。そのため、
表面に透明なフィルムを貼ったり、賦形後表面塗装を施
したりしていた。例えば、特徴ある異方性光沢を有する
繊維複合成形品を得るために、透明なフィルムと繊維強
化熱可塑性樹脂シートを金型内で重ねてセットし、フィ
ルムの反対の側から熱可塑性樹脂を射出する方法等が用
いられている。しかしながら、賦形後の表面の塗装処
理、フィルム貼付は、製造コストの増加の要因となる。
る方法としては、下記のような方法が用いられてきた。 (1)樹脂を軟化する温度にし、強化繊維布帛に含浸す
る方法。 (2)溶剤に樹脂を溶解し、この溶液を強化繊維布帛に
含浸した後、溶剤を揮発する方法。
度が105センチポイズ以上と高く、完全に樹脂を繊維
に含浸することが困難であり、また高温高圧を必要とす
るため、高価な装置が必要となる。また、(2)の方法
では、溶剤を完全に揮発することが困難であり、材料中
に残留した溶剤は、その力学的性質を低下させるばかり
でなく、回収できない溶剤は製造コストを引き上げる。
そして、これらの方法で気泡などの混入のない外観の優
れたシートを得るのは非常に難しいものであった。
な問題点を睨み、炭素繊維強化複合成形品を簡易かつ効
率的に製造し得る繊維強化熱可塑性シートで、表層樹脂
層の存在により異方性光沢、深みなどを有するなど、意
匠性も兼ね備えた炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合シート
およびその製造方法、ならびに炭素繊維強化熱可塑性シ
ートを用いた成型品の製造方法を提供するものである。
鋭意検討を行い本発明に到達した。すなわち、本発明の
第1の要旨は、炭素繊維布帛に熱可塑性樹脂を含浸硬化
してなる、強化繊維の含有率が30〜70体積%、厚み
0.1〜2.0mmの炭素繊維強化熱可塑性シートの片
面に厚み0.1〜2.0mmの透明なフィルムを前記熱
可塑性樹脂により貼り合わせたことを特徴とする炭素繊
維強化熱可塑性樹脂複合シートにある。また、第2の要
旨は、粘度が10〜104センチポイズの範囲にある常
温または加熱重合性熱可塑性樹脂液を含浸した、少なく
とも1層の炭素繊維布帛に厚み0.1〜2.0mmの透
明なフィルムを積層し、この積層体を室温および/また
は60℃以下の加熱により硬化させる炭素繊維強化熱可
塑性樹脂複合シートの製造方法にある。
可塑性樹脂を含浸硬化してなる、強化繊維の含有率が3
0〜70体積%、厚み0.1〜2.0mmの炭素繊維強
化熱可塑性シートの片面に厚み0.1〜2.0mmの透
明なフィルムを前記熱可塑性樹脂により貼り合わせた炭
素繊維強化熱可塑性樹脂複合シートの炭素繊維強化熱可
塑性シート側より加熱溶融した熱可塑性樹脂を射出成形
する成型品の製造方法にある。
は、炭素繊維からなる、織布、一方向繊維束、チョッ
プ、ランダムストランドマット、またはこれらを組み合
わせたものであって、繊維としては、炭素繊維のほか、
ガラス繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、金属繊維な
どの無機繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリ
イミド繊維などの有機繊維と組み合わせて利用すること
もできるが利用できるが、異方性光沢、深みなどの点か
ら炭素繊維を含むことが必要である。
ら強化繊維の含有率は、30〜70体積%が良い。30
体積%未満の場合、シートの内部での強化繊維のずれに
よる表面布帛のあれが生じ、外観不良の原因となる。一
方、70体積%を越えると熱可塑性樹脂前駆体との複合
化ができなくなる。好ましい含有率は35〜65体積%
である。
樹脂シート部の厚みは0.1〜2.0mmが良い。5〜
10μ径をもつ通常の炭素繊維フィラメントからなる布
帛は、少なくとも0.1mm弱程度の厚みを有する。し
たがって、0.1mm未満のシートは製造不可能であ
る。一方、厚み2.0mmを越える複合材料板は、射出
成形金型内に入れるために必要な曲げ、撓み変形に乏し
くなるので好ましくない。したがって、厚み0.1〜
2.0mmの炭素繊維複合シートが本発明の目的に合っ
ている。
シートを用いた成型品の製造方法やそのほかの加熱成型
時にも炭素繊維強化熱可塑性シートと透明なフィルムと
が剥離しないよう炭素繊維布帛に含浸硬化する熱可塑性
樹脂により炭素繊維強化熱可塑性シートと透明なフィル
ムとが貼り合わされていることが必要である。そのた
め、前記熱可塑性樹脂として、たとえば、常温または加
熱重合性熱可塑性樹脂前駆体が好適に用いられる。ここ
で、常温または加熱重合性熱可塑性樹脂前駆体とは、非
反応性の溶剤を含まず、繊維束間に含浸した後、常温ま
たは加熱によって重合する、いわゆるキャスティング
法、反応射出成形法に使用される樹脂前駆体であれば良
い。
樹脂前駆体の一例としては、メタクリル酸アルキルエス
テルおよび/またはアクリル酸アルキルエステルとこれ
らに溶解する熱可塑性重合体を主成分とし、レドックス
反応により重合するアクリル樹脂前駆体や溶融したω−
ラクタム類とポリエーテルを主成分とし、アルカリ重合
法によって重合するナイロン樹脂前駆体等が挙げられ
る。
性樹脂前駆体の組成物以外に、樹脂の特性を改善するた
めの種々の添加剤、例えば、耐熱剤、耐候剤、帯電防止
剤、潤滑剤、離型剤、染料、顔料、消泡剤、脱酸素剤及
び難燃剤などを含有させてもよい。
明であれば特に制限はない。この様なフィルムの一例と
しては、アクリル樹脂、ポリプロピレンなどのポリオリ
フィン、PETなどのポリエステル、ポリアミド、ポリ
スチレン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホ
ン、塩化ビニール及び熱可塑性ウレタンエラストマー樹
脂等が挙げられる。常温または加熱重合性熱可塑性前駆
体との接着性を向上させる目的で、これらフィルムに表
面処理を施すこともできる。
mである。厚みが0.1mm未満では、樹脂層の厚みが
十分でなく、優れた外観が得られない。厚みが2.0m
mを越える場合、強化繊維布帛が不明瞭になり、本発明
の目的に合わなくなる。
ートの製造方法について説明する。本発明の炭素繊維強
化熱可塑性複合シートは、粘度が10〜104センチポ
イズの範囲にある常温または加熱重合性熱可塑性樹脂液
と、少なくとも1層の炭素繊維布帛を接触させ、前記炭
素繊維布帛に前記樹脂液が含浸した繊維強化熱可塑性樹
脂の前駆体を透明なフィルムの片面に重ね、これを室温
および/または60℃以下の加熱により硬化させること
である。
ムを貼り付けたような構造体を、高温から室温に降下さ
せるようなプロセスを含む方法で製造した場合、両者の
熱膨張係数の違いに由来する反りが複合シートに生じる
が、本発明においては、熱可塑性樹脂前駆体を室温およ
び/または60℃以下の加熱により硬化させるために、
得られる複合シートには、実質的な反りは生じない。
ンチポイズの範囲にある常温または加熱重合性熱可塑性
樹脂液と、炭素繊維布帛とを接触させ、該炭素繊維布帛
に前記樹脂液が含浸した繊維強化熱可塑性樹脂の前駆体
を透明なフィルムの片面に重ね、これを室温および/ま
たは60℃以下の加熱により硬化させ、熱賦型可能な複
合シートを製造するに際して、下記の操作を順次行うこ
とが好ましい。
と硬化剤からなる樹脂組成物と炭素繊維布帛とを連続的
に接触させ、炭素繊維布帛に該組成物が付着した付着物
を得ること。 (b)透明なフィルムの片面に前記付着物を連続方向に
張力をかけつつ、接触し、透明なフィルムの片面に前記
付着物からなる層を形成すること。
ートで挟持しつつ、移送すること。 (d)前記のシートに挟持した状態で1対以上のローラ
ーにより前記付着物からなる層の厚みを減少することに
依って押圧を加え、樹脂組成物が炭素繊維布帛の横断面
にわたって含浸すると同時にフィルムと炭素繊維布帛間
に接着に必要な樹脂を供給すること。
トを剥離して、硬化した繊維強化熱可塑性複合シートを
得ること。
て、樹脂組成を適正化することにより炭素繊維布帛中に
含浸するのに十分な粘度を付与されており、(b)、
(c)、(d)項において、ポリエステルフィルム、シ
ート等の通気性の少ないシート越しに押圧を加えること
により炭素繊維布帛の空隙が前記樹脂組成物で完全に満
たされた状態が実現され、かつ、透明なフィルムとの間
に接着に必要な樹脂が供給される。そして、(e)項に
記載した方法により樹脂組成物が硬化し、繊維強化熱可
塑性シートとフィルムとの一体化がなされる。
組成物であり、かつ非反応性の溶剤を含まないため、容
易に完全な含浸がなされ、かつ、空孔がない製品が得ら
れる。
布帛に樹脂組成物を連続的に接触させ、炭素繊維布帛に
樹脂組成物が付着した付着物を得る方法には特に制限が
ないが、たとえば、下記の方法が用いられる。
または通過させる方法。 (2)1対以上のロールの上に樹脂溜りを設け、その中
を炭素繊維布帛を通過させる方法。 (3)樹脂組成物をフィルム状に所定の目付けの塗膜と
し、その上に炭素繊維布帛を重ねる方法。
法でロール間の間隙を調節することで炭素繊維布帛の体
積分率を30〜70容積%に制御することができる。
ローラーは(d)項を満足するものであればよく、金属
性、合成樹脂製、合成ゴム製、木製、あるいは、それら
を組み合わせた物を使用することができるが、樹脂分が
付着した際、腐食しない材質であることが望ましい。
圧は、前記付着物層の厚みを減少させる程度に加えるこ
とが重要であり、この条件を満足しない場合には、炭素
繊維布帛への樹脂組成物の十分な含浸が実現されない
し、炭素繊維布帛と表面の透明なフィルムの間にこれら
を接着するのに必要な樹脂を供給できない。
層の10〜80%の範囲が適当であり、減少が小さすぎ
る場合には、前述のような未含浸、接着不良の原因とな
り、大きすぎる場合には、繊維方向の乱れ、損傷、樹脂
不足を生じるため好ましくない。
に付与する張力は、炭素繊維布帛の形態を維持できる程
度に十分強く、樹脂成分の含浸を阻害しない程度に十分
弱い範囲の張力が好ましい。
方法を用いればよく、例えば、1対以上のロール間に挟
持し、張力を付与する方法、炭素繊維布帛を供給する際
の抵抗、または、樹脂浴、または、含浸ローラー通過路
の抵抗により張力を付与する方法等が挙げられる。
成分を硬化する工程は、反りを防ぐ目的で、室温放置ま
たは、60℃以下の加熱により行う。炭素繊維布帛に含
浸する樹脂、表層樹脂を形成する透明なフィルムをとも
にアクリル系樹脂とすることにより、炭素繊維に独特の
深みのある光沢、模様がより鮮やかに現れ、より一層意
匠効果を発揮する。
シートを使用する成型品の製造方法について説明する。
本発明の成型品の製造方法においては、前記の炭素繊維
強化熱可塑性複合シートの炭素繊維強化熱可塑性シート
側より加熱溶融した熱可塑性樹脂を射出成形することに
より炭素繊維布帛に独特の深みのある光沢、模様がより
鮮やかに現れ、より一層意匠効果を発揮する。
れる熱可塑樹脂としては、ナイロン、ABS、ポリカー
ボネート、アクリル、その他、射出成形できる樹脂であ
ればよく、公知の熱可塑性樹脂または、強化熱可塑性樹
脂から、マトリクス樹脂との接着性、劣化温度等を考慮
にいれ、適宜選定使用することが可能である。樹脂層の
厚み、すなわち、炭素繊維複合材料板との厚み比率は、
性能発揮効率と材料費のバランスから決定される。
出成形機を用いても製造することができるが、インジェ
クションプレスを用いることで、大型成形品の成形が可
能となり、また、炭素繊維複合材料板と樹脂層との接着
が強固なものとなる。
に説明する。下記例中の部は重量部を意味する。
平均分子95000のメタクリル酸メチルホモポリマー
19部、メタクリル酸メチル81部、硬化促進剤とし
て、ジメチル−p−トルイジン0.8部からなるアクリ
ル系樹脂混合液(B型粘度計、20℃90センチポイ
ズ)に硬化触媒として、ベンゾイルパーオキシドを樹脂
液100部に対して、1重量部添加し、常温硬化型アク
リル系樹脂液を調製した。
を集束してなる炭素繊維トウ(三菱レイヨン製パイロフ
ィル TR40)を製織(12.5本/インチ経緯糸と
も)してなる炭素繊維布帛を用意した。
メタクリル樹脂フィルム(三菱レイヨン製アクリプレ
ン)を用意した。
得た。以下の図1により説明する。上記布帛1をドクタ
ーナイフ2の直前でシート(ポリエステルフィルム)4
上に供給される樹脂成分3と接触させ付着物とする。透
明なフィルム8を移送し、ローラー対5の直前で前記付
着物を重ねる。間隙を2.8mmに設定したローラー対
5で含浸し、ついで間隙を2.6mm設定したローラー
6でさらに含浸を進めた。平坦なガラス板上にこれを2
6℃の室温中に30分放置し、硬化を行った。
方向に切断し、研磨して光学顕微鏡観察を行ったとこ
ろ、炭素繊維トウ中への樹脂の含浸は良好であった。ま
た、熱可塑性樹脂フィルムと炭素繊維布帛間にボイド、
クラックは見られなかった。また、反りは認められず、
独特の深みと光沢を有していた。
無水のε−カプロラクタム100部にナトリウムメチラ
ート(純度95%)1.3部を添加し、副生するメタノ
ールを減圧下に取り除いて、A液:アルカリ触媒液を調
製した。
プロラクタム100部に、数平均分子量2000のポリ
オキシプロピレンジアミン25部、ヘキサメチレン−
1,6−ビスカルバミドカプロラクタム9.9部を添加
し、窒素ガス雰囲気下で攪拌し、B液を調製した。A
液、B液を混合攪拌後、直ちにドクターナイフに供給し
た。
に加熱した以外は実施例1と同様にして、炭素繊維布帛
にナイロン樹脂を含浸した複合シートを得た。
方向に切断し、研磨して光学顕微鏡観察を行ったとこ
ろ、炭素繊維トウ中への樹脂の含浸は良好であった。ま
た、熱可塑性樹脂フィルムと炭素繊維布帛間にボイド、
クラックは見られなかった。また、反りは認められず、
独特の深みと光沢を有していた。
ィルムを厚み0.3mmの熱可塑性ウレタンエラストマ
ー(日本バルカー工業株式会社製)フィルムにかえた他
は実施例1と同様に操作し、複合シートを得た。得られ
た複合シートの断面を長さ方向、幅方向に切断し、研磨
して光学顕微鏡観察を行ったところ、炭素繊維トウ中へ
の樹脂の含浸は良好であった。また、熱可塑性樹脂フィ
ルムと炭素繊維布帛間にボイド、クラックは見られなか
った。また、反りは認められず、独特の深みと光沢を有
していた。
に、実施例1で用いた樹脂を重合固化した樹脂をメチル
エチルケトンに溶解した樹脂溶液(樹脂濃度10重量
%、溶液粘度100センチポイズ)に浸漬・乾燥をくり
かえし、シート状物を得た。
切断した薄片の端面を研磨して光学顕微鏡観察を行った
ところ、溶剤残留のためと考えられるボイドが多数観察
された。また、気泡の混入が認められ、良好な外観は有
していなかった。
に、実施例1で用いた樹脂を重合固化した樹脂フィルム
(0.2mm厚)を重ね、熱プレス(240℃、20k
g/cm2)中で、1時間保持した後、圧力を保ったま
ま室温に冷却した。得られたシート状物を切断し、薄片
の端面を研磨して光学顕微鏡観察を行ったところ、炭素
繊維トウ内部に樹脂の未含浸部分が観察された。また、
多数の気泡が認められるなど、外観は良好でなく、反り
も生じていた。
mmにかえた他は実施例1と同様な操作を行い、得られ
た炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合シートを95×520
mmに切断して皿金型底部にセットして、炭素繊維強化熱
可塑性シート側からポリメチルメタクリレート(三菱レ
イヨン製アクリライトVH)を射出成形(シリンダー温
度250℃,金型温度60℃)し、外層に透明なフィル
ムの層をもつ、3mm厚の成形品を得た。日用品、自動
車内装品へ有効に利用できる炭素繊維複合材料特有の高
級重厚感を有していた。
れたものに、射出する樹脂を熱可塑性ウレタンエラスト
マー樹脂(日本ミラクトラン製)に変更し、シリンダー
平均温度を220℃、金型温度45℃にかえた他は、実
施例4と同様の操作を行って、3mm厚の成形品を得
た。日用品、自動車内装品へ有効に利用できる炭素繊維
複合材料特有の高級重厚感を有していた。
(三菱レイヨン製)に、シリンダー平均温度を300
℃、金型温度70℃にかえた他は、実施例4と同様の操
作を行って、3mm厚の成形品を得た。表面は炭素繊維
複合材料特有の高級重厚感をもち、日用品、自動車内装
品へ有効に利用できる。
ート樹脂(三菱瓦斯化学製)に、シリンダー平均温度を
300℃、金型温度70℃にかえた他は、実施例1と同
様の操作を行って、3mm厚の成形品を得た。表面は炭
素繊維複合材料特有の高級重厚感をもち、日用品、自動
車内装品へ有効に利用できる。
てなる炭素繊維トウ(三菱レイヨン製パイロフィル T
R40)を製織(12.5本/インチ経緯糸とも)して
なる炭素繊維布帛に、アクリル系樹脂を含浸して0.3
mm厚の炭素繊維強化熱可塑性シートを用意した。次に、
このシートを95×520mmに切断して皿金型底部にセ
ットして、ポリメチルメタクリレート(三菱レイヨン製
アクリライトVH)を射出成形(シリンダー温度250
℃,金型温度60℃)し、外層に炭素繊維複合材料層を
もつ、3mm厚の成形品を得た。表面は炭素繊維複合材
料特有の外観は有していたが、深み、重量感に欠け、さ
らに、布帛に由来する凹凸が表面に存在し光沢感を減ず
る要因になった。
外観の優れた炭素繊維複合成形品を極めて簡易且つ効率
的に得ることができる。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 炭素繊維布帛に熱可塑性樹脂を含浸硬化
してなる、強化繊維の含有率が30〜70体積%、厚み
0.1〜2.0mmの炭素繊維強化熱可塑性シートの片
面に厚み0.1〜2.0mmの透明なフィルムを前記熱
可塑性樹脂により貼り合わせたことを特徴とする炭素繊
維強化熱可塑性樹脂複合シート。 - 【請求項2】 熱可塑性樹脂、フィルムがともにアクリ
ル系樹脂からなる請求項1記載の炭素繊維強化熱可塑性
樹脂複合シート。 - 【請求項3】 粘度が10〜104センチポイズの範囲
にある常温または加熱重合性熱可塑性樹脂液を含浸し
た、少なくとも1層の炭素繊維布帛に厚み0.1〜2.
0mmの透明なフィルムを積層し、この積層体を室温お
よび/または60℃以下の加熱により硬化させる炭素繊
維強化熱可塑性樹脂複合シートの製造方法。 - 【請求項4】 下記の操作(a)〜(e)を順次行う請
求項3記載の繊維強化熱可塑性複合シートの製造方法。 (a)常温または加熱重合性熱可塑性樹脂と硬化剤から
なる樹脂組成物と炭素繊維布帛とを連続的に接触させ、
炭素繊維布帛に樹脂組成物を付着させること。 (b)厚み0.1〜2.0mmの透明なフィルムの片面
に炭素繊維布帛を連続方向に張力をかけつつ、積層する
こと。 (c)積層体をその上下から通気性の少ないシートで挟
持しつつ、移送すること。 (d)シートに挟持した状態で1対以上のローラーによ
り積層体を加圧して、樹脂組成物を炭素繊維布帛の横断
面にわたって含浸すると同時に前記フィルムと炭素繊維
布帛の界面に両者の接着に必要な樹脂をしみださせるこ
と。 (e)樹脂組成物の硬化後、シートを剥離して、硬化し
た繊維強化熱可塑性複合シートを得ること。 - 【請求項5】 炭素繊維布帛に熱可塑性樹脂を含浸硬化
してなる、強化繊維の含有率が30〜70体積%、厚み
0.1〜2.0mmの炭素繊維強化熱可塑性シートの片
面に厚み0.1〜2.0mmの透明なフィルムを前記熱
可塑性樹脂により貼り合わせた炭素繊維強化熱可塑性樹
脂複合シートの炭素繊維強化熱可塑性シート側より加熱
溶融した熱可塑性樹脂を射出成形する成型品の製造方
法。 - 【請求項6】 射出成形をインジェクションプレスによ
り行う請求項5記載の炭素繊維複合成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33536195A JPH09174547A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合シートおよびその製造方法ならびにそれを用いた成型品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33536195A JPH09174547A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合シートおよびその製造方法ならびにそれを用いた成型品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09174547A true JPH09174547A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=18287676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33536195A Pending JPH09174547A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合シートおよびその製造方法ならびにそれを用いた成型品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09174547A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1134105A (ja) * | 1997-07-24 | 1999-02-09 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 繊維強化中空成形品とその製造方法 |
| DE102004041454A1 (de) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Bauer, Gerhard, Dipl.-Ing. | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines plattenförmigen Elementes aus einem Fasermaterial und aus thermoplastischem Material, sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen Sandwich-Leichtbauplatte |
| WO2013099993A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | フジモリ産業株式会社 | プリプレグを用いた射出成型品およびその製法 |
| WO2014157523A1 (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 日東電工株式会社 | 防食テープ製造方法、及び、防食テープ製造装置 |
| KR20180051710A (ko) * | 2016-11-07 | 2018-05-17 | 현대자동차주식회사 | 수지 함침장치 |
| CN115612427A (zh) * | 2022-09-23 | 2023-01-17 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 一种热塑性树脂、其制备方法及风电叶片 |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP33536195A patent/JPH09174547A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1134105A (ja) * | 1997-07-24 | 1999-02-09 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 繊維強化中空成形品とその製造方法 |
| DE102004041454A1 (de) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Bauer, Gerhard, Dipl.-Ing. | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines plattenförmigen Elementes aus einem Fasermaterial und aus thermoplastischem Material, sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen Sandwich-Leichtbauplatte |
| WO2013099993A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | フジモリ産業株式会社 | プリプレグを用いた射出成型品およびその製法 |
| WO2014157523A1 (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 日東電工株式会社 | 防食テープ製造方法、及び、防食テープ製造装置 |
| KR20180051710A (ko) * | 2016-11-07 | 2018-05-17 | 현대자동차주식회사 | 수지 함침장치 |
| CN115612427A (zh) * | 2022-09-23 | 2023-01-17 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 一种热塑性树脂、其制备方法及风电叶片 |
| CN115612427B (zh) * | 2022-09-23 | 2024-03-26 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 一种热塑性树脂、其制备方法及风电叶片 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1085968B1 (en) | Composite articles including prepregs, preforms, laminates and sandwich moldings, and methods of making the same | |
| EP2440390B1 (en) | Method of delivering a thermoplastic and/or crosslinking resin to a composite laminate structure | |
| EP1027206B1 (en) | Unidirectional fiber-random mat preform | |
| JP5767415B1 (ja) | 加飾成形品の製造方法および加飾成形品 | |
| EP1737650B1 (en) | Multilayer product made out of a substrate and on either side at least one cover layer; process for the manufacture of a multilayer product and painted multilayer product and process for painting a multilayer product | |
| KR101684821B1 (ko) | 섬유 강화된 수지 기재 또는 수지 성형체의 제조 방법 및 이 제조 방법에 사용하는 가소화 토출기 | |
| JP2007526375A (ja) | 熱可塑性pbtプラスチック材料を形成するための環状オリゴマーの加工 | |
| KR100251786B1 (ko) | 복합 성형품의 제조방법 | |
| JPH09174547A (ja) | 炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合シートおよびその製造方法ならびにそれを用いた成型品の製造方法 | |
| JPH05230230A (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂の製造方法 | |
| JPH0724830A (ja) | 熱可塑性一方向プリプレグシートの製造法 | |
| JPS63183836A (ja) | 複合体及びその製造方法 | |
| JP3035618B2 (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂シート材料及びその製造方法 | |
| JP3754525B2 (ja) | 加飾成形用シートおよびその製造方法並びにその加飾成形用シートを用いた繊維強化熱可塑性樹脂発泡体の製造方法 | |
| EP1312453A2 (en) | Composite articles including prepregs, preforms, laminates and sandwich moldings and methods of making the same | |
| JPS6360738A (ja) | Frpの成形方法 | |
| JP3209780B2 (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂サンドイッチ板の製造方法 | |
| JP4156620B2 (ja) | プリプレグの製造装置及びプリプレグ | |
| JP2916187B2 (ja) | 繊維強化樹脂成形体 | |
| JPH0899366A (ja) | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 | |
| JPH05228928A (ja) | 熱可塑性複合材料前駆体および熱可塑性複合材料 | |
| JPH07266439A (ja) | 表面層を有する引抜成形品の製造方法及び製造装置 | |
| JP2026067687A (ja) | レジントランスファーモールディング成形方法 | |
| CN120464074A (zh) | 一种碳纤维增强热塑性复合材料预浸料及其制备方法 | |
| JPS5871123A (ja) | プリプレグの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050111 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050303 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050510 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050823 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |