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炭素繊維強化プラスチック及びその製造方法並びに炭素繊維 コモンズ

国内特許コード P160012974
整理番号 N15084
掲載日 2016年5月11日
出願番号 特願2016-041629
公開番号 特開2017-155172
出願日 平成28年3月3日(2016.3.3)
公開日 平成29年9月7日(2017.9.7)
発明者
  • 村上 泰
  • 鮑 力民
  • 小林 正美
  • 奥野 直樹
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 炭素繊維強化プラスチック及びその製造方法並びに炭素繊維 コモンズ
発明の概要 【課題】炭素繊維と熱可塑性樹脂との密着性を向上させた炭素繊維強化プラスチック、及びその製造方法並びに炭素繊維を提供する。
【解決手段】炭素繊維1と熱可塑性樹脂3とを有する炭素繊維強化プラスチック10であって、炭素繊維1は、チタン化合物層2で外周の一部又は全部が被覆されている。熱可塑性樹脂3としては、ポリエステル樹脂が好ましく、チタン化合物層2は、チタンアルコキシド溶液から形成されてなる酸化チタン膜である。その製造方法は、チタン化合物層2で外周の一部又は全部が被覆された炭素繊維1を準備し、準備された炭素繊維1と熱可塑性樹脂3とを複合させて炭素繊維強化プラスチック10を製造する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


繊維強化プラスチック(Fiber Reinforced Plastics:FRP)は、ガラス繊維等の繊維を母材樹脂中に入れて強度を向上させた複合材であり、軽量、高強度及び耐食性に優れていることから、金属の代替材料として航空機や車両の内外装等に使用されている。母材樹脂として熱硬化性樹脂を用いたFRPは、高強度であるが、成形時間がやや長く、リサイクル性も悪いという難点がある。一方、母材樹脂として熱可塑性樹脂を用いたFRPは、繊維強化熱可塑性プラスチック(Fiber Reinforced Thermoplastics:FRTP)と呼ばれ、加熱して溶融し易いので、成形時間が短く、リサイクル性もよいという利点があり、注目されている。



これらFRPでは、繊維としてガラス繊維や炭素繊維が主に用いられており、特に炭素繊維と熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂とで構成された炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastic:CFRP)は、炭素繊維が母材樹脂中に分散されていて、軽量である上、強度や剛性が高いため、ゴルフシャフト、テニスラケット、釣竿等に幅広く利用され、また、大型航空機の翼や胴体等の主要構造部材にも使用されている。

産業上の利用分野


本発明は、熱可塑性樹脂と炭素繊維との密着性に優れた炭素繊維強化プラスチック及びその製造方法並びに炭素繊維に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
炭素繊維と熱可塑性樹脂とを有する炭素繊維強化プラスチックであって、前記炭素繊維は、チタン化合物層で外周の一部又は全部が被覆されていることを特徴とする炭素繊維強化プラスチック。

【請求項2】
前記熱可塑性樹脂が、ポリエステル樹脂である、請求項1に記載の炭素繊維強化プラスチック。

【請求項3】
前記チタン化合物層が、チタンアルコキシド溶液から形成されてなる酸化チタン膜である、請求項1又は2に記載の炭素繊維強化プラスチック。

【請求項4】
チタン化合物層で外周の一部又は全部が被覆された炭素繊維を準備する工程と、準備された前記炭素繊維と熱可塑性樹脂とを複合させる工程とを有することを特徴とする炭素繊維強化プラスチックの製造方法。

【請求項5】
前記チタン化合物層が、チタンアルコキシド溶液を脱水縮合して形成される、請求項4に記載の炭素繊維強化プラスチックの製造方法。

【請求項6】
前記熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂である、請求項4又は5に記載の炭素繊維強化プラスチックの製造方法。

【請求項7】
チタン化合物層で外周の一部又は全部が被覆されていることを特徴とする炭素繊維。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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