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ポリマーコロイド溶液及びそれを用いた分析マーカー、ナノカーボン溶液、樹脂粒子吸着炭素繊維、及び炭素繊維強化プラスチック コモンズ

国内特許コード P160012997
整理番号 NU-633
掲載日 2016年5月30日
出願番号 特願2015-209998
公開番号 特開2017-082060
出願日 平成27年10月26日(2015.10.26)
公開日 平成29年5月18日(2017.5.18)
発明者
  • 山本 徹也
  • 上松 克匡
  • 入澤 寿平
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 ポリマーコロイド溶液及びそれを用いた分析マーカー、ナノカーボン溶液、樹脂粒子吸着炭素繊維、及び炭素繊維強化プラスチック コモンズ
発明の概要 【課題】炭素繊維と樹脂との界面接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に使用することができるポリマーコロイド溶液を提供する。
【解決手段】樹脂粒子、カチオン重合開始剤及び水を含有する、ポリマーコロイド溶液。前記ポリマーコロイド溶液は、炭素繊維表面にサイジング剤を有しているか否かを検出するための分析マーカー、炭素繊維表面の官能基検出剤等に使用することができる。このポリマーコロイド溶液を使用すれば、樹脂粒子、ナノカーボン、カチオン重合開始剤及び水を含有し、前記ナノカーボンは、カーボンナノチューブ、グラフェン及び炭素粒子よりなる群から選ばれる少なくとも1種である、ナノカーボン溶液や、炭素繊維の表面に樹脂粒子が吸着している、樹脂粒子吸着炭素繊維等を調製することもできる。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


熱可塑性樹脂に炭素繊維を複合した材料は、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)として、航空機材料、自動車材料等に用いられることが期待されている。しかしながら、熱可塑性樹脂と炭素繊維との界面接着性には改善の余地があり、熱可塑性樹脂と炭素繊維とを接着させることは非常に困難であった。その理由としては、熱可塑性樹脂を加熱して溶解させても、炭素繊維の奥に入り込むことができないためと考えられる。



熱可塑性樹脂と炭素繊維との界面接着性を向上させるための手法としては種々検討がなされているが、いずれも操作が複雑であり、実用化の目処は立っていない。また、非特許文献1には、炭素繊維とポリマー微粒子表面を界面活性剤で修飾することによる吸着操作によって、界面接着性の向上を図っているが、実際に界面接着性が向上したかどうかは示されていない。

産業上の利用分野


本発明は、ポリマーコロイド溶液及びそれを用いた分析マーカー、ナノカーボン溶液、樹脂粒子吸着炭素繊維、及び炭素繊維強化プラスチックに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
樹脂粒子、カチオン重合開始剤及び水を含有する、ポリマーコロイド溶液。

【請求項2】
前記樹脂粒子が、熱可塑性樹脂粒子である、請求項1に記載のポリマーコロイド溶液。

【請求項3】
炭素繊維表面にサイジング剤を有しているか否かを検出するための分析マーカー用である、請求項1又は2に記載のポリマーコロイド溶液。

【請求項4】
請求項1~3のいずれかに記載のポリマーコロイド溶液の製造方法であって、
重合性単量体、カチオン重合開始剤及び水を含有する溶液を用いて乳化重合を行う工程
を備える、製造方法。

【請求項5】
請求項1~3のいずれかに記載のポリマーコロイド溶液からなる、炭素繊維表面にサイジング剤を有しているか否かを検出するための分析マーカー。

【請求項6】
請求項1~3のいずれかに記載のポリマーコロイド溶液からなる、炭素繊維表面の官能基検出剤。

【請求項7】
樹脂粒子、ナノカーボン、カチオン重合開始剤及び水を含有し、前記ナノカーボンは、カーボンナノチューブ、グラフェン及び炭素粒子よりなる群から選ばれる少なくとも1種である、ナノカーボン溶液。

【請求項8】
請求項7に記載のナノカーボン溶液の製造方法であって、
請求項1~3のいずれかに記載のポリマーコロイド溶液に前記ナノカーボンを添加する工程
を備える、製造方法。

【請求項9】
炭素繊維の表面に樹脂粒子が吸着している、樹脂粒子吸着炭素繊維。

【請求項10】
前記樹脂粒子が熱可塑性樹脂粒子である、請求項9に記載の樹脂粒子吸着炭素繊維。

【請求項11】
請求項9又は10に記載の樹脂粒子吸着炭素繊維の製造方法であって、
請求項1~3のいずれかに記載のポリマーコロイド溶液中に炭素繊維を浸漬する工程
を備える、製造方法。

【請求項12】
前記浸漬工程の前に、炭素繊維表面のサイジング剤を除去する工程
を備える、請求項11に記載の製造方法。

【請求項13】
請求項9又は10に記載の樹脂粒子吸着炭素繊維と、樹脂とが接着している、炭素繊維強化プラスチック。

【請求項14】
前記樹脂は、熱可塑性樹脂である、請求項13に記載の炭素繊維強化プラスチック。

【請求項15】
前記樹脂粒子吸着炭素繊維中の樹脂粒子を構成する樹脂と、前記樹脂とが同一又は類似の樹脂である、請求項13又は14に記載の炭素繊維強化プラスチック。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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