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複合材料およびその製造方法 コモンズ

国内特許コード P05P003287
整理番号 33
掲載日 2005年5月16日
出願番号 特願2003-188106
公開番号 特開2005-022141
登録番号 特許第4164572号
出願日 平成15年6月30日(2003.6.30)
公開日 平成17年1月27日(2005.1.27)
登録日 平成20年8月8日(2008.8.8)
発明者
  • 荒井 政大
  • 遠藤 守信
出願人
  • 学校法人信州大学
発明の名称 複合材料およびその製造方法 コモンズ
発明の概要

【課題】CNTの添加量を少なくしても強度を得ることができると共に、コストの低減化が可能な複合材料およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る複合材料10は、樹脂材料中に長繊維束が配列されたプリプレグシート12が複数枚積層された複合材料において、プリプレグシート12間に気相成長法による炭素繊維14が添加されてなることを特徴としている。プリプレグシート間(の界面)にCNTを添加することでCNTの配合量を減じることができ、コストの低減化が図れる。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要
樹脂材料中に、カーボンやガラスの長繊維束(ストランド)を補強体として配列させた強化樹脂複合体が知られている。これらは、一方向に配向した長繊維束に樹脂を塗布、含浸させてシート状に形成したプリプレグシートを、所要複数枚積層し、加圧、加熱して一体化したものである。通常は、長繊維が同一方向に並んだプリプレグシートを複数枚積層した積層体を複数準備し、これら積層体を長繊維の方向がある角度で交差するようにさらに複数積層し、これを加圧加熱(焼成)して一体化するようにしている。このようにすることで、縦横方向に強度を増大させることができる。
しかし、上記複合材料では、一般的に、シートに垂直な方向には補強材が入っていないので、各シート間の接着強度は十分なものではない。そこで、気相成長法による炭素繊維(以下CNT;カーボンナノチューブということがある)を樹脂材料中に予め均一に混入させ、この樹脂材料を長繊維束に塗布、含浸して層間剪断強度を高めるようにしたものも知られている(例えば特開平7-41564)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7-41564
産業上の利用分野
本発明は層間強度を向上させることができる複合材料およびその製造方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】樹脂材料中に長繊維束が配列されたプリプレグシートが複数枚積層された複合材料において、
前記プリプレグシート間に気相成長法による炭素繊維が添加されてなる複合材料。
【請求項2】前記長繊維の配向方向が異なる前記プリプレグシート間に前記気相成長法による炭素繊維が添加されてなる請求項1記載の複合材料。
【請求項3】前記気相成長法による炭素繊維の添加密度が2~20g/m2であることを特徴とする請求項1または2記載の複合材料。
【請求項4】前記積層体を加圧加熱してなる請求項1、2または3記載の複合材料。
【請求項5】前記添加された気相成長法による炭素繊維の向きが、隣接するシート間でアトランダムに配向して、両シート間を接合していることを特徴とする請求項4記載の複合材料。
【請求項6】樹脂材料中に長繊維束が配列されたプリプレグシートの表面に、気相成長法による炭素繊維を添加する工程と、
該気相成長法による炭素繊維が添加されたプリプレグシートを含む複数枚のプリプレグシートを積層する工程と、
該積層体を圧縮成形する工程を含むことを特徴とする複合材料の製造方法。
【請求項7】前記気相成長法による炭素繊維を、アルコール等の揮発性液体に分散し、プリプレグシート表面に塗布することを特徴とする請求項6記載の複合材料の製造方法。
【請求項8】塗布後、前記揮発性液体を揮発させることを特徴とする請求項7記載の複合材料の製造方法。
【請求項9】気相成長法による炭素繊維を接着性樹脂中に混合した複合シートを作成しておき、これを積層時にプリプレグシート間に挟み込むようにすることで、プリプレグシートの表面に、気相成長法による炭素繊維を添加することを特徴とする請求項6記載の複合材料の製造方法。
【請求項10】圧縮成形した積層体を加圧加熱する工程を含むことを特徴とする請求項6~9いずれか1項記載の複合材料の製造方法。
産業区分
  • 高分子化合物
  • 無機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003188106thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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