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公開番号2023069599
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-18
出願番号2021181595
出願日2021-11-08
発明の名称成形材料
出願人東レ株式会社
代理人
主分類B32B 5/28 20060101AFI20230511BHJP(積層体)
要約【課題】熱硬化性プリプレグからなる母材の表面に、熱可塑性プリプレグからなる部位を備えた部材を得るにおいて、熱可塑性プリプレグの清浄な面が露出した部材を得るための成形材料を提供すること。
【解決手段】下記の要素が、要素[1]布帛/要素[2]熱可塑性プリプレグ/要素[3]熱硬化性プリプレグの順に積層された成形材料である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
下記の要素が、要素[1]/要素[2]/要素[3]の順に積層された成形材料。
要素[1]布帛
要素[2]熱可塑性プリプレグ
要素[3]熱硬化性プリプレグ
続きを表示(約 650 文字)【請求項2】
布帛の通気度が0.01cm

/(cm

・s)以上2000.00cm

/(cm

・s)未満である、請求項1に記載の成形材料。
【請求項3】
布帛の全面が熱可塑性プリプレグのみと接してなる、請求項1または2に記載の成形材料。
【請求項4】
布帛の外周線S1と、熱可塑性プリプレグの外周線S2において、S1とS2の間の最小距離が0.1mm以上100.0mm未満である、請求項3に記載の成形材料。
【請求項5】
布帛と熱可塑性プリプレグが結着されてなる、請求項1から4のいずれかに記載の成形材料。
【請求項6】
熱可塑性プリプレグと熱硬化性プリプレグが固定されてなる、請求項1から5のいずれかに記載の成形材料。
【請求項7】
請求項1から6のいずれかに記載の成形材料を、加熱および/または加圧の手段により成形してなる成形体。
【請求項8】
熱可塑性プリプレグに含まれる熱可塑性樹脂の融点以上の温度範囲で成形することで得られる、請求項7に記載の成形体。
【請求項9】
熱可塑性プリプレグに含まれる熱可塑性樹脂の融点未満の温度範囲で成形することで得られる、請求項7に記載の成形体。
【請求項10】
請求項7から9のいずれかに記載の成形体から布帛の部位を取り除くことにより得られる部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、熱硬化性プリプレグと熱可塑性プリプレグとが複合一体化した部材を得るための成形材料に関する。
続きを表示(約 1,600 文字)【背景技術】
【0002】
強化繊維で強化された樹脂材料は、比強度・比剛性に優れることから航空機への適用が進んでいる。一般に、本素材による部材は、例えば航空機胴体の構造の一部として使用する際、単一の部材として用いることは殆ど無く、別個の異なる形状の部材と複合化された複合部材として利用されるのが一般である。
【0003】
特許文献1には、パネル状の部材にストリンガー状の補強部材がファスナーにて締結され一体化された複合部材の開示がある。締結する別個の部材それぞれに対して穿孔の加工を施し、部材同士を位置決めしてからファスナーで締結される。その際、間隔を空けて多数本のファスナーを繰り返し締結するとの手順から、一連の工程は時間を要し、かつその短縮にも限界がある。さらには、金属製であるファスナー自体の重量によって複合部材の軽量性が損なわれてしまう。
【0004】
特許文献2には、強化繊維と熱可塑性樹脂とからなる熱可塑性プリプレグで構成された部品を、熱溶着の手段で他部材と接合した例の開示がある。熱可塑性樹脂は加熱することで溶融あるいは軟化して粘着性を示す。この状態で被接合体同士を圧着したまま常温に冷却すると、熱可塑性樹脂に固化を生じて部材間が接着される。この接合の態様は、前記の金属ファスナーに見られた課題を改善している。
【0005】
特許文献3には、熱溶着が可能な部品の構成として、強化繊維と熱硬化性樹脂とからなる層を母材としつつ、母材の表面に強化繊維と熱可塑性樹脂とからなる層を設けた部品と、その接合体の開示がある。同様の着想は、非特許文献1にも開示されている。これらの態様は、熱溶着で他の別個の部品と接合できるとの利点を維持しつつ、他部材との接合を要する箇所を熱可塑性の素材で形成し、熱可塑性の素材に対して低廉な熱硬化性の素材で部材の大部分を形成できることから、部材のコストを低くできるとの特徴が認められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
:国際公開第2010/046684号
:特開2015―120359号
:米国特許第5304269号
【非特許文献】
【0007】
: Ageorges C, Ye L, Hou M. Composites: Part A 32 (2001) p839-857
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献2および3にあるように、部材の表面に配した熱可塑性の素材で部材間を熱溶着で接合するとの手段は、ファスナー締結に見られた課題に改善を与えるものである。しかしながら、溶着接合可能な部材を得ようと、熱可塑性の素材と未硬化の熱硬化性の素材とを成形により一体化して部材を形成するにおいて、熱硬化性樹脂が熱硬化性の素材の部位から流出して熱可塑性の素材の表面に付着することがある。接合面として利用すべき熱可塑性の素材の表面が汚染されると、接合の品位が下がることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、下記の要素が、要素[1]/要素[2]/要素[3]の順に積層された成形材料である。
要素[1]布帛
要素[2]熱可塑性プリプレグ
要素[3]熱硬化性プリプレグ
本発明の成形材料の好ましい態様によれば、布帛の通気度が0.01cm

/(cm

・s)以上2000.00cm

/(cm

・s)未満である。
【0010】
本発明の成形材料の好ましい態様によれば、布帛の全面が熱可塑性プリプレグのみと接してなる。
(【0011】以降は省略されています)

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