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公開番号2024135738
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023046578
出願日2023-03-23
発明の名称繊維強化樹脂およびその製造方法
出願人三井化学株式会社
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類C08J 5/04 20060101AFI20240927BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】曲げ物性を高められた成形体が得られるUDシートまたはその成形体である繊維強化樹脂、およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】一方向に配向して配列した複数の強化繊維と、熱可塑性樹脂を含むマトリクス樹脂と、を含み、前記マトリクス樹脂は、X線小角散乱法により求められる23℃における結晶の長周期が200Å以上である、繊維強化樹脂。この繊維強化樹脂は、一方向に配向して配列した複数の強化繊維と、熱可塑性樹脂を含むマトリクス樹脂と、を含む複合材を用意する工程と、前記繊維強化樹脂を、前記マトリクス樹脂の融点をTmとしたときに以下の範囲のアニール温度でアニールする工程と、により製造することができる。
Tm-20℃ < アニール温度 < Tm
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
一方向に配向して配列した複数の強化繊維と、熱可塑性樹脂を含むマトリクス樹脂と、を含み、
前記マトリクス樹脂は、Ｘ線小角散乱法により求められる２３℃における結晶の長周期が２００Å以上である、
繊維強化樹脂。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記マトリクス樹脂は、８０℃における結晶化度が４５％以上である、
請求項１に記載の繊維強化樹脂。
【請求項３】
前記マトリクス樹脂は、ポリプロピレンを含む、
請求項１に記載の繊維強化樹脂。
【請求項４】
前記ポリプロピレンは、融点が１６３℃以下である、
請求項３に記載の繊維強化樹脂。
【請求項５】
前記ポリプロピレンは、ＡＳＴＭＤ１２３８に準拠して、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が１００ｍｍ／１０分以上である
請求項３に記載の繊維強化樹脂。
【請求項６】
前記強化繊維は、炭素繊維を含む、
請求項１に記載の繊維強化樹脂。
【請求項７】
繊維体積分率（Ｖｆ）は、２０％以上６０％以下である、
請求項１に記載の繊維強化樹脂。
【請求項８】
一方向に配向して配列した複数の強化繊維と、熱可塑性樹脂を含むマトリクス樹脂と、を含む複合材を用意する工程と、
前記複合材を、前記マトリクス樹脂の融点をＴｍとしたときに以下の範囲のアニール温度でアニールする工程と、
Ｔｍ－２０℃ ＜アニール温度＜Ｔｍ
を有する、繊維強化樹脂の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
一方向に配向して配列された複数の強化繊維と、上記強化繊維に含浸された樹脂組成物（マトリクス樹脂）と、を含む薄膜状の繊維強化樹脂（以下、単に「Ｕｎｉ－Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ（ＵＤ）シート」ともいう。）が知られている。このＵＤシートは、強度が高いことから、各種補強材として使用されている。
【０００３】
特許文献１には、ポリプロピレン系樹脂と、フェノール系およびリン系の酸化防止剤と、を樹脂部の必須成分とし、かつ結晶核剤の添加、またはポリプロピレン系樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱した後に冷却する方法、により樹脂部の結晶化度を５０％超過としたＵＤシートが記載されている。特許文献１には、このＵＤシートは、積層して加熱および加圧して得られた融着体の熱安定性および曲げ物性が良好であったと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－４３６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１にも記載のように、ＵＤシートの成形体の曲げ物性を高める方法が種々検討されている。しかし、本発明者らの知見によると、特許文献１に記載のＵＤシートから得られた成形体は、各種用途に要求される曲げ物性を満たさないことがあった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、曲げ物性を高められた成形体が得られるＵＤシートまたはその成形体である繊維強化樹脂、およびその製造方法を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態は、下記［１］～［７］の繊維強化樹脂に関する。
［１］一方向に配向して配列した複数の強化繊維と、熱可塑性樹脂を含むマトリクス樹脂と、を含み、
前記マトリクス樹脂は、Ｘ線小角散乱法により求められる２３℃における結晶の長周期が２００Å以上である、
繊維強化樹脂。
［２］前記マトリクス樹脂は、８０℃における結晶化度が４５％以上である、
［１］に記載の繊維強化樹脂。
［３］前記マトリクス樹脂は、ポリプロピレンを含む、
［１］または［２］に記載の繊維強化樹脂。
［４］前記ポリプロピレンは、融点が１６３℃以下である、
［３］に記載の繊維強化樹脂。
［５］前記ポリプロピレンは、ＡＳＴＭＤ１２３８に準拠して、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が１００ｍｍ／１０分以上である
［３］または［４］に記載の繊維強化樹脂。
［６］前記強化繊維は、炭素繊維を含む、
［１］～［５］のいずれかに記載の繊維強化樹脂。
［７］繊維体積分率（Ｖｆ）は、２０％以上６０％以下である、
［１］～［６］のいずれかに記載の繊維強化樹脂。
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の他の実施形態は、下記［８］の繊維強化樹脂の製造方法に関する。
［８］一方向に配向して配列した複数の強化繊維と、熱可塑性樹脂を含むマトリクス樹脂と、を含む複合材を用意する工程と、
前記複合材を、前記マトリクス樹脂の融点をＴｍとしたときに以下の範囲のアニール温度でアニールする工程と、
Ｔｍ－２０℃ ＜アニール温度＜Ｔｍ
を有する、繊維強化樹脂の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、曲げ物性を高められた成形体が得られるＵＤシートまたはその成形体である繊維強化樹脂、およびその製造方法が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［繊維強化樹脂］
本発明の一実施形態は、一方向に配向して配列した複数の強化繊維と、熱可塑性樹脂を含むマトリクス樹脂と、を含む繊維強化樹脂に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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