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公開番号2024141921
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023053801
出願日2023-03-29
発明の名称テープ
出願人三菱ケミカル株式会社
代理人
主分類C08J 5/04 20060101AFI20241003BHJP(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】自動積層装置においてテープ間の間隙なく成形可能なテープを提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂と繊維基材を含むテープであって、フローテスターによって測定されるせん断速度γ=(125±35)sec^-1での前記熱可塑性樹脂の粘度が、前記熱可塑性樹脂の融点+20～60℃またはガラス転移温度+120～160℃の温度で1000Pa・s以下となる範囲を含み、かつテープ内の内部欠陥率が5%以下である、テープ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱可塑性樹脂と繊維基材を含み、フローテスターによって測定されるせん断速度γ＝（１２５±３５）ｓｅｃ
－１
での前記熱可塑性樹脂の粘度が、前記熱可塑性樹脂の融点＋２０～６０℃またはガラス転移温度＋１２０～１６０℃の温度で１０００Ｐａ・ｓ以下となる範囲を含み、かつテープ内の内部欠陥率が５％以下である、テープ。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記熱可塑性樹脂としてポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリールエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミドおよびポリアミドイミドからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載のテープ。
【請求項３】
一方向に引き揃えたシートを含む、請求項１または２に記載のテープ。
【請求項４】
前記繊維基材が炭素繊維を含む、請求項１または２に記載のテープ。
【請求項５】
幅が５５ｍｍ以下である、請求項１または２に記載のテープ。
【請求項６】
幅が１６ｍｍ以上である、請求項１または２に記載のテープ。
【請求項７】
前記繊維基材が強化繊維を含み、該強化繊維の繊維目付が５００ｇ／ｍ
２
以下である、請求項１または２に記載のテープ。
【請求項８】
厚みが０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である、請求項１または２に記載のテープ。
【請求項９】
厚みが０．０５ｍｍ以上０．１９ｍｍ以下である、請求項１または２に記載のテープ。
【請求項１０】
前記繊維基材における単繊維の数が１０００本以上１０００００本以下である、請求項１または２に記載のテープ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープ、成形体及び成形体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
繊維強化複合材は、そのマトリックス樹脂の特徴に応じて、航空機、自動車、医療機器等の幅広い用途に適用されている。繊維強化複合材のマトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、エンジニアリングプラスチックのような熱可塑性樹脂が用いられている。
【０００３】
熱可塑性樹脂に関して、結晶性の６６ナイロン（ＰＡ６６）樹脂や非晶性のポリカーボネート（ＰＣ）樹脂に代表されるエンジニアリングプラスチックは耐熱性や機械的強度に優れ、工業用部品として幅広く利用されている。また、結晶性のポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂や非晶性のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂に代表されるスーパーエンジニアリングプラスチックは、エンジニアリングプラスチックを上回る耐熱性、機械的強度を保有することから、金属部品の代替を目的とした航空機などへの適用検討が進められている。
【０００４】
上記背景から、繊維強化複合材の航空機への適用が鋭意検討されており、これまで熱硬化性樹脂をマトリックスとした繊維強化複合材をオートクレーブで成形した部品が採用されている。しかし、オートクレーブ成形は成形サイクルが遅く、成形コスト低減を目的に自動積層などハイサイクル化を目指した検討がなされている。また、成形手法の変革と合わせて、マトリックス樹脂に関しても、硬化反応を伴わず状態変化のみで成形可能な熱可塑性樹脂についての検討も盛んに行われている。
【０００５】
特許文献１には、一方向性の繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたストリップ（テープ）を、テープ間の間隙及び重なりなく積層提供可能な形態が提案されている。特に航空宇宙部品の製造では、部品の機械的特性に大きな影響を与える、テープ間の間隙や重なりを最小化する必要があり、また間隙に比べて重なりの方が問題となるため、意図的な間隙を課さなければならないとも記載されており、テープ幅を厳格に制御することで、意図的な間隙を減少させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特表２０１３－５３８２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、テープ幅を厳格に制御することで間隙を小さくしているが、間隙そのものを埋める方法は検討されていなかった。本発明者の検討によれば、テープ幅が制御できたとしても、機械強度が低下してしまう場合があることがわかった。
【０００８】
本発明の目的の一つは、自動積層装置においてテープ間の間隙なく成形可能であり、さらには機械強度も維持することができるテープ、並びにこのテープを用いた成形体及びこの成形体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、以下の発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
本発明は、以下の構成を含む。
［１］熱可塑性樹脂と繊維基材とを含み、フローテスターによって測定されるせん断速度γ＝（１２５±３５）ｓｅｃ
－１
での前記熱可塑性樹脂の粘度が、前記熱可塑性樹脂の融点＋２０～６０℃またはガラス転移温度＋１２０～１６０℃の温度で１０００Ｐａ・ｓ以下であり、かつテープ内の内部欠陥率が５％以下である、テープ。
［２］熱可塑性樹脂と繊維基材を含み、フローテスターによって測定されるせん断速度γ＝（１２５±３５）ｓｅｃ
－１
での前記熱可塑性樹脂の粘度が、前記熱可塑性樹脂の融点＋２０～６０℃またはガラス転移温度＋１２０～１６０℃の温度で１０００Ｐａ・ｓ以下である複数のテープを一定の間隔をあけて配置する工程、前記複数のテープを加熱する工程、前記テープをローラーでプレスする工程を含むテープの製造方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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