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公開番号2025054042
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023163219
出願日2023-09-26
発明の名称プリプレグ及びこれを用いた繊維強化プラスチック並びに繊維強化プラスチックの製造方法
出願人日鉄ケミカル&マテリアル株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C08J 5/24 20060101AFI20250331BHJP(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】現場重合型繊維強化熱可塑性プラスチック用途に好適なプリプレグ、これを用いた高強度及び耐溶剤性に優れる繊維強化プラスチック及びその製造方法を提供する。
【解決手段】環状エステル化合物及び重合触媒を含有する環状エステル組成物と強化繊維とを用いたプリプレグである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
環状エステル化合物及び重合触媒を含有する環状エステル組成物と強化繊維とを用いたプリプレグ。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
上記環状エステル化合物は、ラクトン及び／又はジラクトンから選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項３】
上記環状エステル化合物は、ε－カプロラクトン、グリコリド及びラクチドから選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項４】
上記重合触媒は、アルカリ土類金属、希土類金属、第三周期の遷移金属、アルミニウム、ゲルマニウム、スズ及びアンチモンからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素を含む化合物であるか、及び／又は当該化合物における金属元素のカルボン酸塩、アルコキシド、アリールオキシド又はβ－ジケトンのエノラートである請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項５】
上記重合触媒は、オクチル酸スズ、チタンテトライソプロポキシド及びアルミニウムトリイソプロポキシドから選ばれる少なくとも１種であり、上記環状エステル化合物は、ε－カプロラクトン、グリコリド及びラクチドから選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項６】
上記強化繊維は、繊維長が１０ｍｍ以上である請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項７】
上記環状エステル組成物は、１００℃における粘度が１００Ｐａ・ｓ以下である請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか１項に記載のプリプレグを用いた繊維強化プラスチック。
【請求項９】
請求項８に記載の繊維強化プラスチックの製造方法であって、
環状エステル化合物と重合触媒とを混合して、混合体を得る混合工程と、
前記混合体と強化繊維とからプリプレグを得るプリプレグ化工程と、
前記プリプレグ中で環状エステル化合物の開環重合を生じさせる重合工程と、
を含むことを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリプレグ、これを用いた高強度及び耐溶剤性に優れる繊維強化プラスチック及びその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）は軽量、高強度などの優れた物性を示し、多くの分野で利用されている。その中でも、炭素繊維を強化繊維として用いたもの（ＣＦＲＰ）は、特に機械的強度に優れることで知られている。
【０００３】
ＦＲＰの母材樹脂として、価格、物性のバランスに優れるため、エポキシ樹脂が主に使用されており、エポキシ化合物及び／又はフェノール性水酸基含有化合物を予め強化繊維と混合し、重合触媒を使用して重付加反応により重合させ、繊維強化熱可塑性樹脂を成形する方法が提案されている。このエポキシ樹脂は、現場重合型熱可塑性エポキシ樹脂とも言われ、これを使用したＦＲＰは量産性、成型性、リサイクル性に優れると期待されている。現場重合型熱可塑性エポキシ樹脂は、重合前の低粘度状態で繊維へ含浸させるため含浸性が良く、強化繊維の割合を高めることができ、汎用的な熱硬化エポキシ樹脂に比べ、衝撃強度や靭性に優れる。また、現場重合型熱可塑性樹脂は、微細、大型、複雑形状などにおける成形性及び樹脂／強化繊維界面での気泡発生抑制による強度低下から、エポキシ樹脂だけでなくポリウレタン及びアクリル樹脂などの種々の重合系が報告されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている現場重合型熱可塑性エポキシ樹脂は成形品とした後も耐溶剤性に乏しく、有機溶剤を含んだ塗料により塗装される部材への適用は制限されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２００４／０６０９８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、プリプレグ、これを用いた高強度及び耐溶剤性に優れる繊維強化プラスチック及びそ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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明者らはエポキシ樹脂系以外の多種多様なＦＲＰの母材樹脂について鋭意検討した結果、環状エステル化合物及び重合触媒を含有する環状エステル組成物と強化繊維とを用いたプリプレグを用いた繊維強化プラスチックが、高強度及び耐溶剤性に優れることを見出して、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、環状エステル化合物及び重合触媒を含有する環状エステル組成物と強化繊維とを用いたプリプレグである。
【０００９】
上記環状エステル化合物は、ラクトン及び／又はジラクトンから選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。この中でも、ε－カプロラクトン、グリコリド及びラクチドから選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１０】
上記重合触媒は、アルカリ土類金属、希土類金属、第三周期の遷移金属、アルミニウム、ゲルマニウム、スズ及びアンチモンからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素を含む化合物であるか、及び／又は当該化合物における金属元素のカルボン酸塩、アルコキシド、アリールオキシド又はβ－ジケトンのエノラートであることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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