特許ウォッチ

公開番号2025090422
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-17
出願番号2023205629
出願日2023-12-05
発明の名称炭素繊維強化樹脂成形体
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類B29B 15/14 20060101AFI20250610BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】炭素繊維とマトリックス樹脂との線膨張率差に起因する表面凹凸を抑制した繊維強化樹脂成形体を提供する。
【解決手段】本発明の炭素繊維強化成形体はマトリックス樹脂中に繊維補強層を備える。
そして、上記繊維補強層は、少なくとも意匠面が、断面が扁平化した開繊糸で形成された開繊炭素繊維シートで形成され、
上記開繊炭素繊維シートが、厚さ81μm以上117μm以下の一方向性材料であることとしたため、表面凹凸を抑制した繊維強化樹脂成形体を提供することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
マトリックス樹脂中に繊維補強層を備える炭素繊維強化樹脂成形体であって、
上記繊維補強層は、少なくとも意匠面が、断面が扁平化した開繊糸で形成された開繊炭素繊維シートで形成され、
上記開繊炭素繊維シートが、厚さ８１μｍ以上１１７μｍ以下の一方向性材料であることを特徴とする炭素繊維強化樹脂成形体。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
上記開繊炭素繊維シートの厚さが、８４μｍ以上１０２μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維強化樹脂成形体。
【請求項３】
上記開繊炭素繊維シートは、断面の単位面積当たりの繊維存在比率の変動係数（Ｃv値）が８．０以下であることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維強化樹脂成形体。
【請求項４】
上記開繊炭素繊維シートは、断面の単位面積当たりの繊維存在比率の変動係数（Ｃv値）が６．０以下であることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維強化樹脂成形体。
【請求項５】
上記開繊炭素繊維シートは、炭素繊維の目付量が７０ｇ／ｍ
２
以上１１０ｇ／ｍ
２
以下であることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維強化樹脂成形体。
【請求項６】
上記開繊炭素繊維シートは、炭素繊維の目付量が８０ｇ／ｍ
２
以上１００ｇ／ｍ
２
以下であることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維強化樹脂成形体。
【請求項７】
上記繊維補強層は、意匠面側に上記開繊炭素繊維シートの繊維補強層を有し、裏面側に断面が略円形の原糸で形成された炭素繊維シートの繊維補強層を有することを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維強化樹脂成形体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維強化樹脂成形体に係り、更に詳細には、ボンネットやルーフパネルなどの車両の外板に好適な炭素繊維強化樹脂成形体に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、炭素繊維強化樹脂成形体（以下、単に「ＣＦＲＰ」ということがある。）を用いて車体を軽量化し省燃費化することが行われており、車両の外板には、例えば、炭素繊維の配向と繊維含有率とを厳密に制御できるプリプレグを用いて、オートクレーブで成形した熱硬化性ＣＦＲＰが使用される。
【０００３】
しかしながら、ＣＦＲＰは、炭素繊維と樹脂との線膨張率差が大きいのに加えて、炭素繊維シートは、断面が円形である原糸で構成されているため、炭素繊維シートの表面に凹凸が不可避的に生じ、この炭素繊維シートの表面凹凸が、樹脂引けによってＣＦＲＰの表面凹凸として現れてしまう。
【０００４】
このようなＣＦＲＰをそのまま車両の外板に用いると、上記表面凹凸により意匠性が低下するため、塗装・研磨を繰り返し行ってＣＦＲＰの表面を平滑化しており、コスト増加の一因となっている。
【０００５】
上記表面凹凸の発生防止を志向したものではないが、特許文献１には、原糸を開繊して扁平化した開繊糸を用いた炭素繊維シートで形成したＣＦＲＰが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－２０８４５７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に記載のものにあっては、扁平化した開繊糸で形成された開繊炭素繊維シートを用いるので、断面が円形の原糸で構成された炭素繊維シートを用いたＣＦＲＰよりも表面凹凸が抑えられることが期待される。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、開繊炭素繊維シートの厚さが薄く、該開繊炭素繊維シートを構成する開繊糸が疎であるため、炭素繊維束部分と樹脂部分との熱収縮差により表面凹凸が生じてしまう。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、炭素繊維とマトリックス樹脂との線膨張率差に起因する表面凹凸を抑制した繊維強化樹脂成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、意匠面となる外観表面に、原糸が開繊されて扁平化した開繊糸で形成された、所望の厚さの一方向性材料を用いることにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許