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公開番号2025101863
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023218933
出願日2023-12-26
発明の名称プリプレグ、プリフォーム、または繊維強化複合材料およびその製造方法
出願人東レ株式会社
代理人
主分類B29B 11/16 20060101AFI20250701BHJP(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】
熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とし、空孔を有した繊維強化複合材料が簡便に成形可能なプリプレグを提供する。
【解決手段】
強化繊維と熱硬化性樹脂とを含んだプリプレグであって、強化繊維が不織布形態であり、25℃から120℃に加熱した際に、熱硬化性樹脂が軟化し、面外方向に1.5～100倍に膨張する、プリプレグ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
強化繊維と熱硬化性樹脂とを含んだプリプレグであって、強化繊維が不織布形態であり、２５℃から１２０℃に加熱した際に、熱硬化性樹脂が軟化し、面外方向に１．５～１００倍に膨張する、プリプレグ。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
２５℃から１２０℃に加熱した際に、面内方向の変形が０．８～１．２倍である、請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項３】
熱硬化性樹脂のガラス転移温度が２５℃以上、１２０℃未満である、請求項１または２に記載のプリプレグ。
【請求項４】
熱硬化性樹脂の硬化開始温度が５０℃以上、４００℃未満である、請求項１または２に記載のプリプレグ。
【請求項５】
空孔率が０体積％以上、３０体積％未満である、請求項１または２に記載のプリプレグ。
【請求項６】
強化繊維１００質量部に対して熱硬化性樹脂が１０～１，０００質量部である、請求項１または２に記載のプリプレグ。
【請求項７】
強化繊維の含有率が３０～６０体積％である、請求項１または２に記載のプリプレグ。
【請求項８】
熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である、請求項１または２に記載のプリプレグ。
【請求項９】
強化繊維が炭素繊維である、請求項１または２に記載のプリプレグ。
【請求項１０】
ガラス転移温度が２５℃未満の熱硬化性樹脂原料を、強化繊維を含んだ不織布に加熱加圧含浸させ、ガラス転移温度が２５℃以上、１２０℃未満に上昇するまで半硬化させる、プリプレグの製造方法。
（【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、熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とし、空孔を有した繊維強化複合材料が簡便に成形可能なプリプレグに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
強化繊維を補強材として用い、その空孔にマトリクス樹脂を含浸させた繊維強化複合材料は、軽量でありながら、強度や弾性率などの力学特性に優れており、航空・宇宙、自動車、鉄道車両、船舶、電子機器、産業機械、スポーツ用品および土木建築などの数多くの分野において利用されている。
【０００３】
なかでも、不織布形態の強化繊維を用いることで、スプリングバックにより膨張させて空孔を有した繊維強化複合材料とすることができる。このような繊維強化複合材料は、空孔を強化繊維が補強する構造となるため、相当程度の力学特性を維持しながら非常に軽量にすることが可能であり、新規な繊維強化複合材料として期待されている。
【０００４】
さらに、このような繊維強化複合材料において、マトリクス樹脂に熱硬化性樹脂を用いることで、耐熱性に優れ、高温での力学特性や寸法安定性に優れる繊維強化複合材料とすることができる。このような観点から、例えば特許文献１には、熱硬化性樹脂と強化繊維と空隙とを有する構造体の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１７／１１０５３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方で、特許文献１のような構造体は、熱硬化性樹脂の硬化反応を制御するために、所定の手順による製造方法とする必要があった。このような製造方法では、例えば金型の昇温のために時間を要する課題があった。
【０００７】
本発明は、熱硬化性樹脂をマトリクスとし、空孔を有した繊維強化複合材料が簡便に成形可能なプリプレグを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するための本発明は、強化繊維と熱硬化性樹脂とを含んだプリプレグであって、強化繊維が不織布形態であり、２５℃から１２０℃に加熱した際に、熱硬化性樹脂が軟化し、面外方向に１．５～１００倍に膨張する、プリプレグである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のプリプレグは、所定の温度で加熱することにより、熱硬化性樹脂が軟化し、不織布形態の強化繊維がスプリングバック力を解放し、膨張する。このような効果により、薄物のプリプレグとして取り扱うことが可能、かつ簡便なプロセスで空孔を有した繊維強化複合材料に成形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明のプリプレグの一実施形態を示す模式図
本発明における不織布形態の強化繊維の一実施形態を示す模式図
本発明における空孔を有した繊維強化複合材料の一実施形態を示す模式図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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