特許ウォッチ

公開番号2025142054
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2025119588,2024509215
出願日2025-07-16,2023-03-23
発明の名称熱硬化性プリプレグ及びその製造方法
出願人帝人株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類C08J 5/10 20060101AFI20250919BHJP(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】本発明は、良好な機械特性を有し、特には良好な取扱い性を有する熱硬化性プリプレグを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、熱硬化性プリプレグに関し、これは、繊維シート、繊維シートの面方向に垂直な断面において繊維シートの厚み方向の中心領域に含浸している第1の熱硬化性樹脂組成物、及び繊維シートの面方向に垂直な断面において繊維シートの厚み方向の外側領域に含浸している第2の熱硬化性樹脂組成物、を有し、かつ第1及び第2の熱硬化性樹脂組成物が、それぞれ、熱硬化性樹脂、及び硬化剤を含み、第1の熱硬化性樹脂組成物における硬化剤の当量比が、第2の熱硬化性樹脂組成物における硬化剤の当量比よりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱硬化性プリプレグであって、
繊維シート、
前記繊維シートの面方向に垂直な断面において、前記繊維シートの厚み方向の中心領域に含浸している第１の熱硬化性樹脂組成物、及び
前記繊維シートの面方向に垂直な断面において、前記繊維シートの厚み方向の外側領域に含浸している第２の熱硬化性樹脂組成物、
を有し、かつ
前記第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物が、それぞれ、熱硬化性樹脂及び硬化剤を含み、
前記第１の熱硬化性樹脂組成物における前記硬化剤の当量比が、前記第２の熱硬化性樹脂組成物における前記硬化剤の当量比よりも大きい、熱硬化性プリプレグ。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記繊維シートの面方向に垂直な断面において、前記中心領域と前記外側領域との合計厚さに対する前記中心領域の厚さの割合が、１０～９０％である、請求項１に記載の熱硬化性プリプレグ。
【請求項３】
前記第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物が、それぞれ、熱可塑性樹脂及び導電材をさらに含む、請求項１又は２に記載の熱硬化性プリプレグ。
【請求項４】
前記第２の熱硬化性樹脂組成物が、前記繊維シートの外側領域に含浸しているのと合わせて、前記繊維シートの表面上に配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の熱硬化性プリプレグ。
【請求項５】
前記繊維シートの表面上に配置されている前記第２の熱硬化性樹脂組成物が、樹脂粒子を有している、請求項４に記載の熱硬化性プリプレグ。
【請求項６】
前記繊維シートの表面上に配置されている前記第２の熱硬化性樹脂組成物が、追加の導電材を含んでいる、請求項４又は５に記載の熱硬化性プリプレグ。
【請求項７】
前記第１の熱硬化性樹脂組成物の５０℃での粘度が、前記第２の熱硬化性樹脂組成物の５０℃での粘度よりも高い、
請求項１～６のいずれか一項に記載の熱硬化性プリプレグ。
【請求項８】
前記第１の熱硬化性樹脂組成物の５０℃での粘度が、５００～１００００Ｐａ・ｓであり、
前記第２の熱硬化性樹脂組成物の５０℃での粘度が、１００～１０００Ｐａ・ｓである、
請求項１～７のいずれか一項に記載の熱硬化性プリプレグ。
【請求項９】
前記熱硬化性プリプレグを１８０℃で１２０分にわたって熱硬化処理した場合に、
前記繊維シートの面方向に垂直な断面において、前記繊維シートの厚み方向の中心から表面に向かって、前記熱硬化性樹脂の架橋密度が減少する領域が存在する、
請求項１～８のいずれか一項に記載の熱硬化性プリプレグ。
【請求項１０】
前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂である、請求項１～９のいずれか一項に記載の熱硬化性プリプレグ。
（【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】
本開示は、熱硬化性プリプレグ及びその製造方法に関する。特に、本開示は、航空機等の用途に用いられる炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の製造に用いることができる熱硬化性プリプレグ及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
強化繊維としての炭素繊維とマトリックス樹脂とからなる炭素繊維強化複合材料（コンポジット、又はＣＦＲＰともいう）は、軽量、高強度、高弾性率などの特徴を有し、航空機、スポーツ・レジャー、一般産業などに広く応用されている。
【０００３】
この複合材料は、多くの場合、あらかじめ炭素繊維とマトリックス樹脂とが一体化されているプリプレグを用いて製造される。例えば、複数のプリプレグを積層することによって、複合材料を製造することができる。
【０００４】
プリプレグから製造される複合材料の性能を向上させるための開発が進められている。例えば、一般に、プリプレグを積層成形することによって製造される複合材料は、積層された炭素繊維層の層間にマトリックス樹脂からなる樹脂層を備えている。しかしながら、通常、複合材料に用いられるマトリックス樹脂は、導電性が低いため、複合材料の厚み方向の導電性が比較的低くなることがあった。
【０００５】
特許文献１及び２は、複合材料のマトリックス樹脂に金属粒子、あるいはカーボン粒子を配合することを記載している。
【０００６】
プリプレグとしては、熱硬化性プリプレグがある。熱硬化性プリプレグは、例えば、炭素繊維シートなどの強化繊維シート中にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸した構成を有している。例えば、熱硬化性プリプレグを複数（例えば２４層）積層し、その後で熱硬化処理を行うことによって、複合材料を製造することができる。
【０００７】
特許文献３は、強化繊維と強化繊維層内に含浸された樹脂組成物（Ｉ）とからなる１次プリプレグと、この１次プリプレグの片面又は両面に形成される樹脂組成物（ＩＩ）からなる表面層と、からなるプリプレグを記載している。特許文献３によれば、樹脂組成物（Ｉ）は、エポキシ樹脂及び熱可塑性樹脂を含み、樹脂組成物（ＩＩ）は、エポキシ樹脂及び導電性粒子を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開平６－３４４５１９号公報
特開平８－３４８６４号公報
国際公開第２０１４／０５０８９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の熱硬化性プリプレグでは、優れた機械特性を達成することは容易ではなかった。また、特に、従来の熱硬化性プリプレグでは、優れた機械特性に加えて、良好な取扱い性を達成することは容易ではなかった。
【００１０】
本開示は、優れた機械特性を有し、特には良好な取扱い性をさらに有する、熱硬化性プリプレグ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許