纤维增强复合材料制造技术

本发明专利技术提供一种纤维增强复合材料，其为含有碳纤维和氟树脂的纤维增强复合材料，其中，通过特定条件测定的拉伸弹性模量为40GPa以上。上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强复合材料


[0001]本专利技术涉及纤维增强复合材料。

技术介绍

[0002]作为包含氟树脂作为基体的纤维增强复合材料，专利文献1中记载了一种片，其特征在于，包含碳纤维和位于构成上述碳纤维的碳单纤维的周围的氟树脂层，构成上述氟树脂层的氟树脂为聚偏二氟乙烯，拉伸强度为400MPa以上。
[0003]专利文献2中记载了一种层积体，其具备：纤维增强树脂层，其包含强化纤维基材和包含50体积％以上的下述氟树脂的树脂成分，上述强化纤维基材的体积相对于上述强化纤维基材和上述树脂成分的总体积的比例为0.30～0.70；和基材，其包含金属、纸、玻璃或包含超过50体积％的下述非氟树脂的树脂成分，至少一个最表层为上述纤维增强树脂层，上述纤维增强树脂层的合计厚度与上述基材的合计厚度之比为1/99～30/70。
[0004]氟树脂：具有选自由含羰基的基团、羟基、环氧基、酰胺基、氨基和异氰酸酯基组成的组中的至少1种官能团、熔点为100℃～325℃、能够熔融成型的氟树脂。
[0005]非氟树脂：不包含氟原子的热固性树脂的固化物或热塑性树脂。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：国际公开第2018/207446号
[0009]专利文献2：国际公开第2019/203099号

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的课题
[0011]本专利技术的目的在于，提供一种机械强度优异、也能够用于施加负荷的结构构件的纤维增强复合材料。<br/>[0012]用于解决课题的手段
[0013]根据本专利技术，提供一种纤维增强复合材料，其为含有碳纤维和氟树脂的纤维增强复合材料，其中，通过以下的条件测定的拉伸弹性模量为40GPa以上。
[0014](拉伸弹性模量的测定条件)
[0015]除了采用以下的条件以外，按照ASTM D3039
‑
17进行测定。
[0016]夹具：Instron公司制造、型号2580
‑
301、容量
±
100kN
[0017]应变仪：东京测器研究所公司制造、型号：FLA
‑6‑
11
‑
3LJCT
[0018]拉伸速度：2mm/分钟
[0019]本专利技术的纤维增强复合材料中，上述氟树脂优选含有氯原子。
[0020]本专利技术的纤维增强复合材料中，上述氟树脂的氯原子的含量优选为1.5质量％以上。
[0021]本专利技术的纤维增强复合材料中，上述氟树脂优选为选自由聚三氟氯乙烯和三氟氯
乙烯共聚物组成的组中的至少1种。
[0022]本专利技术的纤维增强复合材料中，上述碳纤维由碳单纤维和附着于上述碳单纤维的上胶剂构成，上述上胶剂的附着量相对于上述碳单纤维和上述上胶剂的总质量优选为3％以下。
[0023]本专利技术的纤维增强复合材料的最大点应力优选为600MPa以上。
[0024]本专利技术的纤维增强复合材料优选为带。
[0025]专利技术的效果
[0026]根据本专利技术，能够提供机械强度优异、也能够用于施加负荷的结构构件的纤维增强复合材料。
附图说明
[0027]图1中(a)～(c)分别是示出带的形状的一例的示意图。
[0028]图2是示出管的结构的一例的示意图。
[0029]图3是示出带的缠绕方法的一例的示意图。
[0030]图4中(a)～(e)分别是示出带的缠绕状态的一例的示意图。
[0031]图5是示出管的结构的另一例的示意图。
具体实施方式
[0032]以下，对本专利技术的具体实施方式进行详细说明，但本专利技术不限定于下述实施方式。
[0033]本专利技术的纤维增强复合材料含有碳纤维和氟树脂。本专利技术的纤维增强复合材料尽管含有碳纤维和氟树脂，但拉伸弹性模量为40GPa以上。
[0034]以往的纤维增强复合材料的拉伸弹性模量为11GPa左右。本专利技术的纤维增强复合材料中，通过适当地选择其构成材料，拉伸弹性模量与以往的纤维增强复合材料相比令人惊讶地提高，也可以用于以往不容易利用的结构构件。
[0035]本专利技术中，拉伸弹性模量通过以下的条件进行测定。
[0036](拉伸弹性模量的测定条件)
[0037]除了采用以下的条件以外，按照ASTM D3039
‑
17进行测定。
[0038]夹具：Instron公司制造、型号2580
‑
301、容量
±
100kN
[0039]应变仪：东京测器研究所公司制造、型号：FLA
‑6‑
11
‑
3LJCT
[0040]拉伸速度：2mm/分钟
[0041]该测定方法与以往的拉伸弹性模量的测定方法不同，可以成为以何种程度满足将纤维增强复合材料应用于结构构件时所要求的机械强度的指标。通过上述测定方法测定的拉伸弹性模量越高，意味着在将纤维增强复合材料应用于结构构件时，即使在对纤维增强复合材料施加大的负荷的情况下，纤维增强复合材料也越难以破损。
[0042]纤维增强复合材料的拉伸弹性模量为40GPa以上、优选为60GPa以上、更优选为80GPa以上、进一步优选为100GPa以上。纤维增强复合材料的拉伸弹性模量的上限没有特别限定，越高越优选，从得到各种特性的平衡优异的纤维增强复合材料的方面出发，优选为300GPa以下、更优选为200GPa以下、进一步优选为150GPa以下、特别优选为130GPa以下。
[0043]本专利技术的纤维增强复合材料的最大点应力优选为600MPa以上、更优选为800MPa以
上、进一步优选为1000MPa以上、特别优选为1100MPa以上。上限可以为10000MPa。
[0044]本专利技术的纤维增强复合材料的最大点伸长率优选为0.5％以上、更优选为0.7％以上、进一步优选为0.9％以上、特别优选为1.1％以上。上限可以为100％。
[0045]纤维增强复合材料的最大点应力和最大点伸长率可以通过作为测定纤维增强复合材料的拉伸弹性模量的方法在上文中记载的方法来测定。
[0046]本专利技术的纤维增强复合材料含有碳纤维。碳纤维优选作为碳纤维基材包含在纤维增强复合材料中。
[0047]碳纤维优选由平均纤维长度为5mm以上的碳单纤维构成，更优选由平均纤维长度为50mm以上的碳单纤维构成，进一步优选由平均纤维长度为100mm以上的碳单纤维构成，进一步优选由平均纤维长度为250mm以上的碳单纤维构成，最优选为连续纤维。
[0048]碳纤维优选由平均直径为3μm～15μm的碳单纤维构成，更优选由平均直径为4μm～9μm的碳单纤维构成。
[0049]构成碳纤维的碳单纤维可以进行表面处理，可以使用处理剂，可以使用上胶剂，也可以用金属等镀覆。
[0050]通过上述表面处理，例如可以在碳纤维表面导入含氧官本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种纤维增强复合材料，其为含有碳纤维和氟树脂的纤维增强复合材料，其中，通过以下的条件测定的拉伸弹性模量为40GPa以上，(拉伸弹性模量的测定条件)除了采用以下的条件以外，按照ASTM D3039
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17进行测定，夹具：Instron公司制造、型号2580
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301、容量
±
100kN应变仪：东京测器研究所公司制造、型号：FLA
‑6‑
11
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3LJCT拉伸速度：2mm/分钟。2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料，其中，所述氟树脂含有氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑岛祐己，津田早登，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：