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技術 微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法

出願人 株式会社ニコン
発明者 松原隆金室雅之
出願日 1994年2月4日 (26年10ヶ月経過) 出願番号 1994-012317
公開日 1995年8月15日 (25年4ヶ月経過) 公開番号 1995-214713
状態 未査定
技術分野 積層体(2) カメラのシャッター
主要キーワード ポリふっ化ビニル プレスプレート 微細凹凸加工 表面キズ 微細凹凸表面 梨地面 精密研削 熱硬化性樹脂液
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年8月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

目的

生産性及びしゅう動性を大幅に向上させることができ、さらにコストを大幅に低減できる微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法を提供すること。

構成

繊維基材熱硬化性樹脂含浸してなるプリプレグシート3を複数枚重ねて、これを加圧板4の間に挟んで加熱加圧成形することにより、微細凹凸を有する複合材積層板を製造する方法において、前記加熱加圧成形を行うときに、予め前記加圧板4と前記プリプレグ・シート3との間に、少なくともプリプレグ・シート3に面する一面が微細凹凸形状離型性を有するフィルム1を挟むことにより、前記微細凹凸を複合材積層板の表面に転写させることを特徴とする微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法。

概要

背景

繊維基材熱硬化性樹脂含浸してなるプリプレグシート複数枚重ねて、これを加熱加圧成形することにより製造される複合材積層板は、しゅう動性が不十分であり、しかも光反射率が高すぎる。そのため、そのままでは、例えば、シャッタ羽根用の材料として使用することができないが、表面に微細凹凸を施すとしゅう動性や光反射率の問題を大きく改善することができる。

ここで、プリプレグ・シートとは、マトリックス樹脂の前駆体である熱硬化性樹脂液(例えば、エポキシ樹脂不飽和ポリエステルの未硬化液状物)を樹脂強化用の繊維に含浸させた後、この樹脂液をBステージ状態(一応、固化しており明白な流動性はないが、加熱すれば最終的な硬化が可能な状態)にしたものである。

従来、微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法は、繊維基材に樹脂を含浸させたプリプレグを複数枚重ねて、これを加熱加圧成形するときに、予め精密研削等で微細凹凸加工を行ったプレスプレート加圧板)を用い、その凹凸成形品(複合材積層板)の表面に転写させるというものであった。

概要

生産性及びしゅう動性を大幅に向上させることができ、さらにコストを大幅に低減できる微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法を提供すること。

繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグ・シート3を複数枚重ねて、これを加圧板4の間に挟んで加熱加圧成形することにより、微細凹凸を有する複合材積層板を製造する方法において、前記加熱加圧成形を行うときに、予め前記加圧板4と前記プリプレグ・シート3との間に、少なくともプリプレグ・シート3に面する一面が微細凹凸形状離型性を有するフィルム1を挟むことにより、前記微細凹凸を複合材積層板の表面に転写させることを特徴とする微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法。

目的

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、生産性及びしゅう動性を大幅に向上させることができ、さらにコストを大幅に低減できる微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

繊維基材熱硬化性樹脂含浸してなるプリプレグシート複数枚重ねて、これを加圧板の間に挟んで加熱加圧成形することにより、微細凹凸を有する複合材積層板を製造する方法において、前記加熱加圧成形を行うときに、予め前記加圧板と前記プリプレグ・シートとの間に、少なくともプリプレグ・シートに面する一面が微細凹凸形状離型性を有するフィルムを挟むことにより、前記微細凹凸を複合材積層板の表面に転写させることを特徴とする微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法。

請求項2

前記フィルムがポリオレフィン系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1記載の製造方法。

請求項3

前記ポリオレフィン系樹脂ポリエチレンポリプロピレン又はポリメチルペンテンであることを特徴とする請求項2記載の製造方法。

請求項4

前記フィルムがふっ素系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1記載の製造方法。

請求項5

前記ふっ素系樹脂ポリふっ化エチレン、ポリふっ化プロピレン、ポリふっ化エチレンプロピレン又はポリふっ化ビニルであることを特徴とする請求項4記載の製造方法。

請求項6

前記微細凹凸の凹凸差を0.2 μm以上、4μm以下としたことを特徴とする請求項1〜5記載の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、フォーカルプレーンシャッタシャッタ羽根等に適して用いられる微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法に関するものである。

背景技術

0002

繊維基材熱硬化性樹脂含浸してなるプリプレグシート複数枚重ねて、これを加熱加圧成形することにより製造される複合材積層板は、しゅう動性が不十分であり、しかも光反射率が高すぎる。そのため、そのままでは、例えば、シャッタ羽根用の材料として使用することができないが、表面に微細凹凸を施すとしゅう動性や光反射率の問題を大きく改善することができる。

0003

ここで、プリプレグ・シートとは、マトリックス樹脂の前駆体である熱硬化性樹脂液(例えば、エポキシ樹脂不飽和ポリエステルの未硬化液状物)を樹脂強化用の繊維に含浸させた後、この樹脂液をBステージ状態(一応、固化しており明白な流動性はないが、加熱すれば最終的な硬化が可能な状態)にしたものである。

0004

従来、微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法は、繊維基材に樹脂を含浸させたプリプレグを複数枚重ねて、これを加熱加圧成形するときに、予め精密研削等で微細凹凸加工を行ったプレスプレート加圧板)を用い、その凹凸成形品(複合材積層板)の表面に転写させるというものであった。

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、微細凹凸を有する複合材積層板の従来の製造方法では、プレスプレート(加圧板)の凹凸を直接、成形品(複合材積層板)の表面に転写するので、凹凸加工に高い精度が要求され、そのためプレスプレート(加圧板)の製造が困難であるという問題点があった。

0006

また、プレスプレート(加圧板)にキズがあると、成形品(複合材積層板)の致命的な不良につながるので、プレスプレート(加圧板)の取り扱い(メンテナンスも含めて)に十分な注意が必要であり、そのため、作業能率が低下する、即ち生産性が低下するという問題点があった。また、この製造方法で成形を行う場合、複合材積層板がプレスプレート(加圧板)に固着するのを防ぐために、プレスプレートに離型剤を塗る必要がある。そのため、離型剤が成形品(複合材積層板)にも付着する。

0007

そこで、成形品(複合材積層板)に潤滑性黒色塗料(しゅう動剤)を塗布する前に、成形品を洗浄して付着した離型剤を除去する必要がある。しかし、離型剤の完全な除去は極めて困難であり、成形品に離型剤が残留し、成形品と潤滑性黒色塗料(しゅう動剤)との密着性を著しく低下させるという問題点があった。さらに、前記洗浄には、環境問題から今後全廃が予定されているフロン系溶剤を用いているという問題点があった。

0008

その他、微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法として、複合材積層板にサンドブラストを施す方法が考えられる。しかし、この方法は、高速飛翔する砂を複合材積層板の表面に衝突させて加工するので、複合材積層板にサンドブラストを施すと、複合材積層板に含まれる繊維のケバ立ちが発生する。そのため、複合材積層板のしゅう動性を低下させるという問題点があった。

0009

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、生産性及びしゅう動性を大幅に向上させることができ、さらにコストを大幅に低減できる微細凹凸を有する複合材積層板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

0010

そのため、本発明は第一に「繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグ・シートを複数枚重ねて、これを加圧板の間に挟んで加熱加圧成形することにより、微細凹凸を有する複合材積層板を製造する方法において、前記加熱加圧成形を行うときに、予め前記加圧板と前記プリプレグ・シートとの間に、少なくともプリプレグ・シートに面する一面が微細凹凸形状離型性を有するフィルムを挟むことにより、前記微細凹凸を複合材積層板の表面に転写させることを特徴とする微細凹凸を有する複合材積層板の製造方法(請求項1)」を提供する。

0011

また、本発明は第二に「前記フィルムがポリオレフィン系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1記載の製造方法(請求項2)」 を提供する。また、本発明は第三に「前記ポリオレフィン系樹脂ポリエチレンポリプロピレン又はポリメチルペンテンであることを特徴とする請求項2記載の製造方法(請求項3)」 を提供する。

0012

また、本発明は第四に「前記フィルムがふっ素系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1記載の製造方法(請求項4)」 を提供する。また、本発明は第五に「前記ふっ素系樹脂ポリふっ化エチレン、ポリふっ化プロピレン、ポリふっ化エチレンプロピレン又はポリふっ化ビニルであることを特徴とする請求項4記載の製造方法(請求項5)」 を提供する。

0013

また、本発明は第六に「前記微細凹凸の凹凸差を0.2 μm以上、4μm以下としたことを特徴とする請求項1〜5記載の製造方法(請求項6)」を提供する。

0014

本発明では、繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグ・シートを複数枚重ねて、これを加圧板の間に挟んで加熱加圧成形するときに、プレスプレート(加圧板)4とプリプレグ・シート3との間に、少なくともプリプレグ・シート3に面する一面が微細凹凸形状(表面)2と離型性を有するフィルム1を挟むことにより、その微細凹凸を成形品の表面に転写するので、常に一定の微細凹凸が成形品(複合材積層板)5の表面に形成される。

0015

従って、プレスプレート(加圧板)4に高精度の凹凸加工を施す必要がなく、コストを大幅に低減できる。なお、所望の微細凹凸形状を有するフィルム1は、フィルムにマット加工(例えば、ブラスト処理コロナ放電処理等により、フィルム表面を梨地面即ち微細凹凸面仕上げる加工)を施すことにより、比較的容易に得られる。

0016

また、加熱加圧成形のときに、フィルム1が一種クッション役割を果たすので、プレスプレート(加圧板)4が有する表面キズの成形品(複合材積層板)5に与える影響が極めて小さい。そのため、プレスプレート(加圧板)4の取扱い(メンテナンスを含む)が非常に楽になり、作業性即ち生産性が大幅に改善される。

0017

また、フィルム1が離型性を有するので、離型剤を塗る必要がない。そのため離型剤の塗布工程を省略できる。即ち、生産性の大幅な向上とコストの大幅な低減が可能である。さらに、離型剤が成形品表面へ付着しないので潤滑性黒色塗料(しゅう動剤)との優れた密着性を有し、その結果、優れたしゅう動性を有する成形品(複合材積層板)5を得ることができる。

0018

本発明にかかる複合材積層板の表面に形成する微細凹凸面2は、しゅう動性や光反射率の適正化を考慮すると、その凹凸差が0.2 μm以上、4μm以下(特に好ましくは0.5 μm以上、1.5 μm以下)であることが好ましい。なお、本発明にかかるフィルム1は、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン〔商品TPX〕等)、フッ素系樹脂(例えば、ポリフッ化エチレン〔商品名テフロン〕、ポリフッ化エチレンプロピレン、ポリフッ化プロピレン、ポリフッ化ビニール樹脂〔商品名テドラー〕等)などからなる離型性を有する各フィルムの少なくとも一面に、0.2 μm以上4μm以下(特に好ましくは、0.5 μm以上、1.5 μm以下)の前記マット処理を施したものが好ましい。

0019

プリプレグ・シート3の硬化及び積層と、積層板に対する微細凹凸面の形成の適正化を考慮すると、本発明にかかる加熱温度は70°C以上、140°C以下が好ましく、加熱時間は1時間以上、2時間以下が好ましい。また、加圧圧力は2Kg/cm2以上、10Kg/cm2以下が好ましい。本発明により製造される複合材積層板5の厚さは、特に限定されないが、フォーカルプレーンシャッタのシャッタ羽根に用いる場合には、50μm以上、150μm以下が好ましい。

0020

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

0021

一方向に配向した炭素繊維のプリプレグ・シート(本発明にかかるプリプレグ・シートの一例)3を 0°/90°/0° に積層し、この積層物中心線平均粗さ(凹凸差)0.5 μm以上、1.5 μm以下に片面又は両面がマット加工されたポリフッ化ビニル樹脂〔商品名テドラー〕フィルム(本発明にかかるフィルムの一例、図2図3参照)1で挟み、さらに、微細凹凸形状加工を施していない鏡面状のプレスプレート(加圧板)4で挟んで、加熱加圧成形して、本実施例の炭素繊維強化樹脂の積層板(複合材積層板の一例、厚さ100μm)5を得た(図1図4参照)。この積層板5の性能を表1に示す。

0022

尚、加熱温度は120°C以上、140°C以下とし、加熱時間は1時間以上2時間以下とし、加圧圧力は2Kg/cm2以上、10Kg/cm2以下とした。一方、本実施例との比較のために、一方向に配向した炭素繊維のプリプレグ・シートを 0°/90°/0° に積層し、この積層物を、精密研削によって中心線平均粗さ0.5 〜1.5 μmに加工したプレスプレート(予め、離型剤を塗布してある)で挟み、加熱加圧成形して、比較例の炭素繊維強化樹脂の積層板(厚さ100μm)を得た。この積層板の性能を表1に示す。尚、加熱加圧条件は、実施例と同一である。

0023

表1から明らかなように、実施例の積層品は、比較例の積層品と比較して、物性値では略同一ながら、塗装工程(積層品表面への潤滑性黒色塗料の塗装)での不良率を大きく低減させて、その結果、積層品のしゅう動性を大幅に向上させることができた。また、実施例では、プレスプレートに離型剤を塗布する工程及び成形品(積層品)から離型剤を除去する工程が不要であるので、比較例よりも大幅に生産性を向上させ、またコストを大幅に低減できた。

0024

なお、実施例として炭素繊維のプリプレグ・シートを使用する場合を説明したが、本発明の製造方法は、全ての繊維強化した複合材積層板や、さらにはプラスチック成形品に微細凹凸加工を施そうとする全ての場合に応用できる。

0025

発明の効果

0026

以上の通り、本発明によれば、微細凹凸を有する複合材積層板5の生産性及びしゅう動性を大幅に向上させることができ、さらにコストを大幅に低減できる。

図面の簡単な説明

0027

図1は、プリプレグ・シート3を加熱加圧成形するときの、プレスプレート4、フィルム1及びプリプレグ・シート3の各配置を示す説明図である。
図2は本発明にかかるフィルムの一例である、片面に微細凹凸形状(面)2を有する離型性フィルム1の概略側面図である。
図3は本発明にかかるフィルムの一例である、両面に微細凹凸形状(面)2を有する離型性フィルム1の概略側面図である。
図4は、本発明により製造された微細凹凸表面2を有する複合材積層板5の概略側面図である。

--

0028

1・・・離型性と微細凹凸表面を有するフィルム
2・・・微細凹凸表面
3・・・プリプレグ・シート
4・・・プレスプレート(加圧板)
5・・・微細凹凸表面を有する複合材積層板
以 上

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