JP2001181064A - Molding for carbon fiber-reinforced carbon composite material, carbon fiber reinforced carbon composite material and method for producing them - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a short-fiber C/C composite material having high fiber content, uniform fiber distribution, no delamination, thick wall thickness and high mechanical strength and to provide a molding for the composite material and to provide a method for producing the composite material and the molding. SOLUTION: The molding for carbon fiber-reinforced carbon composite material comprises (A) carbon fiber or its precursor fiber and (B) a precursor resin for carbon wherein (A) has 1,000-25,000 μm mean fiber length L (μm) and 1-30 μm mean fiber diameter D (μm) and the composite material is characterized by satisfying numerical expression (1) shown below. 0.003<=E×D/L<=0.48 (1) wherein E (GPa) is elastic modulus of (A) and L and D are mentioned above.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、炭素繊維強化炭素
複合材用成形体及びそれを焼成してなる炭素繊維強化炭
素複合材に関するものであり、特に短繊維が用いられ、
厚肉でも層方向の亀裂が無く強度に優れた炭素繊維強化
炭素複合材が得られる炭素繊維強化炭素複合材用成形体
及びそれを焼成してなる炭素繊維強化炭素複合材に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molded article for carbon fiber reinforced carbon composite and a carbon fiber reinforced carbon composite obtained by firing the molded article.
The present invention relates to a molded article for a carbon fiber reinforced carbon composite material which can provide a carbon fiber reinforced carbon composite material having excellent strength without cracks in the layer direction even with a thick wall, and a carbon fiber reinforced carbon composite material obtained by firing the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】炭素繊維強化炭素複合材（以下、Ｃ／Ｃ
複合材と記する）は、高い機械強度、耐熱性、耐衝撃
性、耐薬品性に優れるために、車のブレーキ・ライニン
グ、宇宙往還機の熱遮蔽、高温原子炉の熱交換器、アー
ク炉電極等に利用されてきている。一般にＣ／Ｃ複合材
は、炭素繊維二次元織物や炭素繊維三次元織物に炭素前
駆体樹脂を含浸又は添着させたクロスプリプレグ、炭素
フェルト状物に炭素前駆体樹脂を含浸又は添着させたフ
ェルトプリプレグ、炭素繊維束に炭素前駆体樹脂を含浸
させた後に一定長さに裁断したトウ・プリプレグ等を積
層又は金型内に充填し、高圧力下で加熱圧縮成形するこ
とにより成形体となし、これに非酸化性雰囲気中での焼
成と、必要に応じ炭素前駆体樹脂を含浸する緻密化処理
とを繰り返し施して製造されたものが知られている。2. Description of the Related Art Carbon fiber reinforced carbon composite (hereinafter referred to as C / C)
Composite materials) have high mechanical strength, heat resistance, impact resistance, and chemical resistance, so they are used for car brake linings, heat shield for spacecraft, heat exchangers for high temperature reactors, arc furnaces It has been used for electrodes and the like. Generally, a C / C composite material is a cross prepreg in which a carbon precursor resin is impregnated or impregnated in a carbon fiber two-dimensional fabric or a carbon fiber three-dimensional fabric, and a felt prepreg in which a carbon felt-like material is impregnated or impregnated with a carbon precursor resin. After impregnating the carbon fiber bundle with the carbon precursor resin, a tow prepreg or the like cut to a certain length is filled in a laminate or a mold, and heated and compressed under high pressure to form a molded body. Is known, which is repeatedly subjected to baking in a non-oxidizing atmosphere and, if necessary, a densification treatment of impregnating with a carbon precursor resin.

【０００３】Ｃ／Ｃ複合材は、使用される炭素繊維の形
状（繊維長）の面から、連続繊維Ｃ／Ｃ複合材と短繊維
Ｃ／Ｃ複合材に大別される。曲げ強度や剛性といった機
械的強度の面からは連続繊維Ｃ／Ｃ複合材が優れている
が、短繊維Ｃ／Ｃ複合材にもコスト面や切削加工等の加
工性の面から有利な点があり、連続繊維Ｃ／Ｃ複合材の
みならず短繊維Ｃ／Ｃ複合材の利用、開発が盛んに行わ
れている。[0003] C / C composite materials are roughly classified into continuous fiber C / C composite materials and short fiber C / C composite materials in view of the shape (fiber length) of the carbon fibers used. Continuous fiber C / C composites are superior in terms of mechanical strength such as bending strength and rigidity, but short fiber C / C composites also have advantages in terms of cost and workability such as cutting. In addition, not only continuous fiber C / C composite materials but also short fiber C / C composite materials have been actively used and developed.

【０００４】従来知られている短繊維Ｃ／Ｃ複合材の例
としては、例えば特開平３−１４０２１１号公報に記載
されているような、繊維を乾式または湿式で開繊させて
繊維を２次元ランダムに配向させたシートとし、これに
樹脂を含浸させた後積層して加圧・加熱成形した成形体
に焼成・緻密化処理を施して製造されるものがある。[0004] As an example of a conventionally known short fiber C / C composite material, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-140211, a fiber is opened in a dry or wet method to form a two-dimensional fiber. There is a sheet which is randomly oriented and is produced by impregnating a resin, laminating, pressing and heat-forming a molded article, and subjecting the molded article to firing and densification.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブレー
キ材等の用途に用いられる高品質のＣ／Ｃ複合材では、
通常５ｍｍ程度以上の厚さと高い繊維体積含有率（以
下、Ｖ_fと略す）が要求され、そのような場合に上記の
ようなシートを積層した成形体より得られる短繊維Ｃ／
Ｃ複合材では、加圧加熱成形時や焼成工程において、成
形体中の繊維収縮や残留応力のために、層方向の亀裂
（以下、層間剥離と記する）を生じやすいという問題が
あった。However, high-quality C / C composite materials used for brake materials and the like are:
Usually, a thickness of about 5 mm or more and a high fiber volume content (hereinafter, abbreviated as _Vf ) are required, and in such a case, the short fibers C /
The C composite material has a problem that cracks in the layer direction (hereinafter, referred to as delamination) are likely to occur due to fiber shrinkage and residual stress in the molded body during the pressurized heat molding and the firing step.

【０００６】また、上記のような層間剥離の問題を解決
する手段として、例えば特開平６−１６５８号公報に
は、金型内にＵＤ（一方向）の炭素繊維チョップを充填
・圧縮した後にニードルパンチで厚さ方向の繊維配向を
施し、次いで液状樹脂を金型内に注入して硬化させて成
形体としたものを焼成して得られる厚肉炭素繊維強化炭
素材料が開示されている。しかし、金型を介して加熱す
るために余分な加熱電力と長い成形時間を要し、高いＶ
_fを得るためには１０ＭＰａを超えるような高い成形圧
力を要し、さらにシート化工程を経ずに成形までの全工
程を金型内で行うことから、大型の厚肉炭素繊維強化炭
素材料を得るためには大型の金型と装置が必要となり、
高コストのうえ量産が難しいという問題がある。As means for solving the above-mentioned problem of delamination, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-1658 discloses a method in which a die is filled with a UD (one-way) carbon fiber chop and then compressed. A thick carbon fiber reinforced carbon material obtained by performing fiber orientation in the thickness direction by a punch, then injecting a liquid resin into a mold, curing the molded product, and firing the molded product is disclosed. However, heating through a mold requires extra heating power and a long molding time, and a high V
_In order to obtain _f , a high molding pressure exceeding 10 MPa is required, and since the entire process up to molding is performed in a mold without going through a sheeting process, a large thick carbon fiber reinforced carbon material is used. Large molds and equipment are needed to obtain
There is a problem that mass production is difficult at a high cost.

【０００７】さらに、特開平１０−１６７８４９号公報
には、繊維長３０ｍｍのピッチ系炭素繊維束と粒状のレ
ゾール型フェノール樹脂とから湿式抄紙法で得たシート
を積層し、これを鉄板で上下を挟んで熱盤プレスにセッ
トし、加圧・加熱成形して得た成形体を焼成・緻密化処
理するといった方法により、Ｖ_fの高い厚肉のＣ／Ｃ複
合材を製造することが開示されている。このような方法
で製造されるＣ／Ｃ複合材は、量産性には優れているも
のの、上記した層間剥離の問題を残している。すなわ
ち、たとえ繊維長が比較的長い３０ｍｍの炭素繊維を使
用した場合には層間剥離が起こらないにしても、より短
い例えば繊維長が１０〜２０ｍｍの炭素繊維を用いた場
合には、後述する繊維のスプリングバックによる層間剥
離が生じ易くなり、この問題を回避するために繊維長が
比較的長く、かつ弾性の低い炭素繊維を使用する必要が
生じる。その結果として、繊維長が長いために炭素繊維
の分布ムラが生じ易く、部位による機械的特性のばらつ
きや表面平滑性の低下、特にブレーキ材に要求される耐
摩耗性の低下といった品質の低下をもたらし、また、繊
維含有率の割に強度が向上しないという問題があった。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-167849 discloses a sheet obtained by wet papermaking from a pitch-based carbon fiber bundle having a fiber length of 30 mm and a granular resol-type phenol resin, and this is vertically laminated with an iron plate. It is disclosed that a thick C / C composite material having a high _Vf is manufactured by a method of sandwiching and setting in a hot platen press, and firing and densifying a molded body obtained by pressing and heating. ing. Although the C / C composite material manufactured by such a method is excellent in mass productivity, it still has the problem of delamination described above. That is, even if delamination does not occur when a carbon fiber having a relatively long fiber length of 30 mm is used, if a shorter carbon fiber having a fiber length of, for example, 10 to 20 mm is used, a fiber to be described later is used. Delamination due to springback is likely to occur, and in order to avoid this problem, it is necessary to use carbon fibers having a relatively long fiber length and low elasticity. As a result, due to the long fiber length, carbon fiber distribution unevenness is likely to occur, and there is a decrease in quality such as variation in mechanical properties and surface smoothness depending on the site, particularly abrasion resistance required for brake materials. In addition, there is a problem that the strength is not improved for the fiber content.

【０００８】上記のような状況に鑑みて、本発明の課題
は、繊維含有率が高く繊維が均一に分布しており、層間
剥離のない厚肉で高強度の短繊維Ｃ／Ｃ複合材及びこれ
を得るための成形体並びにそれらの製造方法を提供する
ことにある。In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a thick and high-strength short-fiber C / C composite material having a high fiber content and a uniform distribution of fibers, without delamination. An object of the present invention is to provide a molded article for obtaining the same and a method for producing the same.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、使用する繊維
の繊維長と繊維径及び引張り弾性率との関係に着目して
炭素繊維又は炭素前駆体繊維を選択し、この繊維と熱硬
化性樹脂とを複合シートとなしたものを積層して加圧加
熱成形した成形体を焼成することにより、炭素繊維含有
率が高く繊維が均一に分布していて強度にも優れ、かつ
厚肉で層間剥離のない短繊維Ｃ／Ｃ複合材を得ることに
成功し、本発明を完成するに到った。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have focused on the relationship between the fiber length, the fiber diameter, and the tensile modulus of the fiber used. By selecting a fiber or a carbon precursor fiber, laminating a composite sheet of this fiber and a thermosetting resin, and firing a molded article formed by heating under pressure, the carbon fiber content is high and the fiber is high. The inventors have succeeded in obtaining a short fiber C / C composite material which is uniformly distributed, has excellent strength, is thick and has no delamination, and has completed the present invention.

【００１０】すなわち本発明の要旨は、第１に、（Ａ）
炭素繊維もしくはその前駆体繊維と（Ｂ）炭素前駆体樹
脂とからなる炭素繊維強化炭素複合材用成形体であっ
て、（Ａ）の平均繊維長Ｌ（μｍ）が１０００μｍ〜２
５０００μｍであり、平均繊維径Ｄ（μｍ）が１μｍ〜
３０μｍであり、かつ（Ａ）の引張り弾性率Ｅ（ＧＰ
ａ）と上記Ｌ，Ｄとが下記数式（１）で示される条件を
満足することを特徴とする炭素繊維強化炭素複合材用成
形体である。That is, the gist of the present invention is as follows.
What is claimed is: 1. A molded article for a carbon fiber reinforced carbon composite material comprising carbon fiber or its precursor fiber and (B) a carbon precursor resin, wherein the average fiber length L (μm) of (A) is 1000 μm to 2 μm.
5000 μm, and the average fiber diameter D (μm) is 1 μm or more.
30 μm, and the tensile modulus E (GP) of (A)
a) and the above-mentioned L and D satisfy the condition represented by the following formula (1): a molded article for a carbon fiber reinforced carbon composite material.

【００１１】[0011]

【数２】 (Equation 2)

【００１２】第２に、上記の成形体を焼成してなること
を特徴とする炭素繊維強化炭素複合材である。Secondly, there is provided a carbon fiber reinforced carbon composite material obtained by firing the above-mentioned compact.

【００１３】第３に、（Ａ）炭素繊維もしくはその前駆
体繊維が２次元ランダムに配向し、かつ（Ｂ）炭素前駆
体樹脂が含まれるシートを、複数枚積層して加圧加熱成
形することを特徴とする、上記の炭素繊維強化炭素複合
材用成形体又は炭素繊維強化炭素複合材の製造方法であ
る。Third, a plurality of sheets (A) in which carbon fibers or precursor fibers thereof are two-dimensionally randomly oriented and (B) a plurality of sheets containing a carbon precursor resin are laminated and subjected to pressure and heat molding. A method for producing a carbon fiber-reinforced carbon composite material or a carbon fiber-reinforced carbon composite material as described above.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のＣ／Ｃ複合材用成形体は、（Ａ）炭素繊維もし
くはその前駆体繊維と（Ｂ）炭素前駆体樹脂とからなる
成形体である。まず、（Ａ）炭素繊維もしくはその前駆
体繊維について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The molded article for a C / C composite material of the present invention is a molded article comprising (A) a carbon fiber or its precursor fiber and (B) a carbon precursor resin. First, (A) carbon fiber or its precursor fiber will be described.

【００１５】本発明に用いられる炭素繊維としては、各
種の炭素繊維を使用することができ、例えば、ピッチ系
炭素繊維、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊
維、フェノール樹脂系炭素繊維、再生セルロース系炭素
繊維（例えば、レーヨン系炭素繊維、ポリノジック系炭
素繊維等）、セルロース系炭素繊維などが例示できる。
また、炭素前駆体繊維としては、ＰＡＮ系繊維、ピッチ
系繊維、フェノール系繊維、芳香族ポリアミド系繊維等
が挙げられる。上記した各種の繊維の中でも、焼成して
Ｃ／Ｃ複合材とするときの重量減少が少ないため材料設
計が容易で、Ｃ／Ｃ複合材のＶ_f及び強度を高くできる
点から、炭素繊維特にＰＡＮ系炭素繊維及びピッチ系炭
素繊維が好ましい。なお、上記した各種の炭素繊維や炭
素前駆体繊維は一種類のみ使用してもよく、二種類以上
組み合わせて使用してもよい。As the carbon fiber used in the present invention, various carbon fibers can be used. For example, pitch-based carbon fiber, polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fiber, phenol resin-based carbon fiber, regenerated cellulose-based carbon fiber Fibers (for example, rayon-based carbon fibers, polynosic-based carbon fibers, and the like), cellulose-based carbon fibers, and the like can be given as examples.
Examples of the carbon precursor fibers include PAN-based fibers, pitch-based fibers, phenol-based fibers, and aromatic polyamide-based fibers. Among the above-mentioned various fibers, carbon fibers are particularly preferable because the material design is easy because the weight loss when firing into a C / C composite material is small and the _Vf and strength of the C / C composite material can be increased. PAN-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers are preferred. In addition, only one kind of the various carbon fibers and the carbon precursor fibers described above may be used, or two or more kinds may be used in combination.

【００１６】本発明に用いられる炭素繊維又は炭素前駆
体繊維すなわち（Ａ）の平均繊維長としては、１０００
μｍ〜２５０００μｍであることが必要であり、好まし
くは２０００μｍ〜２００００μｍ、特に好ましくは３
０００μｍ〜１５０００μｍである。平均繊維長が１０
００μｍ未満の場合には、Ｃ／Ｃ複合材の強度が不足す
る。一方、２５０００μｍを超える場合には、繊維の分
布ムラが生じ易く、Ｃ／Ｃ複合材の表面平滑性が低下し
たり、部位による強度のばらつきが大きくなる。The average fiber length of the carbon fibers or carbon precursor fibers used in the present invention, that is, (A) is 1000
μm to 25000 μm, preferably 2000 μm to 20000 μm, particularly preferably 3 μm to 20000 μm.
000 μm to 15000 μm. Average fiber length is 10
If it is less than 00 μm, the strength of the C / C composite material is insufficient. On the other hand, when it exceeds 25000 μm, uneven distribution of fibers is apt to occur, and the surface smoothness of the C / C composite material is reduced, and the variation in strength between parts is increased.

【００１７】また、（Ａ）の平均繊維径としては、１μ
ｍ〜３０μｍであることが必要であり、好ましくは３μ
ｍ〜２５μｍ、特に好ましくは５μｍ〜２０μｍであ
る。平均繊維径が１μｍ未満の場合には、Ｃ／Ｃ複合材
の強度が不足する。一方、３０μｍを超える場合には、
繊維の分布ムラが生じ易くなるばかりでなく、特に高弾
性の炭素繊維を用いた場合には繊維の可とう性が不足し
て、成形体を得る際の加圧により繊維が折れることがあ
り、その結果としてＣ／Ｃ複合材の強度が不足する。The average fiber diameter of (A) is 1 μm.
m to 30 μm, preferably 3 μm.
m to 25 μm, particularly preferably 5 μm to 20 μm. When the average fiber diameter is less than 1 μm, the strength of the C / C composite material is insufficient. On the other hand, if it exceeds 30 μm,
Not only is the distribution unevenness of the fiber likely to occur, but also in the case of using a highly elastic carbon fiber, the flexibility of the fiber is insufficient, and the fiber may be broken by pressure when obtaining a molded body, As a result, the strength of the C / C composite is insufficient.

【００１８】本発明において特に重要なことは、（Ａ）
を選択する指標として上記の平均繊維長及び平均繊維径
だけでなく引張り弾性率をも考慮し、しかもこれらの３
つの値を組み合わせたパラメーターによって（Ａ）を選
択し、Ｃ／Ｃ複合材の強度の向上と層間剥離の防止を両
立させた点にある。この点について本発明者らの知見に
基づいて詳しく説明すると、Ｃ／Ｃ複合材の強度、特に
曲げ強度を向上させるには、繊維の分布ムラが生じない
範囲内で、なるべく剛性の高い繊維、すなわち繊維径が
大きく、引張り弾性率が大きい繊維を用いるのが良いと
考えるのが普通である。しかしながら、剛性の高い繊維
はスプリングバックを起こし易いという問題がある。こ
こで言うスプリングバックとは、圧縮されて固定された
繊維の集合体において、その固定が失われ又は弱められ
たときに、圧縮前の状態に戻ろうとする現象のことであ
る。すなわち、Ｃ／Ｃ複合材用成形体においては、炭素
繊維又は炭素前駆体繊維は圧縮された繊維の集合体とな
り、これを樹脂がバインダーとなって固定しており、厚
さ方向に膨張し易い残留応力を持っている状態にあると
言える。このときバインダーすなわち樹脂による固定が
弱いと、既に層間が剥離したり目標とした成形体の厚み
より膨張している場合もあるが、特に成形体を焼成する
過程において樹脂による固定は弱まり、スプリングバッ
クによる厚み方向への膨張（以下、ロフティングと記す
る）が生じ易い状態となる。そしてこのロフティングが
大きいと層間剥離が生じるのである。It is particularly important in the present invention that (A)
Considering not only the above average fiber length and average fiber diameter but also the tensile modulus as an index for selecting
The point is that (A) is selected according to a parameter obtained by combining the two values, thereby achieving both improvement in the strength of the C / C composite material and prevention of delamination. This point will be described in detail based on the findings of the present inventors. In order to improve the strength of the C / C composite material, in particular, the bending strength, fibers having as high a rigidity as possible are provided within a range where fiber distribution unevenness does not occur. That is, it is generally considered that it is better to use a fiber having a large fiber diameter and a large tensile modulus. However, there is a problem that a fiber having high rigidity easily causes springback. The term "springback" as used herein refers to a phenomenon in which a set of compressed and fixed fibers tends to return to a state before compression when the fixation is lost or weakened. That is, in the molded article for C / C composite material, the carbon fiber or the carbon precursor fiber becomes an aggregate of compressed fibers, and this is fixed as a resin as a binder, and easily expands in the thickness direction. It can be said that it has a residual stress. At this time, if the fixation by the binder, that is, the resin, is weak, the interlayer may already be peeled off or may have expanded due to the target thickness of the molded body. Expansion in the thickness direction (hereinafter, referred to as lofting) is likely to occur. If the lofting is large, delamination occurs.

【００１９】上記のスプリングバックは、繊維の繊維長
にも左右され、本発明者らは、繊維長がある程度以上長
くなるとスプリングバックは弱まり、また、繊維長があ
る程度以下に短くなってもやはりスプリングバックは弱
まることを発見した。さらに、繊維長は繊維の分布の均
一性やＣ／Ｃ複合材の強度にも影響することに気づいて
いた。The above-mentioned springback is also affected by the fiber length of the fiber. The present inventors consider that the springback weakens when the fiber length becomes longer than a certain length, and that the springback becomes shorter when the fiber length becomes shorter than a certain length. Buck has found that it has weakened. In addition, they have noticed that fiber length also affects the uniformity of fiber distribution and the strength of the C / C composite.

【００２０】このように、（Ａ）の持つ各特性がＣ／Ｃ
複合材の品質に与える影響は極めて複雑であるが、本発
明者らは、数多くの実験を行って検討を続けた結果、繊
維の分布が均一で高強度かつ肉厚で層間剥離のないＣ／
Ｃ複合材を得るための極めて重要かつ簡潔な指標を見出
し、本発明を完成したのである。すなわち、本発明にお
ける（Ａ）の平均繊維長をＬ（μｍ）、（Ａ）の平均繊
維径をＤ（μｍ）、（Ａ）の引張り弾性率をＥ（ＧＰ
ａ）とした場合に、これらの値から計算されるパラメー
ターであるＥ×Ｄ／Ｌの値（以下、この値をＳ値と記す
ことがある）が、下記数式（１）で示される条件を満足
することが必要であり、下記数式（２）で示される条件
を満足することが好ましい。As described above, each characteristic of (A) is C / C
The effect on the quality of the composite is quite complex, but as a result of numerous experiments and studies, the present inventors have found that the distribution of fibers is uniform, high in strength, thick and free of delamination.
The present inventors have found a very important and simple index for obtaining a C composite material and completed the present invention. That is, in the present invention, the average fiber length of (A) is L (μm), the average fiber diameter of (A) is D (μm), and the tensile elastic modulus of (A) is E (GP).
In the case of a), the value of E × D / L, which is a parameter calculated from these values (hereinafter, this value may be referred to as an S value), is calculated based on the condition represented by the following equation (1). It is necessary to satisfy the condition, and it is preferable to satisfy the condition represented by the following equation (2).

【００２１】[0021]

【数３】 (Equation 3)

【００２２】[0022]

【数４】 (Equation 4)

【００２３】上記数式（１）で示される範囲を逸脱して
Ｓ値が０．００３未満の場合には、Ｃ／Ｃ複合材の強度
が不足し、一方、Ｓ値が０．４８０を超える場合には、
焼成過程でのロフティングが大きくなって、Ｃ／Ｃ複合
材に層間剥離が生じたり、Ｃ／Ｃ複合材の繊維体積含有
率が所望した値よりも小さくなる。If the S value is less than 0.003 outside the range shown by the above formula (1), the strength of the C / C composite material is insufficient, while the S value exceeds 0.480. In
Lofting during the firing process increases, causing delamination of the C / C composite, or lowering the fiber volume content of the C / C composite below a desired value.

【００２４】次に、（Ｂ）炭素前駆体樹脂について説明
する。本発明における炭素前駆体樹脂としては、焼成に
よってＣ／Ｃ複合材のマトリックスを構成する炭素とな
り得る樹脂を言い、例えば、フェノール類とアルデヒド
類との反応により得られる熱硬化性フェノール樹脂、フ
ェノール類とアルデヒド類と含窒素化合物との反応によ
り得られる熱硬化性含窒素フェノール樹脂、フラン樹
脂、フルフラール又はフラン樹脂変性フェノール樹脂、
コプナ樹脂等を挙げることができる。上記した樹脂の中
でも、焼成の過程における樹脂の消失や軟化によるロフ
ティングを抑制できる点において、残炭率の高い熱硬化
性樹脂、特に架橋可能な官能基を多く有する熱硬化性フ
ェノール樹脂が好ましい。なお、炭素前駆体樹脂として
は、一種類のみで用いてもよく、二種類以上組み合わせ
て使用してもよい。Next, (B) the carbon precursor resin will be described. The carbon precursor resin in the present invention refers to a resin that can become carbon constituting a matrix of a C / C composite material by firing, for example, a thermosetting phenol resin obtained by reacting a phenol with an aldehyde, a phenol Thermosetting nitrogen-containing phenolic resin obtained by the reaction of aldehydes with a nitrogen-containing compound, furan resin, furfural or furan resin-modified phenolic resin,
Copna resin and the like can be mentioned. Among the above resins, a thermosetting resin having a high residual carbon ratio, particularly a thermosetting phenol resin having a large number of crosslinkable functional groups, is preferable in that lofting due to disappearance or softening of the resin during the firing process can be suppressed. . As the carbon precursor resin, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.

【００２５】次に、上記の（Ａ）と（Ｂ）とからなる本
発明のＣ／Ｃ複合材用成形体について説明する。本発明
のＣ／Ｃ複合材用成形体としては、（Ａ）が強化繊維と
なり、（Ｂ）がマトリックス樹脂となった繊維強化プラ
スチックとしての形態を有している。本発明のＣ／Ｃ複
合材用成形体において、（Ａ）である繊維は全体として
均一に分布しており、部位による機械的特性のバラつき
が小さく、表面平滑性も良好である。繊維の配向として
は、平面内すなわち二次元的にはランダムであることが
好ましいが、特定方向の強度を相対的に増す等の目的
で、特定方向に多く配向していてもよい。Next, the molded article for a C / C composite material of the present invention comprising the above (A) and (B) will be described. The molded article for a C / C composite material of the present invention has a form as a fiber-reinforced plastic in which (A) is a reinforcing fiber and (B) is a matrix resin. In the molded article for a C / C composite material of the present invention, the fibers (A) are uniformly distributed as a whole, the variation in mechanical properties depending on the site is small, and the surface smoothness is good. The orientation of the fibers is preferably random in a plane, that is, two-dimensionally, but may be more oriented in a specific direction for the purpose of relatively increasing the strength in a specific direction.

【００２６】Ｃ／Ｃ複合材用成形体における（Ａ）の体
積含有率、すなわちＣ／Ｃ複合材用成形体の繊維体積含
有率（以下、Ｖ_f0と記す）としては、１０ｖｏｌ％〜６
０ｖｏｌ％が好ましく、１５ｖｏｌ％〜５５ｖｏｌ％が
より好ましい。Ｖ_f0が１０ｖｏｌ％未満では、十分な強
度のＣ／Ｃ複合材が得られ難い傾向にあるので好ましく
ない。一方、Ｖ_f0が６０ｖｏｌ％を超える場合には、繊
維が多いためスプリングバックが強くなることに加え、
成形体中で（Ａ）のバインダーの役割をする（Ｂ）の含
有率が相対的に小さくなるためロフティングが大きくな
る傾向にあり、また、加圧加熱成形時に極めて高い圧力
を要するために大型の成形体が得られ難く、高圧力によ
り繊維が折れる場合もあるので好ましくない。Ｖ_f0は
（Ａ）の使用量と成形体のかさ密度を調節することによ
ってコントロールできる。The volume content of (A) in the molded product for C / C composite material, that is, the fiber volume content (hereinafter referred to as V _f0 ) of the molded product for C / C composite material, is 10 vol% to 6 vol.
0 vol% is preferable, and 15 vol% to 55 vol% is more preferable. If V _f0 is less than 10 vol%, a C / C composite material having sufficient strength tends to be hardly obtained, which is not preferable. On the other hand, when V _f0 exceeds 60 vol%, in addition to the fact that there are many fibers, the springback becomes strong,
The lofting tends to increase because the content of (B), which serves as a binder for (A), in the molded article is relatively small, and a very high pressure is required at the time of pressurization and heat molding, so that the size is large. Is difficult to obtain, and the fiber may be broken by high pressure, which is not preferable. V _f0 can be controlled by adjusting the amount of (A) used and the bulk density of the compact.

【００２７】さらに、本発明においては、上記したＳ値
を利用することにより、所望のＶ_f0に応じた（Ａ）を選
択し、あるいは（Ａ）に応じたＶ_f0を設計することが可
能である。例えばＶ_f0を２０ｖｏｌ％以上（２０ｖｏｌ
％〜６０ｖｏｌ％）とする場合には、０．１８０以下の
Ｓ値を有する（Ａ）を選択することが、適度な圧力で成
形できかつロフティングを抑制できるので好ましい。ま
た、０．１８０を超えるＳ値を有する（Ａ）を使用する
場合には、同様の理由からＶ_f0を２０ｖｏｌ％以下（１
０ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％）にとどめることが好まし
い。Further, in the present invention, it is possible to select (A) according to a desired V _f0 or to design V _f0 according to (A) by utilizing the above-mentioned S value. is there. For example, V _f0 is 20 vol% or more (20 vol
% To 60 vol%), it is preferable to select (A) having an S value of 0.180 or less because molding can be performed with an appropriate pressure and lofting can be suppressed. When (A) having an S value exceeding 0.180 is used, V _{fo is set} to 20 vol% or less (1
(0 vol% to 20 vol%).

【００２８】なお、Ｖ_f0の求め方としては、成形体の体
積をＹ（ｃｍ³）、成形体中に含まれる（Ａ）の質量を
ｗ_f（ｇ）、（Ａ）の真密度をｄ_f（ｇ／ｃｍ³）とする
とき、下記数式（３）により求められる。As a method of _obtaining V _f0 , the volume of the compact is Y (cm ³ ), the mass of (A) contained in the compact is w _f (g), and the true density of (A) is d. _{When f} (g / cm ³ ), it can be obtained by the following equation (3).

【００２９】[0029]

【数５】 (Equation 5)

【００３０】上記のＹは成形体の寸法から求めることが
でき、ｗ_fは製造時に原料の配合比率から（Ａ）の質量
含有率（％）を計算することにより求めることができ
る。The above Y can be obtained from the dimensions of the molded body, and w _f can be obtained by calculating the mass content (%) of (A) from the mixing ratio of the raw materials at the time of production.

【００３１】また、成形体の気孔率としては、１０ｖｏ
ｌ％〜４５ｖｏｌ％が好ましく、１５ｖｏｌ％〜４０ｖ
ｏｌ％がより好ましく、２０ｖｏｌ％〜３５ｖｏｌ％が
特に好ましい。気孔率が１０ｖｏｌ％未満では、成形時
に極めて高い圧力を要するだけでなく、成形時や焼成時
に成形体の内部で発生するガスの通り道が塞がれ、結果
として成形体やＣ／Ｃ複合材が部分的に膨張したり、亀
裂が発生する場合があるので好ましくない。一方、気孔
率が４５ｖｏｌ％を超えると、焼成後にたとえ緻密化処
理を行っても、緻密なＣ／Ｃ複合材が得られ難く強度も
不足する傾向にあるので好ましくない。なお、成形体の
気孔率の求め方としては、成形体の真密度をρ、かさ密
度をＺとしたときに、下記数式（４）により求められ
る。The porosity of the molded product is 10 vol.
1% to 45 vol% is preferable, and 15 vol% to 40 v
ol% is more preferable, and 20 vol% to 35 vol% is particularly preferable. When the porosity is less than 10 vol%, not only an extremely high pressure is required at the time of molding, but also the passage of gas generated inside the molded body at the time of molding or firing is blocked, and as a result, the molded body or the C / C composite material is It is not preferable because it may partially expand or crack. On the other hand, if the porosity exceeds 45 vol%, even if a densification treatment is performed after firing, a dense C / C composite material is hardly obtained and the strength tends to be insufficient, which is not preferable. The porosity of the molded body is determined by the following equation (4), where ρ is the true density and Z is the bulk density of the molded body.

【００３２】[0032]

【数６】 (Equation 6)

【００３３】このときのＺは、成形体の質量と体積から
求められる。また、ρは、成形体を構成する各成分の成
形体中における質量含有率とそれらの真密度により計算
して求めることができ、成形体中におけるそれらｎ個の
成分の質量含有率（％）をそれぞれＰ₁，Ｐ₂，・・・・・・，
Ｐ_nとし、真密度（ｇ／ｃｍ³）をｄ₁，ｄ₂，・・・・・・，ｄ
_nとすれば、ρは下記数式（５）により求めることがで
きる。Z at this time is obtained from the mass and volume of the molded body. Further, ρ can be obtained by calculating the mass content of each component constituting the molded body in the molded body and their true density, and the mass content (%) of the n components in the molded body To P ₁ , P ₂ ,.
_Pn , and the true density (g / cm ³ ) is d ₁ , d ₂ ,.
Assuming _n , ρ can be obtained by the following equation (5).

【００３４】[0034]

【数７】 (Equation 7)

【００３５】また、成形体の厚みとしては、目的に応じ
て決めればよく特に限定されないが、１ｍｍ〜１００ｍ
ｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ〜５０ｍｍがより
好ましく、厚肉で高品質のＣ／Ｃ複合材を得るという観
点からは３０ｍｍ〜５０ｍｍが特に好ましい。厚みが１
ｍｍ未満では、後述する焼成時に反りを生じる場合があ
るので好ましくない。一方、厚みが１００ｍｍを超える
と、樹脂を硬化させるのに長い時間を要し経済的でない
ので好ましくない。The thickness of the molded product is not particularly limited and may be determined according to the purpose.
m, more preferably 5 mm to 50 mm, and particularly preferably 30 mm to 50 mm from the viewpoint of obtaining a thick and high quality C / C composite material. Thickness 1
If it is less than mm, it may be undesirably warped during firing as described below. On the other hand, when the thickness exceeds 100 mm, it takes a long time to cure the resin, which is not economical, and thus is not preferable.

【００３６】本発明のＣ／Ｃ複合材用成形体又はＣ／Ｃ
複合材を製造する方法としては、特に限定されるもので
はないが、本発明の製造方法によって製造されることが
好ましい。以下に本発明の製造方法について説明する。
本発明の製造方法においては、まず、（Ａ）が２次元ラ
ンダムに配向しかつ（Ｂ）が含まれるシート（以下、複
合シートと記する）を得る必要がある。そのような複合
シートを得る方法としては、特に限定されず、公知の方
法を用いることができる。例えばあらかじめ（Ａ）が２
次元ランダムに配向したシートを作り、そのシートを溶
剤に溶解させて液状とした（Ｂ）に含浸させ、しかる後
に溶剤を揮散させる方法を用いてもよい。また、（Ａ）
と粒状又は粉末状の（Ｂ）とを乾式で混合したものを堆
積させて複合シートとする方法、あるいはそれらを水性
媒体中で分散・混合した後、抄紙法により（Ａ）に粒状
又は粉末状の（Ｂ）が添着した複合シートとする方法
（以下、複合抄紙法と記する。）を用いてもよい。The molded article for C / C composite material of the present invention or C / C
The method for producing the composite material is not particularly limited, but is preferably produced by the production method of the present invention. Hereinafter, the production method of the present invention will be described.
In the production method of the present invention, first, it is necessary to obtain a sheet in which (A) is two-dimensionally randomly oriented and contains (B) (hereinafter, referred to as a composite sheet). The method for obtaining such a composite sheet is not particularly limited, and a known method can be used. For example, if (A) is 2
A method may be used in which a sheet which is dimensionally randomly oriented is prepared, the sheet is dissolved in a solvent, and the liquid (B) is impregnated, and then the solvent is volatilized. Also, (A)
A composite sheet obtained by depositing a mixture obtained by dry-mixing the powder and the granular or powdery (B), or dispersing and mixing them in an aqueous medium, and then forming a granular or powdery (A) by a papermaking method. (B) may be used as a composite sheet (hereinafter, referred to as a composite papermaking method).

【００３７】複合抄紙法について詳細に説明する。ま
ず、（Ａ）炭素繊維又は炭素前駆体繊維と、粒状又は粉
末状の（Ｂ）炭素前駆体樹脂とを、水性媒体中で分散・
混合して、湿式抄紙用の水性スラリーを調製する。この
とき用いる（Ｂ）の平均粒子径としては、５〜２０００
μｍが好ましく、より好ましくは１０〜１０００μｍ、
特に好ましくは２０〜５００μｍである。平均粒子径が
５μｍ未満では、原料仕込み時に飛散しやすく取り扱い
が難しくなる傾向にあるので好ましくなく、一方、２０
００μｍを超えると複合シートの均一性が損なわれる傾
向にあるので好ましくない。The composite papermaking method will be described in detail. First, (A) carbon fiber or carbon precursor fiber and granular or powdery (B) carbon precursor resin are dispersed and dispersed in an aqueous medium.
Mix to prepare an aqueous slurry for wet papermaking. The average particle diameter of (B) used at this time is 5 to 2000
μm is preferred, more preferably 10 to 1000 μm,
Particularly preferably, it is 20 to 500 μm. If the average particle diameter is less than 5 μm, it is not preferable because the material tends to be easily scattered at the time of charging the raw materials and the handling tends to be difficult.
If it exceeds 00 μm, the uniformity of the composite sheet tends to be impaired, which is not preferable.

【００３８】水性媒体中で（Ａ）と粒状又は粉末状の
（Ｂ）とを分散・混合する際には、分散性を向上させて
均一な複合シートを得るために、合成樹脂又は天然多糖
類（例えばキサンタンガム等）からなる増粘剤を用いる
ことが好ましい。このような増粘剤の添加量としては、
複合シートの全質量に対して２質量％以下であることが
好ましい。また、有機ポリマーラテックス等の結合剤を
少量、すなわち複合シートの全質量に対して好ましくは
約３質量％未満、より好ましくは１質量％未満で用いる
こともできる。When dispersing and mixing (A) and granular or powdery (B) in an aqueous medium, a synthetic resin or natural polysaccharide is used in order to improve the dispersibility and obtain a uniform composite sheet. It is preferable to use a thickener composed of (for example, xanthan gum). As the addition amount of such a thickener,
It is preferable that the content is 2% by mass or less based on the total mass of the composite sheet. Also, a small amount of a binder such as an organic polymer latex can be used, that is, preferably less than about 3% by weight, more preferably less than 1% by weight, based on the total weight of the composite sheet.

【００３９】また、抄紙スクリーンの網目よりも細かい
微粉末状の炭素前駆体樹脂を用いる場合には、上記した
結合剤としてイオン電荷を有する結合剤を用い、さらに
この結合剤と反対のイオン電荷を有する凝集剤を併用し
て、前記スクリーンの網目以上の大きさのフロックに凝
集させることにより、抄紙スクリーンの網目から微粉末
状の炭素前駆体樹脂がこぼれ落ちるのを防ぐことができ
る。そのようなイオン電荷を有する結合剤としては、結
合したスルホニウム基、イソチオウロニウム基、ピリジ
ニウム基、第四アンモニウム基、サルフェート基、スル
ホネート基もしくはカルボキシレート基を含有するアク
リルポリマー又はスチレン・ブタジエンポリマーのよう
な、結合した陰イオンもしくは陽イオン電荷を有する実
質的に水に不溶な有機ポリマーからなるポリマーラテッ
クス、あるいは酵素的又は化学的に変性したイオン澱粉
が挙げられる。また、好適な有機凝集剤としては、アル
ミニウム・ポリクロリド（アルミニウム・ヒドロオキシ
クロリド）、一部加水分解したポリアクリルアミド、変
性陽イオンポリアクリルアミド、ジアリルジエチルアン
モニウムクロリド等の種々の有機凝集剤が挙げられる。
このときの凝集剤の添加量としては、併用する結合剤の
添加量にもよるが、複合シートの全質量に対して約３質
量％未満が好ましく、１質量％未満がより好ましい。When a fine powder carbon precursor resin finer than the mesh of the papermaking screen is used, a binder having an ionic charge is used as the above-mentioned binder, and the ionic charge opposite to the binder is further reduced. By coagulating floc having a size larger than the mesh of the screen by using a coagulant having the same, it is possible to prevent the carbon powder resin in the form of fine powder from spilling from the mesh of the papermaking screen. Examples of the binder having such an ionic charge include an acrylic polymer or a styrene-butadiene polymer containing a bound sulfonium group, isothiouronium group, pyridinium group, quaternary ammonium group, sulfate group, sulfonate group or carboxylate group. Such a polymer latex comprising a substantially water-insoluble organic polymer having an anionic or cationic charge attached thereto, or an ionic starch which has been modified enzymatically or chemically. Suitable organic coagulants include various organic coagulants such as aluminum polychloride (aluminum hydroxychloride), partially hydrolyzed polyacrylamide, modified cationic polyacrylamide, diallyl diethylammonium chloride and the like.
The amount of the coagulant added at this time depends on the amount of the binder used in combination, but is preferably less than about 3% by mass, more preferably less than 1% by mass, based on the total mass of the composite sheet.

【００４０】なお、水性スラリー中には、種々の目的に
応じて複合シートやＣ／Ｃ複合材用成形体又はＣ／Ｃ複
合材に含有させるために、上記した以外の成分、例えば
酸化ケイ素、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸
化マグネシウム、ケイ酸カルシウム（けい灰石）、マイ
カ、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライ
ト、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等
のマグネタイトブランバンド型フェライトといったよう
な粒状もしくは粉末状の無機物、あるいはＭｏＳｉ₂等
の黒鉛化触媒粉末、さらには他の添加剤、例えば、顔
料、染料、紫外線安定剤、酸化防止剤、発泡剤、消泡
剤、殺菌剤、電磁波吸収剤等を添加することもできる。The aqueous slurry contains components other than those described above, such as silicon oxide, in order to be contained in the composite sheet, the molded article for C / C composite, or the C / C composite according to various purposes. Granular or powdery forms such as calcium carbonate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, calcium silicate (wollastonite), mica, magnetite, spinel ferrites such as gamma iron oxide, magnetite blanc band ferrites such as barium ferrite and strontium ferrite Inorganic or graphitizing catalyst powder such as MoSi _{2 and} other additives such as pigments, dyes, ultraviolet stabilizers, antioxidants, foaming agents, defoamers, bactericides, electromagnetic wave absorbers, etc. You can also.

【００４１】上記のようにして調製した水性スラリー
を、望ましくは抄紙機等を用いて、湿式抄紙の要領で水
性媒体中の固形分を固液分離する。次いで、この湿った
シートを乾燥して、連続（コイル状）又は枚葉（ボード
状）の複合シートが得られる。複合シートの基底質量
（坪量）としては、ハンドリングに必要なシート強度を
確保してかつ乾燥を容易にする点において、１００〜２
０００ｇ／ｍ²であることが好ましく、４００〜１５０
０ｇ／ｍ²であることがより好ましい。The aqueous slurry prepared as described above is desirably solid-liquid separated from the aqueous medium using a paper machine or the like in the manner of wet papermaking. Then, the wet sheet is dried to obtain a continuous (coiled) or single-leaf (board-shaped) composite sheet. The basis weight (basis weight) of the composite sheet is 100 to 2 in terms of securing sheet strength necessary for handling and facilitating drying.
000 g / m ² , preferably 400 to 150
More preferably, it is 0 g / m ² .

【００４２】次に、複合シートを積層して加圧加熱成形
する方法について説明する。本発明においては、目的と
するＣ／Ｃ複合材用成形体を得るのに必要な枚数の複合
シートを一度に積層して成形してもよいが、厚肉の成形
体を均質かつ効率よく成形できる点において、以下に記
すように２段階に分けて成形する方法が好ましく採用さ
れる。Next, a method of laminating the composite sheets and forming them under pressure and heat will be described. In the present invention, the number of composite sheets required to obtain the desired C / C composite material molded article may be laminated and molded at one time, but a thick molded article can be uniformly and efficiently molded. As far as possible, a method of molding in two stages as described below is preferably employed.

【００４３】２段階に分けて成形する好ましい方法につ
いて説明すると、まず、坪量の合計が好ましくは１００
０〜５０００ｇ／ｍ²になるような枚数の複合シートを
積層して、第１段階の成形（以下、予備成形と記する）
を行う。予備成形は加圧加熱した後に加圧下で冷却する
ことによって行われるが、その加熱条件としては、樹脂
の融点以上の温度で、しかも樹脂が硬化してしまわない
条件、すなわち予備成形によって得られたシート（以
下、予備成形シートと記する。）を再び加熱した際に樹
脂が十分に流動性を有するような条件で、予備成形の加
熱温度と加熱時間を調節する。The preferred method of molding in two stages will be described. First, the total basis weight is preferably 100%.
A number of composite sheets are laminated so as to be 0 to 5000 g / m ² , and formed in the first stage (hereinafter, referred to as preforming).
I do. The preforming is performed by heating under pressure and then cooling under pressure, and the heating conditions include a temperature not lower than the melting point of the resin, and a condition under which the resin does not cure, that is, a condition obtained by preforming. The heating temperature and the heating time of the preforming are adjusted under such conditions that the resin has sufficient fluidity when the sheet (hereinafter referred to as a preformed sheet) is heated again.

【００４４】また、予備成形における加圧条件として
は、得られる予備成形シートの気孔率が好ましくは５０
ｖｏｌ％〜７０ｖｏｌ％となるような条件で加圧すれば
よい。予備成形シートの気孔率が５０ｖｏｌ％未満の場
合、後述する第２段階の加圧加熱成形において、予備成
形シート間の繊維の交絡や樹脂の融着が不十分となり、
層間剥離を起こし易くなる傾向にあるので好ましくな
い。一方、気孔率が７０ｖｏｌ％を超えると、第２段階
の加圧加熱成形の生産効率が上がり難くなる傾向にある
ので好ましくない。このとき、予備成形シートの気孔率
を求める方法としては、既に述べた成形体の気孔率を求
めるのと同様の方法で求めることができる。なお、予備
成形においては、何枚かの複合シートをまとめて軽く接
着させると共にかさ高さを減ずればその目的を達するこ
とができるので、複合シートの層間が強固に接着されて
いる必要はなく、手で剥がすことができる程度の接着で
も一向に差し支えない。また、予備成形シートにおける
樹脂の状態としては、その多くが粒状もしくは粉末状の
ままであってもよい。As the pressing conditions in the preforming, the porosity of the obtained preformed sheet is preferably 50%.
Pressurization may be performed under conditions such that the volume is 70% by volume. When the porosity of the preformed sheet is less than 50 vol%, in the second-stage pressurized heat molding described below, the entanglement of the fibers between the preformed sheets and the fusion of the resin become insufficient,
It is not preferable because delamination tends to occur easily. On the other hand, if the porosity exceeds 70 vol%, the production efficiency of the second-stage press-heating and molding tends to be difficult to increase, which is not preferable. At this time, the porosity of the preformed sheet can be determined by the same method as the method for determining the porosity of the molded body described above. In the preforming, the purpose can be achieved if several composite sheets are lightly bonded together and the height is reduced, so that the layers of the composite sheet need not be firmly bonded. However, even an adhesive that can be peeled off by hand does not matter. As for the state of the resin in the preformed sheet, most of the state may be granular or powdery.

【００４５】予備成形の手段としては、予備成形シート
が所望の厚みとなるよう、スぺーサー等を用いて所定の
クリアランスに設定した２枚の金属板間に積層した複合
シートを配し、好ましくは面圧０．５〜５ＭＰａで加圧
加熱し、次いで加圧下で冷却することにより行うことが
できる。このとき、図１に示すように、所定の厚さのス
ペーサー４を挟んだ２枚の金属製セパレーター２間に積
層した複合シート１を配したものを、バッチプレス機の
熱盤３間に積み重ねて多段セットして加圧加熱してもよ
い。なお、所望の厚みとするための手段としては、スぺ
ーサーを用いるかわりに加圧する圧力によって調整して
もよい。As means for preforming, a composite sheet laminated between two metal plates set at a predetermined clearance using a spacer or the like is preferably arranged so that the preformed sheet has a desired thickness. Can be carried out by heating under pressure at a surface pressure of 0.5 to 5 MPa, and then cooling under pressure. At this time, as shown in FIG. 1, a composite sheet 1 laminated between two metal separators 2 sandwiching a spacer 4 of a predetermined thickness is stacked between hot plates 3 of a batch press machine. May be set in multiple stages and heated under pressure. As a means for obtaining a desired thickness, the thickness may be adjusted by applying pressure instead of using a spacer.

【００４６】また、図２に示すように、加圧装置６が加
熱ゾーン７と冷却ゾーン８に個別に配され、かつ加熱ゾ
ーン７と冷却ゾーン８のベルト間クリアランス（上ベル
トと下ベルトとの間の間隔）が個別に設定可能な二対の
エンドレスベルト５からなるダブルベルトプレス機を用
いて、積層した複合シート１を予備成形しても良い。Further, as shown in FIG. 2, the pressurizing device 6 is separately arranged in the heating zone 7 and the cooling zone 8, and the clearance between the heating zone 7 and the cooling zone 8 (between the upper belt and the lower belt). The laminated composite sheet 1 may be preformed by using a double belt press machine including two pairs of endless belts 5 whose intervals can be individually set.

【００４７】次に、上記の予備成形シートを用いて本発
明のＣ／Ｃ複合材用成形体を成形する第２段階の成形
（以下、本成形と記する。）について説明する。本成形
の好ましい方法としては、予備成形シート９を所望の枚
数積層して、例えば、図３に示すように、所定の厚みの
スペーサー４を設けた２枚の金属製表面板１０間に配
し、好ましくは面圧０．５〜１０ＭＰａの加圧下で、熱
盤３の温度を好ましくは室温から樹脂の融点以上の温度
まで約１０〜５０℃／ｍｉｎの昇温速度で上昇させ、樹
脂が硬化してしまわないうちに金属製表面板１０とスペ
ーサーが接するまで圧縮する。次いで、この面圧を保持
したまま、樹脂が十分に硬化する温度まで熱盤３の温度
を約１０〜５０℃／ｍｉｎの昇温速度で上昇させる。そ
して樹脂を十分に硬化させた後、好ましくは面圧を保持
しつつ室温まで冷却することにより、所望のＶ_f0を有す
るＣ／Ｃ複合材用成形体が得られる。なお、使用した繊
維のＳ値が０．００３〜０．４８０の範囲であれば、本
成形時の面圧が１０ＭＰａ程度以下という比較的低い圧
力であっても、目的とする厚みまで十分に圧縮して成形
することが可能である。また、スぺーサーを用いる代わ
りに面圧によって成形体の厚みを制御してもよい。Next, the second-stage molding (hereinafter, referred to as the main molding) of molding the molded article for a C / C composite material of the present invention using the above preformed sheet will be described. As a preferable method of the main forming, a desired number of preformed sheets 9 are laminated and arranged, for example, as shown in FIG. 3, between two metal surface plates 10 provided with spacers 4 having a predetermined thickness. Preferably, the temperature of the hot platen 3 is increased from room temperature to a temperature not lower than the melting point of the resin at a heating rate of about 10 to 50 ° C./min, preferably under a pressure of 0.5 to 10 MPa to cure the resin. Before compression, compression is performed until the metal surface plate 10 and the spacer are in contact with each other. Next, while maintaining the surface pressure, the temperature of the hot platen 3 is increased at a rate of about 10 to 50 ° C./min to a temperature at which the resin is sufficiently cured. After the resin is sufficiently cured, it is preferably cooled to room temperature while maintaining the surface pressure to obtain a C / C composite material molded body having a desired V _f0 . In addition, if the S value of the used fiber is in the range of 0.003 to 0.480, even if the surface pressure at the time of the main molding is a relatively low pressure of about 10 MPa or less, it can be sufficiently compressed to the target thickness. It is possible to mold. Further, instead of using a spacer, the thickness of the molded body may be controlled by surface pressure.

【００４８】上記のように２段階に分けて成形すること
の利点としては、予備成形で複合シートが圧縮されてい
ることにより、本成形時の材料投入スペースが少なくて
すむこと、本成形時の材料中心への熱伝達が早く効率的
な加熱が行えることが挙げられる。また、加熱の均一性
が向上することにより、成形体表面付近だけが過剰に加
熱されるというようなことが防止され、厚肉でも厚さ方
向に均一な成形体が得られることが挙げられる。The advantages of the two-stage molding as described above include the fact that the composite sheet is compressed in the preliminary molding, so that less space is required for material input during the actual molding, Heat transfer to the center of the material is quick and efficient heating can be performed. In addition, by improving the uniformity of heating, it is possible to prevent excessive heating only in the vicinity of the surface of the molded body, and to obtain a uniform molded body in the thickness direction even with a thick wall.

【００４９】次に、本発明のＣ／Ｃ複合材について説明
する。本発明のＣ／Ｃ複合材は、本発明のＣ／Ｃ複合材
用成形体を公知の焼成方法によって焼成し、さらに必要
に応じて公知の緻密化処理を行うことによって得られ
る。好ましい焼成方法としては、例えばカーボン等で構
成された耐熱性板上に成形体を置き、窒素ガスやアルゴ
ンガス等の非酸化性雰囲気炉中にて焼成することにより
行う。このときの焼成温度及び昇温速度としては、目的
とするＣ／Ｃ複合材に応じて適宜選択されるが、例え
ば、１〜１００℃／ｈｒの昇温速度で１０００〜３００
０℃まで昇温して一定時間保持した後１〜２００℃／ｈ
ｒの降温速度にて室温まで冷却する。なお、焼成の前に
成形体の樹脂の硬化をより強固にする目的で、ポストキ
ュアを行っておいてもよい。Next, the C / C composite material of the present invention will be described. The C / C composite material of the present invention is obtained by firing the molded body for a C / C composite material of the present invention by a known firing method and, if necessary, performing a known densification treatment. As a preferable firing method, for example, a molded body is placed on a heat-resistant plate made of carbon or the like, and fired in a non-oxidizing atmosphere furnace such as a nitrogen gas or an argon gas. The firing temperature and the heating rate at this time are appropriately selected according to the intended C / C composite material. For example, the firing temperature and the heating rate are 1000 to 300 ° C./hr at a heating rate of 1 to 100 ° C./hr.
After raising the temperature to 0 ° C and holding it for a certain time, 1 to 200 ° C / h
Cool to room temperature at a ramp rate of r. Before the firing, post-curing may be performed in order to further harden the resin of the molded body.

【００５０】また、焼成の前後もしくは途中の過程で、
ロフティングにより厚みが一時的に若干増加したり、焼
き締まりにより厚みが減少する場合もあるが、層間剥離
等のＣ／Ｃ複合材の品質を大きく低下させることが起こ
らない限り差し支えない。本発明においては、ロフティ
ングによる厚みの一次的な増加の量は少なく、かつ焼成
前後の厚み変化には再現性があるので、Ｃ／Ｃ複合材の
品質管理に支障をきたすことはない。In addition, before, during or after firing,
The thickness may temporarily increase slightly due to lofting, or the thickness may decrease due to shrinkage. However, the thickness may be reduced as long as the quality of the C / C composite material such as delamination does not significantly decrease. In the present invention, the amount of temporary increase in thickness due to lofting is small, and the change in thickness before and after firing is reproducible, so that quality control of the C / C composite material is not hindered.

【００５１】さらに、上記の焼成によって得られたＣ／
Ｃ複合材には、多数の細孔が存在しており、強度が不足
する場合があるので、そのような場合には、公知の緻密
化処理を施せばよい。そのような緻密化処理の方法とし
ては、液体状の炭素前駆体樹脂、例えば、ピッチ等の熱
可塑性樹脂又はフェノール樹脂やフラン樹脂等の熱硬化
性樹脂ワニス等を含浸してＣ／Ｃ複合材の細孔を充填し
た後これを焼成すればよく、必要に応じてこの細孔充填
と焼成とを繰り返すことができる。また、化学的気相蒸
着法（ＣＶＤ法）による緻密化処理を行ってもよい。な
お、本発明のＣ／Ｃ複合材には、上記のような緻密化処
理を行わないものと緻密化処理を行ったものの両方が含
まれる。Further, the C /
The C composite material has a large number of pores and may have insufficient strength. In such a case, a known densification treatment may be performed. As a method of such densification treatment, a C / C composite material is impregnated with a liquid carbon precursor resin, for example, a thermoplastic resin such as pitch or a thermosetting resin varnish such as phenol resin or furan resin. After the pores are filled, it may be fired, and the filling and firing of the pores can be repeated as necessary. Further, a densification treatment by a chemical vapor deposition method (CVD method) may be performed. In addition, the C / C composite material of the present invention includes both those not subjected to the above-described densification treatment and those subjected to the densification treatment.

【００５２】本発明のＣ／Ｃ複合材の厚みとしては、厚
肉の成形体を用いることにより、５ｍｍ以上、さらには
２０ｍｍ以上のものを容易に得ることができる。また、
本発明のＣ／Ｃ複合材の曲げ強度としては、その使用目
的にもよるが、５０ＭＰａ以上さらには９０ＭＰａ以上
であることが好ましく、曲げ弾性率としては、１０ＧＰ
ａ以上さらには３０ＧＰａ以上であることが好ましい。
本発明によれば、そのような高強度かつ高剛性の短繊維
Ｃ／Ｃ複合材を容易に得ることができる。The thickness of the C / C composite material of the present invention can be easily obtained to be 5 mm or more, more preferably 20 mm or more by using a thick molded body. Also,
The bending strength of the C / C composite material of the present invention is preferably 50 MPa or more, and more preferably 90 MPa or more, and the flexural modulus is 10 GP, although it depends on the intended use.
It is preferably at least a and more preferably at least 30 GPa.
According to the present invention, such a high-strength and high-rigidity short fiber C / C composite material can be easily obtained.

【００５３】さらに、本発明のＣ／Ｃ複合材には、例え
ば、ＣＶＤ法、含浸法、溶射被覆法等によって炭化ケイ
素、炭化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の耐
酸化被覆が施されていてもよく、目的に応じて使用され
る。Further, the C / C composite material of the present invention is provided with an oxidation-resistant coating such as silicon carbide, zirconium carbide, silicon nitride, and boron nitride by, for example, a CVD method, an impregnation method, or a thermal spray coating method. May be used depending on the purpose.

【００５４】[0054]

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【００５５】実施例１〜７及び比較例１〜５ 実施例及び比較例においては、下記の３つの工程を順番
に行ってＣ／Ｃ複合材用成形体及びＣ／Ｃ複合材を製造
し、さらに緻密化処理を行った。Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 In the examples and comparative examples, the following three steps were sequentially performed to produce a C / C composite material compact and a C / C composite material. Further densification treatment was performed.

【００５６】[複合抄紙工程]水５０００リットルを攪拌
しながら、これにスラリー粘度調整剤としてキサンタン
ガム０．５４ｋｇを加えた後、下記表１に示す炭素繊維
又は炭素前駆体繊維と、炭素前駆体樹脂としてのフェノ
ール樹脂［鐘紡（株）社製、ベルパールＳ−８９５］と
を、上記繊維とフェノール樹脂との質量の合計が５０ｋ
ｇとなりかつ下記表１に示す質量比となるように加え、
３０分間攪拌を続けて混合分散させた。次いで、この混
合分散液に、カチオン系固体アクリルポリマーラテック
ス［大日本インキ（株）社製、ボンコートＳＦＡ−５
５、濃度４０質量％］１．８ｋｇを加えた後、陽イオン
凝集剤［Betz Laboratories社製， Betz1260、濃度４１
質量％］４７５ｇを徐々に加えることによって凝集させ
たスラリーを得た。そして、連続湿式抄紙装置（井上金
属社製）を用いて、上記の凝集させたスラリーを固液分
離した後１３５℃で乾燥し、さらに切断することによっ
て、幅５０ｃｍ×長さ５０ｃｍで坪量が１０００ｇ／ｍ
²の複合シートを２００枚得た。なお、用いた炭素繊維
又は炭素前駆体繊維の名称、種類及びそれらの特性、並
びに複合シートにおける炭素繊維又は炭素前駆体繊維と
フェノール樹脂との質量比を下記表１に示す。[Composite Papermaking Process] While stirring 5000 liters of water, 0.54 kg of xanthan gum as a slurry viscosity modifier was added thereto, and then carbon fiber or carbon precursor fiber shown in Table 1 below and carbon precursor resin A phenolic resin (Kanebo Co., Ltd., Bellpearl S-895) as the total weight of the fiber and the phenolic resin is 50 k
g and the mass ratio shown in Table 1 below.
The mixture was stirred and dispersed for 30 minutes. Next, a cationic solid acrylic polymer latex [manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd., Boncoat SFA-5] was added to the mixed dispersion.
5, concentration 40% by mass], and then added 1.8 kg of a cationic coagulant [Betz Laboratories, Betz1260, concentration 41].
% By mass] to obtain a coagulated slurry. Then, using a continuous wet papermaking apparatus (manufactured by Inoue Metal Co., Ltd.), the above-mentioned aggregated slurry was solid-liquid separated, dried at 135 ° C., and cut to obtain a sheet having a width of 50 cm × length of 50 cm and a basis weight of 50 cm. 1000g / m
^Two hundred composite sheets were obtained. The names and types of the used carbon fibers or carbon precursor fibers and their properties, and the mass ratio between the carbon fibers or carbon precursor fibers and the phenol resin in the composite sheet are shown in Table 1 below.

【００５７】[0057]

【表１】 [Table 1]

【００５８】[加圧加熱成形工程]まず予備成形として、
上記で得た複合シートを３枚積層し、図２に示すような
ダブルベルトプレス機（サンドビック社）製を用い、そ
の加熱ゾーン及び冷却ゾーンのベルト間クリアランスを
共に５．０ｍｍに設定し、ベルトスピード０．６ｍ／ｍ
ｉｎ、加熱温度１２０℃、加熱時間４分間という条件
で、加熱加圧と加圧下での冷却とを行い、厚みが５．０
ｍｍ、かさ密度が０．６ｇ／ｃｍ³の予備成形シートを
得た。次いで本成形として、図３に示すように、クロム
メッキされた２枚の金属製表面板の間に、上記の予備成
形シート１２枚を積層したものと、厚さ３５ｍｍのステ
ンレス製のスペーサーとを配し、これをバッチプレス機
にセットした。そして、面圧２ＭＰａの圧力で加圧しつ
つ、熱盤温度を１０℃／ｍｉｎの昇温速度で室温（約２
５℃）から１２０℃まで昇温した後１２０℃で保持し
た。この状態での加熱と加圧を続けたところ、昇温開始
から約１０分間経過した時点で、図４に示すように金属
製表面板とスペーサーとが接する状態になった。そこで
熱盤温度を１２０℃から１９０℃まで１０℃／ｍｉｎの
割合で昇温し、１９０℃で１２０分間保持してフェノー
ル樹脂を十分に硬化させた後、熱盤温度が室温付近の温
度になるまで冷却してから加圧を開放して取り出すこと
により、Ｃ／Ｃ複合材用成形体を製造した。なお、この
ようにして製造したＣ／Ｃ複合材用成形体及びそれを製
造する過程で得られた予備成形シートの性状を下記表２
に示す。このとき、実施例及び比較例で製造した全ての
Ｃ／Ｃ複合材用成形体において、フェノール樹脂が面方
向に流れ出したりしてはいなかった。[Pressure / Heat Forming Step] First, as preforming,
Three of the composite sheets obtained above were laminated, and the clearance between the belts in the heating zone and the cooling zone was set to 5.0 mm using a double belt press (Sandvik) as shown in FIG. Belt speed 0.6m / m
in, a heating temperature of 120 ° C., and a heating time of 4 minutes, heating and pressurizing and cooling under pressure were performed, and the thickness was 5.0.
mm and a bulk density of 0.6 g / cm ³ were obtained. Next, as shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3, between the two chromium-plated metal surface plates, a laminate of the above 12 preformed sheets and a stainless steel spacer having a thickness of 35 mm were arranged. This was set in a batch press machine. Then, while applying a pressure of 2 MPa, the hot platen temperature is raised to room temperature (about 2 ° C.) at a rate of 10 ° C./min.
(5 ° C.) to 120 ° C., and then kept at 120 ° C. When heating and pressurization in this state were continued, about 10 minutes after the start of the temperature rise, the metal surface plate and the spacer came into contact with each other as shown in FIG. Then, the temperature of the hot platen is increased from 120 ° C. to 190 ° C. at a rate of 10 ° C./min, and is maintained at 190 ° C. for 120 minutes to sufficiently cure the phenol resin. After cooling to room temperature, the pressure was released and taken out to produce a molded body for C / C composite material. The properties of the C / C composite material formed in this way and the preformed sheet obtained in the process of manufacturing the same are shown in Table 2 below.
Shown in At this time, the phenolic resin did not flow out in the plane direction in all of the C / C composite material molded bodies manufactured in the examples and the comparative examples.

【００５９】[0059]

【表２】 [Table 2]

【００６０】[焼成工程]上記で製造されたＣ／Ｃ複合材
用成形体をカーボン製平板上に置き、カーボン製平板ご
と焼成炉内にセットした。次いで、焼成炉内をアルゴン
雰囲気として、５℃／ｈｒの昇温速度で室温から１６０
０℃まで昇温し、１６００℃で１２時間保持した後、５
０℃／ｈｒで室温まで降温することにより、成形体を焼
成してＣ／Ｃ複合材を得た。なお、焼成して得られたＣ
／Ｃ複合材の性状を下記表３に示す。このとき、実施例
１〜７において焼成して得られたＣ／Ｃ複合材は、層間
剥離が無くかつ表面平滑性が良好であり、炭素繊維の偏
在は認められなかった。これに対して比較例１、比較例
２、及び比較例５で得られたものでは、焼成前の成形体
と比べて厚みが約１．２倍に膨張し、その結果として層
間剥離が生じており、実用に供し得ないものであった。
また、比較例３及び比較例４で得られたものでは、層間
剥離は生じていなかったが、表面に炭素繊維の多い部分
と炭素繊維のほとんど無い部分とが混在しているのが目
視で確認され、さらに表面に凹凸が確認された。[Firing Step] The molded body for C / C composite material produced above was placed on a carbon flat plate, and the entire carbon flat plate was set in a firing furnace. Next, the atmosphere in the firing furnace was changed from room temperature to 160 ° C. at a heating rate of 5 ° C./hr in an argon atmosphere.
After the temperature was raised to 0 ° C. and maintained at 1600 ° C. for 12 hours,
By lowering the temperature to room temperature at 0 ° C./hr, the molded body was fired to obtain a C / C composite material. In addition, C obtained by firing
The properties of the / C composite are shown in Table 3 below. At this time, the C / C composite materials obtained by firing in Examples 1 to 7 did not have delamination, had good surface smoothness, and did not recognize uneven distribution of carbon fibers. On the other hand, in the products obtained in Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 5, the thickness expanded about 1.2 times as compared with the molded body before firing, and as a result, delamination occurred. Therefore, it was not practical.
Further, in the products obtained in Comparative Examples 3 and 4, delamination did not occur, but it was visually confirmed that a portion having a large amount of carbon fibers and a portion having almost no carbon fibers were mixed on the surface. As a result, irregularities were confirmed on the surface.

【００６１】[0061]

【表３】 [Table 3]

【００６２】[緻密化処理]さらに、実施例１〜７及び比
較例３〜４においては、上記の焼成工程後に緻密化処理
を行った。緻密化処理としては、上記で焼成して得られ
たＣ／Ｃ複合材にフェノール樹脂ワニスを含浸し、アル
ゴン雰囲気下で１０℃／ｈｒの昇温速度で室温から１６
００℃まで昇温し、１６００℃で１２時間保持した後、
５０℃／ｈｒで室温まで降温することにより焼成すると
いう方法で行い、２回繰り返した。なお、この緻密化処
理を施して得られたＣ／Ｃ複合材の性状を表４に示す。
このときの曲げ強度及び曲げ弾性率は、ＪＩＳ−Ｋ７０
７４に準じた３点曲げ試験により測定して求めた。[Densification Treatment] Further, in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 3 and 4, a densification treatment was performed after the above-mentioned firing step. In the densification treatment, the phenol resin varnish is impregnated into the C / C composite obtained by baking as described above, and the temperature is increased from room temperature to 16 ° C. at a rate of 10 ° C./hr under an argon atmosphere.
After heating to 00 ° C and holding at 1600 ° C for 12 hours,
The firing was performed by lowering the temperature to room temperature at 50 ° C./hr, and the process was repeated twice. Table 4 shows the properties of the C / C composite material obtained by performing the densification treatment.
The flexural strength and flexural modulus at this time were determined according to JIS-K70.
It was measured and determined by a three-point bending test according to No.74.

【００６３】[0063]

【表４】 [Table 4]

【００６４】上記の実施例と比較例の結果より、本発明
に特有の条件を満たす炭素繊維又は炭素前駆体繊維を使
用した本発明のＣ／Ｃ複合材用成形体からは、厚肉でも
層間剥離がなく、強度特性と表面平滑性にも優れた短繊
維Ｃ／Ｃ複合材が得られることがわかった。From the results of the above Examples and Comparative Examples, the C / C composite molded article of the present invention using the carbon fiber or the carbon precursor fiber satisfying the conditions specific to the present invention can be used for both thick and thin layers. It was found that a short fiber C / C composite material having no peeling and excellent strength characteristics and surface smoothness was obtained.

【００６５】[0065]

【発明の効果】本発明のＣ／Ｃ複合材用成形体は、これ
を焼成することにより、炭素繊維が炭素マトリックス中
に均一に分布していて機械的特性と表面平滑性に優れた
厚肉の短繊維Ｃ／Ｃ複合材を、層間剥離を生じさせるこ
となく得ることができる。また、そのようにして得られ
る本発明のＣ／Ｃ複合材は、軽量で機械強度、耐熱性、
耐薬品性に優れており、しかも低コストのため、各種の
炉材やブレーキ材等に好適であり、特に厚肉で加工性が
良いことから、太径のボルト等に加工して耐熱用途に用
いることができる。また、本発明の製造方法によれば、
そのようなＣ／Ｃ複合材を、大面積のものでも容易に低
コストで製造することができる。The molded article for C / C composite material of the present invention is obtained by calcining the molded article so that the carbon fibers are uniformly distributed in the carbon matrix, and have excellent mechanical properties and excellent surface smoothness. Can be obtained without causing delamination. Further, the C / C composite of the present invention thus obtained is lightweight, has mechanical strength, heat resistance,
It is excellent in chemical resistance and low cost, so it is suitable for various furnace materials and brake materials.Especially because it is thick and has good workability, it is processed into large diameter bolts for heat resistance applications. Can be used. According to the production method of the present invention,
Such a C / C composite can be easily manufactured at a low cost even if it has a large area.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】バッチプレス機による予備成形の一方法を示す
概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing one method of preforming by a batch press machine.

【図２】予備成形を行うためのダブルベルトプレス機を
示す概略側面図である。FIG. 2 is a schematic side view showing a double belt press for performing preforming.

【図３】バッチプレス機による加圧加熱成形の一方法を
示す概略側面図である。FIG. 3 is a schematic side view showing one method of pressurized heat molding by a batch press machine.

【図４】バッチプレス機による加圧加熱成形の一方法に
おける成形途中の一状態を示す概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view showing a state in the middle of molding in one method of pressurized heat molding by a batch press machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 複合シート ２ 金属製セパレーター ３ 熱盤 ４ スペーサー ５ エンドレスベルト ６ 加圧装置 ７ 加熱ゾーン ８ 冷却ゾーン ９ 予備成形シート １０ 金属製表面板 １１ 成形体 REFERENCE SIGNS LIST 1 composite sheet 2 metal separator 3 hot platen 4 spacer 5 endless belt 6 pressurizing device 7 heating zone 8 cooling zone 9 preformed sheet 10 metal surface plate 11 molded body

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｃ 70/06 Ｂ２９Ｌ 9:00 70/10 Ｃ０４Ｂ 35/52 Ｅ Ｂ３０Ｂ 15/34 Ｂ２９Ｃ 67/14 Ｙ // Ｂ２９Ｋ 105:12 Ｇ Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｘ (72)発明者 山崎 秀信 京都府宇治市宇治戸ノ内５番地 ユニチカ 株式会社宇治工場内 Ｆターム(参考） 4E090 AA01 AB01 DA01 DA07 HA07 4F205 AB18 AB25 AD16 AG03 AR12 HA06 HA08 HA14 HA33 HA36 HA45 HB01 HC17 HK03 HK04 HK19 4G032 AA09 AA13 AA14 AA52 AA58 BA01 BA05 GA02 GA06 GA12 4G054 AA05 AA15 AB01 AC00 BA03 BB04 BB05 Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification symbol FI Theme coat II (reference) B29C 70/06 B29L 9:00 70/10 C04B 35/52 E B30B 15/34 B29C 67/14 Y // B29K 105: 12GB29L 9:00 X (72) Inventor Hidenobu Yamazaki 5 Ujitonouchi, Uji-city, Kyoto, Japan Unitika Co., Ltd. Uji factory F-term (reference) 4E090 AA01 AB01 DA01 DA07 HA07 4F205 AB18 AB25 AD16 AG03 AR12 HA06 HA08 HA14 HA33 HA36 HA45 HB01 HC17 HK03 HK04 HK19 4G032 AA09 AA13 AA14 AA52 AA58 BA01 BA05 GA02 GA06 GA12 4G054 AA05 AA15 AB01 AC00 BA03 BB04 BB05

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】（Ａ）炭素繊維もしくはその前駆体繊維と
（Ｂ）炭素前駆体樹脂とからなる炭素繊維強化炭素複合
材用成形体であって、（Ａ）の平均繊維長Ｌ（μｍ）が
１０００μｍ〜２５０００μｍであり、平均繊維径Ｄ
（μｍ）が１μｍ〜３０μｍであり、かつ（Ａ）の引張
り弾性率Ｅ（ＧＰａ）と上記Ｌ，Ｄとが下記数式（１）
で示される条件を満足することを特徴とする炭素繊維強
化炭素複合材用成形体。 【数１】 1. A molded article for a carbon fiber reinforced carbon composite material comprising (A) a carbon fiber or its precursor fiber and (B) a carbon precursor resin, wherein the average fiber length L (μm) of (A) Is from 1000 μm to 25000 μm, and the average fiber diameter D
(Μm) is 1 μm to 30 μm, and the tensile modulus E (GPa) of (A) and the above L and D are represented by the following formula (1).
A molded product for a carbon fiber reinforced carbon composite material, which satisfies the conditions represented by: (Equation 1) 【請求項２】請求項１記載の成形体を焼成してなること
を特徴とする炭素繊維強化炭素複合材。2. A carbon fiber reinforced carbon composite obtained by firing the molded article according to claim 1. 【請求項３】（Ａ）炭素繊維もしくはその前駆体繊維が
２次元ランダムに配向し、かつ（Ｂ）炭素前駆体樹脂が
含まれるシートを、複数枚積層して加圧加熱成形するこ
とを特徴とする、請求項１記載の炭素繊維強化炭素複合
材用成形体又は請求項２記載の炭素繊維強化炭素複合材
の製造方法。3. A method in which (A) carbon fibers or precursor fibers thereof are two-dimensionally randomly oriented, and (B) a plurality of sheets containing a carbon precursor resin are laminated and subjected to pressure and heat molding. The method for producing a carbon fiber reinforced carbon composite material according to claim 1 or the carbon fiber reinforced carbon composite material according to claim 2.