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WO2021225051A1 - 繊維強化複合材加工用補助テープ及び切削加工方法 - Google Patents

繊維強化複合材加工用補助テープ及び切削加工方法 Download PDF

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WO2021225051A1
WO2021225051A1 PCT/JP2021/014216 JP2021014216W WO2021225051A1 WO 2021225051 A1 WO2021225051 A1 WO 2021225051A1 JP 2021014216 W JP2021014216 W JP 2021014216W WO 2021225051 A1 WO2021225051 A1 WO 2021225051A1
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WO
WIPO (PCT)
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fiber
reinforced composite
composite material
cutting
auxiliary tape
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2021/014216
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮太 横須賀
寛之 野中
広樹 早乙女
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US17/918,801 priority patent/US20230142510A1/en
Priority to JP2022519911A priority patent/JPWO2021225051A1/ja
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Definitions

  • the present invention relates to an auxiliary tape for processing a fiber-reinforced composite material and a cutting method.
  • Fiber reinforced composites represented by fiber reinforced plastics (FRP) have higher tensile strength, tensile elastic force, and lower density than stainless steel (SUS). Therefore, in recent years, outer panels of aircraft and vehicles have been used. It tends to be used frequently as such.
  • the fiber-reinforced composite material refers to a plastic obtained by laminating one or more prepregs in which fibers are impregnated with a matrix resin and heat-molding or heat-pressurizing molding.
  • This fiber reinforced composite is fixed to the structure using fastening elements such as bolts and rivets. Therefore, when fixing the fiber-reinforced composite material to a structure such as an aircraft part, a cutting process, particularly a cutting process for making a large number of holes for passing the fastening element in the fiber-reinforced composite material is required.
  • Cutting of fiber reinforced composites is usually done using a drill.
  • a cutting process there arises a problem that a part of the fibers forming the fiber-reinforced composite material is not cut and remains around the machined hole as a cut residue.
  • peeling between the laminated layers of the prepreg forming the fiber-reinforced composite material (hereinafter, referred to as “delamination”) occurs.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is an auxiliary tape for processing a fiber-reinforced composite material capable of reducing uncut fibers formed around a cut portion in cutting of a fiber-reinforced composite material, and an auxiliary tape for processing the fiber-reinforced composite material.
  • An object of the present invention is to provide a cutting method using the auxiliary tape for processing a fiber-reinforced composite material.
  • the first adhesive layer is made of an acrylic polymer, a urethane polymer, a vinyl acetate polymer, a vinyl chloride polymer, a polyester polymer, a rubber polymer, a silicone polymer, and a copolymer thereof. Including at least one selected from the group of The auxiliary tape for processing a fiber-reinforced composite material according to [1] or [2]. [4] Has more base material, Having the first adhesive layer disposed on at least one main surface of the substrate. The auxiliary tape for processing a fiber-reinforced composite material according to any one of [1] to [3].
  • the auxiliary tape for processing a fiber-reinforced composite material according to any one of [1] to [7].
  • Auxiliary tape for processing fiber reinforced composite materials. It has a cutting process in which a fiber-reinforced composite material is cut with a cutting tool to form a cutting portion having an outlet and an inlet of the cutting tool.
  • the portion of the fiber-reinforced composite material to be the outlet of the cutting tool is previously covered with the auxiliary tape for processing the fiber-reinforced composite material according to any one of [1] to [9].
  • 1 Has an adhesion step of adhering the adhesive layer, Cutting method.
  • a drill is used as the cutting tool to make a hole by drilling. The cutting method according to [10].
  • the feed rate of the drill is 0.01 to 1.0 mm / rev. The cutting method according to [11].
  • an auxiliary tape for processing a fiber reinforced composite material capable of reducing the amount of uncut fibers formed around the cut portion, and an auxiliary tape for processing the fiber reinforced composite material.
  • the cutting method used can be provided.
  • the present embodiment will be described in detail, but the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist thereof. Is.
  • auxiliary tape for processing fiber reinforced composite materials has an adhesive force A 1 to the fiber-reinforced composite material at 23 ° C. of 0.5 N / 20 mm or more and
  • the fiber-reinforced composite material has a first adhesive layer having an adhesive force A 2 at 90 ° C. of 0.1 N / 20 mm or more.
  • FIG. 1 shows a schematic view showing one aspect of the auxiliary tape of the present embodiment.
  • the auxiliary tape 2 of the present embodiment is used in the cutting process of the fiber reinforced composite material 1. More specifically, in the process of cutting the fiber-reinforced composite material with a cutting tool, the first adhesive layer 21 of the auxiliary tape 2 is brought into close contact with the portion of the fiber-reinforced composite material 1 that should be the outlet of the cutting tool 3, and the fibers are formed.
  • the fiber reinforced composite material 1 is processed from the reinforced composite material 1 side using a cutting tool 3.
  • the auxiliary tape 2 may further have a base material 22 in addition to the first adhesive layer 21. Further, the auxiliary tape 2 further has a support material (not shown) adhered to the surface of the base material 22 on the side where the first adhesive layer 21 is not formed via a second adhesive layer (not shown). May be.
  • the fiber reinforced composite begins to tear in the direction parallel to the fiber.
  • the fibers of the fiber reinforced composite are cut near the center of the hole and cut perpendicular to the fibers.
  • the hole is greatly expanded, but at this time, the fiber that has become cantilevered with the edge of the hole as the fulcrum simply falls in the direction of rotation of the tool and is not cut. It remains around the machined hole that serves as the exit (fiber uncut).
  • the fibers of the fiber-reinforced composite material are placed at the edges of the holes by restraining the fibers that are in a cantilevered state by using an auxiliary tape that exerts a predetermined adhesive force even during cutting. It can be cut cleanly along the line.
  • an auxiliary tape that exerts a predetermined adhesive force even during cutting. It can be cut cleanly along the line.
  • the auxiliary tape of the present embodiment suppresses the uncut portion of the fiber is not limited to the above.
  • the configuration of the auxiliary tape of the present embodiment will be described in more detail.
  • the adhesive strength A 1 of the first adhesive layer to the fiber-reinforced composite material at 23 ° C. is 0.5 N / 20 mm or more, preferably 1.0 N / 20 mm or more, and more preferably 3. It is 0N / 20mm or more, more preferably 5.0N / 20mm or more.
  • the adhesive strength A 1 of the first adhesive layer is preferably 30 N / 20 mm or less, more preferably 25 N / 20 mm or less, still more preferably 20 N / 20 mm or less, and even more preferably 18/20 mm or less. Is.
  • the adhesive force A 1 is 0.5 N / 20 mm or more, the uncut portion of the fiber is further suppressed.
  • the adhesive force A 1 is 30 N / 20 mm or less, the auxiliary tape can be quickly removed after the cutting process, and the adhesive component tends to be more suppressed from remaining on the surface of the fiber reinforced composite material. It is in.
  • the adhesive strength A 2 of the first adhesive layer to the fiber-reinforced composite material at 90 ° C. is 0.1 N / 20 mm or more, preferably 0.2 N / 20 mm or more, and more preferably 0.3 N / 20 mm or more. It is more preferably 1.0 N / 20 mm or more, and even more preferably 2.0 N / 20 mm or more.
  • the adhesive strength A 2 of the first adhesive layer is preferably 25 N / 20 mm or less, more preferably 20 N / 20 mm or less, still more preferably 15 N / 20 mm or less, and even more preferably 10 N / 20 mm or less. Is.
  • the adhesive force A 2 is 0.1 N / 20 mm or more, the uncut portion of the fiber is further suppressed. Further, when the adhesive force A 2 is 25 N / 20 mm or less, the auxiliary tape can be quickly removed after the cutting process, and the adhesive component tends to be more suppressed from remaining on the surface of the fiber reinforced composite material. It is in.
  • the ratio of the adhesive force A 2 to the adhesive force A 1 is preferably 0.05 or more, more preferably 0.10 or more, still more preferably 0.15 or more. , More preferably 0.20 or more, even more preferably 0.25 or more, and particularly preferably 0.30 or more.
  • the ratio (A 2 / A 1 ) is preferably 1.0 or less, more preferably 0.90 or less, still more preferably 0.80 or less, and even more preferably 0.70 or less. Yes, and even more preferably 0.60 or less.
  • the ratio (A 2 / A 1 ) is 0.05 or more, the adhesive strength A 2 is maintained even at a high temperature, so that the unbroken fibers tend to be further suppressed. Further, when the ratio (A 2 / A 1 ) is 1.0 or less, the peelability of the adhesive component from the surface of the fiber-reinforced composite material tends to be further improved.
  • the adhesive strength A 3 of the first adhesive layer to the fiber-reinforced composite material at 60 ° C. is 0.20 N / 20 mm or more, preferably 0.50 N / 20 mm or more, and more preferably 1.0 N / 20 mm or more. It is more preferably 3.0 N / 20 mm or more, and even more preferably 4.0 N / 20 mm or more.
  • the adhesive strength A 3 of the first adhesive layer is preferably 20 N / 20 mm or less, more preferably 15 N / 20 mm or less, still more preferably 10 N / 20 mm or less, and even more preferably 7.5 N /. It is 20 mm or less.
  • the ratio of the adhesive force A 3 to the adhesive force A 1 is preferably 0.10 or more, more preferably 0.20 or more, and further preferably 0.30 or more. , More preferably 0.40 or more, and even more preferably 0.50 or more.
  • the ratio (A 3 / A 1 ) is preferably 1.0 or less, more preferably 0.90 or less, still more preferably 0.80 or less, and even more preferably 0.70 or less. Yes, and even more preferably 0.60 or less.
  • the ratio (A 3 / A 1 ) is 0.10 or more, the adhesive strength A 3 is maintained even at a high temperature, so that the unbroken fibers tend to be further suppressed. Further, when the ratio (A 3 / A 1 ) is 1.0 or less, the peelability of the adhesive component from the surface of the fiber-reinforced composite material tends to be further improved.
  • the adhesive strength A 4 of the first adhesive layer to the fiber-reinforced composite material at 120 ° C. is 0.10 N / 20 mm or more, preferably 0.30 N / 20 mm or more, and more preferably 1.0 N / 20 mm or more. It is more preferably 1.5 N / 20 mm or more, and even more preferably 2.0 N / 20 mm or more.
  • the adhesive strength A 4 of the first adhesive layer is preferably 15 N / 20 mm or less, more preferably 10 N / 20 mm or less, still more preferably 7.5 N / 20 mm or less, and even more preferably 5. It is 0N / 20mm or less.
  • the adhesive strength A 4 is 0.10 N / 20 mm or more, the uncut portion of the fiber is further suppressed. Further, when the adhesive force A 3 is 15 N / 20 mm or less, the auxiliary tape can be quickly removed after the cutting process, and the adhesive component tends to be more suppressed from remaining on the surface of the fiber reinforced composite material. It is in.
  • the ratio of the adhesive force A 4 to the adhesive force A 1 is preferably 0.10 or more, more preferably 0.15 or more, still more preferably 0.20 or more. , More preferably 0.25 or more.
  • the ratio (A 4 / A 1 ) is preferably 1.0 or less, more preferably 0.90 or less, still more preferably 0.80 or less, and even more preferably 0.70 or less. Yes, and even more preferably 0.60 or less.
  • the ratio (A 4 / A 1 ) is 0.10 or more, the adhesive strength A 3 is maintained even at a high temperature, so that the unbroken fibers tend to be further suppressed.
  • the ratio (A 4 / A 1 ) is 1.0 or less, the peelability of the adhesive component from the surface of the fiber-reinforced composite material tends to be further improved.
  • the adhesive strength A 1 , the adhesive strength A 2 , the adhesive strength A 3 , the adhesive strength A 4 , and their ratios can be adjusted according to the amount and type of the adhesive component used for the first adhesive layer.
  • the method for measuring the adhesive force A 1 , the adhesive force A 2 , the adhesive force A 3 , and the adhesive force A 4 is not particularly limited, but can be measured according to, for example, JIS Z 0237 (2009).
  • the constituent components of the first adhesive layer are not particularly limited, and examples thereof include thermoplastic resins and / or thermosetting resins.
  • the thermoplastic resin is not particularly limited, but for example, an acrylic polymer, a urethane polymer, a vinyl acetate polymer, a vinyl chloride polymer, a polyester polymer, a rubber polymer, a silicone polymer, etc. And at least one selected from the group consisting of their polymers.
  • the thermosetting resin is not particularly limited, and examples thereof include resins such as phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, polyurethane, thermosetting polyimide, and cyanate resin.
  • the constituent component of the first adhesive layer is preferably a thermoplastic resin, and an acrylic polymer, a urethane polymer, a vinyl acetate polymer, a vinyl chloride polymer, a polyester polymer, and a rubber polymer.
  • Silicone-based polymers, and at least one selected from the group consisting of copolymers thereof are more preferable, acrylic-based polymers or rubber-based polymers are more preferable, and acrylic-based polymers are even more preferable.
  • the adhesive component includes an adhesive component that does not involve a chemical reaction in the bonding process (hereinafter, also referred to as "FGA”), an adhesive component that undergoes a polymerization reaction (hereinafter, also referred to as "SGA”), ultraviolet rays, and the like. It can be roughly classified into an adhesive component (hereinafter, also referred to as "TGA”) that is cured by the energy irradiation of.
  • the auxiliary tape of this embodiment is peeled off from the fiber reinforced composite material after the cutting process. Therefore, it is not necessary for the auxiliary tape of the present embodiment to be firmly adhered to the fiber-reinforced composite material, and it is desirable that the auxiliary tape can be peeled off quickly. From this point of view, as the constituent component used for the first adhesive layer of the present embodiment, an adhesive component (FGA) that does not involve a chemical reaction in the bonding process is preferable.
  • the acrylic polymer corresponding to FGA is not particularly limited, but contains, for example, an alkyl ester acrylate and a functional group such as a carboxyl group-containing acrylate, a hydroxy group-containing acrylate, an amino group-containing acrylate, and a glycidyl group-containing acrylate.
  • a copolymer of a monomer By appropriately adjusting the composition of these monomers, the adhesive strength A 1 , the adhesive strength A 2 , and the ratio thereof can be adjusted.
  • the thickness of the first adhesive layer is preferably 1 to 1000 ⁇ m, more preferably 5 to 500 ⁇ m, further preferably 10 to 100 ⁇ m, and even more preferably 15 to 60 ⁇ m.
  • the thickness of the adhesive layer is within the above range, uncut fibers are further suppressed, and the adhesive component is adhesive to the surface of the fiber reinforced composite material and the adhesive component is peelable from the surface of the fiber reinforced composite material. Tends to improve.
  • the auxiliary tape of the present embodiment may further have a base material. More specifically, the auxiliary tape of the present embodiment may have a base material and a first adhesive layer arranged on at least one main surface of the base material. By having a base material, the handleability as a tape tends to be further improved.
  • the base material is not particularly limited, and examples thereof include polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polyester films such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, vinyl chloride films, polystyrene films, and resin films such as acrylic films. Can be mentioned. These resin films have excellent moldability and are suitable as a base material for forming the first adhesive layer.
  • the thickness of the base material is preferably 10 to 150 ⁇ m, more preferably 10 to 125 ⁇ m, and even more preferably 10 to 100 ⁇ m.
  • the thickness of the support material is preferably 100 to 10000 ⁇ m, more preferably 200 to 5000 ⁇ m, and further preferably 300 to 2500 ⁇ m.
  • the support material is not particularly limited, and examples thereof include polyolefin sheets such as polyethylene and polypropylene, polyester sheets such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, vinyl chloride sheets, polystyrene sheets, and resin sheets such as acrylic sheets. Can be mentioned.
  • the base material is referred to as a film and the support material is referred to as a sheet.
  • the second adhesive layer is a layer that adheres the support material and the base material.
  • the constituent components of such a second adhesive layer are not particularly limited, and examples thereof include thermoplastic resins and / or thermosetting resins.
  • the thermoplastic resin is not particularly limited, but for example, an acrylic polymer, a urethane polymer, a vinyl acetate polymer, a vinyl chloride polymer, a polyester polymer, a rubber polymer, a silicone polymer, etc. And at least one selected from the group consisting of their polymers.
  • thermosetting resin is not particularly limited, and examples thereof include resins such as phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, polyurethane, thermosetting polyimide, and cyanate resin.
  • resins such as phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, polyurethane, thermosetting polyimide, and cyanate resin.
  • the constituent components of the first adhesive layer and the second adhesive layer may be the same or different.
  • the thickness of the second adhesive layer is preferably 1 to 1000 ⁇ m, more preferably 5 to 500 ⁇ m, and even more preferably 10 to 100 ⁇ m.
  • the total thickness of the auxiliary tape of the present embodiment is preferably 10 to 7500 ⁇ m, more preferably 15 to 2500 ⁇ m, and even more preferably 20 to 1500 ⁇ m.
  • the auxiliary tape of the present embodiment preferably does not have, for example, a metal layer as a base material, a support material, or other members.
  • the auxiliary tape of the present embodiment preferably does not contain inorganic components such as carbon, molybdenum sulfide, and tungsten sulfide as the first adhesive layer, the second adhesive layer, the base material, the support material, or other members. .. As described above, by not containing the metal layer and the inorganic component, it is possible to suppress the wear of the cutting edge of the cutting tool.
  • the auxiliary tape of the present embodiment may have a support material instead of the base material.
  • the first adhesive layer is formed on the main surface of the support material, and the auxiliary tape of the present embodiment may have a mode in which the base material and the second adhesive layer are not provided.
  • the method for producing the auxiliary tape of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include a method having a step of forming a first adhesive layer on a base material.
  • the method for forming the first adhesive layer is not particularly limited, but for example, a method of applying a solution containing an adhesive component on the substrate and drying it, or a method of applying a solution containing a monomer and a polymerization initiator on the substrate.
  • a known method can be used as a method for producing a so-called adhesive tape, such as a method of forming a first adhesive layer on a substrate by coating and heating to allow the polymerization reaction to proceed.
  • a step of adhering the support material to the surface of the base material on which the first adhesive layer is not formed may be carried out via the second adhesive layer.
  • the second adhesive layer may be formed on a surface on which the first adhesive layer of the base material is not formed, on the surface of the support material, or on both surfaces.
  • the cutting method of the present embodiment includes a cutting process of cutting a fiber reinforced composite material with a cutting tool to form a cutting portion having an outlet and an inlet of the cutting tool, and the fiber reinforced composite is formed before the cutting process. It has a close contact step in which the first adhesive layer of the auxiliary tape is brought into close contact with the portion to be the outlet of the cutting tool of the material in advance. In this case, the auxiliary tape 2 comes into contact with the cutting tool 3 that has penetrated the fiber reinforced composite material 1.
  • auxiliary tape of the present embodiment By arranging and using the auxiliary tape of the present embodiment at the portion that should be the outlet of the cutting tool, it is possible to suppress the uncut portion of the fiber formed around the cutting portion in the cutting process of the fiber reinforced composite material. As a result, it is possible to obtain a cutting portion of higher quality than the conventional method.
  • the "cutting process” is not particularly limited as long as it is a process for cutting a fiber-reinforced composite material, and examples thereof include drilling, grooving, turning, and cutting.
  • the auxiliary tape of the present embodiment is suitable for drilling using a drill.
  • the adhesion step is a step in which the first adhesive layer of the auxiliary tape is previously adhered to a portion of the fiber-reinforced composite material that should be an outlet of a cutting tool before the cutting process.
  • the contact point of the auxiliary tape on the fiber reinforced composite material shall be the part that should be the outlet of the cutting tool in advance. As a result, it is possible to reduce the amount of uncut fibers formed around the outlet of the cutting tool.
  • the cutting method of the present embodiment may include a peeling step of peeling the auxiliary tape from the fiber-reinforced composite material after the cutting step.
  • the auxiliary tape of the present embodiment is intended for a fiber-reinforced composite material composed of a matrix resin and reinforcing fibers.
  • Table 1 shows the specifications of the work material (hole-forming material) used in each Example and Comparative Example, the drill bit used for hole formation, the hole-forming equipment, and the equipment used for evaluation.
  • Example 1 The acrylic pressure-sensitive adhesive solution obtained in Synthesis Example 1 was applied onto a polyethylene terephthalate film (thickness: 40 ⁇ m) as a base material and dried to form a first pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 10 ⁇ m. Subsequently, the acrylic pressure-sensitive adhesive solution obtained in Synthesis Example 1 was applied to many sides of the polyethylene terephthalate film (the side opposite to the side on which the first pressure-sensitive adhesive layer was formed) and dried. A second adhesive layer having a thickness of 10 ⁇ m was formed to obtain an auxiliary tape.
  • FIG. 5 A conceptual diagram for calculating the F d value is shown in FIG. Also shows a diagram illustrating the relationship F d values of adhesion and delamination in FIG.
  • Ex shows an example
  • C_Ex shows a comparative example.
  • F d value D max / D nom

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Abstract

繊維強化複合材に対する２３℃における粘着力Ａ1が、０．５Ｎ／２０ｍｍ以上であり、かつ、前記繊維強化複合材に対する９０℃における粘着力Ａ2が、０．１Ｎ／２０ｍｍ以上である第１粘着層を有する、繊維強化複合材加工用補助テープ。

Description

繊維強化複合材加工用補助テープ及び切削加工方法
　本発明は、繊維強化複合材加工用補助テープ及び切削加工方法に関する。
　繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）に代表される繊維強化複合材は、ステンレス鋼材（ＳＵＳ）と比較して、引張り強さ、引張り弾性力が大きく、密度が小さいことから、近年、航空機や車両の外板などとして多用される傾向にある。ここで、繊維強化複合材は、繊維にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを１枚又は２枚以上積層して、加熱成型又は加熱加圧成型してなるプラスチックを指す。
　この繊維強化複合材は、ボルトやリベットなどの締結要素を用いて構造体に固定される。このため、航空機部品などの構造体に繊維強化複合材を固定するときには、切削加工、中でも締結要素を通すための孔を繊維強化複合材に多数あける切削加工が必要になる。
　繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の切削加工において高品質な孔を得るために、既にいくつかの技術が提案されている。例えば工具の形状、例えばドリルのすくい面の曲率や先端角を段階的に変更するなどの方法が例示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１２－２１０６８９号公報
　繊維強化複合材に対する切削加工は、通常、ドリルを用いてなされる。このような切削加工では、繊維強化複合材を形成する繊維の一部が切断されずに、切れ残りとして加工孔の周囲に残るという問題が生じる。また、上記のように繊維強化複合材を形成するプリプレグの積層間の剥離（以下、「層間剥離」という）が生じるという問題もある。
　この点、特許文献１に記載のように、切削加工の難しい繊維強化複合材（例えば、ＣＦＲＰ）の加工性改良は、工具の面から検討されてきてはいるが、その効果は十分とは言えない。
　本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、繊維強化複合材の切削加工において、切削部周辺にできる繊維の切れ残りを低減させることができる繊維強化複合材加工用補助テープ、及び当該繊維強化複合材加工用補助テープを用いた切削加工方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、繊維強化複合材に対する粘着特性を調整した繊維強化複合材加工用補助テープを用いることにより、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔１〕
　繊維強化複合材に対する２３℃における粘着力Ａ1が、０．５Ｎ／２０ｍｍ以上であり、かつ、前記繊維強化複合材に対する９０℃における粘着力Ａ2が、０．１Ｎ／２０ｍｍ以上である第１粘着層を有する、
　繊維強化複合材加工用補助テープ。
〔２〕
　前記粘着力Ａ1に対する粘着力Ａ2の比（Ａ2／Ａ1）が、０．０５以上である、
　〔１〕に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
〔３〕
　前記第１粘着層が、アクリル系重合体、ウレタン系重合体、酢酸ビニル系重合体、塩化ビニル系重合体、ポリエステル系重合体、ゴム系重合体、シリコーン系重合体及びこれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、
　〔１〕又は〔２〕に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
〔４〕
　基材をさらに有し、
　該基材の少なくとも一方の主面上に配された前記第１粘着層を有する、
　〔１〕～〔３〕のいずれか一項に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
〔５〕
　該基材の一方の主面上に配された前記第１粘着層と、
　該基材の他方の主面上に、第２粘着層を介して接着した、支持材と、を有する、
　〔４〕に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
〔６〕
　前記基材の厚さが、１０～１５０μｍである、
　〔４〕又は〔５〕に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
〔７〕
　前記基材が、樹脂フィルムである、
　〔４〕～〔６〕のいずれか一項に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
〔８〕
　前記繊維強化複合材が、炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック、アラミド繊維強化プラスチック、又はケブラー繊維強化プラスチックを含む、
　〔１〕～〔７〕のいずれか一項に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
〔９〕
　切削工具により前記繊維強化複合材を切削する過程にあたり、前記繊維強化複合材の前記切削工具の出口となるべき部分に密着させて使用する
　〔１〕～〔８〕のいずれか一項に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
〔１０〕
　切削工具により繊維強化複合材を切削し、前記切削工具の出口と入口を有する切削部を形成する切削加工工程を有し、
　前記切削加工工程前に、前記繊維強化複合材の前記切削工具の出口となるべき部分に、予め〔１〕～〔９〕のいずれか一項に記載の繊維強化複合材加工用補助テープの第１粘着層を密着させる密着工程を有する、
　切削加工方法。
〔１１〕
　前記切削加工工程において、前記切削工具としてドリルを用いてドリル孔あけ加工により孔をあける、
　〔１０〕に記載の切削加工方法。
〔１２〕
　前記切削加工工程において、前記ドリルの送り速度が０．０１～１．０ｍｍ／ｒｅｖである、
　〔１１〕に記載の切削加工方法。
　本発明によれば、繊維強化複合材の切削加工において、切削部周辺にできる繊維の切れ残りを低減させることができる繊維強化複合材加工用補助テープ、及び当該繊維強化複合材加工用補助テープを用いた切削加工方法を提供することができる。
本実施形態の切削加工方法の一態様を示す概略図である。 アンカットファイバー量の概念図である。 粘着力とアンカットファイバー量の関係を示す図である。 デラミネーションの指標Ｆd値の概念図である。 粘着力とデラミネーションの指標Ｆd値の関係を示す概念図である。
　以下、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
〔繊維強化複合材加工用補助テープ〕
　本実施形態の繊維強化複合材加工用補助テープ（以下、単に「補助テープ」ともいう。）は、繊維強化複合材に対する２３℃における粘着力Ａ1が、０．５Ｎ／２０ｍｍ以上であり、かつ、繊維強化複合材に対する９０℃における粘着力Ａ2が、０．１Ｎ／２０ｍｍ以上である第１粘着層を有する。
　図１に、本実施形態の補助テープの一態様を表す概略図を示す。図１に示されるように、本実施形態の補助テープ２は、繊維強化複合材１の切削加工において用いられるものである。より具体的には、切削工具により繊維強化複合材を切削する過程にあたり、繊維強化複合材１の切削工具３の出口となるべき部分に、補助テープ２の第１粘着層２１を密着させ、繊維強化複合材１側から切削工具３を用いて繊維強化複合材１を加工する。補助テープ２は、第１粘着層２１に加えて、基材２２をさらに有してもよい。また、補助テープ２は、基材２２の第１粘着層２１が形成されていない側の面に、第２粘着層（不図示）を介して接着した、支持材（不図示）をさらに有していてもよい。
　繊維強化複合材の最下層を工具先端が貫通し始める時に、繊維強化複合材は繊維と平行方向に裂け始める。徐々に工具が下降すると繊維強化複合材の繊維が孔の中央付近で切断され、繊維と垂直方向に切断される。その後、さらに工具が下降するに従い、孔は大きく押し広げられるが、この時、孔の縁を支点として片持ち状態になった繊維は、工具の回転方向に倒れるだけで切断されずに切削工具の出口となる加工孔の周囲に残る（繊維の切れ残り）。
　これに対して、本実施形態においては、切削加工時においても所定の粘着力を発揮する補助テープを用いて片持ち状態になる繊維を拘束することで、繊維強化複合材の繊維を孔の縁に沿って、きれいに切断させることができる。その結果、従来の方法よりも繊維の切れ残りの発生を抑制でき、高品質な加工孔を得ることができる。特に、ドリル孔あけ加工においては、従来技術よりも生産性と品質に優れるドリル孔あけ加工が可能となる。但し、本実施形態の補助テープにより繊維の切れ残りが抑制される理由は上記に限定されるものではない。以下、本実施形態の補助テープの構成についてより詳細に説明する。
〔第１粘着層〕
　切削工具が繊維強化複合材を切削する際には、切削工具と繊維強化複合材の摩擦により、加工部周辺が熱を帯びる。一般に、粘着成分は加熱により軟化し粘着力が低下する傾向にある。これに対して、本実施形態の補助テープにおいては、そのような比較的高い温度状態においても一定の粘着性を有する第１粘着層を用いることにより、切削工具の出口となる加工孔の周囲においても繊維を拘束することができ、繊維の切れ残りを抑制することができる。このような観点から、本実施形態の補助テープにおいては、繊維強化複合材に対する２３℃における粘着力Ａ1と９０℃における粘着力Ａ2とを規定する。
　より具体的には、繊維強化複合材に対する２３℃における第１粘着層の粘着力Ａ1は、０．５Ｎ／２０ｍｍ以上であり、好ましくは１．０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、より好ましくは３．０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、さらに好ましくは５．０Ｎ／２０ｍｍ以上である。また、第１粘着層の粘着力Ａ1は、好ましくは３０Ｎ／２０ｍｍ以下であり、より好ましくは２５Ｎ／２０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは２０Ｎ／２０ｍｍ以下であり、よりさらに好ましくは１８／２０ｍｍ以下である。粘着力Ａ1が０．５Ｎ／２０ｍｍ以上であることにより、繊維の切れ残りがより抑制される。また、粘着力Ａ1が３０Ｎ／２０ｍｍ以下であることにより、切削加工工程後に速やかに補助テープを除去することができ、かつ、粘着成分が繊維強化複合材表面に残ることがより抑制される傾向にある。
　また、繊維強化複合材に対する９０℃における第１粘着層の粘着力Ａ2は、０．１Ｎ／２０ｍｍ以上であり、好ましくは０．２Ｎ／２０ｍｍ以上であり、より好ましくは０．３Ｎ／２０ｍｍ以上であり、さらに好ましくは１．０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、よりさらに好ましくは２．０Ｎ／２０ｍｍ以上である。また、第１粘着層の粘着力Ａ2は、好ましくは２５Ｎ／２０ｍｍ以下であり、より好ましくは２０Ｎ／２０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１５Ｎ／２０ｍｍ以下であり、よりさらに好ましくは１０Ｎ／２０ｍｍ以下である。粘着力Ａ2が０．１Ｎ／２０ｍｍ以上であることにより、繊維の切れ残りがより抑制される。また、粘着力Ａ2が２５Ｎ／２０ｍｍ以下であることにより、切削加工工程後に速やかに補助テープを除去することができ、かつ、粘着成分が繊維強化複合材表面に残ることがより抑制される傾向にある。
　さらに、粘着力Ａ1に対する粘着力Ａ2の比（Ａ2／Ａ1）は、好ましくは０．０５以上であり、より好ましくは０．１０以上であり、さらに好ましくは０．１５以上であり、よりさらに好ましくは０．２０以上であり、さらにより好ましくは０．２５以上であり、特に好ましくは０．３０以上である。また、比（Ａ2／Ａ1）は、好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．９０以下であり、さらに好ましくは０．８０以下であり、よりさらに好ましくは０．７０以下であり、さらにより好ましくは０．６０以下である。比（Ａ2／Ａ1）が０．０５以上であることにより、高温でも粘着力Ａ2が維持されるため、繊維の切れ残りがより抑制される傾向にある。また、比（Ａ2／Ａ1）が１．０以下であることにより、粘着成分の繊維強化複合材表面からの剥離性がより向上する傾向にある。
　また、繊維強化複合材に対する６０℃における第１粘着層の粘着力Ａ3は、０．２０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、好ましくは０．５０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、より好ましくは１．０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、さらに好ましくは３．０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、よりさらに好ましくは４．０Ｎ／２０ｍｍ以上である。また、第１粘着層の粘着力Ａ3は、好ましくは２０Ｎ／２０ｍｍ以下であり、より好ましくは１５Ｎ／２０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１０Ｎ／２０ｍｍ以下であり、よりさらに好ましくは７．５Ｎ／２０ｍｍ以下である。粘着力Ａ3が０．２０Ｎ／２０ｍｍ以上であることにより、繊維の切れ残りがより抑制される。また、粘着力Ａ3が２０Ｎ／２０ｍｍ以下であることにより、切削加工工程後に速やかに補助テープを除去することができ、かつ、粘着成分が繊維強化複合材表面に残ることがより抑制される傾向にある。
　さらに、粘着力Ａ1に対する粘着力Ａ3の比（Ａ3／Ａ1）は、好ましくは０．１０以上であり、より好ましくは０．２０以上であり、さらに好ましくは０．３０以上であり、よりさらに好ましくは０．４０以上であり、さらにより好ましくは０．５０以上である。また、比（Ａ3／Ａ1）は、好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．９０以下であり、さらに好ましくは０．８０以下であり、よりさらに好ましくは０．７０以下であり、さらにより好ましくは０．６０以下である。比（Ａ3／Ａ1）が０．１０以上であることにより、高温でも粘着力Ａ3が維持されるため、繊維の切れ残りがより抑制される傾向にある。また、比（Ａ3／Ａ1）が１．０以下であることにより、粘着成分の繊維強化複合材表面からの剥離性がより向上する傾向にある。
　また、繊維強化複合材に対する１２０℃における第１粘着層の粘着力Ａ4は、０．１０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、好ましくは０．３０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、より好ましくは１．０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、さらに好ましくは１．５Ｎ／２０ｍｍ以上であり、よりさらに好ましくは２．０Ｎ／２０ｍｍ以上である。また、第１粘着層の粘着力Ａ4は、好ましくは１５Ｎ／２０ｍｍ以下であり、より好ましくは１０Ｎ／２０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは７．５Ｎ／２０ｍｍ以下であり、よりさらに好ましくは５．０Ｎ／２０ｍｍ以下である。粘着力Ａ4が０．１０Ｎ／２０ｍｍ以上であることにより、繊維の切れ残りがより抑制される。また、粘着力Ａ3が１５Ｎ／２０ｍｍ以下であることにより、切削加工工程後に速やかに補助テープを除去することができ、かつ、粘着成分が繊維強化複合材表面に残ることがより抑制される傾向にある。
　さらに、粘着力Ａ1に対する粘着力Ａ4の比（Ａ4／Ａ1）は、好ましくは０．１０以上であり、より好ましくは０．１５以上であり、さらに好ましくは０．２０以上であり、よりさらに好ましくは０．２５以上である。また、比（Ａ4／Ａ1）は、好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．９０以下であり、さらに好ましくは０．８０以下であり、よりさらに好ましくは０．７０以下であり、さらにより好ましくは０．６０以下である。比（Ａ4／Ａ1）が０．１０以上であることにより、高温でも粘着力Ａ3が維持されるため、繊維の切れ残りがより抑制される傾向にある。また、比（Ａ4／Ａ1）が１．０以下であることにより、粘着成分の繊維強化複合材表面からの剥離性がより向上する傾向にある。
　粘着力Ａ1、粘着力Ａ2、粘着力Ａ3、粘着力Ａ4、およびそれらの比は、第１粘着層に用いる粘着成分の量や種類により調整することができる。また、粘着力Ａ1、粘着力Ａ2、粘着力Ａ3、粘着力Ａ4、の測定方法は、特に制限されないが、例えば、ＪＩＳ　Ｚ　０２３７　（２００９）に準拠して測定することができる。
　第１粘着層の構成成分は、特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系重合体、ウレタン系重合体、酢酸ビニル系重合体、塩化ビニル系重合体、ポリエステル系重合体、ゴム系重合体、シリコーン系重合体、及びそれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド、シアネート樹脂などの樹脂が挙げられる。
　このなかでも、第１粘着層の構成成分は、熱可塑性樹脂が好ましく、アクリル系重合体、ウレタン系重合体、酢酸ビニル系重合体、塩化ビニル系重合体、ポリエステル系重合体、ゴム系重合体、シリコーン系重合体、及びそれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種がより好ましく、アクリル系重合体又はゴム系重合体がより好ましく、アクリル系重合体がさらに好ましい。このような熱可塑性樹脂を用いることにより、粘着力Ａ1、粘着力Ａ2、およびその比が上記範囲に調整され、繊維の切れ残りがより抑制される傾向にある。
　なお、一般に、粘着成分は、接着過程において化学反応を伴わない粘着成分（以下、「ＦＧＡ」ともいう。）と、重合反応を行う粘着成分（以下、「ＳＧＡ」ともいう。）と、紫外線などのエネルギー照射によって硬化する粘着成分（以下、「ＴＧＡ」ともいう。）に大別することができる。本実施形態の補助テープは切削加工工程後に繊維強化複合材からはく離する。そのため、本実施形態の補助テープは繊維強化複合材に対に強固に接着する必要はなく、寧ろ速やかに剥離できることが望ましい。このような観点から、本実施形態の第１粘着層に用いられる構成成分としては、接着過程において化学反応を伴わない粘着成分（ＦＧＡ）が好ましい。
　一例として、ＦＧＡに相当するアクリル系重合体としては、特に制限されないが、例えば、アルキルエステルアクリレートと、カルボキシル基含有アクリレート、ヒドロキシ基含有アクリレート、アミノ基含有アクリレート、グリシジル基含有アクリレートなどの官能基含有モノマーと、の共重合体が挙げられる。これらモノマーの組成を適宜調整することにより、粘着力Ａ1、粘着力Ａ2、およびその比を調整することができる。
　第１粘着層の厚さは、好ましくは１～１０００μｍであり、より好ましくは５～５００μｍであり、さらに好ましくは１０～１００μｍであり、よりさらに好ましくは１５～６０μｍである。粘着層の厚さが上記範囲内であることにより、繊維の切れ残りがより抑制され、また、粘着成分の繊維強化複合材表面への粘着性及び粘着成分の繊維強化複合材表面からの剥離性がより向上する傾向にある。
〔基材〕
　本実施形態の補助テープは、基材をさらに有してもよい。より具体的には、本実施形態の補助テープは、基材と、該基材の少なくとも一方の主面上に配された第１粘着層を有していてもよい。基材を有することにより、テープとしての取り扱い性がより向上する傾向にある。
　基材としては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系フィルム、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系フィルム、塩化ビニル系フィルム、ポリスチレン系フィルム、アクリル系フィルムなどの樹脂フィルムが挙げられる。これら樹脂フィルムは成形性に優れ、第１粘着層を形成する基材に適する。
　基材の厚さは、好ましくは１０～１５０μｍであり、より好ましくは１０～１２５μｍであり、さらに好ましくは１０～１００μｍである。
〔支持材〕
　本実施形態の補助テープは、支持材をさらに有してもよい。この場合、基材の第１粘着層が形成されていない主面上に、第２粘着層を介して接着した、支持材を設けることができる。このような支持材を設けることにより、補助テープへ剛性等の機械特性を付与することができ、補助テープの取り扱い性がより向上するほか、補助テープによる繊維の拘束性がより向上するため、加工孔の周囲に生じる繊維の切れ残りがより抑制される傾向にある。
　本実施形態において、基材とは、第１粘着層を形成するフィルム材であり、補助テープへの剛性等の機械特性付与を主たる目的とする部材ではないのに対して、支持材とは、補助テープへの剛性等の機械特性付与を主たる目的とするシート材をいうものとする。特に制限されないが、例えば、基材と支持材とは、上記目的の相違から、厚さによって区別することもできる。
　支持材の厚さは、好ましくは１００～１００００μｍであり、より好ましくは２００～５０００μｍであり、さらに好ましくは３００～２５００μｍである。このような厚さの支持材を用いることにより、補助テープの機械特性がより向上し、テープとしての取り扱い性がより向上するほか、補助テープによる繊維の拘束性がより向上するため、加工孔の周囲に生じる繊維の切れ残りがより抑制される傾向にある。
　支持材としては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系シート、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系シート、塩化ビニル系シート、ポリスチレン系シート、アクリル系シートなどの樹脂シートが挙げられる。なお、便宜上、基材をフィルム、支持材をシートという。
〔第２粘着層〕
　第２粘着層は、支持材と基材とを接着する層である。このような第２粘着層の構成成分としては、特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系重合体、ウレタン系重合体、酢酸ビニル系重合体、塩化ビニル系重合体、ポリエステル系重合体、ゴム系重合体、シリコーン系重合体、及びそれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド、シアネート樹脂などの樹脂が挙げられる。なお、第１粘着層と第２粘着層との構成成分は、同一であっても異なっていてもよい。
　第２粘着層の厚さは、好ましくは１～１０００μｍであり、より好ましくは５～５００μｍであり、さらに好ましくは１０～１００μｍである。
〔その他の構成〕
　本実施形態の補助テープの全体の厚さは、好ましくは１０～７５００μｍであり、より好ましくは１５～２５００μｍであり、さらに好ましくは２０～１５００μｍである。また、本実施形態の補助テープは、基材、支持材、又はその他の部材として、例えば、金属層を有しないことが好ましい。また、本実施形態の補助テープは、第１粘着層、第２粘着層、基材、支持材、またはその他の部材として、カーボン、硫化モリブデン、及び硫化タングステンなどの無機成分を含まないことが好ましい。このように、金属層や無機成分を含まないことにより、切削工具の刃先の摩耗を抑制することができる。
　上記では基材と支持材を有する場合の態様について記載したが、本実施形態の補助テープは、基材に代えて支持材を有していてもよい。この場合、支持材の主面上に第１粘着層が形成され、本実施形態の補助テープは、基材と第２粘着層を有しない態様としてもよい。
〔補助テープの製造方法〕
　本実施形態の補助テープの製造方法としては、特に制限されないが、例えば、基材上に第１粘着層を形成する工程を有する方法が挙げられる。第１粘着層を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、粘着成分を含む溶液を基材上に塗工し、乾燥させる方法や、モノマーと重合開始剤を含む溶液を基材上に塗工し、加熱して重合反応を進行させることにより基材上に第１粘着層を形成する方法など、所謂粘着テープを製造する方法として公知の方法を用いることができる。
　また、支持材を設ける場合には、第２粘着層を介して、基材の第１粘着層が形成されていない面と、支持材とを貼り合わせる工程を実施してもよい。この場合、第２粘着層は基材の第１粘着層が形成されていない面に形成されていても、支持材の面に形成されていても、両方の面に形成されていてもよい。
〔切削加工方法〕
　本実施形態の切削加工方法は、切削工具により繊維強化複合材を切削し、切削工具の出口と入口を有する切削部を形成する切削加工工程を有し、当該切削加工工程前に、繊維強化複合材の切削工具の出口となるべき部分に、予め上記補助テープの第１粘着層を密着させる密着工程を有する。この場合、補助テープ２は、繊維強化複合材１を貫通してきた切削工具３と接する。
　本実施形態の補助テープを切削工具の出口となるべき部分に配置して使用することにより、繊維強化複合材の切削加工において、切削部周辺にできる繊維の切れ残りを抑制できる。その結果、従来の方法よりも高品質な切削部を得ることができる。
　ここで、「切削加工」とは、繊維強化複合材を切削する加工であれば、特に限定されず、例えば、孔あけ加工、溝削加工、旋削加工、切断加工等が挙げられる。この中でも、本実施形態の補助テープは、ドリルを用いた孔あけ加工において好適である。
　また、「切削部」とは、繊維強化複合材のうち切削工具により除かれた空間をいう。「切削部周辺」とは、切削部及びその周辺を示す概念であり、切削工具が繊維強化複合材に接した部分（切削部の内壁及び外縁）及び切削により影響のあるその周辺部分を含む概念である。例えば、ドリル孔あけ加工により、孔（切削部）を形成した場合には、切削部周辺には、孔の入口の縁及び出口の縁が含まれる。また、溝削加工により、溝を形成した場合には、切削部周辺には、溝の縁が含まれる。さらに、旋削加工により、繊維強化複合材の表面を切削した場合には、切削工具が繊維強化複合材に接した部分が含まれる。
　以下、各工程について詳説する。
（密着工程）
　密着工程は、切削加工工程前に、繊維強化複合材の切削工具の出口となるべき部分に、予め上記補助テープの第１粘着層を密着させる工程である。繊維強化複合材上の補助テープの密着箇所は、予め、切削工具の出口となるべき部分とする。これにより、切削工具の出口周辺にできる繊維の切れ残りを低減させることができる。
　密着方法としては、特に制限されないが、例えば、必要に応じて第１粘着層上に貼り合わせられた離型紙を剥離し、第１粘着層と繊維強化複合材の面を貼り合わせる方法が挙げられる。
（切削加工工程）
　切削加工工程は、切削工具により繊維強化複合材を切削し、切削工具の出口と入口を有する切削部を形成する工程である。このように切削加工時においても所定の粘着力を発揮する補助テープを用いることにより、繊維強化複合材の繊維が孔の縁を支点として片持ち状態になる繊維を拘束することで、繊維強化複合材の繊維を孔の縁に沿って、きれいに切断することができる。この作用原理は、切削工具全般に通じる。
　切削加工方法としては、特に制限されないが、例えば、孔あけ加工、溝削加工、旋削加工、切断加工など、従来公知の方法が挙げられる。また、これら切削加工において用いられる切削工具の種類も特に制限されず、切削加工方法に適した公知の切削工具を適宜用いることができる。
　このなかでも、切削加工工程において、切削工具としてドリルを用いてドリル孔あけ加工により孔をあけることが好ましい。用いるドリルの径、材質、形状及び表面被膜の有無については、特に限定されない。
　ドリルの直径は、用途により適宜選択することができ、一般的には１～３０ｍｍである。なかでも、航空機用基材の孔あけ加工用途としては、２～７ｍｍであることが好ましい。また、より大きな加工孔を形成する観点からは、ドリルの直径は、好ましくは３ｍｍ以上であり、より好ましくは５ｍｍ以上であり、さらに好ましくは６ｍｍ以上であり、よりさらに好ましくは１０ｍｍ以上であり、さらにより好ましくは１２．５ｍｍ以上であり、特に好ましくは１５ｍｍ以上である。ドリルの直径が大きいほど切削部周辺において繊維の切れ残りが発生しやすくなるため、本発明が有用となる。
　さらに、ドリルの材質としては、高速度鋼や、硬質の金属炭化物の粉末を焼結して作られる超硬合金であることが好ましい。このような超硬合金としては、特に限定されないが、例えば、炭化タングステンと結合剤であるコバルトとを混合して焼結した金属が挙げられる。また、超硬合金には、使用目的に応じて材料特性をさらに向上させるため、炭化チタンや炭化タンタルなどが添加されていてもよい。
　ドリルの形状は、孔あけ加工の条件や繊維強化複合材の種類や形状などにより、適宜選択できる。ドリルの形状としては、特に限定されないが、例えば、ドリルの先端角、溝のねじれ角、切れ刃の数などが挙げられる。
　また、ドリルの表面被膜は、孔あけ加工の条件や繊維強化複合材の種類や形状などにより、適宜選択することができる。好ましい表面被膜の種類としては、ダイヤモンドコート、ダイヤモンドライクコート、セラミックスコートなどが挙げられる。
　ドリルの送り速度は、好ましくは０．０１～１．０ｍｍ／ｒｅｖであり、より好ましくは０．０５～０．８ｍｍ／ｒｅｖであり、さらに好ましくは０．１～０．６ｍｍ／ｒｅｖである。ドリルの送り速度が０．０１ｍｍ／ｒｅｖ以上であることにより、加工速度は向上するものの、繊維の切れ残りがより生じやすくなるため、本発明が特に有用となる。
　切削加工工程においては、一般的な切削加工における技術を用いることができる。例えば、切削加工を行う際、ガスや液体を用いて切削加工している箇所及び／又は切削工具を冷却しながら切削加工すること等が挙げられる。ガスを用いて切削加工している箇所及び／又は切削工具を冷却する方法としては、例えば、圧縮したガスを切削加工している箇所及び／又は切削工具に供給する方法、切削加工している箇所／又は切削工具付近のガスを吸引することによって、周囲からガスを切削加工箇所及び／又は切削工具に供給する方法が挙げられる。
　その他、孔形成以外の加工も上記と同様に行うことができる。切削加工する工具及び方法については、特に限定されるものではない。具体的には、ドリルの他、ルータ、フライス、エンドミル、サイドカッターなどで貫通孔、非貫通孔を形成する孔あけ加工や、ルータ、パイプカッター、エンドミル、メタルソーなどで、繊維強化複合材を切断する加工などが挙げられる。また、切削工具の刃先に、硬度を高めて摩耗を抑制するために、チタンやダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボンなどのコーティング膜を形成していてもよい。
（剥離工程）
　本実施形態の切削加工方法は、切削加工工程後に、繊維強化複合材から補助テープを剥離する剥離工程を有していてもよい。
〔繊維強化複合材〕
　本実施形態の補助テープは、マトリックス樹脂と強化繊維により構成される繊維強化複合材を対象とする。
　マトリックス樹脂としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂；ＡＢＳ（アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン）樹脂、ＰＡ（ポリアミド）樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、メチルメタアクリレート樹脂、ポリエチレン、アクリル、ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。
　強化繊維としては、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維が挙げられる。また、強化繊維の形態としては、特に限定されないが、例えば、フィラメント、トウ、クロス、ブレード、チョップ、ミルドファイバー、フェルトマット、ペーパー、プリプレグ等が挙げられる。
　このような繊維強化複合材の具体例としては、特に限定されないが、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ）、ケブラー繊維強化プラスチック（ＫＦＲＰ）等の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が挙げられる。このなかでも、比較的に、引張り強さ、引張り弾性力が大きく、密度が小さい炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が好ましい。
　繊維強化複合材は、その他必要に応じて、無機フィラーや有機フィラー等を含んでいてもよい。なお、繊維強化プラスチックは、強化繊維と、熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂と、を含む概念であり、このなかでも、強化繊維と、熱可塑性樹脂と、を含む繊維強化複合材は、ＦＲＴＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）ともいう。例えば、炭素繊維と、熱可塑性樹脂と、を含む繊維強化複合材は、ＣＦＲＴＰ（Ｃａｒｂｏｎ ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）という。
　以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
　表１に各実施例および比較例において使用した被加工材料（孔形成加工した材料）、孔形成に用いたドリルビット、孔形成加工機器、評価に用いた装置の仕様を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
〔合成例１〕
　反応器に、ｎ－ブチルアクリレート、アクリル酸、２－ヒドロキシエチルアクリレートを仕込み、アゾビスイソブトリニトリルを重合開始剤として、トルエン／酢酸エチルの混合溶液中で重合反応を行い、アクリル系ポリマーを得た。該アクリル系ポリマー１００部に、テルペン－フェノール系樹脂３０部と、イソシアネート系架橋剤２部を加え、均一になるよう攪拌し、アクリル系粘着剤溶液を得た。
〔実施例１〕
　基材であるポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ：４０μｍ）上に、合成例１で得られたアクリル系粘着剤溶液を塗布し、乾燥させて、厚さ１０μｍの第１粘着層を形成した。また、続いて、ポリエチレンテレフタレートフィルムの多方の面（第１粘着層が形成されている面に対して反対側の面）に、合成例１で得られたアクリル系粘着剤溶液を塗布し、乾燥させて、厚さ１０μｍの第２粘着層を形成して、補助テープを得た。
　上記のようにして得られた補助テープの第１粘着層の面を、被加工材料の切削工具（ドリルビット）の出口となるべき部分（出口部）に貼り付け、１ｋｇのローラーで２往復させる方法で両者を圧着し、２３℃下に１５時間放置した。放置後、ＪＩＳ　Ｚ　０２３７（２００９）に準拠して、卓上万能精密試験機を使用して、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、引張角度９０°、各温度の条件で粘着力（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。なお、１つの温度条件につき粘着力の測定を３回実施し、その平均値を粘着力として記載した。
　その後、補助テープと被加工材料を、治具を用いて孔あけ加工機器に固定した。そして、被加工材料の補助テープが貼り付けられていない面から、補助テープが貼り付けられている面に向かって、ドリルビットを用いて孔あけ加工を行い、８０個の孔を形成した。ドリルビットによる切削加工（孔あけ加工）は、表２に示す条件で行った。ドリルビットの出口側における切削部（加工孔）周辺のアンカットファイバー（繊維切れ残り）、デラミネーション（繊維剥離）について評価した結果を表２に示した。
〔実施例２～５，８～９〕
　合成例１において、モノマー組成比を変更して各種アクリル系粘着剤溶液を調製し、実施例１と同様にして、実施例２～５，８～９の補助テープを得た。実施例１と同様に、得られた補助テープの粘着力を測定し、また、表２に示す条件で孔あけ加工を行って各種評価をした。
〔実施例６〕
　第２粘着層を形成しなかったこと以外は、実施例５と同様にして、補助テープを得た。そして、実施例１と同様に、得られた補助テープの粘着力を測定し、また、表２に示す条件で孔あけ加工を行って各種評価をした。
〔実施例７〕
　アクリル系粘着剤溶液を用いた第１粘着層に代えて、ゴム系両面テープ（ＶＲ－５３００、日東電工株式会社製）の粘着層を、ポリエチレンテレフタレートフィルム（６０μｍ）に形成したものを、補助テープとして得た。実施例１と同様に、得られた補助テープの粘着力を測定し、また、表２に示す条件で孔あけ加工を行って各種評価をした。
〔比較例１～３〕
　補助テープを貼り付ない状態で被加工材料を治具により用いて孔あけ加工機器に固定した。そして、実施例１と同様に、表２に示す条件で孔あけ加工を行って各種評価をした。
〔比較例４〕
　粘着層を設けず、ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ：５０μｍ）を、被加工材料の切削工具（ドリルビット）の出口となるべき部分（出口部）に当てて、治具により用いて孔あけ加工機器に固定した。そして、実施例１と同様に、表２に示す条件で孔あけ加工を行って各種評価をした。
［評価：アンカットファイバー］
　実施例及び比較例において、加工後の貫通孔のドリルビット出口側を、ワンショット３Ｄ形状測定機（ＶＲ－５２００、株式会社ＫＥＹＥＮＣＥ製）を用いて測定し、測定したデータから、解析ソフトを用いてドリルビットの出口側における加工孔周辺のアンカットファイバー断面積を算出した。また、加工孔全体の断面積も算出し、それに対する孔周辺のアンカットファイバー断面積の占める割合（％）を算出した。１孔目から１０孔ごとに８０孔目まで測定し、それぞれの平均値として結果を表２に示した。なお、アンカットファイバー量の定義を以下に示し、その概念図を図２に示す。また、粘着力とアンカットファイバー量の関係を示す図を図３に示す。なお、図３においてＥｘは実施例を示し、Ｃ＿Ｅｘは比較例を示す。
　アンカットファイバー量（％）＝アンカットファイバー面積／孔面積　×　１００
　アンカットファイバー面積（ｍｍ2）：アンカットファイバーにより塞がれる孔の面積
　孔面積（ｍｍ2）：アンカットファイバーがないとした場合の孔の面積
［評価：デラミネーション］
　実施例及び比較例において、加工後の貫通孔のドリルビット出口側を、ワンショット３Ｄ形状測定機（ＶＲ－５２００、株式会社ＫＥＹＥＮＣＥ製）を用いて測定し、測定したデータから、解析ソフトを用いてドリルビットの出口側における加工孔周辺のデラミネーションの最大長さを計測した。この時、加工孔直径をＤnomとしたとき、加工孔直径＋デラミネーション最大長さ×２の値をＤmaxとして、下記式によりＦd値を算出した。１孔目から１０孔ごとに８０孔目まで測定し、それぞれの平均値として結果を表２に示した。なお、Ｆd値の算出概念図を図４に示す。また、粘着力とデラミネーションのＦd値の関係を示す図を図５に示す。なお、図５においてＥｘは実施例を示し、Ｃ＿Ｅｘは比較例を示す。
　Ｆd値＝Ｄmax／Ｄnom
［評価：剥離性］
　第１粘着層を剥離した後の、被加工材料の表面への粘着成分の残渣を目視にて確認し、残渣が認められた場合を×、残渣が認められなかった場合を○として、剥離性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　本発明の繊維強化複合材加工用補助テープは、繊維強化複合材の切削加工に用いる補助テープとして、産業上の利用可能性を有する。

Claims (12)

  1. 　繊維強化複合材に対する２３℃における粘着力Ａ1が、０．５Ｎ／２０ｍｍ以上であり、かつ、前記繊維強化複合材に対する９０℃における粘着力Ａ2が、０．１Ｎ／２０ｍｍ以上である第１粘着層を有する、
    　繊維強化複合材加工用補助テープ。
  2. 　前記粘着力Ａ1に対する粘着力Ａ2の比（Ａ2／Ａ1）が、０．０５以上である、
    　請求項１に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
  3. 　前記第１粘着層が、アクリル系重合体、ウレタン系重合体、酢酸ビニル系重合体、塩化ビニル系重合体、ポリエステル系重合体、ゴム系重合体、シリコーン系重合体及びこれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、
    　請求項１又は２に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
  4. 　基材をさらに有し、
    　該基材の少なくとも一方の主面上に配された前記第１粘着層を有する、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
  5. 　該基材の一方の主面上に配された前記第１粘着層と、
    　該基材の他方の主面上に、第２粘着層を介して接着した、支持材と、を有する、
    　請求項４に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
  6. 　前記基材の厚さが、１０～１５０μｍである、
    　請求項４又は５に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
  7. 　前記基材が、樹脂フィルムである、
    　請求項４～６のいずれか一項に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
  8. 　前記繊維強化複合材が、炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック、アラミド繊維強化プラスチック、又はケブラー繊維強化プラスチックを含む、
    　請求項１～７のいずれか一項に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
  9. 　切削工具により前記繊維強化複合材を切削する過程にあたり、前記繊維強化複合材の前記切削工具の出口となるべき部分に密着させて使用する
    　請求項１～８のいずれか一項に記載の繊維強化複合材加工用補助テープ。
  10. 　切削工具により繊維強化複合材を切削し、前記切削工具の出口と入口を有する切削部を形成する切削加工工程を有し、
    　前記切削加工工程前に、前記繊維強化複合材の前記切削工具の出口となるべき部分に、予め請求項１～９のいずれか一項に記載の繊維強化複合材加工用補助テープの第１粘着層を密着させる密着工程を有する、
    　切削加工方法。
  11. 　前記切削加工工程において、前記切削工具としてドリルを用いてドリル孔あけ加工により孔をあける、
    　請求項１０に記載の切削加工方法。
  12. 　前記切削加工工程において、前記ドリルの送り速度が０．０１～１．０ｍｍ／ｒｅｖである、
    　請求項１１に記載の切削加工方法。
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