JP2000336189A - プリプレグの製造方法 - Google Patents
プリプレグの製造方法Info
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- JP2000336189A JP2000336189A JP11149457A JP14945799A JP2000336189A JP 2000336189 A JP2000336189 A JP 2000336189A JP 11149457 A JP11149457 A JP 11149457A JP 14945799 A JP14945799 A JP 14945799A JP 2000336189 A JP2000336189 A JP 2000336189A
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- Japan
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- prepreg
- resin
- epoxy resin
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、樹脂の浮沈で発生する凹凸をなく
し、マンドレルに巻き付ける際、良好に巻き付けること
ができ、プリプレグの平滑性を向上させることができる
優れたプリプレグの製造方法を提供せんとするものであ
る。 【解決手段】本発明のプリプレグの製造方法は、強化繊
維に樹脂を含浸してプリプレグを作成し、その片面にフ
ィルム、他面に離型紙を、それぞれ積層してロール状に
巻き取るプリプレグの製造方法において、該離型紙側か
ら含浸させる樹脂に対して、該フィルム側から含浸させ
る樹脂の粘度が高いことを特徴とするものである。
し、マンドレルに巻き付ける際、良好に巻き付けること
ができ、プリプレグの平滑性を向上させることができる
優れたプリプレグの製造方法を提供せんとするものであ
る。 【解決手段】本発明のプリプレグの製造方法は、強化繊
維に樹脂を含浸してプリプレグを作成し、その片面にフ
ィルム、他面に離型紙を、それぞれ積層してロール状に
巻き取るプリプレグの製造方法において、該離型紙側か
ら含浸させる樹脂に対して、該フィルム側から含浸させ
る樹脂の粘度が高いことを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリプレグの表面
凹凸、すなわち平滑性の優れたプリプレグを強化繊維を
樹脂含浸して製造するプリプレグの製造方法に関するも
のである。
凹凸、すなわち平滑性の優れたプリプレグを強化繊維を
樹脂含浸して製造するプリプレグの製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化複合材料の成形に用いられるプ
リプレグの製造は、例えば、次のようにして行われる。
すなほち、強化繊維を必要な本数を並べ、上下からに樹
脂を均一に付与し、加熱、あるいはプレス（同時に行う
場合もある）を行い、強化繊維に樹脂を含浸させた後、
プリプレグの表面に保護フィルムを圧着し、プリプレグ
を連続的に製造する。このような方法で製造されたプリ
プレグは、軽量で優れた機械特性を有するために、ゴル
フシャフト、釣竿、バトミントンシャフトやテニスラケ
ットのフレームなどのスポーツ用途、航空宇宙用途、及
び一般産業用途に広く用いられている。
リプレグの製造は、例えば、次のようにして行われる。
すなほち、強化繊維を必要な本数を並べ、上下からに樹
脂を均一に付与し、加熱、あるいはプレス（同時に行う
場合もある）を行い、強化繊維に樹脂を含浸させた後、
プリプレグの表面に保護フィルムを圧着し、プリプレグ
を連続的に製造する。このような方法で製造されたプリ
プレグは、軽量で優れた機械特性を有するために、ゴル
フシャフト、釣竿、バトミントンシャフトやテニスラケ
ットのフレームなどのスポーツ用途、航空宇宙用途、及
び一般産業用途に広く用いられている。
【０００３】プリプレグは、出荷前に欠点確認が出来る
ように表面には透明な保護フィルムを貼り、また、形態
保持、貯蔵、あるいは輸送のため、離型紙を貼りロール
状またはシート状とするのが通例である。繊維強化プリ
プレグを使用して、管状体成形物を作る際には、プリプ
レグを積層し、マンドレルに張り付け、重ね巻きして、
加熱硬化させ目的の成形物を得る。しかしながら、プリ
プレグを積層し、マンドレルに張り付ける際、プリプレ
グの裏面は、平らな離型紙に張り付けているため凹凸は
ないが、プリプレグ表面については、保護フィルムだけ
でカバーしているため、室温でプリプレグ表面の樹脂が
流動し、張り付け時には、凹凸になり、良好に巻けずプ
リプレグ同士が剥がれる問題がある。
ように表面には透明な保護フィルムを貼り、また、形態
保持、貯蔵、あるいは輸送のため、離型紙を貼りロール
状またはシート状とするのが通例である。繊維強化プリ
プレグを使用して、管状体成形物を作る際には、プリプ
レグを積層し、マンドレルに張り付け、重ね巻きして、
加熱硬化させ目的の成形物を得る。しかしながら、プリ
プレグを積層し、マンドレルに張り付ける際、プリプレ
グの裏面は、平らな離型紙に張り付けているため凹凸は
ないが、プリプレグ表面については、保護フィルムだけ
でカバーしているため、室温でプリプレグ表面の樹脂が
流動し、張り付け時には、凹凸になり、良好に巻けずプ
リプレグ同士が剥がれる問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術に鑑み、樹脂の浮沈で発生する凹凸をなくし、マン
ドレルに巻き付ける際、良好に巻き付けることができ、
プリプレグの平滑性を向上させることができる優れたプ
リプレグの製造方法を提供せんとするものである。
技術に鑑み、樹脂の浮沈で発生する凹凸をなくし、マン
ドレルに巻き付ける際、良好に巻き付けることができ、
プリプレグの平滑性を向上させることができる優れたプ
リプレグの製造方法を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するため、次のような手段を採用するものである。
すなわち、本発明のプリプレグの製造方法は、強化繊維
に樹脂を含浸してプリプレグを作成し、その片面にフィ
ルム、他面に離型紙を、それぞれ積層してロール状に巻
き取るプリプレグの製造方法において、該離型紙側から
含浸させる樹脂に対して、該フィルム側から含浸させる
樹脂の粘度が高いことを特徴とするものである。
解決するため、次のような手段を採用するものである。
すなわち、本発明のプリプレグの製造方法は、強化繊維
に樹脂を含浸してプリプレグを作成し、その片面にフィ
ルム、他面に離型紙を、それぞれ積層してロール状に巻
き取るプリプレグの製造方法において、該離型紙側から
含浸させる樹脂に対して、該フィルム側から含浸させる
樹脂の粘度が高いことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、前記課題、つまり樹脂
の浮沈で発生する凹凸をなくし、マンドレルに巻き付け
る際、良好に巻き付けることができ、プリプレグの平滑
性を向上させることができる優れたプリプレグについ
て、鋭意検討し、保護フィルムでカバーしているプリプ
レグの表面側の樹脂の粘度を、離型紙側から含浸させる
樹脂より高くしてみたところ、かかる課題を一挙に解決
することを究明したものである。
の浮沈で発生する凹凸をなくし、マンドレルに巻き付け
る際、良好に巻き付けることができ、プリプレグの平滑
性を向上させることができる優れたプリプレグについ
て、鋭意検討し、保護フィルムでカバーしているプリプ
レグの表面側の樹脂の粘度を、離型紙側から含浸させる
樹脂より高くしてみたところ、かかる課題を一挙に解決
することを究明したものである。
【０００７】本発明において、強化繊維とは、炭素繊
維、ガラス繊維、有機高弾性繊維（例えばポリアラミド
繊維など）、シリコーンカーバイド繊維、アルミナ繊
維、ボロン繊維などの高強度、高弾性繊維をいう。これ
らの繊維は、通常、ストランドの形態で使用され、これ
をただ１種類だけを使用しても、あるいは炭素繊維とガ
ラス繊維などのように２種以上の強化繊維をプリプレグ
の幅方向に交互に規則的または不規則的に並べて組み合
せ使用してもよい。
維、ガラス繊維、有機高弾性繊維（例えばポリアラミド
繊維など）、シリコーンカーバイド繊維、アルミナ繊
維、ボロン繊維などの高強度、高弾性繊維をいう。これ
らの繊維は、通常、ストランドの形態で使用され、これ
をただ１種類だけを使用しても、あるいは炭素繊維とガ
ラス繊維などのように２種以上の強化繊維をプリプレグ
の幅方向に交互に規則的または不規則的に並べて組み合
せ使用してもよい。
【０００８】含浸時に使用する樹脂としては、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹
脂、シアン酸エステル樹脂、マレイミド樹脂とシアン酸
エステル樹脂を予備重合した樹脂が挙げられ、本発明で
はこれらの樹脂の混合物も使用される。この中でも、繊
維強化複合材料用途には、耐熱性、弾性率、及び耐薬品
性に優れたエポキシ樹脂が特に好ましく用いられる。
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹
脂、シアン酸エステル樹脂、マレイミド樹脂とシアン酸
エステル樹脂を予備重合した樹脂が挙げられ、本発明で
はこれらの樹脂の混合物も使用される。この中でも、繊
維強化複合材料用途には、耐熱性、弾性率、及び耐薬品
性に優れたエポキシ樹脂が特に好ましく用いられる。
【０００９】本発明で使用するフィルムとしては、厚み
０．０２〜０．０５mmの透明ポリエチレンフィルムが好
ましく使用される。上記フィルムは、プリプレグの製造
後、欠点確認を行う際、プリプレグ表面が見えるため
に、透明のポリエチエンフィルムを使用している。ま
た、他面で使用する離型紙としては、厚み０．０５〜
０．２mmのクラフト紙、ロール紙、グラシン紙の両面に
クリー、澱粉、ポリエチレン、ポリビニルアルコールな
どの目止剤の塗布層を設け、さらに各塗布層の上にシリ
コーン系または非シリコーン系の離型剤、好ましくはポ
リジメチルシロキサンとポリジメチルハイドロジエンシ
ロキサンとの縮合反応型または付加反応型シリコーンか
らなる離型剤を塗布した離型紙が好ましく使用される。
上記離型紙は、プリプレグの製造工程において、補強繊
維の乱れを防止したり、樹脂がロール等に付着するのを
防止する役目を行い、また、輸送時の形態保持、貯蔵の
ために離型紙に貼りつける。上記フィルム及び離型紙
は、プリプレグ製造完了後、プリプレグと一体に接着し
ＦＲＰなどの最終用途に供される際に剥離されるまでの
間、フィルムはプリプレグ表面の樹脂と接着しており、
樹脂の浮沈による凹凸の発生を防いでおり、離型紙は、
補強繊維の乱れの防止を行ったり、吸湿から保護する役
目を行う。しかしながら、樹脂の浮沈による凹凸を防ぐ
ためにフィルムをプリプレグ表面に接着させているが、
この時、樹脂の粘度が低いと、樹脂が浮沈するのが早
く、フィルムとの接着性が弱くなり凹凸が出来やすくな
るため、フィルムを貼っている効果がなくなってしま
う。
０．０２〜０．０５mmの透明ポリエチレンフィルムが好
ましく使用される。上記フィルムは、プリプレグの製造
後、欠点確認を行う際、プリプレグ表面が見えるため
に、透明のポリエチエンフィルムを使用している。ま
た、他面で使用する離型紙としては、厚み０．０５〜
０．２mmのクラフト紙、ロール紙、グラシン紙の両面に
クリー、澱粉、ポリエチレン、ポリビニルアルコールな
どの目止剤の塗布層を設け、さらに各塗布層の上にシリ
コーン系または非シリコーン系の離型剤、好ましくはポ
リジメチルシロキサンとポリジメチルハイドロジエンシ
ロキサンとの縮合反応型または付加反応型シリコーンか
らなる離型剤を塗布した離型紙が好ましく使用される。
上記離型紙は、プリプレグの製造工程において、補強繊
維の乱れを防止したり、樹脂がロール等に付着するのを
防止する役目を行い、また、輸送時の形態保持、貯蔵の
ために離型紙に貼りつける。上記フィルム及び離型紙
は、プリプレグ製造完了後、プリプレグと一体に接着し
ＦＲＰなどの最終用途に供される際に剥離されるまでの
間、フィルムはプリプレグ表面の樹脂と接着しており、
樹脂の浮沈による凹凸の発生を防いでおり、離型紙は、
補強繊維の乱れの防止を行ったり、吸湿から保護する役
目を行う。しかしながら、樹脂の浮沈による凹凸を防ぐ
ためにフィルムをプリプレグ表面に接着させているが、
この時、樹脂の粘度が低いと、樹脂が浮沈するのが早
く、フィルムとの接着性が弱くなり凹凸が出来やすくな
るため、フィルムを貼っている効果がなくなってしま
う。
【００１０】そこで、離型紙側から含浸させる樹脂に対
して、フィルム側から含浸させる樹脂の粘度を高くする
と樹脂の浮沈による凹凸の発生を防止することができ
る。すなわち、本発明のフィルム側から含浸させる樹脂
について、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を少なくと
も４０重量％含有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
及びノボラック型エポキシ樹脂混合物とエポキシ樹脂に
可溶である高分子化合物のポリビニルアセタール樹脂や
フェノキシ樹脂を少なくとも８重量％含有する混合物で
１２０℃における粘度が２５００〜３０００Ｐａ・ｓ
（ポイズ）である樹脂混合物 １００重量部に対してジ
シアンジアミドと３−（３、４−ジクロロフェニル）−
１、１−ジメチル尿素とをおのおの０．３〜１０重量％
含有してなるエポキシ樹脂組成物をフィルム側に用い
る。
して、フィルム側から含浸させる樹脂の粘度を高くする
と樹脂の浮沈による凹凸の発生を防止することができ
る。すなわち、本発明のフィルム側から含浸させる樹脂
について、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を少なくと
も４０重量％含有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
及びノボラック型エポキシ樹脂混合物とエポキシ樹脂に
可溶である高分子化合物のポリビニルアセタール樹脂や
フェノキシ樹脂を少なくとも８重量％含有する混合物で
１２０℃における粘度が２５００〜３０００Ｐａ・ｓ
（ポイズ）である樹脂混合物 １００重量部に対してジ
シアンジアミドと３−（３、４−ジクロロフェニル）−
１、１−ジメチル尿素とをおのおの０．３〜１０重量％
含有してなるエポキシ樹脂組成物をフィルム側に用い
る。
【００１１】離型紙側から含浸させる樹脂について、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂を少なくとも４０重量％
含有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びノボラッ
ク型エポキシ樹脂混合物とエポキシ樹脂に可溶である高
分子化合物のポリビニルアセタール樹脂やフェノキシ樹
脂を少なくとも５重量％含有する混合物で１２０℃にお
ける粘度が１５００〜２０００Ｐａ・ｓ（ポイズ）であ
る樹脂混合物 １００重量部に対してジシアンジアミド
と３−（３、４−ジクロロフェニル）−１、１−ジメチ
ル尿素とをおのおの０．３〜１０重量％含有してなるエ
ポキシ樹脂組成物を離型紙側に用いる。本発明で使用さ
れるエポキシ樹脂組成物において説明する。樹脂組成物
は ［Ａ］：ビスフェノール型エポキシ樹脂およびノボラッ
ク型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分 ［Ｂ］：グアニジン系化合物 ［Ｃ］：尿素系化合物 であり、このような樹脂組成物は、炭素繊維を強化材と
したコンポジット用プリプレグとしたときに可使時間が
長く、適度の粘弾性を有し、取扱上好適である。［Ａ］
はビスフェノール型エポキシ樹脂及びノボラック型エポ
キシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分である。
スフェノールＡ型エポキシ樹脂を少なくとも４０重量％
含有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びノボラッ
ク型エポキシ樹脂混合物とエポキシ樹脂に可溶である高
分子化合物のポリビニルアセタール樹脂やフェノキシ樹
脂を少なくとも５重量％含有する混合物で１２０℃にお
ける粘度が１５００〜２０００Ｐａ・ｓ（ポイズ）であ
る樹脂混合物 １００重量部に対してジシアンジアミド
と３−（３、４−ジクロロフェニル）−１、１−ジメチ
ル尿素とをおのおの０．３〜１０重量％含有してなるエ
ポキシ樹脂組成物を離型紙側に用いる。本発明で使用さ
れるエポキシ樹脂組成物において説明する。樹脂組成物
は ［Ａ］：ビスフェノール型エポキシ樹脂およびノボラッ
ク型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分 ［Ｂ］：グアニジン系化合物 ［Ｃ］：尿素系化合物 であり、このような樹脂組成物は、炭素繊維を強化材と
したコンポジット用プリプレグとしたときに可使時間が
長く、適度の粘弾性を有し、取扱上好適である。［Ａ］
はビスフェノール型エポキシ樹脂及びノボラック型エポ
キシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分である。
【００１２】ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂として、公知のものを
用いることができ、例えば、エピコート８２８、エピコ
ート８２５、エピコート１００１、エピコート１００４
（油化シェルエポキシ（株）製）やＹＤ１２８（東都化
成（株）製）などの商品名で市販されているものが使用
できる。これらビスフェノール型エポキシ樹脂は、１種
類だけ用いてよいし、２種類以上用いてもよい。これら
ビスフェノール型エポキシ樹脂の配合量を多すぎると得
られる硬化物は樹脂の靱性が大きい反面、弾性率が低く
なる場合がある。靱性低下を防ぐ一方、硬化物の弾性率
が低下するのを防ぐ観念から室温において固形、半固形
または液状のビスフェノール型エポキシ樹脂をエポキシ
樹脂成分中好ましくは４０重量％以上、さらに好ましく
は５０〜６０重量％以上配合するのがよい。
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂として、公知のものを
用いることができ、例えば、エピコート８２８、エピコ
ート８２５、エピコート１００１、エピコート１００４
（油化シェルエポキシ（株）製）やＹＤ１２８（東都化
成（株）製）などの商品名で市販されているものが使用
できる。これらビスフェノール型エポキシ樹脂は、１種
類だけ用いてよいし、２種類以上用いてもよい。これら
ビスフェノール型エポキシ樹脂の配合量を多すぎると得
られる硬化物は樹脂の靱性が大きい反面、弾性率が低く
なる場合がある。靱性低下を防ぐ一方、硬化物の弾性率
が低下するのを防ぐ観念から室温において固形、半固形
または液状のビスフェノール型エポキシ樹脂をエポキシ
樹脂成分中好ましくは４０重量％以上、さらに好ましく
は５０〜６０重量％以上配合するのがよい。
【００１３】また、ノボラック型エポキシ樹脂は公知の
ものを用いることができ、エピコート１５２、エピコー
ト１５４（油化シェルエポキシ（株）製）、ＤＥＲ４８
３、ＤＥＮ４３１、ＤＥＮ４３８（ダウケミカル（株）
製）などの商品名で市販されているフェノール型エポキ
シ樹脂を用いることができる。これらノボラック型エポ
キシ樹脂は１種類だけ用いてもよいし、２種類以上用い
てもよい。これらノボラック型エポキシ樹脂は高耐熱性
高耐水性の硬化物を得るために、その配合量をできるだ
け多くすることが好ましいが、ノボラック型エポキシ樹
脂の配合量が多すぎる場合には、高耐熱性、高耐水性の
硬化物が得られるものの、靱性の低い硬化物になる場合
があったり、機能性付与のため熱可塑性樹脂を添加した
いときに、その熱可塑性樹脂の溶解性が悪くなったりす
る場合がある。硬化物の高耐熱性、高耐水性をできるだ
け高め、かつ靱性が低くなるのを防ぐ一方、硬化物の弾
性率が低下するのを防ぐ観点から、ノボラック型エポキ
シ樹脂の添加量は、エポキシ樹脂成分中好ましくは６０
重量％以下、さらに好ましくは３０〜４０重量％の範囲
内とするのがよい。
ものを用いることができ、エピコート１５２、エピコー
ト１５４（油化シェルエポキシ（株）製）、ＤＥＲ４８
３、ＤＥＮ４３１、ＤＥＮ４３８（ダウケミカル（株）
製）などの商品名で市販されているフェノール型エポキ
シ樹脂を用いることができる。これらノボラック型エポ
キシ樹脂は１種類だけ用いてもよいし、２種類以上用い
てもよい。これらノボラック型エポキシ樹脂は高耐熱性
高耐水性の硬化物を得るために、その配合量をできるだ
け多くすることが好ましいが、ノボラック型エポキシ樹
脂の配合量が多すぎる場合には、高耐熱性、高耐水性の
硬化物が得られるものの、靱性の低い硬化物になる場合
があったり、機能性付与のため熱可塑性樹脂を添加した
いときに、その熱可塑性樹脂の溶解性が悪くなったりす
る場合がある。硬化物の高耐熱性、高耐水性をできるだ
け高め、かつ靱性が低くなるのを防ぐ一方、硬化物の弾
性率が低下するのを防ぐ観点から、ノボラック型エポキ
シ樹脂の添加量は、エポキシ樹脂成分中好ましくは６０
重量％以下、さらに好ましくは３０〜４０重量％の範囲
内とするのがよい。
【００１４】成分［Ｂ］に用いるグアニジン系化合物は
硬化剤として機能するものであり具体的には、ジシアン
ジアミド（ＤＩＣＹ）、２，６−キシレニル−ピグアニ
ド、Ｏ−トリルピグアニド、ジフェニルグアニジン、ジ
−Ｏ−トリルグアニジン、１−Ｏ−トリルヒグアニド、
アセトグアナミン、メラミン、ベンゾグアナミンなどが
挙げられる。一般的には、ジシアンジアミド（ＤＩＣ
Ｙ）が硬化性、保存性の面から好ましい。
硬化剤として機能するものであり具体的には、ジシアン
ジアミド（ＤＩＣＹ）、２，６−キシレニル−ピグアニ
ド、Ｏ−トリルピグアニド、ジフェニルグアニジン、ジ
−Ｏ−トリルグアニジン、１−Ｏ−トリルヒグアニド、
アセトグアナミン、メラミン、ベンゾグアナミンなどが
挙げられる。一般的には、ジシアンジアミド（ＤＩＣ
Ｙ）が硬化性、保存性の面から好ましい。
【００１５】成分［Ｂ］に用いるグアニジン系化合物の
配合量は、ゲル化時間、樹脂フローの規制、硬化物の耐
熱性を適正な範囲とするために成分［Ａ］１００重量部
に対して、好ましくは０．３〜１０重量部、より好まし
くは２〜７重量部、さらに好ましくは、３〜５重量部と
するのがよい。
配合量は、ゲル化時間、樹脂フローの規制、硬化物の耐
熱性を適正な範囲とするために成分［Ａ］１００重量部
に対して、好ましくは０．３〜１０重量部、より好まし
くは２〜７重量部、さらに好ましくは、３〜５重量部と
するのがよい。
【００１６】成分［Ｃ］に用いる尿素系化合物は、ジシ
アンジアミドを硬化剤として使用する場合に好ましく使
用される。かかる尿素化合物としては下式で表される化
合物が好適に使用される。
アンジアミドを硬化剤として使用する場合に好ましく使
用される。かかる尿素化合物としては下式で表される化
合物が好適に使用される。
【００１７】
【化１】
【００１８】（式中、ＸおよびＹは水素原子、塩素原
子、臭素原子、メチル基、メトキシ基、エトニシ基、ニ
トロ基又は−ＮＨＣＯＮＲ1 （Ｒ2 ）、Ｒ1 およびＲ2
はアルキル基アリル基、アルコキシ基、アルケニル基ま
たはアラルキル基を示し、Ｒ1 とＲ2 は一緒になって複
素環を形成してもよい。） このような化合物の具体例としては、次の化合物があげ
られる。すなわち、Ｎ−（３−クロロ−４−メトキシフ
ェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ−（４−クロロ
フェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ−（３−クロ
ロ−４−エチルフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、
Ｎ−（４−クロロフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジプロピル尿
素、Ｎ−（３−クロロ−４−メチルフェニル）−Ｎ、
Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ−（３、４−ジクロロフェニ
ル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ−（４−メチル−３
−ニトロフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ−
（４−エトキシフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、
Ｎ−（４−クロロフェニル−カルバモイル）ピペリジ
ン、Ｎ−（４−クロロフェニル−カルバモイル）モルホ
リンなどである。なかでも３−（３、４−ジクロロフェ
ニル）−１、１−ジメチル尿素（以下 ＤＣＭＵと略
す）が最も有効であり、添加量は、成分［Ａ］１００重
量部に対して、１〜１０重量％、好ましくは２〜４重量
％である。
子、臭素原子、メチル基、メトキシ基、エトニシ基、ニ
トロ基又は−ＮＨＣＯＮＲ1 （Ｒ2 ）、Ｒ1 およびＲ2
はアルキル基アリル基、アルコキシ基、アルケニル基ま
たはアラルキル基を示し、Ｒ1 とＲ2 は一緒になって複
素環を形成してもよい。） このような化合物の具体例としては、次の化合物があげ
られる。すなわち、Ｎ−（３−クロロ−４−メトキシフ
ェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ−（４−クロロ
フェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ−（３−クロ
ロ−４−エチルフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、
Ｎ−（４−クロロフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジプロピル尿
素、Ｎ−（３−クロロ−４−メチルフェニル）−Ｎ、
Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ−（３、４−ジクロロフェニ
ル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ−（４−メチル−３
−ニトロフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ−
（４−エトキシフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素、
Ｎ−（４−クロロフェニル−カルバモイル）ピペリジ
ン、Ｎ−（４−クロロフェニル−カルバモイル）モルホ
リンなどである。なかでも３−（３、４−ジクロロフェ
ニル）−１、１−ジメチル尿素（以下 ＤＣＭＵと略
す）が最も有効であり、添加量は、成分［Ａ］１００重
量部に対して、１〜１０重量％、好ましくは２〜４重量
％である。
【００１９】本発明のプリプレグ製造方法で用いる樹脂
には、プリプレグの表面凹凸、つまり平滑性を向上させ
る目的に、粘性率をコントロールする高分子化合物を含
ませることができる。
には、プリプレグの表面凹凸、つまり平滑性を向上させ
る目的に、粘性率をコントロールする高分子化合物を含
ませることができる。
【００２０】エポキシ樹脂に可溶である高分子化合物と
しては、ポリビニルホルマールやポリビニルブチラール
などのポリビニルアセタール樹脂やフェノキシ樹脂を挙
げることができ、ポリビニルアセタール樹脂として、デ
ンカブチラール及びデンカホルマール（電気化学工業
（株）製）、ビニレック（チッソ（株）製）が挙げられ
る。エポキシ樹脂の粘性率を適正な範囲とするために、
４〜１５重量％、好ましくは、５〜１０重量％である。
しては、ポリビニルホルマールやポリビニルブチラール
などのポリビニルアセタール樹脂やフェノキシ樹脂を挙
げることができ、ポリビニルアセタール樹脂として、デ
ンカブチラール及びデンカホルマール（電気化学工業
（株）製）、ビニレック（チッソ（株）製）が挙げられ
る。エポキシ樹脂の粘性率を適正な範囲とするために、
４〜１５重量％、好ましくは、５〜１０重量％である。
【００２１】また、本発明のプリプレグの製造方法に用
いるプリプレグ用エポキシ樹脂組成物には、本発明の目
的を損なわない限り、他の樹脂や添加物を配合すること
ができる。
いるプリプレグ用エポキシ樹脂組成物には、本発明の目
的を損なわない限り、他の樹脂や添加物を配合すること
ができる。
【００２２】
【実施例】以下、実施例によって、本発明をさらに具体
的に説明する。なお、動的粘弾性プリプレグの表面平滑
性およびマンドレルへの巻き付け性などの評価方法は次
のような条件で行った。 Ａ．動的粘弾性 動的粘弾性の測定は、レオメトリックス社製のダイナミ
ックアナライザーＲＤＡII型を使用して行った。測定
は、半径２０mmの平行平板を用い、時間／硬化掃引に
て、測定周波数０．５Ｈｚ、昇温速度１．５℃／分の条
件下で、粘度Ｐａ・ｓを求めた。 Ｂ．プリプレグの表面平滑性 平滑性測定は、（株）小坂研究所製の表面粗さ測定器Ｓ
Ｅ−３４００を使用して行った。測定は、縦倍率２００
倍、横倍率１倍、カットオフ長さ８mm、送り速さ２mm／
Ｓ、評価長さ任意９０mmの条件下で測定を行った。 Ｃ．プリプレグのマンドレルへの巻き付け性 プリプレグのマンドレル巻き付け性の評価は、以下のよ
うにして行った。
的に説明する。なお、動的粘弾性プリプレグの表面平滑
性およびマンドレルへの巻き付け性などの評価方法は次
のような条件で行った。 Ａ．動的粘弾性 動的粘弾性の測定は、レオメトリックス社製のダイナミ
ックアナライザーＲＤＡII型を使用して行った。測定
は、半径２０mmの平行平板を用い、時間／硬化掃引に
て、測定周波数０．５Ｈｚ、昇温速度１．５℃／分の条
件下で、粘度Ｐａ・ｓを求めた。 Ｂ．プリプレグの表面平滑性 平滑性測定は、（株）小坂研究所製の表面粗さ測定器Ｓ
Ｅ−３４００を使用して行った。測定は、縦倍率２００
倍、横倍率１倍、カットオフ長さ８mm、送り速さ２mm／
Ｓ、評価長さ任意９０mmの条件下で測定を行った。 Ｃ．プリプレグのマンドレルへの巻き付け性 プリプレグのマンドレル巻き付け性の評価は、以下のよ
うにして行った。
【００２３】温度２４℃、湿度５０％ＲＨの雰囲気下で
３日間放置したプリプレグを、直径１８mm、長さ５００
mmのＳＵＳ製円柱に、強化繊維引き揃え方向が円柱長手
方向に対して４５°の角度になるように巻き付けて、１
５分間放置後のプリプレグの巻き付き状況を観察した。
プリプレグの巻き終わり部分の剥離最大高さに応じて以
下のように分類し、その剥離長さをＳ、Ｍ、Ｌ毎にたし
あわせる。さらに下記式にてマンドレル巻き付け指数を
算出し、それを巻き付け性の指標をした。 Ｓ：最大剥離高さが２mm未満のもの Ｍ：最大剥離高さが２mm以上、４mm未満のもの Ｌ：最大剥離高さが４mm以上のもの マンドレル巻き付け性指数＝Ｓ＋２Ｍ＋４Ｌ 実施例１〜４ （１）樹脂組成物の調製 エピコート１５４（フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、油化シェルエポキシ（株）製）２５〜４０重量部、
ＹＤ−１２８（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、東都
化成（株）製）２５〜４０重量部、エピコート１００１
（ビスフェノール型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ
（株）製）２０〜４０重量部、ビニレックＫ（チッソ
（株）製）５〜１０重量部、ＤＩＣＹ５〜７重量部、Ｄ
ＣＭＵ２〜４重量部をニーダーを用いて混練し、フィル
ム側と離型紙側に用いるプリプレグ用樹脂組成物を調製
した。調製した樹脂の粘度をレオメトリックス社製のダ
イナミックアナライザーＲＤＡII型で測定した。得られ
た結果については、表１に纏めたが、フィルム側に用い
る樹脂は、１２０℃で２５００〜３０００Ｐａ・ｓで離
型紙側に用いる樹脂は、１２０℃で１５００〜２０００
Ｐａ・ｓであった。 （２）プリプレグの作製 それぞれの上記樹脂組成物をリバースロールコーターを
用いて、離型紙上に塗布し、フィルム側及び離型紙側の
樹脂フィルムを作製した。次に、一方向に配列させた炭
素繊維“トレカ”（登録商標）Ｔ７００ＳＣ−１２Ｋ
（東レ（株）製）の両側面に樹脂フィルムを重ね、加熱
加圧（１３０°、０．４ＭＰａ）することによって、樹
脂を含浸させ、炭素繊維の目付が１００ｇ／ｍ2 、そし
て樹脂の重量分率が３３％の一方向プリプレグを作製し
た。
３日間放置したプリプレグを、直径１８mm、長さ５００
mmのＳＵＳ製円柱に、強化繊維引き揃え方向が円柱長手
方向に対して４５°の角度になるように巻き付けて、１
５分間放置後のプリプレグの巻き付き状況を観察した。
プリプレグの巻き終わり部分の剥離最大高さに応じて以
下のように分類し、その剥離長さをＳ、Ｍ、Ｌ毎にたし
あわせる。さらに下記式にてマンドレル巻き付け指数を
算出し、それを巻き付け性の指標をした。 Ｓ：最大剥離高さが２mm未満のもの Ｍ：最大剥離高さが２mm以上、４mm未満のもの Ｌ：最大剥離高さが４mm以上のもの マンドレル巻き付け性指数＝Ｓ＋２Ｍ＋４Ｌ 実施例１〜４ （１）樹脂組成物の調製 エピコート１５４（フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、油化シェルエポキシ（株）製）２５〜４０重量部、
ＹＤ−１２８（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、東都
化成（株）製）２５〜４０重量部、エピコート１００１
（ビスフェノール型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ
（株）製）２０〜４０重量部、ビニレックＫ（チッソ
（株）製）５〜１０重量部、ＤＩＣＹ５〜７重量部、Ｄ
ＣＭＵ２〜４重量部をニーダーを用いて混練し、フィル
ム側と離型紙側に用いるプリプレグ用樹脂組成物を調製
した。調製した樹脂の粘度をレオメトリックス社製のダ
イナミックアナライザーＲＤＡII型で測定した。得られ
た結果については、表１に纏めたが、フィルム側に用い
る樹脂は、１２０℃で２５００〜３０００Ｐａ・ｓで離
型紙側に用いる樹脂は、１２０℃で１５００〜２０００
Ｐａ・ｓであった。 （２）プリプレグの作製 それぞれの上記樹脂組成物をリバースロールコーターを
用いて、離型紙上に塗布し、フィルム側及び離型紙側の
樹脂フィルムを作製した。次に、一方向に配列させた炭
素繊維“トレカ”（登録商標）Ｔ７００ＳＣ−１２Ｋ
（東レ（株）製）の両側面に樹脂フィルムを重ね、加熱
加圧（１３０°、０．４ＭＰａ）することによって、樹
脂を含浸させ、炭素繊維の目付が１００ｇ／ｍ2 、そし
て樹脂の重量分率が３３％の一方向プリプレグを作製し
た。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１の実施例１〜４で示されるように、フ
ィルム側と離型紙側の樹脂の粘度が、２５００〜３００
０Ｐａ・ｓと１５００〜２０００Ｐａ・ｓであれば、プ
リプレグの平滑性が良くマンドレルへの巻き付け性は良
好である。 比較例１〜４ （１）樹脂組成物の調製 エピコート１５４（フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、油化シェルエポキシ（株）製）２５〜４０重量部、
ＹＤ−１２８（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂東都化
成（株）製）２５〜４０重量部、エピコート１００１
（ビスフェノール型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ
（株）製）２０〜４０重量部、ビニレックＫ（チッソ
（株）製）３及び１６重量部、ＤＩＣＹ５〜７重量部、
ＤＣＭＵ２〜４重量部をニーダーを用いて混練し、プリ
プレグ用樹脂組成物を調製した。
ィルム側と離型紙側の樹脂の粘度が、２５００〜３００
０Ｐａ・ｓと１５００〜２０００Ｐａ・ｓであれば、プ
リプレグの平滑性が良くマンドレルへの巻き付け性は良
好である。 比較例１〜４ （１）樹脂組成物の調製 エピコート１５４（フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、油化シェルエポキシ（株）製）２５〜４０重量部、
ＹＤ−１２８（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂東都化
成（株）製）２５〜４０重量部、エピコート１００１
（ビスフェノール型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ
（株）製）２０〜４０重量部、ビニレックＫ（チッソ
（株）製）３及び１６重量部、ＤＩＣＹ５〜７重量部、
ＤＣＭＵ２〜４重量部をニーダーを用いて混練し、プリ
プレグ用樹脂組成物を調製した。
【００２６】調製した樹脂の粘度をレオメトリックス社
製のダイナミックアナライザーＲＤＡII型で測定した。
得られた結果を表２にまとめた。 （２）プリプレグの作製 実施例１と同様な方法で、プリプレグを作製した。
製のダイナミックアナライザーＲＤＡII型で測定した。
得られた結果を表２にまとめた。 （２）プリプレグの作製 実施例１と同様な方法で、プリプレグを作製した。
【００２７】
【表２】
【００２８】表２の比較例１〜４で示されるように、フ
ィルム側と離型紙側の樹脂の粘度が、２５００〜３００
０Ｐａ・ｓと１５００〜２０００Ｐａ・ｓの範囲でない
と、プリプレグの平滑性が悪化し、マンドレルへの巻き
付け性は不良であった。
ィルム側と離型紙側の樹脂の粘度が、２５００〜３００
０Ｐａ・ｓと１５００〜２０００Ｐａ・ｓの範囲でない
と、プリプレグの平滑性が悪化し、マンドレルへの巻き
付け性は不良であった。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、プリプレグの製造方法
において、含浸時に用いる上下の樹脂がある温度域で粘
度が異なることにより、本来のプリプレグ特性、すなわ
ち平滑性を向上させ、マンドレルへの巻き付き性を良好
にすることができる。
において、含浸時に用いる上下の樹脂がある温度域で粘
度が異なることにより、本来のプリプレグ特性、すなわ
ち平滑性を向上させ、マンドレルへの巻き付き性を良好
にすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F072 AA07 AB06 AB08 AB09 AB10 AB33 AD13 AD20 AD21 AD27 AD28 AD38 AD47 AE04 AF30 AF31 AG03 AG18 AH04 AH28 AK02 AK14
Claims (8)
- 【請求項１】 強化繊維に樹脂を含浸してプリプレグを
作成し、その片面にフィルム、他面に離型紙を、それぞ
れ積層してロール状に巻き取るプリプレグの製造方法に
おいて、該離型紙側から含浸させる樹脂に対して、該フ
ィルム側から含浸させる樹脂の粘度が高いことを特徴と
するプリプレグの製造方法。 - 【請求項２】 該フィルム側から含浸させる樹脂の粘度
が、測定周波数０．５Ｈｚ、１２０℃での動的粘弾性測
定において、２５００〜３０００Ｐａ・ｓである請求項
１記載のプリプレグの製造方法。 - 【請求項３】 該離型紙側から含浸させる樹脂の粘度
が、測定周波数０．５Ｈｚ、１２０℃での動的粘弾性測
定において、１５００〜２０００Ｐａ・ｓである請求項
１または２記載のプリプレグの製造方法。 - 【請求項４】 該樹脂が、次の［Ａ］、［Ｂ］及び
［Ｃ］で構成されたものである請求項１〜３のいずれか
に記載のプリプレグの製造方法。 ［Ａ］：ビスフェノール型エポキシ樹脂およびノボラッ
ク型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分 ［Ｂ］：グアニジン系化合物 ［Ｃ］：尿素系化合物 - 【請求項５】 前記［Ａ］におけるノボラック型エポキ
シ樹脂が、フェノールノボラック型エポキシ樹脂である
請求項４記載のプリプレグの製造方法。 - 【請求項６】 前記［Ｂ］におけるグアニジン系化合物
が、ジシアンジアミドである請求項４または５記載のプ
リプレグの製造方法。 - 【請求項７】 前記［Ｃ］における尿素系化合物が、３
−（３、４−ジクロロフェニル）−１、１−ジメチル尿
素であるプリプレグの製造方法。 - 【請求項８】 前記［Ａ］において、ビスフェノール型
エポキシ樹脂配合量が４０重量％以上で、ノボラック型
エポキシ樹脂の配合量が６０重量％以下である請求項４
〜７のいずれかに記載のプリプレグの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149457A JP2000336189A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | プリプレグの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149457A JP2000336189A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | プリプレグの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000336189A true JP2000336189A (ja) | 2000-12-05 |
Family
ID=15475548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11149457A Pending JP2000336189A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | プリプレグの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000336189A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014069576A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | ダンロップスポーツ株式会社 | 繊維強化エポキシ樹脂材料、プリプレグ、および、繊維強化エポキシ樹脂材料製の管状体 |
| JP2014111726A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-06-19 | Dunlop Sports Co Ltd | プリプレグ、繊維強化エポキシ樹脂成形体および、繊維強化エポキシ樹脂材料製の管状体 |
| JP2014111727A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-06-19 | Dunlop Sports Co Ltd | 繊維強化エポキシ樹脂材料、および、これから形成された管状体 |
| KR101420056B1 (ko) | 2012-05-31 | 2014-07-15 | 던롭 스포츠 가부시키가이샤 | 골프 클럽 샤프트 |
| US9840058B2 (en) | 2012-10-31 | 2017-12-12 | Dunlop Sports Co. Ltd. | Fiber-reinforced epoxy resin material, prepreg and, tubular body made of fiber-reinforced epoxy resin material |
| CN112300534A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-02-02 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种自动铺丝工艺用预浸料及其制备方法 |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP11149457A patent/JP2000336189A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101420056B1 (ko) | 2012-05-31 | 2014-07-15 | 던롭 스포츠 가부시키가이샤 | 골프 클럽 샤프트 |
| WO2014069576A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | ダンロップスポーツ株式会社 | 繊維強化エポキシ樹脂材料、プリプレグ、および、繊維強化エポキシ樹脂材料製の管状体 |
| JP2014111726A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-06-19 | Dunlop Sports Co Ltd | プリプレグ、繊維強化エポキシ樹脂成形体および、繊維強化エポキシ樹脂材料製の管状体 |
| JP2014111727A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-06-19 | Dunlop Sports Co Ltd | 繊維強化エポキシ樹脂材料、および、これから形成された管状体 |
| US9840058B2 (en) | 2012-10-31 | 2017-12-12 | Dunlop Sports Co. Ltd. | Fiber-reinforced epoxy resin material, prepreg and, tubular body made of fiber-reinforced epoxy resin material |
| CN112300534A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-02-02 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种自动铺丝工艺用预浸料及其制备方法 |
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Legal Events
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060308 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060613 |