JP2018122549A - Cover film sticking prepreg - Google Patents

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Yuta Arai
勇太 新井
宜大 西村
Yoshihiro Nishimura
宜大 西村
龍一 北原
Ryuichi Kitahara
龍一 北原
河内 真二
Shinji Kawachi
真二 河内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a prepreg so that tackiness of a surface of the prepreg is adjusted to make lamination workability good without changing a manufacturing condition.SOLUTION: There is provided a cover film sticking prepreg to which a cover film is stuck so that 40-70% of a surface area of the prepreg is brought into contact with at least one surface obtained by impregnating a reinforced-fiber sheet formed of a reinforcement fiber with a thermosetting resin composition, where a complex viscosity ηat a temperature of 40°C of the thermosetting resin composition is in a range of 1.0×10to 1.0×10Pa s.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は繊維強化複合成形物を製造する際に用いられる、成形作業性に適したタック性に調整されたカバーフィルム貼付プリプレグに関する。   The present invention relates to a cover film-attached prepreg that is used when manufacturing a fiber-reinforced composite molded article and is adjusted to have tackiness suitable for molding workability.

従来、炭素繊維、ガラス繊維などの強化繊維と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂からなる繊維強化複合材料は、軽量でありながら、強度や剛性などの力学特性や耐熱性、また耐食性に優れているため、航空・宇宙、自動車、鉄道車両、船舶、土木建築およびスポーツ用品などの数多くの分野に応用されてきた。特に、高性能が要求される用途では、連続した強化繊維を用いた繊維強化複合材料が用いられ、強化繊維としては比強度、比弾性率に優れた炭素繊維が、そしてマトリックス樹脂としては熱硬化性樹脂、中でも特に炭素繊維との接着性に優れたエポキシ樹脂が多く用いられている。   Conventionally, fiber-reinforced composite materials made of carbon fiber, glass fiber, and other reinforcing fibers and epoxy resins, phenol resins, and other thermosetting resins are lightweight, yet have mechanical properties such as strength and rigidity, heat resistance, and corrosion resistance. It has been applied to many fields such as aviation / space, automobiles, rail cars, ships, civil engineering and sports equipment. Especially in applications where high performance is required, fiber reinforced composite materials using continuous reinforcing fibers are used, carbon fibers with excellent specific strength and specific elastic modulus are used as reinforcing fibers, and thermosetting is used as a matrix resin. Of these, many epoxy resins are used that are particularly excellent in adhesion to carbon fibers.

繊維強化複合材料の製造には、強化繊維を一方向に引き揃えた物や織物、不織布などのシート状物に熱硬化性樹脂を含浸した中間基材であるプリプレグを用いることが多い。プリプレグを用いて成形物を製造する場合、一般にプリプレグを成形型の上に任意の枚数を積層後、加圧加熱下で硬化成形することで目的の成形物を得る。特に積層工程においては、プリプレグ表面の接着力(以下、タックと称す。)によって、成形型とプリプレグおよびプリプレグ同士が貼り付くことで位置が固定されるため、プリプレグ表面のタックの強さは積層工程において重要である。   In the production of a fiber-reinforced composite material, a prepreg, which is an intermediate substrate in which a reinforcing fiber is aligned in one direction, or a sheet-like material such as a woven fabric or a nonwoven fabric is impregnated with a thermosetting resin, is often used. When producing a molded product using a prepreg, the desired molded product is generally obtained by laminating an arbitrary number of prepregs on a mold and then curing and molding under pressure and heating. Particularly in the laminating process, the position of the prepreg surface is fixed by adhering the mold, the prepreg, and the prepregs by the adhesive force (hereinafter referred to as tack) on the prepreg surface. Is important.

プリプレグの積層工程ではタックが必要だが、タックの強さが適正化されていないと積層時の作業性に影響を及ぼす場合がある。例えば、プリプレグのタックが弱いと成形型からプリプレグが、あるいは積層したプリプレグ同士が作業中に容易に剥がれてしまうことがある。また、プリプレグのタックが強いと、一旦積層したプリプレグを、積層位置を調整するため剥がして再積層しようとしても、プリプレグ同士が強力に貼り付いているため剥がすことができなくなり、無理に剥がしたとしてもプリプレグの組織が元の形状から変形し、再積層が不可能となる。したがって、成形作業性を向上させるためには、プリプレグ表面のタックを適度に調整する必要がある。   Tack is required in the prepreg lamination process, but if the tack strength is not optimized, workability during lamination may be affected. For example, if the tack of the prepreg is weak, the prepreg from the mold or the laminated prepregs may be easily peeled off during operation. Also, if the tack of the prepreg is strong, even if you try to peel off the prepreg once laminated to adjust the lamination position and re-lamination, it can not be peeled off because the prepregs are firmly attached to each other, forcibly removed However, the structure of the prepreg is deformed from the original shape, and re-stacking becomes impossible. Therefore, in order to improve the molding workability, it is necessary to appropriately adjust the tack of the prepreg surface.

すでに強化繊維、樹脂組成物が決定しているプリプレグ表面のタックを調整する一般的な方法として、プリプレグの製造段階でプリプレグ表面に残る樹脂量を調整し、タックを調整する方法がある。これは、プリプレグのタックはプリプレグ表面の樹脂量が多いほど強くなるという特性を利用する方法である。しかしながら、この方法では表面に樹脂を残すため、強化繊維層への樹脂含浸量が減ってしまい、プリプレグ製造段階で毛羽が生じたり、最終成形物中にボイドが発生して力学特性の低下を引き起こしたりする恐れがある。   As a general method of adjusting the tack of the prepreg surface, which has already been determined by the reinforcing fiber and the resin composition, there is a method of adjusting the tack by adjusting the amount of resin remaining on the prepreg surface in the prepreg manufacturing stage. This is a method that utilizes the property that the prepreg tack becomes stronger as the amount of resin on the prepreg surface increases. However, since this method leaves the resin on the surface, the amount of the resin impregnated into the reinforcing fiber layer is reduced, fluffing occurs in the prepreg manufacturing stage, and voids are generated in the final molded product, causing deterioration of mechanical properties. There is a risk that.

このように、プリプレグのタック性を調整するためにプリプレグの製造条件を変更すると、プリプレグや成形物の特性に影響を及ぼす場合があるため、プリプレグの製造条件を変更することなく、タックを調整することが望ましい。   In this way, changing the prepreg manufacturing conditions to adjust the prepreg tackiness may affect the properties of the prepreg and the molded product, so the tack is adjusted without changing the prepreg manufacturing conditions. It is desirable.

プリプレグの製造条件が確立した状態でプリプレグ表面のタックを調整する方法としては、カバーフィルムを活用する方法が考えられる。特許文献1において、一定張力で引き伸ばされたカバーフィルムをプリプレグ表面に貼り付けてフィルムとプリプレグを接触させることで樹脂を保持する(すなわち強タックを得られる)という記述がある(図1)。これはカバーフィルムと樹脂が接触することで樹脂に表面張力が働き、樹脂が保持される、という発想だが、図2のようにカバーフィルムと樹脂の接触面積が調整されていれば、プリプレグ表面に保持される樹脂量を調整が可能となり、ひいてはタックの調整が可能となるはずである。このような樹脂量の調整について、特許文献2、3では、エンボスフィルムの凸部の面積を変えることで樹脂とフィルムの接触面積を変化させ、プリプレグ表面に保持される樹脂量の調整を図っている。   As a method of adjusting the tack of the prepreg surface in a state where the prepreg manufacturing conditions are established, a method of using a cover film is conceivable. Patent Document 1 describes that a resin is held (that is, a strong tack can be obtained) by attaching a cover film stretched at a constant tension to the prepreg surface and bringing the film and the prepreg into contact with each other (FIG. 1). This is the idea that the surface tension acts on the resin when the cover film and the resin come into contact with each other, and the resin is held. However, if the contact area between the cover film and the resin is adjusted as shown in FIG. It should be possible to adjust the amount of resin that is held, and thus to adjust the tack. Regarding such adjustment of the resin amount, in Patent Documents 2 and 3, the contact area between the resin and the film is changed by changing the area of the convex portion of the embossed film, and the resin amount held on the prepreg surface is adjusted. Yes.

特開平9−254299号公報JP-A-9-254299 特開2014−15567号公報JP 2014-15567 A 特開2012−111957号公報JP 2012-111957 A

しかしながら、特許文献2、3では真空バッグ成形における積層間の脱気経路の確保を目的としており、該請求項に示される接触面積を満たす場合のタックについて具体的に記述されておらず、タックの制御可能性については定性的に触れるのみである。またタックの強さに影響する樹脂粘度について規定がなく、樹脂粘度によっては表面に樹脂が保持されていてもタックが得られない場合について考慮していない。   However, Patent Documents 2 and 3 aim at securing a deaeration path between the layers in vacuum bag molding, and the tack when satisfying the contact area shown in the claims is not specifically described. The controllability is only touched qualitatively. Further, there is no regulation on the resin viscosity that affects the strength of tack, and no consideration is given to the case where tack is not obtained even if the resin is held on the surface depending on the resin viscosity.

本発明はかかる従来の問題点を解決すべくなされたものであり、強化繊維、樹脂組成物が既に決定しているプリプレグにおいて、製造条件を変えることなく、プリプレグ表面のタックを成形作業性が良好となるように調整したプリプレグを提供することにある。   The present invention has been made to solve such conventional problems, and in the prepregs for which the reinforcing fiber and the resin composition have already been determined, the prepreg surface tack is excellent without changing the production conditions. It is in providing the prepreg adjusted so that it may become.

本発明は、かかる課題を解決するために次のような手段を採用するものである。すなわち、強化繊維からなる強化繊維シートに熱硬化性樹脂組成物が含浸されてなるプリプレグの少なくとも片側表面にプリプレグの表面積の40〜70%が接触するカバーフィルムが貼り付けられてなるカバーフィルム貼付プリプレグであって、熱硬化性樹脂組成物の温度40℃における複素粘性率ηが1.0×10〜1.0×10Pa・sの範囲であるカバーフィルム貼付プリプレグである。 The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is, a cover film-attached prepreg in which a cover film in which 40 to 70% of the surface area of the prepreg is in contact with at least one surface of a prepreg obtained by impregnating a reinforcing fiber sheet made of reinforcing fibers with a thermosetting resin composition And it is a cover film sticking prepreg whose complex viscosity eta * in the temperature of 40 degreeC of a thermosetting resin composition is the range of 1.0 * 10 < 2 > -1.0 * 10 < 4 > Pa * s.

既に製造条件が確立したプリプレグであっても、カバーフィルム貼付後に温度23℃、相対湿度50%の条件下で12時間おくことで成形作業性の良好なプリプレグが得られることである。   Even a prepreg whose manufacturing conditions have already been established is that a prepreg with good molding workability can be obtained by placing the cover film for 12 hours under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%.

カバーフィルムの貼り付けによって、時間が経過しても樹脂が沈み込まず保持される様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that resin does not sink and is hold | maintained even if time passes by sticking of a cover film. カバーフィルムの接触面積を調整することで、表面に残る樹脂量が調整された様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the resin amount which remains on the surface was adjusted by adjusting the contact area of a cover film. アルミニウム平板上に2枚重ねて貼り付けられたクロスプリプレグの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the cross prepreg laminated | stacked and affixed on the aluminum flat plate. 図3の2枚のプリプレグの内、1枚を剥がした様子を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state where one of the two prepregs in FIG. 3 is peeled off. 図4で剥がしたプリプレグを再度貼り付けたときの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode when the prepreg peeled in FIG. 4 is affixed again.

本発明の強化繊維シートを構成する強化繊維は連続繊維からなり、繊維強化複合材料の使用目的に応じたさまざまなものが使用できる。例えば、炭素繊維、黒鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、ガラス繊維などが挙げられるが、中でも軽量且つ高性能であり、優れた力学特性の繊維強化複合材料が得られる点で炭素繊維が望ましい。   The reinforcing fibers constituting the reinforcing fiber sheet of the present invention are composed of continuous fibers, and various types can be used according to the purpose of use of the fiber-reinforced composite material. Examples include carbon fiber, graphite fiber, aramid fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, boron fiber, glass fiber, etc. Among them, a fiber-reinforced composite material that is lightweight and has high performance and excellent mechanical properties can be obtained. Carbon fiber is desirable.

炭素繊維としては、具体的にはアクリル系、ピッチ系およびレーヨン系等の炭素繊維が挙げられ、特に引張強度の高いアクリル系の炭素繊維が好ましく用いられる。   Specific examples of the carbon fiber include acrylic, pitch, and rayon carbon fibers, and acrylic carbon fibers having a particularly high tensile strength are preferably used.

かかるアクリル系の炭素繊維は、例えば、次に述べる工程を経て製造することができる。アクリロニトリルを主成分とするモノマーから得られるポリアクリロニトリルを含む紡糸原液を、湿式紡糸法、乾湿式紡糸法、乾式紡糸法、または溶融紡糸法により紡糸する。紡糸後の凝固糸は、製糸工程を経て、プリカーサーとし、続いて耐炎化および炭化などの工程を経て炭素繊維を得ることができる。   Such an acrylic carbon fiber can be produced, for example, through the following steps. A spinning dope containing polyacrylonitrile obtained from a monomer containing acrylonitrile as a main component is spun by a wet spinning method, a dry wet spinning method, a dry spinning method, or a melt spinning method. The spun coagulated yarn can be made into a precursor through a spinning process, and then carbon fiber can be obtained through processes such as flame resistance and carbonization.

本発明の強化繊維シートの形態も維強化複合材料の使用目的に応じたさまざまなものが使用できる。例えば強化繊維を一方向に引き揃えたもの、織物、ニット、ブレイドおよびマット等を使用することが出来る。その中でも、一旦積層したプリプレグの積層位置を修正するために剥がして再積層することを考慮すると、剥がす際に負荷がかかってもプリプレグが繊維間で裂けることの少ない織物形状のものが望ましい。   Various forms of the reinforcing fiber sheet of the present invention can be used depending on the purpose of use of the fiber-reinforced composite material. For example, reinforced fibers arranged in one direction, woven fabrics, knits, braids and mats can be used. Among them, considering that the prepregs once laminated are peeled in order to correct the lamination position and are re-laminated, a fabric having a woven shape in which the prepreg is less likely to tear between the fibers even when a load is applied during peeling is desirable.

本発明の熱硬化性樹脂組成物を構成する熱硬化性樹脂は、繊維強化複合材料の使用目的に応じたさまざまなものが使用できる。例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂などが挙げられるが、中でも力学特性や強化繊維との接着性に優れることからエポキシ樹脂が望ましい。ここで、エポキシ樹脂とは1分子中に2個以上のグリシジル基を有する化合物を意味する。   As the thermosetting resin constituting the thermosetting resin composition of the present invention, various resins can be used depending on the purpose of use of the fiber reinforced composite material. For example, an epoxy resin, a polyester resin, a polyimide resin, a phenol resin, and the like can be given. Among them, an epoxy resin is desirable because of excellent mechanical properties and adhesiveness with reinforcing fibers. Here, the epoxy resin means a compound having two or more glycidyl groups in one molecule.

かかるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテルなどの臭素化エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、N,N,O−トリグリシジル−m−アミノフェノール、N,N,O−トリグリシジル−p−アミノフェノール、N,N,O−トリグリシジル−4−アミノ−3−メチルフェノール、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−メチレンジアニリン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−2,2’−ジエチル−4,4’−メチレンジアニリン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジル−o−トルイジンなどのグリシジルアミン型エポキシ樹脂、レゾルシンジグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどを挙げることができる。中でも、航空、宇宙機用途などの場合、高いガラス転移温度や弾性率を有する硬化物が得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂を含むことが好ましい。   Examples of such epoxy resins include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol AD type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins such as bisphenol S type epoxy resins, and brominated epoxy resins such as tetrabromobisphenol A diglycidyl ether. , Epoxy resins having a biphenyl skeleton, epoxy resins having a naphthalene skeleton, epoxy resins having a dicyclopentadiene skeleton, novolac epoxy resins such as phenol novolac epoxy resins and cresol novolac epoxy resins, N, N, O-triglycidyl -M-aminophenol, N, N, O-triglycidyl-p-aminophenol, N, N, O-triglycidyl-4-amino-3-methylphenol, N, N, N ' N′-tetraglycidyl-4,4′-methylenedianiline, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-2,2′-diethyl-4,4′-methylenedianiline, N, N, N ′ Glycidylamine type epoxy resins such as N, N'-tetraglycidyl-m-xylylenediamine, N, N-diglycidylaniline, N, N-diglycidyl-o-toluidine, resorcin diglycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, etc. be able to. Among these, in the case of aviation, spacecraft applications, etc., it is preferable to include a glycidylamine type epoxy resin from which a cured product having a high glass transition temperature and elastic modulus can be obtained.

これらのエポキシ樹脂は、単独で用いてもよいし、適宜配合して用いてもよい。任意の温度において流動性を示すエポキシ樹脂と、任意の温度において流動性を示さないエポキシ樹脂を配合することは、得られるプリプレグを熱硬化する時の、マトリックス樹脂の流動性制御に有効である。例えば、熱硬化時において、マトリックス樹脂がゲル化するまでの間に示す流動性が大きいと、強化繊維の配向に乱れを生じたり、マトリックス樹脂が系外に流れ出すことにより、繊維体積含有率が所定の範囲から外れたりすることがあり、その結果、得られる繊維強化複合材料の力学物性が低下する可能性がある。また、任意の温度において様々な粘弾性挙動を示すエポキシ樹脂を複数種組み合わせることは、得られるプリプレグのタック性やドレープ性を適切なものとするためにも有効である。   These epoxy resins may be used alone or in combination as appropriate. Mixing an epoxy resin exhibiting fluidity at an arbitrary temperature and an epoxy resin not exhibiting fluidity at an arbitrary temperature is effective in controlling the fluidity of the matrix resin when the resulting prepreg is thermoset. For example, if the fluidity shown before the matrix resin is gelled at the time of thermosetting, the fiber volume content is predetermined due to disturbance in the orientation of the reinforcing fibers or the matrix resin flowing out of the system. As a result, the mechanical properties of the resulting fiber-reinforced composite material may be reduced. Further, combining a plurality of epoxy resins exhibiting various viscoelastic behaviors at an arbitrary temperature is also effective for making the tackiness and draping properties of the obtained prepreg appropriate.

本発明の熱硬化性樹脂組成物には、耐熱性や機械物性に対し著しい低下を及ぼさない範囲であれば、1分子中に1個のエポキシ基しか有していないモノエポキシ化合物や、脂環式エポキシ樹脂などを適宜配合することができる。   In the thermosetting resin composition of the present invention, a monoepoxy compound having only one epoxy group in one molecule or an alicyclic ring as long as the heat resistance and mechanical properties are not significantly reduced. A formula epoxy resin or the like can be appropriately blended.

これらのエポキシ樹脂を硬化させうる硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ジシアンジアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸ヒドラジド、酸無水物、ポリメルカプタン、ポリフェノールなど、量論的反応を行う化合物と、イミダゾール、ルイス酸錯体、オニウム塩のように触媒的に作用する化合物が挙げられる。量論的反応を行う化合物を用いる場合には、硬化促進剤、例えばイミダゾール、ルイス酸錯体、オニウム塩、ホスフィンなどを配合する場合がある。耐熱性に優れた構造材の製造を目的とする場合は、芳香族ポリアミンが最も適しており、中でも3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、および4,4’−ジアミノジフェニルスルホンが、耐熱性、弾性率に優れた硬化物が得られ、さらに線膨張係数および吸湿による耐熱性の低下が小さいので好ましく使用できる。   Curing agents that can cure these epoxy resins include aliphatic polyamines, aromatic polyamines, dicyandiamides, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid hydrazides, acid anhydrides, polymercaptans, polyphenols, and the like compounds that undergo a quantitative reaction. , Imidazole, Lewis acid complex, and onium salts. When a compound that undergoes a stoichiometric reaction is used, a curing accelerator such as imidazole, Lewis acid complex, onium salt, phosphine, and the like may be blended. Aromatic polyamines are most suitable for the purpose of producing structural materials with excellent heat resistance. Among them, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone and 4,4′-diaminodiphenyl sulfone are heat resistant and elastic. A cured product having an excellent rate can be obtained, and the linear expansion coefficient and the decrease in heat resistance due to moisture absorption are small, so that it can be preferably used.

本発明の熱硬化性樹脂組成物には、樹脂組成物には粘度制御および得られる繊維強化複合材料の耐熱性や弾性率を損なうことなく靭性を付与するために熱可塑性樹脂を配合することが出来る。かかる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリーレンオキシド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルスルホンなど、いわゆるエンジニアリングプラスチックスに属する樹脂が好ましく用いられる。これら熱可塑性樹脂は単独で用いてもよいし、適宜配合して用いてもよい。中でも、ポリエーテルスルホンは得られる繊維強化複合材料の耐熱性や力学物性を低下することなく靭性を付与することができるため好ましく用いることができる。   In the thermosetting resin composition of the present invention, a thermoplastic resin may be blended in the resin composition in order to impart viscosity control and toughness without impairing the heat resistance and elastic modulus of the resulting fiber-reinforced composite material. I can do it. As such thermoplastic resins, for example, resins belonging to so-called engineering plastics such as polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyamide, polyamideimide, polyarylene oxide, polyetherketone, polyetherethersulfone are preferably used. It is done. These thermoplastic resins may be used alone or in combination as appropriate. Among these, polyethersulfone can be preferably used because it can impart toughness without deteriorating the heat resistance and mechanical properties of the resulting fiber-reinforced composite material.

本発明で使用される熱硬化性樹脂組成物は様々な公知の方法で製造することができる。例えば、各成分をニーダーにて混練する方法が挙げられる。また、各成分を二軸の押出機を用いて混練してもよい。   The thermosetting resin composition used in the present invention can be produced by various known methods. For example, the method of kneading each component with a kneader is mentioned. Moreover, you may knead | mix each component using a biaxial extruder.

本発明のプリプレグに使用される熱硬化性樹脂組成物の複素粘性率ηは、40℃の温度において1.0×10〜1.0×10Pa・sの範囲で、好ましくは1.5×10〜7.5×10の範囲、特に好ましくは2.0×10〜5.0×10の範囲である。この範囲より値が大きいと、熱硬化性樹脂組成物が硬くなりすぎるため製造時点でプリプレグのタックがほぼゼロとなる上、賦型性が低下し成形性が悪化する。また、この範囲より値が小さいと、プリプレグのタックが大きくなり、プリプレグを剥がすことが難しくなる上、室温下において放置した場合に短時間でタックが低下してしまう。尚、この40℃の温度における熱硬化性樹脂組成物の複素粘性率ηは、動的粘弾性装置ARES−2KFRTN1−FCO−STD(ティー・エイ・インスツルメント社製)を用い、上下部測定冶具に直径40mmの平板のパラレルプレートを用い、上部と下部の冶具間距離が1mmとなるように熱硬化性樹脂組成物をセット後、ねじりモード(測定周波数:0.5Hz)で、測定温度範囲30〜140℃を昇温速度1.5℃/分で測定して得られる値である。 The complex viscosity η * of the thermosetting resin composition used in the prepreg of the present invention is 1.0 × 10 2 to 1.0 × 10 4 Pa · s at a temperature of 40 ° C., preferably 1 The range is from 5 × 10 2 to 7.5 × 10 3 , particularly preferably from 2.0 × 10 2 to 5.0 × 10 3 . If the value is larger than this range, the thermosetting resin composition becomes too hard, so that the tackiness of the prepreg becomes almost zero at the time of production, and the moldability is lowered and the moldability is deteriorated. On the other hand, if the value is smaller than this range, the tack of the prepreg becomes large, it becomes difficult to peel off the prepreg, and the tack is lowered in a short time when left at room temperature. The complex viscosity η * of the thermosetting resin composition at a temperature of 40 ° C. is obtained by using a dynamic viscoelastic device ARES-2KFRTN1-FCO-STD (manufactured by TA Instruments). Using a parallel plate of 40 mm in diameter as the measurement jig, set the thermosetting resin composition so that the distance between the upper and lower jigs is 1 mm, and then measure the temperature in torsion mode (measurement frequency: 0.5 Hz). It is a value obtained by measuring the range of 30 to 140 ° C. at a temperature rising rate of 1.5 ° C./min.

本発明のプリプレグは、様々な公知の方法で製造することができる。例えば、マトリックス樹脂をアセトン、メチルエチルケトンおよびメタノールなどから選ばれる有機溶媒に溶解させて低粘度化し、強化繊維に含浸させるウェット法、あるいは、マトリックス樹脂を、有機溶媒を用いずに加熱により低粘度化し、強化繊維に含浸させるホットメルト法などの方法により、プリプレグを製造することができる。   The prepreg of the present invention can be produced by various known methods. For example, the matrix resin is dissolved in an organic solvent selected from acetone, methyl ethyl ketone, methanol, and the like to lower the viscosity, and the wet method in which the reinforcing fiber is impregnated, or the matrix resin is heated to lower the viscosity without using the organic solvent, A prepreg can be produced by a method such as a hot melt method for impregnating reinforcing fibers.

ウェット法では、強化繊維を、マトリックス樹脂を含む液体に浸漬した後に引き上げ、オーブンなどを用いて有機溶媒を蒸発させてプリプレグを得ることができる。   In the wet method, the reinforced fiber is pulled up after being immersed in a liquid containing a matrix resin, and an organic solvent is evaporated using an oven or the like to obtain a prepreg.

またホットメルト法では、加熱により低粘度化したマトリックス樹脂を、直接、強化繊維に含浸させる方法、あるいは一旦マトリックス樹脂を離型紙などの上にコーティングした樹脂フィルム付きの離型紙シート(以降、「樹脂フィルム」と表すこともある)をまず作製し、次いで強化繊維の両側あるいは片側から樹脂フィルムを強化繊維側に重ね、加熱加圧することにより強化繊維にマトリックス樹脂を含浸させる方法などを用いることができる。   In the hot melt method, a matrix resin whose viscosity has been reduced by heating is impregnated directly into a reinforcing fiber, or a release paper sheet with a resin film once coated with a matrix resin on a release paper (hereinafter referred to as “resin”). The film may be referred to as “film” first), then a resin film is laminated on the reinforcing fiber side from both sides or one side of the reinforcing fiber, and the reinforcing fiber is impregnated with the matrix resin by heating and pressing. .

本発明のプリプレグの製造方法としては、プリプレグ中に残留する有機溶媒が実質的に皆無となるため、有機溶媒を用いずにマトリックス樹脂を強化繊維に含浸させるホットメルト法が好ましい。   The method for producing the prepreg of the present invention is preferably a hot melt method in which the reinforcing fibers are impregnated with a matrix resin without using an organic solvent, since substantially no organic solvent remains in the prepreg.

本発明のプリプレグは、プリプレグ中の熱硬化性樹脂組成物の含有率が20〜50質量%であることが好ましく、さらに好ましくは30〜50質量%の範囲であり、特に好ましくは35〜45%の範囲である。この範囲に調整することで軽量かつ適度なタックを有するプリプレグが得られる。樹脂含有率がこの範囲を下回ると表面樹脂量が低下し、製造段階のタック値がほぼゼロとなる。一方でこの範囲を超えた場合、材料そのものの質量が大きくなり、軽量であることが必要とされるプリプレグの価値が低下する。   In the prepreg of the present invention, the content of the thermosetting resin composition in the prepreg is preferably 20 to 50% by mass, more preferably 30 to 50% by mass, and particularly preferably 35 to 45%. Range. By adjusting to this range, a prepreg having a light weight and appropriate tack can be obtained. When the resin content falls below this range, the surface resin amount decreases, and the tack value at the production stage becomes almost zero. On the other hand, when this range is exceeded, the mass of the material itself increases, and the value of the prepreg that is required to be lightweight decreases.

本発明のプリプレグに使用されるカバーフィルムの材質は特に限定されるものではないが、合成樹脂フィルムが望ましい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステルなどである。中でも、離型性、加工性に優れ、安価であることからポリエチレンを好ましく用いることが出来る。   The material of the cover film used for the prepreg of the present invention is not particularly limited, but a synthetic resin film is desirable. For example, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyester and the like. Among these, polyethylene is preferably used because it is excellent in releasability and processability and is inexpensive.

カバーフィルムの表面形状は、表面に凹凸のないフラットなものや表面に凹凸をつけたエンボス形状のものがあり、使用目的により適宜選択して使用される。本発明のプリプレグにおいては、プリプレグ表面とカバーフィルムとの接触面積を制御するが、接触面積は押付圧力とカバーフィルムの凹凸によって変化する。特に、カバーフィルムの凹凸を利用すると、接触面積の上限値をあらかじめ指定することが可能であり、接触面積を本案件の範囲内に収めることに好適なため、凹凸を有するエンボス形状のカバーフィルムが好ましい。   The surface shape of the cover film includes a flat surface with no irregularities on the surface and an embossed shape with irregularities on the surface, which are appropriately selected and used depending on the purpose of use. In the prepreg of the present invention, the contact area between the prepreg surface and the cover film is controlled, and the contact area varies depending on the pressing pressure and the unevenness of the cover film. In particular, when the unevenness of the cover film is used, it is possible to preliminarily specify the upper limit value of the contact area, which is suitable for keeping the contact area within the scope of this project. preferable.

カバーフィルムの厚さには特に制限はないが、20μm以上が望ましい。厚さ20μm未満になると、カバーフィルムの強度が低下し、プリプレグ取り扱い中にカバーフィルムが破れる懸念がある。   Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of a cover film, 20 micrometers or more are desirable. When the thickness is less than 20 μm, the strength of the cover film is lowered, and there is a concern that the cover film may be broken during handling of the prepreg.

本発明のプリプレグは少なくとも片側表面にカバーフィルムが貼り付けられている。例えば一方の片側表面にカバーフィルムを貼り付け、他方の表面はプリプレグのみとなった構造をとっても良いが、タックが調整される面はカバーフィルムとプリプレグが接触していた面に限られる。これは、タックの保持がフィルムと接触している樹脂の表面張力によってなされるためであり、カバーフィルムとプリプレグの接触面積を調整することで、タックを調整できる。   The prepreg of the present invention has a cover film attached to at least one surface. For example, a cover film may be attached to one surface of one side and the other surface may be a prepreg only, but the surface on which tack is adjusted is limited to the surface where the cover film and the prepreg are in contact. This is because the tack is held by the surface tension of the resin in contact with the film, and the tack can be adjusted by adjusting the contact area between the cover film and the prepreg.

本発明のプリプレグは、プリプレグの表面とカバーフィルムの接触面積が、プリプレグの表面積の40〜70%に調整されており、好ましくは45〜65%の範囲、特に好ましくは50〜60%の範囲に調整されていることである。この範囲に調整することで、成形作業性に適した表面樹脂量を保持することが出来る。尚、プリプレグ表面とカバーフィルムの接触面積はフィルムの接触面積はフィルムの押し付け圧力によって決定される。接触面積は、フィルムの押し付け圧力の増加に伴い大きくなる。また、フィルムの表面形状を凹凸とすれば、プリプレグと接触するフィルム面はカバーフィルムの凸部となるので、フィルムの凸部面積を変化させることによっても接触面積を変化させることが可能である。   In the prepreg of the present invention, the contact area between the surface of the prepreg and the cover film is adjusted to 40 to 70% of the surface area of the prepreg, preferably in the range of 45 to 65%, particularly preferably in the range of 50 to 60%. It has been adjusted. By adjusting to this range, the surface resin amount suitable for molding workability can be maintained. The contact area between the prepreg surface and the cover film is determined by the pressing pressure of the film. The contact area increases with increasing film pressing pressure. Further, if the surface shape of the film is uneven, the film surface that comes into contact with the prepreg becomes a convex portion of the cover film, so that the contact area can be changed by changing the convex portion area of the film.

本発明のプリプレグはカバーフィルム貼付直後から12時間後において成形作業性、特に貼り付き性および再積層性に優れている。具体的には、金属平板上に2枚重ねたプリプレグの上から線圧0.5kgf/cmを加えて金属平板とプリプレグおよびプリプレグ同士を貼り付けた後、金属平板を重力方向に対して平行にして10分間放置してもプリプレグが自重で金属平板から剥がれることがない程度の貼り付き性を有しており、2枚のプリプレグ同士を剥がした後のプリプレグの面内方向の繊維配向とプリプレグ貼り付け前における面内方向の繊維配向の角度差が3°以内であり、貼り付け前のプリプレグには存在しなかった欠陥を生じさせることなく剥がすことが可能であり、再積層時にプリプレグに皺が生じることのないプリプレグである。ここでいう繊維配向の角度差とは、貼り付け前の繊維配向の角度を基準(0°)としたときに、プリプレグ同士を剥がした後の繊維配向の角度が何度ずれているかを示す値である。この繊維配向の角度が3°以内であれば、成形物の物性に差が生じることはない。またここでいう欠陥とは、元々は存在しなかったが、外力によってプリプレグに生じた視覚的に確認可能なプリプレグの構成物のことであり、繊維間に生じた隙間、繊維の断裂、プリプレグ表面の皺や凹凸などである。再積層時の皺は、貼り合わせたプリプレグを剥がす際に、貼り付き性が強いにもかかわらず無理に力を加えて剥がしてプリプレグが伸長した場合に生じることが想定されるが、貼り付き性が適切な場合はプリプレグが伸長せず皺が生じることはない。   The prepreg of the present invention is excellent in molding workability, particularly sticking property and re-lamination property, 12 hours after the cover film is pasted. Specifically, after applying a linear pressure of 0.5 kgf / cm from the top of the two prepregs stacked on the metal flat plate and pasting the metal flat plate, the prepreg and the prepregs, the metal flat plate is made parallel to the direction of gravity. Even if left for 10 minutes, the prepreg has a sticking property that does not peel off from the metal flat plate due to its own weight, and the fiber orientation in the in-plane direction of the prepreg and the prepreg attachment after the two prepregs are peeled off The fiber orientation angle difference in the in-plane direction before application is within 3 ° and can be peeled off without causing defects that did not exist in the prepreg before application. It is a prepreg that does not occur. The fiber orientation angle difference here is a value indicating how many degrees the fiber orientation angle after the prepregs are peeled off when the fiber orientation angle before application is set as a reference (0 °). It is. If the fiber orientation angle is within 3 °, there will be no difference in the physical properties of the molded product. In addition, the term “defect” as used herein refers to a visually observable prepreg component that did not exist but was generated in the prepreg by an external force. The gap formed between the fibers, the fiber tearing, the prepreg surface Such as ridges and irregularities. It is assumed that wrinkles at the time of re-lamination will occur when the prepreg is extended by forcefully peeling off the bonded prepreg, even though the prepreg is peeled off. When is suitable, the prepreg does not stretch and wrinkles do not occur.

本発明のプリプレグは、表面のタックが製造条件を変えることなく調整されたプリプレグであるため、プリプレグの品位や物性に影響を及ぼすことなく成形作業性の向上効果が得られ、航空機の胴体、主翼、尾翼およびフロアビーム等の一次構造部材やフラップ、エルロン、カウル、フェアリングおよび内装材等の二次構造部材、ロケットモーターケースおよび人工衛星構造材といった、航空・宇宙用途や自動車、船舶および鉄道車両等の移動体の構造材、建築材、風車の羽根、ICトレイやノートパソコンの筐体(ハウジング)などのコンピュータ用途など幅広い用途に好適に用いることができる。   The prepreg of the present invention is a prepreg in which the surface tack is adjusted without changing the production conditions, and therefore, an improvement effect of molding workability can be obtained without affecting the quality and physical properties of the prepreg. , Primary structural members such as tail and floor beams, secondary structural members such as flaps, ailerons, cowls, fairings and interior materials, rocket motor cases and satellite structure materials, automobiles, ships and railway vehicles It can be suitably used for a wide range of applications such as a computer structure such as a structural material of a moving body such as a building material, a blade of a windmill, an IC tray or a casing (housing) of a notebook computer.

以下、本発明の具体的な実施例及び比較例について説明する。   Hereinafter, specific examples and comparative examples of the present invention will be described.

(プリプレグの製造)
プリプレグに使用した強化繊維シートは東レ(株)製炭素繊維“トレカ(登録商標)”T400HB−6Kからなる平織織物である。また、使用した熱硬化性樹脂組成物はテトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂を混合したエポキシ樹脂に、熱可塑性樹脂としてポリエーテルサルフォンと、硬化剤として4,4’−ジアミノジフェニルスルホンを混合した樹脂組成物を用いた。このとき、エポキシ樹脂、硬化剤、熱可塑性樹脂の配合比を変更して粘度の異なる2種類の樹脂組成物(樹脂組成物1、樹脂組成物2)を作製した。
(Manufacture of prepreg)
The reinforcing fiber sheet used for the prepreg is a plain woven fabric made of carbon fiber “TORAYCA (registered trademark)” T400HB-6K manufactured by Toray Industries, Inc. The thermosetting resin composition used was an epoxy resin in which tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin were mixed, polyethersulfone as a thermoplastic resin, and 4,4 as a curing agent. A resin composition mixed with '-diaminodiphenylsulfone was used. At this time, two types of resin compositions (resin composition 1 and resin composition 2) having different viscosities were produced by changing the blending ratio of the epoxy resin, the curing agent, and the thermoplastic resin.

プリプレグの作製には、ホットメルト法を用いた。まず熱硬化性樹脂組成物を離型紙上にコーティングし、所定の樹脂目付の樹脂フィルムを作製した。この樹脂フィルムを強化繊維の両面から重ね、加熱加圧しながら樹脂組成物を含浸させプリプレグを作製した。作製されたプリプレグの樹脂含有率は40質量%で、プリプレグの目付は475g/mである。このプリプレグに基材厚さ50μmの白色ポリエチレンエンボスフィルムを1〜5kgf/cmの押付圧力を加えながら貼り付けた。 A hot melt method was used for producing the prepreg. First, a thermosetting resin composition was coated on a release paper to prepare a resin film having a predetermined resin basis weight. This resin film was layered from both sides of the reinforcing fiber and impregnated with the resin composition while being heated and pressed to prepare a prepreg. The resin content of the prepared prepreg is 40% by mass, and the basis weight of the prepreg is 475 g / m 2 . A white polyethylene embossed film having a substrate thickness of 50 μm was attached to the prepreg while applying a pressing pressure of 1 to 5 kgf / cm 2 .

(樹脂の複素粘性率の測定方法)
樹脂組成物の複素粘性率ηの測定には、動的粘弾性装置ARES−2KFRTN1−FCO−STD(ティー・エイ・インスツルメント社製)を用いた。樹脂組成物に一定のひずみ(65%)を与え、3.14rad/sの周期でトルクを与えながら40℃から130℃まで1.5℃/minで昇温したときの複素粘性率を測定した。40℃における樹脂組成物の複素粘性率は、樹脂組成物1で2.0×10Pa・s、樹脂組成物2で3.6×10Pa・sであった。
(Measurement method of complex viscosity of resin)
For measuring the complex viscosity η * of the resin composition, a dynamic viscoelastic device ARES-2KFRTN1-FCO-STD (manufactured by TA Instruments) was used. A constant viscosity (65%) was applied to the resin composition, and the complex viscosity was measured when the temperature was increased from 40 ° C. to 130 ° C. at 1.5 ° C./min while applying torque at a cycle of 3.14 rad / s. . The complex viscosity of the resin composition at 40 ° C. was 2.0 × 10 2 Pa · s for the resin composition 1 and 3.6 × 10 3 Pa · s for the resin composition 2.

(接触面積の算出)
プリプレグ表面の樹脂とエンボスフィルムとの接触面積は、画像解析によって求めた。まず、製造したプリプレグシートから幅方向10cm、長手方向10cmの部分を切り取り、サンプルとした。このサンプルのエンボスフィルムが貼り付けられている面を複写機(キヤノン社製C5250F)で解像度300×300dpiのもとスキャンし、デジタル画像(拡張子:JPEG)に変換して画像解析ソフト(フリーソフト“JTrim”)に取り込んだ後、サンプル中央の縦3cm、横3cmの領域について、エンボスフィルムとプリプレグが貼り付いている部分を黒、貼り付いていない部分を白に閾値150〜170でニ値化して白黒画像とし、黒部分の面積をソフト内で計算した。白黒画像のうち、プリプレグ全体の面積に対する黒の面積が占める割合を接触面積として、以下の式(1)で算出した。
(Calculation of contact area)
The contact area between the resin on the prepreg surface and the embossed film was determined by image analysis. First, a portion of 10 cm in the width direction and 10 cm in the longitudinal direction was cut out from the manufactured prepreg sheet to obtain a sample. The surface of the sample with the embossed film attached is scanned with a copier (Canon C5250F) at a resolution of 300 x 300 dpi, converted into a digital image (extension: JPEG), and image analysis software (free software) After importing into “JTrim”), for the 3 cm long and 3 cm wide area in the center of the sample, the area where the embossed film and prepreg are attached is black, and the area where it is not attached is white, with a threshold value of 150-170. The black area was calculated in the software. In the black and white image, the ratio of the black area to the total area of the prepreg was calculated as the contact area by the following formula (1).

接触面積(%)=(黒部分面積)/(プリプレグ全体面積)×100 ・・・式(1)
(成形作業性の評価)
成形作業性は、エンボスフィルム貼付直後から12時間後のプリプレグの貼り付け性および再積層性で評価した。室温25℃、相対湿度50%の下、製造したプリプレグから縦10cm、横10cmのプリプレグサンプルを2枚切り出し、アルミニウム平板上に2枚重ねて設置した後、5kgの鉄製円柱型マンドレルをプリプレグ上で4往復させることでアルミニウム平板にプリプレグを2枚積層するように貼り付けた。このプリプレグの縦5cmの位置にある、目曲がりのない糸束に沿って油性ペンで直線を記入した(図3)。このとき、サンプルの外のアルミニウム平板まで直線を記入した。ここでプリプレグ表面に記入された線を線Aとした。アルミニウム平板を床面に対して垂直に立て、平板が重力方向に平行となるようにして10分間放置し、剥がれるかどうかを調べた。その後、貼り合わせた2枚のプリプレグをアルミニウム平板から手で剥がし、プリプレグ同士の線Aに平行な1辺を手で1cm剥がした後、剥がした各プリプレグ端部をオリエンテック社製万能試験機「テンシロンRTE−1210」のチャックで固定し、変位速度150mm/minで貼り付き部分が1cmとなるまで引っ張るように剥がした(貼り付き性が高く剥がす際に大きな力が必要であればあるほど、剥がす際にプリプレグは伸長し、線Aは直線から曲線に歪む)。その後、再度前述の方法で貼り合わせた(図4、5)。このとき、アルミニウム平板に記入された直線と線Aがつながるように貼り合わせた。再度貼り合わせたプリプレグの表面に、アルミニウム平板に記入された直線を結ぶようにして直線を記入(ここでプリプレグ表面に記入した直線を線Bとした)し、線Aとのズレを観察した。直線Bから最もズレが大きい線A上の点と、その点に近い方の線Bの端点を直線(これを線Cとした)で結び、線Bと線Cが成す鋭角を分度器で測定した。この角度を剥がす前後における繊維配向角度の差をθとした(図5)。また、再度貼り合わせた際にプリプレグ表面に皺が生じるかどうかを調べた。
Contact area (%) = (black part area) / (total prepreg area) × 100 Formula (1)
(Evaluation of molding workability)
The molding workability was evaluated by the prepreg attachment property and the relaminating property 12 hours after the embossing film was applied. Two prepreg samples 10 cm long and 10 cm wide were cut out from the manufactured prepreg at room temperature of 25 ° C. and 50% relative humidity, placed on an aluminum flat plate, and then 5 kg of an iron cylindrical mandrel was placed on the prepreg. By making it reciprocate 4 times, it stuck so that two prepregs might be laminated | stacked on the aluminum flat plate. A straight line was drawn with an oil-based pen along the unbent yarn bundle at a position of 5 cm in length of the prepreg (FIG. 3). At this time, a straight line was drawn up to the aluminum flat plate outside the sample. Here, a line written on the surface of the prepreg was defined as a line A. The aluminum flat plate was set up vertically with respect to the floor surface, and was left for 10 minutes so that the flat plate was parallel to the direction of gravity, and it was examined whether it peeled off. Thereafter, the two bonded prepregs are peeled off from the aluminum flat plate by hand, one side parallel to the line A between the prepregs is peeled off by 1 cm by hand, and then each peeled prepreg end portion is a universal testing machine manufactured by Orientec Co., Ltd. Fixed with a Tensilon RTE-1210 ”chuck and peeled off at a displacement rate of 150 mm / min until the sticking part was 1 cm (high sticking ability required to peel off as much as necessary) (In this case, the prepreg expands and the line A is distorted from a straight line to a curved line). Then, it bonded again by the above-mentioned method (FIGS. 4 and 5). At this time, bonding was performed so that the straight line written on the aluminum flat plate and the line A were connected. A straight line was written on the surface of the prepreg bonded again so as to connect the straight line written on the aluminum flat plate (here, the straight line written on the prepreg surface was defined as line B), and the deviation from the line A was observed. The point on line A where the deviation from line B is the largest and the end point of line B closer to that point are connected by a straight line (this is defined as line C), and the acute angle formed by line B and line C is measured with a protractor. . The difference in fiber orientation angle before and after peeling this angle was defined as θ (FIG. 5). Further, it was examined whether wrinkles were generated on the prepreg surface when pasted again.

(実施例1)
樹脂組成物1を使用したプリプレグの製造において、押付圧力5kgf/cmでエンボスフィルムを貼り付けることで、エンボスフィルムとプリプレグの接触面積を70%に調整したプリプレグを作製した。エンボスフィルム貼付から12時間後のプリプレグについて貼り付き性を評価したところ、アルミニウム平板からプリプレグは剥がれることはなく、良好な貼り付き性を示した。また、再積層性を評価したところ、剥がす前後における面内方向の繊維配向角度の差θは2°であり、欠陥は生じておらず、再度貼り合わせた際に皺が生じることのない良好な再積層性を示した。
Example 1
In the manufacture of a prepreg using the resin composition 1, a prepreg having a contact area between the embossed film and the prepreg adjusted to 70% was prepared by attaching the embossed film at a pressing pressure of 5 kgf / cm 2 . When the prepreg was evaluated for the prepreg 12 hours after the embossing film was stuck, the prepreg was not peeled off from the aluminum flat plate and showed good stickiness. Moreover, when the re-lamination property was evaluated, the difference θ between the fiber orientation angles in the in-plane direction before and after peeling was 2 °, no defect was generated, and no wrinkles were generated when pasted again. Restackability was demonstrated.

(実施例2)
押付圧力2kgf/cmでエンボスフィルムを貼り付けた以外は実施例1と同じ方法でプリプレグを作製し、エンボスフィルムとプリプレグの接触面積を40%に調整した。エンボスフィルム貼付から12時間後のプリプレグについて貼り付き性を評価したところ、実施例1同様にアルミニウム平板からプリプレグは剥がれることはなく、良好な貼り付き性を示した。また、再積層性を評価したところ、プリプレグ同士は実施例1よりも容易に剥がすことが可能で、剥がす前後における面内方向の繊維配向角度の差θは1°であり、欠陥は生じておらず、再度貼り合わせた際に皺が生じることのない良好な再積層性を示した。
(Example 2)
A prepreg was prepared in the same manner as in Example 1 except that the embossed film was attached at a pressing pressure of 2 kgf / cm 2 , and the contact area between the embossed film and the prepreg was adjusted to 40%. When the stickiness was evaluated for the prepreg 12 hours after the embossing film was stuck, the prepreg was not peeled off from the aluminum flat plate in the same manner as in Example 1 and showed good stickiness. Further, when the re-lamination property was evaluated, the prepregs can be peeled off more easily than in Example 1, the difference θ between the fiber orientation angles in the in-plane direction before and after peeling is 1 °, and no defects have occurred. In addition, it showed a good re-lamination property with no wrinkles when bonded again.

(実施例3)
樹脂組成物2を使用したプリプレグの製造において、押付圧力5kgf/cmでエンボスフィルムを貼り付けることで、エンボスフィルムとプリプレグの接触面積を70%に調整した。エンボスフィルム貼付から12時間後のプリプレグについて貼り付き性を評価したところ、アルミニウム平板からプリプレグは剥がれることはなく、良好な貼り付き性を示した。また、再積層性を評価したところ、剥がす前後における面内方向の繊維配向角度の差θは1°であり、欠陥は生じておらず、再度貼り合わせた際に皺が生じることのない良好な再積層性を示した。
(Example 3)
In the production of the prepreg using the resin composition 2, the contact area between the embossed film and the prepreg was adjusted to 70% by attaching the embossed film at a pressing pressure of 5 kgf / cm 2 . When the prepreg was evaluated for the prepreg 12 hours after the embossing film was stuck, the prepreg was not peeled off from the aluminum flat plate and showed good stickiness. Moreover, when the re-lamination property was evaluated, the difference θ between the fiber orientation angles in the in-plane direction before and after peeling was 1 °, no defects were generated, and no wrinkles were generated when pasted again. Restackability was demonstrated.

(実施例4)
押付圧力2kgf/cmでエンボスフィルムを貼り付けた以外は実施例3と同じ方法でプリプレグを作製し、エンボスフィルムとプリプレグの接触面積を40%に調整した。エンボスフィルム貼付から12時間後のプリプレグについて貼り付き性を評価したところ、実施例3同様にアルミニウム平板からプリプレグは剥がれることはなく、良好な貼り付き性を示した。また、再積層性を評価したところ、プリプレグ同士は実施例3よりも容易に剥がすことが可能で、剥がす前後における面内方向の繊維配向角度の差θは0.5°であり、欠陥は生じておらず、再度貼り合わせた際に皺が生じることのない良好な再積層性を示した。
Example 4
A prepreg was prepared in the same manner as in Example 3 except that the embossed film was attached at a pressing pressure of 2 kgf / cm 2 , and the contact area between the embossed film and the prepreg was adjusted to 40%. When the stickiness was evaluated for the prepreg 12 hours after the embossing film was stuck, the prepreg was not peeled off from the aluminum flat plate as in Example 3, and showed good stickiness. Moreover, when the re-lamination property was evaluated, the prepregs can be peeled off more easily than in Example 3, and the difference θ between the fiber orientation angles in the in-plane direction before and after peeling is 0.5 °, and defects are generated. It showed good re-lamination properties without wrinkling when it was bonded again.

(比較例1)
押付圧力1kgf/cmでエンボスフィルムを貼り付けた以外は実施例1と同じ方法でプリプレグを作製し、エンボスフィルムとプリプレグの接触面積を10%に調整した。このプリプレグについて貼り付き性を評価したところ、5分後にアルミニウム平板からプリプレグの端部が剥がれ始め、8分後には完全にプリプレグが剥がれ落ちた。
(Comparative Example 1)
A prepreg was prepared in the same manner as in Example 1 except that the embossed film was attached at a pressing pressure of 1 kgf / cm 2 , and the contact area between the embossed film and the prepreg was adjusted to 10%. When the sticking property of this prepreg was evaluated, the end portion of the prepreg started to peel from the aluminum flat plate after 5 minutes, and the prepreg completely peeled off after 8 minutes.

(比較例2)
樹脂組成物1を使用したプリプレグの製造において、エンボスフィルムに代えて凹凸のないポリエチレンフィルムを押付圧力3kgf/cmで貼り付けることで、接触面積を80%に調整した。このプリプレグについて貼り付き性を評価したところ、実施例1〜4同様にアルミニウム平板からプリプレグは剥がれることはなく、良好な貼り付き性を示した。一方で、再積層性を評価したところ、プリプレグ同士は実施例1よりも剥がすことが困難で、剥がす前後における面内方向の繊維配向角度差は5°であり、再度貼り合わせた際に皺が生じた。
(Comparative Example 2)
In the production of the prepreg using the resin composition 1, the contact area was adjusted to 80% by attaching a polyethylene film having no irregularities in place of the embossed film at a pressing pressure of 3 kgf / cm 2 . When stickability was evaluated about this prepreg, the prepreg was not peeled off from the aluminum flat plate similarly to Examples 1-4, and showed favorable stickability. On the other hand, when the restackability was evaluated, it was difficult to peel the prepregs from Example 1, and the fiber orientation angle difference in the in-plane direction before and after peeling was 5 °. occured.

(比較例3)
押付圧力1kgf/cmでエンボスフィルムを貼り付けた以外は実施例3と同じ方法でプリプレグを作製し、エンボスフィルムとプリプレグの接触面積を10%に調整した。このプリプレグについて貼り付き性を評価したところ、3分後にアルミニウム平板からプリプレグの端部が剥がれ始め、6分後には完全にプリプレグが剥がれ落ちた。
(Comparative Example 3)
A prepreg was prepared in the same manner as in Example 3 except that the embossed film was attached at a pressing pressure of 1 kgf / cm 2 , and the contact area between the embossed film and the prepreg was adjusted to 10%. When the sticking property of this prepreg was evaluated, the end of the prepreg started to peel from the aluminum flat plate after 3 minutes, and the prepreg was completely peeled off after 6 minutes.

(比較例4)
樹脂組成物2を使用したプリプレグの製造において、エンボスフィルムに代えて凹凸のないポリエチレンフィルムを押付圧力3kgf/cmで貼り付けることで、接触面積を80%に調整した。このプリプレグについて貼り付き性を評価したところ、実施例1〜4同様にアルミニウム平板からプリプレグは剥がれることはなく、良好な貼り付き性を示した。一方で、再積層性を評価したところ、プリプレグ同士は実施例3よりも剥がすことが困難で、剥がす前後における面内方向の繊維配向角度差は4°であり、再度貼り合わせた際に皺が生じた。
(Comparative Example 4)
In the production of the prepreg using the resin composition 2, the contact area was adjusted to 80% by attaching a polyethylene film without unevenness in place of the embossed film at a pressing pressure of 3 kgf / cm 2 . When stickability was evaluated about this prepreg, the prepreg was not peeled off from the aluminum flat plate similarly to Examples 1-4, and showed favorable stickability. On the other hand, when the restackability was evaluated, the prepregs were more difficult to peel off than Example 3, and the fiber orientation angle difference in the in-plane direction before and after peeling was 4 °. occured.

(比較例5)
樹脂組成物として特許文献2(特開2014−15567号公報)の実施例1に記載の樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物の40℃における樹脂組成物の複素粘性率は2.5×10Pa・sであった。この樹脂組成物を用いて実施例1と同様の方法でプリプレグを作製し、エンボスフィルムとプリプレグの接触面積を70%に調整した。エンボスフィルム貼付から12時間後のプリプレグについて貼り付き性を評価したところ、貼り付け直後にアルミニウム平板からプリプレグの端部が剥がれ始め、1分後には完全にプリプレグが剥がれ落ちた。
(Comparative Example 5)
A resin composition described in Example 1 of Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-15567) was prepared as a resin composition. The complex viscosity of the resin composition at 40 ° C. of this resin composition was 2.5 × 10 4 Pa · s. Using this resin composition, a prepreg was produced in the same manner as in Example 1, and the contact area between the embossed film and the prepreg was adjusted to 70%. When the prepreg 12 hours after sticking the embossed film was evaluated for stickability, the end of the prepreg started to peel off from the aluminum flat plate immediately after sticking, and the prepreg was completely peeled off after 1 minute.

(比較例6)
樹脂組成物として特許文献3(特開2012−111957号公報)の実施例に記載の組成Aの樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物の40℃における樹脂組成物の複素粘性率は5.6×10Pa・sであった。この樹脂組成物を用いて実施例2と同様の方法でプリプレグを作製し、エンボスフィルムとプリプレグの接触面積を40%に調整した。エンボスフィルム貼付から12時間後のプリプレグについて貼り付き性を評価したところ、アルミニウム平板からプリプレグは剥がれることはなく、良好な貼り付き性を示したものの、再積層性を評価したところ、プリプレグ同士は実施例1よりも剥がすことが困難で、剥がす前後における面内方向の繊維配向角度差は5°であり、再度貼り合わせた際に皺が生じた。
(Comparative Example 6)
As a resin composition, a resin composition of composition A described in Examples of Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2012-111957) was prepared. The complex viscosity of the resin composition at 40 ° C. of this resin composition was 5.6 × 10 1 Pa · s. Using this resin composition, a prepreg was produced in the same manner as in Example 2, and the contact area between the embossed film and the prepreg was adjusted to 40%. When the prepreg was evaluated for prepregs 12 hours after sticking the embossed film, the prepreg was not peeled off from the aluminum flat plate and showed good stickiness, but when evaluating the re-lamination property, the prepregs were carried out. It was more difficult to peel off than Example 1, and the fiber orientation angle difference in the in-plane direction before and after peeling was 5 °, and wrinkles were generated when pasted again.

本発明によれば、強化繊維より構成される強化繊維シートに熱硬化性樹脂より構成される樹脂組成物を含浸させたプリプレグにおいて、少なくとも片側表面にカバーフィルムが貼り付けられており、プリプレグの表面とカバーフィルムの接触面積をプリプレグの表面積の40〜70%の範囲としたカバーフィルム貼付プリプレグであり、プリプレグを構成する樹脂組成物の温度40℃における複素粘性率ηが1.0×10〜1.0×10Pa・sの範囲であるプリプレグによって、カバーフィルム貼付から12時間後に成形作業性(貼り付け性、再積層性)の良好なプリプレグが得られる。 According to the present invention, in a prepreg obtained by impregnating a reinforcing fiber sheet composed of reinforcing fibers with a resin composition composed of a thermosetting resin, a cover film is attached to at least one surface, and the surface of the prepreg Is a cover film-attached prepreg in which the contact area of the cover film is in the range of 40 to 70% of the surface area of the prepreg, and the complex viscosity η * at a temperature of 40 ° C. of the resin composition constituting the prepreg is 1.0 × 10 2. With the prepreg in the range of ˜1.0 × 10 4 Pa · s, a prepreg having good molding workability (sticking property, re-lamination property) is obtained 12 hours after the cover film is pasted.

1・・・プリプレグ層
2・・・プリプレグ表面の樹脂
3・・・カバーフィルム
4・・・プリプレグ表面の樹脂とカバーフィルムの接触面
5・・・プリプレグ表面の樹脂とカバーフィルムが接触しないことで生じる空間
6・・・アルミニウム平板
7・・・2枚貼り合わされたプリプレグ
8・・・剥がす前の線A
9・・・剥がされた1枚のプリプレグ
10・・・剥がした後の線A
11・・・再度貼り合わせた2枚のプリプレグ
12・・・線B
13・・・線C
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Prepreg layer 2 ... Resin of prepreg surface 3 ... Cover film 4 ... Contact surface of resin of prepreg surface and cover film 5 ... By resin of prepreg surface and cover film not contacting Resulting space 6 ... Aluminum flat plate 7 ... Two prepregs bonded together 8 ... Line A before peeling
9 ... one prepreg peeled off 10 ... line A after peeling
11 ... Two prepregs bonded together 12 ... Line B
13 ... Line C

Claims (4)

強化繊維からなる強化繊維シートに熱硬化性樹脂組成物が含浸されてなるプリプレグの少なくとも片側表面にプリプレグの表面積の40〜70%が接触するカバーフィルムが貼り付けられてなるカバーフィルム貼付プリプレグであって、熱硬化性樹脂組成物の温度40℃における複素粘性率ηが1.0×10〜1.0×10Pa・sの範囲であるカバーフィルム貼付プリプレグ。 This is a cover film-attached prepreg in which a cover film that contacts 40 to 70% of the surface area of the prepreg is attached to at least one surface of a prepreg obtained by impregnating a reinforcing fiber sheet made of reinforcing fibers with a thermosetting resin composition. A cover film-attached prepreg having a complex viscosity η * at a temperature of 40 ° C. of the thermosetting resin composition in the range of 1.0 × 10 2 to 1.0 × 10 4 Pa · s. プリプレグ中の熱硬化性樹脂組成物の含有率が20〜50質量%である請求項1に記載のカバーフィルム貼付プリプレグ。   The cover film sticking prepreg according to claim 1, wherein the content of the thermosetting resin composition in the prepreg is 20 to 50% by mass. 強化繊維が炭素繊維を含む請求項1または2に記載のカバーフィルム貼付プリプレグ。   The cover film sticking prepreg according to claim 1 or 2, wherein the reinforcing fibers include carbon fibers. 強化繊維シートが織物材を含む請求項1〜3のいずれかに記載のカバーフィルム貼付プリプレグ。   The cover film sticking prepreg according to any one of claims 1 to 3, wherein the reinforcing fiber sheet includes a woven material.
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