JP2633136B2 - 難燃性フェノール系樹脂プリプレグ - Google Patents

難燃性フェノール系樹脂プリプレグ

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JP2633136B2
JP2633136B2 JP11219492A JP11219492A JP2633136B2 JP 2633136 B2 JP2633136 B2 JP 2633136B2 JP 11219492 A JP11219492 A JP 11219492A JP 11219492 A JP11219492 A JP 11219492A JP 2633136 B2 JP2633136 B2 JP 2633136B2
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phenolic resin
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義昭 久保田
良明 平井
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接着性および加工性に
優れ、熱硬化性であって、燃焼時のヒートリリース(熱
放散)およびスモークリリース(発煙)が少なく、航空
機、車両、船舶、建築物などの内装材および構造材の製
造に好適な難燃性フェノール系樹脂プリプレグに関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、航空機の内装材は、火災時の乗客
の安全性確保のため、難燃性、即ち燃焼時におけるヒー
トリリースおよびスモークリリースの低い材料が求めら
れている。特に、航空機の内装に用いるパネルには、ノ
ーメックス(Nomex:デュポン社製芳香族ポリアミ
ド不織布)ハニカムやガラス繊維、ケブラー繊維もしく
は炭素繊維で強化されたプラスチック表面材料が多く用
いられており、これらの材料の難燃化が必要とされてい
る。
【0003】従来、これらの強化材の織物に、マトリッ
クス樹脂として、エポキシ樹脂を含浸させてプリプレグ
となし、ハニカムに加圧加熱してハニカムサンドウィッ
チパネルとしていた。しかし、エポキシ樹脂は、接着性
は良好であるが、燃焼時のヒートリリースおよびスモー
クリリースが大きくて好ましくない。
【0004】また、マトリックス樹脂としてフェノール
樹脂を用いることも試みられたが、フェノール樹脂は低
スモークリリースではあるが、ヒートリリースが大き
く、しかもハニカムパネルの表面材に用いた場合には接
着剥離強度が低いという欠点がある。
【0005】そこで、接着剥離強度の向上を図るため
に、熱硬化性フェノール系樹脂にポリビニルブチラール
を添加混合する方法が知られている。しかしながら、ポ
リビニルブチラール成分は接着性は改善する効果はある
ものの、難燃性を低下させるため、その配合量は制限さ
れ充分な接着効果を得ることができなかった。
【0006】更に、本発明者らは特願平2−28307
9号(特開平4−159357号)において、熱硬化性フ
ェノール樹脂とポリビニルブチラールとの混合物に特定
の難燃剤を添加した難燃性フェノール系樹脂組成物を用
いたプリプレグを提案したが、難燃剤の添加によるスモ
ークリリースの増大が避けられないという問題点があっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、上述の
問題点に鑑み鋭意研究した結果、熱硬性フェノール系樹
脂とポリビニルブチラールとからなる樹脂組成物を基材
に含浸してなるプリプレグにおいて、プリプレグの表層
部と内層部との組成比率を変えることにより、難燃性を
低下させることなく、接着性に優れたプリプレグが得ら
れることを見出し本発明を完成した。本発明の目的は、
極めて接着性に優れ且つ難燃性の良好な難燃性フェノー
ル系樹脂プリプレグを提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の難燃性フェノー
ル系樹脂プリプレグは、熱硬化性フェノール系樹脂とポ
リビニルブチラールとからなる樹脂組成物を基材に充填
してなるプリプレグにおいて、前記樹脂組成物は表層部
と内層部との組成比率が異なり、表層部におけるポリビ
ニルブチラール成分の組成比率が内層部におけるそれよ
りも大きいことを特徴とするものである。
【0009】本発明において、熱硬化性フェノール系樹
脂とは、アルデヒド類とフェノール類から製造される樹
脂であり、例えばレゾールを挙げることができる。また
本発明においては、熱硬化性フェノール系樹脂として粒
状又は粉末状をした特殊フェノール樹脂(例えば、商品
名「ベルパール」、鐘紡製)を用いてもよく、あるいは
ノボラックをレゾールと併用したものでもよい。
【0010】本発明に用いられるポリビニルブチラール
としては、例えば、ポリビニルアルコールにブチルアル
デヒドを反応させて得られるポリビニルアセタール樹脂
を挙げることができる。
【0011】本発明に用いられるポリビニルブチラール
は、通常、ビニルブチラール成分とビニルアルコール成
分および酢酸ビニル成分の3成分を有しているが、特に
第4成分としてカルボキシル変性されたものは、特に高
接着性となり好ましいものである。
【0012】本発明に用いる樹脂組成物は、熱硬化性フ
ェノール系樹脂の割合が多ければ多いほど難燃性が高く
なり、ポリビニルブチラールの割合が多ければ多いほど
接着性が向上する傾向にある。したがって本発明におい
ては、表層部ではポリビニルブチラールの割合を多く
し、内層部ではポリビニルブチラールの割合を少なくす
るものである。
【0013】表層部及び内層部における樹脂の組成比率
は、所望する難燃性及び接着性に応じて適宜設定すれば
よいが、本発明では、ポリビニルブチラールの組成比率
は、両者を合わせた重量に対し、表層部においては好ま
しくは5〜20重量%、内層部においては好ましくは6
重量%以下であり、表層部のポリビニルブチラールの組
成比率は内層部のポリビニルブチラールの組成比率の
1.5倍以上が好適である。また、内層部の樹脂はポリ
ビニルブチラールを混合していないものであってもよ
い。ポリビニルブチラールの成分割合が多過ぎる場合に
は、樹脂組成物の粘度が高くなり、基材への含浸が困難
となる。
【0014】本発明の樹脂組成物には、前述の2種類の
樹脂以外に、他の有機成分、無機成分、添加剤、着色剤
および安定剤等を配合してもよい。
【0015】本発明の難燃性フェノール系樹脂プリプレ
グは、例えば次のようにして製造することができる。即
ち、先ず、所望の燃焼特性を設計し、熱硬化性フェノー
ル系樹脂とポリビニルブチラールとの組成比率を設定す
る。例えば、熱硬化性フェノール系樹脂をa重量部、ポ
リビニルブチラールをb重量部と設定する。次に、この
ポリビニルブチラールb重量部を、c重量部とd重量部
とに分割し、それぞれ熱硬化性フェノール系樹脂a重量
部を2分の1づつに分割したものと混合して、樹脂組成
物C及び樹脂組成物Dを作成する。この時、dはcより
も大きい値とする。次いで、樹脂組成物Cを基材として
のガラスクロスに含浸した後樹脂組成物Dを含浸する
か、樹脂組成物Cを基材に含浸した後オーブンで乾燥さ
せてから樹脂組成物Dを含浸するか、あるいは樹脂組成
物Cを通常の方法で基材に含浸した後樹脂組成物Dをコ
ーティングすることによって、本発明の難燃性フェノー
ル系樹脂プリプレグを得ることができる。しかし、これ
らの方法に限定されるものではなく、プリプレグの表層
部と内層部とに、熱硬化性フェノール系樹脂とポリビニ
ルブチラールとの組成比率に差ができる方法であれば、
いかなる方法であってもよい。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。なおその前に、本明細書における種々の特性値
の測定方法について記述する。
【0017】<ヒートリリース>米国連邦規格FAR
(Federal Acquisition Regu
lation)25.853(A)に基づいて測定した
サンドウィッチパネルのヒートリリースで、2分間のト
ータル値で評価した。
【0018】<スモークリリース>NBS法(ASTM
−E−662)のフレーム法で測定したサンドウィッチ
パネルでのDs値である。チェンバー内の透過率がT%
のとき、Ds値は下記式で求められる。 Ds=131 log(100/T)
【0019】<接着剥離強度(ドラムピール強度)>ド
ラムピール法(MIL−STD−401 B法)によ
り、得られたハニカムサンドウィッチパネルについて測
定した。
【0020】実施例1〜3 フェノール系樹脂としてショウノールBRS−325
(昭和高分子製、樹脂濃度62%)をMEKで希釈し、
樹脂濃度50%のワニス1を得た。一方、ポリビニルブ
チラールとしてデンカブチラール6000EP(電気化
学工業製、重合度2400、カルボキシル変性タイプ、
10%MEK溶液)をそのまま用いワニス2とした。次
に、ワニス1とワニス2とをフェノール系樹脂とポリビ
ニルブチラールとの組成比率が表1に示す如き値となる
ような割合で、KI冷却ジャケット及びホモディスパー
を装着した溶解釜に投入し、攪拌溶解して、表層部用及
び内層部用の樹脂組成物をそれぞれ得た。
【0021】得られた内層部用の樹脂組成物をガラスク
ロスKS181/920NM(鐘紡製)に含浸した後、
乾燥機により100℃で20分乾燥した。続いて表層部
用の樹脂組成物を含浸した後、乾燥機により100℃で
20分乾燥しプリプレグを得た。
【0022】次に、得られたプリプレグをノーメックス
製ハニカム、SAH1/8−3.0(昭和飛行機工業
製)の両側に貼り合わせ、減圧下で加圧加熱して、ハニ
カムサンドウィッチパネルを製造した。
【0023】得られたハニカムサンドウィッチパネルの
ヒートリリース、スモークリリース、ドラムピール強度
は表2に示す通りであった。接着剥離強度は表層部のポ
リビニルブチラールの組成比率の大きいものほど良好で
あった。
【0024】比較例1 ワニス1とワニス2とを、フェノール系樹脂とポリビニ
ルブチラールの混合割合が95:5となるように溶解釜
に投入し、攪拌溶解して樹脂組成物を得た。得られた樹
脂組成物を内層部用及び表層部用の樹脂組成物として用
いた以外は、実施例と同様にしてプリプレグとなし、更
に実施例と同様にしてハニカムサンドウィッチパネルを
得た。
【0025】得られたハニカムサンドウィッチパネルの
ヒートリリース、スモークリリース、ドラムピール強度
は表2に示す通りであった。接着性の悪いものであっ
た。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【発明の効果】本発明のプリプレグは、内層部よりも表
層部にポリビニルブチラール成分の多い樹脂組成物を充
填したため、同等の燃焼特性を有する場合、より接着性
の優れたものとなる。本発明のプリプレグは、接着性に
極めて優れ且つ難燃性であるため、航空機、車両、船
舶、建築物などの内装材および構造材の製造に極めて好
適なものである。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱硬化性フェノール系樹脂とポリビニル
    ブチラールとからなる樹脂組成物を基材に充填してなる
    プリプレグにおいて、前記樹脂組成物の表層部と内層部
    との組成比率が異なり、表層部におけるポリビニルブチ
    ラール成分の組成比率が内層部におけるそれよりも大き
    いことを特徴とする難燃性フェノール系樹脂プリプレ
    グ。
  2. 【請求項2】 表層部におけるポリビニルブチラールの
    組成比率が内層部よりも1.5倍以上大きいことを特徴
    とする請求項1記載の熱硬化性フェノール系樹脂プリプ
    レグ
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