JP6211875B2 - Prepreg and manufacturing method thereof - Google Patents

Prepreg and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP6211875B2
JP6211875B2 JP2013205766A JP2013205766A JP6211875B2 JP 6211875 B2 JP6211875 B2 JP 6211875B2 JP 2013205766 A JP2013205766 A JP 2013205766A JP 2013205766 A JP2013205766 A JP 2013205766A JP 6211875 B2 JP6211875 B2 JP 6211875B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
prepreg
carbon atoms
polyarylate resin
varnish
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2013205766A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015067813A (en
Inventor
浩治 今西
浩治 今西
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.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Priority to JP2013205766A priority Critical patent/JP6211875B2/en
Publication of JP2015067813A publication Critical patent/JP2015067813A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6211875B2 publication Critical patent/JP6211875B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Description

本発明は、耐熱性に優れ、短時間で成形可能なプリプレグに関するものである。   The present invention relates to a prepreg that has excellent heat resistance and can be molded in a short time.

プラスチックは金属と比較して軽量ではあるが、強度・弾性率が低いため、構造用材料としては用途が限定される場合が多い。そこで、ガラス繊維や炭素繊維のような弾性率の高い繊維状材料と複合化することにより、軽量で強度の高い材料として用いられる。こうした複合材料において、繊維の混入方法には大きく2種類ある。細かく切断した繊維を均一にまぶす方法と、繊維に方向性を持たせたままプラスチックに含浸させる方法である。
後者の場合の複合材料は、一般にプリプレグと呼ばれる中間基材の形態から成形し最終形態とされている。この場合、プリプレグを構成するマトリックス樹脂としては、プリプレグを積層するのに必要な適度の粘着性や柔軟性を有する熱硬化性樹脂が用いられている。
Although plastic is lighter than metal, its strength and elastic modulus are low, so that its use is often limited as a structural material. Therefore, it is used as a lightweight and high-strength material by combining with a fibrous material having a high elastic modulus such as glass fiber or carbon fiber. In such a composite material, there are two types of fiber mixing methods. There are a method of evenly pulverizing finely cut fibers and a method of impregnating plastics with the fibers having directionality.
The composite material in the latter case is molded from the form of an intermediate substrate generally called a prepreg to obtain a final form. In this case, as the matrix resin constituting the prepreg, a thermosetting resin having appropriate tackiness and flexibility necessary for laminating the prepreg is used.

プリプレグに用いられるのは、エポキシ樹脂に代表される熱硬化性樹脂であり、耐熱性、耐溶剤性、機械的特性に優れる等の特徴を有している。しかし、十分な性能を発現するためには、加熱によって反応させ、硬化させることが必要である。そのためには数十分間、加圧しながら加熱する必要があり、比較的簡単な形状の成形体においても成形サイクルが長くなるという問題がある。
また、プリプレグの製造方法は、強化材の繊維に方向性を持たせた状態でマトリックス樹脂を含浸させる方法が主として用いられている。この方法で得られる複合材料は強度に異方性があり、繊維の方向の引張りには強いが、繊維と直角方向の引張りには弱くなる。そのため、繊維方向が異なるように複数枚のプリプレグを重ね合せることが行なわれる。このような単純な積層では、層同士の接着強度の不足が問題(層間剥離、デラミネーション)となることが多い。
What is used for the prepreg is a thermosetting resin typified by an epoxy resin, and has characteristics such as excellent heat resistance, solvent resistance, and mechanical properties. However, in order to develop sufficient performance, it is necessary to react and cure by heating. For this purpose, it is necessary to heat while applying pressure for several tens of minutes, and there is a problem that a molding cycle becomes long even in a molded body having a relatively simple shape.
In addition, as a method for producing a prepreg, a method in which a matrix resin is impregnated in a state in which a fiber of a reinforcing material has directionality is mainly used. The composite material obtained by this method has anisotropy in strength and is strong in pulling in the fiber direction, but weak in pulling in a direction perpendicular to the fiber. Therefore, a plurality of prepregs are overlaid so that the fiber directions are different. In such a simple lamination, a lack of adhesive strength between layers often becomes a problem (delamination or delamination).

その対策として、特許文献1にはエポキシ樹脂組成物と強化繊維とからなるプリプレグ表面に熱可塑性樹脂の微粒子を分散した構造を有するプリプレグが提案されている。
あるいは、特許文献2および3には、熱可塑性樹脂のフィルムを繊維強化プリプレグの表面に配して積層することで、層間強度の改善する手法が提案されている。
しかし、これらの方法では層間強度を向上しているが、熱硬化性樹脂を反応させるため、賦型に時間がかかる問題は解決できていない。
As a countermeasure, Patent Document 1 proposes a prepreg having a structure in which fine particles of thermoplastic resin are dispersed on the surface of a prepreg composed of an epoxy resin composition and reinforcing fibers.
Alternatively, Patent Documents 2 and 3 propose a technique for improving interlayer strength by disposing a thermoplastic resin film on the surface of a fiber reinforced prepreg and laminating.
However, although these methods improve the interlayer strength, the problem of taking a long time for molding cannot be solved because the thermosetting resin is reacted.

特開昭63−170428号公報JP-A 63-170428

特開昭51−58484号公報JP 51-58484 A

特開昭60−231738号公報JP-A-60-231738

本発明は、強化繊維クロスにポリアリレート樹脂を含浸または塗布したプリプレグであって、耐熱性に優れ、短時間で成形可能なプリプレグを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a prepreg in which a reinforcing fiber cloth is impregnated or coated with a polyarylate resin, which has excellent heat resistance and can be molded in a short time.

本発明者は、このような課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。
すなわち本発明の要旨は下記のとおりである。
(1)強化繊維クロスに下記一般式(I)および(II)で示される構造を含み、かつそのモル比が0.10≦{(I)/[(I)+(II)]}≦0.90の範囲であるポリアリレート樹脂を含浸または塗布してなるプリプレグであって、前記ポリアリレート樹脂のガラス転移温度が200℃以上320℃未満であるプリプレグ。
〔一般式(I)中、Wは、単結合、酸素原子、硫黄原子、アルキレン基、アルキリデン基、ハロ置換アルキレン基、カルボニル基、スルホニル基、カルボキシルアルキレン基、カルボキシルアルキリデン基、アルコキシカルボニルアルキレン基、アルコキシカルボニルアルキリデン基、フルオレン基、イサチン基、フタルイミジン基、アルキルシランジイル基、ジアルキルシランジイル基からなる群より選ばれ、Arは、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、オキシジフェニレン基、炭素数3〜7の環状炭化水素基からなる群から選ばれ、R 、R 、R およびR は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜20の脂環族炭化水素基、炭素数1〜20の芳香族炭化水素基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基からなる群より選ばれる。〕
〔一般式(II)中、Arは、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、オキシジフェニレン基、炭素数3〜7の環状炭化水素基からなる群から選ばれ、R 11 、R 12 、R 13 、およびR 14 は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜20の脂環族炭化水素基、炭素数1〜20の芳香族炭化水素基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基からなる群より選ばれ、R 15 およびR 16 は、各々独立に水素原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜20の脂環族炭化水素基、炭素数1〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン化アルキル基からなる群より選ばれ、kは2〜12の整数である。〕
(2)強化繊維クロスを構成する強化繊維が、ガラス繊維、または炭素繊維である(1)のプリプレグ。
(3)(1)または(2)のプリプレグを積層してなる板状成形体。
(4)ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化芳香族炭化水素、アミド化合物、エーテル化合物、ケトン化合物およびハロゲン基を含まない芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも1種類を溶媒とし、常温で固形分濃度10質量%以上となるようポリアリレート樹脂を溶解しワニスを得て、前記ワニスを強化繊維ワニスに含浸または塗布した後、乾燥する(1)または(2)のプリプレグの製造方法。
The inventor of the present invention has reached the present invention as a result of intensive studies to solve such problems.
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) The reinforcing fiber cloth includes a structure represented by the following general formulas (I) and (II), and the molar ratio thereof is 0.10 ≦ {(I) / [(I) + (II)]} ≦ 0 A prepreg obtained by impregnating or coating a polyarylate resin in the range of 90. The glass transition temperature of the polyarylate resin is 200 ° C or higher and lower than 320 ° C.
[In general formula (I), W is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, an alkylene group, an alkylidene group, a halo-substituted alkylene group, a carbonyl group, a sulfonyl group, a carboxyl alkylene group, a carboxyl alkylidene group, an alkoxycarbonylalkylene group, Selected from the group consisting of alkoxycarbonylalkylidene group, fluorene group, isatin group, phthalimidine group, alkylsilanediyl group, dialkylsilanediyl group, Ar is phenylene group, biphenylene group, naphthylene group, oxydiphenylene group, carbon number 3 Selected from the group consisting of ˜7 cyclic hydrocarbon groups, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-20 aliphatic hydrocarbon group, a carbon number 1-20 alicyclic hydrocarbon groups, C1-C20 aromatic hydrocarbon groups, B group, selected from the group consisting of halogenated alkyl groups. ]
[In the general formula (II), Ar is selected from the group consisting of a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, an oxydiphenylene group, and a cyclic hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms; R 11 , R 12 , R 13 , And R 14 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms. R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an alicyclic group having 1 to 20 carbon atoms. It is chosen from the group which consists of a hydrocarbon group, a C1-C20 aromatic hydrocarbon group, and a halogenated alkyl group, and k is an integer of 2-12. ]
(2) The prepreg according to (1), wherein the reinforcing fibers constituting the reinforcing fiber cloth are glass fibers or carbon fibers.
(3) A plate-like molded body obtained by laminating the prepreg of (1) or (2).
(4) At least one selected from halogenated hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons, amide compounds, ether compounds, ketone compounds and aromatic hydrocarbons not containing a halogen group as a solvent, and a solid content concentration of 10 mass at room temperature The method for producing a prepreg according to (1) or (2), wherein the polyarylate resin is dissolved so as to be at least% to obtain a varnish, and the varnish is impregnated or applied to a reinforcing fiber varnish and then dried.

本発明によれば、強化繊維クロスにポリアリレート樹脂を含浸または塗布したプリプレグであって、耐熱性に優れ、短時間で成形可能なプリプレグが得られる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a prepreg which impregnated or apply | coated the polyarylate resin to the reinforced fiber cloth, Comprising: The prepreg which is excellent in heat resistance and can be shape | molded in a short time is obtained.

本発明に用いられるポリアリレート樹脂とは、芳香族ジカルボン酸またはその誘導体と、ビスフェノールまたはその誘導体とよりなり、その構造単位として下記一般式(I)および(II)で示される構造を含む芳香族ポリエステル重合体であり、溶液重合、溶融重合、界面重合などの方法により製造される。   The polyarylate resin used in the present invention is composed of an aromatic dicarboxylic acid or a derivative thereof and a bisphenol or a derivative thereof, and an aromatic having a structure represented by the following general formulas (I) and (II) as a structural unit. It is a polyester polymer and is produced by methods such as solution polymerization, melt polymerization, and interfacial polymerization.

一般式(I)中、Wは、単結合、酸素原子、硫黄原子、アルキレン基、アルキリデン基、ハロ置換アルキレン基、カルボニル基、スルホニル基、カルボキシルアルキレン基、カルボキシルアルキリデン基、アルコキシカルボニルアルキレン基、アルコキシカルボニルアルキリデン基、フルオレン基、イサチン基、フタルイミジン基、アルキルシランジイル基、ジアルキルシランジイル基からなる群より選ばれ、Arは、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、オキシジフェニレン基、炭素数3〜7の環状炭化水素基からなる群から選ばれ、R、R、RおよびRは、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜20の脂環族炭化水素基、炭素数1〜20の芳香族炭化水素基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基からなる群より選ばれる。 In general formula (I), W is a single bond, oxygen atom, sulfur atom, alkylene group, alkylidene group, halo-substituted alkylene group, carbonyl group, sulfonyl group, carboxyl alkylene group, carboxyl alkylidene group, alkoxycarbonylalkylene group, alkoxy. Carbonylalkylidene group, fluorene group, isatin group, phthalimidine group, alkylsilanediyl group, dialkylsilanediyl group, Ar is selected from the group consisting of phenylene group, biphenylene group, naphthylene group, oxydiphenylene group, 3 to 3 carbon atoms Selected from the group consisting of 7 cyclic hydrocarbon groups, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 carbon atom. -20 alicyclic hydrocarbon group, C1-C20 aromatic hydrocarbon group, nitro And a group selected from the group consisting of halogenated alkyl groups.

中でも、下記一般式(II)との組み合わせで用いる際に、良好な溶解性を有し、耐熱性を高める効果が優れる点で、Wは、単結合、硫黄原子、アルキレン基、アルキリデン基が好ましく、Arは、フェニレン基であることが好ましく、R、R、RおよびRは、各々独立に水素原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基であることが特に好ましい。 Among these, W is preferably a single bond, a sulfur atom, an alkylene group or an alkylidene group in that it has good solubility and is excellent in the effect of improving heat resistance when used in combination with the following general formula (II). , Ar is preferably a phenylene group, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are preferably each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, It is especially preferable that it is 1-4 aliphatic hydrocarbon groups.

一般式(I)で示される構造に、ビスフェノール類残基を導入するためのビスフェノール成分としては、例えば4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、N−フェニル−3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フタルイミジン、N−メチル−3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フタルイミジン等が挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよいし、あるいは2種類以上混合して使用してもよい。上記の中でも、前記溶解性、耐熱性の観点から、2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン(BPC)、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(TMBPA)を好ましく用いることができる。   Examples of the bisphenol component for introducing a bisphenol residue into the structure represented by the general formula (I) include 4,4′-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2 -Bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) Propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) propane, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'- Dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4′-dihydroxydiphenyl ketone, 9,9-bis (4- Droxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, N-phenyl-3,3-bis (4-hydroxyphenyl) phthalimidine, N-methyl-3,3-bis ( 4-hydroxyphenyl) phthalimidine and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Among the above, from the viewpoints of solubility and heat resistance, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (BPA), 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane (BPC), 2, 2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane (TMBPA) can be preferably used.

一般式(II)中、Arは、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、オキシジフェニレン基、炭素数3〜7の環状炭化水素基からなる群から選ばれ、R11、R12、R13およびR14は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜20の脂環族炭化水素基、炭素数1〜20の芳香族炭化水素基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基からなる群より選ばれ、R15およびR16は、各々独立に水素原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜20の脂環族炭化水素基、炭素数1〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン化アルキル基からなる群より選ばれ、kは2〜12の整数である。 In general formula (II), Ar is selected from the group consisting of a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, an oxydiphenylene group, and a cyclic hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms, and R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, Selected from the group consisting of a nitro group and a halogenated alkyl group, and R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms. Selected from the group consisting of a group, an aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a halogenated alkyl group, and k is an integer of 2 to 12.

中でも、下記一般式(I)との組み合わせで用いる際に、良好な溶解性を有し、またガラス転移温度を高める効果の高い点で、Arはフェニレン基であることが好ましく、テレフタル酸、イソフタル酸を等モル量で用いることが特に好ましい。R11、R12
13およびR14は、各々独立に水素原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基であることが特に好ましい。R15およびR16は、各々独立に水素原子あるいはメチル基であることが好ましく、kは5であることが好ましい。
Among them, when used in combination with the following general formula (I), Ar is preferably a phenylene group from the viewpoint of having good solubility and a high effect of increasing the glass transition temperature. It is particularly preferred to use the acid in equimolar amounts. R 11 , R 12 ,
R 13 and R 14 are each independently preferably a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. R 15 and R 16 are preferably each independently a hydrogen atom or a methyl group, and k is preferably 5.

一般式(II)で示される構造に、ビスフェノール類残基を導入するためのビスフェノール成分としては、例えば1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリエチルシクロヘキサン等が挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよいし、あるいは2種類以上混合して使用してもよい。上記の中でも、前記溶解性、耐熱性の観点から、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(BPZ)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(BPTMC)、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサンを好ましく用いることができる。   Examples of the bisphenol component for introducing a bisphenol residue into the structure represented by the general formula (II) include 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane and 1,1-bis (4-hydroxy-3). , 5-dimethylphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4-hydroxy-3) , 5-dimethylphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, Examples thereof include 1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-triethylcyclohexane. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoints of solubility and heat resistance, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane (BPZ), 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane (BPTMC) and 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) cyclohexane can be preferably used.

一般式(I)および(II)で示される構造に芳香族ジカルボン酸残基を導入するための芳香族ジカルボン酸成分としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、クロルフタル酸、ニトロフタル酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、メチルテレフタル酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、2,2’−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルフォンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルイソプロピリデンジカルボン酸、1,2−ビス(4−カルボキシフェノキシ)エタン、5−ナトリウムスルホイソフタル酸等が挙げられる。中でも、テレフタル酸およびイソフタル酸が好ましく、溶剤に対する溶解性の観点から、両者を混合して用いることが特に好ましい。その場合、混合比率は(テレフタル酸/イソフタル酸)=100/0〜0/100(モル%)の範囲の任意であるが、好ましくは80/20〜10/90(モル%)、より好ましくは60/40〜25/75(モル%)の範囲とすると得られるポリアリレート樹脂の溶解性が優れたものとなる。   Examples of the aromatic dicarboxylic acid component for introducing an aromatic dicarboxylic acid residue into the structure represented by the general formulas (I) and (II) include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, chlorophthalic acid, nitrophthalic acid, , 5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, methyl terephthalic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 2,2'-biphenyl Dicarboxylic acid, 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4′-diphenylmethane dicarboxylic acid, 4,4′-diphenylsulfone dicarboxylic acid, 4,4′-diphenylisopropylidenedicarboxylic acid, 1,2-bis (4- Carboxyphenoxy) ethane, 5-sodium sulfoisophthalic acid, etc. It is. Among these, terephthalic acid and isophthalic acid are preferable, and it is particularly preferable to use a mixture of both from the viewpoint of solubility in a solvent. In that case, the mixing ratio is arbitrarily in the range of (terephthalic acid / isophthalic acid) = 100/0 to 0/100 (mol%), preferably 80/20 to 10/90 (mol%), more preferably If the range is 60/40 to 25/75 (mol%), the resulting polyarylate resin has excellent solubility.

また、本発明の特性や効果を損なわない範囲で、脂肪族ジカルボン酸類を用いてもよい。脂肪族ジカルボン酸類としては、特に限定されず、ジカルボキシメチルシクロヘキサン、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、ドデカン二酸等を挙げることができる。   Moreover, you may use aliphatic dicarboxylic acids in the range which does not impair the characteristic and effect of this invention. The aliphatic dicarboxylic acids are not particularly limited, and examples thereof include dicarboxymethylcyclohexane, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, and dodecanedioic acid.

上記ポリアリレート樹脂には、本発明の特性や効果を損なわない範囲で、脂肪族グリコール類やジヒドロキシベンゼンを用いてもよい。脂肪族グリコール類としては、特に限定されず、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジール、ノナンジオール、デカンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、同プロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールSのエチレンオキサイド付加物等を、ジヒドロキシベンゼンとしては、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコールを挙げることができる。   As the polyarylate resin, aliphatic glycols and dihydroxybenzene may be used as long as the characteristics and effects of the present invention are not impaired. Aliphatic glycols are not particularly limited, but ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, nonanediol, decanediol, cyclohexanedimethanol, ethylene oxide adducts of bisphenol A, and propylene oxide adducts thereof Examples of dihydroxybenzenes such as ethylene oxide adducts of bisphenol S, hydroquinone, resorcinol, and catechol.

本発明で用いるポリアリレート樹脂において、一般式(I)と(II)で示される構造のモル比は下記式を満足する必要がある
0.10≦{(I)/[(I)+(II)]}≦0.90
In the polyarylate resin used in the present invention, the molar ratio of the structures represented by the general formulas (I) and (II) needs to satisfy the following formula.
0.10 ≦ {(I) / [(I) + (II)]} ≦ 0.90

上記モル比は0.15〜0.85であることがより好ましく、0.20〜0.80であることがさらに好ましい。モル比が0.10未満であると、用いるポリアリレート樹脂の有機溶剤への溶解性が不十分なものとなり、ポリアリレート樹脂の耐熱性が劣ったものとなる。モル比が0.90を超えると耐熱性は十分であるが、有機溶剤への溶解性が不十分なものとなる。   The molar ratio is more preferably 0.15 to 0.85, and further preferably 0.20 to 0.80. When the molar ratio is less than 0.10, the solubility of the polyarylate resin to be used in the organic solvent becomes insufficient, and the heat resistance of the polyarylate resin becomes inferior. When the molar ratio exceeds 0.90, the heat resistance is sufficient, but the solubility in an organic solvent is insufficient.

本発明で用いるポリアリレート樹脂は、フェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタンの60/40(質量比)の混合液に濃度1g/dlとなるように溶解した樹脂溶液の、温度25℃におけるインヘレント粘度が0.40〜1.20dl/gであることが好ましく、0.45〜1.00dl/gであることがより好ましい。インヘレント粘度は分子量の指標であるが、本発明において、用いるポリアリレート樹脂のインヘレント粘度が 0.40dl/g未満であると得られるプリプレグの機械的特性が劣ったものとなる。インヘレント粘度が1.20dl/gを超えると、用いるポリアリレート樹脂を有機溶剤に溶解した際にワニスの粘度が高まり、含浸性や塗工性が悪くなることがあり好ましくない。   The polyarylate resin used in the present invention is a resin solution having a concentration of 1 g / dl dissolved in a 60/40 (mass ratio) mixture of phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane at a temperature of 25 ° C. The inherent viscosity in is preferably 0.40 to 1.20 dl / g, and more preferably 0.45 to 1.00 dl / g. Inherent viscosity is an index of molecular weight, but in the present invention, if the inherent viscosity of the polyarylate resin used is less than 0.40 dl / g, the mechanical properties of the prepreg obtained are inferior. If the inherent viscosity exceeds 1.20 dl / g, the viscosity of the varnish increases when the polyarylate resin to be used is dissolved in an organic solvent, and the impregnation property and coating property are deteriorated.

ポリアリレート樹脂のインヘレント粘度、すなわち分子量を所定の範囲とするには、重合時間を調節することで反応率を制御し分子量を調整する方法、芳香族ジカルボン酸成分あるいは二価フェノール成分のモノマーの配合比率をいずれかの成分をわずかに過剰に配合して重合することで分子量を調整する方法、反応性官能基を分子中に1つだけ有するアルコール類やフェノール類、あるいは、カルボン酸類を末端封鎖剤としてモノマーとともに添加して分子量を調整する方法などが挙げられる。これらの中では末端封鎖剤を添加する方法が分子量の制御をしやすく好適である。   In order to keep the inherent viscosity of the polyarylate resin, that is, the molecular weight within a predetermined range, the method of adjusting the molecular weight by controlling the reaction rate by adjusting the polymerization time, the blending of monomer of aromatic dicarboxylic acid component or dihydric phenol component A method of adjusting the molecular weight by polymerizing with a slight excess of any of the components, alcohols or phenols having only one reactive functional group in the molecule, or end-capping agents with carboxylic acids And a method of adjusting the molecular weight by adding together with the monomer. Among these, the method of adding a terminal blocking agent is preferable because the molecular weight can be easily controlled.

前記末端封鎖剤としては、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ドデシルアルコール、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等のアルコール類、フェノール、クレゾール、2,6−キシレノール、2,4−キシレノール、p−tert−ブチルフェノール、クミルフェノール等のフェノール類や、安息香酸、メチル安息香酸、ナフトエ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、オレイン酸、ステアリン酸等のカルボン酸類、あるいはそれらの誘導体が挙げられる。   Examples of the end-capping agent include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol, pentanol, hexanol, dodecyl alcohol, stearyl alcohol, benzyl alcohol, phenethyl alcohol, phenol, cresol and the like. , 2,6-xylenol, 2,4-xylenol, p-tert-butylphenol, cumylphenol and other phenols, benzoic acid, methylbenzoic acid, naphthoic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oleic acid, stearic acid And the like, or derivatives thereof.

本発明で用いるポリアリレート樹脂は、ガラス転移温度が200℃以上320℃未満であり、210℃以上310℃未満であることが好ましく、220℃以上300℃未満であることがより好ましく、230℃以上290℃未満であることがさらに好ましい。ガラス転移温度を所定範囲とすることで、耐熱性を有し、かつ接着性にも優れるプリプレグとすることができる。ガラス転移温度が200℃未満であると、得られるプリプレグが耐熱性が劣ったものとなり、ガラス転移温度が320℃以上であるとプリプレグを積層する際の接着性に劣る。   The polyarylate resin used in the present invention has a glass transition temperature of 200 ° C. or higher and lower than 320 ° C., preferably 210 ° C. or higher and lower than 310 ° C., more preferably 220 ° C. or higher and lower than 300 ° C., more preferably 230 ° C. or higher. More preferably, it is less than 290 degreeC. By setting the glass transition temperature within a predetermined range, a prepreg having heat resistance and excellent adhesiveness can be obtained. When the glass transition temperature is less than 200 ° C., the obtained prepreg is inferior in heat resistance, and when the glass transition temperature is 320 ° C. or more, the adhesiveness when the prepreg is laminated is inferior.

本発明で用いるポリアリレート樹脂には、その特性を損なわない範囲で、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、燐系酸化防止剤等を添加してもよい。   To the polyarylate resin used in the present invention, a hindered phenol-based antioxidant, a hindered amine-based antioxidant, a thioether-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, or the like may be added as long as the characteristics are not impaired. .

本発明で用いるポリアリレート樹脂は、有機溶剤に溶解することで、ワニスとして使用可能である。溶解時の固形分濃度は任意に決めることができる。   The polyarylate resin used in the present invention can be used as a varnish by dissolving in an organic solvent. The solid content concentration at the time of dissolution can be arbitrarily determined.

本発明において、用いるポリアリレート樹脂として、前記一般式(I)と(II)で示される構造のモル比を0.10≦{(I)/[(I)+(II)]}≦0.90となるように重合しポリアリレート樹脂を得ることで、有機溶剤に対する溶解性が特に優れたものとなる。このようなポリアリレート樹脂は、特にハロゲン化炭化水素、ハロゲン化芳香族炭化水素、アミド化合物、エーテル化合物、ケトン化合物および芳香族炭化水素等の有機溶剤に好適に溶解が可能であり、得られるワニスの安定性も向上する。   In the present invention, the polyarylate resin used has a molar ratio of the structures represented by the general formulas (I) and (II) of 0.10 ≦ {(I) / [(I) + (II)]} ≦ 0. By polymerizing to 90 to obtain a polyarylate resin, the solubility in an organic solvent is particularly excellent. Such polyarylate resins can be suitably dissolved in organic solvents such as halogenated hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons, amide compounds, ether compounds, ketone compounds and aromatic hydrocarbons, and the resulting varnish This also improves the stability.

ワニスとして用いるポリアリレート樹脂の有機溶剤に対する溶解性の優劣の判断は、例えば、常温下、固形分濃度10質量%以上で完全に溶解するか否かで確認することができる。一般的に、ポリアリレート樹脂は構成単位によっては、特定の有機溶剤にしか溶解しかったり、溶剤に対する溶解度が小さかったり、溶解はするものの溶解後数日、場合によっては数時間でゲル化するなど安定性が悪いという問題がある。本発明においては、前記に掲げるいずれの有機溶剤を用いた場合であっても、10質量%より低固形分濃度でしか溶解しないか、溶解中にゲル化するものは溶解性を有しないと判断をする。また、このようなポリアリレート樹脂を用いた場合、強化繊維クロスへの含浸性や塗工性が低下するため、ワニスとして使用することが困難である。   The judgment of the superiority or inferiority of the solubility of the polyarylate resin used as the varnish in the organic solvent can be confirmed, for example, by whether or not it is completely dissolved at a solid content concentration of 10% by mass or more at room temperature. In general, depending on the structural unit, the polyarylate resin can be dissolved only in a specific organic solvent, has low solubility in the solvent, or dissolves, but dissolves in a few days, sometimes in several hours after the dissolution. There is a problem that the nature is bad. In the present invention, even when any of the organic solvents listed above is used, it is determined that a solvent that dissolves only at a solid content concentration lower than 10% by mass or gels during dissolution does not have solubility. do. In addition, when such a polyarylate resin is used, it is difficult to use it as a varnish because the impregnation property and coating property of the reinforcing fiber cloth are reduced.

本発明において、ワニスの製造方法は特に限定されないが、一定温度に保った状態で、所定量の有機溶剤とポリアリレート樹脂を容器に入れ混合液とし、攪拌機により前記混合液を攪拌する方法、または容器を密閉して振とうする方法などが挙げられる。溶解開始から全量が溶解するまでの所要時間は、ポリアリレート樹脂の溶解性だけなく溶解方法に影響されるが、好ましくは24時間以内、より好ましくは5時間以内に全量が溶解できる条件とすることが作業性の面からも好ましい。溶解中に前記混合液の状態を適時観察し、不溶物(沈殿)、濁り、及びゲル化のいずれもが認められない状態であれば、完全に溶解したと確認できる。この時、ポリアリレート樹脂の粒子の大きさや微細構造によっては溶解に時間を要する場合があるので、そのような場合にはポリアリレート樹脂粒子を100μm以下の大きさに粉砕した後、前記溶解方法にて溶解することで、作業性を向上することができる。   In the present invention, the method for producing the varnish is not particularly limited, but in a state where the varnish is maintained at a constant temperature, a predetermined amount of an organic solvent and a polyarylate resin are placed in a container to form a mixed solution, and the mixed solution is stirred with a stirrer, or For example, the container may be sealed and shaken. The time required from the start of dissolution until the entire amount is dissolved is affected not only by the solubility of the polyarylate resin but also by the dissolution method, but preferably the conditions allow the entire amount to be dissolved within 24 hours, more preferably within 5 hours. Is preferable from the viewpoint of workability. During the dissolution, the state of the mixed solution is observed in a timely manner, and if any insoluble matter (precipitation), turbidity, and gelation are not observed, it can be confirmed that the solution is completely dissolved. At this time, depending on the size and fine structure of the polyarylate resin particles, it may take time to dissolve. In such a case, after pulverizing the polyarylate resin particles to a size of 100 μm or less, It is possible to improve workability by dissolving.

上記溶解に用いる有機溶剤は、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化芳香族炭化水素、アミド化合物、エーテル化合物、ケトン化合物および芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも1種類の有機溶剤である。用いる有機溶剤はポリアリレート樹脂を溶解してワニスとすることができれば特に限定されることはなく、ワニスを使用するプロセス適性に合わせて選択することが好ましい。   The organic solvent used for the dissolution is at least one organic solvent selected from halogenated hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons, amide compounds, ether compounds, ketone compounds, and aromatic hydrocarbons. The organic solvent to be used is not particularly limited as long as the polyarylate resin can be dissolved into a varnish, and is preferably selected according to the process suitability for using the varnish.

前記ハロゲン化炭化水素の具体例としては、例えばジクロロメタン、クロロホルム、クロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ジブロモメタン、トリブロモメタン、ブロモエタン、1,2−ジブロモエタン、1−ブロモプロパンなどが挙げられる。   Specific examples of the halogenated hydrocarbon include, for example, dichloromethane, chloroform, chloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, dibromomethane, tribromomethane, Examples include bromoethane, 1,2-dibromoethane, 1-bromopropane and the like.

前記ハロゲン化芳香族炭化水素の具体例としては、例えばクロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼンなどが挙げられる。   Specific examples of the halogenated aromatic hydrocarbon include chlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene and the like.

前記アミド化合物の具体例としては、例えばN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどが挙げられる。   Specific examples of the amide compound include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like.

前記エーテル化合物の具体例としては、例えば1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。   Specific examples of the ether compound include 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran and the like.

前記ケトン化合物の具体例としては、例えばシクロペンタノン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。   Specific examples of the ketone compound include cyclopentanone and cyclohexanone.

前記芳香族炭化水素の具体例としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。   Specific examples of the aromatic hydrocarbon include benzene, toluene, xylene and the like.

本発明で用いるポリアリレート樹脂は、前記有機溶剤に溶解することでワニスとするこ
とができる。なお、ワニスとする際、所望の性能を付与するため、本発明で必要とする性
能の範囲内でポリアリレート樹脂以外の他の樹脂を溶解してもよい。他の樹脂の一例としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンやポリエーテルイミド等が挙げられる。また、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、流動性改質剤、微粒子無機フィラー等の各種添加剤を混合して用いてもよい。
The polyarylate resin used in the present invention can be made into a varnish by dissolving in the organic solvent. In addition, when setting it as a varnish, in order to provide desired performance, you may melt | dissolve resin other than polyarylate resin within the range of the performance required by this invention. Examples of other resins include polycarbonate, polystyrene, polyester, acrylic resin, polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, and polyetherimide. Various additives such as an antioxidant, a flame retardant, an ultraviolet absorber, a fluidity modifier, and a fine particle inorganic filler may be mixed and used.

本発明で得られるワニスの固形分濃度は、1〜40質量%であることが好ましく、5〜35質量%であることがより好ましい。固形分濃度が1質量%未満では、強化繊維クロスにワニスを含浸または塗布後、乾燥する際に、得られたプリプレグの強化繊維間に空隙が生じ、プリプレグとしての外観を損ねるばかりでなく、積層した際の接着性が大きく低下し、プリプレグとしての性能が大きく低下する。固形分濃度が40質量%を超えると、強化繊維クロスにワニスを含浸させる際、強化繊維の繊維間の隙間にワニスが侵入せず、含浸が不十分になったり、塗布後に被覆されない箇所が発生して問題となる。なお、塗布とは含浸が完全にはされない状態であっても、強化繊維クロスの片面、または両面が完全にワニスからなる塗膜によって覆われた状態を示す。   The solid content concentration of the varnish obtained in the present invention is preferably 1 to 40% by mass, and more preferably 5 to 35% by mass. When the solid content concentration is less than 1% by mass, voids are generated between the reinforcing fibers of the obtained prepreg when impregnating or applying the varnish to the reinforcing fiber cloth and drying, not only deteriorating the appearance as a prepreg but also laminating. Adhesiveness at the time is greatly reduced, and the performance as a prepreg is greatly reduced. When the solid content exceeds 40% by mass, when the varnish is impregnated into the reinforcing fiber cloth, the varnish does not penetrate into the gaps between the fibers of the reinforcing fiber, and the impregnation becomes insufficient, or a portion that is not covered after the application occurs. Then it becomes a problem. The application means a state in which one side or both sides of the reinforcing fiber cloth are completely covered with a coating film made of varnish even if the impregnation is not completed.

本発明においては、ワニスを強化繊維クロスに含浸または塗布させた後、乾燥することでプリプレグが得られる。この方法で得られるプリプレグにおいて、含浸または塗布された固形分含有量は20〜90質量%であることが好ましく、30〜80質量%であることがより好ましい。固形分含有量が20質量%未満では気孔の少ないプリプレグを得ることが困難であり、90重量%を超えると積層する際、変形あるいは積層するプリプレグ間から固形分の流出が大きくなり取扱いにくくなる。   In the present invention, a prepreg is obtained by impregnating or applying a varnish to a reinforcing fiber cloth and then drying. In the prepreg obtained by this method, the solid content impregnated or applied is preferably 20 to 90% by mass, and more preferably 30 to 80% by mass. When the solid content is less than 20% by mass, it is difficult to obtain a prepreg with few pores. When the solid content exceeds 90% by weight, when laminating, the outflow of the solid content increases between the deformed or laminated prepregs, which makes it difficult to handle.

強化繊維クロスを構成する強化繊維としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、有機系繊維、セラミック系繊維等が挙げられる。これらの織布、不織布などいかなる形態のものも用いることができる。また、フィブリドを用いてこれらの繊維を短繊維の状態で混合抄紙した合成紙を用いてもよい。中でも、加工性、得られるプリプレグとしての接着性に優れる点でガラス繊維、炭素繊維が特に好ましい。強化繊維クロスの厚みは、5〜50μmであることが好ましく、10〜45μmであることがより好ましく、15〜40μmであることがさらに好ましい。   Examples of the reinforcing fiber constituting the reinforcing fiber cloth include glass fiber, carbon fiber, organic fiber, ceramic fiber, and the like. Any form such as a woven fabric and a non-woven fabric can be used. Moreover, you may use the synthetic paper which mixed paper-made these fibers in the state of the short fiber using fibrid. Among these, glass fiber and carbon fiber are particularly preferable in terms of excellent workability and adhesiveness as a prepreg to be obtained. The thickness of the reinforcing fiber cloth is preferably 5 to 50 μm, more preferably 10 to 45 μm, and still more preferably 15 to 40 μm.

強化繊維クロスにワニスを含浸する方法は特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。前記含浸方法としては、例えば市販または自作の連続含浸装置を用いる方法、ポリアリレート樹脂からなるワニスに強化繊維を浸漬する方法、離型紙、ガラス板、ステンレス板等の板上に強化繊維をひろげ、ポリアリレート樹脂からなるワニスを塗工する方法等が挙げられ、含浸させたワニスから有機溶剤を蒸発乾燥させることで得られる。このような方法を採用することで、従来のエポキシ等の熱硬化性樹脂を用いた場合よりも、短時間で成形加工が可能であり、また、得られたプリプレグは優れた耐熱性を有したものとなる。   The method for impregnating the reinforcing fiber cloth with varnish is not particularly limited, and a known method can be used. As the impregnation method, for example, a method using a commercially available or self-made continuous impregnation apparatus, a method of immersing reinforcing fibers in a varnish made of polyarylate resin, a reinforcing paper is spread on a plate such as a release paper, a glass plate, a stainless plate, Examples thereof include a method of coating a varnish composed of a polyarylate resin, and it is obtained by evaporating and drying an organic solvent from an impregnated varnish. By adopting such a method, it is possible to perform molding processing in a shorter time than when a conventional thermosetting resin such as epoxy is used, and the obtained prepreg has excellent heat resistance. It will be a thing.

強化繊維クロスにワニスを塗工する方法は特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。前記塗工方法としては、例えば市販の塗工機を用いて塗工が可能である。両面塗工を行う場合は、片面塗工を行った後、一旦乾燥し再び反対面に塗工する方法、片面塗工を行った後乾燥を経ないで反対面に塗工する方法、同時に両面に塗工する方法が挙げられる。それら塗工方法は、作業性、得られるプリプレグの性能を加味して適宜選択することができる。プリプレグは、前記塗工後、塗工したワニスから有機溶剤を蒸発乾燥させることで得られる。   The method for applying the varnish to the reinforcing fiber cloth is not particularly limited, and a known method can be used. As the coating method, for example, coating can be performed using a commercially available coating machine. When performing double-sided coating, after single-sided coating, once dried and then coated again on the opposite side, after single-sided coating and then coated on the opposite side without drying, both sides simultaneously The method of coating is mentioned. These coating methods can be appropriately selected in consideration of workability and performance of the obtained prepreg. The prepreg can be obtained by evaporating and drying an organic solvent from the coated varnish after the coating.

プリプレグの厚みは、用いる強化繊維クロスの厚みによって異なるが、10〜150μmであることが好ましく、20〜140μmであることがより好ましく、30〜130μmであることがさらに好ましい。なお、プリプレグは強化繊維クロスにワニスを含浸または塗工後、乾燥することで得られるが、プリプレグが含有する固形分量によっても異なるが、用いる強化繊維クロスの厚みの概ね3倍の厚みとなるように、プリプレグを得ることで耐熱性、機械特性、接着性さらに外観に優れたプリプレグとすることができる。   The thickness of the prepreg varies depending on the thickness of the reinforcing fiber cloth used, but is preferably 10 to 150 μm, more preferably 20 to 140 μm, and further preferably 30 to 130 μm. The prepreg can be obtained by impregnating or coating the reinforcing fiber cloth with varnish, and then drying. However, although it depends on the amount of solids contained in the prepreg, the thickness of the reinforcing fiber cloth used is approximately three times the thickness. Further, by obtaining a prepreg, a prepreg having excellent heat resistance, mechanical properties, adhesiveness and appearance can be obtained.

上記のようにして得られたプリプレグは硬化のための加熱処理等することなくそのままで使用することができる。また、プリプレグに含有するポリアリレート樹脂はそのガラス転移温度以上に加熱すると溶融し流動性を示すので、前記プリプレグをそのままあるいは何枚か積層し、加熱プレスすると緻密化して、積層体とすることができる。前記積層体は、プリプレグ同志の接着性に優れるため、機械的強度が十分に向上し耐熱性にも優れたものとなる。また、このような積層体は高強度の板状成形体として用いることができる。さらに、この板状成形体は所望の形状に成形することもできる。成形性に関しては、用いる強化繊維クロスの材質、プリプレグ含有の固形分量によっても異なるが、所定金型に応じた賦型加工が可能である。機械特性を大きく損ねない範囲で、打ち抜き等を行ってもよい。本発明のプリプレグは、熱硬化性樹脂を用いていないため、特に、接着性、賦型加工性、打ち抜き性等の加工性に優れている。なお、賦型加工、打ち抜きは冷間加工も可能であるが、必要に応じて加温下加工を行うこともできる。   The prepreg obtained as described above can be used as it is without being subjected to heat treatment for curing. In addition, since the polyarylate resin contained in the prepreg melts and exhibits fluidity when heated above its glass transition temperature, the prepreg can be laminated as it is or by laminating the prepreg as it is and forming a laminate. it can. Since the laminate is excellent in adhesion between prepregs, the mechanical strength is sufficiently improved and the heat resistance is also excellent. Moreover, such a laminated body can be used as a high-strength plate-like molded body. Furthermore, this plate-shaped molded body can be molded into a desired shape. The moldability varies depending on the material of the reinforcing fiber cloth to be used and the amount of the solid content containing the prepreg, but can be formed according to a predetermined mold. Punching or the like may be performed as long as the mechanical properties are not significantly impaired. Since the prepreg of the present invention does not use a thermosetting resin, it is particularly excellent in workability such as adhesion, moldability, and punchability. The forming and punching can be performed by cold working, but can be performed under heating as necessary.

次に実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited only to these Examples.

1.評価方法
(1)インヘレント粘度(ηinh)
フェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタン=60/40の混合液を溶媒として、濃度1g/dl、温度25℃の条件で相対粘度(ηrel)を測定した。得られた相対粘度より下記式よりインヘレント粘度を算出した。
ηinh(dl/g) = Ln(ηrel)/c (c:濃度)
1. Evaluation method (1) Inherent viscosity (ηinh)
Relative viscosity (ηrel) was measured under the conditions of a concentration of 1 g / dl and a temperature of 25 ° C. using a mixed solution of phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane = 60/40 as a solvent. From the obtained relative viscosity, the inherent viscosity was calculated from the following formula.
ηinh (dl / g) = Ln (ηrel) / c (c: concentration)

(2)ガラス転移温度
示差走査熱分析装置(パーキンエルマー社製Diamond DSC)を使用し、昇温速度10℃/minで30℃から400℃まで昇温し、得られた昇温曲線中のガラス転移温度に由来する不連続変化の開始温度をガラス転移温度とした。
(2) Glass transition temperature Using a differential scanning calorimeter (Diamond DSC manufactured by PerkinElmer), the glass was heated from 30 ° C. to 400 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. The onset temperature of the discontinuous change derived from the transition temperature was defined as the glass transition temperature.

(3)溶解性
内容量50mlのガラス製ねじ口瓶に所定濃度になるよう秤量した樹脂と有機溶剤の合計30gを密封し、23℃の室温でミックスローターを使用して70rpmでねじ口瓶を回転させた。回転を開始して24時間後に回転を停止した。その後ねじ口瓶の樹脂溶液を目視観察し、下記基準により溶解性を評価した。なお、有機溶剤として、クロロホルム、クロロベンゼン、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMP)、1,3−ジオキソラン、シクロヘキサノンおよびトルエンのそれぞれを用い、10、20、30質量%の各濃度になるように樹脂溶液を作製した。
〇:完全に溶解し、透明性を有した。
△:白濁した。
×:不溶物があった。
(3) Solubility Seal a total of 30 g of resin and organic solvent weighed to a prescribed concentration in a glass screw cap bottle with an internal volume of 50 ml, and use a mix rotor at a room temperature of 23 ° C. and a screw cap bottle at 70 rpm. Rotated. Rotation was stopped 24 hours after the start of rotation. Thereafter, the resin solution in the screw cap bottle was visually observed, and the solubility was evaluated according to the following criteria. As organic solvents, chloroform, chlorobenzene, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP), 1,3-dioxolane, cyclohexanone and toluene are used so as to have respective concentrations of 10, 20, and 30% by mass. A resin solution was prepared.
◯: Completely dissolved and transparent.
Δ: Cloudy.
X: There was insoluble matter.

(4)溶液安定性
(3)で溶解性の評価を行った各樹脂溶液について、回転を停止したねじ口瓶を23℃の室温下48時間静置した。その後ねじ口瓶の樹脂溶液を目視観察し、下記基準により溶液安定性を評価した。
〇:透明性が維持され、増粘もしなかった
△:白濁し、やや増粘した。ただし流動性は有した。
×:ゲル化した。流動性はなかった。
(4) Solution stability For each resin solution whose solubility was evaluated in (3), the screw cap bottle whose rotation was stopped was allowed to stand at room temperature of 23 ° C. for 48 hours. Thereafter, the resin solution in the screw cap bottle was visually observed, and the solution stability was evaluated according to the following criteria.
○: Transparency was maintained and the viscosity was not increased. Δ: Cloudy and slightly thickened. However, it had fluidity.
X: Gelled. There was no fluidity.

(5)繊維状強化材含有率
JIS K7052あるいはJIS K7075に準拠して測定した。
(5) Fibrous reinforcement content rate It measured based on JISK7052 or JISK7075.

(6)層間密着性
プリプレグを各温度、圧力、時間の条件下熱プレスにより積層した。得られた板状成形体に対し曲げ応力をかけて破断し、破断面を観察した。破断面に層間剥離が認められれば「×」、認められなければ「○」と判定した。
(6) Interlayer adhesion The prepreg was laminated by hot pressing under the conditions of temperature, pressure and time. The obtained plate-shaped molded body was broken by applying a bending stress, and the fracture surface was observed. If delamination was observed on the fracture surface, it was judged as “x”, and if not, it was judged as “◯”.

実施例1
水冷用ジャケットと攪拌装置を備えた内容積100Lの反応容器中に、水酸化ナトリウム850gを30Lのイオン交換水に溶解し、ついで2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以下BPA)3.00mol、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(以下BPTMC)3.00mol、および、p−tertブチルフェノール(以下PTBP)0.30molを溶解した。別の容器でテレフタル酸ジクロリド(以下TPC)3.08mol、イソフタル酸ジクロリド(以下IPC)3.08molをジクロロメタン18Lに溶解した。
それぞれの液を20℃になるよう調節した後、前記水溶液を攪拌した反応容器中へ、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライドの50%水溶液を15g添加し、さらに前記ジクロロメタン溶液を全量投入し、6時間攪拌を続けた後、攪拌機を停止した。
静置分離後に水相を抜き出し、残ったジクロロメタン相に酢酸20gを添加した。その後、イオン交換水30Lを投入し、20分間攪拌してから再度静置して水相を抜き出した。この水洗操作を水相が中性になるまで繰り返した後、ジクロロメタン相をホモミキサーを装着した容器に入った50℃の温水中に投入して塩化メチレンを蒸発させ、粉末状ポリアリレートを得た。
Example 1
In a reaction vessel having an internal volume of 100 L equipped with a water cooling jacket and a stirrer, 850 g of sodium hydroxide was dissolved in 30 L of ion exchange water, and then 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (hereinafter referred to as BPA) 3 0.000 mol, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane (hereinafter BPTMC) 3.00 mol and p-tertbutylphenol (hereinafter PTBP) 0.30 mol were dissolved. In a separate container, 3.08 mol of terephthalic acid dichloride (hereinafter TPC) and 3.08 mol of isophthalic acid dichloride (hereinafter IPC) were dissolved in 18 L of dichloromethane.
After adjusting each solution to 20 ° C., 15 g of a 50% aqueous solution of benzyltrimethylammonium chloride was added to the reaction vessel in which the aqueous solution was stirred, and the entire amount of the dichloromethane solution was added, and stirring was continued for 6 hours. After that, the stirrer was stopped.
After standing separation, the aqueous phase was extracted, and 20 g of acetic acid was added to the remaining dichloromethane phase. Thereafter, 30 L of ion-exchanged water was added, stirred for 20 minutes, and allowed to stand again to extract the aqueous phase. This washing operation was repeated until the aqueous phase became neutral, and then the dichloromethane phase was poured into 50 ° C. warm water in a container equipped with a homomixer to evaporate the methylene chloride to obtain a powdered polyarylate. .

この粉末状ポリアリレートを脱水した後、真空乾燥機を使用して、減圧下130℃で24時間乾燥してポリアリレート樹脂を得た。この樹脂のインヘレント粘度は0.52dl/gであり、DSC測定では結晶化および融解ピークは認められず、ガラス転移温度は225℃であった。   The powdery polyarylate was dehydrated and then dried at 130 ° C. under reduced pressure for 24 hours using a vacuum dryer to obtain a polyarylate resin. The inherent viscosity of this resin was 0.52 dl / g, no crystallization and melting peak was observed by DSC measurement, and the glass transition temperature was 225 ° C.

得られたポリアリレート樹脂を溶解した各樹脂溶液につき、溶解性と溶液安定性を評価した。その結果、すべての樹脂溶液について、溶解性と溶液安定性ともに良好であった。   Each resin solution in which the obtained polyarylate resin was dissolved was evaluated for solubility and solution stability. As a result, all the resin solutions had good solubility and solution stability.

一方、得られたポリアリレート樹脂をクロロホルムに溶解し、樹脂濃度20質量%のワニスを作製した。得られたワニスを、厚さ24μm、坪量27g/mの平織りEガラス織布(ユニチカグラスファイバー社製E03E−SK)に含浸し、150℃で乾燥させ、ガラス繊維含有量が52質量%のプリプレグを得た。 On the other hand, the obtained polyarylate resin was dissolved in chloroform to prepare a varnish having a resin concentration of 20% by mass. The obtained varnish was impregnated into a plain weave E glass woven fabric having a thickness of 24 μm and a basis weight of 27 g / m 2 (E03E-SK manufactured by Unitika Glass Fiber Co., Ltd.), dried at 150 ° C., and a glass fiber content of 52 mass%. Prepreg was obtained.

得られたプリプレグを10枚重ね合せ、表面に離型剤を塗布したアルミ板で挟んで340℃、10MPaの圧力で3分間プレスした。アルミ板と重ね合せた状態で取り出し、水冷したプレス機でプレスし1分間冷却した。十分冷却後アルミ板を剥離し1枚の板状成形体を得た。得られた板状成形体に対し曲げ応力をかけて破断させた断面を観察したところ、層間剥離に由来する剥離面は認められなかった。その評価結果を表1に示す。   Ten prepregs obtained were overlapped, sandwiched between aluminum plates coated with a release agent on the surface, and pressed at 340 ° C. and a pressure of 10 MPa for 3 minutes. It was taken out in a state of being overlapped with the aluminum plate, pressed with a water-cooled press, and cooled for 1 minute. After cooling sufficiently, the aluminum plate was peeled off to obtain a single plate-like molded body. When the cross-section of the obtained plate-like molded body, which was broken by applying a bending stress, was observed, no release surface derived from delamination was observed. The evaluation results are shown in Table 1.

実施例2〜5、6〜7
BPA、BPTMC、PTBP、TPC、および、IPCの配合比率を表2および3に記載のものにした以外は実施例1と同様の方法でポリアリレート樹脂を合成し、評価を行った。その評価結果を表1および表2に示す。
Examples 2-5, 6-7
A polyarylate resin was synthesized and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the blending ratios of BPA, BPTMC, PTBP, TPC, and IPC were changed to those shown in Tables 2 and 3. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

実施例8
実施例1と同じ装置を使用して、水酸化ナトリウム850gを30Lのイオン交換水に溶解し、ついで2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン(以下BPC)3.00mol、BPTMC3.00mol、および、PTBP0.30molを溶解した。別の容器でTPC3.08mol、IPC3.08molをジクロロメタン18Lに溶解した。
それぞれの液を20℃になるよう調節した後、前記水溶液を攪拌した反応容器中へ、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライドの50%水溶液を15g添加し、さらに前記ジクロロメタン溶液を全量投入し、6時間攪拌を続けた後、攪拌機を停止した。以降は実施例1と同様の操作によりポリアリレート樹脂を得た。得られた樹脂を実施例1と同様にして評価を行った。その評価結果を表2に示す。
Example 8
Using the same apparatus as in Example 1, 850 g of sodium hydroxide was dissolved in 30 L of ion exchange water, and then 3.00 mol of 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane (hereinafter BPC), BPTMC 3.00 mol and PTBP 0.30 mol were dissolved. In a separate container, 3.08 mol of TPC and 3.08 mol of IPC were dissolved in 18 L of dichloromethane.
After adjusting each solution to 20 ° C., 15 g of a 50% aqueous solution of benzyltrimethylammonium chloride was added to the reaction vessel in which the aqueous solution was stirred, and the entire amount of the dichloromethane solution was added, and stirring was continued for 6 hours. After that, the stirrer was stopped. Thereafter, a polyarylate resin was obtained by the same operation as in Example 1. The obtained resin was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.

実施例9
実施例1と同じ装置を使用して、水酸化ナトリウム850gを30Lのイオン交換水に溶解し、ついでBPA3.00mol、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(以下BPZ)3.00mol、および、PTBP0.30molを溶解した。別の容器でTPC3.08mol、IPC3.08molをジクロロメタン18Lに溶解した。
それぞれの液を20℃になるよう調節した後、前記水溶液を攪拌した反応容器中へ、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライドの50%水溶液を15g添加し、さらに前記ジクロロメタン溶液を全量投入し、6時間攪拌を続けた後、攪拌機を停止した。以降は実施例1と同様の操作によりポリアリレート樹脂を得た。得られた樹脂を実施例1と同様にして評価を行った。その評価結果を表2に示す。
Example 9
Using the same apparatus as in Example 1, 850 g of sodium hydroxide was dissolved in 30 L of ion-exchanged water, then 3.00 mol of BPA, 3.00 mol of 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane (hereinafter referred to as BPZ), And PTBP 0.30 mol was melt | dissolved. In a separate container, 3.08 mol of TPC and 3.08 mol of IPC were dissolved in 18 L of dichloromethane.
After adjusting each solution to 20 ° C., 15 g of a 50% aqueous solution of benzyltrimethylammonium chloride was added to the reaction vessel in which the aqueous solution was stirred, and the entire amount of the dichloromethane solution was added, and stirring was continued for 6 hours. After that, the stirrer was stopped. Thereafter, a polyarylate resin was obtained by the same operation as in Example 1. The obtained resin was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.

実施例10
実施例1と同じ装置を使用して、水酸化ナトリウム850gを30Lのイオン交換水に溶解し、ついでBPA3.00mol、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン(以下DMBPC)3.00mol、および、PTBP0.30molを溶解した。別の容器でTPC3.08mol、IPC3.08molをジクロロメタン18Lに溶解した。
それぞれの液を20℃になるよう調節した後、前記水溶液を攪拌した反応容器中へ、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライドの50%水溶液を15g添加し、さらに前記ジクロロメタン溶液を全量投入し、6時間攪拌を続けた後、攪拌機を停止した。以降は実施例1と同様の操作によりポリアリレート樹脂を得た。得られた樹脂を実施例1と同様にして評価を行った。その評価結果を表2に示す。
Example 10
Using the same apparatus as in Example 1, 850 g of sodium hydroxide was dissolved in 30 L of ion exchange water, and then 3.00 mol of BPA, 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) cyclohexane (hereinafter referred to as DMBPC). 3.00 mol and PTBP 0.30 mol were dissolved. In a separate container, 3.08 mol of TPC and 3.08 mol of IPC were dissolved in 18 L of dichloromethane.
After adjusting each solution to 20 ° C., 15 g of a 50% aqueous solution of benzyltrimethylammonium chloride was added to the reaction vessel in which the aqueous solution was stirred, and the entire amount of the dichloromethane solution was added, and stirring was continued for 6 hours. After that, the stirrer was stopped. Thereafter, a polyarylate resin was obtained by the same operation as in Example 1. The obtained resin was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.

実施例11
実施例1で得たポリアリレート樹脂をクロロホルムに溶解し、樹脂濃度20質量%のワニスを作製した。得られたワニスを、厚さ150μm、坪量120g/mの平織り炭素繊維織布(三菱レイヨン社製TR1120M)に含浸し、150℃で乾燥させ、炭素繊維含有量が37質量%のプリプレグを得た。
得られたプリプレグを3枚重ね合せ、表面に離型剤を塗布したアルミ板で挟んで340℃、10MPaの圧力で3分間プレスした。アルミ板と重ね合せた状態で取り出し、水冷したプレス機でプレスして1分間冷却した。十分冷却後アルミ板を剥離し1枚の板状成形体を得た。得られた板状成形体に対し曲げ応力をかけて破断させた断面を観察したところ、層間剥離に由来する剥離面は認められなかった。その評価結果を表2に示す。
Example 11
The polyarylate resin obtained in Example 1 was dissolved in chloroform to prepare a varnish having a resin concentration of 20% by mass. The obtained varnish was impregnated into a plain woven carbon fiber woven fabric (TR1120M manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having a thickness of 150 μm and a basis weight of 120 g / m 2 , dried at 150 ° C., and a prepreg having a carbon fiber content of 37% by mass was obtained. Obtained.
Three of the obtained prepregs were overlapped, sandwiched between aluminum plates coated with a release agent on the surface, and pressed at 340 ° C. and a pressure of 10 MPa for 3 minutes. It took out in the state which overlapped with the aluminum plate, and it pressed with the water-cooled press, and cooled for 1 minute. After cooling sufficiently, the aluminum plate was peeled off to obtain a single plate-like molded body. When the cross-section of the obtained plate-like molded body, which was broken by applying a bending stress, was observed, no release surface derived from delamination was observed. The evaluation results are shown in Table 2.

比較例1〜4
BPA、BPC、BPTMC、BPZ、PTBP、TPC、および、IPCの配合比率を表3に記載のものにした以外は実施例1と同様の方法でポリアリレート樹脂を合成し、インヘレント粘度およびガラス転移温度を測定した。また、実施例1と同様に溶解性と溶液安定性の評価を行った。これらは、実施例に比べ有機溶剤に対する溶解性が劣った。その評価結果を表3に示す。
Comparative Examples 1-4
A polyarylate resin was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of BPA, BPC, BPTMC, BPZ, PTBP, TPC, and IPC was changed to that shown in Table 3, and the inherent viscosity and glass transition temperature. Was measured. In addition, the solubility and solution stability were evaluated in the same manner as in Example 1. These were less soluble in organic solvents than the examples. The evaluation results are shown in Table 3.

比較例5
BPC、BPZ、PTBP、TPC、および、IPCの配合比率を表3記載のものにした以外は実施例1と同様の方法でポリアリレート樹脂を合成し、評価を行った。得られたポリアリレート樹脂は溶解性と積層時の層間密着性は良好であったが、ガラス転移温度が低く、得られた成形体は耐熱性が低いものとなった。その評価結果を表3に示す。
Comparative Example 5
A polyarylate resin was synthesized and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of BPC, BPZ, PTBP, TPC, and IPC was changed to that shown in Table 3. The obtained polyarylate resin had good solubility and interlayer adhesion at the time of lamination, but the glass transition temperature was low, and the obtained molded product had low heat resistance. The evaluation results are shown in Table 3.

比較例6
ポリアリレート樹脂に代えてポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製ユーピロンS−3000)について、インヘレント粘度およびガラス転移温度を測定し、さらに実施例1と同様に溶解性と溶液安定性の評価を行った。ポリカーボネート樹脂は実施例で得たポリアリレート樹脂に比べ溶解性は劣った。
ポリカーボネート樹脂をクロロホルムに溶解し、樹脂濃度10質量%ワニスを作製した。得られたワニスを、厚さ24μm、坪量27g/mの平織りEガラス織布(ユニチカグラスファイバー社製E03E−SK)に含浸し、120℃で乾燥させてプリプレグを得た。
得られたプリプレグには一部マトリックスの充満していない空孔が多々見られた。得られたプリプレグを10枚重ね合せ、340℃、10MPaの圧力で3分間プレスした。得られた板状成形体に対し曲げ応力をかけて破断させた断面を観察したところ、一部に層間剥離面が見られた。その評価結果を表4に示す。
Comparative Example 6
In place of the polyarylate resin, the inherent viscosity and glass transition temperature of the polycarbonate resin (Iupilon S-3000 manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics) were measured, and the solubility and solution stability were evaluated in the same manner as in Example 1. . The polycarbonate resin was inferior in solubility to the polyarylate resin obtained in the examples.
A polycarbonate resin was dissolved in chloroform to prepare a varnish having a resin concentration of 10% by mass. The obtained varnish was impregnated into a plain weave E glass woven fabric (E03E-SK manufactured by Unitika Glass Fiber Co., Ltd.) having a thickness of 24 μm and a basis weight of 27 g / m 2 and dried at 120 ° C. to obtain a prepreg.
In the obtained prepreg, many pores not partially filled with the matrix were observed. Ten prepregs obtained were overlapped and pressed at 340 ° C. and 10 MPa for 3 minutes. When the section obtained by applying a bending stress to the obtained plate-like compact and rupturing it was observed, a part of the delamination surface was observed. The evaluation results are shown in Table 4.

比較例7
ビスフェノールAジグリシジルエーテル(三菱化学社製jER828)2000g、4,4’-ジアミノジフェニルメタン(東京化成社製、試薬)525g、トルエン316g、2−ブタノン316gを攪拌装置付きオートクレーブに入れ、窒素雰囲気下、80℃で30分間混合してBステージのエポキシ樹脂混合物を得た。得られたエポキシ樹脂混合物をオートクレーブから払い出し、厚さ24μm、坪量27g/mの平織りEガラス織布(ユニチカグラスファイバー社製E03E−SK)に含浸後、常温から徐々に昇温して、80℃で2時間乾燥させトルエンと2−ブタノンを留去させつつ反応させることでガラス繊維含有量が50質量%のBステージのプリプレグを得た。
得られたプリプレグを10枚重ね合せ150℃、10MPaの条件下プレスし、その状態を3時間維持した後、1枚の板状成形体を得た。得られた板状成形体に対し曲げ応力をかけて破断させた断面を観察したところ、層間剥離に由来する剥離面は認められなかった。
Comparative Example 7
Bisphenol A diglycidyl ether (Mitsubishi Chemical Co., Ltd. jER828) 2000 g, 4,4′-diaminodiphenylmethane (Tokyo Kasei Co., Ltd., reagent) 525 g, toluene 316 g, 2-butanone 316 g were put in an autoclave equipped with a stirrer, under a nitrogen atmosphere. B stage epoxy resin mixture was obtained by mixing at 80 ° C. for 30 minutes. The resulting epoxy resin mixture was discharged from the autoclave, impregnated into a plain weave E glass woven fabric having a thickness of 24 μm and a basis weight of 27 g / m 2 (E03E-SK manufactured by Unitika Glass Fiber Co., Ltd.), then gradually warmed from room temperature, A B-stage prepreg having a glass fiber content of 50% by mass was obtained by drying at 80 ° C. for 2 hours and reacting while distilling off toluene and 2-butanone.
10 sheets of the obtained prepregs were overlapped and pressed under conditions of 150 ° C. and 10 MPa, and the state was maintained for 3 hours to obtain one sheet-like molded body. When the cross-section of the obtained plate-like molded body, which was broken by applying a bending stress, was observed, no release surface derived from delamination was observed.

比較例8
比較例7で得られたBステージのプリプレグを、10枚重ね合せ150℃、10MPaで3分間プレスし1枚の板状成形体を得た。得られた板状成形体は一体化した積層体であったが、完全に硬化していないため可撓性があり表面が粘着質なものしか得られなかった。
Comparative Example 8
The B-stage prepreg obtained in Comparative Example 7 was overlapped with 10 sheets and pressed at 150 ° C. and 10 MPa for 3 minutes to obtain one sheet-like molded body. The obtained plate-like molded body was an integrated laminate, but since it was not completely cured, only a flexible and sticky surface was obtained.

比較例9
比較例7で得られたBステージのプリプレグを、10枚重ね合せ340℃、10MPaで3分間プレスし、1枚の板状成形体を得た。得られた板状成形体は一体化した積層体ではあるが、可撓性があるものしか得られなかった。
Comparative Example 9
The B-stage prepreg obtained in Comparative Example 7 was overlapped with 10 sheets and pressed at 340 ° C. and 10 MPa for 3 minutes to obtain one sheet-like molded body. Although the obtained plate-like molded body was an integrated laminate, only a flexible one was obtained.

実施例1〜11で得られたポリアリレート樹脂は、ガラス転移温度が200℃以上であり耐熱性に優れていた。また、各種有機溶剤に対する溶解性と溶液安定性に優れていた。このようなポリアリレート樹脂を有機溶剤に溶解したワニスを用いたプリプレグは、短時間でも積層加工が可能であり、層間密着性が向上した板状成形体とすることができた。   The polyarylate resins obtained in Examples 1 to 11 had a glass transition temperature of 200 ° C. or higher and excellent heat resistance. Moreover, the solubility with respect to various organic solvents and the solution stability were excellent. A prepreg using a varnish in which such a polyarylate resin is dissolved in an organic solvent can be laminated even in a short time, and can be made into a plate-like molded article having improved interlayer adhesion.

比較例1〜4では、所定構造を有するポリアリレート樹脂を用いなかったため、特定の有機溶剤に、比較的低濃度でしか溶解せず、溶液安定性も劣ったものとなった。したがってプリプレグの作製は行わなかった。   In Comparative Examples 1 to 4, since the polyarylate resin having a predetermined structure was not used, the polyarylate resin was dissolved in a specific organic solvent only at a relatively low concentration, and the solution stability was inferior. Therefore, no prepreg was produced.

比較例5では、所定のポリアリレート樹脂を用いなかったため、ガラス転移温度が200℃未満であり、プリプレグとしての耐熱性が不足した。   In Comparative Example 5, since the predetermined polyarylate resin was not used, the glass transition temperature was less than 200 ° C., and the heat resistance as a prepreg was insufficient.

比較例6では、ポリアリレート樹脂の代わりにポリカーボネート樹脂を用いたため、特定の有機溶剤に、比較的低濃度でしか溶解せず、溶液安定性も劣ったものとなった。このポリアリレート樹脂を有機溶剤に溶解したワニスを使用しても、樹脂濃度が低いため、層間密着性の良くないプリプレグしか得られなかった。   In Comparative Example 6, since a polycarbonate resin was used instead of the polyarylate resin, it was dissolved in a specific organic solvent only at a relatively low concentration, and the solution stability was poor. Even when a varnish obtained by dissolving the polyarylate resin in an organic solvent was used, only a prepreg having poor interlayer adhesion was obtained because the resin concentration was low.

比較例7〜9では、ポリアリレート樹脂の代わりに熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を用いたため、プリプレグを用いた積層加工に要する成形時間が長くなり、また得られた板状成形体は可撓性を有し剛性に劣った。   In Comparative Examples 7 to 9, since the epoxy resin, which is a thermosetting resin, was used instead of the polyarylate resin, the molding time required for the laminating process using the prepreg was increased, and the obtained plate-shaped molded body was flexible. And inferior in rigidity.

Claims (4)

強化繊維クロスに下記一般式(I)および(II)で示される構造を含み、かつそのモル比が0.10≦{(I)/[(I)+(II)]}≦0.90の範囲であるポリアリレート樹脂を含浸または塗布してなるプリプレグであって、前記ポリアリレート樹脂のガラス転移温度が200℃以上320℃未満であるプリプレグ。
〔一般式(I)中、Wは、単結合、酸素原子、硫黄原子、アルキレン基、アルキリデン基、ハロ置換アルキレン基、カルボニル基、スルホニル基、カルボキシルアルキレン基、カルボキシルアルキリデン基、アルコキシカルボニルアルキレン基、アルコキシカルボニルアルキリデン基、フルオレン基、イサチン基、フタルイミジン基、アルキルシランジイル基、ジアルキルシランジイル基からなる群より選ばれ、Arは、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、オキシジフェニレン基、炭素数3〜7の環状炭化水素基からなる群から選ばれ、R 、R 、R およびR は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜20の脂環族炭化水素基、炭素数1〜20の芳香族炭化水素基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基からなる群より選ばれる。〕
〔一般式(II)中、Arは、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、オキシジフェニレン基、炭素数3〜7の環状炭化水素基からなる群から選ばれ、R 11 、R 12 、R 13 、およびR 14 は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜20の脂環族炭化水素基、炭素数1〜20の芳香族炭化水素基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基からなる群より選ばれ、R 15 およびR 16 は、各々独立に水素原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜20の脂環族炭化水素基、炭素数1〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン化アルキル基からなる群より選ばれ、kは2〜12の整数である。〕
The reinforcing fiber cloth includes a structure represented by the following general formulas (I) and (II), and the molar ratio is 0.10 ≦ {(I) / [(I) + (II)]} ≦ 0.90 A prepreg obtained by impregnating or coating a polyarylate resin in a range , wherein the glass transition temperature of the polyarylate resin is 200 ° C. or higher and lower than 320 ° C.
[In general formula (I), W is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, an alkylene group, an alkylidene group, a halo-substituted alkylene group, a carbonyl group, a sulfonyl group, a carboxyl alkylene group, a carboxyl alkylidene group, an alkoxycarbonylalkylene group, Selected from the group consisting of alkoxycarbonylalkylidene group, fluorene group, isatin group, phthalimidine group, alkylsilanediyl group, dialkylsilanediyl group, Ar is phenylene group, biphenylene group, naphthylene group, oxydiphenylene group, carbon number 3 Selected from the group consisting of ˜7 cyclic hydrocarbon groups, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-20 aliphatic hydrocarbon group, a carbon number 1-20 alicyclic hydrocarbon groups, C1-C20 aromatic hydrocarbon groups, B group, selected from the group consisting of halogenated alkyl groups. ]
[In the general formula (II), Ar is selected from the group consisting of a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, an oxydiphenylene group, and a cyclic hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms; R 11 , R 12 , R 13 , And R 14 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms. R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an alicyclic group having 1 to 20 carbon atoms. It is chosen from the group which consists of a hydrocarbon group, a C1-C20 aromatic hydrocarbon group, and a halogenated alkyl group, and k is an integer of 2-12. ]
強化繊維クロスを構成する強化繊維が、ガラス繊維、または炭素繊維である請求項1記載のプリプレグ。The prepreg according to claim 1, wherein the reinforcing fibers constituting the reinforcing fiber cloth are glass fibers or carbon fibers. 請求項1または2記載のプリプレグを積層してなる板状成形体。A plate-like molded body obtained by laminating the prepreg according to claim 1 or 2. ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化芳香族炭化水素、アミド化合物、エーテル化合物、ケトン化合物およびハロゲン基を含まない芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも1種類を溶媒とし、常温で固形分濃度10質量%以上となるようポリアリレート樹脂を溶解しワニスを得て、前記ワニスを強化繊維ワニスに含浸または塗布した後、乾燥する請求項1または2記載のプリプレグの製造方法。Using at least one selected from halogenated hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons, amide compounds, ether compounds, ketone compounds, and aromatic hydrocarbons not containing a halogen group as a solvent, a solid content concentration of 10% by mass or more at room temperature The method for producing a prepreg according to claim 1 or 2, wherein the polyarylate resin is dissolved to obtain a varnish, the varnish is impregnated or coated on a reinforcing fiber varnish, and then dried.
JP2013205766A 2013-09-30 2013-09-30 Prepreg and manufacturing method thereof Active JP6211875B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013205766A JP6211875B2 (en) 2013-09-30 2013-09-30 Prepreg and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013205766A JP6211875B2 (en) 2013-09-30 2013-09-30 Prepreg and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015067813A JP2015067813A (en) 2015-04-13
JP6211875B2 true JP6211875B2 (en) 2017-10-11

Family

ID=52834828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013205766A Active JP6211875B2 (en) 2013-09-30 2013-09-30 Prepreg and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6211875B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016024569A1 (en) * 2014-08-15 2016-02-18 ユニチカ株式会社 Resin composition and the laminate using same
KR20170135837A (en) * 2015-04-10 2017-12-08 유니티카 가부시끼가이샤 Varnish of polyarylate resin
EP3632967A4 (en) 2017-05-24 2020-06-17 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Sheet formed from carbon fiber reinforced thermoplastic resin, and production method of said sheet
CN110637048B (en) * 2017-05-24 2022-05-03 三菱瓦斯化学株式会社 Sheet material formed of carbon fiber-reinforced thermoplastic resin and method for producing the sheet material

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3532627B2 (en) * 1994-10-12 2004-05-31 ユニチカ株式会社 Electrophotographic photoreceptor
JP2000273160A (en) * 1999-03-24 2000-10-03 Unitika Ltd Film-forming resin and coating fluid obtained therefrom
JP2001354757A (en) * 2000-06-14 2001-12-25 Dainippon Ink & Chem Inc Sheet material having low dielectric, laminate and method of manufacture thereof
JP2002356544A (en) * 2001-03-30 2002-12-13 Dainippon Ink & Chem Inc Low-dielectric electronic material and resin composition for the same
JP5290584B2 (en) * 2008-01-16 2013-09-18 ユニチカ株式会社 Polyarylate and method for producing the same
JP5479858B2 (en) * 2009-11-16 2014-04-23 住友化学株式会社 Method for producing metal foil laminate

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015067813A (en) 2015-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI540150B (en) Benzoxazine resins
CN101341181B (en) A curable epoxy resin composition and laminates made therefrom
CN106661197B (en) Resin composition and laminate using same
TWI413658B (en) A curable epoxy resin composition having a mixed catalyst system and laminates made therefrom
JP7488513B2 (en) Curable composition, prepreg, resin sheet, metal foil-clad laminate, and printed wiring board
JP6211875B2 (en) Prepreg and manufacturing method thereof
WO2001096440A1 (en) Epoxy resin composition and laminate using the same
KR20120116424A (en) Composite compositions
JP6177645B2 (en) Prepreg and manufacturing method thereof
JPH01279964A (en) Thermosetting resin composition
JP6408772B2 (en) Varnish and production method thereof
US20190270844A1 (en) Homogeneous amorphous high heat epoxy blend composite compositions, articles, and uses thereof
JP2015187214A (en) Varnish and production method thereof
JP7072465B2 (en) Epoxy compounds, epoxy resins, epoxy resin compositions, cured resins, prepregs, fiber-reinforced composite materials, and methods for producing these.
JP7072466B2 (en) Epoxy compounds, epoxy resins, epoxy resin compositions, cured resins, prepregs, fiber-reinforced composite materials, and methods for producing these.
JP6735732B2 (en) Varnish of polyarylate resin
WO2023145108A1 (en) Curable resin, curable resin composition, and cured article
JP2001354757A (en) Sheet material having low dielectric, laminate and method of manufacture thereof
WO2023157778A1 (en) Curable resin, cured product of same, and resin composition
WO2023157780A1 (en) Curable resin production method
WO2023157777A1 (en) Curable resin, cured product thereof, resin composition, and production method for curable resin
JPWO2020116467A1 (en) Thermosetting resin composition and sheet
EP1479710A1 (en) Production of polymer compounds between polyester and diamine, a polymer compound and a structure including thereof
JPH0460819B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160908

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170627

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170809

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170914

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6211875

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150