JP6922746B2 - 強化繊維プリプレグ、強化繊維プリプレグのテープおよび巻取体、ならびに強化繊維プリプレグおよび強化繊維プリプレグテープの製造方法 - Google Patents
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Description
[1]熱硬化性樹脂をマトリクスとする強化繊維プリプレグであって、前記強化繊維プリプレグの一部が、粘着性低下処理された低粘着領域である強化繊維プリプレグ。
[2]前記低粘着領域の樹脂反応率が0.1%〜20%である[1]に記載の強化繊維プリプレグ。
[3]前記粘着性低下処理が、加熱処理、プラズマ照射処理、およびUV(紫外線)照射処理のうちの少なくとも1つの処理である[1]または[2]に記載の強化繊維プリプレグ。
[4]前記強化繊維プリプレグの表面または表面の周縁部が前記低粘着領域である[1]〜[3]のいずれかに記載の強化繊維プリプレグ。
[5]前記強化繊維プリプレグの端面が前記低粘着領域である[1]〜[4]のいずれかに記載の強化繊維プリプレグ。
[6][1]〜[5]のいずれかに記載の強化繊維プリプレグに設けられた前記低粘着領域に沿って裁断された強化繊維プリプレグテープ。
[7]熱硬化性樹脂をマトリクスに用いた強化繊維プリプレグテープであって、前記強化繊維プリプレグテープの長手方向に直交する断面における最大幅に対し、両端部からそれぞれ前記最大幅の10%まで入り込んだ領域を占める端部の断面積が、該強化繊維プリプレグテープの長手方向に直交する断面積全体の15%未満であることを特徴とする強化繊維プリプレグテープ。
[8][1]〜[5]のいずれかに記載の強化繊維プリプレグに設けられた前記低粘着領域に沿って裁断された[7]に記載の強化繊維プリプレグテープ。
[9]熱硬化性樹脂をマトリクスとする強化繊維プリプレグの巻取体であって、前記強化繊維プリプレグの一部が粘着性低下処理された低粘着領域を有するとともに、先に巻き付けられた前記強化繊維プリプレグの外層上に続いて巻き付けられる前記強化繊維プリプレグが直接巻き付けられてなる強化繊維プリプレグの巻取体。
[10]熱硬化性樹脂をマトリクスとする強化繊維プリプレグの一部を、加熱処理、プラズマ照射処理、およびUV照射処理のうちの少なくとも1つから選ばれる粘着性低下処理により低粘着領域に形成することを特徴とする強化繊維プリプレグの製造方法。
[11]前記強化繊維プリプレグの表面または表面の周縁部に前記低粘着領域を形成する[10]に記載の強化繊維プリプレグの製造方法。
[12][10]または[11]に記載の製造方法によって得られた強化繊維プリプレグの前記低粘着領域に沿って裁断することを特徴とする強化繊維プリプレグテープの製造方法。
マトリックス樹脂組成物の樹脂反応率(%)={(E0−E1)/E0}×100
(プリプレグ)
東レ株式会社製プリプレグ“T800H/3900−2”(強化繊維:炭素繊維、熱硬化性マトリクス樹脂:エポキシ樹脂)を用意した。このプリプレグの炭素繊維(CF)目付けは190g/m2、樹脂含有率35.5重量%である。炭素繊維T800H−12Kの平均単糸径は5μm、引張り強度は560kgf/mm2である。ただし、この材料は、あくまで本発明の望ましい実施の形態の例示であって、本発明は、これら材料に限定されるものではない。
(マトリックス樹脂組成物の樹脂反応率の測定)
後述する実施例1〜3又は比較例2で得られた半硬化プリプレグ中に含まれるマトリックス樹脂組成物を半硬化樹脂とし、この半硬化樹脂の残存発熱量(E1)と未硬化のマトリックス樹脂組成物の硬化発熱量(E0)をTAインスツルメント社製のDSC Q2000を用い、昇温速度5℃/分、−70℃〜300℃の条件で測定した。マトリックス樹脂組成物の樹脂反応率は以下の式から求めた。なお、比較例1においては、プリプレグを硬化させていないため、マトリックス樹脂組成物の樹脂反応率が0%の未硬化プリプレグを用いることとした。
マトリックス樹脂組成物の樹脂反応率(%)={(E0−E1)/E0}×100
後述する実施例及び比較例で示した強化繊維プリプレグを、室温状態で金属プレート上に静置し、その上から0.05MPaとなるように1秒間プレスする。その後、金属プレートと強化繊維プリプレグが接着していたら×、接着していなかったら○とした。
後述する実施例及び比較例で示した強化繊維プリプレグを切り出し、長さ100mm、幅15mmのサンプルを得た。サンプルを曲げ、端部間距離が40mmにすることができたものを○、途中で折れたものを×とした。
実施例1では、樹脂反応率を0.1%とした強化繊維プリプレグを使用した。粘着性低下処理方法としては、熱処理を用いた。60℃のオーブンに試験片(幅15mm、長さ300mm)を静置し、樹脂反応率が0.1%となるまで樹脂を反応させた。室温状態で金属プレート上に静置し、その上から0.05MPaとなるように1秒間プレスした。その後、金属プレートと強化繊維プリプレグを観察すると、接着していなかった。続いて、強化繊維プリプレグを切り出し、長さ100mm、幅15mmのサンプルを得た。サンプルを曲げたところ、端部間距離を40mmにすることができた。
実施例2では、樹脂反応率を7.3%とした強化繊維プリプレグを使用した。粘着性低下処理方法としては、熱処理を用いた。60℃のオーブンに試験片(幅15mm、長さ300mm)を静置し、樹脂反応率が7.3%となるまで樹脂を反応させた。室温状態で金属プレート上に静置し、その上から0.05MPaとなるように1秒間プレスした。その後、金属プレートと強化繊維プリプレグを観察すると、接着していなかった。続いて、強化繊維プリプレグを切り出し、長さ100mm、幅15mmのサンプルを得た。サンプルを曲げたところ、端部間距離を40mmにすることができた。
実施例3では、樹脂反応率を14.5%とした強化繊維プリプレグを使用した。粘着性低下処理方法としては、熱処理を用いた。60℃のオーブンに試験片(幅15mm、長さ300mm)を静置し、樹脂反応率が14.5%となるまで樹脂を反応させた。室温状態で金属プレート上に静置し、その上から0.05MPaとなるように1秒間プレスした。その後、金属プレートと強化繊維プリプレグを観察すると、接着していなかった。続いて、強化繊維プリプレグを切り出し、長さ100mm、幅15mmのサンプルを得た。サンプルを曲げたところ、端部間距離を40mmにすることができた。
比較例1では、未硬化で樹脂反応率が0%である強化繊維プリプレグを使用した。室温状態で金属プレート上に静置し、その上から0.05MPaとなるように1秒間プレスした。その後、金属プレートと強化繊維プリプレグを観察すると、接着していた。続いて、強化繊維プリプレグを切り出し、長さ100mm、幅15mmのサンプルを得た。サンプルを曲げたところ、端部間距離を40mmにすることはできた。
比較例2では、樹脂反応率を28.2%とした強化繊維プリプレグを使用した。粘着性低下処理方法としては、熱処理を用いた。60℃のオーブンに試験片(幅15mm、長さ300mm)を静置し、樹脂反応率が28.2%となるまで樹脂を反応させた。室温状態で金属プレートに静置し、その上から0.05MPaとなるように1秒間プレスした。その後、金属プレートと強化繊維プリプレグを観察すると、接着していなかった。 続いて、強化繊維プリプレグを切り出し、長さ100mm、幅15mmのサンプルを得た。サンプルを曲げたところ、端部間距離を40mmにすることができなかった。
2 低粘着強化繊維プリプレグ
21 低粘着部
22 通常部
3 端部形状変化強化繊維プリプレグ
31 端部
32 通常部
33 端部の幅
34 端部形状変化強化繊維プリプレグの幅
4 スリッター
5 低粘着強化繊維プリプレグの巻取体
Claims (13)
- 熱硬化性樹脂をマトリクスとする強化繊維プリプレグであって、前記強化繊維プリプレグの一部が、粘着性低下処理された低粘着領域である強化繊維プリプレグに設けられた前記低粘着領域に沿って裁断された強化繊維プリプレグテープ。
- 前記低粘着領域の樹脂反応率が0.1%〜20%である請求項1に記載の強化繊維プリプレグテープ。
- 前記粘着性低下処理が、加熱処理、プラズマ照射処理、およびUV照射処理のうちの少なくとも1つの処理である請求項1または2に記載の強化繊維プリプレグテープ。
- 前記強化繊維プリプレグの表面または表面の周縁部が前記低粘着領域である請求項1〜3のいずれかに記載の強化繊維プリプレグテープ。
- 前記強化繊維プリプレグの端面が前記低粘着領域である請求項1〜4のいずれかに記載の強化繊維プリプレグテープ。
- 熱硬化性樹脂をマトリクスとする強化繊維プリプレグであって、前記強化繊維プリプレグの一部が、粘着性低下処理された低粘着領域である強化繊維プリプレグに設けられた前記低粘着領域に沿って裁断された強化繊維プリプレグテープであって、前記強化繊維プリプレグテープの長手方向に直交する断面における最大幅に対し、両端部からそれぞれ前記最大幅の10%まで入り込んだ領域を占める端部の断面積が、該強化繊維プリプレグテープの長手方向に直交する断面積全体の15%未満であることを特徴とする強化繊維プリプレグテープ。
- 前記低粘着領域の樹脂反応率が0.1%〜20%である請求項6に記載の強化繊維プリプレグテープ。
- 前記粘着性低下処理が、加熱処理、プラズマ照射処理、およびUV照射処理のうちの少なくとも1つの処理である請求項6または7に記載の強化繊維プリプレグテープ。
- 前記強化繊維プリプレグの表面または表面の周縁部が前記低粘着領域である請求項6〜8のいずれかに記載の強化繊維プリプレグテープ。
- 前記強化繊維プリプレグの端面が前記低粘着領域である請求項6〜9のいずれかに記載の強化繊維プリプレグテープ。
- 熱硬化性樹脂をマトリクスとする強化繊維プリプレグの巻取体であって、前記強化繊維プリプレグの少なくとも一部が粘着性低下処理された低粘着領域を有するとともに、先に巻き付けられた前記強化繊維プリプレグの外層上に続いて巻き付けられる前記強化繊維プリプレグが直接巻き付けられてなる強化繊維プリプレグの巻取体。
- 熱硬化性樹脂をマトリクスとする強化繊維プリプレグの少なくとも一部を、加熱処理、プラズマ照射処理、およびUV照射処理のうちの少なくとも1つから選ばれる粘着性低下処理により低粘着領域に形成することによって得られた強化繊維プリプレグの前記低粘着領域に沿って裁断することを特徴とする強化繊維プリプレグテープの製造方法。
- 前記強化繊維プリプレグの表面または表面の周縁部に前記低粘着領域を形成する請求項12に記載の強化繊維プリプレグテープの製造方法。
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