JPH01320146A - 成形物中間体及び成形物 - Google Patents
成形物中間体及び成形物Info
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- JPH01320146A JPH01320146A JP15568488A JP15568488A JPH01320146A JP H01320146 A JPH01320146 A JP H01320146A JP 15568488 A JP15568488 A JP 15568488A JP 15568488 A JP15568488 A JP 15568488A JP H01320146 A JPH01320146 A JP H01320146A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、耐衝撃性に優れ衝撃時のクラック伝播を抑制
する能力のある成形物を製造りるための中間体、及び、
該成形物に関するものである。
する能力のある成形物を製造りるための中間体、及び、
該成形物に関するものである。
更に詳しくは、8強度炭素繊維等を強化材とした場合に
、マトリックス樹脂の優れた機械的特性及び熱的特性を
損ねることなく、靭性(タフネス)が付与された成形物
を与えるための中間体、及び、該成形物に関するもので
ある。
、マトリックス樹脂の優れた機械的特性及び熱的特性を
損ねることなく、靭性(タフネス)が付与された成形物
を与えるための中間体、及び、該成形物に関するもので
ある。
近年、炭素mN、芳香族ポリアミド繊維等を強化材とし
て用いた複合材料は、その高い比強度、比剛性を利用し
て、航空機等の#4造林として多く用いられてきている
。
て用いた複合材料は、その高い比強度、比剛性を利用し
て、航空機等の#4造林として多く用いられてきている
。
これらの複合材料は、強化繊維にマトリックス樹脂が含
浸された中間製品であるプリプレグから、加熱・加圧と
いった成形・加工工程を経て実際に用いられる場合が多
い。
浸された中間製品であるプリプレグから、加熱・加圧と
いった成形・加工工程を経て実際に用いられる場合が多
い。
プリプレグにおけるマトリックス樹脂としては、熱硬化
性樹脂としてエポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、ま
た、最近ではポリエーテルエーテルケトンといった熱可
塑性樹脂も用いられるようになってきており、いずれの
樹脂を用いた場合も、複合材料は、その優れた耐熱性、
機械的特性、寸法安定性、耐薬品性、耐候性が特徴とさ
れていた。
性樹脂としてエポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、ま
た、最近ではポリエーテルエーテルケトンといった熱可
塑性樹脂も用いられるようになってきており、いずれの
樹脂を用いた場合も、複合材料は、その優れた耐熱性、
機械的特性、寸法安定性、耐薬品性、耐候性が特徴とさ
れていた。
熱可塑樹脂をマトリックス樹脂とした場合、良好な耐熱
性、機械的特性に加え複合材料の衝撃特性も優れている
ことが1νJ待されるが、プリプレグとしての取扱性、
例えばプリプレグのドレープ性に乏しいために、現状の
成形加工技術では取扱いにくい材料であり、複雑形状物
への適用が難しい状況にある。
性、機械的特性に加え複合材料の衝撃特性も優れている
ことが1νJ待されるが、プリプレグとしての取扱性、
例えばプリプレグのドレープ性に乏しいために、現状の
成形加工技術では取扱いにくい材料であり、複雑形状物
への適用が難しい状況にある。
一方、エポキシ樹脂系プリプレグのように熱硬化性樹脂
をマトリックス樹脂に用いた場合、耐熱性、機械的特性
に良好な性能を示すことが認められていたが、反面、マ
トリックス樹脂の伸度が低く、脆いために複合材料の靭
性、耐衝撃性に劣ることが指摘され、その改善が求めら
れてきた。
をマトリックス樹脂に用いた場合、耐熱性、機械的特性
に良好な性能を示すことが認められていたが、反面、マ
トリックス樹脂の伸度が低く、脆いために複合材料の靭
性、耐衝撃性に劣ることが指摘され、その改善が求めら
れてきた。
特に、これらのプリプレグから作られた複合材料は、こ
れを航空機−次構造材の用途に使用する場合、t11着
陸時の小石の跳上げ、整備時の工具の落下筒による外部
からの1liv1に耐える性能を有する必要があるが、
耐熱性を落さずに耐衝撃性を改善することは、これまで
困難視されていた。
れを航空機−次構造材の用途に使用する場合、t11着
陸時の小石の跳上げ、整備時の工具の落下筒による外部
からの1liv1に耐える性能を有する必要があるが、
耐熱性を落さずに耐衝撃性を改善することは、これまで
困難視されていた。
耐衝撃性のあるプリプレグに改善するf!合、■炭素繊
維等の強化材自身の伸度を向上させる、■プリプレグに
用いられるマトリックス樹脂の靭性(タフネス)を上げ
る、■強化繊維/マトリックス樹脂の界面を最適化する
、ことが重要なポイントであると指摘され研究が進めら
れてきたが、この他に積層材の高次構造を制御するζ ことも衝撃特性の向上Zクラック伝播の抑制に!U要ぐ
あると考えられる。
維等の強化材自身の伸度を向上させる、■プリプレグに
用いられるマトリックス樹脂の靭性(タフネス)を上げ
る、■強化繊維/マトリックス樹脂の界面を最適化する
、ことが重要なポイントであると指摘され研究が進めら
れてきたが、この他に積層材の高次構造を制御するζ ことも衝撃特性の向上Zクラック伝播の抑制に!U要ぐ
あると考えられる。
プリプレグ用マトリックス樹脂を高靭性化し、複合材料
の耐衝撃性を向上させる技術としては、特開昭58−1
20639−Q、同62−250021号、同62−3
G421号、同62−57417@の公報等で知られる
ように、マトリックス樹脂に特定のエラストマー成分、
高分子量ゴム成分、熱可塑性樹脂を配合し、複合材料の
靭性(衝撃特性)を高めたプリプレグ組成物も開発され
ているが、複合材料の耐衝撃性に関しては、今−歩満足
ゆくものではなかった。
の耐衝撃性を向上させる技術としては、特開昭58−1
20639−Q、同62−250021号、同62−3
G421号、同62−57417@の公報等で知られる
ように、マトリックス樹脂に特定のエラストマー成分、
高分子量ゴム成分、熱可塑性樹脂を配合し、複合材料の
靭性(衝撃特性)を高めたプリプレグ組成物も開発され
ているが、複合材料の耐衝撃性に関しては、今−歩満足
ゆくものではなかった。
強化繊維/マトリックス樹脂の界面を最適化ザることに
関しては、繊維の表面処理条件、集束剤の種類を選択す
る等の研究が行われているが、まだ研究段階にあり所望
の効果が19られていない。
関しては、繊維の表面処理条件、集束剤の種類を選択す
る等の研究が行われているが、まだ研究段階にあり所望
の効果が19られていない。
複合材料の高次構造を制御し、複合材料の耐衝撃性を改
良する技術としては、強化繊維の素材形態をコントロー
ルする方法、積層間に異種材料を挿入する方法等が考え
られる。等力的な材料にするため、強化素材に三次元織
物を使用する等の試みもなされているが、今のところ、
織物の製造が難しい、樹脂含浸が悪い、繊維体積含有率
のコントロールが難しい等の問題点が多く、実用面では
顕著な効果を発揮させるまでには至っていない。
良する技術としては、強化繊維の素材形態をコントロー
ルする方法、積層間に異種材料を挿入する方法等が考え
られる。等力的な材料にするため、強化素材に三次元織
物を使用する等の試みもなされているが、今のところ、
織物の製造が難しい、樹脂含浸が悪い、繊維体積含有率
のコントロールが難しい等の問題点が多く、実用面では
顕著な効果を発揮させるまでには至っていない。
複合材料の!tIi層間に異種材料を挿入する技術に関
しては、特開昭51−33162号、同61−1357
12号の公報に示されるように、プリプレグの表面にス
フリーム・クロスを張り合わせた材料が知られているが
、この場合のスクリム・クロスは。
しては、特開昭51−33162号、同61−1357
12号の公報に示されるように、プリプレグの表面にス
フリーム・クロスを張り合わせた材料が知られているが
、この場合のスクリム・クロスは。
むしろプリプレグの横割れ防止やm維乱れを防止すると
いった、プリプレグ自身の補強的な目的のため使用され
ている。
いった、プリプレグ自身の補強的な目的のため使用され
ている。
複合材料の積層間に異種材料を挿入して、複合飼料の衝
撃特性を向上さVる技術として、特開昭60−6322
9号、同60−231738号の公報に示されるような
インターリーフ技術がある。
撃特性を向上さVる技術として、特開昭60−6322
9号、同60−231738号の公報に示されるような
インターリーフ技術がある。
インターリーフ材料としては、厚さ0.03〜0.06
mmの可撓性に優れたエポキシ樹脂層を用いるのが一般
的であるが、厚さ0.01〜0.051!1ルムといっ
た熱可塑性樹脂フィルムを使用することも可能である。
mmの可撓性に優れたエポキシ樹脂層を用いるのが一般
的であるが、厚さ0.01〜0.051!1ルムといっ
た熱可塑性樹脂フィルムを使用することも可能である。
インターリーフ材料に可撓性に優れたエポキシ樹脂、例
えばエラストマー成分の多いエポキシ樹脂層を用いた場
合、衝撃特性の向上を図るためにはエラストマー成分を
多聞配合覆ることが必要であるが、そうすると、エラス
トマー成分の種類や闇により複合材料の耐熱性や機械的
特性の低下を眉くことがあり、その種類やmに制限が加
えられるため、充分な効果を発揮できないことが多い。
えばエラストマー成分の多いエポキシ樹脂層を用いた場
合、衝撃特性の向上を図るためにはエラストマー成分を
多聞配合覆ることが必要であるが、そうすると、エラス
トマー成分の種類や闇により複合材料の耐熱性や機械的
特性の低下を眉くことがあり、その種類やmに制限が加
えられるため、充分な効果を発揮できないことが多い。
複合材料の積層間に熱可塑性樹脂フィルムを挿入した場
合、複合材料の耐衝撃性を向上させる効果は認められる
が、隣接した層と層との間が樹脂フィルムにより完全に
遮断されるため、マトリックス樹脂と熱可塑性樹脂フィ
ルムとの接着性に問題があったり、積層量方向の樹脂フ
ローが遮断されるため、不均一な樹脂フローが起こり、
成形物の変形を招いたり、又は、熱可塑性樹脂フィルム
が比較的厚いために、マトリックス樹脂に対する熱可塑
性樹脂フィルムの体積割合が高くなり、それに伴なう複
合材料性能〈コンポジット性能〉の低下を引き起こず場
合もあった。
合、複合材料の耐衝撃性を向上させる効果は認められる
が、隣接した層と層との間が樹脂フィルムにより完全に
遮断されるため、マトリックス樹脂と熱可塑性樹脂フィ
ルムとの接着性に問題があったり、積層量方向の樹脂フ
ローが遮断されるため、不均一な樹脂フローが起こり、
成形物の変形を招いたり、又は、熱可塑性樹脂フィルム
が比較的厚いために、マトリックス樹脂に対する熱可塑
性樹脂フィルムの体積割合が高くなり、それに伴なう複
合材料性能〈コンポジット性能〉の低下を引き起こず場
合もあった。
本発明の目的は、上記の如き問題点を克服し、優れた耐
熱性に加え、靭性・衝撃強さに優れ、衝撃時のクラック
伝播を抑制する能力を有する成形物を複合材料に付与さ
せるプリプレグ、及び、該成形物を提供すること、敷え
んすると、熱硬化性のマトリックス樹脂を用いたプリプ
レグにおいて、プリプレグの表面にマトリックス樹脂と
は異質の材質からなる薄い層を設け、成形後の複合材料
の積層間に異種材料を挿入することで、衝撃強さに優れ
、衝撃時のクラック伝播を抑制する能力のあるホットメ
ルトタイプ繊維強化複合材料用成形中間体、及び、これ
から得られる成形物を提供することにある。
熱性に加え、靭性・衝撃強さに優れ、衝撃時のクラック
伝播を抑制する能力を有する成形物を複合材料に付与さ
せるプリプレグ、及び、該成形物を提供すること、敷え
んすると、熱硬化性のマトリックス樹脂を用いたプリプ
レグにおいて、プリプレグの表面にマトリックス樹脂と
は異質の材質からなる薄い層を設け、成形後の複合材料
の積層間に異種材料を挿入することで、衝撃強さに優れ
、衝撃時のクラック伝播を抑制する能力のあるホットメ
ルトタイプ繊維強化複合材料用成形中間体、及び、これ
から得られる成形物を提供することにある。
本発明は、下記の請求項(1)及び同(2)に記載され
たとおりのものである。
たとおりのものである。
(1)強化繊維を基材とした熱硬化性樹脂系プリプレグ
に、通孔を有する熱可塑性樹脂フィルムを貼着してなる
繊維強化樹脂積層成形物中間体。
に、通孔を有する熱可塑性樹脂フィルムを貼着してなる
繊維強化樹脂積層成形物中間体。
(2)積Fm問に、通孔を有Jる熱可塑性樹脂フィルム
が介在してなる繊維強化樹脂積層成形物。
が介在してなる繊維強化樹脂積層成形物。
本発明の好適な実施態様は、下記のとおりである。
(a >強化繊維として、1.3%以」−の伸度を有す
る炭素繊維を用いる前記請求項(1)記載の繊維強化樹
脂積層成形物中間体。
る炭素繊維を用いる前記請求項(1)記載の繊維強化樹
脂積層成形物中間体。
<b >プリプレグの熱硬化性樹脂が可塑性樹脂フィル
ムの通孔を通して連続層を形成している前記請求項(1
)記載の繊維強化樹脂積層成形物中間体。
ムの通孔を通して連続層を形成している前記請求項(1
)記載の繊維強化樹脂積層成形物中間体。
(C)ガラス転移温度が100℃以上の熱可塑性樹脂フ
ィルムである前記請求項(1〉記載の繊維強化樹脂積層
成形物中間体。
ィルムである前記請求項(1〉記載の繊維強化樹脂積層
成形物中間体。
(d ’)通孔が穿孔又はスリットである前記請求項(
1)記載の繊維強化樹脂積層成形物中間体。
1)記載の繊維強化樹脂積層成形物中間体。
<p >ひとつの穿孔の面積がO,S〜50III12
である前記請求項(1)記載の繊維強化樹脂積層成形物
中間体。
である前記請求項(1)記載の繊維強化樹脂積層成形物
中間体。
(f)スリットされたフィルム幅が5〜20IllI1
1であり、スリットの間隙が0.1〜111である前記
請求項(1)記載の繊維強化樹脂積層成形物中間体。
1であり、スリットの間隙が0.1〜111である前記
請求項(1)記載の繊維強化樹脂積層成形物中間体。
(す)熱可塑性樹脂フィルムの厚さが1〜30μ−であ
る前記請求項(1)記載の繊維強化樹脂積層成形物中間
体。
る前記請求項(1)記載の繊維強化樹脂積層成形物中間
体。
本発明の成形物は、耐衝撃性に優れ、しかも発生したク
ラックを伝播させにくい特性を有するものである。
ラックを伝播させにくい特性を有するものである。
本発明に用いられる強化繊維は、1.3%以上の伸度を
有する炭素繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維が
好ましい。通常、ガラスm雑、芳香族ポリアミド繊維は
、2.5%以上の伸度を有している。炭素繊維に伸度1
.3%未満のものを使用した場合、複合材料の衝撃特性
がやや不充分となるきらいがある。
有する炭素繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維が
好ましい。通常、ガラスm雑、芳香族ポリアミド繊維は
、2.5%以上の伸度を有している。炭素繊維に伸度1
.3%未満のものを使用した場合、複合材料の衝撃特性
がやや不充分となるきらいがある。
特に本発明においては、炭素繊維、とりわけ高弾性炭素
繊維を強化材とした場合に効果が大きい。
繊維を強化材とした場合に効果が大きい。
炭素繊維としては、アクリル系炭素繊維、ピッチ系炭素
繊維等特に制限はなく、引張り強さ350kgf/ i
n’ 、引張弾性率24T/1m2のものが通常用いら
れる。複合材料の機械的特性を向上させるため、引張り
強さ400kof/ +u’以上、弾性率30T/11
11’ レベルの、いわゆる中弾性高強度炭素繊維を用
いることもできる。
繊維等特に制限はなく、引張り強さ350kgf/ i
n’ 、引張弾性率24T/1m2のものが通常用いら
れる。複合材料の機械的特性を向上させるため、引張り
強さ400kof/ +u’以上、弾性率30T/11
11’ レベルの、いわゆる中弾性高強度炭素繊維を用
いることもできる。
これら強化繊維を基材としたプリプレグは、強化繊維の
一方面シート、織物、短繊維マット等の基材の繊維間に
未硬化の熱硬化性樹脂組成物を含浸させたものである。
一方面シート、織物、短繊維マット等の基材の繊維間に
未硬化の熱硬化性樹脂組成物を含浸させたものである。
マトリックス樹脂としての熱硬化性樹脂組成物は、エポ
キシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリイミド樹脂等であり、樹脂組成物の含有率は3
0〜50体積%が適当である。樹脂の変性等により、マ
トリックス樹脂の伸度が向上した場合には、成形物は発
生したクラックを伝播させにくい特性を有するようにな
る。
キシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリイミド樹脂等であり、樹脂組成物の含有率は3
0〜50体積%が適当である。樹脂の変性等により、マ
トリックス樹脂の伸度が向上した場合には、成形物は発
生したクラックを伝播させにくい特性を有するようにな
る。
基本となる熱硬化性樹脂組成物のプリプレグは、従来知
られた方法にて製造することができる。
られた方法にて製造することができる。
本発明における熱可塑性樹脂フィルムは、例えば、ポリ
エーテルサルホン、ポリニーデルイミド、ポリエーテル
エーテルケトン、ボリイミ+−N七′イルム等である。
エーテルサルホン、ポリニーデルイミド、ポリエーテル
エーテルケトン、ボリイミ+−N七′イルム等である。
これらのフィルムは延伸による配向の少ないものが好ま
しいが、その表−こ 面Z物理的又は化学的なエツチング処理を施してもよい
。特にガラス転移温度か4100℃以上の熱可塑性樹脂
のフィルムが好ましく、フィルムの厚さは1〜30μm
のものが好適である。 フィルムにおける通孔は、穿孔
又はスリットである。穿孔の形状は、丸、楕円、三角、
多角等特に制限はない。スリットの場合は、フィルムに
設けられた切り込みであって、スリットの方向はフィル
ムの巻方向に連続していることが好ましい。
しいが、その表−こ 面Z物理的又は化学的なエツチング処理を施してもよい
。特にガラス転移温度か4100℃以上の熱可塑性樹脂
のフィルムが好ましく、フィルムの厚さは1〜30μm
のものが好適である。 フィルムにおける通孔は、穿孔
又はスリットである。穿孔の形状は、丸、楕円、三角、
多角等特に制限はない。スリットの場合は、フィルムに
設けられた切り込みであって、スリットの方向はフィル
ムの巻方向に連続していることが好ましい。
本発明を図面によって説明する。
図面において第1図は、本発明の成形物中間体の斜視図
を示したものである。
を示したものである。
第2図は、本発明成形物中間体のフィルム部の平面図(
イル二)を示したものである。
イル二)を示したものである。
第3図は、本発明の成形物中間体の断面図を模式的に示
したものである。
したものである。
第1図における1はプリプレグ、2はフィルムである。
プリプレグ1は繊維一方向シート、織物、ランダムマッ
ト等の繊維シートに繊維間に未硬化の熱硬化性樹脂を含
浸、保持させた物であり、熱硬化性樹脂としては、前記
のエポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ポリイミド樹脂等である。
ト等の繊維シートに繊維間に未硬化の熱硬化性樹脂を含
浸、保持させた物であり、熱硬化性樹脂としては、前記
のエポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ポリイミド樹脂等である。
フィルム2は熱可塑性樹脂フィルムである。
フィルムには通孔を有する。この通孔の形態を例示した
のが第2図である。第2図において、イは円形通孔、口
は長円形通孔、ハは角形通孔、二はスリット(通孔に広
き幅のない切り込み)をそれぞれ示す。
のが第2図である。第2図において、イは円形通孔、口
は長円形通孔、ハは角形通孔、二はスリット(通孔に広
き幅のない切り込み)をそれぞれ示す。
このような通孔のあるフィルムをプリプレグに貼着し、
樹脂にフィルムの通孔を通して連続層を形成させた状態
を、模式的に示したのが第3因である。第3図において
プリプレグ1は主として繊H1−1と樹脂1−2とにて
構成されており、樹脂1−2はフィルム2の通孔2−1
を通しフィルムの裏面に回り込み連続層を形成している
。
樹脂にフィルムの通孔を通して連続層を形成させた状態
を、模式的に示したのが第3因である。第3図において
プリプレグ1は主として繊H1−1と樹脂1−2とにて
構成されており、樹脂1−2はフィルム2の通孔2−1
を通しフィルムの裏面に回り込み連続層を形成している
。
通孔2−1を有するフィルム2はプリプレグ1の両面に
貼着してもよいが、通常は片面にのみ貼着される。
貼着してもよいが、通常は片面にのみ貼着される。
従来プリプレグにフィルムを貼ITることは行われてい
たが、これはプリプレグ保護のためであり、積層時には
、フィルムをはがしてプリプレグのみ積層して成形物と
していた。
たが、これはプリプレグ保護のためであり、積層時には
、フィルムをはがしてプリプレグのみ積層して成形物と
していた。
しかし、本発明の成形物中間体は、フィルムをはがすこ
となく成形され成形物の積層間にフィルムが介在した成
形物とされる。
となく成形され成形物の積層間にフィルムが介在した成
形物とされる。
本発明の成形物中間体は、積層に際し全層を本発明成形
中間体にて構成する必要はなく、フィルムの貼着のない
通常のプリプレグと組合せて積層することもできる。こ
の際、本発明成形物中間体を成形物の表面層になるよう
積層することが好ましい。
中間体にて構成する必要はなく、フィルムの貼着のない
通常のプリプレグと組合せて積層することもできる。こ
の際、本発明成形物中間体を成形物の表面層になるよう
積層することが好ましい。
このような成形物は、耐衝撃性に優れ、しかも積層間の
剥離を起こしにくい成形物である。
剥離を起こしにくい成形物である。
本発明の成形物中間体は、例えば以下の方法により!1
lif!することができる。
lif!することができる。
先ず、ホットメルト法、又は溶剤法による通常の方法に
よってプリプレグを調製する。次いで、通孔を有するフ
ィルムを該プリプレグと合せ、プレート、ローラー等に
て加圧し一体化させる。この際、加熱することもできる
が、加熱温度は、60〜120℃とするのがよい。
よってプリプレグを調製する。次いで、通孔を有するフ
ィルムを該プリプレグと合せ、プレート、ローラー等に
て加圧し一体化させる。この際、加熱することもできる
が、加熱温度は、60〜120℃とするのがよい。
(発明の効果)
本発明により1ηられた成形中間体及び成形物は、優れ
た機械的特性及び熱的特性と靭性(タフネス)が兼備さ
れたものであり、しかも発生したクラックを伝播させに
くい特性を有するため、航空機構造材料、宇宙構造物材
料等へ好適に使用される。
た機械的特性及び熱的特性と靭性(タフネス)が兼備さ
れたものであり、しかも発生したクラックを伝播させに
くい特性を有するため、航空機構造材料、宇宙構造物材
料等へ好適に使用される。
(実施例及び比較例)
実施例1及び比較例1
後掲第1表に示す樹脂組成物からなる炭素繊維一方向プ
リプレグを、ホットメルト法にて作った。用いた炭素繊
1f(CF)は、ベスファイト■(M −500(東邦
レーヨン社製、引張り強さ500kgr/ am’ 、
弾性率30T/11112)である。プリプレグのCF
目付は150g/m ’ 、樹脂含有率32重間%であ
った。
リプレグを、ホットメルト法にて作った。用いた炭素繊
1f(CF)は、ベスファイト■(M −500(東邦
レーヨン社製、引張り強さ500kgr/ am’ 、
弾性率30T/11112)である。プリプレグのCF
目付は150g/m ’ 、樹脂含有率32重間%であ
った。
一方、直径211Ilφの通孔を全面に、面積比で20
%有するところの厚さ5μ霧のポリエーテルイミドフィ
ルム(略称PEI、ガラス転移温度216℃)を準備し
た。
%有するところの厚さ5μ霧のポリエーテルイミドフィ
ルム(略称PEI、ガラス転移温度216℃)を準備し
た。
上記プリプレグとフィルムとを重ね、80℃のホン]・
ローラー間に通し両者を貼着し、成形物中間体を得た。
ローラー間に通し両者を貼着し、成形物中間体を得た。
この成形物中間体より、所定の寸法及び枚数の小片をカ
ッ1〜、積層し、オートクレーブ成形により昇温速度2
℃/分、180℃で2時間の硬化条件で硬化させ、成形
板を作成した。これより試験片を切りだし、0°層間せ
ん断強さ、O°圧縮強さ、+500in−1b / i
n1#j撃後の圧縮強さを測定したところ、第1表に示
す結果を得た。
ッ1〜、積層し、オートクレーブ成形により昇温速度2
℃/分、180℃で2時間の硬化条件で硬化させ、成形
板を作成した。これより試験片を切りだし、0°層間せ
ん断強さ、O°圧縮強さ、+500in−1b / i
n1#j撃後の圧縮強さを測定したところ、第1表に示
す結果を得た。
また、比較のため、実施例1と同様にして、第1表に示
す樹脂組成物からなる炭素繊維一方向ブリプレグを作っ
た。ポリエーテルイミドフィルムを貼着させないで、こ
のプリプレグから、同様な条件で成形板を作成し、成形
板について試験を行った。
す樹脂組成物からなる炭素繊維一方向ブリプレグを作っ
た。ポリエーテルイミドフィルムを貼着させないで、こ
のプリプレグから、同様な条件で成形板を作成し、成形
板について試験を行った。
第1表に示す物性から、実施例1の成形板は、比較例1
に比べ、0°層間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は
認められないものの、1500in−Ib/in衝撃後
の圧縮強さが高く、耐衝撃性に漬れることが明らかとな
った。
に比べ、0°層間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は
認められないものの、1500in−Ib/in衝撃後
の圧縮強さが高く、耐衝撃性に漬れることが明らかとな
った。
実施例2及び比較例2
第1表に示す樹脂組成物からなる炭素繊緒−方向プリブ
レグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグに貼着
させる熱可塑性樹脂フィルムとして、厚さ5μmのポリ
エーテルイミドフィルム(略称PEI、ガラス転移温度
216℃)を10IIII1幅のスリットテープ状で、
テープ間の隙間が0.5〜11IImになるようにプリ
プレグ表面に並べ、80℃のホットローラー間に通し両
者を貼着させ、成形物中間体を得た。
レグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグに貼着
させる熱可塑性樹脂フィルムとして、厚さ5μmのポリ
エーテルイミドフィルム(略称PEI、ガラス転移温度
216℃)を10IIII1幅のスリットテープ状で、
テープ間の隙間が0.5〜11IImになるようにプリ
プレグ表面に並べ、80℃のホットローラー間に通し両
者を貼着させ、成形物中間体を得た。
この成形物中間体より、実施例1と同様にして成形板を
作成し、0°層間せん断強さ、0゜圧縮強さ、1500
in−1b / 1nlii qJ後の圧縮強さを測定
したところ、第1表に示す結果を得た。
作成し、0°層間せん断強さ、0゜圧縮強さ、1500
in−1b / 1nlii qJ後の圧縮強さを測定
したところ、第1表に示す結果を得た。
また、比較のため、実施例2と同様にして、プリプレグ
を作った。フィルム貼着をしないで、このプリプレグの
みを用い、同様にして成形を行い、成形板についてコン
ポジット試験を行った。
を作った。フィルム貼着をしないで、このプリプレグの
みを用い、同様にして成形を行い、成形板についてコン
ポジット試験を行った。
第1表に示すように、実施例2の成形板は、比較例2に
比し、0°層間せん断強さ、O°圧縮強さに強度差は認
められないものの、1500in−Ib/1ntjl後
の圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れることが明らかとな
った。
比し、0°層間せん断強さ、O°圧縮強さに強度差は認
められないものの、1500in−Ib/1ntjl後
の圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れることが明らかとな
った。
実施例3及び比較例3
第1表に示′1js1脂組成物からなる炭素繊維−方向
ブリプレグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグ
に貼着させる熱可塑性樹脂フィルムとして、全面に施さ
れた長方形の通孔の面積が25mm’で、面積比が50
%を有するところの厚さ10μmのポリエーテルサルホ
ンフィルム(略称PES、ガラス転移温度223℃)を
プリブレグ表面に並べ、80℃のホットローラ間に通し
両者を貼着させ、成形物中間体を得た。
ブリプレグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグ
に貼着させる熱可塑性樹脂フィルムとして、全面に施さ
れた長方形の通孔の面積が25mm’で、面積比が50
%を有するところの厚さ10μmのポリエーテルサルホ
ンフィルム(略称PES、ガラス転移温度223℃)を
プリブレグ表面に並べ、80℃のホットローラ間に通し
両者を貼着させ、成形物中間体を得た。
この成形物中間体より、実施例1と同様に成形準備を行
った後、オートクレーブ成形により昇温速度2℃/分、
130℃で1.5時間の硬化条件で硬化させ、成形板を
作成した。成形板についてOa層間せん断強さ、θ″圧
縮強さ、1500in−1b / 1nli撃後の圧縮
強さを測定したところ、第1表に示す結果を得た。
った後、オートクレーブ成形により昇温速度2℃/分、
130℃で1.5時間の硬化条件で硬化させ、成形板を
作成した。成形板についてOa層間せん断強さ、θ″圧
縮強さ、1500in−1b / 1nli撃後の圧縮
強さを測定したところ、第1表に示す結果を得た。
また、比較のため、実施例3と同様にしてプリプレグを
作った。フィルム貼着をしないで、このプリプレグのみ
を用い、同様にして成形を行い、成形仮について試験を
行った。
作った。フィルム貼着をしないで、このプリプレグのみ
を用い、同様にして成形を行い、成形仮について試験を
行った。
第1表に示すように、実施例3の成形板は、比較例3に
比し、0°層間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は認
められないものの、1500in−1b/1nii撃後
の圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れることが明らかとな
った。
比し、0°層間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は認
められないものの、1500in−1b/1nii撃後
の圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れることが明らかとな
った。
実施例4及び比較例4
第1表に示す樹脂組成物からなる炭素繊維−方向プリプ
レグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグに貼着
させる熱可塑性樹脂フィルムとして、厚さ5μ−のポリ
エーテルエーテルケトンフィルム(略称PEEK、ガラ
ス転移温度143℃)を5III1幅のスリットテープ
状で、テープ間の隙間が0.5〜111Ilになるよう
にプリプレグ表面に並べ、80℃のホットローラ間に通
し両とを貼着させ、成形物中間体を得た。
レグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグに貼着
させる熱可塑性樹脂フィルムとして、厚さ5μ−のポリ
エーテルエーテルケトンフィルム(略称PEEK、ガラ
ス転移温度143℃)を5III1幅のスリットテープ
状で、テープ間の隙間が0.5〜111Ilになるよう
にプリプレグ表面に並べ、80℃のホットローラ間に通
し両とを貼着させ、成形物中間体を得た。
この成形物中間体より、実施例1と同様にして成形板を
作成し、0°層間せん断強ざ、0゜圧縮強さ、1!+0
0in−1b / in衝lil後の圧縮強さを測定し
たところ、第1表に示す結果を得た。
作成し、0°層間せん断強ざ、0゜圧縮強さ、1!+0
0in−1b / in衝lil後の圧縮強さを測定し
たところ、第1表に示す結果を得た。
また、比較のため、実施例4と同様にしてプリプレグを
作った。フィルムを貼着しないで、このプリプレグのみ
を用い、同様にして成形を行い、成形板について試験を
行った。
作った。フィルムを貼着しないで、このプリプレグのみ
を用い、同様にして成形を行い、成形板について試験を
行った。
第1表に示すように、実施例4の成形板は、比較例4に
比し、O′層間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は認
められないものの、1500in−Ib/in衝撃後の
圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れることが明らかとなっ
た。
比し、O′層間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は認
められないものの、1500in−Ib/in衝撃後の
圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れることが明らかとなっ
た。
実施例5及び比較例5
実施例1と同様にして作られた炭素繊維一方向プリプレ
グ(プリプレグのCF目付は150M−2、樹脂含有率
36重指%)に、直径2■φの通孔を全面に、面積比で
20%有するところの厚さ10μmのポリ1−チルイミ
ドフィルム(略称PEf1ガラス転移温9216℃)を
プリプレグ表面に並べ、80℃のホットローラ間に通し
両者を貼着させ、成形中間体を得た。
グ(プリプレグのCF目付は150M−2、樹脂含有率
36重指%)に、直径2■φの通孔を全面に、面積比で
20%有するところの厚さ10μmのポリ1−チルイミ
ドフィルム(略称PEf1ガラス転移温9216℃)を
プリプレグ表面に並べ、80℃のホットローラ間に通し
両者を貼着させ、成形中間体を得た。
また、比較のため、通孔のない同種のフィルム(厚さ8
μs)をプリプレグ表面に並べ、同じようにして成形中
間体を得た。
μs)をプリプレグ表面に並べ、同じようにして成形中
間体を得た。
二種の成形中間体は、成形後のMA維体積含有率をコン
トロール(60体積%を目標)するため、成形硬化時に
プリプレグ中の5〜10重匿%の樹脂成分を流し出させ
る6式で成形を行い(硬化条件は、実施例1と同様)、
成形板を作成した。
トロール(60体積%を目標)するため、成形硬化時に
プリプレグ中の5〜10重匿%の樹脂成分を流し出させ
る6式で成形を行い(硬化条件は、実施例1と同様)、
成形板を作成した。
実施例5の場合は、成形時に樹脂成分が目標通りに流れ
出し、繊維体積含有率のコントロールされた化較的厚み
むらの少ない良好な成形板であったが、比較例5の場合
は、成形板中央部付近の樹脂のフローが殆どなく、#J
AN体積含有率のコントロールされてない、いびつな成
形板となり、機械的特性も良好なものではなかった。
出し、繊維体積含有率のコントロールされた化較的厚み
むらの少ない良好な成形板であったが、比較例5の場合
は、成形板中央部付近の樹脂のフローが殆どなく、#J
AN体積含有率のコントロールされてない、いびつな成
形板となり、機械的特性も良好なものではなかった。
実施例6〜10及び比較例6〜10
第2表に示す樹脂組成物で実施例1と同様にして炭素繊
維一方向プリプレグを作り、第2表に示寸通孔のある熱
可塑性樹脂フィルムをプリプレグ表面に並べ、80℃の
ボットローラ間に通し両者を貼着させ、成形中間体を得
た。
維一方向プリプレグを作り、第2表に示寸通孔のある熱
可塑性樹脂フィルムをプリプレグ表面に並べ、80℃の
ボットローラ間に通し両者を貼着させ、成形中間体を得
た。
この成形物中間体より、第2表に示す成形条件で成形板
を作成し、成形板について0°層間せん断強さ、0°圧
縮強さ、1500in−1b / in衝撃後の圧縮強
さを測定したところ、第2表に示す結果を得た。
を作成し、成形板について0°層間せん断強さ、0°圧
縮強さ、1500in−1b / in衝撃後の圧縮強
さを測定したところ、第2表に示す結果を得た。
また、比較例6〜10では、実施例6〜10と同様にし
てプリプレグを作った。フィルム貼着をしないで、プリ
プレグのみを用い、同様にして成形を行い、成形板につ
いて試験を行った。
てプリプレグを作った。フィルム貼着をしないで、プリ
プレグのみを用い、同様にして成形を行い、成形板につ
いて試験を行った。
第2表に示すように、実施例6〜10の成形板は、比較
例6〜10に比べ、O′層間せん剪断強さ、0°圧縮強
さに強度差は認められないものの、1500in−lb
/ in衝撃後の圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れる
ことが明らかとなった。
例6〜10に比べ、O′層間せん剪断強さ、0°圧縮強
さに強度差は認められないものの、1500in−lb
/ in衝撃後の圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れる
ことが明らかとなった。
第1表の注
(注1)
* 1 : 1500in−lb / in衝撃後の特
性(32ブライ擬等方性積層板を使用) (注2) アラルダイトMY720:テトラグリシジルアミン型エ
ポキシ樹脂(チバガイギー社製)ELM−1oo:t−
リグリシジルアミン型エポキシ樹脂(住友化学社製) E P N −1138:フェノール・ノボラック型エ
ポキシ樹脂(チバガイギー社 製) エピコート828:ビスフェノールA型エボ:Vシ樹脂
(油化シェル社製) エピコート1001 :ビスフェノールA型エポキシ樹
脂(油化シェル社製〉 EPtJ−6:ウレタン変性エポキシ樹脂〈加電化社製
) DEN485:フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂
(ダウケミカル社製) CTBNハイカー1300x13 :ブタジエン、7ノ
クリロニトリルゴム(宇部興産社製) (注3) PEI:ポリエーテルイミドフィルム PES :ボリエーテルサルホンフイルムPEEK :
ポリエーテルエーテルケトンフイ第2表の注 (?主 1) * 1 : 1500in−lb / ini撃侵の特
性(32ブライ擬等方性8i層板を使用) (注2) [3’T’ −2160:ビスマレイミド−トリアジン
樹脂(三菱瓦斯化学社製) Matrimid 5292:ビスマレイミド樹脂(チ
バガイギー社製) Compiiidell −800:ビスマレイミド樹
脂(シェルケミカル社製) PMR15:ポリイミド樹脂(NASASTRW社製) PS P 6022P L :ポリスチリルピリジン樹
脂く大日本インキ社製) エピコート828:ビスフェノールA型エポキシ樹脂〈
油化シェル社製) ELM−100:トリグシジルアミン型エポキシ樹脂(
住友化学社製) (注3) PEI:ポリエーテルイミドフィルム カブトン:ポリイミドフィルム(デュポン社製) PES :ボリエーテルサルボンフィルムPEEK :
ボリエーテルエーテルケ1〜ンフィルム 〈注4) 成形物の繊維体積含有率:58〜60体積%
性(32ブライ擬等方性積層板を使用) (注2) アラルダイトMY720:テトラグリシジルアミン型エ
ポキシ樹脂(チバガイギー社製)ELM−1oo:t−
リグリシジルアミン型エポキシ樹脂(住友化学社製) E P N −1138:フェノール・ノボラック型エ
ポキシ樹脂(チバガイギー社 製) エピコート828:ビスフェノールA型エボ:Vシ樹脂
(油化シェル社製) エピコート1001 :ビスフェノールA型エポキシ樹
脂(油化シェル社製〉 EPtJ−6:ウレタン変性エポキシ樹脂〈加電化社製
) DEN485:フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂
(ダウケミカル社製) CTBNハイカー1300x13 :ブタジエン、7ノ
クリロニトリルゴム(宇部興産社製) (注3) PEI:ポリエーテルイミドフィルム PES :ボリエーテルサルホンフイルムPEEK :
ポリエーテルエーテルケトンフイ第2表の注 (?主 1) * 1 : 1500in−lb / ini撃侵の特
性(32ブライ擬等方性8i層板を使用) (注2) [3’T’ −2160:ビスマレイミド−トリアジン
樹脂(三菱瓦斯化学社製) Matrimid 5292:ビスマレイミド樹脂(チ
バガイギー社製) Compiiidell −800:ビスマレイミド樹
脂(シェルケミカル社製) PMR15:ポリイミド樹脂(NASASTRW社製) PS P 6022P L :ポリスチリルピリジン樹
脂く大日本インキ社製) エピコート828:ビスフェノールA型エポキシ樹脂〈
油化シェル社製) ELM−100:トリグシジルアミン型エポキシ樹脂(
住友化学社製) (注3) PEI:ポリエーテルイミドフィルム カブトン:ポリイミドフィルム(デュポン社製) PES :ボリエーテルサルボンフィルムPEEK :
ボリエーテルエーテルケ1〜ンフィルム 〈注4) 成形物の繊維体積含有率:58〜60体積%
第1図は、本発明の成形物中間体の斜視図を示したもの
である。 第2図は、本発明成形物中間体のフィルム部の平面図(
イル二)を示したものである。 第3図は、本発明の成形物中間体の断面図を模式的に示
したものである。 図面における符号の説明 1ニブリブレグ、1−1=繊維、1−2:樹脂、2:フ
ィルム、2−1:通孔 特許出願人 51!邦レ一ヨン林六会社第1図 第2図
である。 第2図は、本発明成形物中間体のフィルム部の平面図(
イル二)を示したものである。 第3図は、本発明の成形物中間体の断面図を模式的に示
したものである。 図面における符号の説明 1ニブリブレグ、1−1=繊維、1−2:樹脂、2:フ
ィルム、2−1:通孔 特許出願人 51!邦レ一ヨン林六会社第1図 第2図
Claims (2)
- (1)強化繊維を基材とした熱硬化性樹脂系プリプレグ
に、通孔を有する熱可塑性樹脂フィルムを貼着してなる
繊維強化樹脂積層成形物中間体。 - (2)積層間に、通孔を有する熱可塑性樹脂フィルムが
介在してなる繊維強化樹脂積層成形物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15568488A JPH01320146A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 成形物中間体及び成形物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15568488A JPH01320146A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 成形物中間体及び成形物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01320146A true JPH01320146A (ja) | 1989-12-26 |
JPH0583072B2 JPH0583072B2 (ja) | 1993-11-24 |
Family
ID=15611300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15568488A Granted JPH01320146A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 成形物中間体及び成形物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01320146A (ja) |
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US10618227B2 (en) | 2006-03-25 | 2020-04-14 | Hexcel Composites, Ltd. | Structured thermoplastic in composite interleaves |
US11766838B2 (en) | 2017-08-28 | 2023-09-26 | Web Industries, Inc. | Thermoplastic composite master sheets and tapes and method |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP15568488A patent/JPH01320146A/ja active Granted
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US8361265B2 (en) | 2006-09-28 | 2013-01-29 | Toray Industries, Inc. | Process for producing composite prepreg base, layered base, and fiber-reinforced plastic |
WO2008038591A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Toray Industries, Inc. | Process for producing composite prepreg base, layered base, and fiber-reinforced plastic |
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US11766838B2 (en) | 2017-08-28 | 2023-09-26 | Web Industries, Inc. | Thermoplastic composite master sheets and tapes and method |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0583072B2 (ja) | 1993-11-24 |
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