JPH0199839A

JPH0199839A - エポキシ樹脂複合材製パイプ

Info

Publication number: JPH0199839A
Application number: JP25620387A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yamamoto; 新治山本; Hideho Tanaka; 秀穂田中; Kazuyoshi Fujii; 一良藤井
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-04-18
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH0755547B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、繊維強化エポキシ樹脂マトリックス硬化層
と、特定のポリイミドからなるインターリーフ層との多
数層から形成されている強靭な合成樹脂製のバイブに関
するものである。

〔従来技術の説明〕

繊維強化エポキシ樹脂製の成形品は、比強度、比弾性率
が大きいこと、および耐湿性に優れていることから、ス
ポーツ用品、航空機材料などに使用されている。

しかし、公知の繊維強化エポキシ樹脂は、靭性、耐衝撃
性などにおいて、必ずしも満足すべきものではなかった
。

最近、ポリイミドフィルムなどのインターリーフ層を有
するエポキシ樹脂のプリプレグが、特開昭６０−２３１
７３８号公報において提案され、成形品などの靭性、耐
湿性などの改良が試みられているが、せいぜい、板状の
成形体に使用される程度であり、しかも、前記のインタ
ーリーフ層を有するエボキシ樹脂製の成形体は、必ずし
も高い靭性を有するものではなかった。

〔解決しようとする問題点〕

この発明は、工業的に再現性よく製造することができ、
極めて均質であると共に、靭性などの物性が高くて極め
て強靭なｒ繊維強化エポキシ樹脂複合材製のパイプ１を
新たに提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段〕この発明は、繊維強化エポキシ樹脂マトリックス硬化層
と、少なくとも８０％の破断点伸び率を有するポリイミ
ドフィルムからなるインターリーフ層とが、複数層、交
互に巻き掛けられて積層されていて、一体に接合されて
いることを特徴とするエポキシ樹脂複合材製パイプに関
する。

この発明に使用されるポリイミドフィルムは、少なくと
も８０％、好ましくは９０％以上、特に好ましくは１０
０〜３００％程度の破断点伸び率を有するフィルムであ
れば良いが、芳香族テトラカルボン酸成分と芳香族ジア
ミン成分とから得られた芳香族ポリイミド製のフィルム
が耐熱性、耐湿性などにおいて好ましく、特に、ビフェ
ニルテトラカルボン酸またはその酸二無水物のようなビ
フェニルテトラカルボン酸類を主成分（全テトラカルボ
ン酸成分の６０モル％以上、特に８０モル％以上）とす
る芳香族テトラカルボン酸成分と、ベンゼン環を複数層
する芳香族ジアミン、特に４゜４”−ジアミノジフェニ
ルエーテルを少なくとも６０モル％以上含有する芳香族
ジアミン成分とから得られた芳香族ポリイミド製のフィ
ルムであることが、耐熱性、耐湿性、または種々の機械
的物性あるいはエポキシ樹脂と接着性などの点において
好適である。

この発明において、ポリイミドフィルムの厚さは、繊維
強化エポキシ樹脂マトリックス硬化層の厚さより小さい
ことが好ましく、特に５〜５０μｍ、さらに好ましくは
７〜４０μｍ程度であることが好適である。ポリイミド
フィルムの厚さが５μｍより薄い場合には、そのように
薄いポリイミドフィルムの製造が困難であり、また、５
０μｍより厚（なるとこの発明のパイプの製造が困難に
なるので好ましくない。

この発明において、ポリイミドフィルムは、コロナ放電
処理、またはマット加工、あるいは両者の併用処理がな
されていると、ポリイミドフィルムからなるインターリ
ーフ層とエポキシ樹脂マトリックス層との密着性などが
向上するので好ましい。

前記のコロナ放電処理は、例えば、特公昭３１−９４１
１号公報、同３２−１０６１４号公報、同３２−１０６
１５号公報などに開示されている公知の方法によって行
うことができる。

特に好ましいコロナ放電処理の条件は、フィルムの幅お
よび厚さによって変わるが、−ｉに単位時間、単位面積
当たりの電力値で示される放電量を３０〜１５０Ｗ／ｒ
Ｗ・ｍｉｎの範囲内にすることが好ましい。

ポリイミドフィルムの表面をコロナ放電処理することに
よって、ポリイミドフィルムの表面に、極性基（例えば
、−ＯＨ基、−ＣＯＯＨ基、−Ｃ＝Ｏ基など）を形成さ
せ、ポリイミドフィルムのエポキシ樹脂に対する化学的
親和力を大きくすることができ、その結果、ポリイミド
フィルムとエポキシ樹脂マトリックスとの接着性を高め
ることができる。

また、ポリイミドフィルムをマット加工する方法として
は、それ自体公知の方法、例えば、特公昭３８−１１８
３８号公報に開示されている方法を採用することができ
る。すなわち、砂、酸化チタン、カーボンブラック、炭
酸カルシウム等の適当な硬度を有する無機物または金属
の微小粒子を圧搾空気と共にポリイミドフィルム表面に
強力に吹きつけて、該フィルムの表面を物理系に傷付は
該フィルムをマット化し、次いでフィルムを水洗、熱風
乾燥してマット加工したポリイミドフィルムを得る。マ
ット加工したフィルムの表面粗さが、０、１〜０．６μ
ｍの範囲の中心線平均粗さ（Ｒａ）になるまでマット加
工することが好ましい。マット加工したポリイミドフィ
ルムは、エポキシ樹脂との間にアンカリング効果を生じ
、繊維強化エボキシ樹脂マトリックスとの接着性が高く
なる。

上記コロナ放電処理とマット加工とを併用すると、ポリ
イミドフィルムと繊維強化エポキシ樹脂マトリックスと
の接着性はより一層高くなる。この場合、コロナ放電処
理とマット加工とはいずれを先にしてもよい。

また、上記表面処理は、ポリイミドフィルムの片面のみ
に対して行っても、該フィルムは薄いので処理しない側
の表面にも表面処理効果が現れるので、該フィルムの繊
維強化エポキシ樹脂マトリックスに対する接着性は向上
する。勿論、ポリイミドフィルムの両面を表面処理すれ
ば、接着性はより一層向上する。

この発明のパイプにおいて使用されている繊維強化エポ
キシ樹脂マトリックスは、補強繊維にエポキシ樹脂を含
浸させて形成されたプリプレグから形成される。

前記補強繊維としては、無機質または有機質の長繊維で
あればよく、例えば、ガラス繊維、ＰＡＮ系カーボン繊
維、ピッチ系カーボン繊維、アラミド繊維、アルミナ繊
維、シリコンカーバイト繊維、及び５ｉ−Ｔｔ−Ｃ−０
繊維（チラノ繊維；宇部興産■製）、並びにこれらの繊
維の二種以上を併用することもできる。

また、これらの補強繊維は、一方向に引き揃えた形態と
して用いられていることが好ましいが、それらの補強繊
維を織って形成された織布（Ｉｉ物）の形態で使用され
ていてもよい。

そして、これらの補強繊維は公知の表面処理、サイジン
グ処理が施されていてもよい。

前記のエポキシ樹脂は、ポリエポキシド、硬化剤、硬化
触媒などからなる樹脂組成物である。

ポリエポキシドとは、分子中に平均して一個以上のエポ
キシ基を有する化合物であり、このエポキシ基は末端基
として存在するものであってもよ（、又、分子内であっ
てもよい。これらは、飽和あるいは不飽和の脂肪族、脂
環族、芳香族又は複素環式化合物であってもよく、更に
ハロゲン原子、水酸基、エーテル基などを含む化合物で
あってもよい。

ポリエポキシドとしては、例えば、ビスフェノールＡ、
Ｆ及びＳのグリシジル化合物、タレゾールノボラックま
たはフェノールノボラックのグリシジル化合物、芳香族
アミンのグリシジル化合物及び環状脂肪族ポリエポキシ
ドなどを挙げることができる。

このようなポリエポキシドの具体例としては、１．４−
ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ベンゼン、４．４
°−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ジフェニルエ
ーテルなどが挙げられる。

ポリエポキシドの別の例として多価フェノールのグリシ
ジル化合物がある。その多価フェノールとしては、例え
ばレゾルシノール、カテコール、ヒドロキノン、２．３
−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェ
ノールＡ）　、２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル
）ブタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン（
ビスフェノールＳ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）
メタン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、３
．９−ビス（３−メトキシ−４−ヒドロキシフェニル）
　−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）
ウンデカン、更にハロゲン含有フェノールとして、２，
２−ビス（４−ヒドロキシテトラブロモフェニル）プロ
パンなどが含まれる。

ポリエポキシドの別の例として多価アルコールのグリシ
ジル化合物がある。その多価アルコールとしては、グリ
セロール、エチレングリコール、ペンタエリスリトール
、２．２−ビス（４−ヒドロキシルシクロヘキシル）プ
ロパンなどが挙げられる。

内部エポキシ基を有するエポキシドの例としては、４−
　（１，２−エポキシエチル）　−１，２−エポキシシ
クロヘキサン、ビス（２，３−エポキシシクロペンチル
）エーテル、３，４−エポキシシクロへキルメチル−（
３，４−エポキシ）シクロヘキサンカルボキシレートな
どが挙げられる。

ポリエポキシドの別の例として芳香族アミンのグリシジ
ル化合物がある。その芳香族アミンとしては、ジアミノ
ジフェニルメタン、メタキシレンジアミン、ｍ−アミノ
フェノール、ｐ−アミノフェノールなどである。

これらのポリエポキシドの内、ビスフェノールＡのグリ
シジルエーテル、タレゾールノボラックあるいはフェノ
ールノボラックのグリシジル化合物、ジアミノジフェニ
ルメタンのグリシジル化合物又はアミノフェノールのグ
リシジル化合物が好適に使用される。

これらのポリエポキシドは１種で用いてもよく、２種以
上混合して用いることもできる。

前記のエポキシ樹脂に使用される硬化剤としては、具体
的には、０−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジア
ミン、４．４°−メチレンジアニリン、４．４′−ジア
ミノジフェニルスルホン、３，３゛−ジアミノジフェニ
ルスルホン等の芳香族ポリアミン、トキシレンジアミン
、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、イ
ソホロンジアミン、１゜３−ジアミノシクロヘキサンメ
タンジアミン、シアノエチル化ジエチレントリアミン、
Ｎ−アミノエチルピペラジン、メチルイミノビスプロピ
ルアミン、アミノエチルエタノールアミン、ポリエーテ
ルジアミン、ポリメチレンジアミン等の脂肪族ポリアミ
ン等のポリアミン類、無水フタル酸、無水コハク酸、無
水マレイン酸、無水へキサヒドロフタル酸、無水ピロメ
リット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水
トリメリット酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、
無水ドデセニルコハク酸、無水フロレンディック酸、メ
チルシクロペンタジェンの無水マレイン酸付加物、無水
メチルテトラヒドロフタル酸、無水マレイン酸のトルイ
ル酸付加物、無水シクロペンクンテトラカルボン酸、無
水アルキル化エンドアルキレンテトラヒドロフタル酸、
エチレングリコールビストリメリティト、グリセリント
リメティト等のポリカルボン酸基、ポリカルボン酸無水
物基、もしくは、それらの混合基を有する酸性物質類、
イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、
セバシン酸ジビドラジド等のヒドラジド類、ポリアミド
類、ジシアンジアミド、ケチミンなどが挙げられる。

又、硬化触媒としては、３フツ化ホウ素モノ工チルアミ
ン錯化合物、３フッ化ホウ素ピペリジン錯化合物等の３
フッ化ホウ素錯体、２−エチルイミダゾール、２−エチ
ル−４−エチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、
トリフェニルホスファイト、ブタンテトラカルボン酸、
１，８−ジアザビシクロ−（５，４，０）−ウンデセン
−７、Ｎ−（３−クロロ−４−メトキシフェニル）　−
Ｎ、Ｎ−ジメチルウレア、Ｎ−（３，４−ジクロロフェ
ニル）−Ｎ’、Ｎ’−ジメチルウレア、Ｎ−（４−エト
キシフェニル）　−Ｎ’、Ｎ”−ジメチルウレア、Ｎ−
（４−メチル−３−二トロフェニル）−Ｎ”１１−ジメ
チルウレア等の尿素化合物等を挙げることができる。

上記のポリエポキシド、硬化剤の組み合わせ及び量比は
一般的には、化学量論量近傍で実施すればよく、硬化触
媒を含む場合はさらに硬化剤を化学量論量より若干低め
で用いることが望ましい。

又、これらのポリエポキシドに種々の熱可塑性樹脂を添
加することもできる。具体例として、ポリ（ε−カプロ
ラクトン）、ポリブタジェン、任意にアミン、カルボキ
シル、ヒドロキシル、又は、−３Ｈ基を含むポリブタジ
ェン／アクリルニトリル共重合体、ポリ（エチレンテレ
フタレート）、ポリ（ブチイレンテレフタレート）等の
ポリエステル、ポリエーテルイミド、アクリルニトリル
／ブタジェン／スチレン共重合体、ナイロン−６、ナイ
ロン−６，６、ナイロン−６，１２等のポリアミド、ポ
リオレフィン、ポリエチレンオキシド、ポリブチルメタ
クリレート、耐衝撃性改良ポリスチレン、スルホン化ポ
リエチレン、ビスフェノールＡ、イソフタル酸、テレフ
タル酸から誘導されるボリアリレート、ポリ（２，６−
シメチルフエニレンオキシド）、ポリ塩化ビニル及びそ
の共重合体、ポリアセタール、ポリサルホン、ポリフェ
ニレンスルフィド等、その他に、ビスマレイミド、ポリ
イミド等の耐熱性に優れた熱硬化性樹脂を混合すること
も可能である。又、ポリエポキシドを変性して前記ポリ
イミドフィルムとの接着性を改良することも可能である
。

この発明のパイプは、例えば、添付図面に示すような構
造を有する。

第１図は、インターリーフと繊維強化エボキシ樹脂マト
リックスとが交互に巻き掛けられて積層されている状態
を示す一例の断面図である。

第１図において、１はインターリーフであり、２は繊維
強化エポキシ樹脂マトリックス硬化層である。

第１図に示す積層構造のパイプ４は、基本的には、繊維
強化エポキシ樹脂マトリックス（シート状体）とインタ
ーリーフとを、筒状または棒状のマンドレルの周囲に交
互に巻き掛けて多数層の積層体とする工程、その積層体
を加熱して硬化する工程、および前記マンドレルを抜き
取ったり、除去する工程からなる製造法で製造される。

前記のマンドレルは、例えば、円筒状（ドラム状）、楕
円筒状、種々の角筒状（四角筒状、三角筒状、六角筒状
、八角筒状なと）、あるいは円柱状、楕円柱状、角柱状
（四角柱状、五角柱状、六角柱状、八角柱状）などの形
状を有する「鉄、ステンレス、銅、アルミニュウムなど
の金属、あるいはセラミックなどの無機質材料などで形
成されたマンドレル」であればよく、特に、マンドレル
の周囲には、離形剤を塗布されていたり、あるいは、離
形用の紙、または合成樹脂製フィルムが密接に巻き付け
てられていることが好適である。

前記のマンドレルは、必要であれば、筒状の割り型とな
っていて、積層体の加熱硬化後にマンドレルの除去が容
易に行えることが好ましい。

前記の積層工程としては、例えば、（１）　　ポリイミドフィルムからなるインターリーフ
を挟持するエポキシ樹脂マトリックスの長尺のプリプレ
グの端縁同士をマンドレル周面上でつきあわせて、プリ
プレグの端縁部同士の重なり部分や、広く間隔の開いた
部分がないようにして、そのプリプレグを前記マンドレ
ルの周囲に巻き掛けて、多数層（２〜４０層）、積層す
る方法、（２）繊維強化エポキシ樹脂マトリックスのプ
リプレグをマンドレルの周囲に巻き掛け、次いでその上
にインターリーフとなるポリイミドフィルムを重なり部
分や隙間のないように巻き掛け、この操作を複数回繰り
返す方法、（３）最初にエポキシ樹脂を含浸した繊維フィラメント
をマンドレルの周囲に巻き掛けて、その上にインターリ
ーフを重なり部分や隙間のないようにさらに巻き掛けて
積層することを複数回繰り返し行う方法などを挙げるこ
とができる。

なお、前述のように、繊維強化エポキシ樹脂マトリック
スのプリプレグを、マンドレルに巻き付ける場合に、プ
リプレグ内に内蔵されている補強繊維の方向が各隣接す
るプリプレグ層毎に直角、または鋭角に交差するように
することが好ましく、例えば、第２図に示すパイプ４よ
うに、繊維強化エポキシ樹脂マトリックスの長尺のプリ
プレグの長手方向（補強繊維３．３°の長手方向）が、
マンドレルの軸方向に対して０″または９０°の角度に
交互になるように複数層、非対称・直行巻きしたり、あ
るいは、第３図に示すパイプ４のように、長尺のプリプ
レグの長手方向（補強繊維３゜３°の長手方向）が、マ
ンドレルの軸方向に対して２０〜８０＠の角度となるよ
うに、複数層巻き掛けて、各隣接するプリプレグ層内の
補強繊維の配置が逆対称・斜交差されているようにする
ことが好適である。

前述のように種々の合成樹脂製のインターリーフが挟持
されている繊維強化エポキシ樹脂プリプレグをこの発明
のパイプの製造に使用することもできるが、特に、ポリ
イミドフィルムからなるインターリーフを使用して形成
されたエポキシ樹脂マトリックスのプリプレグを、マン
ドレルに直接に多数層巻き掛けて、その積層体を加熱し
て硬化すれば、−挙に、この発明の積層構造を有するパ
イプを得ることができるので好適である。

前記の繊維強化エポキシ樹脂マトリックスのプリプレグ
の製法としては、前記の補強繊維の多数本のフィラメン
ト糸を一方向に引き揃えてエポキシ樹脂に挟み込んでプ
リプレグ化する方法、前記のエポキシ樹脂を含浸したフ
ィラメント糸束をドラムに巻き掛けてプリプレグ化する
方法、多数本のフィラメント糸を引き揃えた後、エポキ
シ樹脂のフィルム状物を溶融含浸させてプリプレグ化す
る方法、織布または不織布をエポキシ樹脂溜まりに導き
、含浸、乾燥する方法、エポキシ樹脂製のシート状物を
織布または不繊布に熔融含浸させてプリプレグ化する方
法などの公知の方法が挙げられる。

前記のポリイミドフィルムからなるインターリーフを挟
持している繊維強化エポキシ樹脂マトリックスのプリプ
レグの製法としては、（ａ）　　必要であればコロナ放電処理および／または
マット加工したポリイミドフィルムなどのインターリー
フを使用して、予め用意されたＢ−ステージの繊維強化
エポキシ樹脂プリプレグと重ね合わせて圧着する方法、
あるいは、 ■）前記のインターリーフとＢ−ステージ化する前の繊
維強化エポキシ樹脂とを圧着した後加熱してエポキシ樹
脂をＢ−ステージ化することにより製造する方法、また
、（Ｃ）　　後者の方法における変形として、インターリ
ーフとＢ−ステージ化前の繊維を含まないエポキシ樹脂
とを圧着し、この積層物のエポキシ樹脂に補強繊維を含
浸させ、その後加熱してエポキシ樹脂をＢ−ステージ化
する方法を挙げることができる。

上記のインターリーフ内蔵タイプの繊維強化エポキシ樹
脂プリプレグを製法において、インターリーフと繊維強
化エポキシ樹脂未硬化マトリックスとを各１層づつ使用
して積層するか、あるいは、これらを交互に使用して多
数層積層することにより、インターリーフ内蔵タイプの
繊維強化エポキシ樹脂プリプレグを製造してもよく、そ
の場合に、前者の２層構造のプリプレグを複数層積層し
て、後者の多数層構造のプリプレグを製造することもで
きる。

前述のようにして得られた繊維強化エポキシ樹脂マトリ
ックスのプリプレグ層とインターリーフ層とがマンドレ
ル上に巻き掛けられた積層物は、通常、マンドレルに巻
いたままの状態で、外部加熱式および／または内部加熱
方式（例えば、電熱配線などを内蔵する）の種々の加熱
オーブンやオートクレーブ内で、１００〜２５０°Ｃの
加熱硬化温度、特に好ましくは１２０〜２００°Ｃの加
熱硬化温度で、加熱され硬化される。

前記の積層体の加熱硬化において、パイプ状の積層体の
均一な硬化を行うために、回転をしながら加熱硬化を行
うことが好ましい。

また、前記の積層体の加熱は、２段階、または３段階以
上の加熱硬化温度で行うこともでき、また、プレキュア
−、ボストキュアーを行うこともできる。

最後に、前述のようにして加熱され硬化された積層構造
のパイプは、冷却後、マンドレルから外されるが、この
方法は、パイプ開口部の片端からマンドレルを長手方向
に加圧して押し、硬化されたパイプをマンドレルから離
脱する方法、予め分解または分割できるような構造を有
するマンドレルを使用し、積層体の加熱硬化が終了し、
冷却した後に、前記パイプの内部からマンドレルを分解
または分割して抜き取る方法などを挙げることができる
。

この発明の積層構造のパイプは、その外径が５〜８００
ｍｍ、特に１０〜５００閣程度であり、肉厚が０．１〜
２０ｍｍ、特に０．５〜１０ｍｍ程度であるものが好ま
しく、そのパイプの形状は、円筒状、楕円筒状、角筒状
（３〜３６角筒状、特に４〜１６角筒状）であることが
好ましい。

〔本発明の作用効果〕

この発明の繊維強化エポキシ樹脂マトリックス複合材パ
イプは、繊維強化エポキシ樹脂マトリックス硬化層と共
に、インターリーフ層として、破断点伸び率（２５°Ｃ
）が、８０％以上である芳香族ポリイミドフィルムが使
用されているので、得られたパイプの靭性などが極めて
優れており、しかも、耐湿性、耐熱性、その他の機械的
強度も高いレベルに保持されている。

また、この発明のパイプは、極めて均質かつ均一な製品
、あるいは、種々の形状またはサイズのパイプ（筒状体
）を再現性よく、工業的に容易に製造することができる
ものである。

〔実施例〕

次に実施例および比較例を示す。各実施例および比較例
において、靭性は次に示す落錘衝撃試験により評価した
。

すなわち、落錘衝撃試験は、長さ２５ｍｍ、内径２０胴
、外径２４ｍｍ、厚み２鵬のパイプの上下面を平行板の
間に挟み、高さ１ｍから重さ２ｋｇの重錘（先端に２０
ｍｍ径半円球を備えた円柱）を落下させて行った。

実施例ＩＮ、　Ｎ、　Ｎ’　、　Ｎ’−テトラグリシジルジアミ
ノジフェニルメタン２００ｇと、４．４゛−ジアミノジ
フェニルスルホン１００ｇを混合し、これらの樹脂組成
物をメチルエチルケトンに溶解し、６０重量％の樹脂溶
液を調製した。

この樹脂溶液を、一方向に引き揃えた炭素繊維フィラメ
ント糸（ベスファイトＨＴＡ３０００゜東邦レーヨン■
製）に含浸させつつ、テフロン離型紙を巻き付けたドラ
ム上の全周面に均一に巻き取った。

これらの樹脂含浸繊維をカッターで切り開き、熱風循環
乾燥器内において１２０°Ｃで５〜１５分間加熱して、
繊維強化エポキシ樹脂マトリックスのシート状プリプレ
グ（厚さ１４０μｍ、繊維の体積含有率６２％）を作成
し、そのプリプレグを１２００ｗＸ１２００鵬の大きさ
に裁断した。

−４，３，３°、４．４”−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物と４，４゛−ジアミノジフェニルエーテルと
から得られた芳香族ポリイミド製のポリイミドフィルム
（宇部興産■製、登録商標；ユーピレックスーＲ１２５
°Ｃの破断点伸び率１３０％厚さ７．５μｍ）の両面を
、高周波数電源装置（コロナ放電表面処理機）（春日電
気■製）を使用して、放電１５０Ｗ／ｒｒｆ・ｎ＋ｉｎ
の条件下でコロナ放電処理した後、１２００ｍｍＸ１２
００ｍｍの大きさに裁断した。

前記の裁断されたプリプレグシートとコロナ放電処理さ
れたポリイミドフィルムとを重ね合わせて加圧接合して
、インターリーフ層を有するプリプレグを作成した。

このインターリーフ層を有するプリプレグを使用して、
ドラム（径２０ｍ＋ｓ）の周面上に、１４プライを、第
２図に示すような非対称・直行巻き（［０”　／９　ｏ
’　］　７？）を行った。

そして、ドラムに巻き掛けられた状態の積層体をオート
クレーブに入れて、最高温度１８０℃、最高圧カフ　ｋ
ｇ／ｃｄで６時間加熱・硬化して、パイプを成形した。

その後、オートクレーブから硬化したパイプ付きドラム
を取り出し、冷却した後、パイプをドラムから取り外し
た後、そのパイプを１９０°Ｃで５時間オープン中でボ
ストキユアリングして、エポキシ樹脂複合材パイプを製
造した。

得られたパイプ内の補強繊維は、概略、第２図に示すよ
うな配置になっている。

このエポキシ樹脂複合材パイプから、長さ２５閣の試験
片を切り出し、落錘衝撃試験を行った。

その試験後、パイプの端面を走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、眉間剥離などが認められず、強靭なものであ
った。

実施例２実施例１のプリプレグの製造法と同様にして、幅１４ａ
ｎ＊、長さ１５００＋ｍｓの丁ポリイミドフィルムから
なるインターリーフを有する長尺シート状プリプレグ」
を作成し、その長尺シート状プリプレグを、ドラム（径
２０ｍ、長さ１５００ｍｎ＋）の周面上に、該ドラム軸
に対して、＋４５°の角度で巻き掛け、次いで、その上
に前記と同様のプリプレグを一４５°の角度で巻き掛け
、これのプリプレグの巻き掛けを繰り返し、１４プライ
の逆対称・斜交積層体（［＋４５°／−４５°］、ア）
を形成し、実施例１と同様にその積層体の加熱硬化など
の操作をして、エポキシ樹脂複合材パイプを製造した。

得られたパイプ内の補強繊維は、概略、第３図に示すよ
うな配置になっている。

得られたパイプについて、実施例１と同様の落錘衝撃試
験を行ったが、その試験後、パイプの端面を走査型電子
顕微鏡で観察したところ、層間剥離などが認められず、
高靭性なものであった。

実施例３実施例１のプリプレグの製造法と同様にして、幅１４Ｗ
１長さ１５００−の「ポリイミドフィルムからなるイン
ターリーフを有さない長尺シート状プリプレグ」を作成
した。

その長尺シート状のプリプレグを、ドラム（径２０ｍ、
長さ１５００ｍｍ）の周面上に、該ドラム軸に対して、
＋４５°の角度で巻き掛け、次いで、その上に、実施例
１で使用したと同様のポリイミドフィルムを巻き掛けて
貼り合わせ、その次に、そのポリイミドフィルム上に前
記と同様のプリプレグを一４５°の角度で巻き掛け、こ
れらのプリプレグの巻き掛は貼り合わせを繰り返して、
合計１４プライの逆対称・斜交積層体（［＋４５°／−
４５°］７７）を形成し、実施例１と同様にその積層体
の加熱硬化などの操作をして、エポキシ樹脂複合材パイ
プを製造した。

実施例４実施例１で使用したと同様のエポキシ樹脂溶液に、炭素
繊維フィラメント糸を含浸し、そのフィラメント糸を、
ドラム（径２０ｍｍ、長さ１５００ａｎ）の周面上にそ
のドラムの軸に対して＋４５″の角度で巻き掛け、次い
で、その上に、実施例１で使用したと同様のポリイミド
フィルムを巻き掛けて貼り合わせ、その次に、そのポリ
イミドフィルム上に、エポキシ樹脂含浸炭素繊維フィラ
メント糸を一４５＠の角度で巻き掛け、さらに、その上
に前記と同様のポリイミドフィルムを巻き掛けて貼り合
わせ、以後、上記の操作を繰り返し、１４プライの積層
をした後、実施例１と同様にその積層体の加熱硬化など
の操作をして、エポキシ樹脂複合材パイプを製造した。

得られたパイプ内の補強繊維は、概略、第３図に示すよ
うな逆対称・斜交積層体（［＋４５°／−４５°］７７
）の配置になっている。

得られたパイプについて、実施例１と同様の落錘衝撃試
験を行っ赳″が、その試験後、パイプの端面を走査型電
子顕微鏡で観察したところ、眉間剥離などが認められず
、高靭性なものであった。

比較例１ポリイミドフィルムをまったく使用しなかったほかは実
施例１と同様にしてパイプを製造した。

そのパイプの落錘衝撃試験の結果、非常に多（の層間剥
離が生じていることが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、インターリーフと繊維強化エポキシ樹脂マト
リックスとが交互に巻き掛けられて積層されている状態
を示す一例の断面図である。第２図は、非対称・直行巻きの補強繊維の配置を示すパ
イプの透視図である。第３図は、逆対称・斜交巻きでの補強繊維の配置を示す
パイプの透視図である。ｌ；インターリーフ、２；プリプレグ硬化層、３．３’
　　ｉ補強繊維、４；パイプ。特許出願人　　宇部興産株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）繊維強化エポキシ樹脂マトリックス硬化層と、少
なくとも８０％の破断点伸び率を有するポリイミドフィ
ルムからなるインターリーフ層とが、複数層、交互に巻
き掛けられて積層されていて、一体に接合されているこ
とを特徴とするエポキシ樹脂複合材製パイプ。
（２）ポリイミドフィルムが芳香族テトラカルボン酸成
分と芳香族ジアミン成分とから得られた芳香族ポリイミ
ド製のフィルムである特許請求の範囲第１項記載のエポ
キシ樹脂複合材製パイプ。
（３）芳香族テトラカルボン酸成分が、ビフェニルテト
ラカルボン酸類を主成分とする特許請求の範囲第２項記
載のエポキシ樹脂複合材製パイプ。
（４）ポリイミドフィルムがコロナ放電処理および／ま
たはマット加工されたものである特許請求の範囲第１項
記載のエポキシ樹脂複合材製パイプ。