JPH021012B2

JPH021012B2 -

Info

Publication number: JPH021012B2
Application number: JP3100483A
Authority: JP
Inventors: Yukio Hosoda; Hideo Akyama; Haruyuki Maeda
Original assignee: OJI SEISHI KK; TORE KK
Current assignee: OJI SEISHI KK; TORE KK
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1990-01-10
Also published as: JPS59158246A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、特に耐湿寸法安定性及び耐熱寸法
安定性に優れた両面剥離シートの一面に補強用繊
維のプリプレグを担持せしめてなるプリプレグ材
料に関する。炭素繊維その他の補強用繊維のプリプレグ材料
の製造において、剥離シートが広く用いられてい
る。例えば、炭素繊維の一方向プリプレグ材料の
製造においては、一方向に互に並行かつシート状
に配列された炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸さ
せ、これに剥離シートを貼着するとともに樹脂を
予備硬化する。繊維強化樹脂材料を製造する場合
には、剥離シート貼着プリプレグ、つまりプリプ
レグ材料を任意の形に切断し、剥離シートを除い
て所定方向に所要枚数積層し、加圧加熱して樹脂
を硬化せしめる。このようなプリプレグ材料の製造において使用
される剥離シートには、一般に次のような特性が
要求される。(a)両面剥離性を有するとともにプリ
プレグに対して適当な仮着性を示すこと。(b)プリ
プレグ材料の製造工程で遭遇する熱に耐えること
（例えば、エポキシ樹脂含浸炭素繊維プリプレグ
材料の製造工程では100〜170℃の熱に耐えるこ
と。）。(c)熱収縮率が小さく、耐熱寸法安定性がよ
いこと。(d)耐湿寸法安定性がよいこと。従来、補強用繊維のプリプレグ材料の製造工程
で用いられている剥離シートにおいて、上述の諸
要求を満足するものは知られていない。例えば、
従来から広く用いられている剥離シートとして、
クラフト紙と、このクラフト紙の両面に形成した
アンカー材のコーテイング層と、各コーテイング
層の表面に形成した剥離剤のコーテイング層とか
らなるものが知られている。この剥離シートは、
吸湿しやすく、かつ弾性率の低いクラフト紙を主
体として構成されているので、吸湿による剥離シ
ートの伸びや、プリプレグ材料の製造工程で剥離
シートを緊張し、その後緊張を解くことによる収
縮が大きく、補強用繊維が剥離シートの表面から
浮き上がつたり（ボコツキ）、剥離シートの面内
で蛇行（たるみ）したりして配列状態が乱れる。
また、プリプレグ材料が、スクリムクロス貼り合
わせプリプレグ材料であるような場合には、スク
リムクロスが浮き上がつて補強用繊維と剥離して
しまう。さらに、使用に際して剥離シートからプ
リプレグを剥がしたとき、プリプレグがあたかも
波板のような状態になり、扱いにくいばかりか、
高物性の繊維強化樹脂材料が得られない。特開昭56−10532号公報には、60％の相対湿度
下で、絶乾状態の寸法に対し0.5％以下の伸びを
有する紙製剥離シートを用いた一方向プリプレグ
材料が提案されている。しかしながら、発明者ら
の検討結果では耐湿寸法安定性のよい紙を用いて
も製造時にカールやチヤネリングの発生を避ける
のは困難であつて、特に耐湿寸法安定性と耐熱寸
法安定性とを兼備する剥離シートでなければ満足
すべき結果は得られない。本発明の目的は、上述の諸要求を満足し、特に
耐湿寸法安定性と耐熱寸法安定性とを兼備せる剥
離シートに補強用繊維のプリプレグを担持せしめ
てなるプリプレグ材料を提供するにある。従つて、本発明は、剥離シートの一面に補強用
繊維のプリプレグを担持してなるプリプレグ材料
において、剥離シートとして、紙基材と、この紙
基材の一面に形成した剥離剤のコーテイング層
と、上記紙基材の他面に貼り合わせた金属箔と、
この金属箔の外表面に形成した剥離剤のコーテイ
ング層とを有する両面剥離シートを用い、且つ、
上記プリプレグを該両面剥離シートの金属箔側の
面に担持してなることを特徴とするプリプレグ材
料を提供する。添付図面は本発明において使用する両面剥離シ
ートの代表的な一例を示す断面図である。同図に
示すように、紙基材１の一面に下塗り層４′を介
して剥離剤のコーテイング層５′が形成され、ま
た、紙基材１の反対側の面には接着剤層３を介し
て金属箔２が貼り合わされている。さらに、金属
箔２の外表面には下塗り層４を介して剥離剤のコ
ーテイング層５が形成されている。本発明で用いる紙基材としては、プリプレグ材
料の製造工程で遭遇する熱（一般には100〜170
℃）に耐え、且つ吸湿寸法変化の大きくないもの
が用いられる。一般には坪量50〜150ｇ/m²程度の
上質紙、クラフト紙、グラシン紙、ロール紙など
が用いられる。特に、厚み0.05〜0.2mm程度の片
艶晒クラフト紙は吸湿伸びが小さいので好まし
い。紙基材の両表面は、澱粉、ポリビニルアルコ
ールなどの親水性高分子物質やポリエチレンなど
のアンカー材によつて目止めされている。すなわ
ち、該アンカー材のコーテイング層をもつものが
好ましい。金属箔としては銅、アルミニウム、錫および鉄
などの金属の箔が挙げられる。中でも、軽量で下
塗剤との接着がよいという特長をもつアムミニウ
ム箔が好ましい。金属箔としては厚さ50μ以下、
一般には３〜50μ、好ましくは５〜20μのものを
使用する。金属箔が厚過ぎるとプリプレグ材料が
塑性変形を起こす。金属箔は、アクリル樹脂のよ
うな耐熱性のある接着剤を用いて紙基材の上記反
対側の面に貼着する。この貼着は接着剤１〜20
ｇ／m²（固形分換算）を用いて常法に従つてロー
ルコーター等で圧着し、その後乾燥硬化させるこ
とにより行えばよい。金属箔紙基材貼合わせ体の両表面には、通常下
塗り層を介して、剥離剤のコーテイング層が形成
される。下塗り層としては、耐熱性および剥離性
のよいポリビニルアルコールその他の親水性高分
子物質をエマルジヨンまたは溶液形態で用いれば
よい。その適用割合は１〜20ｇ/m²（固形分換算）
程度である。剥離剤としては常用されるシリコーン系樹脂ま
たは長鎖アルキルアクリレート重合体樹脂のよう
な非シリコーン系樹脂が用いられる。好ましい剥
離剤はポリジメチルシロキサンとポリジメチルハ
イドロジエンシロキサンとの縮合反応型または付
加反応型シリコーン樹脂である。剥離剤の適用量
は0.3〜２ｇ/m²（固形分換算）程度でよく、また
コーテイングも常用される方法に従つて行うこと
ができる。上述のように製造される剥離シートの金属箔形
成面側、つまりコーテイング層５の上に補強用繊
維のプリプレグを仮着して担持させる。補強用繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、有機高
弾性繊維（たとえば、米国デユポン社の
“KEVLAR”などのポリアラミド繊維）のよう
なものである。プリプレグは、単糸数が数千本程度の補強用繊
維のストランドを一方向に引き揃えたり、一方向
に引き揃えたものをその繊維軸が０〜90度の任意
の角度で互に交差するように多層に積層したもの
に、Ｂ−ステージ状態のエポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、フエノール樹脂、ポリイミド樹
脂などの熱硬化性樹脂を含浸してなる。その表
面、つまり剥離シートに担持されている面とは反
対側の面に、炭素繊維、ガラス繊維、有機高弾性
繊維などからなるスクリムクロスが貼り合わされ
ていてもよい。プリプレグの厚みは、0.02〜1.0mm、好ましく
は0.03〜0.5mmであり、補強用繊維の含有量は30
〜85重量％、好ましくは40〜80重量％である。スクリムクロスを使用する場合、それがガラス
繊維からなるものである場合には厚み0.01〜0.1
mm、好ましくは0.02〜0.05mm、目付10〜80ｇ/m²、
好ましくは15〜40ｇ/m²であり、炭素繊維や有機
高弾性繊維からなるものである場合には厚み0.02
〜0.15mm、好ましくは0.03〜0.1mm、目付10〜90
ｇ／m²、好ましくは20〜60ｇ/m²である。本発明のプリプレグ材料は剥離シートに金属箔
が貼り合わされ、且つその金属箔側の面にプリプ
レグを担持している。そのため、金属箔に妨げら
れて紙基材の吸湿変化が起こりにくく、またその
速度を遅らせることができるから、吸湿による伸
びを防止することができる。また、脱湿による収
縮および熱収縮も非常に小さい。また、金属箔
は、クラフト紙などにくらべて弾性率が高く、プ
リプレグ材料の製造工程における緊張によく耐え
る。そのため、ボコツキやたるみ、あるいはスク
リムクロスの浮き上がりなどを防止することがで
き、扱いやすいばかりか、高物性の繊維強化樹脂
材料を得ることができる。以下、本発明を実施例についてより具体的に説
明する。実施例紙基材として片艶晒クラフト紙（坪量80ｇ/m²、
厚さ85μ）上質紙（坪量80ｇ/m²、厚さ85μ）およ
び未晒クラフト紙（坪量80ｇ/m²、厚さ85μ）を
それぞれ使用した。接着剤としてアクリル系接着
剤（サイビノールRC−902、サイデン化学社製）
を用い、接着剤をロールコーターで３ｇ/m²（固
型分）塗布したAl（アルミニウム）箔（厚み7μ）
を各紙基材の一面に貼合わせて、乾燥させた。次
に、得られた積層基材のAl箔面及び紙面にポリ
ビニルアルコール（デンカポバールＫ−17E、電
気化学工業社製）をそれぞれ２ｇ/m²ずつ塗布し
て乾燥させた。さらに、紙基材面には軽剥離用シ
リコーン剥離材（SRX−357、トーレ・シリコン
社製）、Al箔面には重剥離用シリコーン剥離剤
（SRX−370：トーレ・シリコン社製）をそれぞ
れ１ｇ/m²（固型分）ずつロールコーターで塗布、
乾燥硬化させた（試料No.１、２、３）。なお、比
較用試料としてAl箔を積層しなかつた点を除け
ば上記と同様に処理したものを製造した（試料No.
４、５、６）。上記の処理によつて得られた剥離シートの耐熱
性および耐湿寸法安定性を測定して、第１表に示
す結果を得た。

【表】

【表】東レ株式会社製炭素繊維“トレカ”Ｔ−300（平
均単糸径7μ、単糸数6000本）を一方向に互に並
行かつシート状に引き揃えたものに、油化シエル
株式会社製エポキシ樹脂“エピコート”828と同
“エピコート”1004と、三フツ化ホウ素モノエチ
ルアミンとを10：10：１の重量比でメチルエチル
ケトンに溶解して樹脂成分を60重量％とした樹脂
液を含浸し、次いでこれを２種類の剥離シートの
重剥離用剥離剤コーテイング層上に載せ、150℃
の熱風乾燥炉中に通してメチルエチルケトンを蒸
発させた後、表面温度が110℃である一対のホツ
トロール間でプレスして炭素繊維を押し拡げ、プ
リプレグ材料を作つた。このプリプレグ材料は、
剥離シートを除くプリプレグの厚みが約0.12mmで
あり、炭素繊維の含有率が約63重量％であつた。
さらに、上記プリプレグの上には、厚み0.03mm、
目付25ｇ/m²のガラス繊維平織スクリムクロスを
貼り合わせた。上記２種類の剥離シートは、第１
表における片艶晒クラフト紙／Al（試料No.１のも
の）と片艶晒クラフト紙（試料No.４のもの）であ
り、片艶晒クラフト紙／Alを用いたものは、Al
箔側の面にプリプレグを担持させてある。次に、上記２種類のプリプレグ材料を、温度25
℃、湿度70％RHの室内に放置し、形態の経時変
化を観察した。観察結果を第２表に示す。

【表】上記第２表から、本発明のプリプレグ材料（試
料No.７）は、カールの発生やスクリムクロスの浮
き上がりが極めて少ないことがわかる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明で用いる両面剥離シートの代表的な
一例を示す断面図である。参照数字は下記の通り
である。１……紙基材、２……アルミニウム箔、３……
接着剤、４，４′……下塗り層、５，５′……剥離
剤コーテイング層。

Claims

【特許請求の範囲】

１剥離シートの一面に補強用繊維のプリプレグ
を担持してなるプリプレグ材料において、剥離シ
ートとして、紙基材と、この紙基材の一面に形成
した剥離剤のコーテイング層と、上記紙基材の他
面に貼り合わせた金属箔と、この金属箔の外表面
に形成した剥離剤のコーテイング層とを有する両
面剥離シートを用い、且つ、上記プリプレグを該
両面剥離シートの金属箔側の面に担持してなるこ
とを特徴とするプリプレグ材料。