JPH03146528A - 繊維強化プラスチツクの成形方法 - Google Patents
繊維強化プラスチツクの成形方法Info
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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】
(産業上の利用分野)
本発明は、作業性や硬化性にすぐれ、しかも繊維質補強
材の配向や含有量を容易に制御することが可能な繊維強
化プラスチックの成形方法に関する。
材の配向や含有量を容易に制御することが可能な繊維強
化プラスチックの成形方法に関する。
(従来の技術)
ビニルエステル樹脂などの多官能(メタ)アクリロイル
化合物をベースとした樹脂は、低粘度であることから補
強材への含浸が容易であシ、また硬化速度も速く成形性
にもすぐれているため、繊維強化プラスチックのマトリ
ックス樹脂として広く使われている。
化合物をベースとした樹脂は、低粘度であることから補
強材への含浸が容易であシ、また硬化速度も速く成形性
にもすぐれているため、繊維強化プラスチックのマトリ
ックス樹脂として広く使われている。
しかし、多官能(メタ)アクリロイル化合物系樹脂に有
機過酸化物を配合した液状物を補強材に含浸させ、プレ
ス成形やオートクレーブ成形や真空成形などのように加
圧あるいは加熱・加圧成形しようとすると、樹脂が低粘
度であるために硬化反応が起る前に流動によシ拡散して
し筐い、所望の補強材含有量の繊維強化プラスチックが
得られないばかシか、成形品の各部分にかける補強材含
有量が不均一になったす、樹脂の存在しない部分が生じ
たシして、強度的に良好な成形品が得られないという問
題点があった。
機過酸化物を配合した液状物を補強材に含浸させ、プレ
ス成形やオートクレーブ成形や真空成形などのように加
圧あるいは加熱・加圧成形しようとすると、樹脂が低粘
度であるために硬化反応が起る前に流動によシ拡散して
し筐い、所望の補強材含有量の繊維強化プラスチックが
得られないばかシか、成形品の各部分にかける補強材含
有量が不均一になったす、樹脂の存在しない部分が生じ
たシして、強度的に良好な成形品が得られないという問
題点があった。
この流動による多官能(メタ)アクリロイル系樹脂の拡
散を防止する方法として、ポリイソシアネート化合物を
配合して増粘させたシ、あるいは樹脂にカルボキシル基
を導入し不飽和ポリエステル樹脂のように酸化マグネシ
ウムによシ増枯させる方法が知られている。しかしなが
ら、これらの方法は、発泡の原因となったシ、成形品に
耐水性や耐薬品性あるいは耐熱性の低下をもたらすとい
う欠点があった。
散を防止する方法として、ポリイソシアネート化合物を
配合して増粘させたシ、あるいは樹脂にカルボキシル基
を導入し不飽和ポリエステル樹脂のように酸化マグネシ
ウムによシ増枯させる方法が知られている。しかしなが
ら、これらの方法は、発泡の原因となったシ、成形品に
耐水性や耐薬品性あるいは耐熱性の低下をもたらすとい
う欠点があった。
一方、多官能(メタ)アクリロイル化合物系樹脂に光増
感剤を配合し、これを補強材に含浸させたものを紫外線
硬化によシ成形して繊維強化プラスチックを得ることも
検討されている。しかしながら、紫外線硬化によう繊維
強化プラスチックとする方法は、得られる成形品の厚み
や成形方法に大きな制約があり、例えば通常の木型や樹
脂型や金属型といった紫外線を透過させない成形型中で
複雑な立体的成形品を効率よく得ることはできなかった
。
感剤を配合し、これを補強材に含浸させたものを紫外線
硬化によシ成形して繊維強化プラスチックを得ることも
検討されている。しかしながら、紫外線硬化によう繊維
強化プラスチックとする方法は、得られる成形品の厚み
や成形方法に大きな制約があり、例えば通常の木型や樹
脂型や金属型といった紫外線を透過させない成形型中で
複雑な立体的成形品を効率よく得ることはできなかった
。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の目的は、前記従来技術の欠点を除去し、多官能
(メタ)アクリロイル化合物をベースとする樹脂のすぐ
れた物性を低下させることなく、加熱加圧成形によって
均質で強度的にも欠陥のない成形品を効率よく得られる
繊維強化プラスチックの成形方法を提供することである
。
(メタ)アクリロイル化合物をベースとする樹脂のすぐ
れた物性を低下させることなく、加熱加圧成形によって
均質で強度的にも欠陥のない成形品を効率よく得られる
繊維強化プラスチックの成形方法を提供することである
。
(問題点を解決するための手段および作用)本発明は、
1分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を
有する多官能(メタ)アクリロイル化合物を30重重量
板上含有する重合性単量体(A)100重量部に光重合
開始剤(B)0.1〜3重量部および有機過酸化物00
.2〜4TL量部を配合してなる常温で液状の硬化性組
成物を繊維質補強材に含浸付着せしめた後、常温で紫外
線照射して硬化性組成物のBステージ化を行ってプリプ
レツグを作成し、次いで該プリプレツグを単独あるいは
複数枚重ね合せて加温加圧下で成形硬化することを特徴
とする繊維強化プラスチックの成形方法に関するもので
ある。
1分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を
有する多官能(メタ)アクリロイル化合物を30重重量
板上含有する重合性単量体(A)100重量部に光重合
開始剤(B)0.1〜3重量部および有機過酸化物00
.2〜4TL量部を配合してなる常温で液状の硬化性組
成物を繊維質補強材に含浸付着せしめた後、常温で紫外
線照射して硬化性組成物のBステージ化を行ってプリプ
レツグを作成し、次いで該プリプレツグを単独あるいは
複数枚重ね合せて加温加圧下で成形硬化することを特徴
とする繊維強化プラスチックの成形方法に関するもので
ある。
本発明に用いる、1分子中に少なくとも2個の(メタ)
アクリロイル基を含有する多官能(メタ)アクリロイル
化合物(以下、多官能(メタ)アクリロイル化合物(イ
)という。)としては、1分子中に少なくとも2個の(
メタ)アクリロイル基を含有するものであれば特に制限
なく、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アク
リレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、
ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプ
ロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシク
ロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレ−ト、ジペン
タエリスリットヘキサ(メタ)アクリレート、トリス(
2−ヒドロキシエチル)インシアヌル酸(メタ)アクリ
ル酸エステル、2.2−ビス(A−ヒドロキシエトキシ
フェニル)プロパンのジ(メタ)アクリレートなどのよ
うな比較的低分子量の多官能(メタ)アクリロイル化合
物;(メタ)アクリル酸、多塩基酸および多価アルコー
ルを反応させて得られるポリエステルポリ(メタ)アク
リレート; ビスフェノール型エポキシ樹脂、テトラブ
ロモビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ヒ
ダントイン型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、アミ
ン型エポキシ樹脂などのような1分子中に少なくとも2
個のエポキシ基を含有するエポキシ化合物と(メタ)ア
クリル酸を反応させて得られるエポキシポリ(メタ)ア
クリレート; ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー
トとポリイソシアネートあるいはポリウレタンポリイソ
シアネートを反応させて得られるポリウレタンポリ(メ
タ)アクリレート; ジアミノジフェニルメタン、ジア
ミノジフェニルエーテル、ジアミノジフェニルスルホン
、2.2−ビス(A−(A−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕へキサフルオロプロパン、2.2−ビス〔4−(A
−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパンなどのような
芳香族ポリアミンとグリシジル(メタ)アクリレートと
を反応させて得られる多官能(メタ)アクリロイル化合
物などが挙げられ、これらを単独あるいは2種類以上の
混合で用いることができる。なかでも、得られる繊維強
化プラスチツク成形品の強度特性と耐熱性など物性のバ
ランスにすぐれているという点で、エポキシポリ(メタ
)アクリレート、ポリウレタンポリ(メタ)アクリレー
トおよびグリシジル(メタ)アクリレートと芳香族ポリ
アミンとを反応して得られる多官能(メタ)アクリロイ
ル化合物が特に好ましい。
アクリロイル基を含有する多官能(メタ)アクリロイル
化合物(以下、多官能(メタ)アクリロイル化合物(イ
)という。)としては、1分子中に少なくとも2個の(
メタ)アクリロイル基を含有するものであれば特に制限
なく、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アク
リレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、
ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプ
ロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシク
ロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレ−ト、ジペン
タエリスリットヘキサ(メタ)アクリレート、トリス(
2−ヒドロキシエチル)インシアヌル酸(メタ)アクリ
ル酸エステル、2.2−ビス(A−ヒドロキシエトキシ
フェニル)プロパンのジ(メタ)アクリレートなどのよ
うな比較的低分子量の多官能(メタ)アクリロイル化合
物;(メタ)アクリル酸、多塩基酸および多価アルコー
ルを反応させて得られるポリエステルポリ(メタ)アク
リレート; ビスフェノール型エポキシ樹脂、テトラブ
ロモビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ヒ
ダントイン型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、アミ
ン型エポキシ樹脂などのような1分子中に少なくとも2
個のエポキシ基を含有するエポキシ化合物と(メタ)ア
クリル酸を反応させて得られるエポキシポリ(メタ)ア
クリレート; ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー
トとポリイソシアネートあるいはポリウレタンポリイソ
シアネートを反応させて得られるポリウレタンポリ(メ
タ)アクリレート; ジアミノジフェニルメタン、ジア
ミノジフェニルエーテル、ジアミノジフェニルスルホン
、2.2−ビス(A−(A−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕へキサフルオロプロパン、2.2−ビス〔4−(A
−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパンなどのような
芳香族ポリアミンとグリシジル(メタ)アクリレートと
を反応させて得られる多官能(メタ)アクリロイル化合
物などが挙げられ、これらを単独あるいは2種類以上の
混合で用いることができる。なかでも、得られる繊維強
化プラスチツク成形品の強度特性と耐熱性など物性のバ
ランスにすぐれているという点で、エポキシポリ(メタ
)アクリレート、ポリウレタンポリ(メタ)アクリレー
トおよびグリシジル(メタ)アクリレートと芳香族ポリ
アミンとを反応して得られる多官能(メタ)アクリロイ
ル化合物が特に好ましい。
本発明で用いられる重合性単量体囚は、前記した多官能
(メタ)アクリロイル化合物(イ)を30重−Ik%以
上含有しているものであシ、70重重量風下の範囲で多
官能(メタ)アクリロイル化合物と共重合可能なビニル
単量体(以下、ビニル単量体(Oという。)が含有され
ていてもよい。
(メタ)アクリロイル化合物(イ)を30重−Ik%以
上含有しているものであシ、70重重量風下の範囲で多
官能(メタ)アクリロイル化合物と共重合可能なビニル
単量体(以下、ビニル単量体(Oという。)が含有され
ていてもよい。
本発明で必要によう用いられるビニル単量体(ロ)とし
ては、多官能(メタ)アクリロイル化合物(イ)と共重
合可能で均一に相溶するものであれば特に制限なく、例
えばスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、t−ブチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベ
ンゼンなどのスチレン誘導体; メチル(メタ)アクリ
レート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シ
クロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロデセニ
ル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ
)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レートなどの(メタ)アクリル酸エステル; フェニル
マレイミドやシクロヘキシルマレイミドなどのモノマレ
イミド化合物;アクリル酸、メタクリル酸の不飽和カル
ボン酸などが挙げられ、これらを単独あるいは2種類以
上の混合で用いることができる。
ては、多官能(メタ)アクリロイル化合物(イ)と共重
合可能で均一に相溶するものであれば特に制限なく、例
えばスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、t−ブチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベ
ンゼンなどのスチレン誘導体; メチル(メタ)アクリ
レート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シ
クロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロデセニ
ル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ
)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レートなどの(メタ)アクリル酸エステル; フェニル
マレイミドやシクロヘキシルマレイミドなどのモノマレ
イミド化合物;アクリル酸、メタクリル酸の不飽和カル
ボン酸などが挙げられ、これらを単独あるいは2種類以
上の混合で用いることができる。
多官能(メタ)アクリロイル化合物(イ)の重合性単量
体回申の含有量が30重量係未満の少量では、得られる
成形品の耐熱性や機械的強度が低下し、咬たBステージ
化に比較的長時間の紫外線照射が必要となるため好筐し
くない。
体回申の含有量が30重量係未満の少量では、得られる
成形品の耐熱性や機械的強度が低下し、咬たBステージ
化に比較的長時間の紫外線照射が必要となるため好筐し
くない。
また、重合性単量体(A)の繊維質補強材に対する含浸
性を考慮すれば、重合性単量体囚を低粘度に維持するこ
とが好筐しく、上記したビニル単量体(0を重合性単量
体(A)中10重量係以上となるように多官能(メタ)
アクリロイル化合物(イ)と混合使用するのが好ましい
。したがって、多官能(メタ)イ アクリロイル化合物(A)の重合性単量体(A)中の含
有量が90重量係を越える多量では、硬化性組成物の粘
度が上昇し、補強材に対する含浸性を損なうことがある
。
性を考慮すれば、重合性単量体囚を低粘度に維持するこ
とが好筐しく、上記したビニル単量体(0を重合性単量
体(A)中10重量係以上となるように多官能(メタ)
アクリロイル化合物(イ)と混合使用するのが好ましい
。したがって、多官能(メタ)イ アクリロイル化合物(A)の重合性単量体(A)中の含
有量が90重量係を越える多量では、硬化性組成物の粘
度が上昇し、補強材に対する含浸性を損なうことがある
。
本発明に用いられる光重合開始剤(B)としては、従来
公知のものでよく、例えばインブチルベンゾインエーテ
ル、ベンゾインエチルエーテルなどのベンツインエーテ
ル類; 1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−
(o−エトキシカルボニル)オキシムのようなα−アク
リルオキシムエステル類;2.2−ジメトキシ−2−フ
ェニル−アセトフェノンやヒドロキシシクロへキシルフ
ェニルケトンなどのようなベンジルケタール類; ジェ
トキシアセトフェノンや2−ヒドロキシ−2−メチル−
1−フェニルプロパン−1−オンなどのようなアセトフ
ェノン誘導体; ベンゾフェノン類; チオキサントン
類; アシルホスフィンオキシト類などが挙げられ、こ
れらを単独あるいは2種類以上の混合で用いることがで
きる。また必要によシ、n−ブチルアミン、ジ−n−ブ
チルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン
、ジエチルアミノエチルメタクリレートなどの増感剤を
併用することもできる。
公知のものでよく、例えばインブチルベンゾインエーテ
ル、ベンゾインエチルエーテルなどのベンツインエーテ
ル類; 1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−
(o−エトキシカルボニル)オキシムのようなα−アク
リルオキシムエステル類;2.2−ジメトキシ−2−フ
ェニル−アセトフェノンやヒドロキシシクロへキシルフ
ェニルケトンなどのようなベンジルケタール類; ジェ
トキシアセトフェノンや2−ヒドロキシ−2−メチル−
1−フェニルプロパン−1−オンなどのようなアセトフ
ェノン誘導体; ベンゾフェノン類; チオキサントン
類; アシルホスフィンオキシト類などが挙げられ、こ
れらを単独あるいは2種類以上の混合で用いることがで
きる。また必要によシ、n−ブチルアミン、ジ−n−ブ
チルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン
、ジエチルアミノエチルメタクリレートなどの増感剤を
併用することもできる。
本発明に用いられる有機過酸化物(C)としては、ビニ
ルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂の硬化剤とし
て従来用いられてきたようなものであシ、例えばクメン
ハイドロパーオキサイドや1−ブチルハイドロパーオキ
サイドのようなハイドロパーオキサイド類; メチルエ
チルケトンパーオキサイドやシクロヘキサノンパーオキ
サイドなどのケトンパーオキサイド類; ジクミルパー
オキサイドやジ−t−ブチルパーオキサイドのようなジ
アルキルパーオキサイド類; ベンゾイルパーオキサイ
ドやラウロイルパーオキサイドのようなジアシルパーオ
キサイド類; t−ブチルパーオキシベンゾエートやt
−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートのよう
なパーオキシエステル類などを単独あるいは2種類以上
の混合で用いることができる。なかでも常温での紫外線
照射によるBステージ化中に有機過酸化物による重合が
開始して、不必要に硬化が進んでしまうことを防止する
ために、半減期10時間を得るための分解温度が60℃
以上の有機過酸化物を用いることが特に好ましい。なか
、本発明における常温とは、意図的な加熱雰囲気にない
ことをいい、紫外線照射時の自然発生的な温度上昇下を
包含するものである。また必要によジコバルト、鉄、マ
ンガンなどのオクチル酸、ナフテン酸の塩などの多価金
属の塩類; ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、p
−トルイジン、エタノールアミンなどの有機アミン類な
どの促進剤を単独または2種以上の組合せで有機過酸化
物(C)と併せ用いることができる。
ルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂の硬化剤とし
て従来用いられてきたようなものであシ、例えばクメン
ハイドロパーオキサイドや1−ブチルハイドロパーオキ
サイドのようなハイドロパーオキサイド類; メチルエ
チルケトンパーオキサイドやシクロヘキサノンパーオキ
サイドなどのケトンパーオキサイド類; ジクミルパー
オキサイドやジ−t−ブチルパーオキサイドのようなジ
アルキルパーオキサイド類; ベンゾイルパーオキサイ
ドやラウロイルパーオキサイドのようなジアシルパーオ
キサイド類; t−ブチルパーオキシベンゾエートやt
−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートのよう
なパーオキシエステル類などを単独あるいは2種類以上
の混合で用いることができる。なかでも常温での紫外線
照射によるBステージ化中に有機過酸化物による重合が
開始して、不必要に硬化が進んでしまうことを防止する
ために、半減期10時間を得るための分解温度が60℃
以上の有機過酸化物を用いることが特に好ましい。なか
、本発明における常温とは、意図的な加熱雰囲気にない
ことをいい、紫外線照射時の自然発生的な温度上昇下を
包含するものである。また必要によジコバルト、鉄、マ
ンガンなどのオクチル酸、ナフテン酸の塩などの多価金
属の塩類; ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、p
−トルイジン、エタノールアミンなどの有機アミン類な
どの促進剤を単独または2種以上の組合せで有機過酸化
物(C)と併せ用いることができる。
光重合開始剤(B)および有機過酸化物(C)の配合量
は、各々重合性単量体(A)の種類にもよるが、重合が
0.2〜4重量部の範囲である。光重合開始剤(B)の
配合量が0,1重量部よシ少ないと、常温で紫外線照射
によう硬化性組成物をBステージ化することが困難であ
り、また3重量部よシ多くなると、硬化性組成物をBス
テージ化する際に該組成物の粘度上昇をコントロールす
ることが困難となシ粘着性を失うまで硬化が進んでし1
い、加熱加圧成形時の成形性を損ない強度的に良好な成
形品を得ることができなくなる。また、有機過酸化物(
C)の配合量が0.2重量部よシ少ないと、加熱加圧成
形後でも硬化が不充分となり、成形品の耐熱性や機械強
度が劣シ、4重量部よシ多く配合しても、硬化性の向上
にはならず、むしろ成形品の耐熱性などが低下して好壕
しくない。
は、各々重合性単量体(A)の種類にもよるが、重合が
0.2〜4重量部の範囲である。光重合開始剤(B)の
配合量が0,1重量部よシ少ないと、常温で紫外線照射
によう硬化性組成物をBステージ化することが困難であ
り、また3重量部よシ多くなると、硬化性組成物をBス
テージ化する際に該組成物の粘度上昇をコントロールす
ることが困難となシ粘着性を失うまで硬化が進んでし1
い、加熱加圧成形時の成形性を損ない強度的に良好な成
形品を得ることができなくなる。また、有機過酸化物(
C)の配合量が0.2重量部よシ少ないと、加熱加圧成
形後でも硬化が不充分となり、成形品の耐熱性や機械強
度が劣シ、4重量部よシ多く配合しても、硬化性の向上
にはならず、むしろ成形品の耐熱性などが低下して好壕
しくない。
本発明の成形方法に用いる繊維質補強材としては、プラ
スチックの補強用に従来から常用のものが使用でき、例
えばガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊
維、スチール繊維などの繊維をロービングやチョツプド
ストランド、あるいはチョツプドストランドマットやロ
ービングクロスなどの形態で用いることができる。
スチックの補強用に従来から常用のものが使用でき、例
えばガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊
維、スチール繊維などの繊維をロービングやチョツプド
ストランド、あるいはチョツプドストランドマットやロ
ービングクロスなどの形態で用いることができる。
本発明で繊維質補強材に含浸付着せしめる硬化性組成物
は、重合性単量体(A)に光重合開始剤(B)および有
機過酸化物(C)を所定量混合してなる常温で流動性を
有する液状物であシ、必要に応じて流動性を損なわない
範囲で、粉末状の補強剤、アクリルシランなどのシラン
カップリング剤、ステアリン酸カルシウムやパラフィン
などの離型剤、顔料や着色剤、難燃剤や耐炎剤などを配
合することができる。さらに、所望により本発明の目的
を阻害しない範囲で、熱可塑性樹脂、エラストマー、不
飽和ポリエステル樹脂などを配合することができる。
は、重合性単量体(A)に光重合開始剤(B)および有
機過酸化物(C)を所定量混合してなる常温で流動性を
有する液状物であシ、必要に応じて流動性を損なわない
範囲で、粉末状の補強剤、アクリルシランなどのシラン
カップリング剤、ステアリン酸カルシウムやパラフィン
などの離型剤、顔料や着色剤、難燃剤や耐炎剤などを配
合することができる。さらに、所望により本発明の目的
を阻害しない範囲で、熱可塑性樹脂、エラストマー、不
飽和ポリエステル樹脂などを配合することができる。
本発明を実施するには、まず、重合性単量体(A)に光
重合開始剤(B)および有機過酸化物0を配合して得た
硬化性組成物を繊維質補強材に含浸付着せしめ、硬化性
組成物の含浸付着した補強材に常温で紫外線照射して硬
化性組成物のBステージ化を行なう。ここで、Bステー
ジ化とは、常温にかい化性樹脂を取扱う業界で一般に使
用されている定義に準じたものである。
重合開始剤(B)および有機過酸化物0を配合して得た
硬化性組成物を繊維質補強材に含浸付着せしめ、硬化性
組成物の含浸付着した補強材に常温で紫外線照射して硬
化性組成物のBステージ化を行なう。ここで、Bステー
ジ化とは、常温にかい化性樹脂を取扱う業界で一般に使
用されている定義に準じたものである。
本発明にかいて紫外線照射によシ■Bステージ化する際
、常温にかいて硬化性組成物の流動性が筐だ残存して>
、9Bステージ化が不充分なま壕加熱加圧成形に移され
ると、硬化性組成物が拡散してし!い均質な繊維強化プ
ラスチックが得られない。また、常温にかいて硬化性組
成物の粘着性が全くなくなるまでに紫外線照射を過剰に
行なうと、加熱加圧成形時に補強材が大きく押し流され
不均質な繊維強化プラスチックしか得られず、またこの
ような過剰に紫外線照射されたプリプレツグを重ね合せ
て加熱加圧成形した場合には、成形品の層間接着強度が
著しく低下して良好な繊維強化プラスチツク成形品を得
ることができない。
、常温にかいて硬化性組成物の流動性が筐だ残存して>
、9Bステージ化が不充分なま壕加熱加圧成形に移され
ると、硬化性組成物が拡散してし!い均質な繊維強化プ
ラスチックが得られない。また、常温にかいて硬化性組
成物の粘着性が全くなくなるまでに紫外線照射を過剰に
行なうと、加熱加圧成形時に補強材が大きく押し流され
不均質な繊維強化プラスチックしか得られず、またこの
ような過剰に紫外線照射されたプリプレツグを重ね合せ
て加熱加圧成形した場合には、成形品の層間接着強度が
著しく低下して良好な繊維強化プラスチツク成形品を得
ることができない。
次に、紫外線照射によ)Bステージ化して得られたプリ
プレツグを単独あるいは複数枚重ね合せて加熱加圧下で
成形硬化して、目的とする繊維強化プラスチック成形品
が得られる。この加熱加圧下での成形硬化方法としては
、従来ようプリプレツグの成形方法として公知のプレス
成形法や真空成形法が採用でき、所望形状の繊維強化プ
ラスチツク成形品が効率よく得られる。
プレツグを単独あるいは複数枚重ね合せて加熱加圧下で
成形硬化して、目的とする繊維強化プラスチック成形品
が得られる。この加熱加圧下での成形硬化方法としては
、従来ようプリプレツグの成形方法として公知のプレス
成形法や真空成形法が採用でき、所望形状の繊維強化プ
ラスチツク成形品が効率よく得られる。
また、プリプレツグを加熱加圧下に成形硬化する際に、
銅箔や鋼板等の異種材料と重ね合せて成形し、電気用積
層板や複合材料部品として有用な繊維強化プラスチツク
成形品とすることもできる。
銅箔や鋼板等の異種材料と重ね合せて成形し、電気用積
層板や複合材料部品として有用な繊維強化プラスチツク
成形品とすることもできる。
(発明の効果)
本発明の繊維強化プラスチックの成形方法は、常温で低
粘度の多官能(メタ)アクリロイル化合物系硬化性組成
物を繊維質補強材に含浸したのち紫外線照射によるBス
テージ化を経由して加熱加圧成形しているので、補強材
に対する含浸を均−且つ充分に行なうことができる。し
かも、本発明の成形方法によれば、作業性や硬化性にす
ぐれた多官能(メタ)アクリロイル化合物をベースとし
た樹脂本来の物性を損なうことなく且つ補強材含有量や
補強材の配向分布を容易に制御できるため、高強度の繊
維強化プラスチツク成形品を生産性良く製造することが
できる。
粘度の多官能(メタ)アクリロイル化合物系硬化性組成
物を繊維質補強材に含浸したのち紫外線照射によるBス
テージ化を経由して加熱加圧成形しているので、補強材
に対する含浸を均−且つ充分に行なうことができる。し
かも、本発明の成形方法によれば、作業性や硬化性にす
ぐれた多官能(メタ)アクリロイル化合物をベースとし
た樹脂本来の物性を損なうことなく且つ補強材含有量や
補強材の配向分布を容易に制御できるため、高強度の繊
維強化プラスチツク成形品を生産性良く製造することが
できる。
したがって、本発明の方法は、これらの特性に基づき、
補強材含有量や補強材の分布に厳密な電気用多層板や航
空機部品あるいは板バネなどの自動車部品などの繊維強
化プラスチックの生産性のすぐれた成形方法として用い
ることができる。
補強材含有量や補強材の分布に厳密な電気用多層板や航
空機部品あるいは板バネなどの自動車部品などの繊維強
化プラスチックの生産性のすぐれた成形方法として用い
ることができる。
(実施例)
以下、本発明を実施例によう具体的に説明するが、本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。また以下
に部とあるのはすべて重量基準である。
明は以下の実施例に限定されるものではない。また以下
に部とあるのはすべて重量基準である。
参考例1
温度計、還流冷却器、空気吹込管および撹拌機を備えた
反応容器に、アラルダイトGY250(チバガイギー社
製ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当118
5)370部、メタクリル酸180部、トリエチルアミ
ン1.8部シよびハイドロキノン0,16部を仕込み、
空気気流下撹拌しながら110℃で8時間反応させ、酸
価7,5の多官能(メタ)アクリロイル化合物(1)を
得た。
反応容器に、アラルダイトGY250(チバガイギー社
製ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当118
5)370部、メタクリル酸180部、トリエチルアミ
ン1.8部シよびハイドロキノン0,16部を仕込み、
空気気流下撹拌しながら110℃で8時間反応させ、酸
価7,5の多官能(メタ)アクリロイル化合物(1)を
得た。
参考例2
温度計、還流冷却器、空気吹込管、滴下ロートおよび撹
拌機を備えた反応容器に、ヒドロキシプロピルアクリレ
ート130部、ビスフェノールA1モルとプロピレンオ
キサイド2,1モルの反応生成物(残存フェノール性水
酸基濃度1201111Km、アルコール性水酸基濃度
5.7当量/#)87部、スチレン270部、ジブチル
錫ジラウレート0.6部およびベンゾキノン0.28部
を仕込み、40℃に保持しながらジフェニルメタン−4
,4′−ジイソシアネート188部を滴下しつつ4時間
反応させ、滴下終了後さらに100℃で2時間反応させ
、多官能(メタ)アクリロイル化合物(2)のスチレン
溶液を得た。
拌機を備えた反応容器に、ヒドロキシプロピルアクリレ
ート130部、ビスフェノールA1モルとプロピレンオ
キサイド2,1モルの反応生成物(残存フェノール性水
酸基濃度1201111Km、アルコール性水酸基濃度
5.7当量/#)87部、スチレン270部、ジブチル
錫ジラウレート0.6部およびベンゾキノン0.28部
を仕込み、40℃に保持しながらジフェニルメタン−4
,4′−ジイソシアネート188部を滴下しつつ4時間
反応させ、滴下終了後さらに100℃で2時間反応させ
、多官能(メタ)アクリロイル化合物(2)のスチレン
溶液を得た。
参考例3
実験例1で用いたのと同じ反応容器に、ジアミノジフェ
ニルメタン99部、グリシジルメタクリレート284部
、p−メチルスチレン206部、サリチル酸亜鉛1.2
部およびハイドロキノン0.3部を仕込み、110℃で
8時間加熱し、反応物の核磁気共鳴吸収スペクトルによ
ジグリシジルメタクリレートが完全に反応したことを確
認し、多官能(メタ)アクリロイル化合物(3)のp−
メチルスチレン溶液を得た。
ニルメタン99部、グリシジルメタクリレート284部
、p−メチルスチレン206部、サリチル酸亜鉛1.2
部およびハイドロキノン0.3部を仕込み、110℃で
8時間加熱し、反応物の核磁気共鳴吸収スペクトルによ
ジグリシジルメタクリレートが完全に反応したことを確
認し、多官能(メタ)アクリロイル化合物(3)のp−
メチルスチレン溶液を得た。
参考例4
参考例1で得た多官能(メタ)アクリロイル化合物(1
) 70部にスチレン30部を混合して重合性単量体(
1)を得た。
) 70部にスチレン30部を混合して重合性単量体(
1)を得た。
参考例5
参考例1で得た多官能(メタ)アクリロイル化合物(1
170部にステシン15部およびメチルメタクリレート
15部を混合して重合性単量体(2)を得た。
170部にステシン15部およびメチルメタクリレート
15部を混合して重合性単量体(2)を得た。
参考例6
参考例2で得た多官能(メタ)アクリロイル化合物(2
)のスチレン溶液をその筐1重合性単量体(3)とした
。
)のスチレン溶液をその筐1重合性単量体(3)とした
。
参考例7
参考例3で得た多官能(メタ)アクリロイル化合物(3
)のp−メチルスチレン溶液をその壕ま重合性単量体(
A)とした。
)のp−メチルスチレン溶液をその壕ま重合性単量体(
A)とした。
参考例8
参考例3で得た多官能(メタ)アクリロイル化合物(3
)のp〜メチルスチレン溶液95部にHycarVTB
N 1300X 23 (BF Good rich社
製、アクリロイル基含有ブタジェン−アクリロニトリル
共重合体、アクリロイル基含有量3.8%)5部を混合
し、重合性単量体(5)とした。
)のp〜メチルスチレン溶液95部にHycarVTB
N 1300X 23 (BF Good rich社
製、アクリロイル基含有ブタジェン−アクリロニトリル
共重合体、アクリロイル基含有量3.8%)5部を混合
し、重合性単量体(5)とした。
実施例1〜5
参考例4〜8で得た重合性単量体(1)〜(5)の各々
100部に、表1に示したように光重合開始剤および有
機過酸化物を混合し、硬化性組成物を得た。
100部に、表1に示したように光重合開始剤および有
機過酸化物を混合し、硬化性組成物を得た。
これらの硬化性組成物を各々30備角の繻子域シガラス
クロスYES−2101−N−1(日本硝子繊維■製)
に含浸させ、硬化性組成物の含浸付着したガラスクロス
をポリエステルフィルムにのせてコンベア型紫外線硬化
装置(アイグラフィックス■製)に入れ、各々室温で流
動性がなく一粘着性を保持しているように照射時間を設
定してBステージ化を釦こない、プリプレツグを得た。
クロスYES−2101−N−1(日本硝子繊維■製)
に含浸させ、硬化性組成物の含浸付着したガラスクロス
をポリエステルフィルムにのせてコンベア型紫外線硬化
装置(アイグラフィックス■製)に入れ、各々室温で流
動性がなく一粘着性を保持しているように照射時間を設
定してBステージ化を釦こない、プリプレツグを得た。
得られたプリプレツグを各々15枚ずつ重ね合せ、ポリ
エステルフィルムにはさみsokg/crlの圧力、1
50℃の条件下に3分間プレス成形し、積層板(1)〜
(5)を得た。
エステルフィルムにはさみsokg/crlの圧力、1
50℃の条件下に3分間プレス成形し、積層板(1)〜
(5)を得た。
比較例1
参考例4で得た重合性単量体(11100部に1−ブチ
ルパーオキシベンゾエート1.0部を混合して得た硬化
性組成物を、実施例1〜5で用いたのと同じ繻子紙シガ
ラスクロスに含浸させ、そのlま15枚重ね合せた後、
ポリエステルフィルムにはさみ、5部kg/crlで1
50℃の条件下に3分間プレス成形し、比較積層板(1
)を作製した。
ルパーオキシベンゾエート1.0部を混合して得た硬化
性組成物を、実施例1〜5で用いたのと同じ繻子紙シガ
ラスクロスに含浸させ、そのlま15枚重ね合せた後、
ポリエステルフィルムにはさみ、5部kg/crlで1
50℃の条件下に3分間プレス成形し、比較積層板(1
)を作製した。
比較例2
参考例4で得た重合性単量体(1) 100部に2.2
−ジメトキシ−2−フェニル−アセトフェノン3.0部
を混合して得た光硬化性組成物を、実施例1〜5で用い
たのと同じ繻子紙シガラスクロスに含浸させ、光硬化性
組成物の含浸付着したガラスクロスを15枚重ね合せた
後、ポリエステルフィルム上にのせ、実施例1〜5で用
いたのと同じ紫外線硬化装置に入れ、実施例1に要した
5倍の照射時間で硬化させ、比較積層板(2)を得た。
−ジメトキシ−2−フェニル−アセトフェノン3.0部
を混合して得た光硬化性組成物を、実施例1〜5で用い
たのと同じ繻子紙シガラスクロスに含浸させ、光硬化性
組成物の含浸付着したガラスクロスを15枚重ね合せた
後、ポリエステルフィルム上にのせ、実施例1〜5で用
いたのと同じ紫外線硬化装置に入れ、実施例1に要した
5倍の照射時間で硬化させ、比較積層板(2)を得た。
比較例3
参考例4で得た重合性単量体(1) 100部に2.2
−ジメトキシ−2−フェニル−アセトフェノン1.0部
会よびt−ブチルパーオキシベンゾエート1.0部を混
合して得た硬化性組成物を、実施例1〜5で用いたのと
同じ繻子紙シガラスクロスに含浸させ、硬化性組成物の
含浸付着したガラスクロスをポリエステルフィルム上に
のせて実施例1〜5で用いたのと同じ紫外線硬化装置に
入れ、実施例1に要した2倍の照射時間で光硬化させて
プリプレツグを得た。このプリプレツグは室温で表面が
完全に粘着性を消失した状態であった。このプリプレツ
グを15枚重ね合せ、ポリエステルフィルムにはさみ5
0kg/airで150℃の条件下に3分間プレス成形
し、比較積層板(3)を得た。
−ジメトキシ−2−フェニル−アセトフェノン1.0部
会よびt−ブチルパーオキシベンゾエート1.0部を混
合して得た硬化性組成物を、実施例1〜5で用いたのと
同じ繻子紙シガラスクロスに含浸させ、硬化性組成物の
含浸付着したガラスクロスをポリエステルフィルム上に
のせて実施例1〜5で用いたのと同じ紫外線硬化装置に
入れ、実施例1に要した2倍の照射時間で光硬化させて
プリプレツグを得た。このプリプレツグは室温で表面が
完全に粘着性を消失した状態であった。このプリプレツ
グを15枚重ね合せ、ポリエステルフィルムにはさみ5
0kg/airで150℃の条件下に3分間プレス成形
し、比較積層板(3)を得た。
実施例6
実施例1〜5で得られた積層板(1)〜(5)について
、積層板の状態を目視観察によって評価すると共に積層
板のガラス繊維含有量、曲げ強度および層間せん断強度
について評価を行い、結果を表2にまとめて示した。
、積層板の状態を目視観察によって評価すると共に積層
板のガラス繊維含有量、曲げ強度および層間せん断強度
について評価を行い、結果を表2にまとめて示した。
評価方法は次の通シである。
1)
ガラス繊維含有量(%)=
2)曲げ強度はASTM−D790に準じて測定した。
3)層間せん断強度はASTM−D2344に準じて測
定した。
定した。
比較例4
比較例1〜3で得られた比較積層板(1)〜(3)につ
いて、実施例6と同様に評価を行い、結果を実施例6の
結果と併せて表2に示した。
いて、実施例6と同様に評価を行い、結果を実施例6の
結果と併せて表2に示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、1分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル
基を有する多官能(メタ)アクリロイル化合物を30重
量%以上含有する重合性単量体(A)100重量部に光
重合開始剤(B)0.1〜3重量部および有機過酸化物
(C)0.2〜4重量部を配合してなる常温で液状の硬
化性組成物を繊維質補強材に含浸付着せしめた後、常温
で紫外線照射して硬化性組成物のBステージ化を行つて
プリプレツグを作成し、次いで該プリプレツグを単独あ
るいは複数枚重ね合せて加温加圧下で成形硬化すること
を特徴とする繊維強化プラスチックの成形方法。 2、1分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル
基を有する多官能(メタ)アクリロイル化合物が、1分
子中に少なくとも2個のエポキシ基を有するエポキシ化
合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られるエポキ
シポリ(メタ)アクリレートである請求項1記載の繊維
強化プラスチックの成形方法。 3、1分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル
基を有する多官能(メタ)アクリロイル化合物が、ヒド
ロキシアルキル(メタ)アクリレートとポリイソシアネ
ートおよび/またはポリウレタンポリイソシアネートを
反応させて得られるポリウレタンポリ(メタ)アクリレ
ートである請求項1記載の繊維強化プラスチックの成形
方法。 4、1分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル
基を有する多官能(メタ)アクリロイル化合物が、グリ
シジル(メタ)アクリレートと芳香族ポリアミンとを反
応させて得られるポリ(メタ)アクリロイル化合物であ
る請求項1記載の繊維強化プラスチックの成形方法。 5、有機過酸化物(C)が、半減期10時間を得るため
の分解温度が60℃以上の有機過酸化物である請求項1
記載の繊維強化プラスチックの成形方法。 6、重合性単量体(A)が、1分子中に少なくとも2個
の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アク
リロイル化合物30〜90重量%および該多官能(メタ
)アクリロイル化合物と共重合可能な他のビニル単量体
10〜70重量%からなるものである請求項1記載の繊
維強化プラスチックの成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28289989A JPH03146528A (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | 繊維強化プラスチツクの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28289989A JPH03146528A (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | 繊維強化プラスチツクの成形方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03146528A true JPH03146528A (ja) | 1991-06-21 |
Family
ID=17658548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28289989A Pending JPH03146528A (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | 繊維強化プラスチツクの成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03146528A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006152161A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 繊維強化樹脂複合材料用プリプレグ |
KR20150038115A (ko) * | 2012-07-18 | 2015-04-08 | 아르끄마 프랑스 | 섬유질 기재의 함침 방법, 함침 방법용 액체 (메트)아크릴 시럽, 그것의 중합 방법 및 그에 의해 수득된 구조화 물품 |
-
1989
- 1989-11-01 JP JP28289989A patent/JPH03146528A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006152161A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 繊維強化樹脂複合材料用プリプレグ |
JP4634781B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2011-02-16 | 三菱レイヨン株式会社 | 繊維強化樹脂複合材料用プリプレグ |
KR20150038115A (ko) * | 2012-07-18 | 2015-04-08 | 아르끄마 프랑스 | 섬유질 기재의 함침 방법, 함침 방법용 액체 (메트)아크릴 시럽, 그것의 중합 방법 및 그에 의해 수득된 구조화 물품 |
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