JPH0539369A - プリプレグの硬化方法 - Google Patents
プリプレグの硬化方法Info
- Publication number
- JPH0539369A JPH0539369A JP22093991A JP22093991A JPH0539369A JP H0539369 A JPH0539369 A JP H0539369A JP 22093991 A JP22093991 A JP 22093991A JP 22093991 A JP22093991 A JP 22093991A JP H0539369 A JPH0539369 A JP H0539369A
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- Japan
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- prepreg
- curing
- resin
- curative
- soln
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プリプレグを環境条件、特に温度の変動に拘
わらず、作業性良く、短時間で硬化できるプリプレグの
硬化方法を提供する。 【構成】 プリプレグに硬化剤および溶媒を含む溶液を
塗布し、乾燥し、硬化させることからなるプリプレグの
硬化方法。
わらず、作業性良く、短時間で硬化できるプリプレグの
硬化方法を提供する。 【構成】 プリプレグに硬化剤および溶媒を含む溶液を
塗布し、乾燥し、硬化させることからなるプリプレグの
硬化方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリプレグの硬化方法に
関する。さらに詳しくは、船舶、宇宙・航空機の構造
材、その捕集材および補強材、ゴルフクラブ、釣り竿、
アーチェリー等のスポーツ用品、集成材の補強材等に用
いられるプリプレグの硬化方法に関し、中でも低温での
作業に好適なプリプレグの硬化方法に関する。
関する。さらに詳しくは、船舶、宇宙・航空機の構造
材、その捕集材および補強材、ゴルフクラブ、釣り竿、
アーチェリー等のスポーツ用品、集成材の補強材等に用
いられるプリプレグの硬化方法に関し、中でも低温での
作業に好適なプリプレグの硬化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリプレグは、織物や、一軸方向に配列
した繊維等に熱硬化性樹脂を含浸させた材料であり、通
常常温ではべたつかず、柔軟性があり、取り扱いが容易
である。このものは成形・加熱することにより所望の形
状で硬化して繊維強化樹脂複合材（ＦＲＰ）が得られ
る。プリプレグの硬化方法としては、成形後、加熱オー
ブンまたはオートクレーブ内に載置し、７５〜３５０℃
程度に加熱する方法が最も一般的であり、この硬化処理
には、通常数時間から数日を要する。この硬化時間を短
縮させるべく、比較的硬化温度の低い樹脂を含浸させた
プリプレグを用いる方法が提案されている。
した繊維等に熱硬化性樹脂を含浸させた材料であり、通
常常温ではべたつかず、柔軟性があり、取り扱いが容易
である。このものは成形・加熱することにより所望の形
状で硬化して繊維強化樹脂複合材（ＦＲＰ）が得られ
る。プリプレグの硬化方法としては、成形後、加熱オー
ブンまたはオートクレーブ内に載置し、７５〜３５０℃
程度に加熱する方法が最も一般的であり、この硬化処理
には、通常数時間から数日を要する。この硬化時間を短
縮させるべく、比較的硬化温度の低い樹脂を含浸させた
プリプレグを用いる方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最も一般的な、比較的
高温で硬化するプリプレグの場合、硬化処理に長時間を
要し、生産性が上がらない、大型成形物の製造にはそれ
に見合った加熱オーブンやヒーター等の熱源を必要とす
る、といった課題がある。
高温で硬化するプリプレグの場合、硬化処理に長時間を
要し、生産性が上がらない、大型成形物の製造にはそれ
に見合った加熱オーブンやヒーター等の熱源を必要とす
る、といった課題がある。
【０００４】硬化温度の低い樹脂を含浸させてなるプリ
プレグは、常温での保存安定性に難点があり、冷蔵庫に
保管する必要がある上、ポットライフが短く、作業中に
硬化してしまうおそれがある。またこの方法において
は、冬場の屋外での作業のように、低温、特に気温１０
℃以下の低温下では実施不能となる等、季節による温度
変化に適応させるのが難しい。
プレグは、常温での保存安定性に難点があり、冷蔵庫に
保管する必要がある上、ポットライフが短く、作業中に
硬化してしまうおそれがある。またこの方法において
は、冬場の屋外での作業のように、低温、特に気温１０
℃以下の低温下では実施不能となる等、季節による温度
変化に適応させるのが難しい。
【０００５】本発明の目的は、上記課題を解決し、プリ
プレグを環境条件、特に温度の変動に拘わらず、作業性
良く、短時間で硬化できるプリプレグの硬化方法を提供
するにある。
プレグを環境条件、特に温度の変動に拘わらず、作業性
良く、短時間で硬化できるプリプレグの硬化方法を提供
するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、プリプレグに
硬化剤および該硬化剤の溶媒からなる溶液を塗布し、乾
燥し、硬化させることからなるプリプレグの硬化方法を
提供する。
硬化剤および該硬化剤の溶媒からなる溶液を塗布し、乾
燥し、硬化させることからなるプリプレグの硬化方法を
提供する。
【０００７】本発明は、硬化剤を溶媒に溶解して溶液と
してプリプレグに塗布し、乾燥することにより、該溶液
中の硬化剤が、該プリプレグ中にマイグレーションし、
作業性良く、短時間で硬化せしめうることを見いだし完
成されたものである。
してプリプレグに塗布し、乾燥することにより、該溶液
中の硬化剤が、該プリプレグ中にマイグレーションし、
作業性良く、短時間で硬化せしめうることを見いだし完
成されたものである。
【０００８】以下本発明をより詳細に説明する。
【０００９】本発明で用いるプリプレグは、特に限定さ
れるものではない。樹脂としては、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等従
来公知のいずれの樹脂をも使用できる。
れるものではない。樹脂としては、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等従
来公知のいずれの樹脂をも使用できる。
【００１０】プリプレグとは、補強繊維として用いられ
る繊維の一軸配向品、織物、不織布等にマトリックスと
しての樹脂を含浸させ、通常厚さ０.１〜２ｍｍ程度の
板状にしたものである。
る繊維の一軸配向品、織物、不織布等にマトリックスと
しての樹脂を含浸させ、通常厚さ０.１〜２ｍｍ程度の
板状にしたものである。
【００１１】補強用繊維の材質としては、炭素繊維、ガ
ラス繊維、アルミナ繊維、ポリエチレン繊維、液晶ポリ
マー繊維等が例示される。補強用繊維の形態としては、
一軸配向品、織物、不織布等が例示される。補強の際の
強度を考慮すると、炭素繊維、中でも長繊維の炭素繊維
が好ましく、形態としては一軸配向品が好ましい。
ラス繊維、アルミナ繊維、ポリエチレン繊維、液晶ポリ
マー繊維等が例示される。補強用繊維の形態としては、
一軸配向品、織物、不織布等が例示される。補強の際の
強度を考慮すると、炭素繊維、中でも長繊維の炭素繊維
が好ましく、形態としては一軸配向品が好ましい。
【００１２】本発明に用いる硬化剤は、プリプレグの熱
硬化性樹脂の種類に応じて選択すればよく、特に限定さ
れない。具体的には、通常フェノール樹脂に対してはヘ
キサメチレンテトラミン、エポキシ樹脂にはポリメチレ
ンジアミン、ポリエーテルジアミン等の脂肪族ジアミ
ン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、
アミノエチルエタノールアミン等の直鎖または分枝脂肪
族ポリアミン、Ｎ−アミノメチルピペラジン等の環状脂
肪族ポリアミン、キシリレンジアミン等の脂肪族芳香族
アミン、テトラメチルグアニジン、トリエタノールアミ
ンおよびトリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等
の第２または第３アミン類、アミンアダクト等の変性ア
ミン、ポリアミド硬化剤、ポリアミドアダクト、ポリメ
ルカプタン硬化剤、ポリスルフィド樹脂および２−エチ
ルー４ーメチルイミダゾール等のイミダゾール類または
その塩類等が例示される。これらの中から好ましくは常
温で樹脂を硬化させ、高強度を発現するものが採用され
る。
硬化性樹脂の種類に応じて選択すればよく、特に限定さ
れない。具体的には、通常フェノール樹脂に対してはヘ
キサメチレンテトラミン、エポキシ樹脂にはポリメチレ
ンジアミン、ポリエーテルジアミン等の脂肪族ジアミ
ン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、
アミノエチルエタノールアミン等の直鎖または分枝脂肪
族ポリアミン、Ｎ−アミノメチルピペラジン等の環状脂
肪族ポリアミン、キシリレンジアミン等の脂肪族芳香族
アミン、テトラメチルグアニジン、トリエタノールアミ
ンおよびトリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等
の第２または第３アミン類、アミンアダクト等の変性ア
ミン、ポリアミド硬化剤、ポリアミドアダクト、ポリメ
ルカプタン硬化剤、ポリスルフィド樹脂および２−エチ
ルー４ーメチルイミダゾール等のイミダゾール類または
その塩類等が例示される。これらの中から好ましくは常
温で樹脂を硬化させ、高強度を発現するものが採用され
る。
【００１３】これらの硬化剤を溶解する溶媒は、該硬化
剤を充分量溶解するものであれば特に限定されるもので
はない。溶媒として、エタノールおよびイソプロパノー
ル等のアルコール、アセトンおよびメチルエチルケトン
等のケトン、テトラヒドロフラン等のエーテル、酢酸エ
チル等のエステル、ジメチルホルムアミド等のアミド、
トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素、ｎ−ヘキ
サン等の脂肪族炭化水素、クロロホルム等のハロゲン化
炭化水素、およびこれらの混合物等が例示される。
剤を充分量溶解するものであれば特に限定されるもので
はない。溶媒として、エタノールおよびイソプロパノー
ル等のアルコール、アセトンおよびメチルエチルケトン
等のケトン、テトラヒドロフラン等のエーテル、酢酸エ
チル等のエステル、ジメチルホルムアミド等のアミド、
トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素、ｎ−ヘキ
サン等の脂肪族炭化水素、クロロホルム等のハロゲン化
炭化水素、およびこれらの混合物等が例示される。
【００１４】溶液中の硬化剤と溶媒の量比は、該溶液を
塗布したとき、硬化剤が充分効果を発揮し、かつ作業性
に悪影響を与える程度の高粘度とならない範囲であれば
よく、特に限定されるものではない。一般的には、溶媒
１に対して、硬化剤が重量比で０.１〜２程度であるこ
とが好ましい。
塗布したとき、硬化剤が充分効果を発揮し、かつ作業性
に悪影響を与える程度の高粘度とならない範囲であれば
よく、特に限定されるものではない。一般的には、溶媒
１に対して、硬化剤が重量比で０.１〜２程度であるこ
とが好ましい。
【００１５】硬化剤の塗布量は、その種類およびプリプ
レグのマトリックス樹脂の種類にもよるが、一般的に
は、プリプレグ１ｍ2当たり約１０〜２００ｇ、好まし
くは約２０〜１００ｇである。
レグのマトリックス樹脂の種類にもよるが、一般的に
は、プリプレグ１ｍ2当たり約１０〜２００ｇ、好まし
くは約２０〜１００ｇである。
【００１６】本発明は、プリプレグに硬化剤および溶媒
を含む溶液を塗布することを主たる特徴とするが、硬化
をより速やかに行うべく、該溶液中に硬化促進剤、常温
硬化型接着剤等を含有せしめてもよい。また硬化剤およ
び溶媒を含む溶液の他に、硬化促進剤および溶媒を含む
溶液、常温硬化型接着剤および溶媒を含む溶液、硬化促
進剤、常温硬化型接着剤および溶媒を含む溶液等を別々
に用意し、プリプレグに塗布してもよい。
を含む溶液を塗布することを主たる特徴とするが、硬化
をより速やかに行うべく、該溶液中に硬化促進剤、常温
硬化型接着剤等を含有せしめてもよい。また硬化剤およ
び溶媒を含む溶液の他に、硬化促進剤および溶媒を含む
溶液、常温硬化型接着剤および溶媒を含む溶液、硬化促
進剤、常温硬化型接着剤および溶媒を含む溶液等を別々
に用意し、プリプレグに塗布してもよい。
【００１７】本発明で用いうる硬化促進剤は、樹脂の種
類に応じて選択され、ルイス酸、フェノール類、トリフ
ェニルホスフィン等の有機ホスフィン化合物、サリチル
酸等のカルボン酸化合物、ベンジルジメチルアミン等の
第３アミンおよびその塩類、ポリメルカプタンおよびイ
ミダゾール類等が例示される。
類に応じて選択され、ルイス酸、フェノール類、トリフ
ェニルホスフィン等の有機ホスフィン化合物、サリチル
酸等のカルボン酸化合物、ベンジルジメチルアミン等の
第３アミンおよびその塩類、ポリメルカプタンおよびイ
ミダゾール類等が例示される。
【００１８】常温硬化型の接着剤は、常温硬化型の樹脂
と硬化剤を組合わせたものであり、主剤としての樹脂
は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹
脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエス
テル型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂およびハロ
ゲン化エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂が好ましい例とし
て例示される。硬化剤としては、前記した硬化剤が例示
される。
と硬化剤を組合わせたものであり、主剤としての樹脂
は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹
脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエス
テル型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂およびハロ
ゲン化エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂が好ましい例とし
て例示される。硬化剤としては、前記した硬化剤が例示
される。
【００１９】硬化剤、硬化促進剤および常温硬化型接着
剤の配合量は、これらの種類にも依存し特に限定される
ものではないが、一般的には重量比で、硬化剤１に対し
て、硬化促進剤は０.００１〜２、常温硬化型接着剤は
０.１〜２０使用するのが好ましい。
剤の配合量は、これらの種類にも依存し特に限定される
ものではないが、一般的には重量比で、硬化剤１に対し
て、硬化促進剤は０.００１〜２、常温硬化型接着剤は
０.１〜２０使用するのが好ましい。
【００２０】プリプレグに塗布する溶液の粘度は、約２
〜６０００ｃｐ、より好ましくは約１００〜４０００ｃ
ｐである。上記範囲であると、溶液中の硬化剤、硬化促
進剤、常温硬化型接着剤等の有効成分がプリプレグ中に
速やかにマイグレーションし、作業性よく、プリプレグ
は短時間で硬化される。溶液粘度は微粉状シリカ、カー
ボンブラック等を溶液に添加して調整してもよい。
〜６０００ｃｐ、より好ましくは約１００〜４０００ｃ
ｐである。上記範囲であると、溶液中の硬化剤、硬化促
進剤、常温硬化型接着剤等の有効成分がプリプレグ中に
速やかにマイグレーションし、作業性よく、プリプレグ
は短時間で硬化される。溶液粘度は微粉状シリカ、カー
ボンブラック等を溶液に添加して調整してもよい。
【００２１】溶液塗布後のプリプレグは、強制熱風乾燥
すればより速やかに乾燥するが、自然乾燥でもよい。例
えば１０℃以下の低温下であっても３０日前後で充分に
硬化する。
すればより速やかに乾燥するが、自然乾燥でもよい。例
えば１０℃以下の低温下であっても３０日前後で充分に
硬化する。
【００２２】
【実施例】以下本発明を実施例に基づきより詳細に説明
する。
する。
【００２３】実施例１ 一方向に引き揃えた炭素繊維に１２０℃硬化樹脂を含浸
させたプリプレグ（商品名Ｈｙ２５、化成ファイバーラ
イド(株)製、繊維量２５０ｇ／ｍ2、樹脂含有率３５重
量％）に、アセトン１重量部にメルカプタン系硬化剤
（商品名カプキュアＷＲ−６、油化シェル(株)製）１重
量部、硬化促進剤トリス（ジメチルアミノメチル）フェ
ノール（商品名エピキュア３０１０、油化シェル(株)
製）０.５重量部を溶かし込んだ溶液を、該プリプレグ
の表面に、塗布量約１００ｇ／ｍ2となるように刷毛で
塗布し、９℃で３０日間放置して硬化させた。得られた
硬化プリプレグの引張強度を測定したところ２７０ｋｇ
／ｍｍ2であった。
させたプリプレグ（商品名Ｈｙ２５、化成ファイバーラ
イド(株)製、繊維量２５０ｇ／ｍ2、樹脂含有率３５重
量％）に、アセトン１重量部にメルカプタン系硬化剤
（商品名カプキュアＷＲ−６、油化シェル(株)製）１重
量部、硬化促進剤トリス（ジメチルアミノメチル）フェ
ノール（商品名エピキュア３０１０、油化シェル(株)
製）０.５重量部を溶かし込んだ溶液を、該プリプレグ
の表面に、塗布量約１００ｇ／ｍ2となるように刷毛で
塗布し、９℃で３０日間放置して硬化させた。得られた
硬化プリプレグの引張強度を測定したところ２７０ｋｇ
／ｍｍ2であった。
【００２４】比較例１ 常温硬化型エポキシ樹脂配合物（商品名ＥＡ９４９３
４、豊田合成(株)製）１重量部をメチルエチルケトン１
重量部に溶解した液を、プリプレグ（商品名Ｈｙ１７、
化成ファイバーライト(株)製、繊維量１７５ｇ／ｍ2、
樹脂含有率３５重量％）に約１００ｇ／ｍ2となるよう
に塗布し、９℃で３５日間放置した。得られたプリプレ
グの引張強度は２０５ｋｇ／ｍｍ2であり、充分硬化し
ていなかった。
４、豊田合成(株)製）１重量部をメチルエチルケトン１
重量部に溶解した液を、プリプレグ（商品名Ｈｙ１７、
化成ファイバーライト(株)製、繊維量１７５ｇ／ｍ2、
樹脂含有率３５重量％）に約１００ｇ／ｍ2となるよう
に塗布し、９℃で３５日間放置した。得られたプリプレ
グの引張強度は２０５ｋｇ／ｍｍ2であり、充分硬化し
ていなかった。
【００２５】比較例２ 常温硬化型接着剤（商品名９１０、大日本色材(株)製）
３重量部を溶剤（商品名エポシンナー、大日本色材(株)
製）２重量部に溶解した液をプリプレグ（商品名Ｈｙ１
７）に約１００ｇ／ｍ2となるように塗布し、９℃で３
０日間放置した。得られたプリプレグの引張強度は１９
５ｋｇ／ｍｍ2であり、充分に硬化していなかった。
３重量部を溶剤（商品名エポシンナー、大日本色材(株)
製）２重量部に溶解した液をプリプレグ（商品名Ｈｙ１
７）に約１００ｇ／ｍ2となるように塗布し、９℃で３
０日間放置した。得られたプリプレグの引張強度は１９
５ｋｇ／ｍｍ2であり、充分に硬化していなかった。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、プリプレグを環境条
件、特に温度の変動に拘わらず作業性よく、短時間で硬
化させうるプリプレグの硬化方法が提供される。さらに
本発明によれば、屋外での作業に特に好適であり、季節
による温度変動、特に冬場の１０℃以下の低温下におい
ても、作業性よく、短時間でプリプレグを硬化させうる
プリプレグ硬化方法が提供される。
件、特に温度の変動に拘わらず作業性よく、短時間で硬
化させうるプリプレグの硬化方法が提供される。さらに
本発明によれば、屋外での作業に特に好適であり、季節
による温度変動、特に冬場の１０℃以下の低温下におい
ても、作業性よく、短時間でプリプレグを硬化させうる
プリプレグ硬化方法が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島本 勝次 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成株式会社総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 プリプレグに硬化剤および溶媒を含む溶
液を塗布し、乾燥し、硬化させることを特徴とするプリ
プレグの硬化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22093991A JPH0539369A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | プリプレグの硬化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22093991A JPH0539369A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | プリプレグの硬化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539369A true JPH0539369A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16758929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22093991A Pending JPH0539369A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | プリプレグの硬化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0539369A (ja) |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP22093991A patent/JPH0539369A/ja active Pending
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