JPH0570614A - Prepreg - Google Patents

Prepreg

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Publication number
JPH0570614A
JPH0570614A JP3263056A JP26305691A JPH0570614A JP H0570614 A JPH0570614 A JP H0570614A JP 3263056 A JP3263056 A JP 3263056A JP 26305691 A JP26305691 A JP 26305691A JP H0570614 A JPH0570614 A JP H0570614A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
prepreg
resin layer
paper
reinforced composite
Prior art date
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Pending
Application number
JP3263056A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Takezawa
誠 竹澤
Kanji Miyao
巻治 宮尾
Hiroshi Inoue
寛 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Tonen Corp filed Critical Tonen Corp
Priority to JP3263056A priority Critical patent/JPH0570614A/en
Publication of JPH0570614A publication Critical patent/JPH0570614A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain lightweight prepreg for golf club, etc., having high vibration- damping properties, impact resistance and strength by forming a fiber reinforced composite resin layer having reinforcing fibers impregnated with a matrix resin or a resin layer containing no reinforcing fibers on the surface of metal fiber paper. CONSTITUTION:Reinforcing fibers 2 such as polyacrylonitrile-based carbon fibers having 7.0mum fiber diameter are impregnated with a matrix resin 5 such as epoxy resin to give a fiber reinforced composite resin layer 4, which is superimposed on one side of a metal fiber paper 3 such as stainless steel fiber paper using stainless steel short fibers having 2-12mu fiber diameter and 1-10mm fiber length, pressed by rollers, etc., and bonded to give fiber reinforced prepreg 1. The opposite side of the fiber reinforced composite resin layer 4 of the fiber reinforced prepreg 1 thus obtained is coated with the same resin layer 5' as the matrix resin 5, containing no reinforcing fibers to give the objective prepreg suitable for producing a member having high compression strength, impact strength and torsional rupture strength.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、軽量であり且つ機械的
特性に優れており、特に靭性があり振動減衰性及び耐衝
撃特性、更には圧縮強度及び捩り破壊強度などに優れ、
例えば、ゴルフクラブシャフト或はゴルフクラブヘッド
フェース、釣り竿、テニスラケット或はバドミントンラ
ケットのような種々のラケットフレームなどのスポーツ
レジャー用品、自転車のフレーム、更には種々の機械部
品用パイプ材、その他の部材を製造するのに好適に使用
することのできるプリプレグに関するものである。特
に、本発明のプリプレグは、金属繊維紙の少なくとも一
側に、強化繊維の中にマトリクス樹脂が含浸された繊維
強化複合樹脂層或は強化繊維を有さない樹脂層が配置さ
れ、衝撃強度及び捩り破壊強度に優れたプリプレグが提
供される。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is light in weight and excellent in mechanical properties, particularly toughness, excellent in vibration damping property and impact resistance property, and further excellent in compressive strength and torsional fracture strength.
For example, golf club shafts or golf club head faces, fishing rods, sports and leisure products such as various racket frames such as tennis rackets or badminton rackets, bicycle frames, and pipe materials for various machine parts, and other members. The present invention relates to a prepreg which can be preferably used for manufacturing a prepreg. Particularly, in the prepreg of the present invention, a fiber-reinforced composite resin layer in which a matrix resin is impregnated in a reinforcing fiber or a resin layer having no reinforcing fiber is arranged on at least one side of a metal fiber paper, and impact strength and A prepreg having excellent torsional fracture strength is provided.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、炭素繊維その他各種の強化繊維を
用いたプリプレグが種々の技術分野にて広く使用されて
おり、例えばゴルフクラブシャフトなどのスポーツ用品
の製造に際しても、軽量で且つ機械的強度も高いという
理由から多く利用されており、極めて良好な成果を納め
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, prepregs made of carbon fibers and other various reinforcing fibers have been widely used in various technical fields. For example, even when manufacturing sports equipment such as golf club shafts, they are lightweight and have high mechanical strength. It is often used because it is expensive, and has achieved extremely good results.

【0003】しかしながら、更に、強度及び弾性率の点
で、或は、使用時の感触の点で改良が望まれており、斯
る要望に応えるべく、繊維強化プリプレグとして、例え
ば、炭素繊維及び、炭素繊維とは異なる例えばボロン繊
維、チタン繊維、アモルファス繊維、ステンレス鋼繊
維、ガラス繊維、種々の有機繊維などの異種繊維を強化
繊維として用いたハイブリッドプリプレグを使用するこ
とが提案され、そのための研究が盛んに行われている
(特願平1−342441号)。
However, further improvements are desired in terms of strength and elastic modulus or in terms of feel during use, and in order to meet such demands, as a fiber reinforced prepreg, for example, carbon fiber and It is proposed to use a hybrid prepreg that uses different fibers such as boron fiber, titanium fiber, amorphous fiber, stainless steel fiber, glass fiber, various organic fibers and the like different from carbon fiber as a reinforcing fiber, and research for it is proposed. It is being actively conducted (Japanese Patent Application No. 1-234241).

【0004】このようなハイブリッドプリプレグは簡単
に製造し得て、機械的強度の向上及び感触の改善を達成
し得る。
Such hybrid prepregs can be easily manufactured and achieve improved mechanical strength and improved feel.

【0005】最近においては、更に、折損防止及び飛距
離の増大などのために、引張強度、圧縮強度及び弾性
率、更には、粘りなどのような機械的特性の向上が希求
されており、又、使用時の感触(打球感)、特に従来の
金属シャフトが有する感触が強く望まれており、なお一
層の改良が希求されている。
Recently, further improvement of mechanical properties such as tensile strength, compressive strength and elastic modulus, and tenacity has been desired to prevent breakage and increase flight distance. It is strongly desired that the feel (hit feeling) at the time of use, particularly the feel that a conventional metal shaft has, is desired, and further improvement is desired.

【0006】この目的のために、図9に示すように、強
化繊維2の中にマトリクス樹脂5が含浸された繊維強化
複合樹脂層4の一側に金属箔層3Aが積層された繊維強
化プリプレグ1Aが提案されている(例えば、特開昭6
1−148045号公報を参照せよ)。
For this purpose, as shown in FIG. 9, a fiber reinforced prepreg in which a metal foil layer 3A is laminated on one side of a fiber reinforced composite resin layer 4 in which a matrix resin 5 is impregnated in a reinforced fiber 2. 1A has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 6).
(See JP 1-148045).

【0007】このような繊維強化プリプレグは、圧縮強
度、衝撃強度及び捩り破壊強度などに優れ、特に、これ
らプリプレグにてゴルフクラブシャフトを製作した場合
には従来の金属シャフトが有する感触を達成し得ること
が分かった。
Such a fiber reinforced prepreg is excellent in compressive strength, impact strength and torsional fracture strength, and in particular, when a golf club shaft is manufactured from these prepregs, the feel of a conventional metal shaft can be achieved. I found out.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らの研究実験の結果によると、金属箔層を有した繊維
強化プリプレグを使用して、例えばゴルフクラブシャフ
ト或は他のパイプ材を製造した場合に、パイプ材の形状
によっては次に説明するような問題が生じることを見出
した。
However, according to the results of the research and experiments conducted by the present inventors, a fiber reinforced prepreg having a metal foil layer was used to manufacture, for example, a golf club shaft or other pipe material. In this case, it has been found that the following problems occur depending on the shape of the pipe material.

【0009】図10にゴルフクラブシャフト200を製
造する場合を示すが、ゴルフクラブシャフト200は、
通常、細長の傾斜マンドレル100に繊維強化プリプレ
グ1Aを巻き付けることによって製造される。ゴルフク
ラブシャフト200には、図10に示すように、段部2
00aが形成されることがあり、上記繊維強化プリプレ
グ1をこのような段部形成部に巻き付けた場合、金属箔
層3Aに柔軟性がなくこの段部200aにて皺202が
発生する。このようなことは、図11に示されるよう
に、径が一定とされるパイプ材200に段部200aが
形成された場合にも同じことが言える。
FIG. 10 shows a case where the golf club shaft 200 is manufactured.
Usually, it is manufactured by winding a fiber-reinforced prepreg 1A around an elongated slanted mandrel 100. In the golf club shaft 200, as shown in FIG.
00a may be formed, and when the fiber reinforced prepreg 1 is wound around such a step forming portion, the metal foil layer 3A has no flexibility and wrinkles 202 are generated on the step 200a. The same can be said for the case where the step portion 200a is formed in the pipe member 200 having a constant diameter as shown in FIG.

【0010】上記ゴルフクラブシャフトのようなパイプ
材200上の皺202は外観上悪いばかりでなく、この
部分の機械的強度が低下し、所期の圧縮強度、衝撃強度
及び捩り破壊強度を得ることができないといった問題を
発生させた。
The wrinkles 202 on the pipe material 200 such as the golf club shaft are not only bad in appearance but also have a reduced mechanical strength to obtain desired compression strength, impact strength and torsional fracture strength. It caused a problem that it could not be done.

【0011】更には、図9に示す繊維強化プリプレグ1
Aを製造するに際し、繊維強化複合樹脂層4に金属箔層
3Aを貼着する時、繊維強化複合樹脂層4と金属箔層3
Aとの積層面に気泡(ボイド)が残留することがある。
斯る気泡の存在は、繊維強化プリプレグ1A自体の機械
的強度を低下させるのみならず、場合によっはこの気泡
が外部より観察され、美観上からも好ましいものではな
い。
Furthermore, the fiber reinforced prepreg 1 shown in FIG.
When the metal foil layer 3A is attached to the fiber-reinforced composite resin layer 4 in the production of A, the fiber-reinforced composite resin layer 4 and the metal foil layer 3
Bubbles (voids) may remain on the laminated surface with A.
The presence of such bubbles not only lowers the mechanical strength of the fiber-reinforced prepreg 1A itself, but in some cases, the bubbles are observed from the outside, which is not preferable from an aesthetic viewpoint.

【0012】従って、本発明の目的は、例えパイプ材な
どに段部が形成されたものであっても、皺などを生じる
ことなく一様なパイプ材などを成形することができ、特
に、圧縮強度、衝撃強度及び捩り破壊強度などの低下を
来すことのない、しかも美観的にも優れたスポーツレジ
ャー用品、自転車のフレーム、更には種々の機械部品用
パイプ材及びその他の部材を製造するのに好適に使用す
ることのできるプリプレグを提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to form a uniform pipe material without causing wrinkles, even if the pipe material is provided with a stepped portion. Manufacture of sports / leisure products, bicycle frames, and various pipe parts for machine parts and other members that are aesthetically pleasing without deterioration in strength, impact strength and torsional fracture strength. Another object of the present invention is to provide a prepreg that can be suitably used for.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
プリプレグによって達成される。要約すれば、本発明
は、金属繊維紙の少なくとも一側に、強化繊維の中にマ
トリクス樹脂が含浸された繊維強化複合樹脂層或は強化
繊維を有さない樹脂層が配置されたことを特徴とするプ
リプレグである。金属繊維紙としては、ステンレス鋼、
ニッケル、アルミニウム、黄銅、鉄などの、好ましくは
繊維径15μm以下の繊維を用いて製造した金属繊維シ
ートが好適に使用される。
The above objects are achieved by the prepreg according to the present invention. In summary, the present invention is characterized in that a fiber-reinforced composite resin layer in which a matrix resin is impregnated in a reinforcing fiber or a resin layer having no reinforcing fiber is arranged on at least one side of a metal fiber paper. It is a prepreg. As metal fiber paper, stainless steel,
A metal fiber sheet produced by using fibers such as nickel, aluminum, brass and iron, preferably having a fiber diameter of 15 μm or less, is preferably used.

【0014】[0014]

【実施例】次に、本発明に係るプリプレグについて図面
に即して更に詳しく説明する。
Next, the prepreg according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0015】図1には、本発明の一実施例である繊維強
化プリプレグが示される。本実施例で繊維強化プリプレ
グ1は、強化繊維2の中にマトリクス樹脂5が含浸され
た繊維強化複合樹脂層4の一側にシート状金属繊維紙3
が積層される。繊維強化プリプレグ1の総厚さ(T)
は、一般に50〜300μmとされる。金属繊維紙3に
ついては後で詳しく説明する。
FIG. 1 shows a fiber reinforced prepreg which is an embodiment of the present invention. In this embodiment, the fiber-reinforced prepreg 1 has a sheet-shaped metal fiber paper 3 on one side of a fiber-reinforced composite resin layer 4 in which a matrix resin 5 is impregnated in a reinforcing fiber 2.
Are stacked. Total thickness of fiber reinforced prepreg 1 (T)
Is generally 50 to 300 μm. The metal fiber paper 3 will be described in detail later.

【0016】強化繊維2は、炭素繊維、ボロン繊維、ガ
ラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維
などの無機繊維;アラミド繊維、ポリアリレ−ト繊維、
ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維;
或は、チタン繊維、アモルファス繊維、ステンレス鋼繊
維などの金属繊維から選択される1種を用いて、或は、
複数種の、図2に図示するように、例えば2種の強化繊
維2(2a、2b)からなるハイブリッドの形態にて使
用することができる。又、強化繊維2は、一方向に整列
して配置することもでき、又、クロス(織布)の状態で
使用することもできる。
The reinforcing fibers 2 are inorganic fibers such as carbon fibers, boron fibers, glass fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers and silicon nitride fibers; aramid fibers, polyarylate fibers,
Organic fibers such as polyethylene fibers and polyester fibers;
Or, using one kind selected from metal fibers such as titanium fiber, amorphous fiber, stainless steel fiber, or
As shown in FIG. 2, a plurality of types can be used in the form of a hybrid composed of, for example, two types of reinforcing fibers 2 (2a, 2b). Further, the reinforcing fibers 2 can be arranged in one direction and arranged, or can be used in the state of cloth (woven cloth).

【0017】マトリクス樹脂5としては、エポキシ樹
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、フェノール樹脂などの熱硬化性マ
トリクス樹脂が使用可能である。又、更に、硬化温度が
50〜200℃となるように硬化剤その他の付与剤、例
えば可撓性付与剤などが適当に添加される。
As the matrix resin 5, a thermosetting matrix resin such as epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, diallyl phthalate resin or phenol resin can be used. Further, a curing agent and other imparting agents such as flexibility imparting agent are appropriately added so that the curing temperature is 50 to 200 ° C.

【0018】好ましい一例を挙げれば、マトリクス樹脂
としてはエポキシ樹脂が好ましく、使用可能のエポキシ
樹脂としては、例えば、(1)グリシジルエーテル系エ
ポキシ樹脂(ビスフェノールA、F、S系エポキシ樹
脂、ノボラック系エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノール
A系エポキシ樹脂);(2)環式脂肪族エポキシ樹脂;
(3)グリシジルエステル系エポキシ樹脂;(4)グリ
シジルアミン系エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミ
ノジフェニルメタン、トリグリシジル−p−アミノフェ
ノールなど;(5)複素環式エポキシ樹脂;その他種々
のエポキシ樹脂から選択される1種又は複数種が使用さ
れ、特に、ビスフェノールA、F、Sグリシジルアミン
系エポキシ樹脂が好適に使用される。又、硬化剤として
はアミン系硬化剤、例えばジシアンジアミド(DIC
Y)、ジアミノジフェニルスルフォン(DDS)、ジア
ミノジフェニルメタン(DDM);酸無水物系、例えば
ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルヘキサ
ヒドロ無水フタル酸(MHHPA)などが使用される
が、特にアミン系硬化剤が好適に使用される。
As a preferred example, an epoxy resin is preferable as the matrix resin, and examples of usable epoxy resins include (1) glycidyl ether type epoxy resins (bisphenol A, F, S type epoxy resin, novolac type epoxy resin). Resin, brominated bisphenol A epoxy resin); (2) cycloaliphatic epoxy resin;
(3) Glycidyl ester-based epoxy resin; (4) Glycidylamine-based epoxy resin, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, etc .; (5) Heterocyclic epoxy resin; and other various epoxy resins. One kind or a plurality of kinds are used, and bisphenol A, F, S glycidyl amine epoxy resin is particularly preferably used. As the curing agent, an amine-based curing agent such as dicyandiamide (DIC
Y), diaminodiphenylsulfone (DDS), diaminodiphenylmethane (DDM); acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride (HHPA) and methylhexahydrophthalic anhydride (MHHPA) are used, but especially amine curing Agents are preferably used.

【0019】又、本発明の繊維強化複合樹脂層4におけ
る強化繊維及びマトリクス樹脂の配合割合は、通常のプ
リプレグと同様に、任意に調整し得る。従って、本発明
に従えば、繊維強化複合樹脂層4の厚さ(T1 )は、通
常30〜200μm程度とされるであろう。
Further, the compounding ratio of the reinforcing fiber and the matrix resin in the fiber-reinforced composite resin layer 4 of the present invention can be arbitrarily adjusted as in the case of a normal prepreg. Therefore, according to the present invention, the thickness (T 1 ) of the fiber-reinforced composite resin layer 4 will usually be about 30 to 200 μm.

【0020】斯る構成の繊維強化プリプレグ1は、任意
の方法にて製造し得るが、一般に、前記繊維強化複合樹
脂層4として、先ず強化繊維2にマトリクス樹脂5を含
浸させてプリプレグを製造し、その後、該プリプレグ4
の一側面に、金属繊維紙3を、例えばローラなどにて押
付けることにより貼着して製造するのが好適である。更
に、必要に応じて、図3、図4に示すように、金属繊維
紙3の、プリプレグ4の側とは反対の面に樹脂層5’を
適当な厚みで設けてもよい。樹脂層5’に使用される樹
脂は、繊維強化複合樹脂層4のマトリクス樹脂5と同じ
ものを使用することができる。
The fiber-reinforced prepreg 1 having such a structure can be manufactured by any method, but generally, as the fiber-reinforced composite resin layer 4, the reinforced fiber 2 is first impregnated with the matrix resin 5 to manufacture the prepreg. , Then the prepreg 4
It is preferable that the metal fiber paper 3 is attached to one side surface by pressing with a roller or the like, for example. Furthermore, if necessary, as shown in FIGS. 3 and 4, a resin layer 5 ′ may be provided with an appropriate thickness on the surface of the metal fiber paper 3 opposite to the prepreg 4 side. As the resin used for the resin layer 5 ′, the same resin as the matrix resin 5 of the fiber reinforced composite resin layer 4 can be used.

【0021】上述の図1及び図2に示す実施例では、金
属繊維紙3の一側にのみ繊維強化複合樹脂層4が配置さ
れたが、図5及び図6に示すように、金属繊維紙3の両
側に、繊維強化複合樹脂層4を配置することもできる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the fiber-reinforced composite resin layer 4 is arranged only on one side of the metal fiber paper 3. However, as shown in FIGS. The fiber-reinforced composite resin layer 4 may be disposed on both sides of the layer 3.

【0022】図7及び図8には、本発明の他の実施例を
示す。この実施例では、金属繊維紙3の一側に(図
7)、又は金属繊維紙3の両側に(図8)、強化繊維を
有さない樹脂層5’が、繊維強化複合樹脂層4と同程度
の厚さ(T1 )にて配置されたプリプレグ1が示され
る。
7 and 8 show another embodiment of the present invention. In this embodiment, the resin layer 5 ′ having no reinforcing fiber is provided on one side of the metal fiber paper 3 (FIG. 7) or on both sides of the metal fiber paper 3 (FIG. 8) and the fiber-reinforced composite resin layer 4. Shown are prepregs 1 arranged with a similar thickness (T 1 ).

【0023】この実施例における樹脂層5’に使用され
る樹脂は、先の実施例にて使用したマトリクス樹脂と同
じものを使用することができる。
The resin used for the resin layer 5'in this embodiment can be the same as the matrix resin used in the previous embodiments.

【0024】次に、本発明にて使用される金属繊維紙3
について説明する。
Next, the metal fiber paper 3 used in the present invention
Will be described.

【0025】本発明で金属繊維紙3は、厚さが20〜8
0μmとされるシート状とされるものであって、繊維径
が1〜30μm、好ましくは、15μm以下の、ステン
レス鋼、ニッケル、アルミニウム、黄銅、鉄などの短繊
維を用いて製造したものが好適に使用される。
In the present invention, the metal fiber paper 3 has a thickness of 20-8.
A sheet-shaped product having a diameter of 0 μm and having a fiber diameter of 1 to 30 μm, preferably 15 μm or less, manufactured using short fibers such as stainless steel, nickel, aluminum, brass and iron is suitable. Used for.

【0026】特に、本発明のプリプレグ1を製造するの
に使用する金属繊維紙3としては、繊維径が2〜12μ
m、繊維長が1〜10mmとされるステンレス鋼短繊維
を使用したステンレス鋼繊維紙が好ましく、例えば株式
会社巴川製紙所よりステンレス鋼繊維シートとして市販
されているものなどが好適に使用し得る。
In particular, the metal fiber paper 3 used for producing the prepreg 1 of the present invention has a fiber diameter of 2 to 12 μm.
m, a stainless steel fiber paper using a stainless steel short fiber having a fiber length of 1 to 10 mm is preferable, and for example, those commercially available as a stainless steel fiber sheet from Tomoegawa Paper Co., Ltd. can be preferably used.

【0027】斯る金属繊維紙3は、その製造過程におい
て有機質系、或は無機質系のバインダーが使用される
が、必要により、製造過程にてバインダーを除去するこ
とも可能である。本発明では、金属繊維紙内にバインダ
ーが残留している高配合紙、或は、バインダーが完全に
除去された金属繊維100%の焼結紙のいずれをも使用
し得る。通常、有機質系バインダーとしては、木材パル
プ、合成パルプ(PE、PP)、アラミドパルプ、MF
Cなどのパルプ状物;PVA繊維、アクリル繊維、複合
繊維(PE/PP)、低融点ポリエステル繊維などの繊
維状物;ラテックス類、ポリエチレンイミン、CMC、
アクリル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹
脂などの液状物;各種澱粉類、PVA、フェノール樹脂
などの粉末状物があり、又、無機質系バインダーとして
は、シリカゾル、アルミナゾル、ジルコニアゾルなどの
コロイド物;けい酸ソーダ、リン酸ナトリウム、リン酸
マグネシウム、リン酸ナトリウム、ホウ酸リチウムなど
の液状物が使用される。
In the manufacturing process of the metal fiber paper 3, an organic or inorganic binder is used, but the binder can be removed in the manufacturing process if necessary. In the present invention, it is possible to use either a high-content paper in which the binder remains in the metal fiber paper or a sintered paper in which the binder is completely removed and 100% metal fiber is used. Usually, as the organic binder, wood pulp, synthetic pulp (PE, PP), aramid pulp, MF
Pulp-like substances such as C; PVA fibers, acrylic fibers, composite fibers (PE / PP), fibrous substances such as low-melting polyester fibers; latexes, polyethyleneimine, CMC,
Liquid materials such as acrylic resins, melamine resins, urea resins, and phenol resins; powder materials such as various starches, PVA, and phenol resins, and inorganic binders are colloidal materials such as silica sol, alumina sol, and zirconia sol. A liquid material such as sodium silicate, sodium phosphate, magnesium phosphate, sodium phosphate, lithium borate is used.

【0028】本発明者らの研究、実験の結果によると、
金属繊維紙3は、バインダーの有無に関係なく、多数の
細孔が形成された多孔質体となっており、繊維強化複合
樹脂層4の側面に金属繊維紙3を押付けて貼着した場合
に、繊維強化複合樹脂層4中のマトリクス樹脂5が金属
繊維紙3の細孔中に侵入し、金属繊維紙3と繊維強化複
合樹脂層4とが完全に一体となることができる。更に、
特に図1〜図4、図7に示すプリプレグ1においては、
金属繊維紙3を繊維強化複合樹脂層4に貼着する際に、
金属繊維紙3と繊維強化複合樹脂層4との積層面に発生
した気泡(ボイド)は、金属繊維紙3の細孔を通って外
部へと逃げることができ、気泡の積層面での残留は、実
質的に完全になくすることができる。従って、本発明に
よれば、作製された繊維強化プリプレグ1自体が気泡の
発生にて機械的強度が低下するといったことはなく、美
観上からも好ましいものである。
According to the results of the studies and experiments conducted by the present inventors,
The metal fiber paper 3 is a porous body in which a large number of pores are formed regardless of the presence or absence of a binder, and when the metal fiber paper 3 is pressed and attached to the side surface of the fiber-reinforced composite resin layer 4. The matrix resin 5 in the fiber-reinforced composite resin layer 4 penetrates into the pores of the metal fiber paper 3 so that the metal fiber paper 3 and the fiber-reinforced composite resin layer 4 can be completely integrated. Furthermore,
Particularly in the prepreg 1 shown in FIGS. 1 to 4 and 7,
When attaching the metal fiber paper 3 to the fiber-reinforced composite resin layer 4,
The air bubbles (voids) generated on the laminated surface of the metal fiber paper 3 and the fiber-reinforced composite resin layer 4 can escape to the outside through the pores of the metal fiber paper 3, and the air bubbles remain on the laminated surface. , Virtually completely eliminated. Therefore, according to the present invention, the produced fiber reinforced prepreg 1 itself does not have a decrease in mechanical strength due to generation of bubbles, which is preferable from the viewpoint of aesthetics.

【0029】更に又、金属繊維紙3は、繊維強化複合樹
脂層4との接着性を更に向上させるために、その表面を
化学的に処理することが可能である。特に、脱脂処理を
行なった後、クロム酸塩系処理或はリン酸塩系処理を行
ない、クロメート層、又はリン酸亜鉛或はリン酸鉄など
の化成処理膜を金属繊維表面に形成させることもでき
る。
Furthermore, the surface of the metal fiber paper 3 can be chemically treated in order to further improve the adhesiveness with the fiber-reinforced composite resin layer 4. Particularly, after degreasing treatment, chromate treatment or phosphate treatment may be performed to form a chromate layer or a chemical conversion treatment film such as zinc phosphate or iron phosphate on the metal fiber surface. it can.

【0030】次に、本発明のプリプレグ1を実施例につ
いて更に具体的に説明する。
Next, the prepreg 1 of the present invention will be described more specifically with reference to Examples.

【0031】実施例1 強化繊維2として繊維径が7.0μmとされるPAN系
の炭素繊維(東レ株式会社製:商品名「T300」)を
使用し、マトリクス樹脂5はエポキシ樹脂を使用して、
図1に示す構成の繊維強化複合樹脂層4を作製した。
又、該繊維強化複合樹脂層4におけるマトリクス樹脂5
の含有量は35重量%、FAWは150g/m2 、厚さ
(T1 )は150μmであった。
Example 1 As the reinforcing fiber 2, PAN-based carbon fiber having a fiber diameter of 7.0 μm (manufactured by Toray Industries, Inc .: trade name “T300”) is used, and the matrix resin 5 is an epoxy resin. ,
A fiber-reinforced composite resin layer 4 having the structure shown in FIG. 1 was produced.
Further, the matrix resin 5 in the fiber-reinforced composite resin layer 4
Content was 35% by weight, FAW was 150 g / m 2 , and thickness (T 1 ) was 150 μm.

【0032】次いで、繊維強化複合樹脂層4にシート状
金属繊維紙3をローラにて押圧して貼着し、図1に示す
構成の本発明の繊維強化プリプレグ1を作製した。
Then, the sheet-shaped metal fiber paper 3 was adhered to the fiber-reinforced composite resin layer 4 by pressing it with a roller to produce the fiber-reinforced prepreg 1 of the present invention having the structure shown in FIG.

【0033】金属繊維紙3は、繊維径8μm、繊維長約
3mmのステンレス鋼短繊維を使用したステンレス鋼繊
維シート(株式会社巴川製紙所製のステンレス鋼繊維シ
ート(高配合紙)、目付95g/m2 、厚さ(T2 )3
7μm)を使用した。
The metal fiber paper 3 is a stainless steel fiber sheet (stainless steel fiber sheet (high compound paper) manufactured by Tomoegawa Paper Co., Ltd.) using a stainless steel short fiber having a fiber diameter of 8 μm and a fiber length of about 3 mm, and a basis weight of 95 g / m 2 , thickness (T 2 ) 3
7 μm) was used.

【0034】このようにして得た繊維強化プリプレグ1
の、繊維強化複合樹脂層4とは反対面に、目付30g/
2 にてマトリクス樹脂5と同じエポキシ樹脂を塗工
し、図3に示す構成の繊維強化プリプレグ1とした。こ
の繊維強化プリプレグ1の総厚さは187μmであっ
た。
Fiber-reinforced prepreg 1 thus obtained
On the side opposite to the fiber-reinforced composite resin layer 4 with a basis weight of 30 g /
The same epoxy resin as the matrix resin 5 was applied at m 2 to obtain the fiber reinforced prepreg 1 having the structure shown in FIG. The total thickness of this fiber reinforced prepreg 1 was 187 μm.

【0035】更に、このような繊維強化プリプレグ1を
最外層に配置した、図10に図示するような形状のゴル
フクラブシャフト200を製造した。作業性が容易であ
り、ゴルフクラブシャフト200の段部200aに皺2
02の発生はなく、美感的にも好ましいものであった。
又、その機械的強度などを測定した結果、衝撃強度及び
捩り破壊強度は、図9に示すように、金属繊維紙3の代
わりに金属箔3Aにて作製したプリプレグ(比較例1)
を使用したものより優れていた。又、使用時の感触も良
好であった。
Further, a golf club shaft 200 having a shape as shown in FIG. 10 in which such a fiber reinforced prepreg 1 was arranged in the outermost layer was manufactured. Workability is easy, and wrinkles 2 are formed on the step portion 200a of the golf club shaft 200.
02 did not occur, which was also aesthetically pleasing.
Moreover, as a result of measuring the mechanical strength and the like, the impact strength and the torsional fracture strength are shown in FIG. 9, and the prepreg made with the metal foil 3A instead of the metal fiber paper 3 (Comparative Example 1).
Was better than the one used. Also, the feel during use was good.

【0036】比較例1 金属繊維紙3の代わりに、30μm厚のステンレス箔3
Aを使用した以外は、上記実施例1と同じ材料及び方法
にて、図9に示すような構成の繊維強化プリプレグ1A
を作製し、図10に図示するような形状のゴルフクラブ
シャフト200を製造した。
Comparative Example 1 Instead of the metal fiber paper 3, a stainless foil 3 having a thickness of 30 μm was used.
A fiber reinforced prepreg 1A having the same composition and method as in Example 1 except that A was used.
Was manufactured, and a golf club shaft 200 having a shape as shown in FIG. 10 was manufactured.

【0037】特に、段部200aにおいて、作業性が悪
く、皺202が発生し、美感的に好ましいものではなか
った。又、その機械的強度などを測定した結果、衝撃強
度及び捩り破壊強度は、実施例1のものより劣ってい
た。
In particular, workability was poor and wrinkles 202 were formed on the stepped portion 200a, which was not aesthetically pleasing. As a result of measuring the mechanical strength and the like, the impact strength and the torsional fracture strength were inferior to those of Example 1.

【0038】実施例2 実施例1と同様に、強化繊維2として繊維径が7.0μ
mとされるPAN系の炭素繊維(東レ株式会社製:商品
名「T300」)を使用し、マトリクス樹脂5はエポキ
シ樹脂を使用して、図1に示す構成の繊維強化複合樹脂
層4を作製した。又、該繊維強化複合樹脂層4における
マトリクス樹脂5の含有量は35重量%、FAWは15
0g/m2 、厚さ(T1 )は150μmであった。
Example 2 As in Example 1, the reinforcing fiber 2 has a fiber diameter of 7.0 μm.
m of PAN-based carbon fiber (trade name “T300” manufactured by Toray Industries, Inc.) is used, and epoxy resin is used as the matrix resin 5 to fabricate the fiber-reinforced composite resin layer 4 having the configuration shown in FIG. did. Further, the content of the matrix resin 5 in the fiber-reinforced composite resin layer 4 is 35% by weight, and the FAW is 15
The thickness (T 1 ) was 0 g / m 2 and 150 μm.

【0039】次いで、繊維強化複合樹脂層4にシート状
金属繊維紙3をローラにて押圧して貼着し、図1に示す
構成の本発明の繊維強化プリプレグ1を作製した。
Then, the sheet-shaped metal fiber paper 3 was pressed onto the fiber-reinforced composite resin layer 4 with a roller to bond the fiber-reinforced composite resin layer 4 to produce the fiber-reinforced prepreg 1 of the present invention having the structure shown in FIG.

【0040】金属繊維紙3は、繊維径8μm、繊維長約
3mmのステンレス鋼短繊維を使用したステンレス鋼繊
維シート(株式会社巴川製紙所製のステンレス鋼繊維シ
ート(焼結紙)、目付110g/m2 、厚さ(T2 )4
3μm)を使用した。
The metal fiber paper 3 is a stainless steel fiber sheet (stainless steel fiber sheet (sintered paper) manufactured by Tomoegawa Paper Co., Ltd.) using a stainless steel short fiber having a fiber diameter of 8 μm and a fiber length of about 3 mm, and a basis weight of 110 g / m 2 , thickness (T 2 ) 4
3 μm) was used.

【0041】このようにして得た繊維強化プリプレグ1
の、繊維強化複合樹脂層4とは反対面に、目付35g/
2 にてマトリクス樹脂5と同じエポキシ樹脂を塗工
し、図3に示す構成の繊維強化プリプレグ1とした。こ
の繊維強化プリプレグ1の総厚さは193μmであっ
た。
Fiber-reinforced prepreg 1 thus obtained
On the side opposite to the fiber-reinforced composite resin layer 4, the basis weight is 35 g /
The same epoxy resin as the matrix resin 5 was applied at m 2 to obtain the fiber reinforced prepreg 1 having the structure shown in FIG. The total thickness of this fiber reinforced prepreg 1 was 193 μm.

【0042】更に、このような繊維強化プリプレグ1を
最外層に配置した、図10に図示するような形状のゴル
フクラブシャフト200を製造した。作業性が容易であ
り、ゴルフクラブシャフト200の段部200aに皺2
02の発生はなく、美感的にも好ましいものであった。
又、その機械的強度などを測定した結果、衝撃強度及び
捩り破壊強度は、比較例1に示すプリプレグを使用した
ものより優れていた。又、使用時の感触も良好であっ
た。
Further, a golf club shaft 200 having a shape as shown in FIG. 10 in which such a fiber reinforced prepreg 1 was arranged in the outermost layer was manufactured. Workability is easy, and wrinkles 2 are formed on the step portion 200a of the golf club shaft 200.
02 did not occur, which was also aesthetically pleasing.
Moreover, as a result of measuring the mechanical strength and the like, the impact strength and the torsional fracture strength were superior to those using the prepreg shown in Comparative Example 1. Also, the feel during use was good.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上の如くに構成される本発明に係るプ
リプレグは、例えパイプ材に段部が形成されたとして
も、皺などを生じることなく一様なパイプ材を成形する
ことができ、特に、圧縮強度、衝撃強度及び捩り破壊強
度などの低下を来すことのない、しかも美観的にも優れ
たスポーツレジャー用品、自転車のフレーム、更には種
々の機械部品用パイプ材を製造するのに好適に使用し得
るという特長を有する。
EFFECT OF THE INVENTION The prepreg according to the present invention configured as described above can form a uniform pipe material without causing wrinkles even if a step portion is formed on the pipe material. In particular, for producing sports and leisure products, bicycle frames, and various pipe parts for machine parts, which do not decrease in compressive strength, impact strength, torsional fracture strength, etc. and are aesthetically superior. It has a feature that it can be suitably used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るプリプレグの一実施例の断面構成
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of an embodiment of a prepreg according to the present invention.

【図2】本発明に係るプリプレグの他の実施例の断面構
成図である。
FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of another embodiment of the prepreg according to the present invention.

【図3】本発明に係るプリプレグの他の実施例の断面構
成図である。
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of another embodiment of the prepreg according to the present invention.

【図4】本発明に係るプリプレグの他の実施例の断面構
成図である。
FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of another embodiment of the prepreg according to the present invention.

【図5】本発明に係るプリプレグの他の実施例の断面構
成図である。
FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram of another embodiment of the prepreg according to the present invention.

【図6】本発明に係るプリプレグの他の実施例の断面構
成図である。
FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of another embodiment of the prepreg according to the present invention.

【図7】本発明に係るプリプレグの他の実施例の断面構
成図である。
FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram of another embodiment of the prepreg according to the present invention.

【図8】本発明に係るプリプレグの他の実施例の断面構
成図である。
FIG. 8 is a cross-sectional configuration diagram of another embodiment of the prepreg according to the present invention.

【図9】従来の繊維強化プリプレグの断面構成図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram of a conventional fiber reinforced prepreg.

【図10】従来の繊維強化プリプレグにて作製したゴル
フクラブシャフトの一例を示す正面図である。
FIG. 10 is a front view showing an example of a golf club shaft made of a conventional fiber reinforced prepreg.

【図11】従来の繊維強化プリプレグにて作製したパイ
プ材の一例を示す正面図である。
FIG. 11 is a front view showing an example of a pipe material made of a conventional fiber reinforced prepreg.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プリプレグ 2 強化繊維 3 金属繊維紙 4 繊維強化複合樹脂層 5 マトリクス樹脂 5’ 樹脂層 1 prepreg 2 reinforcing fiber 3 metal fiber paper 4 fiber reinforced composite resin layer 5 matrix resin 5'resin layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属繊維紙の少なくとも一側に、強化繊
維の中にマトリクス樹脂が含浸された繊維強化複合樹脂
層或は強化繊維を有さない樹脂層が配置されたことを特
徴とするプリプレグ。
1. A prepreg characterized in that a fiber-reinforced composite resin layer in which a matrix resin is impregnated in a reinforcing fiber or a resin layer having no reinforcing fiber is arranged on at least one side of a metal fiber paper. ..
JP3263056A 1991-09-13 1991-09-13 Prepreg Pending JPH0570614A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3263056A JPH0570614A (en) 1991-09-13 1991-09-13 Prepreg

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3263056A JPH0570614A (en) 1991-09-13 1991-09-13 Prepreg

Publications (1)

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JPH0570614A true JPH0570614A (en) 1993-03-23

Family

ID=17384250

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JP3263056A Pending JPH0570614A (en) 1991-09-13 1991-09-13 Prepreg

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JP (1) JPH0570614A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011148214A (en) * 2010-01-22 2011-08-04 Doshisha Fiber-reinforced composite

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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