JPH07149927A - プリプレグおよびその製造方法 - Google Patents

プリプレグおよびその製造方法

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JPH07149927A
JPH07149927A JP30295393A JP30295393A JPH07149927A JP H07149927 A JPH07149927 A JP H07149927A JP 30295393 A JP30295393 A JP 30295393A JP 30295393 A JP30295393 A JP 30295393A JP H07149927 A JPH07149927 A JP H07149927A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】長繊維からなる強化繊維［Ａ］、マトリックス
樹脂［Ｂ］および熱可塑性樹脂の繊維からなる編物
［Ｃ］からなり、［Ｃ］が片面または両面の表層近傍に
分布していることを特徴とするプリプレグ。長繊維から
なる強化繊維［Ａ］にマトリックス樹脂［Ｂ］を含浸さ
せたものの片面または両面に熱可塑性樹脂の繊維からな
る編物［Ｃ］を貼りあわせることを特徴とするプリプレ
グの製造方法。フィルム状に成型したマトリックス樹脂
［Ｂ］、熱可塑性樹脂の繊維からなる編物［Ｃ］、長繊
維からなる強化繊維［Ａ］を貼りあわせることを特徴と
するプリプレグの製造方法。 【効果】タック性、ドレープ性や、加熱成型し複合材料
としたときの耐熱性を確保しつつ、かつ卓越した高い耐
衝撃性、層間靭性を有する複合材料を与える。また、こ
のようなプリプレグは製造が容易で材料の自由度が高
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強度、弾性率、耐衝撃
性、層間靭性に優れる繊維強化プラスチックの製造に用
いられるプリプレグおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】複合材料の一種である繊維強化プラスチ
ックは、強化繊維とマトリックス樹脂を必須の構成要素
とする異方性材料であり、繊維軸方向の物性とそれ以外
の方向の物性に大きな差が存在する。一般に繊維軸方向
の強度、弾性率は極めて高いが、それ以外の方向ではこ
れらは低い値をとる。
【０００３】繊維強化プラスチックの製造においては、
強化繊維に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレ
グと呼ばれるフィルム状の前駆体を積層、成形した後、
硬化して目的物を得る手法が広く用いられる。以後の記
述においては、とくにことわらない限り「複合材料」と
いう用語を、プリプレグを積層、成形、硬化して得た繊
維強化プラスチックという意味で使用する。
【０００４】プリプレグから複合材料を得る場合、強化
繊維を織物にしたプリプレグを用いる手法、一方向に配
列した強化繊維からなるプリプレグを、繊維軸方向を変
えて積層する手法などを用いて面内の物性をほぼ等方的
にすることが行われる。
【０００５】ところが、このような構成をとる場合で
も、複合材料の耐衝撃性などは、層間での破壊に支配さ
れるため、強化繊維の強度を向上させても抜本的な改良
には結びつかないことが知られている。ここで複合材料
の層間とは、プリプレグを積層するときのプリプレグ間
の界面に相当する面の近傍をいう。この領域は、強化繊
維の分率が小さく、その両側での強化繊維の配向が異な
るため、破壊が集中しやすくなる。
【０００６】特に、熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂と
する複合材料は、マトリックス樹脂の低靭性を反映し耐
衝撃性が不十分である。また、交差積層板に引張り荷重
を加えた際、板端から層間剥離が生じることが多く、そ
の為、積層構成の自由度が制限されることが多い。そこ
で、繊維軸方向以外の物性、特に耐衝撃性、層間靭性を
改良することを目的として種々の方法が提案されてお
り、特に層間にマトリックス樹脂とは異なる材料を配置
し、破壊エネルギーを吸収させる手法が多く提案されて
いる。
【０００７】米国特許第4,604,319 号明細書では、繊維
強化プリプレグの層間に熱可塑性樹脂フィルムを配して
耐衝撃性の改善がなされることが開示されている。しか
しこの場合は、熱硬化性樹脂の利点であるタック性（粘
着性）やドレープ性（形状になじむ性質）が失われると
いう欠点を有する。
【０００８】本発明者らは米国特許第5,028,478 号明細
書において、樹脂を素材とする微粒子を含むマトリック
ス樹脂を開示した。特に、樹脂微粒子をプリプレグの表
面に局在化させることにより、プリプレグのタック性お
よびドレープ性を有したまま耐衝撃性の改良された複合
材料を与えることを示した。しかし、この手法にも、樹
脂の微粒子を得ることが、あまり容易ではないという問
題がある。さらに、微粒子は強化繊維中に侵入しやい
が、微粒子の侵入は複合材料の物性の低下の原因とな
り、これを回避しようとするとプリプレグの製造工程が
複雑化してしまう。特開平2-32843 号公報では、繊維強
化プリプレグの表面に織物を貼付することで複合材料の
層間靭性の改善がなされることが開示されている。一般
的に樹脂を粒子化するより繊維化することが容易な場合
が多く、この点では利点を有するが、織物の低目付化に
製造上の限界があり、層間素材として適当な目付のもの
を得ることができない。
【０００９】特開平4-292634号公報、特開平4-292635号
公報、特開平4-292636号公報、特開平4-292909号公報、
特開平4-325527号公報、特開平4-325528号公報、特開平
4-325529号公報、特開平5-17603 号公報では、繊維強化
プリプレグの表面に繊維状熱可塑性樹脂を一定方向に配
列することで複合材料の層間靭性の改善がなされること
が開示されている。しかし、繊維状熱可塑性樹脂を低目
付にしようとするとプリプレグの幅方向に目付ムラがで
き、性能のばらつきが大きくなるといった欠点を有す
る。また、一方向に配列された強化繊維を用いる場合、
これと平行に繊維状熱可塑性樹脂を配列すると強化繊維
中に侵入し、複合材料の物性を損なうことになる。さら
に、層間靱性に寄与するのは、層間に位置する繊維で、
内部に侵入した部分は寄与しないので、強化の効果が小
さくなるという欠点を有する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】これら従来の手法は、
その耐衝撃性改良効果がいまだ不十分であったり、耐衝
撃性を改良するために層間剪断強度、ハンドリング性そ
の他の特性を犠牲にするなど、それぞれに欠点を有して
いる。また、従来のプリプレグと比較すると共通して製
造工程が複雑かつ困難になるという問題もある。
【００１１】本発明は強度、弾性率、耐衝撃性、層間靭
性に優れた複合材料を与え、しかも単純かつ容易に製造
できるプリプレグおよびその製造方法を提供することを
課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のプリプレグは上
記目的を達するため次の構成を有する。すなわち、長繊
維からなる強化繊維［Ａ］、マトリックス樹脂［Ｂ］お
よび熱可塑性樹脂の繊維からなる編物［Ｃ］からなり、
［Ｃ］が片面または両面の表層近傍に分布していること
を特徴とするプリプレグである。
【００１３】また、本発明のプリプレグの製造方法は、
上記目的を達するため次のいずれかの構成を有する。す
なわち、長繊維からなる強化繊維［Ａ］にマトリックス
樹脂［Ｂ］を含浸させたものの片面または両面に熱可塑
性樹脂の繊維からなる編物［Ｃ］を貼りあわせることを
特徴とするプリプレグの製造方法、または、フィルム状
に成型したマトリックス樹脂［Ｂ］、熱可塑性樹脂の繊
維からなる編物［Ｃ］、長繊維からなる強化繊維［Ａ］
を貼りあわせることを特徴とするプリプレグの製造方法
である。
【００１４】以下、本発明を具体的に説明する。
【００１５】本発明に構成要素［Ａ］として用いられる
のは、長繊維からなる強化繊維であり、複合材料の使用
目的に応じた様々なものが使用できる。本発明に用いる
強化繊維の具体例としては、炭素繊維、黒鉛繊維、アラ
ミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊
維、タングステンカーバイド繊維、ガラス繊維がなどあ
げられる。強化繊維は複数種を組合わせて使用すること
もできる。
【００１６】これらのうち比強度、比弾性率が良好で軽
量化に大きな寄与が認められる炭素繊維や黒鉛繊維が本
発明には良好である。炭素繊維や黒鉛繊維は用途に応じ
てあらゆる種類の炭素繊維や黒鉛繊維を用いることが可
能であるが、引張伸度1.5%以上の高強度炭素繊維が複合
材料の強度発現のため適している。引張強度 450kgf/mm
2 、引張伸度1.7%以上の高強度高伸度炭素繊維はさらに
好ましく、引張伸度1.9%以上の高強度高伸度炭素繊維が
最も適している。また、本発明には長繊維状の強化繊維
を用いるが、その長さは５ｃｍ以上であることが好まし
い。それより短い場合、強化繊維の強度を複合材料とし
て十分に発現させることが困難となる。また、炭素繊維
や黒鉛繊維は他の強化繊維を混合して用いてもかまわな
い。
【００１７】強化繊維はその形状や配列を限定されず、
たとえば、単一方向、ランダム方向、シート状、マット
状、織物状、組み紐状であっても使用可能である。ま
た、特に、比強度、非弾性率が高いことを要求される用
途には強化繊維が単一方向に引き揃えられた配列が最も
適しているが、取り扱いの容易な織物状の配列も本発明
には適している。
【００１８】本発明に構成要素［Ｂ］として用いられる
マトリックス樹脂には、熱または光や電子線などの外部
からのエネルギーにより硬化して、少なくとも部分的に
三次元硬化物を形成する樹脂が主成分として用いられ、
特に熱により硬化するいわゆる熱硬化性樹脂が好ましく
用いられる。
【００１９】本発明に適した熱硬化性樹脂としては、特
にエポキシ樹脂があげられ、一般に硬化剤や硬化触媒と
組合せて用いられる。特に、アミン類、フェノール類、
炭素炭素二重結合を有する化合物を前駆体とするエポキ
シ樹脂が好ましい。具体的には、アミン類を前駆体とす
るエポキシ樹脂として、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、トリグリシジル−ｍ−アミノフェノール、トリグリ
シジルアミノクレゾールの各種異性体、フェノール類を
前駆体とするエポキシ樹脂として、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、ビス
フェノールＳ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、
炭素炭素二重結合を有する化合物を前駆体とするエポキ
シ樹脂としては、脂環式エポキシ樹脂等があげられる
が、これに限定されない。また、これらのエポキシ樹脂
をブロム化したブロム化エポキシ樹脂も用いられる。テ
トラグリシジルジアミノジフェニルメタンに代表される
芳香族アミンを前駆体とするエポキシ樹脂は耐熱性が良
好で強化繊維との接着性が良好なため本発明に最も適し
ている。
【００２０】エポキシ樹脂はエポキシ硬化剤と組合せて
好ましく用いられる。エポキシ硬化剤はエポキシ基と反
応しうる活性基を有する化合物であればこれを用いるこ
とができる。好ましくは、アミノ基、酸無水物基、アジ
ド基を有する化合物が適している。具体的には、ジシア
ンジアミド、ジアミノジフェニルスルホンの各種異性
体、アミノ安息香酸エステル類が適している。具体的に
説明すると、ジシアンジアミドはプリプレグの保存性に
優れるため好んで用いられる。またジアミノジフェニル
スルホンの各種異性体は、耐熱性の良好な硬化物を与え
るため本発明には最も適している。アミノ安息香酸エス
テル類としては、トリメチレングリコールジ−ｐ−アミ
ノベンゾエートやネオペンチルグリコールジ−ｐ−アミ
ノベンゾエートが好んで用いられ、ジアミノジフェニル
スルホンに比較して、耐熱性に劣るものの、引張伸度に
優れるため用途に応じて選択して用いられる。
【００２１】構成要素［Ｂ］に用いる熱硬化性樹脂とし
ては、マレイミド樹脂、アセチレン末端を有する樹脂、
ナジック酸末端を有する樹脂、シアン酸エステル末端を
有する樹脂、ビニル末端を有する樹脂、アリル末端を有
する樹脂も好ましく用いられる。これらは適宜、エポキ
シ樹脂や他の樹脂と混合しても良い。また、反応性希釈
剤を用いたり熱可塑性樹脂やエラストマーなどの改質剤
を耐熱性を大きく低下させない程度に混合して用いても
かまわない。
【００２２】マレイミド樹脂は、１分子あたりマレイミ
ド基を平均２個以上含む化合物である。ジアミノジフェ
ニルメタンを原料とするビスマレイミドが特に好適に用
いられる。この種のマレイミド化合物としては例えばN,
N'- フェニレンビスマレイミド、N,N'- ヘキサメチレン
ビスマレイミド、N,N'- メチレンジ- ｐ- フェニレンビ
スマレイミド、N,N'- オキシジ- ｐ- フェニレンビスマ
レイミド、N,N'-4,4'-ベンゾフェノンビスマレイミド、
N,N'- ジフェニルスルホンビスマレイミド、N,N'-(3,3'
- ジメチル）メチレンジ- ｐ- フェニレンビスマレイミ
ド、N,N'-4,4'-ジシクロヘキシルメタンビスマレイミ
ド、N,N'- ｍ( 又はｐ)-キシリレンビスマレイミド、N,
N'-(3,3'−ジエチル）メチレンジ−ｐ−フェニレンビス
マレイミド、N,N'−メタトリレンジマレイミドやビス
（アミノフェノキシ）ベンゼンのビスマレイミドを始
め、アニリンとホルマリンの反応生成物である混合ポリ
アミンと無水マレイン酸との反応生成物があげられる
が、本発明はこれに限定されない。また、これらマレイ
ミド化合物は２種以上の混合系で用いてもよく、またN-
アリルマレイミド、N-プロピルマレイミド、N-ヘキシル
マレイミド、N-フェニルマレイミドなどのモノマレイミ
ド化合物を含有してもよい。
【００２３】マレイミド樹脂は硬化剤と組合せて好まし
く用いられる。硬化剤はマレイミド基と反応し得る活性
基を有する化合物であればこれを用いることができる。
好ましくは、アミノ基、アリル基に代表されるアルケニ
ル基、ベンゾシクロブテン基、アリルナジックイミド
基、イソシアネート基、シアネート基、エポキシ基を有
する化合物が適している。例えば、アミノ基を有する硬
化剤としてはジアミノジフェニルメタンが代表的であ
り、アルケニル基を有する硬化剤としてはO,O'- ジアリ
ルビスフェノールＡやビス（プロペニルフェノキシ）ス
ルホンなどが挙げられる。
【００２４】上記のビスマレイミドとシアン酸エステル
で構成されるビスマレイミド・トリアジン樹脂（ＢＴ樹
脂）も本発明の構成要素［Ｂ］に用いる熱硬化性樹脂と
して好適である。シアン酸エステル末端を有する樹脂と
しては、ビスフェノールＡに代表される多価フェノール
のシアン酸エステル化合物が好適である。シアン酸エス
テル樹脂とビスマレイミド樹脂と組合わせた樹脂は、三
菱ガス化学（株）製からＢＴレジンとして市販されてお
り本発明に適している。これらは一般にエポキシ樹脂よ
り、耐熱性と耐水性が良好である半面、靭性や耐衝撃性
が劣るため用途に応じて選択して用いられる。ビスマレ
イミドとシアン酸エステルの重量比で０／１００〜７０
／３０の範囲で用いられる。０／１００の場合はトリア
ジン樹脂に該当することとなるが、本発明にはこれも適
している。
【００２５】さらに、末端反応性基を持つ熱硬化性ポリ
イミド樹脂も本発明の構成要素［Ｂ］として好適であ
る。末端反応性基としてはナジイミド基、アセチレン
基、ベンゾシクロブテン基などが好適である。
【００２６】また、本発明の構成要素［Ｂ］には、フェ
ノール樹脂、レゾルシノール樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、ジアリルフタレート樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂といった工業界で広く認知された熱硬化性樹脂も用い
ることができる。
【００２７】また、本発明の構成要素［Ｂ］には、熱硬
化性樹脂の他に、ポリスルホンなどの熱可塑性樹脂や微
粉末状シリカなどの無機質微粒子やエラストマーなどを
混合して改質することも可能である。この場合、熱硬化
性樹脂以外の成分は３５重量％以内であることが好まし
い。
【００２８】構成要素［Ｃ］は熱可塑性樹脂の繊維の編
物であり、プリプレグの表層近傍に分布するものであ
る。
【００２９】編物の形態をとれば、平行配列のように構
成要素［Ｃ］が構成要素［Ａ］に侵入するという問題は
本発明のプリプレグでは生じない。
【００３０】また、構成要素［Ｃ］はプリプレグの表層
近傍に分布するが、インターリーフフィルムのように全
表面を被覆することはないため、マトリックス樹脂の含
浸が容易であり、マトリックス樹脂のもつタック性、ド
レープ性がプリプレグ特性として反映され、取扱いの優
れたプリプレグとなる。さらに構成要素［Ｃ］は、プリ
プレグ表面に一定量の樹脂を保持する機能を有するた
め、通常のプリプレグと比較して、タック性自体が向上
するうえ、タック性の経時変化をきわめて小さくする効
果を有する。
【００３１】構成要素［Ｃ］の素材は熱可塑性樹脂であ
る。主鎖に、炭素炭素結合、アミド結合、イミド結合、
エステル結合、エーテル結合、カーボネート結合、ウレ
タン結合、チオエーテル結合、スルホン結合、イミダゾ
ール結合、カルボニル結合から選ばれる結合を有する熱
可塑性樹脂が代表的である。特に、ポリアミド、ポリカ
ーボナート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシ
ド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリ
アクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミドイミド、
ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリ
エーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
アラミド、ポリベンズイミダゾールは耐衝撃性に優れる
ので本発明に使用する不織布の素材として適している。
この中でも、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリ
スルホンは、高靭性かつ耐熱性良好であるため本発明に
好適しである。ポリアミドの靭性は特に優れており、こ
れもまた本発明に好適である。
【００３２】構成要素［Ｃ］は、上記のような樹脂を、
モノフィラメント、マルチフィラメントあるいは紡績糸
とした繊維を編機で編むことにより得られる。
【００３３】ここで用いる繊維は、複合紡糸、混紡など
の形で異なる２種以上の熱可塑性樹脂素材を組合わせて
用いることが可能である。このように複数種の熱可塑性
樹脂を組合わせる方法は、複合材料の物性を最適化する
ために有効な手段になる。
【００３４】編み物の組織は、平編、リブ編、パール編
などの緯編、トリコットなどの経編のいずれも用いるこ
とができる。
【００３５】また、その後のハンドリング性を向上させ
るために、一旦編んだ編物を熱接着して編目を固定する
こともできる。
【００３６】構成要素［Ｃ］は、プリプレグ中におい
て、表層近傍に分布することが必要である。このことに
より、プリプレグから複合材料を作成した場合、構成要
素［Ｃ］が層間に局在化するため、耐衝撃性の優れた複
合材料が得られる。ここで、表層近傍に分布するとは、
具体的には、構成要素［Ｃ］の９０％以上が、プリプレ
グの表面からプリプレグ厚みの３０％までの部位に存在
することを意味する。構成要素［Ｃ］の９０％以上が、
プリプレグの表面からプリプレグ厚みの２０％までの部
位に存在する場合は、より顕著に本発明の効果が現れる
のでさらに好ましい。
【００３７】前記の条件をはずれ、表層近傍を越えて、
層の内部深くに構成要素［Ｃ］が多量に存在する場合、
層間でのエネルギー吸収が不十分になって複合材料の耐
衝撃性、層間靭性の向上効果は小さくなり、また強化繊
維の配列を乱し、強化繊維近傍のマトリックス樹脂の分
率を低下させるため強度や耐熱性を損なうおそれがあ
る。
【００３８】プリプレグ中の構成要素［Ｃ］の分布は、
プリプレグ両面において同様に局在化したものであれ
ば、プリプレグの表裏にかかわりなく自由に積層して複
合材料を得ることが可能であるため最適である。しか
し、プリプレグの片面のみに構成要素［Ｃ］が同様の分
布をしたプリプレグでも、プリプレグどうしを積層する
時に構成要素［Ｃ］が必ずプリプレグ間にくるよう使用
すれば同様の効果が得られるため、このようなプリプレ
グも本発明に含まれる。
【００３９】プリプレグ中の構成要素［Ｃ］の分布状態
の評価は次のようにして行うことができる。
【００４０】まず、プリプレグを二枚の平滑な支持板の
間にはさんで密着させ、長時間かけて徐々に温度を上げ
て硬化させる。この時に重要なことは可能なかぎり低温
でゲル化させることである。ゲル化しないうちに急に温
度を上げるとプリプレグ中の樹脂が流動するため、プリ
プレグ中における正確な分布状態の評価ができない。ゲ
ル化した後、さらに時間をかけて徐々に昇温しプリプレ
グを硬化させる。この硬化したプリプレグを切断し、そ
の断面を２００倍以上に拡大して、２００ｍｍ×２００
ｍｍ以上の写真を撮る。構成要素［Ｂ］と構成要素
［Ｃ］の見分けがつきにくい時は、一方を選択的に染色
して観察する。顕微鏡としては光学顕微鏡または電子顕
微鏡のいずれか適したものを用いる。
【００４１】この断面写真を用い、まず平均的なプリプ
レグの厚みを求める。プリプレグの平均厚みは写真上
で、任意に選んだ少なくとも５箇所で測り、その平均を
とる。次に、両方の支持板に接していた面からプリプレ
グの厚みの３０％深さの位置にプリプレグの面方向と平
行に線を引く。支持板に接していた面と３０％の平行線
の間に存在する構成要素［Ｃ］の面積をプリプレグの両
面について定量し、これと、プリプレグの全幅にわたっ
て存在する構成要素［Ｃ］の全面積を定量し、その比を
とることによりプリプレグの表面から深さ３０％以内に
存在する構成要素［Ｃ］の割合が算出される。面積定量
は重量法、イメージアナライザーを用いた画像処理によ
り行うこともできる。部分的な分布のばらつきの影響を
排除するため、この評価は得られた写真の幅全域にわた
って行い、かつ、任意に選んだ５箇所以上の写真につい
て同様の評価を行い、その平均をとる必要がある。
【００４２】構成要素［Ｃ］の素材の弾性率および降伏
強度は、構成要素［Ｂ］の樹脂硬化物の弾性率および降
伏強度より低いほうが、複合材料の耐衝撃性を高めるた
めに好ましい。しかし、一方で構成要素［Ｃ］の素材の
弾性率がエラストマーのように低い場合、複合材料成形
中の圧力、温度あるいは昇温速度等の条件変化によって
変形しやすく、積層板層間の厚みがばらついたり成形条
件変化に伴なって変化しやすくなり、結果として複合材
料の物性が不安定となる。したがって、構成要素［Ｃ］
の素材の弾性率の範囲は、８０〜４００ｋｇ／ｍｍ2 の
範囲にあることが成形条件変化に鈍感な安定した高靭性
を得るために好ましい。
【００４３】構成要素［Ｃ］の量は、プリプレグあるい
は複合材料中の構成要素［Ｂ］と構成要素［Ｃ］との総
和に対して２重量％〜３０重量％の範囲が適している。
２重量％未満では微粒子の効果がほとんど現れず、また
３０重量％をこえると、プリプレグのタック性、ドレー
プ性が大幅に低下してしまう。
【００４４】特に構成要素［Ｂ］の剛性を複合材料の圧
縮強度の発現に活かしたまま、破断伸度が高く高靭性を
有する構成要素［Ｃ］で複合材料の層間を高靭化する目
的で使用する場合は、むしろ２重量％〜２０重量％の少
ない範囲のほうが好適であり、さらに好ましくは４重量
％〜１３重量％の範囲である。
【００４５】以上述べたような構成のプリプレグの製造
方法としては、以下の方法を用いることができる。
【００４６】（方法１）構成要素［Ａ］に構成要素
［Ｂ］を含浸させたものの両面または片面に構成要素
［Ｃ］を貼りあわせてプリプレグを形成する。貼りあわ
せるときは、加熱加圧して、構成要素［Ｃ］に構成要素
［Ｂ］を含浸させるようにする。このことによりプリプ
レグの最表面に構成要素［Ｂ］が露出し、充分なタック
性が得られる。この方法の変法として、構成要素［Ｃ］
にあらかじめ構成要素［Ｂ］を含浸させておいてもよ
い。
【００４７】（方法２）離型紙などの支持体に塗布する
ことにより、フィルム状に成型した構成要素［Ｂ］、構
成要素［Ｃ］、構成要素［Ａ］をこの順の層位関係にな
るよう貼りあわせる。このとき、貼りあわせる時間的順
序は任意である。その後、加熱加圧することによりプリ
プレグを形成する。
【００４８】このようにすると片面に構成要素［Ｃ］が
存在するプリプレグが得られる。
【００４９】本方法は、構成要素［Ｂ］、構成要素
［Ｃ］、構成要素［Ａ］をこの順の層位関係になるよう
貼りあわせることを必須とするが、さらにこれに加えて
別の層を貼りあわせてもよい。
【００５０】たとえば、片面に構成要素［Ｃ］が存在す
るプリプレグを得る場合に、構成要素［Ｂ］、［Ｃ］、
［Ａ］、［Ｂ］の順の層位関係になるように重ねて貼り
あわせる両面含浸の方法を用いてもよい。
【００５１】また、両面に構成要素［Ｃ］が存在するプ
リプレグを製造する場合は、構成要素［Ｂ］、［Ｃ］、
［Ａ］、［Ｃ］の順の層位関係になるように重ねて貼り
あわせる片面含浸法、または［Ｂ］、［Ｃ］、［Ａ］、
［Ｃ］、［Ｂ］の順の層位関係になるように重ねて貼り
あわせる両面含浸の方法を用いることができる。
【００５２】
【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
する。
【００５３】（実施例１）一口筒編機（小池機械製作所
製、MODEL CR-B）を用いて、ナイロン６６マルチフィラ
メント（１５デニール、７フィラメント）の編物（平
編）を作製した。編物の繊維目付は６．５ｇ／ｍ2 であ
った。
【００５４】下記原料を混練し、マトリックス樹脂組成
物を調製した。
【００５５】 （１）テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン （ＥＬＭ４３４、住友化学工業（株）製） ６０重量部 （２）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 （エピコート８２８、油化シェルエポキシ（株）製） ２０重量部 （３）３官能アミノフェノール型エポキシ樹脂 （ＥＬＭ１００、住友化学工業（株）製） ２０重量部 （４）４，４’−ジアミノジフェニルスルホン （スミキュアＳ、住友化学工業（株）製） ４７．３重量部 （５）ポリエーテルスルホン （ＰＥＳ５００３Ｐ、三井東圧化学（株）製 １６重量部 このマトリックス樹脂を炭素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ
（株）製）に含浸させた試料をドラムワインデンイング
法を用いて作製した。単位面積当たりの炭素繊維量は、
１９０ｇ／ｍ2 、マトリックス樹脂量は、９０．６ｇ／
ｍ2 であった。
【００５６】この試料の両面に、先のナイロン６６の編
物を貼り付け、プリプレグを得た。このプリプレグを疑
似等方構成（＋４５゜／０゜／−４５゜／９０゜）43S
で２４層に積層し、オートクレーブ中、温度１８０℃、
圧力６ｋｇ／ｃｍ2 の条件下、２時間で成形した。得ら
れた硬化板を縦１５０ｍｍ、横１００ｍｍに切断して試
験片とした。この試験片の中心に１５００インチ・ポン
ド／インチの落錘衝撃を与えた後、ＡＳＴＭ Ｄ６９５
に従い衝撃後の圧縮強度を測定すると３５．１ｋｇ／ｍ
ｍ2 であった。
【００５７】（実施例２） 一口筒編機（小池機械製作
所製、MODEL CR-B）を用いて、ナイロン６マルチフィラ
メント（１５デニール、５フィラメント）の編物（平
編）を作製した。編物の繊維目付は６．５ｇ／ｍ2 であ
った。
【００５８】実施例１と同じマトリックス樹脂を炭素繊
維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）に含浸させた試料をド
ラムワインデンイング法を用いて作製した。単位面積当
たりの炭素繊維量は、１９０ｇ／ｍ2 、マトリックス樹
脂量は、９０．６ｇ／ｍ2 であった。
【００５９】この試料の両面に先のナイロン６の編物を
貼り付け、プリプレグを得た。
【００６０】このプリプレグについて、実施例１と同様
の方法で、硬化板を作製し、落錘衝撃後の圧縮強度を測
定すると３４．５ｋｇ／ｍｍ2 であった。
【００６１】（実施例３）実施例１と同じマトリックス
樹脂組成物を離型紙上にリバースロールコータを用いて
塗布した。塗布量は、４５．３ｇ／ｍ2 であった。
【００６２】この樹脂フィルムをドラムワインダに固定
し、実施例１で用いたのと同じナイロン６６の編み物を
貼りつけ、炭素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）を巻
き付け、さらにその上にナイロン６６の編物、ついで樹
脂フィルムを貼り付け、加圧含浸させてプリプレグを得
た。単位面積当たりの炭素繊維量は、２７０ｇ／ｍ2で
あった。
【００６３】このプリプレグについて、実施例１と同様
の方法で、硬化板を作製し、落錘衝撃後の圧縮強度を測
定すると３４．８ｋｇ／ｍｍ2 であった。
【００６４】（比較例１）実施例１と同じマトリックス
樹脂を炭素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）に含浸さ
せた熱可塑性樹脂繊維を含まないプリプレグをドラムワ
インデンイング法を用いて作製した。単位面積当たりの
炭素繊維量は、１９０ｇ／ｍ2 、マトリックス樹脂量
は、１０３．６ｇ／ｍ2 であった。
【００６５】このプリプレグについて、実施例１と同様
の方法で、硬化板を作製し、落錘衝撃後の圧縮強度を測
定すると１９．７ｋｇ／ｍｍ2 であった。
【００６６】
【発明の効果】本発明のプリプレグは、表層近傍に規則
的な配列を持たない熱可塑性樹脂の長繊維を配すること
により、タック性、ドレープ性や、加熱成型し複合材料
としたときの耐熱性を確保しつつ、かつ卓越した高い耐
衝撃性、層間靭性を有する複合材料を与える。また、こ
のようなプリプレグは製造が容易で材料の自由度が高
く、工業的に有意義である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】長繊維からなる強化繊維［Ａ］、マトリッ
    クス樹脂［Ｂ］および熱可塑性樹脂の繊維からなる編物
    ［Ｃ］からなり、［Ｃ］が片面または両面の表層近傍に
    分布していることを特徴とするプリプレグ。
  2. 【請求項２】長繊維からなる強化繊維［Ａ］にマトリッ
    クス樹脂［Ｂ］を含浸させたものの片面または両面に熱
    可塑性樹脂の繊維からなる編物［Ｃ］を貼りあわせるこ
    とを特徴とするプリプレグの製造方法。
  3. 【請求項３】フィルム状に成型したマトリックス樹脂
    ［Ｂ］、熱可塑性樹脂の繊維からなる編物［Ｃ］、長繊
    維からなる強化繊維［Ａ］を貼りあわせることを特徴と
    するプリプレグの製造方法。
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