JPH07224177A - Thermoplastic prepreg having tackiness and drapeability - Google Patents
Thermoplastic prepreg having tackiness and drapeabilityInfo
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- JPH07224177A JPH07224177A JP1828594A JP1828594A JPH07224177A JP H07224177 A JPH07224177 A JP H07224177A JP 1828594 A JP1828594 A JP 1828594A JP 1828594 A JP1828594 A JP 1828594A JP H07224177 A JPH07224177 A JP H07224177A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、タック性およびドレー
プ性を有する熱可塑性プリプレグに関するものである。
このプリプレグは、積層や基材への貼付けが容易であ
り、かつ、屈曲性に富んでいるために、ハンドリング性
も良好で、複雑な曲面に対してもフィットできる。従っ
て、現場施工用の建設資材や粘着補強資材の他、構造材
用複合材料などとして広く実用に供することができるも
のである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a thermoplastic prepreg having tackiness and drapeability.
This prepreg can be easily laminated and attached to a base material, and since it is highly flexible, it has good handleability and can fit even on complicated curved surfaces. Therefore, it can be widely put to practical use as a construction material for site construction, an adhesive reinforcement material, and a composite material for structural materials.
【0002】[0002]
【従来の技術およびその問題点】従来、タック性および
ドレープ性を有するプリプレグとしては、エポキシ樹脂
に代表される熱硬化性樹脂をマトリックスとするものが
主流であった。ところが、靱性、プリプレグ貯蔵寿命、
成形時間、そして、近年のリサイクル問題など熱硬化性
樹脂の欠点が指摘され、代って熱可塑性樹脂マトリック
スが注目されるようになった。2. Description of the Related Art Conventionally, as a prepreg having tackiness and drapeability, a prepreg having a thermosetting resin represented by an epoxy resin as a matrix has been mainly used. However, toughness, prepreg shelf life,
The drawbacks of thermosetting resins such as molding time and recent recycling problems have been pointed out, and thermoplastic resin matrices have been attracting attention instead.
【0003】しかし、熱可塑性樹脂マトリックスのプリ
プレグは、粘着性がないためにタック性が発現せず、ま
た、剛直であるためにドレープ性も欠如している。この
ために、プリプレグの取扱いや積層操作が熱硬化性樹脂
マトリックスの場合に比べて著しく劣っている。However, the prepreg of the thermoplastic resin matrix does not exhibit tackiness because it is not tacky, and lacks drapability because it is rigid. For this reason, the handling and laminating operation of the prepreg is significantly inferior to the case of the thermosetting resin matrix.
【0004】このような欠点を解決するために、例え
ば、粉末状や繊維状樹脂を用いてプリプレグにドレープ
性を付与する方法も行われている(特開昭60−361
39号公報、特開昭60−36156号公報、特開昭6
1−146519号公報、特開平2−112916号公
報、特開平2−130138号公報、特開平4−579
33号公報、特開平4−316633号公報、特表昭5
8−501943号公報、特表昭63−502518号
公報など参照)が、樹脂を加熱溶融して繊維中へ含浸さ
せる必要がある。また、タック性のない熱可塑性プリプ
レグの積層工法として、テープワインディング(C.Werd
ermann et al.,J.Thermoplast.Comp.Mat.,2 (10),293(1
989)など参照)や自動積層機(G.R.Griffitho et al.,S
AMPE J.,20(5),32(1984)など参照)による加熱積層法な
ども航空・宇宙分野などでは試みられているが、コスト
高であり、建設や自動車、家電などの一般産業分野であ
る汎用用途には適していないのが実情である。In order to solve such a drawback, for example, a method of imparting drape property to a prepreg by using a powdery or fibrous resin has been carried out (Japanese Patent Laid-Open No. 60-361).
39, JP 60-36156, JP 6
JP-A 1-146519, JP-A 2-112916, JP-A 2-130138, and JP-A 4-579.
No. 33, Japanese Patent Laid-Open No. 4-316633, Special Table Sho 5
No. 8-501943 and Japanese Patent Publication No. 63-502518), it is necessary to heat and melt the resin to impregnate it into the fiber. In addition, as a lamination method of thermoplastic prepreg with no tackiness, tape winding (C.Werd
ermann et al., J. Thermoplast.Comp.Mat., 2 (10), 293 (1
989)) and automatic laminating machine (GRGriffitho et al., S
AMPE J., 20 (5), 32 (1984), etc.) is also tried in the aerospace field, but the cost is high and it is used in general industrial fields such as construction, automobiles, and home appliances. The reality is that it is not suitable for certain general-purpose applications.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、従
来の熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレグに欠
如していたタック性とドレープ性を具備し、しかも、含
浸操作が不要の熱可塑性を有するプリプレグを提供する
ことを目的とするものである。Therefore, the present invention has a tackiness and a drape property, which are lacking in the conventional prepreg having a thermoplastic resin as a matrix, and has a thermoplasticity which does not require an impregnation operation. The purpose is to provide a prepreg.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために種々検討した結果、特定の性状を有す
るポリα−オレフィン組成物を連続補強繊維に含浸させ
て得られるプリプレグを提供することによって、その目
的が達成できることを見つけ、本発明を完成するに至っ
たのである。Means for Solving the Problems As a result of various studies for solving the above problems, the present inventors have found a prepreg obtained by impregnating continuous reinforcing fibers with a poly α-olefin composition having specific properties. By providing it, they found that the object could be achieved, and completed the present invention.
【0007】すなわち、本発明は、(1)軟化点が10
0〜170℃であり、かつ、(2)190℃における溶
融粘度が10-1〜10パスカル・秒である非晶性ポリα
−オレフィン30〜100重量%と、結晶性ポリα−オ
レフィン70〜0重量%(ただし、非晶性ポリα−オレ
フィンと結晶性ポリα−オレフィンとは合計100重量
%)とからなるポリα−オレフィン組成物を連続補強繊
維に含浸させて得られることを特徴とするタック性およ
びドレープ性とを有する熱可塑性プリプレグを提供する
ことによって達成できる。That is, according to the present invention, (1) the softening point is 10
Amorphous poly α having a temperature of 0 to 170 ° C. and (2) a melt viscosity at 190 ° C. of 10 −1 to 10 Pascal · sec.
-Poly α-comprising 30 to 100% by weight of olefin and 70 to 0% by weight of crystalline poly α-olefin (however, the total amount of amorphous poly α-olefin and crystalline poly α-olefin is 100% by weight). This can be achieved by providing a thermoplastic prepreg having tackiness and drapability, which is obtained by impregnating continuous reinforcing fibers with an olefin composition.
【0008】以下に、本発明を詳しく説明する。本発明
に述べる非晶性ポリα−オレフィンとは、α−オレフィ
ン類の単独重合体あるいはそれらの共重合体(例えば、
プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレン共重合
体、プロピレン・ブテン−1共重合体など)およびこれ
らの混合物で、比較的低分子量、しかも非晶性のものを
いう。さらに、これらが不飽和カルボン酸やそれらのエ
ステルなどよく知られた化合物によって変性されたもの
も含まれる。The present invention will be described in detail below. The amorphous poly α-olefin described in the present invention is a homopolymer of α-olefins or a copolymer thereof (for example,
Propylene homopolymer, propylene / ethylene copolymer, propylene / butene-1 copolymer, etc.) and mixtures thereof, which have relatively low molecular weight and are amorphous. Furthermore, those modified with well-known compounds such as unsaturated carboxylic acids and their esters are also included.
【0009】そして、本発明においては、それらの軟化
点(環球法によって測定される値)および溶融粘度(円
錐/円板型レオメーターによって190℃において測定
される値)は、特定の範囲に含まれることが必要であ
る。すなわち、軟化点は、100〜170℃の範囲でな
ければならない。軟化点が100℃より低いと、プリプ
レグ表面がベタつき取扱いにくいし、170℃より高い
と、タック性が発現しにくいのでいずれも好ましくな
い。なお、プリプレグ表面のベタつきの防止およびタッ
ク性の発現を確実なものとするためには、前記非晶性ポ
リα−オレフィンの軟化点は、105〜155℃の範囲
であることがより好ましい。また、溶融粘度は、10-1
〜10パスカル・秒(以下「Pa・S」と略記)の範
囲、好ましくは1〜8Pa・Sの範囲であることが求め
られる。溶融粘度が1Pa・Sより低粘度になると、得
られるプリプレグの物性の低下が見られるようになり、
特に10 -1Pa・Sより低粘度になると、得られるプリ
プレブの物性は、著しく低下する。そして、溶融粘度が
8Pa・Sより高粘度では、連続補強繊維への含浸性が
悪くなる傾向が見られ、特に10Pa・Sより高粘度に
なると、連続補強繊維への含浸性に悪影響を及ぼす。And in the present invention, those softening
Point (value measured by ring and ball method) and melt viscosity (circle)
Measured at 190 ° C with a cone / disk rheometer
Value) must fall within a certain range
It That is, the softening point must be in the range of 100 to 170 ° C.
I have to. If the softening point is lower than 100 ° C, the prep
The surface of the leg is sticky, difficult to handle, and higher than 170 ℃
And the tackiness is less likely to be expressed, both are not preferable.
Yes. In addition, the prevention of stickiness on the surface of the prepreg and the touch
In order to ensure the development of
The softening point of α-olefin is in the range of 105 to 155 ° C.
Is more preferable. The melt viscosity is 10-1
Range of -10 Pascal-seconds (hereinafter abbreviated as "Pa-S")
It is required to be in the range of 1 to 8 Pa · S.
To be If the melt viscosity is lower than 1 Pa · S,
The deterioration of the physical properties of the prepreg that has come to be seen,
Especially 10 -1If the viscosity is lower than Pa · S, the
The physical properties of the preb are significantly reduced. And the melt viscosity
When the viscosity is higher than 8 Pa · S, the impregnating property for continuous reinforcing fibers is high.
It tends to worsen, especially for higher viscosity than 10 Pa · S.
In that case, the impregnation property into the continuous reinforcing fiber is adversely affected.
【0010】本発明に使用する結晶性ポリα−オレフィ
ンとは、α−オレフィン類の単独重合体あるいはそれら
の共重合体、さらにはこれらの不飽和カルボン酸やそれ
らのエステルなどよく知られた化合物による変性体であ
り、かつ、明確な融点が存在するなどの結晶性を呈する
ものをいう。もちろん、これらの二種以上の混合物であ
ってもよい。具体例を挙げれば、高密度ポリエチレン、
アイソタクチックポリプロピレン、結晶性エチレン・プ
ロピレン共重合体(結晶性エチレン・プロピレンランダ
ム共重合体、結晶性エチレン・プロピレンブロック共重
合体など)などである。なお、これら結晶性ポリα−オ
レフィンの分子量や化学組成、溶融粘度などに関して
は、特別な限定はなく、使用される前記非晶性ポリα−
オレフィンの性状や両者の混合割合などに応じて適宜選
択されるべきである。The crystalline poly α-olefin used in the present invention is a well-known compound such as a homopolymer of α-olefins or a copolymer thereof, and further these unsaturated carboxylic acids and their esters. It is a modified product of the above and has crystallinity such as having a definite melting point. Of course, a mixture of two or more of these may be used. Specific examples include high-density polyethylene,
Examples include isotactic polypropylene and crystalline ethylene / propylene copolymers (crystalline ethylene / propylene random copolymers, crystalline ethylene / propylene block copolymers, etc.). There are no particular restrictions on the molecular weight, chemical composition, melt viscosity, etc. of these crystalline poly-α-olefins, and the amorphous poly-α-olefins to be used are not limited.
It should be appropriately selected depending on the properties of the olefin and the mixing ratio of the two.
【0011】本発明では、前記非晶性ポリα−オレフィ
ンと前記結晶性ポリα−オレフィンとの二種からなるα
−オレフィン組成物(ただし、結晶性ポリα−オレフィ
ンは含まれていなくてもよい)を使用する。両者の選択
に際しては、特に制限はないが、一般的には、相溶性を
有する組み合わせが均一なマトリックスを形成し易いの
で好ましい。例示すれば、非晶性ポリプロピレン/結晶
性ポリプロピレン、非晶性プロピレン・エチレン共重合
体/結晶性エチレン・プロピレン共重合体、非晶性ポリ
プロピレン/結晶性エチレン・プロピレン共重合体、非
晶性プロピレン・ブテン−1共重合体/結晶性エチレン
・プロピレン共重合体、非晶性プロピレン・ブテン−1
共重合体/結晶性ポリプロピレンなどである。In the present invention, an α composed of two kinds of the amorphous poly α-olefin and the crystalline poly α-olefin.
-Using an olefin composition, which may be free of crystalline poly alpha-olefins. There is no particular limitation on the selection of both, but in general, a compatible combination is preferable because it is easy to form a uniform matrix. For example, amorphous polypropylene / crystalline polypropylene, amorphous propylene / ethylene copolymer / crystalline ethylene / propylene copolymer, amorphous polypropylene / crystalline ethylene / propylene copolymer, amorphous propylene -Butene-1 copolymer / crystalline ethylene-propylene copolymer, amorphous propylene-butene-1
Copolymer / crystalline polypropylene and the like.
【0012】次に、本発明の重要な構成要件の一つは、
これら両者の配合割合である。すなわち、本発明におけ
るポリα−オレフィン組成物は、非晶性ポリα−オレフ
ィンが30〜100重量%、好ましくは50〜100重
量%、特に好ましくは60〜100重量%と、結晶性ポ
リα−オレフィンが70〜0重量%、好ましくは50〜
0重量%、特に好ましくは40〜0重量%(ただし、非
晶性ポリα−オレフィンと結晶性ポリα−オレフィンと
は合計100重量%)とから構成されることを必要とす
る。もし、非晶性ポリα−オレフィンの配合割合が30
重量%より少ないと、本発明の目的である熱可塑性プリ
プレグのタック性およびドレープ性が十分期待できず、
実用に供し得ない。なお、本発明では、その効果を損な
わない程度において上記二種の成分以外に、公知の各種
添加剤、着色剤、改質剤、充填剤などを加えても差しつ
かえない。Next, one of the important constituent features of the present invention is
These are the compounding ratios of both. That is, in the poly α-olefin composition of the present invention, the amorphous poly α-olefin is 30 to 100% by weight, preferably 50 to 100% by weight, and particularly preferably 60 to 100% by weight. Olefin 70 to 0% by weight, preferably 50 to
It is necessary to be composed of 0% by weight, particularly preferably 40 to 0% by weight (however, the total amount of the amorphous poly α-olefin and the crystalline poly α-olefin is 100% by weight). If the blending ratio of amorphous poly α-olefin is 30
If it is less than wt%, the tackiness and drapeability of the thermoplastic prepreg, which is the object of the present invention, cannot be expected sufficiently,
It cannot be put to practical use. In the present invention, various known additives, colorants, modifiers, fillers and the like may be added in addition to the above-mentioned two components as long as the effect is not impaired.
【0013】前記非晶性ポリα−オレフィンと前記結晶
性ポリα−オレフィンとからなるポリα−オレフィン組
成物は、公知の方法および装置を用いて製造される。す
なわち、バンバリーミキサー、スーパーミキサー、ミキ
シングロール、二軸連続ミキサー、ブラベンダープラス
トグラフ、ニーダー、単軸押出機、二軸押出機などの装
置を使用し、両者を溶融混練することによって達成でき
る。上記溶融混練は、180〜250℃、好ましくは1
90〜230℃の温度で行われる。溶融混練温度が18
0℃よりも低いと、混練装置内で、非晶性ポリα−オレ
フィンおよび結晶性ポリα−オレフィンの溶融粘度が高
くなりすぎるとともに、これらポリα−オレフィンの一
部が固化するなどして、これらポリα−オレフィンの混
練が十分に行われない。また、250℃よりも高いと、
これらポリα−オレフィンの熱分解や熱劣化が起こり、
着色や物性の低下をもたらすので好ましくない。The poly α-olefin composition comprising the amorphous poly α-olefin and the crystalline poly α-olefin is produced by using a known method and apparatus. That is, it can be achieved by using a Banbury mixer, a super mixer, a mixing roll, a twin-screw continuous mixer, a Brabender plastograph, a kneader, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, and the like, and melting and kneading both. The melt-kneading is performed at 180 to 250 ° C., preferably 1
It is performed at a temperature of 90 to 230 ° C. Melt kneading temperature is 18
If the temperature is lower than 0 ° C., the melt viscosity of the amorphous poly α-olefin and the crystalline poly α-olefin becomes too high in the kneading device, and a part of these poly α-olefin solidifies, The kneading of these poly α-olefins is not sufficiently performed. If it is higher than 250 ° C,
Thermal decomposition and thermal degradation of these poly α-olefins occur,
It is not preferable because it causes coloring and deterioration of physical properties.
【0014】本発明においては、上述のようにして得ら
れたポリα−オレフィン組成物を連続補強繊維に含浸さ
せるわけであるが、本発明で用いられる連続補強繊維に
は、よく知られたガラス繊維、カーボン繊維、アラミド
繊維の他、各種の有機ポリマー繊維、無機繊維、金属繊
維が含まれる。これらは通常単独で用いられるが、これ
らの二種以上の組み合わせも差しつかえない。これら繊
維の直径、集束本数および番手には、特に制限はなく、
一般的には直径が4〜20μm、集束本数が1000〜
15000本および番手が40〜9000テックス(1
000m当たりのグラム数)程度のものである。本発明
では、このようなトウの他、これらの織物やマットも好
適に使用することができる。なお、繊維には、マトリッ
クスとなる前記ポリα−オレフィン組成物との濡れ性や
接着性などを向上させ、その補強効果、つまり、機械的
強度をより高めるため、また、繊維の切断や損傷を防止
するなどのために、表面処理剤(シランカップリング剤
など)や集束剤(変性ポリオレフィン、ウレタン、エポ
キシド、ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニルな
ど)など公知の処理剤が施されることが通常である。こ
れらは、使用する前記のポリα−オレフィン組成物に応
じて最適に選択される。In the present invention, the poly-α-olefin composition obtained as described above is impregnated into continuous reinforcing fibers. The continuous reinforcing fibers used in the present invention include well-known glass. In addition to fibers, carbon fibers and aramid fibers, various organic polymer fibers, inorganic fibers and metal fibers are included. These are usually used alone, but a combination of two or more of them may be used. There is no particular limitation on the diameter, the number of bundles and the count of these fibers,
Generally, the diameter is 4 to 20 μm, and the number of bundles is 1000 to
15,000 and count is 40-9000 tex (1
It is about the number of grams per 000 m). In the present invention, in addition to such tows, these woven fabrics and mats can also be preferably used. The fiber has improved wettability and adhesiveness with the poly-α-olefin composition serving as a matrix, and its reinforcing effect, that is, mechanical strength is further increased, and the fiber is not broken or damaged. In order to prevent it, it is usual to apply known treatment agents such as surface treatment agents (silane coupling agents, etc.) and sizing agents (modified polyolefin, urethane, epoxides, polymethylmethacrylate, polyvinyl acetate, etc.). is there. These are optimally selected depending on the above-mentioned poly α-olefin composition used.
【0015】前記ポリα−オレフィン組成物の上記連続
補強繊維への含浸については、公知の方法によって行う
ことが可能である。例えば、ポリα−オレフィン組成物
をエマルジョン、あるいは、P−キシレン、トルエン、
デカリンなどの有機溶媒の溶液にして繊維中へ含浸した
後、水や溶媒を乾燥除去する方法、ポリα−オレフィン
組成物をフィルムあるいはシート押出成形、カレンダー
ロール加工、プレスシート加工など、公知の手段によっ
て、フィルムあるいはシート状とした後、繊維と重ねて
加熱溶融・加圧して含浸させる方法、ポリα−オレフィ
ン組成物を粉末状あるいは繊維状にして連続補強繊維間
に導入した後、加熱溶融・加圧して含浸させる方法、ポ
リα−オレフィン組成物の溶融シートと繊維とを重ね合
わせ、加圧して含浸させる方法、ポリα−オレフィン組
成物の溶融物中に繊維を導入し、ダイを通して引抜くこ
とによって含浸させる方法などが好適に挙げられる。こ
の場合、含浸を良好に行うために、予熱、脱気、開繊な
どの操作を適宜連続補強繊維に施すことも効果的であ
る。The impregnation of the poly-α-olefin composition into the continuous reinforcing fiber can be performed by a known method. For example, an emulsion of poly-α-olefin composition, P-xylene, toluene,
Known methods such as a method of drying and removing water or a solvent after impregnating fibers into a solution of an organic solvent such as decalin, film or sheet extrusion molding of a poly α-olefin composition, calender roll processing, press sheet processing, etc. According to the method of forming into a film or sheet, and then heating and melting and pressurizing the fibers so as to impregnate them, the poly α-olefin composition is made into a powder or fibrous form and introduced into the continuous reinforcing fibers, and then heated and melted. Method of pressurizing and impregnating, method of superposing molten sheet of poly α-olefin composition and fiber, and method of pressurizing and impregnating, introducing fiber into melt of poly α-olefin composition, and pulling out through die Suitable methods include impregnation. In this case, it is also effective to appropriately perform operations such as preheating, deaeration, and fiber opening on the continuous reinforcing fiber in order to perform good impregnation.
【0016】このようにして製造されるプリプレグは、
ストランド、テープおよびシートなどの形態をしている
ものである。そして、上記プリプレグを積層したり、基
材へ貼付けしたり、あるいはまた成形したりする際のハ
ンドリングの容易性やドレープ性、プリプレグ製造の際
の生産性(含浸のし易さ)などを考慮に入れれば、スト
ランドは最大径が1〜3mm程度、テープは幅が3〜3
0mmおよび厚みが100〜500μm程度、さらに、
シートは幅が200〜1000mmおよび厚みが100
〜500μm程度の形状が代表的なものとして挙げられ
る。The prepreg thus manufactured is
It is in the form of strands, tapes and sheets. Then, in consideration of ease of handling and drape when laminating the above prepreg, pasting on a base material, or molding, prepreg production productivity (impregnation). If put, the strand has a maximum diameter of about 1 to 3 mm and the tape has a width of 3 to 3
0 mm and a thickness of about 100 to 500 μm,
The sheet has a width of 200 to 1000 mm and a thickness of 100.
A typical shape is about 500 μm.
【0017】一方、プリプレグの組成としては、前記ポ
リα−オレフィン組成物が35〜85体積%、好ましく
は40〜80体積%、そして前記連続補強繊維が65〜
15体積%、好ましくは60〜20体積%(ただし、前
記ポリα−オレフィン組成物と連続補強繊維とは合計1
00体積%)から構成されるのが一般的である。前記連
続補強繊維の含有量が35体積%よりも少ないと、プリ
プレグの機械的強度や剛性などが向上しない。また、前
記連続補強繊維の含有量が85体積%を超える場合、つ
まり、前記ポリα−オレフィン組成物の含有量が15体
積%より少ない場合は、非晶性ポリα−オレフィンに基
づくプリプレグのタック性およびドレープ性の発現が十
分でないとともに、前記ポリα−オレフィン組成物の前
記連続補強繊維中への含浸が不十分となり、後述するプ
リプレグの積層、基材への貼付け、成形などの操作が困
難となるなど好ましくない。なお、前記連続補強繊維お
よびポリα−オレフィン組成物の含有量が前記の好まし
い範囲を逸脱すると、得られるプリプレグに、前述の好
ましくない現象が発現することがある。On the other hand, as the composition of the prepreg, the poly-α-olefin composition is 35 to 85% by volume, preferably 40 to 80% by volume, and the continuous reinforcing fiber is 65 to 65% by volume.
15% by volume, preferably 60 to 20% by volume (provided that the total amount of the poly α-olefin composition and continuous reinforcing fiber is 1
It is generally composed of 100% by volume). When the content of the continuous reinforcing fiber is less than 35% by volume, the mechanical strength and rigidity of the prepreg are not improved. When the content of the continuous reinforcing fibers exceeds 85% by volume, that is, when the content of the poly α-olefin composition is less than 15% by volume, the tack of the prepreg based on the amorphous poly α-olefin is used. And expression of drapeability are not sufficient, impregnation of the poly α-olefin composition into the continuous reinforcing fiber is insufficient, and operations such as laminating prepreg described below, attaching to a base material, and molding are difficult. Is not preferable. If the content of the continuous reinforcing fiber and the content of the poly α-olefin composition deviates from the preferable range described above, the above-mentioned undesirable phenomenon may appear in the obtained prepreg.
【0018】以上述べたように、本発明で得られるプリ
プレグは、常温でタック性とドレープ性を有するととも
に、既に熱可塑性樹脂が含浸されているものである。従
って、新たな樹脂の含浸操作は不要であり、また、特
別、加熱や大きな力を加えなくてもプリプレグ自体を積
層して重ね合わせたり、金属、木材、紙、セラミック、
プラスチックなどに貼付けして一体化したりすることが
簡単にできる。もちろん、基材への貼付けや積層操作を
効率的に行うため、加温(40〜80℃)してもよい。
また、熱可塑性を有しているので、加熱溶融させた状態
で力を加えることによって任意の形状に賦型できる、い
わゆる、成形可能な材料としても使用できる。成形法と
しては、熱可塑性プリプレグに関する従来公知の方法、
例えば、ホットプレス、スタンピング、サーモフォーミ
ング、オートクレーブなどの成形法が挙げられる。As described above, the prepreg obtained in the present invention has tackiness and drapeability at room temperature and is already impregnated with a thermoplastic resin. Therefore, there is no need for a new resin impregnation operation, and the prepreg itself can be laminated and overlapped without using special heat or large force, and metal, wood, paper, ceramic,
It can be easily attached to plastic and integrated. Of course, heating may be performed (40 to 80 ° C.) in order to efficiently perform the sticking to the base material and the stacking operation.
Further, since it has thermoplasticity, it can be used as a so-called moldable material that can be shaped into an arbitrary shape by applying force in a state of being heated and melted. As the molding method, a conventionally known method relating to a thermoplastic prepreg,
For example, molding methods such as hot pressing, stamping, thermoforming, and autoclave can be mentioned.
【0019】[0019]
【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
より具体的に説明するが、これらは本発明を何ら限定す
るものではない。The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but these do not limit the present invention.
【0020】以下の実施例および比較例において、使用
するポリα−オレフィン組成物および連続補強繊維の諸
物性は、次の方法によって測定した。 (1)非晶性ポリα−オレフィンの軟化点 環球式軟化点試験器を使用し、ASTM E28に従っ
て測定した。In the following examples and comparative examples, the physical properties of the poly α-olefin composition and continuous reinforcing fiber used were measured by the following methods. (1) Softening Point of Amorphous Poly α-Olefin It was measured according to ASTM E28 using a ring and ball softening point tester.
【0021】(2)非晶性ポリα−オレフィンの溶融粘
度 円錐/円板型レオメーター(レオメトリクス社製、メカ
ニカルスペクトロメーター)を使用し、ASTM D3
236に従って、190℃で測定した。(2) Melt Viscosity of Amorphous Poly .alpha.-Olefin A cone / disk type rheometer (Mechanical Spectrometer manufactured by Rheometrics Co., Ltd.) was used, and ASTM D3 was used.
Measured according to 236 at 190 ° C.
【0022】(3)結晶性ポリα−オレフィンのメルト
フローインデックス メルトインデクサーを使用し、ASTM D1238に
従って、230℃において測定した。(3) Melt Flow Index of Crystalline Poly α-Olefin The melt flow index was measured at 230 ° C. according to ASTM D1238 using a melt indexer.
【0023】(4)連続補強繊維の目付重量 JIS R3420に従い、20cm×20cmの織物
の重さを計ることによって1m2 当たりの重量を求め
た。(4) Weight per unit area of continuous reinforcing fibers According to JIS R3420, the weight per 1 m 2 was determined by weighing a 20 cm × 20 cm woven fabric.
【0024】(5)連続補強繊維の直径 JIS R3420に従い、光学顕微鏡を使用して求め
た。(5) Diameter of continuous reinforcing fiber: Determined by using an optical microscope in accordance with JIS R3420.
【0025】(6)連続補強繊維の厚み JIS R3420に従い、ダイアルゲージマイクロメ
ーターを使用して織物の厚みを測定した。(6) Thickness of continuous reinforcing fiber According to JIS R3420, the thickness of the woven fabric was measured using a dial gauge micrometer.
【0026】(7)連続補強繊維の番手 JIS R3420に従い、トウ10mの重さを測定す
ることによって求めた。(7) Count of continuous reinforcing fiber: Measured according to JIS R3420, by measuring the weight of 10 m tow.
【0027】また、これら実施例および比較例の中で採
用したプリプレグの評価方法は、次の通りである。 (a)繊維体積分率(Vf ) JIS K7052に従い、樹脂成分を加熱分解させる
ことにより求めた。The evaluation method of the prepreg used in these examples and comparative examples is as follows. (A) Fiber volume fraction (V f ) According to JIS K7052, it was determined by thermally decomposing the resin component.
【0028】(b)含浸状態 肉眼観察により判定した。(B) Impregnated state It was judged by visual observation.
【0029】(c)ドレープ性 23℃、相対湿度50%(以下「50%RH」と略記)
の状態での屈曲性で判定した。(C) Drapeability 23 ° C., relative humidity 50% (hereinafter abbreviated as “50% RH”)
It was judged by the flexibility in the state.
【0030】(d)タック性 23℃、50%RHの状態でプリプレグ同士をローラー
で軽く押えて貼合わせ、得られた積層物の接着状態で判
定した。(D) Tackiness The prepregs were lightly pressed together with a roller at 23 ° C. and 50% RH to bond them, and the adhesion of the obtained laminate was evaluated.
【0031】実施例1 非晶性ポリプロピレン(宇部レキセン(株)製、商品名
UBETAC APAO UT2180、軟化点:15
2℃、溶融粘度:1.5Pa・S)を190℃、1.5
MPa(ゲージ圧)で1分間プレス成形して50μm厚
み(ダイアルゲージマイクロメーターにて測定)のシー
トを得た。そこで、このシートとガラス繊維織物(日東
紡(株)製、商品名ガラスクロスWF 110 P10
4、目付重量:100g/m2 、厚み:130μm、組
織:平織)とを重ね合わせ、190℃、1.5MPa
(ゲージ圧)で2分間プレス成形し、20cm×20c
m、厚み150μmのプリプレグ(なお、プリプレグの
幅および長さはスチール製物指し、プリプレグの厚みは
デジタルマイクロメーターを用いて測定した。以下にお
いて同じ)を得た。プリプレグの評価結果を表1に示
す。Example 1 Amorphous polypropylene (trade name: UBETAC APAO UT2180, manufactured by Ube Lexen Co., Ltd., softening point: 15)
2 ° C, melt viscosity: 1.5 Pa · S) 190 ° C, 1.5
A sheet having a thickness of 50 μm (measured with a dial gauge micrometer) was obtained by press molding for 1 minute at MPa (gauge pressure). Therefore, this sheet and a glass fiber woven fabric (trade name: glass cloth WF 110 P10, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.)
4, areal weight: 100 g / m 2 , thickness: 130 μm, texture: plain weave), 190 ° C., 1.5 MPa
Press molding with (gauge pressure) for 2 minutes, 20cm × 20c
A prepreg having a thickness of m and a thickness of 150 μm (note that the width and length of the prepreg are steel products and the thickness of the prepreg was measured with a digital micrometer. The same applies below). Table 1 shows the evaluation results of the prepreg.
【0032】実施例2 実施例1で用いた非晶性ポリプロピレン70重量部と、
結晶性エチレン・プロピレンランダム共重合体(宇部興
産(株)製、商品名UBEポリプロB301H、エチレ
ン含有量(1155cm-1および720cm-1での赤外
吸収スペクトルの吸光度比より算出):3重量%、メル
トフローインデックス:1g/10分)30重量部とを
二軸押出機を使用して200℃で溶融混練し、ペレット
を作製した。実施例1における非晶性ポリプロピレンの
代わりに、上記のペレットを使用した以外は、実施例1
と全く同様の処理を行って得られたプリプレグの評価結
果を表1に示す。Example 2 70 parts by weight of the amorphous polypropylene used in Example 1,
Crystalline ethylene / propylene random copolymer (manufactured by Ube Industries, Ltd., trade name UBE Polypro B301H, ethylene content (calculated from absorbance ratio of infrared absorption spectrum at 1155 cm -1 and 720 cm -1 ): 3% by weight Melt flow index: 1 g / 10 min) and 30 parts by weight were melt-kneaded at 200 ° C. using a twin-screw extruder to prepare pellets. Example 1 except that the above pellets were used instead of the amorphous polypropylene in Example 1.
Table 1 shows the evaluation results of the prepreg obtained by performing the same treatment as described above.
【0033】実施例3 実施例1の非晶性ポリプロピレンに替えて、非晶性プロ
ピレン・ブテン−1共重合体(宇部レキセン(株)製、
商品名UBETAC APAO UT2780、軟化
点:110℃、溶融粘度:8Pa・S)を使用したこと
以外は、実施例1と全く同様に処理して得られたプリプ
レグの評価結果を表1に示す。Example 3 Instead of the amorphous polypropylene of Example 1, an amorphous propylene / butene-1 copolymer (manufactured by Ube Lexen Co., Ltd.,
Table 1 shows the evaluation results of the prepreg obtained by treating in exactly the same manner as in Example 1 except that the product name UBETAC APAO UT2780, softening point: 110 ° C., melt viscosity: 8 Pa · S) was used.
【0034】実施例4 実施例2で用いた非晶性ポリプロピレンに替えて、実施
例3で使用した非晶性プロピレン・ブテン−1共重合体
を用いたこと以外は、実施例2と全く同様の処理を行っ
て得られたプリプレグの評価結果を表1に示す。Example 4 The same as Example 2 except that the amorphous polypropylene used in Example 2 was replaced with the amorphous propylene / butene-1 copolymer used in Example 3. Table 1 shows the evaluation results of the prepregs obtained by performing the above treatment.
【0035】実施例5 実施例3におけるガラス繊維繊物の代わりに、カーボン
繊維織物(東レ(株)製、商品名トレカ織物CO614
2、目付重量:119g/m2 、厚み:150μm、組
織:平織)を用いた以外、実施例3と全く同様にして処
理を行い、20cm×20cm、厚み170μmのプリ
プレグを得た。プリプレグの評価結果を表1に示す。Example 5 Instead of the glass fiber material in Example 3, a carbon fiber woven fabric (trade name: trading card fabric CO614 manufactured by Toray Industries, Inc.) is used.
2, weight per unit area: 119 g / m 2 , thickness: 150 μm, texture: plain weave) were treated in exactly the same manner as in Example 3 to obtain a prepreg having a size of 20 cm × 20 cm and a thickness of 170 μm. Table 1 shows the evaluation results of the prepreg.
【0036】実施例6 実施例4における結晶性エチレン・プロピレンランダム
共重合体の代わりに無水マレイン酸変性結晶性ポリプロ
ピレン(宇部興産(株)製、商品名UBEポリプロ Z
P1313、無水マレイン酸量(1785cm-1および
840cm-1での赤外吸収スペクトルの吸光度比より算
出):0.2重量%、メルトフローインデックス:35
g/10分)を使用したこと以外は、実施例4と全く同
様にして処理を行って得られたプリプレグの評価結果を
表1に示す。Example 6 Instead of the crystalline ethylene / propylene random copolymer in Example 4, maleic anhydride-modified crystalline polypropylene (trade name: UBE Polypro Z, manufactured by Ube Industries, Ltd.)
P1313, maleic anhydride amount (calculated from absorbance ratio of infrared absorption spectrum at 1785 cm -1 and 840 cm -1 ): 0.2% by weight, melt flow index: 35
Table 1 shows the evaluation results of the prepreg obtained by treating in exactly the same manner as in Example 4 except that (g / 10 min) was used.
【0037】実施例7 実施例6における非晶性プロピレン・ブテン−1共重合
体の代わりに、別の非晶性プロピレン・ブテン−1共重
合体(宇部レキセン(株)製、商品名UBETAC A
PAO UT2715、軟化点:170℃、溶融粘度:
1.5Pa・S)を使用し、かつ、それと無水マレイン
酸変性結晶性ポリプロピレンの混合割合を30/70
(重量比)にしたこと以外は、実施例6と全く同様の処
理を行って得られたプリプレグの評価結果を表1に示
す。Example 7 Instead of the amorphous propylene / butene-1 copolymer used in Example 6, another amorphous propylene / butene-1 copolymer (trade name: UBETAC A manufactured by Ube Lexen Co., Ltd.) was used.
PAO UT2715, softening point: 170 ° C, melt viscosity:
1.5 Pa · S) and the mixing ratio of maleic anhydride-modified crystalline polypropylene to 30/70
Table 1 shows the evaluation results of the prepreg obtained by performing the same treatment as in Example 6 except that the (weight ratio) was used.
【0038】実施例8 実施例6における非晶性プロピレン・ブテン−1共重合
体の代わりに非晶性プロピレン・エチレン共重合体(宇
部レキセン(株)製、商品名UBETAC APAO
UT2535、軟化点:129℃、溶融粘度:3.5P
a・S)を使用したこと以外は、実施例6と全く同様に
して処理を行って得られたプリプレグの評価結果を表1
に示す。Example 8 Instead of the amorphous propylene / butene-1 copolymer in Example 6, an amorphous propylene / ethylene copolymer (trade name: UBETAC APAO manufactured by Ube Lexen Co., Ltd.) was used.
UT2535, softening point: 129 ° C, melt viscosity: 3.5P
Table 1 shows the evaluation results of the prepregs obtained by treating in exactly the same manner as in Example 6 except that a.S) was used.
Shown in.
【0039】比較例1 実施例6で用いた非晶性プロピレン・ブテン−1共重合
体を使用しなかったこと以外は、実施例6と全く同様に
して処理を行って得られたプリプレグの評価結果を表1
に示す。Comparative Example 1 Evaluation of a prepreg obtained by treating in exactly the same manner as in Example 6 except that the amorphous propylene / butene-1 copolymer used in Example 6 was not used. The results are shown in Table 1.
Shown in.
【0040】比較例2 実施例7における非晶性プロピレン・ブテン−1共重合
体と無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンとの混合
割合30/70(重量比)を、20/80(重量比)に
変えたこと以外は、実施例7と全く同様の処理を行って
得られたプリプレグの評価結果を表1に示す。Comparative Example 2 The mixing ratio 30/70 (weight ratio) of the amorphous propylene / butene-1 copolymer and the maleic anhydride-modified crystalline polypropylene in Example 7 was changed to 20/80 (weight ratio). Table 1 shows the evaluation results of the prepreg obtained by performing the same treatment as in Example 7 except that the prepreg was changed.
【0041】実施例9 30mmφの押出機を使用して、その先端に取り付けた
クロスヘッドダイ(190℃に加熱)に実施例6のペレ
ットを供給し、それを通してガラス繊維トウ(日本電気
硝子(株)製、繊維径:17μm、番手:2300テッ
クス)30本を1m/分の速度で引抜き、幅20cm、
厚み400μmの一方向プリプレグシートを得た。プリ
プレグの評価結果を表1に示す。Example 9 Using a 30 mmφ extruder, the pellet of Example 6 was fed to a crosshead die (heated to 190 ° C.) attached to the tip of the extruder, through which a glass fiber tow (Nippon Electric Glass Co., Ltd. ), Fiber diameter: 17 μm, count: 2300 tex) 30 pieces are drawn out at a speed of 1 m / min, width 20 cm,
A unidirectional prepreg sheet having a thickness of 400 μm was obtained. Table 1 shows the evaluation results of the prepreg.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】[0043]
【発明の効果】以上述べた、実施例および比較例からも
明確なように、本発明で得られる熱可塑性プリプレグ
は、樹脂が繊維中に良好に含浸されており、そして、常
温において優れたタック性とドレープ性とを持っている
ものである。このような特長は、従来公知の技術では得
られないものであり、本発明の熱可塑性プリプレグは、
従来の熱可塑性プリプレグの利用が難しかった現場施工
用の建設資材や粘着補強資材などの他、構造材用複合材
料などとして幅広く利用できる。As is clear from the examples and comparative examples described above, the thermoplastic prepreg obtained in the present invention has the resin well impregnated in the fiber, and has excellent tack at room temperature. It has sex and drape. Such a feature is not obtained by a conventionally known technique, and the thermoplastic prepreg of the present invention is
It can be widely used as a composite material for structural materials in addition to construction materials and adhesive reinforcement materials for on-site construction, where it was difficult to use conventional thermoplastic prepregs.
Claims (1)
かつ、(2)190℃における溶融粘度が10-1〜10
パスカル・秒である非晶性ポリα−オレフィン30〜1
00重量%と、結晶性ポリα−オレフィン70〜0重量
%(ただし、非晶性ポリα−オレフィンと結晶性ポリα
−オレフィンとは合計100重量%)とからなるポリα
−オレフィン組成物を連続補強繊維に含浸させて得られ
ることを特徴とするタック性とドレープ性とを有する熱
可塑性プリプレグ。1. A softening point of 100 to 170 ° C.,
And (2) the melt viscosity at 190 ° C. is 10 −1 to 10
Amorphous poly α-olefin 30 to 1 which is Pascal · second
00% by weight and 70 to 0% by weight of crystalline poly α-olefin (provided that amorphous poly α-olefin and crystalline poly α-olefin
-A total of 100% by weight of olefin)
A thermoplastic prepreg having tackiness and drapeability, which is obtained by impregnating continuous reinforcing fibers with an olefin composition.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1828594A JPH07224177A (en) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | Thermoplastic prepreg having tackiness and drapeability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1828594A JPH07224177A (en) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | Thermoplastic prepreg having tackiness and drapeability |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07224177A true JPH07224177A (en) | 1995-08-22 |
Family
ID=11967366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1828594A Pending JPH07224177A (en) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | Thermoplastic prepreg having tackiness and drapeability |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07224177A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018193457A (en) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | 小松精練株式会社 | Carbon fiber composite material and member using carbon fiber composite material |
JP2020076101A (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-21 | 積水フーラー株式会社 | Hot-melt composition |
-
1994
- 1994-02-15 JP JP1828594A patent/JPH07224177A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018193457A (en) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | 小松精練株式会社 | Carbon fiber composite material and member using carbon fiber composite material |
JP2020076101A (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-21 | 積水フーラー株式会社 | Hot-melt composition |
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