JPH07252372A - プリプレグおよび積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】次の構成要素［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］を必須成
分とし、構成要素［Ｃ］が片面または両面の表層近傍に
分布したプリプレグ及びそれを用いた積層体。 ［Ａ］：長繊維からなる強化繊維 ［Ｂ］：マトリックス樹脂 ［Ｃ］：ナイロン６またはナイロン６６の長繊維 【効果】タック性、ドレープ性や、積層体としたときの
耐湿熱性、耐溶剤性、耐衝撃性、層間靭性のすぐれたプ
リプレグを与える。さらに、このようなプリプレグを用
いると硬化条件にかかわらず、硬化して得た積層体は安
定した高い物性を示す。

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積層体という用
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】プリプレグから積層体を得る場合、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、積層体の耐衝撃性などは、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。ここで積層体の層
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
する積層体は、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積層
体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すい
が、微粒子の侵入は積層体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。

【０００９】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積層体の層間靭性
の改善がなされることが開示されている。ここでは、織
物に用いる繊維の素材として、ポリエーテルイミド、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリエステル（テトロン）
が挙げられている。

【００１０】また、特開平4-292634号公報、特開平4-29
2635号公報、特開平4-292636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積層
体の層間靭性の改善がなされることが開示されている。
ここでは、繊維の素材としてナイロン１２、ナイロン６
１２、非晶質ナイロン（ダイナミット・ノーベル(Dynam
it Nobel) 社製トロガミド−Ｔ(Trogamid-T)）、ポリエ
ーテルイミド、ポリエーテルスルホン（アイ・シー・ア
イ(ICI )社製ビクトレックス(VICTREX) 5003）、ポリア
リールスルホン（アモコ(AMOCO) 社製レイデル(RADEL)A
-200）、ポリイミド（チバガイギー(Ciba Geigy)社製マ
トリミド(Matrimid)5218、P-84 ）、ポリアミドイミド
（アモコ(AMOCO) 社製トーロン(TORLON)4000T ）、ナイ
ロン１２／ポリエステル複合糸、ナイロン１２／非晶質
ナイロン（トロガミド−Ｔ）複合糸が挙げられている。
このような繊維を用いる技術は、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
利点を有する。

【００１１】これらの従来の技術で示されている熱可塑
性樹脂繊維の素材の多くは、非晶質である。非晶質熱可
塑性樹脂は、プリプレグを積層し、硬化する過程で、マ
トリックス樹脂によって膨潤ないし溶解する。このよう
な樹脂系は、一般に成形時の熱履歴によって、硬化後の
モルフォロジーが変化する。硬化後のモルフォロジーと
しては、繊維形態を保持して膨潤した繊維状になる場
合、繊維形態を完全に失い海島状相分離構造をとる場
合、ほぼ均一相をとる場合などが観察される。さらに、
モルフォロジー変化をおこす場合は当然であるが、同様
のモルフォロジーである場合も、各相の組成は成形時の
熱履歴によって変化する。

【００１２】モルフォロジーの変化があると、一般に層
間の強化繊維の存在しない部分の厚みが変化する。強化
繊維の存在しない部分の厚みが変化すると、強化繊維量
は一定なので、強化繊維の存在する部分での強化繊維の
体積分率が変化する。強化繊維の体積分率は周知のとお
り、複合材料物性の力学的物性に大きな影響をおよぼ
す。したがって、モルフォロジー変化をおこしやすい材
料を使うと、積層体の力学的物性の成形条件依存性が大
きくなることになる。

【００１３】相の組成が変化する場合に問題になるの
は、熱可塑性樹脂を主とする相に相当量のマトリックス
樹脂が溶け込むと、靱性を強化するために加えたはずの
熱可塑性樹脂の靱性を低下させることである。したがっ
て、層間靱性そのものも成形条件依存性をもつことにな
る。

【００１４】プリプレグを積層して、ある程度以上の大
きさの構造物（特に車両、航空機の部品など）を成形す
る場合、局所的な熱履歴を均一にすることは困難であ
る。特に熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂とした場合
は、外部からの加熱に加えて硬化反応による熱の発生も
加わるため、局所的な熱履歴を均一にすることは事実上
不可能といっても過言ではない。したがって、上記のよ
うな非晶質熱可塑性樹脂繊維を層間強化材料として用い
た場合には、安定な複合材料の物性を得ることが困難に
なる。

【００１５】また、非晶質の熱可塑性樹脂は、一般に耐
溶剤性に劣るという問題をもち、塗料、燃料、油圧装置
の作動油などの有機溶剤に接触するケースの起こりやす
い車両、航空機用途においては問題になる。

【００１６】さらに非晶質熱可塑性樹脂は紡糸が容易で
なく、特に繊度の小さい糸が得にくい。繊維の繊度が大
きいと、層間の強化繊維の存在しない部分が不必要に厚
くなったり、強化繊維の配列が乱れたりしやすい。

【００１７】従来の技術で示されている熱可塑性樹脂繊
維の素材のうち、ポリエステルとナイロン１２、ナイロ
ン６１２は、結晶性であり、マトリックス樹脂への溶解
もおこりにくく、耐溶剤性、紡糸性もよいが、以下のよ
うな欠点を有する。

【００１８】ポリエステルは、一般にマトリックス樹脂
との接着が悪く、繊維とマトリックス樹脂の間で容易に
剥離してしまい、耐衝撃性の向上効果が少ない。

【００１９】ナイロン１２、ナイロン６１２は、マトリ
ックス樹脂との接着は良く、耐衝撃性の向上効果も良い
が、耐湿熱性が劣る。

【００２０】したがって、従来の技術では層間強化に用
いる熱可塑性樹脂繊維の素材としては完璧なものが知ら
れていないのが現状である。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は紡糸の容易な
熱可塑性樹脂繊維を用いて、強度、弾性率、耐衝撃性、
層間靭性、耐溶剤性および耐湿熱性に優れた積層体、お
よびこれを与える成形条件の変動の影響をうけないプリ
プレグを提供することを課題とする。

【００２２】

【問題点を解決するための手段】本発明者は、層間強化
用の熱可塑性樹脂繊維の素材を各種比較検討した結果、
意外なことに、衣料用として広く用いられていながら従
来の技術では層間強化用の熱可塑性樹脂繊維としては検
討されることがなかったナイロン６およびナイロン６６
繊維が、上記のような欠点をもたず、極めて優良な素材
であることを見いだした。

【００２３】ナイロン６およびナイロン６６は、マトリ
ックス樹脂に対する溶解度が極めて低く、また結晶性に
すぐれるため膨潤もしにくく、融点も高いため、硬化中
にマトリックス樹脂の影響によりモルフォロジー、組成
が変化することがない。さらに、耐溶剤性もよい。また
紡糸性にすぐれた素材であり、繊度の小さいものが容易
に得られる。加えて、他のポリアミド同様高い靱性をも
つうえマトリックス樹脂との接着も良好であるため層間
靱性の向上効果が大きい。

【００２４】ナイロン６およびナイロン６６は吸湿しや
すい樹脂として知られているため、耐湿熱性が低いこと
が懸念され、このことゆえに従来は層間強化材料として
検討の対象に挙がらなかった。しかし、ナイロン６およ
びナイロン６６の長繊維を用いた複合材料を作成し評価
したところ、その耐湿熱性は、実用上問題ない水準を示
した。

【００２５】ナイロン６およびナイロン６６は非晶部の
ガラス転移点が低く、しかも吸湿により室温以下まで低
下することが知られている。しかしナイロン６およびナ
イロン６６は延伸配向により結晶化度を高めることが容
易な素材である。結晶化度を高めることにより、高い耐
湿熱性、およびモルフォロジー、組成の安定性ももたら
しているものと考えられる。なお、多くのポリマーで
は、結晶化度が高いと靱性が低下する傾向があるが、ナ
イロン６およびナイロン６６の繊維はむしろ配向により
靱性が向上する性質をもち、このことが特に有利に働い
ているものと思われる。実際に、粒子状のナイロンでは
靭性向上効果がきわめて小さい。

【００２６】本発明は次の構成を有する。

【００２７】次の構成要素［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］を必
須成分とし、構成要素［Ｃ］が片面または両面の表層近
傍に分布したプリプレグ。

【００２８】［Ａ］：長繊維からなる強化繊維 ［Ｂ］：マトリックス樹脂 ［Ｃ］：ナイロン６またはナイロン６６の長繊維 および、次の構成要素［Ａ］、［Ｄ］、［Ｃ］を必須成
分とし、構成要素［Ｃ］が層間領域に分布した積層体。

【００２９】［Ａ］：長繊維からなる強化繊維 ［Ｄ］：マトリックス樹脂硬化物 ［Ｃ］：ナイロン６またはナイロン６６の長繊維 以下、本発明を具体的に説明する。

【００３０】本発明に構成要素［Ａ］として用いられる
要素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、ガラス繊維などがあ
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。

【００３１】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には適している。引張強度 450
kgf/mm² 、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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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）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
ジン樹脂であるが、本発明にはこれも適している。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】構成要素［Ｃ］はナイロン６またはナイロ
ン６６の長繊維である。ここで長繊維とは長さ５ｃｍ以
上の繊維を意味する。構成要素［Ｃ］の単糸繊度は、大
きすぎると積層体の層間の構成要素［Ａ］の存在しない
部分が不必要に厚くなったり、構成要素［Ａ］の配列を
乱したりして積層体の物性を低下させる結果になる。し
たがって、構成要素［Ｃ］の単糸繊度は１５デニール以
下が好ましく、５デニール以下がさらに好ましい。

【００４４】構成要素［Ｃ］は、延伸などの操作によ
り、結晶化度を４０％以上にすることが好ましい。結晶
化度が低いと、耐湿熱性が低下する。

【００４５】構成要素［Ｃ］がプリプレグもしくはこれ
を硬化した積層体中でとる形態は、さまざまなものが可
能である。

【００４６】ひとつは、従来の技術で述べたように、繊
維束を平行に配列する方法である。強化繊維［Ａ］が一
方向に引き揃えられたものである場合、構成要素［Ｃ］
をこれと平行になるよう配列すると、製造が容易である
が、構成要素［Ｃ］が強化繊維中に侵入して強化繊維を
乱す恐れがある。この場合、構成要素［Ｃ］の繊維を蛇
行させる、あるいは、構成要素［Ｃ］に仮撚りをかけ
る、エアー交絡をかけるなどして、強化繊維中への侵入
を防ぐ工夫をすることが好ましい。構成要素［Ｃ］の配
列方向が強化繊維［Ａ］の引き揃え方向と異なる場合
は、侵入の問題が生じないので好ましい。平行配列に用
いる場合の構成要素［Ｃ］としてはモノフィラメント、
マルチフィラメントともに使用が可能であるが、積層体
の層間の構成要素［Ａ］の存在しない部分を不必要に厚
くしないためには、単糸繊度の小さいマルチフィラメン
トを用いると単糸が成形中の圧力により広がるため好ま
しい。この場合撚りをかけると、単糸の広がりがおこり
にくいので、無撚り糸あるいは開撚糸を用いることが好
ましい。偏平糸を用いることも好ましい。

【００４７】あるいは、従来の技術で述べた織物を用い
る方法が可能である。この場合も構成要素［Ｃ］として
はモノフィラメント、マルチフィラメントともに使用が
可能であるが、積層体の層間の構成要素［Ａ］の存在し
ない部分を不必要に厚くしないためには、単糸繊度の小
さいマルチフィラメントを用いると単糸が成形中の圧力
により広がるため好ましい。この場合撚りをかけると、
単糸の広がりがおこりにくいので、無撚り糸あるいは開
撚糸を用いることが好ましい。偏平糸を用いて偏平織物
とすることも好ましい。

【００４８】さらに、編物を用いることも可能である。
編物は一般に織物より低目付にしやすい。したがって構
成要素［Ｃ］の量を最適化するためには、より好ましく
用いられる。この場合も構成要素［Ｃ］としてはモノフ
ィラメント、マルチフィラメントともに使用が可能であ
るが、積層体の層間の構成要素［Ａ］の存在しない部分
を不必要に厚くしないためには、単糸繊度の小さいマル
チフィラメントを用いると単糸が成形中の圧力により広
がるため好ましい。この場合撚りをかけると、単糸の広
がりがおこりにくいので、無撚り糸あるいは開撚糸を用
いることが好ましい。 上記の様な規則的な構造を持た
せることなく、平面状にランダムに構成要素［Ｃ］を配
置することも可能である。ここで、ランダムとは、織
物、編物、平行配列のような規則的あるいは周期的構造
をもたないということを意味する。この場合、繊維目付
を小さくすることには限界がないため構成要素［Ｃ］の
量を最適化するためには好ましい さらに構成要素［Ｃ］からなる不織布を用いることも可
能である。不織布も低目付化が容易であるので、構成要
素［Ｃ］の量を最適化するためには好ましい。構成要素
［Ｃ］はプリプレグの表層近傍に分布するが、上記のい
ずれの形態であれ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。

【００４９】構成要素［Ｃ］の分布については、積層体
中において、積層体の層間領域に存在することが耐衝撃
性の優れた複合材料を与えるために必要である。好まし
くは構成要素［Ｃ］の９０％以上が積層体の層間領域に
局在化する場合である。

【００５０】本発明において積層体の層間領域とは、構
成要素［Ａ］および構成要素［Ｄ］からなる層どうしが
接する部分にある領域であり、各層の平均厚みをｔとす
ると、層と層とが接する面から厚さ方向へ上下へ0.15ｔ
ずつ入った0.3 ｔの厚みをもつ領域をいう。構成要素
［Ｃ］の９０％以上が層と層とが接する面から厚さ方向
へ上下へ0.1 ｔずつ入った0.2 ｔの厚みをもつ領域に局
在化する場合は、より顕著に本発明の効果が現れるので
さらに好ましいといえる。

【００５１】前記の条件をはずれ、「層間領域」以外の
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積層体の耐衝
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。

【００５２】構成要素［Ｃ］が、複合材料の積層体の層
間領域に局在化して存在するためには、成形前のプリプ
レグの形態に置き換えると、構成要素［Ｃ］の大部分が
表層近傍に分布することが必要である。このことによ
り、プリプレグから積層体を作成した場合、構成要素
［Ｃ］が層間に局在化するため、耐衝撃性の優れた積層
体が得られる。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。

【００５３】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積層体の耐衝
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。

【００５４】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積
層体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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】このようなプリプレグを積層、硬化して得
た積層体についても、同様な断面観察を行い、構成要素
［Ｃ］が層間領域に局在するか確認することができる。

【００５９】プリプレグ中の構成要素［Ｃ］の量につい
ては、少なすぎるとその効果がほとんど現れないことが
あり、また多すぎるとプリプレグのタック性、ドレープ
性が低下してしまうことがあるため、プリプレグ中の構
成要素［Ｂ］と構成要素［Ｃ］との総和、または積層体
中の構成要素［Ｄ］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。特に構成要
素［Ｄ］の剛性を積層体の圧縮強度の発現に活かすため
には、構成要素［Ｃ］の量はむしろ２重量％〜２０重量
％の少ない範囲の方が好適であり、４重量％〜１３重量
％の範囲がさらに好ましい。

【００６０】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、以下のような方法を用いることができ
る。

【００６１】（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］を配置あるいは貼りあわせてプリプレグを形成す
る。このとき、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と、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。

【００６２】構成要素［Ｃ］が織物、編物、不織布であ
るとき、あらかじめ構成要素［Ｂ］を含浸させておいて
もよい。

【００６３】（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］の表
面に、構成要素［Ｃ］を配置あるいは貼りあわせたもの
を作成し、これと構成要素［Ａ］を貼りあわせて加熱加
圧することによりプリプレグを形成する。この場合、構
成要素［Ａ］にあらかじめ構成要素［Ｂ］を含浸させて
おいてもよい。

【００６４】（方法３）構成要素［Ａ］、フィルム状に
成型した構成要素［Ｂ］、構成要素［Ｃ］を重ねあわせ
た後、同時に加熱加圧して含浸を行い、プリプレグを形
成する。この場合、構成要素［Ａ］、構成要素［Ｂ］、
構成要素［Ｃ］を重ねあわせる位置関係、時間的順序は
任意であるが、構成要素［Ｃ］が構成要素［Ａ］と構成
要素［Ｂ］にはさまれるような位置関係にすると含浸が
容易になるため好ましい。この場合にも、構成要素
［Ａ］にあらかじめ構成要素［Ｂ］を含浸させておいて
もよい。

【００６５】構成要素［Ｃ］の形態がランダム配置であ
る場合、あらかじめ紡糸した長繊維を対象に吹き付け
る、あるいは紡糸機から吐出された長繊維を対象に吹き
付ける方法をとることができる。さらに、直接対象に吹
き付けるかわりに、金網などの捕集体に捕集した後、対
象物上に移す方法をとることもできる。

【００６６】

【発明の効果】本発明のプリプレグは、表層近傍にナイ
ロン６またはナイロン６６の長繊維を配することによ
り、タック性、ドレープ性に優れる。また、これを積層
し硬化した積層体は、すぐれた耐湿熱性、耐衝撃性、層
間靭性をもつ。さらに、このようなプリプレグを用いる
と硬化条件にかかわらず、硬化して得た積層体は安定し
た高い物性を示す。

【００６７】

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
する。

【００６８】（実施例１）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）を用いて織物
（平織）を作成した。密度測定より求めた原糸の結晶化
度は４２％であった。織物の繊維目付は１３ｇ／ｍ² で
あった。

【００６９】下記原料を混練し、マトリックス樹脂組成
物を調製した。

【００７０】 （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リバースロールコーターを用い
て離型紙上に塗布し、樹脂フィルム得た。この樹脂フィ
ルムを一方向に引き揃えた炭素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ
（株）製）の上下から供給して追含浸し、プリプレグを
作成した。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。

【００７１】このプリプレグの片面に、先のナイロン６
６の織物を貼り付けた。

【００７２】織物を貼り付けたプリプレグを疑似等方構
成（＋４５゜／０゜／−４５゜／９０゜）_3Sで２４層に
積層し、オートクレーブ中、圧力６ｋｇ／ｃｍ² 、１．
５℃／ｍｉｎで昇温し温度１８０℃で２時間保持する条
件で成形した。得られた硬化板を縦１５０ｍｍ、横１０
０ｍｍに切断して試験片とした。この試験片の中心に１
５００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／ｍｍ² であった。

【００７３】プリプレグを一方向に６層積層し同様の条
件で成形した硬化板を用い、２週間７２℃の温水中で吸
水させた後の８２℃での圧縮強度をＳＡＣＭＡ ＳＲＳ
１−８８に従い求めたところ、１１５ｋｇ／ｍｍ² であ
り充分高い耐湿熱性を示した。

【００７４】耐溶剤性を調べるために、温水浸漬にもち
いたものと同様に作成した硬化板を７１℃の油圧装置用
作動油スカイドロール５００Ｂ−４（モンサント社製）
に５日間浸漬した場合の重量増加を測定した。重量増加
は０．４％であった。

【００７５】層間靭性の成形条件依存性を調べるため、
プリプレグを一方向に２０層積層したものについて昇温
速度０．３℃／ｍｉｎ、１．５℃／ｍｉｎ、５．６℃／
ｍｉｎの３水準の条件で硬化板を作成し、エンドノッチ
ドフレクシャ法によってモードIIの層間靭性を測定し
た。昇温速度０．３℃／ｍｉｎの場合のエネルギー開放
率Ｇ_IIC は２４７０Ｊ／ｃｍ² 、昇温速度１．５℃／ｍ
ｉｎの場合のエネルギー開放率Ｇ_IIC は２４６０Ｊ／ｃ
ｍ² 、昇温速度５．６℃／ｍｉｎの場合のエネルギー開
放率Ｇ_IIC は２４６０Ｊ／ｃｍ² であり、靭性の昇温速
度依存性はほとんどみられなかった。

【００７６】層間靭性の測定に用いた硬化板の断面の層
間領域を顕微鏡で観察したところ、いずれもナイロン６
６は明確に繊維形態が保持されており、溶解や著しい膨
潤が起こった形跡はみられなかった。

【００７７】（実施例２）実施例１と同じマトリックス
樹脂をリバースロールコーターを用いて離型紙上に塗布
し、樹脂フィルムを得た。この樹脂フィルムを一方向に
引き揃えた炭素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上
下から供給して追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【００７８】これを長さ３０ｃｍにカットし、その炭素
繊維の方向がドラムワインダの繊維配列方向と直交する
ようにドラムワインダに並べて貼り付けた。これにナイ
ロン６６マルチフィラメント（１００デニール、３０フ
ィラメント、結晶化度４４％）を目付が６．５ｇ／ｍ²
になるように巻き付け、離型紙をその上に被せて加圧
し、ナイロンフィラメントを固定した。裏面についても
同様の操作を行い、両面に炭素繊維と直角にナイロンフ
ィラメントを配列したプリプレグを得た。

【００７９】フィラメントを両面に配列したプリプレグ
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３３．２ｋｇ／ｍｍ
² であった。また温水浸漬後の圧縮強度は１１２ｋｇ／
ｍｍ² であった。

【００８０】（実施例３）ナイロン６樹脂をスパンボン
ド不織布作成装置を用いて紡糸し、繊維目付が６．５ｇ
／ｍ² になるよう金網上に捕集し、繊維が平面状にラン
ダムに配置された未接着ウェブを作成した。密度測定よ
り求めた結晶化度は４０％であった。

【００８１】実施例１と同じマトリックス樹脂をリバー
スロールコーターを用いて離型紙上に塗布し、樹脂フィ
ルムを得た。この樹脂フィルムを一方向に引き揃えた炭
素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上下から供給し
て追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【００８２】このプリプレグの両面に、先のナイロン６
のウェブを貼り付けた。

【００８３】ウェブを貼り付けた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３４．０ｋｇ／ｍｍ² であっ
た。また温水浸漬後の圧縮強度は１１７ｋｇ／ｍｍ² で
あった。

【００８４】（実施例４）トリコット編機を用いてナイ
ロン６６マルチフィラメント（１５デニール、５フィラ
メント）の編物を作成した。密度測定より求めた原糸の
結晶化度は４１％であった。編物の繊維目付は６．５ｇ
／ｍ² であった。

【００８５】実施例１と同じマトリックス樹脂をリバー
スロールコーターを用いて離型紙上に塗布し、樹脂フィ
ルムを得た。この樹脂フィルムを一方向に引き揃えた炭
素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上下から供給し
て追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【００８６】このプリプレグの両面に、先のナイロン６
６の編物を貼り付けた。

【００８７】編物を貼り付けた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。
また温水浸漬後の圧縮強度は１１４ｋｇ／ｍｍ² であっ
た。

【００８８】（実施例５）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）を用いて織物（平
織）を作成した。密度測定より求めた原糸の結晶化度は
４４％であった。織物の繊維目付は１３ｇ／ｍ² であっ
た。

【００８９】実施例１と同じマトリックス樹脂をリバー
スロールコーターを用いて離型紙上に塗布し、樹脂フィ
ルムを得た。この樹脂フィルムを一方向に引き揃えた炭
素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上下から供給し
て追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【００９０】このプリプレグの片面に、先のナイロン６
の織物を貼り付けた。

【００９１】織物を貼り付けた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３４．０ｋｇ／ｍｍ² であった。
また温水浸漬後の圧縮強度は１１３ｋｇ／ｍｍ² であっ
た。

【００９２】耐溶剤性を調べるために、温水浸漬に用い
たものと同様に作成した硬化板を７１℃の作動油に５日
間浸漬した場合の重量増加を測定した。重量増加は０．
４％であった。

【００９３】層間靭性の成形条件依存性を調べるため、
プリプレグを一方向に２０層積層したものについて昇温
速度０．３℃／ｍｉｎ、１．５℃／ｍｉｎ、５．６℃／
ｍｉｎの３水準の条件で硬化板を作成し、エンドノッチ
ドフレクシャ法によってモードIIの層間靭性を測定し
た。昇温速度０．３℃／ｍｉｎの場合のエネルギー開放
率Ｇ_IIC は２４７０Ｊ／ｃｍ² 、昇温速度１．５℃／ｍ
ｉｎの場合のエネルギー開放率Ｇ_IIC は２４６０Ｊ／ｃ
ｍ² 、昇温速度５．６℃／ｍｉｎの場合のエネルギー開
放率Ｇ_IIC は２４６０Ｊ／ｃｍ² であり、靭性の昇温速
度依存性はほとんどみられなかった。

【００９４】層間靭性の測定に用いた硬化板の断面の層
間領域を顕微鏡で観察したところ、いずれもナイロン６
は明確に繊維形態が保持されており、溶解や著しい膨潤
が起こった形跡はみられなかった。

【００９５】（実施例６）実施例１と同じマトリックス
樹脂をリバースロールコーターを用いて離型紙上に塗布
し、樹脂フィルムを得た。この樹脂フィルムを一方向に
引き揃えた炭素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上
下から供給して追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【００９６】これを長さ３０ｃｍにカットし、その炭素
繊維の方向がドラムワインダの繊維配列方向と直交する
ようにドラムワインダに並べて貼り付けた。これにナイ
ロン６マルチフィラメント（７０デニール、３４フィラ
メント、結晶化度４４％）を目付が６．５ｇ／ｍ² にな
るように巻き付け、離型紙をその上に被せて加圧し、ナ
イロンフィラメントを固定した。裏面についても同様の
操作を行い、両面に炭素繊維と直角にナイロンフィラメ
ントを配列したプリプレグを得た。

【００９７】フィラメントを両面に配列したプリプレグ
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３３．２ｋｇ／ｍｍ
² であった。また温水浸漬後の圧縮強度は１１０ｋｇ／
ｍｍ² であった。

【００９８】（比較例１）非晶質ポリアミド（エムゼル
・ヴェルケ(Emser Werke) 社製グリルアミドＴＲ−５
５）のモノフィラメント（１５デニール）を紡糸し、こ
れを用いて織物（平織）を作成した。織物の繊維目付は
１３ｇ／ｍ² であった。

【００９９】実施例１と同じマトリックス樹脂をリバー
スロールコーターを用いて離型紙上に塗布し、樹脂フィ
ルムを得た。この樹脂フィルムを一方向に引き揃えた炭
素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上下から供給し
て追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【０１００】このプリプレグの片面に、先のグリルアミ
ドＴＲ−５５の織物を貼り付けた。織物を貼り付けたプ
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３４．０ｋ
ｇ／ｍｍ² であった。また温水浸漬後の圧縮強度は１２
７ｋｇ／ｍｍ² であった。

【０１０１】耐溶剤性を調べるために、温水浸漬にもち
いたものと同様に作成した硬化板を７１℃の油圧装置用
作動油スカイドロール５００Ｂ−４（モンサント社製）
に５日間浸漬した場合の重量増加を測定した。重量増加
は１．７％であった。

【０１０２】層間靭性の成形条件依存性を調べるため、
プリプレグを一方向に２０層積層したものについて昇温
速度０．３℃／ｍｉｎ、１．５℃／ｍｉｎ、５．６℃／
ｍｉｎの３水準の条件で硬化板を作成し、エンドノッチ
ドフレクシャ法によってモードIIの層間靭性を測定し
た。昇温速度０．３℃／ｍｉｎの場合のエネルギー開放
率Ｇ_IIC は２７００Ｊ／ｃｍ² 、昇温速度１．５℃／ｍ
ｉｎの場合のエネルギー開放率Ｇ_IIC は２０５０Ｊ／ｃ
ｍ² 、昇温速度５．６℃／ｍｉｎの場合のエネルギー開
放率Ｇ_IIC は１６６０Ｊ／ｃｍ² であり、靭性は昇温速
度に大きく依存していた。

【０１０３】層間靭性の測定に用いた硬化板の断面の層
間領域を顕微鏡で観察したところ、昇温速度０．３℃／
ｍｉｎの場合は、層間には膨潤した繊維状の形態がみら
れ、昇温速度１．５℃／ｍｉｎの場合と昇温速度５．６
℃／ｍｉｎの場合は、層間には海島状の層分離構造がみ
られ、繊維の形態はとどめていなかった。

【０１０４】（比較例２）ナイロン１２のモノフィラメ
ント（１５デニール）を用いて織物（平織）を作成し
た。織物の繊維目付は１３ｇ／ｍ² であった。

【０１０５】実施例１と同じマトリックス樹脂をリバー
スロールコーターを用いて離型紙上に塗布し、樹脂フィ
ルム得た。この樹脂フィルムを一方向に引き揃えた炭素
繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上下から供給して
追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【０１０６】このプリプレグの片面に、先の織物を貼り
付けた。

【０１０７】織物を貼り付けた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３７．０ｋｇ／ｍｍ² であった。
また温水浸漬後の圧縮強度は９３ｋｇ／ｍｍ² であっ
た。

【０１０８】（比較例３）実施例１と同じマトリックス
樹脂をリバースロールコーターを用いて離型紙上に塗布
し、樹脂フィルムを得た。この樹脂フィルムを一方向に
引き揃えた炭素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上
下から供給して追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【０１０９】これを長さ３０ｃｍにカットし、その炭素
繊維の方向がドラムワインダの繊維配列方向と直交する
ようにドラムワインダに並べて貼り付けた。これにナイ
ロン１２のマルチフィラメント（８１デニール、３６フ
ィラメント）を目付が６．５ｇ／ｍ² になるように巻き
付け、離型紙をその上に被せて加圧し、フィラメントを
固定した。裏面についても同様の操作を行い、両面に炭
素繊維と直角にフィラメントを配列したプリプレグを得
た。

【０１１０】フィラメントを両面に配列したプリプレグ
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３６．６ｋｇ／ｍｍ
² であった。また温水浸漬後の圧縮強度は９１ｋｇ／ｍ
ｍ² であった。

【０１１１】（比較例４）ポリエチレンテレフタレート
のモノフィラメント（１２デニール）を用いて織物（平
織）を作成した。織物の繊維目付は１３ｇ／ｍ² であっ
た。

【０１１２】実施例１と同じマトリックス樹脂をリバー
スロールコーターを用いて離型紙上に塗布し、樹脂フィ
ルムを得た。この樹脂フィルムを一方向に引き揃えた炭
素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上下から供給し
て追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【０１１３】このプリプレグの片面に、先の織物を貼り
付けた。

【０１１４】織物を貼り付けた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２０．０ｋｇ／ｍｍ² であった。
また温水浸漬後の圧縮強度は１０９ｋｇ／ｍｍ² であっ
た。

【０１１５】（比較例５）実施例１と同じマトリックス
樹脂をリバースロールコーターを用いて離型紙上に塗布
し、樹脂フィルムを得た。この樹脂フィルムを一方向に
引き揃えた炭素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上
下から供給して追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【０１１６】これを長さ３０ｃｍにカットし、その炭素
繊維の方向がドラムワインダの繊維配列方向と直交する
ようにドラムワインダに並べて貼り付けた。これにポリ
エチレンテレフタレートのマルチフィラメント（１２０
デニール、１０フィラメント）を目付が６．５ｇ／ｍ²
になるように巻き付け、離型紙をその上に被せて加圧
し、フィラメントを固定した。裏面についても同様の操
作を行い、両面に炭素繊維と直角にフィラメントを配列
したプリプレグを得た。

【０１１７】フィラメントを両面に配列したプリプレグ
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１８．６ｋｇ／ｍｍ
² であった。また温水浸漬後の圧縮強度は１０３ｋｇ／
ｍｍ² であった。

【０１１８】（比較例６）実施例１と同じマトリックス
樹脂をリバースロールコーターを用いて離型紙上に塗布
し、樹脂フィルムを得た。この樹脂フィルムを一方向に
引き揃えた炭素繊維（Ｔ８００Ｈ、東レ（株）製）の上
下から供給して追含浸し、プリプレグを作成した。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。

【０１１９】このプリプレグの両面に平均粒径２０ミク
ロンのナイロン６粒子を片面あたり６．５ｇ／ｍ² にな
るよう散布した。

【０１２０】粒子を散布した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２５．６ｋｇ／ｍｍ² であった。ま
た温水浸漬後の圧縮強度は１３４ｋｇ／ｍｍ² であっ
た。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 63:00 105:08 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｃ０８Ｌ 63:00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】次の構成要素［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］を必
   須成分とし、構成要素［Ｃ］が片面または両面の表層近
   傍に分布したプリプレグ。 ［Ａ］：長繊維からなる強化繊維 ［Ｂ］：マトリックス樹脂 ［Ｃ］：ナイロン６またはナイロン６６の長繊維
2. 【請求項２】構成要素［Ｃ］が平行に配列されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のプリプレグ。
3. 【請求項３】構成要素［Ｃ］が編物であることを特徴と
   する請求項１記載のプリプレグ。
4. 【請求項４】次の構成要素［Ａ］、［Ｄ］、［Ｃ］を必
   須成分とし、構成要素［Ｃ］が層間領域に分布した積層
   体。 ［Ａ］：長繊維からなる強化繊維 ［Ｄ］：マトリックス樹脂硬化物 ［Ｃ］：ナイロン６またはナイロン６６の長繊維
5. 【請求項５】構成要素［Ｃ］が平行に配列されているこ
   とを特徴とする請求項４記載の積層体。
6. 【請求項６】構成要素［Ｃ］が編物であることを特徴と
   する請求項４記載の積層体。