JPH09216958A - Prepreg - Google Patents

Prepreg

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Publication number
JPH09216958A
JPH09216958A JP4566796A JP4566796A JPH09216958A JP H09216958 A JPH09216958 A JP H09216958A JP 4566796 A JP4566796 A JP 4566796A JP 4566796 A JP4566796 A JP 4566796A JP H09216958 A JPH09216958 A JP H09216958A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prepreg
copolymer resin
epoxy resin
resin
particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP4566796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Nanjo
敦 南條
Hideo Horii
英男 堀井
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.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Oil Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Oil Corp filed Critical Nippon Oil Corp
Priority to JP4566796A priority Critical patent/JPH09216958A/en
Publication of JPH09216958A publication Critical patent/JPH09216958A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a prepreg improved in vibration-damping properties, impact resistance, and interlayer shear strength by impregnating a fibrous reinforcement with a mixture comprising an epoxy resin, a hardner, a cure accelerator, and a particulate ethylene copolymer resin. SOLUTION: A resin compsn. comprising 100 pts.wt. epoxy resin having a viscosity of 0.1-300 P, 1-10 pts.wt. hardner, and 1-10 pts.wt. cure accelerator is mixed with 1-80vol.% particulate ethylene copolymer resin having an elastic modulus of 10-900Mpa, a polar monomer content of 5-50wt.%, and an average particle size of 0.01-50μm. The resultant mixture is heated to a temp. in the range of 50-90 deg.C and not higher than the m.p. of the copolymer resin and then impregnated into a fibrous reinforcement, thus giving a prepreg having an interlayer shear strength of 5-20kgf/mm<2> , a bending strength of 100-300kgf/mm<2> , and a bending modulus of 10-30tf/mm<2> .

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプリプレグ、特に繊
維強化プラスチック(FRP)としたときに制振性(振
動減衰性)に優れ、かつ曲げ強さ、曲げ弾性率、層間剪
断強度などの力学物性にも優れたプリプレグに関するも
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a prepreg, in particular, a fiber reinforced plastic (FRP) having excellent vibration damping properties (vibration damping properties) and mechanical properties such as flexural strength, flexural modulus and interlaminar shear strength. It also relates to excellent prepreg.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】炭素
繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維などの強化繊
維とエポキシ樹脂からなる複合材料は、比強度、比弾性
率に優れているため、ゴルフシャフト、釣竿、テニスラ
ケット、スキーの板、競技用自転車のリムなどのプレミ
アスポーツで使用されるスポーツ用品、航空機などの構
造材料、土木材料、産業用ロール、スピーカ材などの分
野において広く使用されている。
2. Description of the Related Art A composite material composed of a reinforcing fiber such as carbon fiber, glass fiber, aromatic polyamide fiber and an epoxy resin is excellent in specific strength and specific elastic modulus. Widely used in fields such as sports equipment used in premier sports such as fishing rods, tennis rackets, skis, and rims of competition bicycles, structural materials for aircraft, civil engineering materials, industrial rolls, speaker materials, etc. .

【0003】これらの分野に用いられる複合材料には、
いずれも軽量、高剛性といった特性が求められるととも
に、運動の安定性の確保や人体への衝撃を緩和するため
に高振動減衰性が求められる。炭素繊維強化プラスチッ
クの炭素繊維としてピッチ系炭素繊維を用いることによ
り、振動減衰性が向上することが立証されているが十分
な振動減衰特性であるとはいえない。
Composite materials used in these fields include:
All of these require properties such as light weight and high rigidity, and also require high vibration damping properties in order to secure the stability of motion and reduce the impact on the human body. It has been proved that the vibration damping property is improved by using the pitch type carbon fiber as the carbon fiber of the carbon fiber reinforced plastic, but it cannot be said that the vibration damping property is sufficient.

【0004】また、従来、微細な粒子状の圧電性物質
と、導電性物質または半導電性物質とを含んだ、エネル
ギー変換機能を有する組成物を用い、振動エネルギーを
電気エネルギーを介して最終的に熱エネルギーに変換し
て散逸させることによって制振効果を発揮させる方法は
すでに公知であり、特公昭61−46498号公報、特
開昭61−8365号公報、特開昭62−255135
号公報、特開昭63−20362号公報などに記載され
ている。
Further, conventionally, a composition having an energy converting function, which contains a piezoelectric material in the form of fine particles and a conductive material or a semiconductive material, is used, and vibration energy is finally transferred via electric energy. A method of exhibiting a vibration damping effect by converting the heat energy into heat energy and dissipating the heat energy is already known, and is disclosed in JP-B-61-46498, JP-A-61-8365, and JP-A-62-255135.
JP-A No. 63-20362 and the like.

【0005】しかしながらこれらの方法では制振性を発
揮させるために圧電材料を多量に添加せねばならず、さ
らに用いる圧電材料の密度が大きいことから軽量化がは
かれないという問題がある。
However, these methods have a problem in that a large amount of piezoelectric material must be added in order to exert vibration damping properties, and the weight of the piezoelectric material used is high, so that weight reduction cannot be achieved.

【0006】特公平1−25702号公報や、実開昭6
4−46221号公報には、高弾性率樹脂と繊維の層お
よび高振動減衰特性を有する樹脂と繊維の層を積層した
制振材が開示されている。しかし、これらは制振性が向
上するものの、層間強度などの力学特性が大幅に低下す
るという問題がある。
Japanese Examined Patent Publication No. 1-25702 and Shokai Sho 6
Japanese Patent Laid-Open No. 4-46221 discloses a damping material in which a high elastic modulus resin and fiber layer and a resin and fiber layer having high vibration damping characteristics are laminated. However, although these materials have improved vibration damping properties, they have a problem that mechanical properties such as interlaminar strength are significantly reduced.

【0007】特開昭63−162732号公報、特開昭
63−170427号公報および特開昭63−1704
28号公報には、耐衝撃性向上剤としてポリアミド微粒
子、ポリカーボネート微粒子、ポリエチレン微粒子など
の熱可塑性樹脂微粒子をエポキシ樹脂などの熱硬化性樹
脂に添加した樹脂組成物が開示されている。しかしポリ
アミド微粒子、ポリカーボネート微粒子などいわゆるエ
ンジニアリングプラスチックは樹脂組成物の制振性を向
上させる効果が低く、またポリエチレン微粒子の場合は
熱硬化性樹脂との親和性が悪いために層間強度など樹脂
組成物のその他の物性を低下させやすいという問題があ
る。
JP-A-63-162732, JP-A-63-170427 and JP-A-63-1704
Japanese Patent Publication No. 28 discloses a resin composition in which thermoplastic resin particles such as polyamide particles, polycarbonate particles, and polyethylene particles are added to a thermosetting resin such as an epoxy resin as an impact resistance improver. However, so-called engineering plastics such as polyamide fine particles and polycarbonate fine particles have a low effect of improving the damping property of the resin composition, and in the case of polyethylene fine particles, the compatibility with the thermosetting resin is poor, so that the resin composition such as interlayer strength There is a problem that other physical properties are easily deteriorated.

【0008】本発明の目的は、FRPとしたときに制振
性、耐衝撃性、層間靱性のすぐれたプリプレグを提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a prepreg excellent in vibration damping property, impact resistance and interlayer toughness when used as an FRP.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明のプリプレグは、強化繊維と、これに含浸させ
た、エポキシ樹脂、その硬化剤および硬化促進剤の混合
物と、この混合物中に分布させたエチレン共重合体樹脂
粒子とを具備することを特徴とする。ここで、通常、前
記エチレン共重合体樹脂粒子はプリプレグの内部よりも
表面近傍に分布している。
In order to achieve this object, the prepreg of the present invention comprises a reinforcing fiber, a mixture of an epoxy resin, a curing agent and a curing accelerator impregnated therein, and a distribution in the mixture. The ethylene copolymer resin particles thus prepared are provided. Here, usually, the ethylene copolymer resin particles are distributed closer to the surface than inside the prepreg.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。本発明で使用されるエポキシ樹脂としてはビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ
樹脂、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、グリシジルアミン型エポ
キシ樹脂およびグリシジルエステル型エポキシ樹脂等あ
るいはこれらの混合物が挙げられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. Examples of the epoxy resin used in the present invention include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin and glycidyl ester type epoxy resin, and mixtures thereof. Is mentioned.

【0011】ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては
エピコート825、エピコート828(いずれも油化シ
ェルエポキシ社製)等が挙げられる。
Examples of the bisphenol A type epoxy resin include Epicoat 825 and Epicoat 828 (both manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.).

【0012】ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては
エピコート807(油化シェルエポキシ社製)、エポト
ートYDF170(東都化成社製)、エピクロン830
(大日本インキ化学工業社製)、EP−4900(旭電
化工業社製)、PY−306(旭チバ社製)等が市販さ
れている。
As the bisphenol F type epoxy resin, Epicoat 807 (produced by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), Epotote YDF170 (produced by Toto Kasei Co., Ltd.), Epicron 830
(Manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), EP-4900 (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), PY-306 (manufactured by Asahi Ciba), and the like are commercially available.

【0013】フェノールノボラック型エポキシ樹脂とし
てはエピコート152、エピコート154(いずれも油
化シェルエポキシ社製)、エポトートYDPN638
(東都化成社製)等が挙げられる。
Examples of the phenol novolac type epoxy resin are Epicoat 152, Epicoat 154 (all manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), and Epotote YDPN638.
(Manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) and the like.

【0014】クレゾールノボラック型エポキシ樹脂とし
てはYDCN−701、YDCN−702(いずれも東
都化成社製)等が挙げられ、グリシジルアミン型エポキ
シ樹脂としてはスミエポキシELM100、スミエポキ
シELM434(いずれも住友化学工業社製)等が挙げ
られる。
Examples of cresol novolac type epoxy resins include YDCN-701 and YDCN-702 (both manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), and glycidylamine type epoxy resins include Sumiepoxy ELM100 and Sumiepoxy ELM434 (both manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). ) And the like.

【0015】グリシジルエステル型エポキシ樹脂として
は、エピコート190P、エピコート191P(いずれ
も油化シェルエポキシ社製)等が挙げられる。
Examples of the glycidyl ester type epoxy resin include Epicoat 190P and Epicoat 191P (both manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.).

【0016】使用するエポキシ樹脂の粘度は通常0.1
〜300poise、好ましくは1〜200poise
である。
The viscosity of the epoxy resin used is usually 0.1.
~ 300 poise, preferably 1-200 poise
It is.

【0017】本発明で使用される硬化剤としてはジシア
ンジアミドが好ましく用いられ、エポキシ樹脂組成物の
硬化性および貯蔵安定性を考慮して、エポキシ樹脂10
0重量部に対して通常1〜10重量部、好ましくは2〜
8重量部の範囲で使用される。
Dicyandiamide is preferably used as the curing agent in the present invention, and in consideration of the curability and storage stability of the epoxy resin composition, the epoxy resin 10
1 to 10 parts by weight, preferably 2 to 0 parts by weight
Used in the range of 8 parts by weight.

【0018】本発明で使用される硬化促進剤としては一
般にウレア誘導体が使用される。具体的に好ましいウレ
ア誘導体としては、フェニルジメチルウレア、3−(4
−クロフェニル)−1、1ジメチルウレア、3−(3、
4−ジクロロフェニル)−1、1ジメチルウレア(DC
MU)等が挙げられる。
As the curing accelerator used in the present invention, a urea derivative is generally used. Specific preferred urea derivatives include phenyldimethylurea and 3- (4
-Chlorophenyl) -1,1 dimethylurea, 3- (3,
4-dichlorophenyl) -1,1 dimethylurea (DC
MU) and the like.

【0019】硬化促進剤の使用量はエポキシ樹脂の硬化
性、貯蔵安定性を考慮してエポキシ樹脂100重量部に
対して通常1〜10重量部、好ましくは2〜8重量部の
範囲で使用される。
The amount of the curing accelerator used is usually 1 to 10 parts by weight, preferably 2 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the epoxy resin in consideration of the curability and storage stability of the epoxy resin. It

【0020】本発明で使用されるエチレン共重合体樹脂
粒子は、マトリックス樹脂(エポキシ樹脂)と適度な接
着性を持つ粒子であり、従って、プリプレグで成形され
るFRPの層間強度や引張強度の低下が少ない。
The ethylene copolymer resin particles used in the present invention are particles having a suitable adhesiveness with the matrix resin (epoxy resin), and therefore, the interlayer strength and tensile strength of the FRP molded by the prepreg are lowered. Less is.

【0021】使用するエチレン共重合体樹脂粒子の弾性
率は、マトリックス樹脂と混合した場合の樹脂組成物を
成形体にしたとき、この成形体が制振性を有するよう
に、10〜900MPa、好ましくは50〜500MP
a、より好ましくは80〜300MPaである。
The elastic modulus of the ethylene copolymer resin particles used is 10 to 900 MPa, preferably such that when the resin composition when mixed with the matrix resin is formed into a molded body, the molded body has vibration damping properties. 50 to 500MP
a, more preferably 80 to 300 MPa.

【0022】エチレン共重合体樹脂粒子の形態は、エチ
レンと他の極性モノマーとの共重合体樹脂の粒子として
の形態が好ましい。
The ethylene copolymer resin particles are preferably in the form of particles of a copolymer resin of ethylene and another polar monomer.

【0023】エチレン共重合体樹脂粒子の極性基として
は、好ましくは塩素置換基、カルボキシル基、エステル
基、水酸基などが好ましい。
The polar group of the ethylene copolymer resin particles is preferably a chlorine substituent, a carboxyl group, an ester group or a hydroxyl group.

【0024】エチレン共重合体樹脂粒子として具体的に
はエチレンアクリル酸共重合体樹脂粒子、エチレンアク
リル酸エステル共重合体樹脂粒子、エチレンビニルアル
コール共重合体樹脂粒子、エチレン酢酸ビニル共重合体
樹脂粒子、エチレン塩化ビニル共重合体樹脂粒子、変性
エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂粒子、エチレン酢酸ビ
ニル塩化ビニルグラフト重合体樹脂粒子、共重合体と同
様な構造を有する塩素化ポリエチレン等を挙げることが
でき、最も好ましくはエチレンアクリル酸共重合体樹脂
粒子が用いられる。
Specific examples of the ethylene copolymer resin particles include ethylene acrylic acid copolymer resin particles, ethylene acrylic acid ester copolymer resin particles, ethylene vinyl alcohol copolymer resin particles, and ethylene vinyl acetate copolymer resin particles. , Ethylene vinyl chloride copolymer resin particles, modified ethylene vinyl acetate copolymer resin particles, ethylene vinyl acetate vinyl chloride graft polymer resin particles, chlorinated polyethylene having the same structure as the copolymer, and the like, Most preferably, ethylene acrylic acid copolymer resin particles are used.

【0025】また、これらのエチレン共重合体樹脂粒子
の中でもエポキシ樹脂との適度な親和性があるもの、即
ちエチレンと共重合する極性基モノマーの含有量が通常
5〜50重量%、好ましくは5〜20重量%の樹脂粒子
が用いられる。ここでエチレンと共重合する極性モノマ
ーの含有量とは、エチレンアクリル酸共重合体樹脂等で
あればアクリル酸、エチレン酢酸ビニル樹脂等であれば
酢酸ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体樹脂等では
塩化ビニルの含有量を意味する。
Among these ethylene copolymer resin particles, those having a proper affinity for the epoxy resin, that is, the content of the polar group monomer copolymerized with ethylene is usually 5 to 50% by weight, preferably 5 ~ 20 wt% resin particles are used. Here, the content of the polar monomer copolymerizable with ethylene means acrylic acid for ethylene acrylic acid copolymer resin, vinyl acetate for ethylene vinyl acetate resin, ethylene-vinyl chloride copolymer resin, etc. It means the content of vinyl chloride.

【0026】市販されている具体的なエチレンアクリル
酸共重合体樹脂粒子としては、フロービーズEA−20
9(住友精化社製、融点105℃、アクリル酸含有率7
重量%)が挙げられる。
Specific examples of commercially available ethylene acrylic acid copolymer resin particles include Flow Bead EA-20.
9 (Sumitomo Seika, melting point 105 ° C, acrylic acid content 7
% By weight.

【0027】エチレン共重合体樹脂粒子の平均粒子径
は、特に制限されるものではないが、成形性を考慮すれ
ば、通常0.01〜50μm、より好ましくは0.01
〜40μm、最も好ましくは0.01〜10μm程度の
範囲である。
The average particle diameter of the ethylene copolymer resin particles is not particularly limited, but in consideration of moldability, it is usually 0.01 to 50 μm, more preferably 0.01.
˜40 μm, most preferably 0.01 to 10 μm.

【0028】また、エチレン共重合体樹脂粒子を市販品
として入手できない場合には、エチレン共重合体樹脂を
粉砕する方法、あるいは溶剤を使用してエチレン共重合
体樹脂を溶かしてスプレードライ法、沈殿法等で粒子化
する方法により入手することができる。
When the ethylene copolymer resin particles are not available as a commercial product, the ethylene copolymer resin is pulverized, or the ethylene copolymer resin is dissolved by using a solvent and spray-dried or precipitated. It can be obtained by a method of forming particles by a method or the like.

【0029】エチレン共重合体樹脂粒子の含有量は、特
に制限されるものではないが、プリプレグの構成要素で
あるエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤およびエチレン
共重合体樹脂粒子の合計に対して1〜80容量%が好ま
しく、さらに好ましくは20〜60容量%である。これ
らの範囲において、目的とする制振特性と力学物性の発
現に応じて適宜最適の量が選択され得る。
The content of the ethylene copolymer resin particles is not particularly limited, but is based on the total of the epoxy resin, the curing agent, the curing accelerator and the ethylene copolymer resin particles which are the constituents of the prepreg. It is preferably 1 to 80% by volume, more preferably 20 to 60% by volume. Within these ranges, the optimum amount can be appropriately selected depending on the desired damping properties and the manifestation of mechanical properties.

【0030】各成分の混合方法については特に制限はな
いが、例えば、エポキシ樹脂とエチレン共重合体樹脂粒
子の親和性が高く、該粒子がエポキシ樹脂中に分散しや
すいので、これらを20℃以上かつ該粒子の融点未満の
温度まで加熱して混合した後、この混合物に硬化剤およ
び硬化促進剤を添加して混合する方法を用いることがで
きる。また、エポキシ樹脂、硬化剤および硬化促進剤を
混合した後、これを20℃以上かつ硬化温度以下、好ま
しくは20℃以上かつ90℃以下の温度に加熱し、これ
にエチレン共重合体樹脂粒子を添加して混合する方法も
ある。
The mixing method of each component is not particularly limited. For example, since the epoxy resin and the ethylene copolymer resin particles have a high affinity and the particles are easily dispersed in the epoxy resin, they are mixed at 20 ° C. or higher. A method may be used in which the particles are heated to a temperature below the melting point of the particles and mixed, and then a curing agent and a curing accelerator are added to the mixture and mixed. Moreover, after mixing the epoxy resin, the curing agent and the curing accelerator, the mixture is heated to a temperature of 20 ° C. or higher and a curing temperature or lower, preferably 20 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, and ethylene copolymer resin particles are added thereto. There is also a method of adding and mixing.

【0031】なおエポキシ樹脂とエチレン共重合体樹脂
粒子は通常親和性が高いが、親和性が低く分散しにくい
場合は、これらをエチレン共重合体樹脂粒子の融点以上
かつ200℃以下の温度まで加熱して混合することもで
きる。
The epoxy resin and the ethylene copolymer resin particles usually have a high affinity, but if the affinity is low and it is difficult to disperse them, they are heated to a temperature not lower than the melting point of the ethylene copolymer resin particles and not higher than 200 ° C. It is also possible to mix them.

【0032】また、硬化剤、硬化促進剤およびエチレン
共重合体樹脂粒子と、20℃で液状、好ましくは20℃
で粘度20poise以下のエポキシ樹脂の一部または
全部とをロール、好ましくは3本ロールを用いて混合し
た後、これを残りのエポキシ樹脂と所定の温度まで加熱
しながら混合しても良い。通常、硬化剤、硬化促進剤お
よびエチレン共重合体樹脂粒子は、エポキシ樹脂中に粒
子として分散された状態で使用される。
Further, it is in a liquid state at 20 ° C., preferably with a curing agent, a curing accelerator and ethylene copolymer resin particles, preferably at 20 ° C.
After mixing a part or all of the epoxy resin having a viscosity of 20 poise or less with a roll, preferably with three rolls, this may be mixed with the remaining epoxy resin while heating to a predetermined temperature. Usually, the curing agent, the curing accelerator and the ethylene copolymer resin particles are used in a state of being dispersed as particles in the epoxy resin.

【0033】本発明のプリプレグに用いられる強化繊維
は特に制限されるものではないが、例えば炭素繊維、ガ
ラス繊維、芳香族ポリアミド繊維、ボロン繊維、炭化ケ
イ素繊維、アルミナ繊維、チタン酸カリウム繊維等およ
びこれらの混繊糸を使用することができ、さらに本発明
によるプリプレグの形態は不織布プリプレグ、一方向材
プリプレグあるいは織物プリプレグとすることができ
る。プリプレグに占める強化繊維の体積含有率は通常4
0〜90%、好ましくは50〜80%である。
The reinforcing fiber used in the prepreg of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include carbon fiber, glass fiber, aromatic polyamide fiber, boron fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, potassium titanate fiber and the like. These mixed yarns can be used, and the form of the prepreg according to the present invention can be a non-woven fabric prepreg, a unidirectional prepreg or a woven prepreg. The volume content of reinforcing fibers in prepreg is usually 4
It is 0 to 90%, preferably 50 to 80%.

【0034】エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤および
エチレン共重合体樹脂粒子を混合した樹脂組成物を強化
繊維に含浸させて本発明のプリプレグを製造する方法と
しては特に制限はないが、前記樹脂組成物を通常50〜
90℃かつエチレン共重合体樹脂粒子の融点未満の温度
で加熱して強化繊維に含浸させるいわゆるホットメルト
法が好ましく採用される。
The method for producing the prepreg of the present invention by impregnating the reinforcing fiber with a resin composition in which an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator and ethylene copolymer resin particles are mixed is not particularly limited, but the above resin is used. The composition is usually 50 to
A so-called hot melt method in which the reinforcing fibers are impregnated by heating at 90 ° C. and a temperature lower than the melting point of the ethylene copolymer resin particles is preferably adopted.

【0035】エチレン共重合体樹脂粒子径が0.1μm
以上である場合、プリプレグ内部よりもプリプレグ表面
にエチレン共重合体樹脂粒子が高い濃度で分布する。こ
れは前記樹脂組成物を強化繊維に含浸するとき、粒子径
が0.1μm以上のエチレン共重合体樹脂粒子は強化繊
維間の隙間を通過して強化繊維内部に到達することがで
きず、粒子の大半が強化繊維表面に残るためである。
Ethylene copolymer resin particle size is 0.1 μm
In the case of the above, the ethylene copolymer resin particles are distributed at a higher concentration on the prepreg surface than in the prepreg. This is because when the reinforcing fiber is impregnated with the resin composition, the ethylene copolymer resin particles having a particle size of 0.1 μm or more cannot pass through the gaps between the reinforcing fibers to reach the inside of the reinforcing fibers, This is because most of them remain on the surface of the reinforcing fiber.

【0036】なお、プリプレグを製造するときは、エチ
レン共重合体樹脂粒子以外の成分(エポキシ樹脂、硬化
剤および硬化促進剤)を強化繊維に先に含浸させた後、
プリプレグの表面に粒子径が0.1μm以上のエチレン
共重合体樹脂粒子を添加して、前記のような粒子がプリ
プレグ表面に高い濃度で分布したプリプレグを得ること
もできる。このときのプリプレグに対するエチレン共重
合体樹脂粒子の添加方法は、該樹脂粒子をアルコール等
の溶剤に分散させて、スラリー状とした後、ローラ等で
プリプレグに該スラリーを塗布する方法を好ましく用い
ることができる。
When the prepreg is produced, the reinforcing fiber is first impregnated with components (epoxy resin, curing agent and curing accelerator) other than the ethylene copolymer resin particles,
It is also possible to add ethylene copolymer resin particles having a particle diameter of 0.1 μm or more to the surface of the prepreg to obtain a prepreg in which the particles as described above are distributed at a high concentration on the surface of the prepreg. At this time, the method for adding the ethylene copolymer resin particles to the prepreg is preferably a method in which the resin particles are dispersed in a solvent such as alcohol to form a slurry, and the slurry is applied to the prepreg with a roller or the like. You can

【0037】このようにして得られるプリプレグでは、
樹脂組成物のエチレン共重合体樹脂粒子を構成するエチ
レン以外の部分、例えばエチレンアクリル酸共重合体樹
脂粒子であればアクリル酸部分がマトリックス樹脂であ
るエポキシ樹脂と親和性があるため、プリプレグを硬化
成形して得られる成形体の力学物性は通常、層間剪断強
度が5〜20kgf/mm2 、曲げ強度が100〜30
0kgf/mm2 、曲げ弾性率が10〜30tf/mm
2 というように優れたものとなる。
In the prepreg thus obtained,
A portion other than ethylene constituting the ethylene copolymer resin particles of the resin composition, for example, in the case of ethylene acrylic acid copolymer resin particles, since the acrylic acid portion has an affinity with the epoxy resin which is the matrix resin, the prepreg is cured. The mechanical properties of the molded product obtained by molding are usually such that the interlaminar shear strength is 5 to 20 kgf / mm 2 , and the bending strength is 100 to 30.
0 kgf / mm 2 , flexural modulus 10-30 tf / mm
2 and so on.

【0038】さらにエチレン共重合体樹脂粒子は、ポリ
イミド樹脂粒子などのいわゆるエンジニアリングプラス
チック製の粒子よりも弾性率が低いため、対数減衰率が
通常0.05〜0.5の制振性に優れた成形体を得るこ
とができる。
Furthermore, since the ethylene copolymer resin particles have a lower elastic modulus than so-called engineering plastic particles such as polyimide resin particles, the logarithmic decrement is usually 0.05 to 0.5 and excellent in damping property. A molded body can be obtained.

【0039】なお上述の層間剪断強度はASTM D2
344−84、曲げ強度、曲げ弾性率は3点曲げによる
JIS K7074−88に準拠して測定したものであ
り、制振性の測定は、JIS G0602制振鋼板の振
動減衰特性試験法の中の片端固定、打撃加振法に準拠し
ており、初期変位は手による加振で与えたものである。
以下の実施例においても同様である。
The above-mentioned interlaminar shear strength is ASTM D2.
344-84, bending strength, and bending elastic modulus are measured according to JIS K7074-88 by three-point bending, and the vibration damping property is measured in the vibration damping characteristic test method of JIS G0602 damping steel plate. It is based on the one-end fixation and impact vibration method, and the initial displacement is given by vibration by hand.
The same applies to the following embodiments.

【0040】[0040]

【実施例】以下に本発明について実施例を用いて具体的
に説明するが、本発明はこれによって制限されるもので
はない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0041】実施例1 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社製)60重量部にフェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂(エポトートYDPN638:東
都化成社製)40重量部、ジシアンジアミド4重量部お
よびDCMU6重量部を混合して混合樹脂組成物を得
た。この混合樹脂組成物に、さらにエチレンアクリル酸
共重合体樹脂粒子(フロービーズEA−209、住友精
化社製)を添加し、その容量が50容量%になるように
調整した。この粒子混合マトリックス樹脂を、リバース
ロールコータを用いて離型紙上に塗布し、樹脂フィルム
を得た。次に、この樹脂フィルムを一方向に引き揃えた
炭素繊維(東レ( 株) 製T700)の上下から供給して
含浸し、繊維体積含有率60%のプリプレグを作製し
た。このプリプレグの単位面積当たりの炭素繊維量は1
90g/m2 、粒子を含んだマトリックス樹脂量は70
g/m2 であった。このプリプレグを一方向に積層し、
これをオートクレイブ中において、圧力7kg/cm
2 、130℃の条件下に2時間保持して積層板(CFR
P板)を得た。この積層板を25mm×260mmの片
持ち梁状とし、これに対して初期変位を与えた後の振動
減衰を非接触センサーで読みとり、得られた減衰曲線の
ピークを指数関数で近似し、対数減衰率を評価した。そ
の結果、対数減衰率は0.11であった。前記積層板の
物性を測定したところ、25℃における物性は、0°曲
げ強さが140kgf/mm2、0°曲げ弾性率が1
3.0tf/mm2 、層間剪断強さ(ILSS)が9k
gf/mm2 であった。
Example 1 Bisphenol A type epoxy resin (Epicoat 828:
60 parts by weight of Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) was mixed with 40 parts by weight of a phenol novolac type epoxy resin (Epotote YDPN638: manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), 4 parts by weight of dicyandiamide and 6 parts by weight of DCMU to obtain a mixed resin composition. Ethylene acrylic acid copolymer resin particles (FlowBeads EA-209, manufactured by Sumitomo Seika Chemical Co., Ltd.) were further added to this mixed resin composition, and the volume was adjusted to 50% by volume. This particle-mixed matrix resin was applied onto release paper using a reverse roll coater to obtain a resin film. Next, this resin film was supplied from the top and bottom of carbon fibers (T700 manufactured by Toray Industries, Inc.) aligned in one direction to impregnate them to prepare a prepreg having a fiber volume content of 60%. The amount of carbon fiber per unit area of this prepreg is 1
90 g / m 2 , the amount of matrix resin containing particles is 70
g / m 2 . Laminate this prepreg in one direction,
When this is autoclaved, the pressure is 7 kg / cm.
2 Hold at 130 ℃ for 2 hours, then laminate (CFR
P plate) was obtained. This laminated plate was made into a cantilever shape of 25 mm x 260 mm, the vibration damping after applying initial displacement to this was read by a non-contact sensor, and the peak of the damping curve obtained was approximated by an exponential function to logarithmic damping. The rate was evaluated. As a result, the logarithmic decrement was 0.11. When the physical properties of the laminate were measured, the physical properties at 25 ° C. were 0 ° bending strength of 140 kgf / mm 2 , 0 ° bending elastic modulus of 1
3.0tf / mm 2 , interlaminar shear strength (ILSS) 9k
gf / mm 2 .

【0042】比較例1 一方向プリプレグT700/#2500(トレカ:P3
052S−12)を一方向に積層し、これをオートクレ
イブ中で、圧力7kg/cm2 、130℃で2時間保持
して積層板(CFRP板)を作製した。前記プリプレグ
の繊維体積含有率は60%、単位面積当たりの炭素繊維
量は125g/m2 、樹脂量は62g/m2 であった。
この積層板について実施例と同様にして対数減衰率を測
定したところ、得られた対数減衰率は0.009であっ
た。またこの積層板の25℃における物性は、0°曲げ
強さが160kgf/mm2 、0°曲げ弾性率が15.
0tf/mm2 、層間剪断強さ(ILSS)が10kg
f/mm2 であった。
Comparative Example 1 Unidirectional prepreg T700 / # 2500 (Torayca: P3)
052S-12) was laminated in one direction, and this was held in an autoclave at a pressure of 7 kg / cm 2 and 130 ° C. for 2 hours to produce a laminated plate (CFRP plate). 60% fiber volume content of the prepreg, a carbon fiber weight per unit area of 125 g / m 2, the amount of the resin was 62 g / m 2.
When the logarithmic decay rate of this laminated plate was measured in the same manner as in the example, the logarithmic decay rate obtained was 0.009. The physical properties of this laminate at 25 ° C. are as follows: 0 ° bending strength is 160 kgf / mm 2 , 0 ° bending elastic modulus is 15.
0tf / mm 2 , interlaminar shear strength (ILSS) is 10kg
f / mm 2 .

【0043】比較例2 エチレンアクリル酸共重合体樹脂粒子に代えて、ポリア
ミド微粒子(オルガソール2002EDX、日本リルサ
ン社製、平均粒径8〜12μm)を用いた以外は、実施
例1と同様にしてプリプレグを作製し、積層板を得た。
この積層板について実施例1と同様にして対数減衰率を
測定したところ、対数減衰率は0.03であった。
Comparative Example 2 In the same manner as in Example 1 except that polyamide fine particles (Organsol 2002 EDX, manufactured by Nippon Rilsan Co., Ltd., average particle size 8 to 12 μm) were used in place of the ethylene acrylic acid copolymer resin particles. A prepreg was produced to obtain a laminated board.
When the logarithmic decay rate of this laminated plate was measured in the same manner as in Example 1, the logarithmic decay rate was 0.03.

【0044】このように、実施例1のプリプレグによる
積層板は、曲げ強さ、曲げ弾性率および層間剪断強さが
高く、比較例1のプリプレグによるFRPよりも極めて
優れた制振性を有することがわかる。また比較例2に比
べても、実施例1の積層板は良好な減衰率を有すること
がわかる。
As described above, the laminated plate made of the prepreg of Example 1 has high bending strength, bending elastic modulus and interlaminar shear strength, and has extremely excellent vibration damping property as compared with the FRP made of the prepreg of Comparative Example 1. I understand. Further, it can be seen that the laminated plate of Example 1 has a good attenuation rate as compared with Comparative Example 2.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプリプレ
グによれば、それによって成形したFRPの制振性を優
れたものとし、かつ物性も良好である。
As described above, according to the prepreg of the present invention, the FRP molded by the prepreg has excellent vibration damping properties and good physical properties.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 強化繊維と、これに含浸させた、エポキ
シ樹脂、その硬化剤および硬化促進剤の混合物と、この
混合物中に分布させたエチレン共重合体樹脂粒子とを具
備することを特徴とするプリプレグ。
1. A reinforcing fiber, a mixture of an epoxy resin, a curing agent thereof and a curing accelerator impregnated therein, and ethylene copolymer resin particles distributed in the mixture. Prepreg to do.
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