JPH09227700A - 繊維強化複合材料の製造方法 - Google Patents

繊維強化複合材料の製造方法

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JPH09227700A
JPH09227700A JP8033462A JP3346296A JPH09227700A JP H09227700 A JPH09227700 A JP H09227700A JP 8033462 A JP8033462 A JP 8033462A JP 3346296 A JP3346296 A JP 3346296A JP H09227700 A JPH09227700 A JP H09227700A
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JP
Japan
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fiber
prepreg
epoxy resin
composite material
temperature
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JP8033462A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Izumi
弘行 泉
Hiroyuki Takagishi
宏至 高岸
Shinya Fujioka
信也 藤岡
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】低温で硬化し、さらには低温で速硬化するプリ
プレグを用いた繊維強化複合材料を得るに際して、得ら
れるFRPに熱歪みによる曲りや、補強材や装飾の配置
の乱れ、強化繊維の配列の乱れ等の成形不良を防止す
る。 【解決手段】(A)強化繊維、(B)エポキシ樹脂、お
よび(C)(B)との反応開始温度が40〜80℃であ
る窒素原子含有化合物からなるプリプレグを、40〜1
00℃の範囲にある温度T1 で0.2〜1.5時間加熱
した後、T1 より15〜40℃高い温度T2 で加熱する
ことを特徴とする、繊維強化複合材料の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は繊維強化複合材料
(FRP)用プリプレグの成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】エポキシ樹脂はその優れた機械的特性を
生かし各種産業分野に広く使用されている。特に炭素繊
維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維とマトリ
ックス樹脂からなる複合材料にはエポキシ樹脂が多く使
用されている。
【0003】強化繊維にマトリックス樹脂を含浸させた
プリプレグに要求される諸特性としては、成形品の物性
が優れていることはもちろんであるが、同時に室温でで
きる限り可使時間が長く、かつ硬化温度が低く硬化速度
が速いことが挙げられる。
【0004】一般に、プリプレグに用いられるマトリッ
クス樹脂は、比較的高温(例えば120〜180℃)で
硬化するものが多い。
【0005】一般に、エポキシ樹脂は高温になると低粘
度となるため、高温時の粘度が低すぎると大型で肉厚の
成形品を成形する場合などに、樹脂が不必要に流れすぎ
強化繊維の乱れや寸法精度が悪くなるなどの問題が生じ
る。特に、硬化に要する時間が長い場合には、その現象
はより顕著に現れる。
【0006】また、プリプレグの成型温度が高過ぎる
と、得られるFRPに熱歪による反りが発生しやすい。
これは、FRP製品の成形不良、品位不良となり、歩留
まりを悪化させる。
【0007】さらに、プリプレグには、得られるFRP
を補強したり、FRPの外観を装飾したりすることを目
的として、その層間や外層に金属繊維、熱可塑性樹脂、
無機材料などの補強物や、粉体、繊維などの装飾材を付
加する場合がある。そのような場合、成形時に高い温度
を用いたり、または硬化の進行によって硬化物の形態が
固定するまでに長い時間がかかるようなプリプレグで
は、成形温度が上昇して成形物の形態が固定するまでの
間に樹脂が流れ出してしまい、補強材や装飾材料の配置
が乱れたり、強化繊維の配列が乱れるという問題が生じ
やすい。
【0008】特開昭63−37137号公報には、ビス
フェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂および/またはその変性エポキシ樹脂からな
るエポキシ樹脂組成物100重量部にポリビニルホルマ
ール系樹脂を融解混合し、さらに硬化剤ジシアンジアミ
ドおよび/または尿素誘導体を混合した樹脂組成物を補
強繊維に含浸して得られるプリプレグが開示されている
が、このようなプリプレグを硬化する場合にもかなり高
い温度(例えば120〜180℃)を要し、前記した問
題点を避けることができなかったのが実情である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決すること、すなわち、従来に比べ低温で硬化し、
さらには低温で速硬化するプリプレグを用いてFRPを
得るに際して、得られるFRPに熱歪みによる曲りや、
補強材や装飾の配置の乱れ、強化繊維の配列の乱れ等の
成形不良を防止し得るFRPの製造方法を提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、次の構成を有
する。すなわち、次に示す成分(A)、(B)および
(C)からなるプリプレグを、40〜100℃の範囲に
ある温度T1 で0.2〜1.5時間加熱した後、T1
り15〜40℃高い温度T2 で加熱することを特徴とす
る、繊維強化複合材料の製造方法。
【0011】(A)強化繊維 (B)エポキシ樹脂 (C)(B)との反応開始温度が40〜80℃である窒
素原子含有化合物
【0012】
【発明の実施の形態】本発明について以下詳細に説明す
る。
【0013】本発明に用いる成分(A)としては、炭素
繊維、黒鉛繊維、芳香族ポリアミド繊維、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、ポリエチレン繊
維等が挙げられる。特に比強度、比弾性率の優れる炭素
繊維が好ましく用いられる。各繊維2種類以上選ぶこと
もできる。成分(A)の形態としては、プリプレグの製
造に使われるものでよく、ミルドファイバー、チョップ
ドファイバー、一方向繊維、繊維、織物、不織布等が挙
げらる。成分(A)の単糸断面形状は、丸断面、異形断
面等が挙げられる。このような炭素繊維としては、例え
ば、トレカ(商標)T300B、トレカ(商標)T70
0SC(東レ(株)製)等が使用できる。
【0014】本発明に用いる成分(B)としては、分子
中に平均して一個より多いエポキシ基を有する化合物が
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全駆体とするエポキシ樹脂
が好ましい。例えば、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型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹
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などのノボラック型エポキシ
樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ト
リグリシジルアミノフェノール、テトラグリシジルキシ
レンジアミンなどのグリシジルアミン型エポキシ樹脂、
テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタンやトリ
ス(グリシジルオキシ)メタンなどのグリシジルエーテ
ル型エポキシ樹脂等、あるいはこれらを適宜組み合わせ
ることが好ましい。
【0015】この様なビスフェノール型エポキシ樹脂と
しては、例えば、ビスフェノールA型として、エピコー
ト828、エピコート1001、エピコート1004
(油化シェルエポキシ(株)製)やYD−128(東都
化成(株)製)、エピクロン840、エピクロン85
0、エピクロン855、エピクロン860、エピクロン
1050 (大日本インキ化学工業(株)製)、ELA
128(住友化学(株)製)、DER731(ダウケミ
カル社製)等、市販されているものが使用できる。ま
た、ビスフェノールF型として、エピクロン830(大
日本インキ化学工業(株)製)、エピコート827(油
化シェルエポキシ(株)製)等、市販されているものが
使用できる。
【0016】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(油化シェ
ルエポキシ(株)製)、DER485(ダウケミカル社
製)、EPN1138,EPN1139(チバガイギー
社製)等、市販されているものが使用できる。
【0017】本発明に用いる成分(C)は、前記エポキ
シ樹脂との反応開始温度が40〜80℃である窒素原子
含有化合物であり、硬化剤として作用する。成分(C)
としては、エポキシ基と反応し得る活性基を有する化合
物や重合触媒となる化合物を用いることができる。かか
る化合物としては、ジアミノジフェニルメタン、ジアミ
ノジフェニルスルフォンのような芳香族アミン、脂肪酸
アミン、イミダゾール誘導体、イミダゾール類とエポキ
シ化合物の反応物、尿素誘導体、グアニジン化合物、チ
オ尿酸付加アミン、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物
のようなガルボン酸無水物、ガルボン酸ヒドラジド、ガ
ルボン酸アミド、ポリフェノール化合物、ノボラック樹
脂、ポリメルカプタン、三フッ化ホウ素エチルアミン錯
体のようなルイス酸錯体等、あるいはこれらを適宜組み
合わせることが好ましい。特にグアニジン化合物、尿素
誘導体、またはイミダゾール類とエポキシ化合物の反応
物は本発明において好ましく用いられる。
【0018】グアニジン化合物としては、例えば、ジシ
アンジアミド(DICY)、テトラメチルグアニジン、
2,6−キシレニル−ピグアニド、O−トリルピグアニ
ド、ジフェニルグアニジン、ジ−O−トリルグアニジ
ン、1−O−トリルヒグアニド、アセトグアナミン、メ
ラミン、ベンゾグアナミンなどが挙げられる。一般的に
はジシアンジアミド(DICY)が硬化性、保存性の面
から好ましい。
【0019】また、尿素誘導体としては、例えば、N−
(3−クロロ−4−メトキシフェニル)−N,N´−ジ
メチル尿素、N−(4−クロロフェニル)−N,N´−
ジメチル尿素、N−(3−クロロ−4−エチルフェニ
ル)−N,N´−ジメチル尿素、N−(4−クロロフェ
ニル)−N,N´−ジプロピル尿素、N−(3−クロロ
−4−メチルフェニル)−N,N´−ジメチル尿素、N
−(3,4−ジクロロフェニル)N,N´−ジメチル尿
素(以下DCMUと略す)、N−(4−メチル−3−ニ
トロフェニル)−N,N´ジメチル尿素、N−(4−メ
トキシフェニル)−N,N´ジメチル尿素、N−(4−
クロロフェニル−カルバモイル)ピペリジン、N−(4
−クロロフェニル−カルバモイル)モルフォリンなどが
挙げられる。
【0020】また、イミダゾール類とエポキシ化合物の
反応物としては、エポキシ化合物として、一分子中に2
個以上のエポキシ基、好ましくはグリシジル基を有する
もので、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノール
F、カテコール、レゾルシノールなどの多価フェノール
または、グリセリンやポリエチレングリコールのように
多価アルコールとエピクロルヒドリンを反応させて得ら
れるポリグリシジルエーテル、p−オキシ安息香酸、β
−オキシナフトエ酸のようなヒドロキシカルボン酸とエ
ピクロルヒドリンを反応させて得られるグリシジルエス
テル、フタル酸、テレフタル酸のようなポリカルボン酸
から得られるポリグリシジルエーテルエステル、4,4
´−ジアミノジフェニルメタンやm−アミノフェノール
などから得られるグリシジルアミン化合物、さらにはエ
ポキシ化ノボラックやエポキシ化ポリオレフィンなどが
挙げられる。また、エポキシ化合物としては、前記した
ビスフェノール型エポキシ樹脂も用いられる。
【0021】これらのエポキシ化合物と反応させるのに
使用されるイミダゾール化合物としては、例えば、1−
(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル−2−メチ
ルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキ
シプロピル)−2−メチル−4−メチルイミダゾール、
1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル−2−メ
チルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキ
シプロピル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール、
1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2
−フェニルイミダゾリン、1−(2−ヒドロキシ−3−
ブトキシプロピル)−2−メチルイミダゾリン、2−
(ジメチルアミノメチル)フェノール、1−(2−ヒド
ロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−メチルイミダ
ゾールピペラジン等が挙げられる。
【0022】また、イミダゾール類とエポキシ化合物の
付加物と市販されているものも用いることができ、例え
ば、ノバキュア−HX3722、HX3721(旭化成
(株)製)、アミキュア−PN−23、PN−H(味の
素(株)製)などがある。
【0023】また、本発明の目的を損なわない限り、エ
ポキシ樹脂組成物の粘度を適度に高めて成形性を向上さ
せたり、複合材料の靭性を高める目的で熱可塑性樹脂や
エラストマー、無機材料を配合することができる。例え
ば、ポリビニルアセタール、ポリビニルホルマール、ポ
リアミド、ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリ
アミドイミド、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエス
テル、ニトリルゴム、エポキシ変性ゴム、ガラス、中空
ガラス、炭素等が挙げられる。
【0024】また、これらの硬化剤をマイクロカプセル
化したものも、プリプレグ保存安定性を高めるために、
適宜用いることができる。
【0025】前記(B)および(C)成分からなるエポ
キシ樹脂組成を、前記強化繊維に含浸することにより、
繊維強化複合材料の中間基材としてのプリプレグを得る
ことができる。
【0026】プリプレグの製造方法としては、エポキシ
樹脂組成物を加熱・加圧下で強化繊維に含浸する、いわ
ゆるホットメルト法、あるいは有機溶剤に溶解したエポ
キシ樹脂組成物の溶液を強化繊維に含浸後脱溶剤を行
う、いわゆるウエット法のいずれも適用することができ
る。ただし、本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、従
来に比べ低温、短時間で硬化しやすいため、プリプレグ
を製造するに際しては不必要に高い温度にエポキシ樹脂
組成物を晒さないようにすることが肝要である。例え
ば、ホットメルト法で強化繊維にエポキシ樹脂組成物を
含浸する場合には、比較的低い温度で行うことが望まし
い。
【0027】かかるプリプレグを必要に応じて積層して
後、加熱することによりエポキシ樹脂組成物を硬化す
る。プリプレグの形態は直接あるいは離型シート等を介
して間接的に型に接している等、型に依存していればよ
く、例えば、プリプレグを芯金に巻き重ねたもの、さら
にスリットテープを巻きつけたもの、雄雌部位からなる
成形型に挟まれたもの等が挙げられる。加熱の手段とし
ては、熱風、遠赤外線、熱伝導、高周波などの利用が挙
げられ、熱風式縦型硬化炉、熱盤プレス等が古くから使
用されている。
【0028】ここで、本発明においては、かかる加熱の
条件として、40〜100℃、好ましくは50〜80℃
の範囲にある温度T1 で0.2〜1.5時間、好ましく
は0.3〜1.2時間、より好ましくは0.5〜1.0
時間加熱(予備加熱)した後、T1 より15〜40℃、
好ましくは20〜30℃高い温度T2 でさらに加熱(第
1段目の後加熱)することが必要である。第1段目の後
加熱での加熱時間は0.1〜2時間、好ましくは0.2
〜1.5時間、より好ましくは0.3〜1.2時間であ
るのが良い。かかる加熱条件を採ることにより、加熱に
よる熱歪みによる成形物の曲りを防止することができ
る。予備加熱の温度が低すぎたり、予備加熱の時間が短
すぎるとエポキシ樹脂組成物の硬化反応が十分に進ま
ず、本発明の目的を達成することができない。また、予
備加熱の温度が高すぎると、エポキシ樹脂組成物の硬化
反応が進みすぎて、その後に第1段目の後加熱条件を上
記範囲として後硬化しても成形物に曲りが生じる。予備
加熱の時間を長く採るよりは、後硬化の加熱条件との組
み合わせで、成形にかける時間を短くすることが効率的
に成形物を得る上で重要である。なお、第1段目の後加
熱の後に、温度T2 より15〜40℃、好ましくは20
〜30℃高い温度T3 でさらに加熱(第2段目の後加
熱)したり、さらに、第2段目の後加熱の後に、温度T
3 より15〜40℃、好ましくは20〜30℃高い温度
4 でさらに加熱(第3段目の後加熱)すると本発明の
効果がより顕著に現れる。予備加熱につづく、後硬化の
ための加熱処理は、少なくとも1回行えばよいが、2〜
3回行うことが好ましい。
【0029】また、最終的な加熱温度は80℃以上、好
ましくは90℃以上、より好ましくは100℃以上であ
るのが良い。最終的な加熱温度がかかる下限に満たない
ときには、得られる繊維強化複合材料が所望のTgとな
らなかったり、未硬化の箇所が存在して複合材料の力学
特性が低下することがある。また、最終的な加熱温度は
通常180℃以下、好ましくは150℃以下、より好ま
しくは130℃以下、さらに好ましくは120℃以下で
ある。
【0030】また、プリプレグから繊維強化複合材料を
得る場合には、プリプレグを一旦、金型や芯材などの型
を用いて形状を固定しそのまま加熱して、最終的な加熱
処理を行う前に、型から成形物をはずす、いわゆる脱型
を行った後に、さらに加熱を行って複合材料となす場合
がある。こうすることにより型を繰り返し使用するとき
の回転率を高めることができるのである。かかる場合に
は、脱型に際しての成形物の圧縮破壊を防止し、脱型を
容易ならしめるため、成形物のガラス転移温度(以下、
Tgという)が80℃以下で検出されない程度か、また
は、Tgが100℃以下、好ましくは80〜100℃と
なった、予備加熱後または第1段目の後加熱後に脱型す
るのがよい。
【0031】なお、成形物のTgは、ASTM D34
18−82に従って測定することができる。
【0032】
【実施例】
(実施例1〜4、比較例1)エピコート(商標)828
(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、油化シェルエポキ
シ((株)製)を25重量%、2−(ジメチルアミノメ
チル)フェノールを25重量%、1−(2−ヒドロキシ
−3−フェノキシプロピル)−2−メチルイミダゾール
を10重量%、ピペラジン10重量%を100℃で約1
時間加熱して反応させ成分(C)を得た。以下、部数は
すべて重量部を表す。
【0033】エピコート(商標)828(油化シェルエ
ポキシ製)30部及びエピコート1001(油化シェル
エポキシ社製)70部からなるビスフェノールA型エポ
キシ樹脂混合物100部、硬化剤ジシアンジアミド5
部、硬化促進剤DCMU3部、成分(C)20部を60
℃に加温しながら均一に混練したのち、離型紙の上に5
0g/m2 のフィルム状に展延した。6000フィラメ
ントの炭素繊維トレカ(商標)T700SC(東レ
(株)製)を150g/m2 になるように一対のフィル
ムに挟み均一に引き揃え、加熱ローラーにより加圧して
炭素繊維を一方向に引き揃えプリプレグAを作成した。
【0034】プリプレグAを内側に3プライ、テーパー
付き芯金(先径4mm、元径12mm、芯金長1100
mm)に0゜方向に巻き付け、ポリオレフィン製スリッ
トテープを巻き付けたのち、熱風式縦型硬化炉を使用
し、表1および表3に示すごとく異なる条件で硬化させ
脱芯後、円筒状成形物を得た。また、成形後の不良率に
ついては、同じ傾斜をもつ2本の平行棒に円筒状成形物
を転がしたときの細径部の旋回を目視で観察し、曲りの
ない標準円筒状成形物と比べ明らかに異なれば曲りによ
る不良とし、成形品10本中の不良発生本数の百分率を
持って「不良率」とした。測定結果を表1および表3に
示す。実施例4では、予備加熱後に芯金を脱芯した際、
成形物の圧縮破壊が生じたが、脱芯することなく後硬化
を行うことにより、不良率、成形に必要な強度において
満足すべきものであった。
【0035】(実施例5〜8、比較例2)成分(C)と
してアミキュア(商標)PN−23(味の素(株)製)
を20重量部に換えて用いた以外は、実施例1〜4、比
較例1と同様にしてプリプレグAを作成した。プリプレ
グAを内側に3プライ、テーパー付き芯金(先径4m
m、元径12mm、芯金長1100mm)に0゜方向に
巻き付け、ポリオレフィン製スリットテープを巻き付け
たのち、熱風式縦型硬化炉を使用し表2および表3に示
すごとく異なる条件で硬化させ脱芯後、円筒状成形物を
得た。また、成形後の不良率については、同じ傾斜をも
つ2本の平行棒に円筒状成形物を転がしたときの細径部
の旋回を目視で観察し、曲りのない標準円筒状成形物と
比べ明らかに異なれば曲りによる不良とし、成形品10
本中の不良発生本数の百分率を持って「不良率」とし
た。測定結果を表2および表3に示す。実施例8では、
予備加熱後に芯金を脱芯した際、成形物の圧縮破壊が生
じたが、脱芯することなく後硬化を行うことにより、不
良率、成形に必要な強度において満足すべきものであっ
た。
【0036】表1〜3から明らかなように比較例1およ
び2のように予備加熱せずに110℃をこえる温度で熱
硬化させた場合成形後の不良率が高くなった。これに対
して、実施例1〜8は不良率、成形に必要な強度におい
て満足すべきものであった。
【0037】
【表1】
【表2】
【表3】 (実施例9、比較例3)エピコート(商標)828(ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ
((株)製)を25重量%、2−(ジメチルアミノメチ
ル)フェノールを25重量%、1−(2−ヒドロキシ−
3−フェノキシプロピル)−2−メチルイミダゾールを
10重量%、ピペラジン10重量%を100℃で約1時
間加熱して反応させ成分(C)を得た。
【0038】エピコート(商標)828(油化シェルエ
ポキシ製)30部及びエピコート1001(油化シェル
エポキシ社製)70部からなるビスフェノールA型エポ
キシ樹脂混合物100部、硬化剤ジシアンジアミド5
部、硬化促進剤DCMU3部、成分(C)20部を60
℃に加温しながら均一に混練したのち、離型紙の上に5
0g/m2 のフィルム状に展延した。6000フィラメ
ントの炭素繊維トレカ(商標)T700SC(東レ
(株)製)を150g/m2 になるように一対のフィル
ムに挟み均一に引き揃え、加熱ローラーにより加圧して
炭素繊維を一方向に引き揃えプリプレグAを作成した。
【0039】金属繊維(ステンレス、直径0.1mm)
を10cm間隔で上記の樹脂フィルム上にならべ、プリ
プレグBを作成した。
【0040】プリプレグAを内側に3プライ、プリプレ
グBを最表層に1プライ、テーパー付き芯金に0゜方向
に巻き付け、ポリオレフィン製スリットテープを巻き付
けたのち、熱風式縦型硬化炉を使用し、表4に示すごと
く異なる条件で硬化させ脱芯後、円筒状成形物を得た。
また、成形後の不良率については、硬化後の金属繊維の
配列を目視で観察し、硬化前のものと比べ明らかに異な
れば配列乱れによる不良とし、成形品10本中の不良発
生本数の百分率を持って「不良率」とした。測定結果を
表4に示す。
【0041】(実施例10、比較例4)成分(C)とし
てアミキュア(商標)PN−23(味の素(株)製)を
20重量部に換えて用いた以外は、実施例9、比較例3
と同様にしてプリプレグA、プリプレグBを作成した。
【0042】プリプレグAを内側に3プライ、プリプレ
グBを最表層に1プライ、テーパー付き芯金(先径4m
m、元径12mm、芯金長1100mm)に0゜方向に
巻き付け、ポリオレフィン製スリットテープを巻き付け
たのち、熱風式縦型硬化炉を使用し、表4に示すごとく
異なる条件で硬化させ脱芯後、円筒状成形物を得た。ま
た、成形後の不良率については、硬化後の金属繊維の配
列を目視で観察し、硬化前のものと比べ明らかに異なれ
ば配列乱れによる不良とし、成形品10本中の不良発生
本数の百分率を持って「不良率」とした。測定結果を表
4に示す。
【0043】表4から明らかなように比較例3および4
のように予備加熱を行わず110℃をこえる温度で熱硬
化させた場合成形後の不良率が高くなった。これに対し
て、実施例9、10はプリプレグの不良率において満足
すべきものであった。
【0044】
【表4】 (実施例11、比較例5)エピコート(商標)828
(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、油化シェルエポキ
シ((株)製)を25重量%、2−(ジメチルアミノメ
チル)フェノールを25重量%、1−(2−ヒドロキシ
−3−フェノキシプロピル)−2−メチルイミダゾール
を10重量%、ピペラジン10重量%を100℃で約1
時間加熱して反応させ成分(C)を得た。
【0045】エピコート(商標)828(油化シェルエ
ポキシ製)30部及びエピコート(商標)1001(油
化シェルエポキシ社製)70部からなるビスフェノール
A型エポキシ樹脂混合物100部、硬化剤ジシアンジア
ミド5部、硬化促進剤剤DCMU3部、成分(C)20
部を60℃に加温しながら均一に混練したのち、離型紙
の上に50g/m2 のフィルム状に展延した。600
0フィラメントの炭素繊維トレカ(商標)T700SC
(東レ(株)製)を100g/m2 になるように一対
のフィルムに挟み均一に引き揃え、加熱ローラーにより
加圧して炭素繊維を一方向に引き揃えプリプレグAを作
成した。
【0046】鱗粉(福田金属箔粉工業製)で上記の樹脂
フィルムを覆いプリプレグBを作成した。
【0047】プリプレグAを内側に3プライ、プリプレ
グBを最表層に1プライ、テーパー付き芯金(先径4m
m、元径12mm、芯金長1100mm)に0゜方向に
巻き付け、ポリオレフィン製スリットテープを巻き付け
たのち、熱風式縦型硬化炉を使用し、表5に示すごとく
異なる条件で硬化させ脱芯後、円筒状成形物を得た。ま
た、成形後の不良率については、硬化後の鱗粉の配置を
目視で観察し、鱗粉流れによる斑が明らかに認められれ
ば配置乱れによる不良とし、成形品10本中の不良発生
本数の百分率を持って「不良率」とした。測定結果を表
5に示す。
【0048】(実施例12、比較例6)成分(C)とし
てアミキュア(商標)PN−23(味の素(株)製)を
20重量部に換えて用いた以外は、実施例11、比較例
5と同様にしてプリプレグA、プリプレグBを作成し
た。
【0049】プリプレグAを内側に3プライ、プリプレ
グBを最表層に1プライ、テーパー付き芯金(先径4m
m、元径12mm、芯金長1100mm)に0゜方向に
巻き付け、ポリオレフィン製スリットテープを巻き付け
たのち、熱風式縦型硬化炉を使用し、表5に示すごとく
異なる条件で硬化させ脱芯後、円筒状成形物を得た。ま
た、成形後の不良率については、硬化後の鱗粉の配置を
目視で観察し、鱗粉流れによる斑が明らかに認められれ
ば配置乱れによる不良とし、成形品10本中の不良発生
本数の百分率を持って「不良率」とした。測定結果を表
5に示す。
【0050】表5から明らかなように比較例5および6
のように予備加熱を行わず110℃を越える温度で熱硬
化させた場合、成形後の不良率が高くなった。これに対
して、実施例11、12はプリプレグの不良率において
満足すべきものであった。
【0051】
【表5】
【0052】
【発明の効果】本発明によれば、従来に比べ得られるF
RPに熱歪みによる曲りや、補強材や装飾の配置の乱
れ、強化繊維の配列の乱れ等の成形不良を防止できる。
しかも歩留まりを改善し生産コストの逓減を進めること
ができるので経済的に有利である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次に示す成分(A)、(B)および(C)
    からなるプリプレグを、40〜100℃の範囲にある温
    度T1 で0.2〜1.5時間加熱した後、T1 より15
    〜40℃高い温度T2 で加熱することを特徴とする、繊
    維強化複合材料の製造方法。 (A)強化繊維 (B)エポキシ樹脂 (C)(B)との反応開始温度が40〜80℃である窒
    素原子含有化合物
  2. 【請求項2】プリプレグを温度T2 で加熱した後、T2
    より15〜40℃高い温度T3 でさらに加熱することを
    特徴とする請求項1記載の繊維強化複合材料の製造方
    法。
  3. 【請求項3】プリプレグを温度T3 で加熱した後、T3
    より15〜40℃高い温度T4 でさらに加熱することを
    特徴とする請求項2記載の繊維強化複合材料の製造方
    法。
  4. 【請求項4】プリプレグが下記の成分(D)をさらに含
    むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の
    繊維強化複合材料の製造方法。 (D)グアニジン化合物および/または硬化促進剤
  5. 【請求項5】成分(C)が、イミダゾール化合物とエポ
    キシ樹脂の反応物であることを特徴とする、請求項1〜
    4のいずれかに記載の繊維強化複合材料の製造方法。
  6. 【請求項6】成分(B)が、ビスフェノール型エポキシ
    樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂を含むことを特徴
    とする、請求項1〜5のいずれかに記載の繊維強化複合
    材料の製造方法。
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