JPS6044334A - 補強プリプレグ - Google Patents
補強プリプレグInfo
- Publication number
- JPS6044334A JPS6044334A JP15289983A JP15289983A JPS6044334A JP S6044334 A JPS6044334 A JP S6044334A JP 15289983 A JP15289983 A JP 15289983A JP 15289983 A JP15289983 A JP 15289983A JP S6044334 A JPS6044334 A JP S6044334A
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- JP
- Japan
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- fiber
- prepreg
- fibers
- milled
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は路特性を向上させたＤｒ規な一方向引揃え繊維
強化プリプレグに関する。
強化プリプレグに関する。
従来開発されて来た一方向引揃え織組強化プリプレグは
１炭素繊維、ガラス繊維、全芳香族ポリアミド繊維等の
一方向引揃え繊維にエポキシ樹脂、下節ポリエステル樹
脂等を始めとするマトリックス樹脂を含浸し、音４→４
ルイモゴルフシャフトや釣竿等の管状体成形用素拐とし
て・或いは航空機や自動車用（対械部品製造用素４′Ａ
１更には板はね素材として竣ｎた適性をイｊするものと
して利用されているか、このプリプレグは′８歎維方向
を一定として使用した場合、その成形物に、引揃え方向
に於て割れが生じ易いとｍＥ゛う欠点があった。
１炭素繊維、ガラス繊維、全芳香族ポリアミド繊維等の
一方向引揃え繊維にエポキシ樹脂、下節ポリエステル樹
脂等を始めとするマトリックス樹脂を含浸し、音４→４
ルイモゴルフシャフトや釣竿等の管状体成形用素拐とし
て・或いは航空機や自動車用（対械部品製造用素４′Ａ
１更には板はね素材として竣ｎた適性をイｊするものと
して利用されているか、このプリプレグは′８歎維方向
を一定として使用した場合、その成形物に、引揃え方向
に於て割れが生じ易いとｍＥ゛う欠点があった。
そこでこのような欠点ｋ ｒｉｉ＋つたプリプレグの開
発も幾多試みられており、ガラス繊維感布とくに薄いス
クリムシートを貼り合わせる方法、不織布を貼り合せる
方法、又は非常に薄い一方向引揃えｋｌ、 ＆：強化プ
リプレグ全直文相層する方法などが試みらｎでおり、と
くにスクリムシートラ貼り合せたプリプレグシートはそ
の取扱い性が良好である利点が認められ、最近ではその
用途開発の巾が著しく広がっている。
発も幾多試みられており、ガラス繊維感布とくに薄いス
クリムシートを貼り合わせる方法、不織布を貼り合せる
方法、又は非常に薄い一方向引揃えｋｌ、 ＆：強化プ
リプレグ全直文相層する方法などが試みらｎでおり、と
くにスクリムシートラ貼り合せたプリプレグシートはそ
の取扱い性が良好である利点が認められ、最近ではその
用途開発の巾が著しく広がっている。
しかしながらこのようにして得られたプリプレグはｌｌ
ｔｆ強用として貼り合せ、又は極層に用いるスクリムシ
ート等の為［＋１ｄ品が車くなることと成形厚みか少な
からず増加１−るという欠点がＪｉｌ ｊ扮されている
。
ｔｆ強用として貼り合せ、又は極層に用いるスクリムシ
ート等の為［＋１ｄ品が車くなることと成形厚みか少な
からず増加１−るという欠点がＪｉｌ ｊ扮されている
。
本発明のプリプレグは、上記したような従来・のプリプ
レグが有する欠点を克服しがっ成形物の引］則え繊維方
向に沿う割れの発生を防止するものである。
レグが有する欠点を克服しがっ成形物の引］則え繊維方
向に沿う割れの発生を防止するものである。
本発明の要旨とするところは、靭１ｉＣｉ色浸した一方
向引揃え繊維層の少くとも片［１１１ＶＬ ｓ長さ０、
０２〜３關の炭素繊維集合体ＩＩを有する補強プリプレ
グにあり、樹脂含浸した一方向引１１（１えＳ＊、維と
長さθｔ）ｌ〜３酎の炭素繊維集合体が混在して層を形
成したプリプレグであっても差支えはない。
向引揃え繊維層の少くとも片［１１１ＶＬ ｓ長さ０、
０２〜３關の炭素繊維集合体ＩＩを有する補強プリプレ
グにあり、樹脂含浸した一方向引１１（１えＳ＊、維と
長さθｔ）ｌ〜３酎の炭素繊維集合体が混在して層を形
成したプリプレグであっても差支えはない。
図／に、不発Ｗノによるプリプレグの模式図を示Ｔ Ｃ
Ｉ Ｖ 中（’）はｈ）Ｆ型組を・（２）はプリプレグ
の一方向引揃え繊維層を、（３）は長さ０．０２〜３龍
の炭素繊維（以下１炭素１五′ξ維ミルドフアイバーと
称す。）の集合体層を４くず。Ｉ２ＩＩい）はＮ離型紙
と反対側に、図／ （Ｂ）は１Ｉｉｔｈ型机と一方向引
揃え繊維層との間にそれぞれ炭素繊維のミルドファイバ
ーを有する例を示している。
Ｉ Ｖ 中（’）はｈ）Ｆ型組を・（２）はプリプレグ
の一方向引揃え繊維層を、（３）は長さ０．０２〜３龍
の炭素繊維（以下１炭素１五′ξ維ミルドフアイバーと
称す。）の集合体層を４くず。Ｉ２ＩＩい）はＮ離型紙
と反対側に、図／ （Ｂ）は１Ｉｉｔｈ型机と一方向引
揃え繊維層との間にそれぞれ炭素繊維のミルドファイバ
ーを有する例を示している。
炭素繊維ミルドファイバーは理想的には一方向引揃えｆ
＆、維の秘く維万同と直角に配列しているものが良いが
、ランダム配列でも元号成形物の引掬え繊維方向に沿う
ｉｊＵ ＩＩＬを防止することが出来る。
＆、維の秘く維万同と直角に配列しているものが良いが
、ランダム配列でも元号成形物の引掬え繊維方向に沿う
ｉｊＵ ＩＩＬを防止することが出来る。
但し炭素繊維ミルドファイバ一層における炭素繊維の目
付（７ｍ１当りの繊維止置）は、小さ過ぎると、はとん
ど効果がなく、２り７ｍ”以上、好ましくはｋ ９Ａｎ
’以上が必要である。
付（７ｍ１当りの繊維止置）は、小さ過ぎると、はとん
ど効果がなく、２り７ｍ”以上、好ましくはｋ ９Ａｎ
’以上が必要である。
ミルドファイバーの長さは、ｏＯコ〜３１ＩＩＩが適当
であり、好ましくは０． ＯＩＩ〜コ龍が良い。
であり、好ましくは０． ＯＩＩ〜コ龍が良い。
長さ０．０２ ｍ未満であると、成形物中で炭素繊維の
引張り強度が充分発揮出来ず、又３．０ ｍｍより大き
いとミルドファイバーが互に車なり、交絡し合う確率が
大きくなり実質上、成形後ミルドファイバ一層の厚みが
厚くなってしまい本発明の目的にそぐわなくなる。
引張り強度が充分発揮出来ず、又３．０ ｍｍより大き
いとミルドファイバーが互に車なり、交絡し合う確率が
大きくなり実質上、成形後ミルドファイバ一層の厚みが
厚くなってしまい本発明の目的にそぐわなくなる。
炭素繊維ミルドファイバー１２の４ＮＩ ＩＩは含翁率
はミルドファイバーが脱落しない程度以上であれば、成
形時に一方向引１ｊｉ１＋醸維層に含有される樹脂の移
動によって補われるので特に制限はない。
はミルドファイバーが脱落しない程度以上であれば、成
形時に一方向引１ｊｉ１＋醸維層に含有される樹脂の移
動によって補われるので特に制限はない。
本発明のプリプレグのＮ ａは、例えは次の方法によっ
て行われる。
て行われる。
一方向引１ｉｊｉｊえに維強化プリプレグの表面に炭素
繊維ミルドファイバーをランダムに必要とする目付分だ
けを散在させ、しかる仮ＩＩＵ熱ニップロール等で田沼
させる方法、あるいはＩＩＩＭ型紙上ニ末工さｎ ７ｍ
マトリックス＆ Ｉｉｈフィルム上に、ミルドファイバ
ーを散在させ、この仙腸フィルム上に一方向引揃え！７
＜維を合体させしかる後、加熱ニップロール等で一方向
引（１１すえ繊維中へ樹脂含浸を施こす方法などが拳げ
られる。
繊維ミルドファイバーをランダムに必要とする目付分だ
けを散在させ、しかる仮ＩＩＵ熱ニップロール等で田沼
させる方法、あるいはＩＩＩＭ型紙上ニ末工さｎ ７ｍ
マトリックス＆ Ｉｉｈフィルム上に、ミルドファイバ
ーを散在させ、この仙腸フィルム上に一方向引揃え！７
＜維を合体させしかる後、加熱ニップロール等で一方向
引（１１すえ繊維中へ樹脂含浸を施こす方法などが拳げ
られる。
又戻素繊維ミルドファイバーケ所定損、予めマトリック
ス樹脂中Ｑこ分散さセでおき、こり研脂を離型紙上に塗
工させてしスフ）る俊、一方向用１ｉｉｉｉえ繊維と合
体させて加熱二ツブロール等で一方向引揃え繊維中に樹
ＩＩｉ、４を含浸する方法も採用することが可能である
□ 〔イ乍 用〕 以上の種にして装造した本発明による効果を図、２ ｖ
ｃよって′ＢＭ則する。
ス樹脂中Ｑこ分散さセでおき、こり研脂を離型紙上に塗
工させてしスフ）る俊、一方向用１ｉｉｉｉえ繊維と合
体させて加熱二ツブロール等で一方向引揃え繊維中に樹
ＩＩｉ、４を含浸する方法も採用することが可能である
□ 〔イ乍 用〕 以上の種にして装造した本発明による効果を図、２ ｖ
ｃよって′ＢＭ則する。
図λ（Ａ）は本つ６明のプリプレグを一方向ＶＬＣ札′
Ｌ１・？ンした槓Ｉｖ板の４菫維方向に対し１１角の曲
げＩ心力を加えた場合、又の）はミルドファイバーＩＷ
？： イ」Ｌない一万同引（ｉすえプリプレグ全−方
向に極層した積層板に同様曲げ屈Ｎ力を加えた場合に想
定される模式図を示す。
Ｌ１・？ンした槓Ｉｖ板の４菫維方向に対し１１角の曲
げＩ心力を加えた場合、又の）はミルドファイバーＩＷ
？： イ」Ｌない一万同引（ｉすえプリプレグ全−方
向に極層した積層板に同様曲げ屈Ｎ力を加えた場合に想
定される模式図を示す。
図コ中（３）はミルドファイバー１！Ｊ ’ｒ−、（２
） Ｇ；ｉ一方向用］０１え繊維層を示す。図２囚では
最夕日・、９の変形に７１し・薄い炭素繊維ミルドファ
イバ一層がクラックの発生全防止するが・φ）のミルド
ファイバ一層を有しない通常の一方向引揃え繊維強化積
層板では、最夕８部から樹脂にクランクを生じ比較的弱
い曲げ応力で破断に至ってしまう。
） Ｇ；ｉ一方向用］０１え繊維層を示す。図２囚では
最夕日・、９の変形に７１し・薄い炭素繊維ミルドファ
イバ一層がクラックの発生全防止するが・φ）のミルド
ファイバ一層を有しない通常の一方向引揃え繊維強化積
層板では、最夕８部から樹脂にクランクを生じ比較的弱
い曲げ応力で破断に至ってしまう。
ミルドファイバーとして用いる炭素繊維は通常、直径７
〜９μのものを用いるが、Ｓμ以下の極細繊度炭素繊維
を使用すると、樹脂とミルドファイバーの接層面積が増
加するため、同じ目付のはを用いてもその効果は非常に
大きいものとなる。
〜９μのものを用いるが、Ｓμ以下の極細繊度炭素繊維
を使用すると、樹脂とミルドファイバーの接層面積が増
加するため、同じ目付のはを用いてもその効果は非常に
大きいものとなる。
さらに直径が小さい炭素繊維ミルドファイバーを使用し
た場合には図３に示した如く一成形？内において、ミル
ドファイバー（ダ）が一方向引揃え繊維層（Ｓ）へ入り
込み一方向引１ｉｉｉｉえ繊維層間のずれ、すなわち層
間せん〜「破珈をしにくくするため結果として、層間せ
んＦａｔ強度が向上する。
た場合には図３に示した如く一成形？内において、ミル
ドファイバー（ダ）が一方向引揃え繊維層（Ｓ）へ入り
込み一方向引１ｉｉｉｉえ繊維層間のずれ、すなわち層
間せん〜「破珈をしにくくするため結果として、層間せ
んＦａｔ強度が向上する。
もちろん直径Ｓμ以上の炭素繊維ミルドファイバーであ
っても、一方向引揃え繊維との混在する層を設けるよう
に工夫すれは同様の効果を挙げることは可能である〇 以下に本発明による実施例を示す。
っても、一方向引揃え繊維との混在する層を設けるよう
に工夫すれは同様の効果を挙げることは可能である〇 以下に本発明による実施例を示す。
実施例１
４ｊｌ目句ｉＪ、ｔり／ｍ′＆Ｉ脂含有率、？ ｓ （
ｗｔ％）の一方向引揃え炭素極細プリプレグシート上に
最大長０．ｌｊ属、最小長０．０７朋、平均長Ｏ，ＯＳ
闘の炭素繊維ミルドファイバーを目付約！； ９／ｎｉ
’及び１０り／ｌｎ’に均一に敵在せしめ、しかる後大
型ホットプレスでプレス渦層９０ＣＳＦｆ力１ｋｇ ／
ｃ＋＋！の条件で圧着させ、本発明によるミルドファ
イバー？＋１７強プリプレグを二柚作成した。なおマト
リックス他層としてはエポキシ樹１１Ｕｉを用いた。
ｗｔ％）の一方向引揃え炭素極細プリプレグシート上に
最大長０．ｌｊ属、最小長０．０７朋、平均長Ｏ，ＯＳ
闘の炭素繊維ミルドファイバーを目付約！； ９／ｎｉ
’及び１０り／ｌｎ’に均一に敵在せしめ、しかる後大
型ホットプレスでプレス渦層９０ＣＳＦｆ力１ｋｇ ／
ｃ＋＋！の条件で圧着させ、本発明によるミルドファ
イバー？＋１７強プリプレグを二柚作成した。なおマト
リックス他層としてはエポキシ樹１１Ｕｉを用いた。
このプリプレグを一方向ＶＣ／ ７層積層し、所足の条
件で成形した平板より、繊維方向を長手方向にしてθ０
方同曲げ（Ｆ、ＳＯ２）試片と層ＢｊＪせん断強度（Ｉ
ＬＳＳ）測定用試片を又、引掬え（駅維方向と直角方向
を長手方向とした曲げ（ＦＳ９０°）試片全駒り出した
。
件で成形した平板より、繊維方向を長手方向にしてθ０
方同曲げ（Ｆ、ＳＯ２）試片と層ＢｊＪせん断強度（Ｉ
ＬＳＳ）測定用試片を又、引掬え（駅維方向と直角方向
を長手方向とした曲げ（ＦＳ９０°）試片全駒り出した
。
表７にこれら試片の測定結果及び７層当りの厚みを示し
た。又、比較のためミルドファイバーのない同じ一方向
引揃えプリプレグの同積層数の積層板で同様の測定を行
なった測定結果を示した。測定条件は次の辿りである。
た。又、比較のためミルドファイバーのない同じ一方向
引揃えプリプレグの同積層数の積層板で同様の測定を行
なった測定結果を示した。測定条件は次の辿りである。
ＦＳｏｏ 試験片形状 巾ｔｏ闘×長さ１００闘（長手
方向と引（ｉｉｉｔ 、を繊維方向が一致） 試験条件 三点曲げ、スパン長ｇｏ闘 ノーズ及びサポートのＲ１ ／インチ クロスヘッド スピード２蔀／ ｍ１ｎ ＦＳ９θ０ 試験片形状 ＦＳθ０に同じ、但し長手方
向は引揃え繊維方向と直 角 試験条件 ＦＳＯ０ＶＣ同じ ＩＬＳＳ 試験片形状 １１］／’０ＩＩＩＸ長さ１２
ｍｍ（長手方向と引ｆ＋ｉｉｉえ繊維方 向と一致〕 試験条件 三点曲げ、ショートビーム 法、スパン長１０ｍ、ノー ズ及びサポートのＲＸ 各 インチ クロスへッドスビ 一ド２ Ｒｘ／ ｍｉｎ 表 ／ ミー 通 表／からｉＪ］らかな４コくに、ミルドファイバー抽強
プリプレグではミルドファイバーを含まないプリプレグ
に比較してＦｓｑｏｏか２ Ｖａ ｔｊＵ ？ｍ向上し
た。しかもＦＳＯｏやＩＬＳＳ もはとんど遜色はなか
った□ 〔りら明の効果〕 本発明によるｆ１１１強プリプレグは上記した１ｌＴｌ
り成形物での魁（維方向に沿う割ｎの発生を抑えること
が出来るため、例えば図ダの如き俗状成形体に利用すれ
は、軽ｔｉｔでしかもつぶし強度か向上したすぐれた釣
１４−等の製品を得ることができる。
方向と引（ｉｉｉｔ 、を繊維方向が一致） 試験条件 三点曲げ、スパン長ｇｏ闘 ノーズ及びサポートのＲ１ ／インチ クロスヘッド スピード２蔀／ ｍ１ｎ ＦＳ９θ０ 試験片形状 ＦＳθ０に同じ、但し長手方
向は引揃え繊維方向と直 角 試験条件 ＦＳＯ０ＶＣ同じ ＩＬＳＳ 試験片形状 １１］／’０ＩＩＩＸ長さ１２
ｍｍ（長手方向と引ｆ＋ｉｉｉえ繊維方 向と一致〕 試験条件 三点曲げ、ショートビーム 法、スパン長１０ｍ、ノー ズ及びサポートのＲＸ 各 インチ クロスへッドスビ 一ド２ Ｒｘ／ ｍｉｎ 表 ／ ミー 通 表／からｉＪ］らかな４コくに、ミルドファイバー抽強
プリプレグではミルドファイバーを含まないプリプレグ
に比較してＦｓｑｏｏか２ Ｖａ ｔｊＵ ？ｍ向上し
た。しかもＦＳＯｏやＩＬＳＳ もはとんど遜色はなか
った□ 〔りら明の効果〕 本発明によるｆ１１１強プリプレグは上記した１ｌＴｌ
り成形物での魁（維方向に沿う割ｎの発生を抑えること
が出来るため、例えば図ダの如き俗状成形体に利用すれ
は、軽ｔｉｔでしかもつぶし強度か向上したすぐれた釣
１４−等の製品を得ることができる。
図１は本発明のプリプレグ、図２い）は本発明プリプレ
グ槓層板、中）は比較例プリプレグ槓ｊ付＆島図３は極
細炭素繊維ミルドファイバーが繊維層へ入りこんだ本発
明のプリプレグの各栓弐図、図グは本発明のプリプレグ
からなる怜・状槁ハ４体例を示す。 （１） 離型紙 （２） 一方向例ｊｉｉｉえ繊維層 （３） ミルドファイバーの集合体１’７（１）極細炭
訛繊維ミルドファイバー （５） 一方向引徊え繊維層
グ槓層板、中）は比較例プリプレグ槓ｊ付＆島図３は極
細炭素繊維ミルドファイバーが繊維層へ入りこんだ本発
明のプリプレグの各栓弐図、図グは本発明のプリプレグ
からなる怜・状槁ハ４体例を示す。 （１） 離型紙 （２） 一方向例ｊｉｉｉえ繊維層 （３） ミルドファイバーの集合体１’７（１）極細炭
訛繊維ミルドファイバー （５） 一方向引徊え繊維層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 樹脂含浸した一方向引揃え繊維層の少くとも片
面に、長さθ０２〜Ｊａ＋の炭素繊維集合体層を有する
補強プリプレグ （コ） 樹脂含浸した一方向引揃えＮａ維と長さθ０．
２〜３Ｈの炭：ｇ繊維集合体が混在する層を有する特１
ｆｆＢＩＶ求の範１１Ｊｌ第１項記載の６１１強プリプ
レグ （３） 長さＯＯコ〜３龍の炭素繊維を分散させたマト
リック極脂金離型紙上に伍工し、しかる後一方向側１ｂ
すえ繊維を該樹脂上に合体させて佃ハｄ＠浸を行なった
特許請求の範囲第１項又は第二項記載の補強プリプレグ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15289983A JPS6044334A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 補強プリプレグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15289983A JPS6044334A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 補強プリプレグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044334A true JPS6044334A (ja) | 1985-03-09 |
Family
ID=15550564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15289983A Pending JPS6044334A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 補強プリプレグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044334A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63124126U (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-12 | ||
| US5028478A (en) * | 1986-12-25 | 1991-07-02 | Troy Industries, Inc. | Fiber reinforced composite materials having resin practice inter-layer zones |
| KR20140113636A (ko) * | 2011-12-26 | 2014-09-24 | 도레이 카부시키가이샤 | 탄소 섬유 기재, 프리프레그 및 탄소 섬유 강화 복합 재료 |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP15289983A patent/JPS6044334A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028478A (en) * | 1986-12-25 | 1991-07-02 | Troy Industries, Inc. | Fiber reinforced composite materials having resin practice inter-layer zones |
| JPS63124126U (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-12 | ||
| JPH0532289Y2 (ja) * | 1987-02-06 | 1993-08-18 | ||
| KR20140113636A (ko) * | 2011-12-26 | 2014-09-24 | 도레이 카부시키가이샤 | 탄소 섬유 기재, 프리프레그 및 탄소 섬유 강화 복합 재료 |
| EP2799470A4 (en) * | 2011-12-26 | 2015-08-26 | Toray Industries | CARBON FIBER BASE, PREPREG, AND CARBON FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL |
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