JPS63168438A - プリプレグ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、寸法安定性に優れ、特にハニカムサンドイッ
チパネルに適用した場合のパネルの反りや該パネルから
の剥離を防止するプリプレグに関する。

〔従来の技術〕

従来、プリプレグは、ガラス繊維や炭素繊維などからな
る繊維基材にＢステージ状態の樹脂組成物を含浸させて
構成されている。

しかし、このようなプリプレグをハニカムコアの両面に
上面と下面に織組織の違うプリプレグを積層して加熱、
硬化処理し、ハニカムサンドイッチパネルなどの製品に
すると、その製品に反りが発生し、経時的にプリプレグ
が剥離してくるという欠点があった。

本発明者らは、上記問題について種々検討した結果、上
述した反りや剥離は、プリプレグが加熱硬化されるとき
の熱収縮に原因があることを見出した。すなわち、ハニ
カムコアの面には多数の尖った六角形縁部が組み合わさ
れて形成されており、このような面に対してプリプレグ
の軟らかい樹脂が押圧されて食い込み、この食い込み状
態で加熱硬化されると、樹脂が収縮する過程で、六角形
縁部を両方向に引きずり、ハニカムパネルに歪みを与え
るようになる。これが最終のハニカムサンドインチパネ
ルなどの製品になったときに反りを発生し、また使用中
におけるプリプレグの剥離現象になって現れるものと思
われる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ハニカムパネルに積層体する場合であ
っても、上記反りや剥離の問題を解消した、優れた接着
性を有するプリプレグを提供するにある。

〔発明の構成〕

このような本発明の目的は、 反応率が７０％以上のＢステージ化状態の樹脂を含有す
る繊維基材の少なくとも片面に、反応率が２０〜６０％
の範囲内であるＢステージ化された樹脂層を形成してな
るプリプレグによって達成することができる。

本発明の特徴の一つは、繊維基材中に含浸させる樹脂の
Ｂステージ化状態を一般のプリプレグにおける樹脂より
も反応率の進んだ剛性の高いものにし、７０〜９０％の
範囲内であるようにすることである。さらにこの樹脂を
含浸せしめた繊維基材の少なくとも片面には、反応率が
上記含浸樹脂の反応率よりも低く、２０〜７０％の範囲
内である若干の流動性を有するＢステージ化状態の樹脂
層を設けたことにある。

ここで、上記反応率は、次の測定方法にしたかって、測
定された値である。

反応率（χ）の測定方法： 示差走査型熱量計（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａ
ｎｎｉｎｇＣａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ　：　ＤＳＣ）を使
用する方法、すなわち、上記ＤＳＣを使用し、当該熱硬
化性樹脂を等速昇温で硬化させた時に発生する全発熱量
（Ｈ，）を求め、他方、反応の加熱温度と時間を適宜変
更して、同様にＤＳＣを用いてその発熱！　（Ｈ）を測
定し、次式にしたがって反応率（％）を算出した。

反応率（％”）＝　（Ｈ／ＨＲ）Ｘ１００上述した本発
明のプリプレグをハニカムコアの片面または両面に積層
させて加熱硬化するときは、繊維基材に含浸された樹脂
は反応率の高いＢステージ状態であって硬度や剛性が高
いため、ハニカムコアの面に押圧されても尖った六角形
縁部に食い込むことはない。したがって、この繊維基材
に含浸した樹脂が加熱硬化の過程でハニカムパネルを面
方向に引きずり、歪みを与えるようになることはない。

一方、プリプレグ表面におけるＢステージ化反応率の高
い、かつ粘度の小さい樹脂層は、ハニカムコアの六角形
縁部に付着して接着剤としての役目を果たしつつ硬化さ
れることになる。したがって、ハニカムコアに積層され
て加熱硬化され、サンドインチパネル等の製品にしても
反りを発生することはなく、また使用過程におけるプリ
プレグの剥離なども発生しない。

したがって、本発明において、繊維基材に含有される樹
脂の反応率は７０％よりも小さいと、本発明のプリプレ
グを用いて得られる製品の寸法安定性が低下し、反りを
発生したり、プリプレグ層の剥離を生ずるため好ましく
ない。他方、繊維基材の表面の樹脂層の反応率が６０％
よりも大きいと、接着性が低下し、剥離し易くなるので
、好ましくない。逆に、反応率が２０％よりも小さいと
、粘度が小さくなり過ぎるため、樹脂が流動して表面に
露出し易く、また膜厚の薄い樹脂層の形成が困難になる
など、得られるプリプレグそのものの取扱い性が悪（な
るので好ましくない。

繊維基材に含浸させる樹脂と表面に薄膜状に塗布する樹
脂とは、同一種類であることが好ましいが異なった種類
の樹脂を使用してもよい。

このような熱硬化性樹脂の例としては、たとえば、エポ
キシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系
樹脂等がある。

上記含浸樹脂の繊維基材に対する含浸型としては、プリ
プレグの用途、目的により相違するが、通常繊維基材重
量当たり２０〜５０重量％の範囲内がよい。

また、表面に設ける樹脂層の厚さは、特に限定されるも
のではないが、０．０２〜０．ＩＯ・ｍｍの範囲内で選
択するのがよい。

本発明のプリプレグの製造法としては、特に限定される
ものではなく、たとえばガラス繊維、アラミド繊維、炭
素繊維などの繊維基材に、未硬化の樹脂を含浸させ、そ
れを前記範囲内の反応率までＢステージ化する。次いで
得られたシートの少なくとも片面に反応率の低い樹脂液
をローラなどにより塗布することによって得ることがで
きる。

第１図は本発明のプリプレグを示すもので、このプリプ
レグ１は繊維基材２にＢステージ化反応率の大きい樹脂
３を含浸し、その片面または両面（第１図の実施例では
両面）にＢステージ化反応率の小さい樹脂の樹脂層４を
塗布形成することにより構成されている。樹脂３のＢス
テージ化状態は、前述したように、７０％以上であり、
また、樹脂層４の樹脂のＢステージ化状態は反応率が２
０〜６０％の範囲にしである。

このようなプリプレグをハニカムコアに積層させてハニ
カムサンドイッチパネルを製作するには、第２図に示す
ように行う。

第２図のハニカムサンドイッチパネルでは、プリプレグ
の片面だけに薄膜状樹脂層４を設けられたものが２枚使
用され、加熱硬化前にこれらプリプレグ１．１がそれぞ
れハニカムコア５の両面に樹脂層４側を接着させるよう
に積層される。このようにプリプレグ１、■を接着した
ハニカムサンドインチパネルは通気性の袋体６の中に収
納され、その状態でオーブン７の中に入れられる。

上記ハニカムサンドイッチパネルをオーブン７に収納し
、加熱を行いながら袋体６から矢印Ａのように空気を吸
引すると、この袋体６はプリプレグ１をハニカムコア５
に向けて押圧する。

この押圧によって、粘度の低い樹脂層４はハニカムパネ
ル５の六角形縁部に密着して付着状態になるが、Ｂステ
ージ化反応率の高い含浸樹脂３は六角形縁部に食い込む
ことはない。したがって、加熱硬化が進んで最終製品に
なっても、ハニカムサンドインチパネルに反りを発生す
ることはなく、また使用中におけるプリプレグの剥離を
生ずることもない。

なお、本発明のプリプレグを構成する繊維基材としては
、特に限定されるものではなく、公知の各種基材が使用
できる。たとえば炭素繊維、ガラス繊維、芳香族ポリア
ミド繊維（“ケブラー”）などの補強効果に優れた各種
繊維からなる織布に代表される布帛がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、反りの少ない、しかも層間剥離のない
複合材料をうろことができる。特に、ハニカムコアと積
層してハニカムサンドイッチパネルを製作する場合に有
効である。また、本発明のプリプレグを表面の樹脂層が
Ｂステージ化反応率の低い樹脂から形成されているから
、接着剤を塗布しなくても、良好な接着性を有する。

〔実施例〕

繊維基材として、ガラス繊維製織布を使用し、エポキシ
系樹脂を３０重量％含浸させ、加熱等にて反応率が７０
％になるようにＢステージ化し、この樹脂含浸シートの
片面に厚さが約０゜Ｑ５ｍｍの反応率が５０％のＢステ
ージ化したエポキシ系樹脂を塗布してプリプレグを作製
した。

このプリプレグを芳香族ポリアミド製のハニカムコアの
両面に積層した後、第２図のような袋体に収納し、オー
ブン中で袋体を吸引しつつ、１２０℃で、１時間加熱硬
化して、一体化されたハニカムサンドインチパネルを得
た。

比較例として、ガラス繊維製織布にＢステージ化反応率
が５０％のエポキシ樹脂を含浸したプリプレグを作製し
、同様にハニカムサンドイッチパネルを作製した。これ
ら２種の複合材料の物性を測定し、その結果を表に示し
た。

（以下、余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプリプレグの１例を示すたて断面図
、第２図は本発明のプリプレグを使用してハニカムサン
ドインチパネルを作製するときの説明図である。 ｌ・・・プリプレグ、２・・・繊維基材、３・・・樹脂
、４・・・樹脂層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 反応率が７０％以上のＢステージ状態の樹脂を含有する
   繊維基材の少なくとも片面に、反応率が２０〜６０％の
   範囲内であるＢステージ化された樹脂層を形成してなる
   プリプレグ。