JPS646652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は補強用繊維のプリプレグ材料およびそ
の製法に関する。 〔従来の技術〕 炭素繊維その他の補強用繊維のプリプレグ材料
は機械的特性に優れ且つ軽量であるため航空機用
部品からスポーツ、レジヤー用品まで種々の用途
で用いられている。これらの補強用繊維のプリプ
レグ材料の製造において、両面剥離シートが広く
用いられている。例えば、炭素繊維の一方向プリ
プレグ材料の製造においては、一方向に互に平行
かつシート状に配列された炭素繊維に熱硬化性樹
脂を含浸させ、これに剥離シートを貼着するとと
もに樹脂を予備硬化する。繊維強化樹脂材料を製
造する場合には剥離シート貼着プリプレグ、すな
わちプリプレグ材料を任意の形に切断し、剥離シ
ートを除いて所定方向に所要枚数積層し、加熱し
て樹脂を硬化せしめる。このようなプリプレグ材
料の製造において使用されるシートには、一般に
次のような特性が要求される。(a)両面剥離性を有
するとともに、プリプレグに対して適当な仮着性
を示すこと。(b)プリプレグ材料の製造工程で遭遇
する熱に耐えること（例えばエポキシ樹脂含浸炭
素繊維一方向プリプレグの製造工程では100〜170
℃の熱に耐えること。換言すれば、熱収縮率が小
さく、耐熱寸法安定性がよいこと。(c)プリプレグ
の製造、加工工程および使用時における吸湿およ
び脱湿によつて変化しないこと。換言すれば、耐
湿寸法安定性がよいこと。 従来、補強用繊維のプリプレグ材料の製造工程
で用いられている両面剥離シートにおいて、上述
の緒要求を満足するものは知られていない。例え
ば、従来から広く用いられている両面剥離シート
として、クラフト紙と、このクラフト紙の両面に
形成された下塗層と、各下塗層の表面に形成され
た剥離剤層とからなるものが知られている。この
剥離シートは、吸湿し易く、吸湿および脱湿によ
る伸長および収縮が大きく、且つ、補強用繊維プ
リプレグ製造工程での緊張力解放時における収縮
も大きい。よつてプリプレグ製造作業性を低下せ
しめるとともに、プリプレグひいては最終の繊維
強化樹脂材料の品質に悪影響を及ぼす。 特開昭56―10532号公報には、60％の相対湿度
下で、絶乾状態の寸法に対し0.5％以下の伸びを
有する紙製剥離シートを用いた一方向プリプレグ
材料が提案されている。しかしながら、この公報
にはそのような耐湿寸法安定性のよい紙製剥離シ
ートの具体例は示されておらず、そして、発明者
らの検討結果では、従来耐湿寸法安定性がよいと
されている紙を用いても製造時にカールやチヤネ
リングの発生を避けるのは困難である。いずれに
せよ、従来の紙基材を用いた両面剥離シートに
は、特に耐湿寸法安定性に優れ、しかも剥離シー
トに要求される他の諸性質を兼備するものは見当
たらない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、上述の諸要求を満足し、特に
耐湿寸法安定性と耐熱寸法安定性に優る両面剥離
シートを用いて補強用繊維のプリプレグ材料を製
造することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、紙基材と該基材の両面に形成され
た剥離剤層とからなる両面剥離シートの片面上に
樹脂含浸繊維ウエブが仮着されてなる補強用繊維
プリプレグ材料の製造において、該両面剥離シー
ト融点150℃以上を有する高分子からなり且つ濡
れ指数30ダイン／cm以上を有する高分子フイルム
層が紙基材の両面に積層貼合されており、該高分
子フイルム層の両外側面に剥離剤層が形成された
ものを使用することによつて達成される。 本発明に係る補強用繊維のプリプレグ材料は、
両面剥離シートの片面上に樹脂含浸繊維ウエブが
仮着されたものである。ここで用いられる両面剥
離シートは、紙基材と該基材の両面に積層貼合さ
れた高分子フイルム層と、該高分子フイルム層の
外側面上に形成された剥離剤層とからなる。 添付図面は本発明のプリプレグの製造に用いる
両面剥離シートの代表的な一例を示す断面図であ
る。同図に示すように、紙基材１の両面に高分子
フイルム層２および２′が積層貼合され、さらに
それらの外側面上にそれぞれ剥離剤のコーテイン
グ層３および３′が形成されている。 本発明の両面剥離シートを構成する紙基材とし
てはプリプレグ製造工程で遭遇する熱（一般には
100〜170℃）に耐え、且つ吸湿寸法変化の大きく
ないものが好適である。一般には、坪量50〜150
ｇ／m²程度の上質紙、クラフト紙、晒クラフト
紙、グラシン紙、ロール紙などが用いられる。特
に、厚み0.05〜0.2mm程度の片艶晒クラフト紙は
吸湿伸びが小さいので好ましい。 紙基材の両面に貼着貼合される高分子フイルム
としては親水性ではなく且つプリプレグ製造工程
で遭遇する熱に耐えるものが用いられる。かかる
高分子フイルムとしては、融点150℃以上を有す
る高分子のフイルムが用いられ、具体例として
は、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、メチ
ルペンテン共重合体などの耐熱性ポリオレフイン
のフイルム、ポリエチレンテレフタレートフイル
ムポリ塩化ビニリデンフイルム、弗素樹脂フイル
ム、ポリヘキサメチレンアジパミドフイルム等が
挙げられる。これらの高分子フイルムは延伸配向
されたものであつても、未延伸のものであつても
よい。 紙基材の両面に高分子フイルムを貼合するに
は、フイルム形成性高分子物質を紙基材上に溶融
押出ラミネートする方法、および一旦フイルム状
に成形した高分子物質をウエツト法もしくはドラ
イ法によつて紙基材上にラミネートする方法など
によつて達成できる。 貼合された高分子フイルム層の両外側面上には
剥離剤のコーテイング層が形成される（通常、一
方の面に重剥離剤層、他方の面に軽剥離剤層が形
成される）。剥離剤のコーテイング層を形成する
に先立つて、高分子フイルム層をコロナ放電処理
する。コロナ放電処理自体は既知の方法によつて
行うことができる。 コロナ放電は処理フイルムの濡れ指数が30ダイ
ン／cm以上となるまで行う。より詳しくは、剥離
剤のコーテイング層を片面づつ形成する場合に
は、コーテイング処理時の熱履歴による反対面の
コロナ放電処理効果の減衰を考慮して、コロナ放
電処理は両面とともに一工程で濡れ指数が40ダイ
ン／cm以上、好ましくは45ダイン／cm以上となる
まで行う。また、剥離剤のコーテイング層を両面
一度に形成する場合には、コロナ放電処理は濡れ
指数が30ダイン／cm以上、好ましくは35ダイン以
上となるまで行えばよい。 両面に高分子フイルム層を形成した基材には剥
離剤コーテイング層を形成するが、一方の面に軽
剥離剤のコーテイング層、他方の面に重剥離剤の
コーテイング層を形成する。剥離剤としては常用
されるシリコーン系樹脂および長鎖アルキルアク
リレート重合体樹脂のような非シリコーン系樹脂
が用いれらる。剥離剤の適用量は重剥離層および
軽剥離層のいずれも0.3〜２ｇ／m²（固形分換算）
程度でよく、またコーテイングも常用される方法
に従つて行うことができる。 上述のように製造される両面剥離シートの一
面、特に重剥離剤コーテイング面に補強用繊維の
プリプレグを仮着して担持させる。 補強用繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、
金属繊維などの無機繊維、ならびに芳香族ポリア
ミド繊維、ポリアミドイミド繊維などの有機繊維
が用いられ、これらは単独使用してもよいし、２
種以上を組合せ用いてもよい。補強用繊維は、通
常一方向に引揃えたフイラメントストランドの形
態で適用するが、クロス状で適用することも可能
であり、クロスの厚さは0.05〜0.5mmが適当であ
る。プリプレグの製造に用いるフイラメントの繊
度、長さ、本数、適用形態などは格別限定される
ものではない。 プリプレグは上述のような補強用繊維にエポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フエノール樹
脂などの熱硬化性樹脂を含浸せしめて調製され
る。含浸処理は常法に従つて行えばよい。一般
に、一方向引揃えプリプレグの樹脂含有量は10〜
60重量％、好ましくは約30〜45重量％である。 〔発明の効果〕 本発明で用いる両面剥離シートは特に耐湿寸法
安定性および耐熱寸法安定性に優れている。従つ
て、この剥離シートの重剥離面に、炭素繊維一方
向プリプレグその他の補強繊維プリプレグを仮着
するように製造する工程において、剥離シートの
吸湿もしくは脱湿によつてカールまたはチヤネリ
ングを発生することがない。また、高分子フイル
ム層は耐熱安定性に優るためコロナ放電処理によ
り容易に濡れ指数の高いものとすることができ
る。よつて、品質の高いプリプレグが得られる。 以下、本発明を実施例についてより具体的に説
明する。 〔実施例〕 晒クラフト紙（坪量50ｇ／m²）にポリプロピレ
ン樹脂（三菱ノーブレンFL―25B：三菱油化(株)
製）をエキストルージヨンラミネート法により、
両面それぞれフイルム厚さ30μになるように貼合
せ、基材１とした。 別に上質紙（坪量64ｇ／m²）にポリエステルフ
イルム（厚さ12μ）をアクリル系接着剤により、
ウエツト・ラミネート法で貼合せ、基材２した。 次にオフライン工程でコロナ放電処理機によ
り、フイルム表面を処理し、濡れ指数を46〜48ダ
イン／cmにした。 次に重剥離用シリコーン剥離剤（SRX―370：
トーレ・シリコーン(株)製）を0.8ｇ／m²（固形分）
塗布し、加工温度120℃以下で乾燥、硬化させそ
の際、反対面の濡れ指数は30ダイン／cmになつ
た。さらに、この面に軽剥離用シリコーン剥離剤
（SRX357：トーレ・シリコーン(株)製）を0.8ｇ／
m²（固形分）塗布し、150℃以上で乾燥、硬化さ
せた。このようにして得られた試料をNo.１および
２とした。 なお比較試料として晒クラフト紙および上質紙
のそれぞれの両面に、ポリビニルアルコール２
ｇ／m²（固形分）を塗布し、上記と同じシリコー
ン剥離剤を塗布し、乾燥硬化させて製造した試料
をNo.３及４とした。 上記の処理によつて得られた剥離紙の耐湿寸法
安定性を測定して、第１表に示す結果を得た。

【表】 一方向に引揃えた炭素繊維トウにエピコート
828（油化シエル株式会社製、ビスフエノールＡと
エピクロルヒドリンとの縮合生成物）60重量部と
メチルエチルケトン40重量部とからなる溶液を含
浸させ、搾りロールで含有量を調整した。この樹
脂含浸炭素繊維トウに上記剥離シート（絶乾状態
における巾420mm）の重剥離面を貼合せ、105℃に
保持させ熱風乾燥機中を通して溶媒を揮散せしめ
るとともにエポキシ樹脂をＢステージ化した。か
くして、巾400mmの一方向引揃え炭素繊維プリプ
レグを調製し、そのまま巻取つた。巻取つた試料
を相対湿度64％下に放置したところ、剥離シート
(A)の巾は第２表のとおりであつた。 上述のプリプレグ調製工程を繰返した。但し、
熱風乾燥機を通つた後、巻取り直前のプリプレグ
の上面に、エポキシ樹脂含浸平織ガラス織物を加
熱ニツプロールで貼合わせ、その後巻取つた（試
料Ｂ） 試料Ａを１日冷所保存の後、この試料Ａに、試
料Ｂの調製に用いたものと同じエポキシ樹脂含浸
平織ガラス織物を加熱ニツプロールを用いて貼合
わせ、巻取つた（試料Ｃ）。 試料Ｂおよび試料(C)を相対湿度64％下に放置し
て試料の外観を観察した。結果は第２表のとおり
であつた。

【表】 〓発生し始め、 ガラス織物が

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 紙基材と該基材の両面に形成された剥離剤層
   とからなる両面剥離シートの片面上に樹脂含浸繊
   維ウエブが仮着されてなる補強用繊維プリプレグ
   材料において、該両面剥離シートは、融点150℃
   以上を有する高分子からなり且つ濡れ指数30ダイ
   ン／cm以上を有する高分子フイルム層が紙基材の
   両面に積層貼合されており、該高分子フイルム層
   の両外側面に剥離剤層が形成されたものであるこ
   とを特徴とする補強用繊維のプリプレグ材料。 ２ 紙基材の両面に融点150℃以上を有する高分
   子のフイルムを積層貼合わせ、該高分子フイルム
   にコロナ放電処理して該フイルムの濡れ指数を30
   ダイン／cm以上とし、次いで、該コロナ放電処理
   フイルムの外側面上に剥離剤層を形成して両面剥
   離シートとなし、さらに該両面剥離シートの片面
   上に樹脂含浸繊維ウエブを仮着することを特徴と
   する補強用繊維のプリプレグ材料の製造方法。