JPS59146836A - Prepreg, surface adhesive characteristic thereof is improved - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改良きれた釉層特性を有する補強用繊維プリプ
レグに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a reinforcing fiber prepreg having improved glaze layer properties.

従来より、ガラス繊維、炭素繊維、芳香族ボリアミド繊
維、ボロン繊維、アルミナ繊維、シリコーンカーバイド
繊維などを補強材として、マトリックスとしてエポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル襦脂、アリール樹脂、ポリイ
ミド樹脂、フェノール樹脂の如き熱硬化性樹脂を含浸し
たプリプレグが航空機や車輌用博造祠として、或いはゴ
ルフシャフト、釣竿、ラケットフレームなどのスポーツ
・レジャー用素材として有望視され、その利用が積極的
に展開されてきている。Conventionally, glass fibers, carbon fibers, aromatic polyamide fibers, boron fibers, alumina fibers, silicone carbide fibers, etc. have been used as reinforcing materials, and as matrices, materials such as epoxy resins, unsaturated polyester resins, aryl resins, polyimide resins, and phenolic resins have been used. Prepreg impregnated with a thermosetting resin is seen as promising as a material for crafts for aircraft and vehicles, or as a material for sports and leisure such as golf shafts, fishing rods, and racket frames, and its use is being actively developed.

上述した伽合拐を構成する補強用繊維の性能向上は近年
目覚しく、航空宇宙産業用の一次構造材として使用丁る
為に必要とされる性能を備えたものが出廻りつつある。The performance of the reinforcing fibers that make up the above-mentioned fibers has improved markedly in recent years, and fibers with the performance required for use as primary structural materials for the aerospace industry are now on the market.

一方で、複合材中の補強用繊維の特性を十分に発揮せし
める為にプリプレグ中に言まれる繊維含有量の増大、す
なわち低しジン含有ブリブレグの開発が強く求められて
いる。ところがこのような低レジン含有プリプレグを成
形しようとする場合には幾つかの問題点がある。所定の
厚み寸法に仕上げることが極めて難しく、レジンはが少
しでも多いと成形体に厚み斑を生じ、又成形体を設計す
る際にも、その寸法割り出しに対して設計面りに成形出
来ず経験則によって成形を手直しすることが必要であっ
た。レジン量の多いものを用いた場合は、余剰のレジン
を除くために副簀材が必要となり、成形時の手間も多く
なっている。On the other hand, in order to fully utilize the characteristics of reinforcing fibers in composite materials, there is a strong demand for increasing the fiber content in prepregs, that is, developing prepregs containing low levels of resin. However, there are several problems when attempting to mold such a low resin content prepreg. It is extremely difficult to finish the product to the specified thickness, and if there is even a small amount of resin, the thickness of the molded product will be uneven.Also, when designing the molded product, it is difficult to mold it to the design according to the dimensions. According to the regulations, it was necessary to modify the molding. When using a material with a large amount of resin, an auxiliary receptacle material is required to remove excess resin, and the time and effort required during molding increases.

ごれらのわずられしさを取り除くためＶＣもレジン−の
少ないプリプレグの開発が強く求められ、低レジン含有
プリプレグの開発が各社で進められている。しかしなが
らマトリックス樹脂含浸プリプレグはレジンが少しでも
流動する条件に置ズノ）れるとマトリックス樹脂がプリ
プレグの離型紙側へ移動し、プリプレグの開放面側の表
面のレジン含イ１量が低下する傾向が認めらオ］７、そ
の表向粘度が増大し、プリプレグ表【用のタック性抵下
を引き起す傾向にある。この傾向はマトリックス樹脂合
一が３Ｓ％以下と従来用いられてきたプリプレグに対し
、低しジン含鼠の高性能プリプレグにおいて著るしく、
この様な表面タック性の低いプリプレグはその成形特性
が悪く、このプリプレグを用いて作られる俵合相ｉＡボ
イド発生成いは複合相成形品の使用時に於ける層間剥離
現象の発生等の不都合を生ずる機会を増大させることと
なる点より、表ｍ１粘癩特性の改良されたプリプレグの
出現が強く望まれていた。特に上記プリプレグを表面同
志貼りつけアこり、また表面に極薄のガラス繊物プリプ
レグを貼りつＧ−１６場合に上記したような欠点か強く
表われていた。There is a strong demand for the development of prepregs with less resin in VC in order to eliminate the troublesomeness of dirt, and various companies are proceeding with the development of prepregs with low resin content. However, if matrix resin-impregnated prepreg is placed in conditions where the resin flows even slightly, the matrix resin tends to move toward the release paper side of the prepreg, and the resin content on the open surface side of the prepreg tends to decrease. 7. The surface viscosity increases, which tends to cause a decrease in the tackiness of the prepreg surface. This tendency is remarkable in high-performance prepregs with low resin content compared to conventional prepregs with matrix resin coalescence of 3S% or less.
Such prepregs with low surface tackiness have poor molding properties, and may cause inconveniences such as the occurrence of interlayer phase iA voids or the occurrence of delamination phenomena when using composite phase molded products made using this prepreg. From the viewpoint of increasing the chances of occurrence of leprosy, there has been a strong desire for the appearance of a prepreg with improved viscosity properties as shown in Table m1. In particular, in the case of G-16, the above-mentioned drawbacks were strongly manifested in the case of G-16, in which the above-mentioned prepregs were pasted together on the surfaces, and an ultra-thin glass fiber prepreg was pasted on the surfaces.

そこで不発門者等はプリプレグ、とくに低レジン含有プ
リプレグの表血粘看特性を改良することを目的として鋭
憇検討し７、本発明を完成するに至った。Therefore, the uninitiated have made intensive studies with the aim of improving the surface blood viscosity properties of prepregs, particularly prepregs containing low resin content, and have completed the present invention.

即ち本発明の要旨とするところは、マトリックス＠脂を
含浸した袖強稙維プリプレグの片面に離型紙を、他面に
他の離型性シートを貼布した改良された表面釉層特性を
有するプリプレグにある。That is, the gist of the present invention is to provide a material with improved surface glaze layer characteristics, which is obtained by pasting a release paper on one side and another release sheet on the other side of a matrix @ fat-impregnated sleeve strong fiber prepreg. It's in prepreg.

本発明を実施するに際して用いらｎる補強用繊維は前述
したようなガラス繊維他の繊維に代表されるものを用い
ることが出来、補強用繊維の形態としては一方向引揃え
シート状物、織物状物、または）！１を続もしくは不連
続繊維からなる不織布状物などを用いることが出来る。The reinforcing fibers used in carrying out the present invention can be typified by the glass fibers and other fibers mentioned above, and the reinforcing fibers can be in the form of unidirectionally aligned sheets, woven fabrics, etc. or)! A nonwoven fabric made of continuous or discontinuous fibers can be used.

本発明を実施するに際して用いられるマトリックス樹脂
は前述した熱硬化性樹脂類を用いることが出来、補強用
繊維への樹脂含浸−はプリプレグ車量あたり１０〜９０
％、特に−０〜３５％の低レジン含量プリプレグとした
ときに本発明の効果を顕著に発現せしめることが出来る
。As the matrix resin used in carrying out the present invention, the above-mentioned thermosetting resins can be used, and the resin impregnation into the reinforcing fibers is 10 to 90% per prepreg car weight.
%, particularly when the prepreg has a low resin content of -0 to 35%, the effects of the present invention can be brought out significantly.

マ）　ＩＪラックス脂の補強用禮維シートへの含浸はマ
トリックス樹脂が低分子量物であるときは、そのま−含
浸し、必要によりＢステージ化する方法、マトリックス
樹脂をケトン系浴剤、Ｎ−メチルピロリドン、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチル（ｊ） エーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの浴剤
にマトリックス樹脂を俗解したラッカーを用いるラッカ
ー含浸法・マトリックス樹脂をある担体の上にフィルム
状にした状態で繊維に含浸する乾式含浸によるプリプレ
グ化法・ざらに繊維束からなるトウに電線被覆法などの
方法により、直接樹脂を死重し、それらを一方向シート
状物ｆ：たは織布状物にすることにより得られるプリプ
レグ化法などを用いることが出来る０ 本発明を実施するに際して用いる離型紙はシリコーン糸
樹脂、フッ素糸他側などの陸型剤をコーティングした紙
製離型紙、ポリオレフィンフィルムや金鵬の薄候′？ｉ
：表面ｒＣコートしたラミネート圏型紙、または金鴎化
紙を用いることが出来る。符に離型紙の相対ｍ度６０％
下での沖びが絶乾状態でその寸法に対し７０５％以下の
伸び特性を有する離型紙を用いるのがよく、厚さ１ＯＮ
１５θミクロン、紙の坪重が７０〜／ｊθ９／−のもの
を用いるのがよい。Ma) When the matrix resin is a low molecular weight material, impregnation of IJ Lux resin into the reinforcing fiber sheet is done by directly impregnating it, and if necessary, converting it to a B stage. Lacquer impregnation method using a lacquer, commonly known as a matrix resin, in a bath agent such as methylpyrrolidone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl (j) ether, tetrahydrofuran, or dioxane. A state in which the matrix resin is formed into a film on a carrier. A dry impregnating prepreg method in which the fibers are impregnated with fibers, a wire coating method on a tow made of rough fiber bundles, etc. are used to directly deadweight the resin and make them into unidirectional sheets or woven fabrics. The release paper used in carrying out the present invention may be a paper release paper coated with a land-forming agent such as a silicone thread resin or a fluorine thread on the other side, a polyolefin film, or the like. Kinpeng's light weather'? i
: Laminated circle pattern paper whose surface is rC coated or gold-plated paper can be used. Relative m degree of release paper to mark 60%
It is best to use release paper that has an elongation property of 705% or less relative to its dimensions when the bottom surface is completely dry, and has a thickness of 1 ON.
It is preferable to use paper with a paper weight of 15θ microns and a basis weight of 70 to /jθ9/−.

（乙） また、他の離型性シートとしては上述した離型外、と同
様の刷型紙を用いることが出来るか、とくりこフィルム
状の離型シート、例えはポリエチレンシー）・、ポリプ
ロピレンシート、ポリスチレンシート、弗素樹脂シート
、ボり塩化ビニリチン糸シート７：Ｃど、Ｉｌｌ撓性と
プリプレグ表面に対する密層性が良好でかつ剥陰が容易
な衣面平？＃なフィルムシートを用いるのが好ましい。(B) Also, as other release sheets, is it possible to use printing paper similar to the above-mentioned release sheet? Polystyrene sheet, fluororesin sheet, bent vinyl chloride yarn sheet 7: C, etc., have a flat surface that has good flexibility and closeness to the prepreg surface and is easy to peel off. It is preferable to use a # film sheet.

本発明を実施するにあたって、次の如くすれはよい。例
えは両面離型性を有する陰型紙上にマトリックスシート
を設け、翔１強用船し糾シートを胆型紙上のマトリック
ス樹１］？７シートを設け、補強用繊維シートを原型紙
上のマトリックス樹ｌＩｉイ面と用層して繊維シートに
樹脂含浸してプリプレグを作り、プリプレグの開放面に
前記した他の陰型性シートを貼り合せ巻取るか、或いは
片ｌ口１に法型紙を貼腐したプリプレグを一度巻取り、
使用に際して取り３シ、プリプレグ開放面に＋ＩＩ記の
彫型性シートを貼層放置する。In carrying out the present invention, the following steps may be taken. For example, a matrix sheet is placed on a negative pattern paper that has releasability on both sides. 7 sheets were provided, a reinforcing fiber sheet was layered on the matrix tree surface on the pattern paper, the fiber sheet was impregnated with resin to make a prepreg, and the other negative sheet described above was pasted on the open surface of the prepreg. Either wind it up, or wind up the prepreg with the legal pattern pasted on the opening 1 of the piece once.
When using, take 3 sheets and leave the sculptable sheet described in +II on the open surface of the prepreg.

本発明のプリプレグのうち他の原型性シートを有するプ
リプレグはその表面の積層性が十分に保たれており、−
万ブリブレグ開放面を有し、低しジン含胸プリプレグで
マトリックス柚脂が離型組曲へ移動し、表面凹凸を有し
、極低レジン社表面層を有する表面積層性が著しく低下
したプリプレグであつぞも、この面に上記した他のス１
［城性シートを貼看しておくことによって十分改良ざｎ
た表面積層性を有するプリプレグとすることが出来るの
でおる。Among the prepregs of the present invention, the prepregs having other original sheets have sufficient lamination properties on their surfaces, and -
This prepreg has an open surface, has a low resin content, and the matrix yuzu resin moves to the mold release suite, has surface irregularities, and has a very low resin surface layer with significantly reduced surface lamination properties. Also, add the other strips mentioned above to this surface.
[Sufficient improvement can be achieved by pasting the adhesive sheet.]
This makes it possible to produce a prepreg with surface lamination properties.

本発明のプリプレグは賎しジン含繍プリプレグであって
φ）、十分に曖れた積層性を有するものであり、その成
形性は良好であり、このプリプレグより作られた親合成
形俸はボイド含有率も極めて少なく、その使用時に於て
も層聞剥隘などの不都合な現象のないものとすることが
出来る。The prepreg of the present invention is an embroidered prepreg with φ), has sufficiently vague lamination properties, and has good moldability. The content is extremely low, and there will be no inconvenient phenomena such as delamination during use.

以下実紬例により本発明を史ＶＬＣ評糾に説Ｗ１する。The present invention will be explained in the historical VLC review W1 below using actual examples.

実施例 平行に、均一な張力で縦方向に引揃えられた連続炭素繊
維トウに、エポキシ樹脂組成物ｉｏ。EXAMPLE An epoxy resin composition io was applied to a continuous carbon fiber tow drawn parallel to each other in the longitudinal direction with uniform tension.

部および該組成物の（便化剤３部からなる混合物をロー
ルで所定の条件において含浸させた。得られた樹脂と繊
維からなる一方向引揃え炭素繊維プリプレグをそのまま
連続的に巻き上げサンプル／とした。含浸までサンプル
ｌと同様の方法を稈返し、巻き上げた后さらに厚み約３
０μ程度のポリエチレンフィルムを該ブリブレクツ開放
向に加熱ニップロールで貼り合せフィルムごと巻き上げ
、サンプルコとした。A roll was impregnated with a mixture consisting of 3 parts of the composition and 3 parts of the fecalizing agent under predetermined conditions.The resulting unidirectionally aligned carbon fiber prepreg made of resin and fibers was continuously rolled up as it was to form a sample. The culm was turned in the same manner as Sample 1 until impregnated, and after being rolled up, it was further thickened to about 3.
A polyethylene film having a thickness of approximately 0 μm was rolled up together with the bonded film using heated nip rolls in the opening direction of the blob to prepare a sample.

使用時においてサンプル／、サンプルコともに前者はそ
のまま、ｋ５者はポリエチレンフィルムをはがし開放面
同志を貼りつけた結果、サンプルｌは貼りつかす、−万
すンプルコは容易に貼りついた。この貼合せた。ものを
芯金に巻ぎつけようとした場合、サンプルｌは二枚のプ
リプレグははらけたか、サンプルコは容易にしかも巻き
終りがＣＪねることなく巻きっけが川面であった。During use, the former remained as it was for both Sample/ and Sample Co, while the polyethylene film for K5 was peeled off and the open surfaces were attached to each other. As a result, Sample I stuck, and Mansu Sample Co easily stuck. This was pasted. When trying to wrap something around the core metal, the two sheets of prepreg for sample 1 came off, and for sample ko, it was easy to wrap and the end of the winding did not curl, and the winding was smooth.

（ｑ）(q)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）　　マトリックス樹脂を含浸した補強用繊維プリ
プレグの片面に離型ｇ！：、を、他面に他の離型性シー
トを貼看した表面粘着特性の改良されたプリプレグ。(1) Release g! on one side of the reinforcing fiber prepreg impregnated with matrix resin. : A prepreg with improved surface adhesive properties, with another release sheet pasted on the other side. （２）　マトリックス樹脂の含浸量が二り〜３５％であ
る補強用繊維シートを用いることを特徴とする請求 グｎ(2) A reinforcing fiber sheet having an impregnated amount of matrix resin of 2 to 35% is used. （３）他の離型性シートとしてポリオレフィンフィルム
を用いることＴｉ：特徴とする特許請求の範囲第７項ま
たは第二項記載のプリプレグ。 （≠）池の産室性シートとしてポリフルオロエチレンま
たはその共重合体よりなるフィルムを用いることを特徴
とする特許請求の範囲第７項または第二項記載のプリプ
レグ。(3) Using a polyolefin film as another releasable sheet Ti: The prepreg according to claim 7 or 2. (≠) The prepreg according to claim 7 or 2, characterized in that a film made of polyfluoroethylene or a copolymer thereof is used as the pond birthing room sheet.