JPS59164133A - Prepreg material - 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】 本発明はプリプレグ材料に関し、さらに詳しくは、繊維
強化プラスチックを成形する場合に使用する一方向性ブ
リプレグ材料に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to prepreg materials, and more particularly to unidirectional prepreg materials for use in molding fiber reinforced plastics.

プリプレグ材料は、繊維強化プラスデック（以下、ＦＲ
Ｐという）を成形する場合の成形素材として使用するも
のである。The prepreg material is fiber reinforced plus deck (hereinafter referred to as FR).
It is used as a molding material when molding P).

そのようなプリプレグ材料としては、従来、いわゆる一
方向性プリプレグｕ　ｌど呼ばれるものか知られている
。すなわち、このプリプレグ材料は、一方向に互に並行
かつシート状に引き揃えた補強繊維に８−ステ−ジの熱
硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグと、このプリプレ
グの一面に貼り合わせたスクリムクロスと、他面に貼り
合わせた離型紙とを有している。つまり、プリプレグど
スクリムクロスとの貼合せ体は、そのプリプレグ側の面
において上記離型紙に担持されている。スクリムクロス
は、Ｂ−ステージの熱硬化性樹脂のみて結着されている
ために動きやすい補強繊維の配列の乱れを防止するとと
もに、補強ｕ＆雑の引揃え方向と直交する方向に若干の
補強効果を与えるもので、ガラスｍ維の平織物からなっ
ていて、吸湿による寸法変化をほとんど生じないもので
ある。また、上記離型紙は、成形の際には剥ぎ取られる
ものである。As such a prepreg material, a so-called unidirectional prepreg material is conventionally known. In other words, this prepreg material consists of a prepreg made by impregnating reinforcing fibers arranged parallel to each other in a sheet shape in one direction with an 8-stage thermosetting resin, and a scrim bonded to one side of the prepreg. It has a cloth and a release paper attached to the other side. In other words, the prepreg and scrim cloth bonded body is supported on the release paper on its prepreg side surface. Scrim cloth is bonded only with B-stage thermosetting resin, which prevents the reinforcing fibers from disarranging, which tend to move, and has a slight reinforcing effect in the direction perpendicular to the alignment direction of the reinforcement u and miscellaneous. It is made of a plain woven fabric made of glass m-fibers and hardly undergoes dimensional changes due to moisture absorption. Further, the release paper is peeled off during molding.

しかしながら、上記プリプレグ材料は、吸湿による寸法
変化をほとんど生じないスクリムクロスをプリプレグの
一面、つまり離型紙への担持面とは反対側の面に貼り合
わせているので、離型紙が吸湿して膨潤した場合に、プ
リプレグはＢ−ステージの熱硬化性わｊ脂で補強繊維を
結着したも゛のであるから上記伸びにほぼ対応してその
寸法が変化Ｊるか、スクリムクロスはＮ法がほとんと変
化しないために補強繊維の配列方向と直交する方向にｄ
５いＣスクリムクロス側にカールし、スクリムクロスが
プリプレグ面から剥離して浮き上がるという欠点があっ
た。スクリムクロスがプリプレグ面から浮き−にがると
、成形時に１１を型紙を取り除いた場合に補強繊維の引
揃え方向に沿ってプリプレグが割れたり、その割れた部
分が互に重なり合ったりして補強繊維の配列が乱れ、所
望の特性を有するＦＲＰを成形することが困難になる。However, in the above prepreg material, the scrim cloth, which hardly causes dimensional changes due to moisture absorption, is attached to one side of the prepreg, that is, the side opposite to the side supporting the release paper, so the release paper absorbs moisture and swells. In this case, prepreg is made by binding reinforcing fibers with B-stage thermosetting resin, so its dimensions change roughly corresponding to the elongation mentioned above, or scrim cloth is mostly made using the N method. d in the direction perpendicular to the arrangement direction of the reinforcing fibers so as not to change.
There was a drawback that the scrim cloth curled toward the 5C scrim cloth side, and the scrim cloth peeled off from the prepreg surface and floated up. If the scrim cloth lifts off the prepreg surface, the prepreg may crack along the direction of alignment of the reinforcing fibers when the paper pattern 11 is removed during molding, or the cracked parts may overlap each other, causing the reinforcing fibers to break. The arrangement of FRP becomes disordered, making it difficult to mold FRP with desired characteristics.

周知のように、Ｆ　ＲＰは、補強繊維の引揃え方向には
高い補強効果を発現するが、その効果は上記方向から離
れる（引揃え方向に対して角度をもつ）のにしたかつて
急激に低下するという、いわゆる異方性の人さい材料で
ある。そして、一方向性プリプレグ材料は、上記異方性
に肴目し、所望の方向に所望の特性を発現さゼることか
できるように補強繊維をわざわざ一方向に引き揃えてい
るので′あるから、その配列状態が乱れるということは
、一方向性プリプレグ材料にとって致命的な問題なので
ある。As is well known, FRP exhibits a high reinforcing effect in the direction in which the reinforcing fibers are aligned, but this effect rapidly decreases when moving away from the above direction (at an angle to the alignment direction). It is a so-called anisotropic artificial material. Unidirectional prepreg materials have reinforcing fibers that are purposely aligned in one direction so that they can exhibit the desired properties in the desired direction in order to accommodate the above-mentioned anisotropy. , the disorder of the arrangement state is a fatal problem for unidirectional prepreg materials.

本発明の目的は、従来のプリプレグ材料の上記欠点を解
決し、スクリムクロスの浮上りによる補強繊維の配列の
乱れを防止刀ることができ、所望の特性を有するＦＲＰ
を容易に成形することかできるプリプレグ材料を提供す
るにある。The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of conventional prepreg materials, to prevent the arrangement of reinforcing fibers from being disordered due to floating of scrim cloth, and to produce FRP with desired characteristics.
The objective is to provide a prepreg material that can be easily molded.

上記目的を達成するための本発明は、一方向にＨに並行
かつシート状に引き揃えた補強繊維にＢ−ステージくた
とえば、［ブラスヂック工業辞典」、第１０７頁、１９
７３年９月２５ＬＩ、株式会社工業調査会刊）の熱硬化
性樹脂を含浸してなるプリプレグと、このプリプレグの
一面のみに貼り合わせたスクリムクロスと、これらプリ
プレグとスクリムクロスとの貼合せ体を担持しているＩ
！ｉｌ型組とを有し、かつ前記貼合せ体は、そのスクリ
ムクロス側の面において前記離型紙に担持されているプ
リプレグ材料を特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention applies a B-stage to reinforcing fibers that are aligned parallel to H in one direction and in a sheet shape.
A prepreg impregnated with a thermosetting resin (September 25, 1973 LI, published by Kogyo Kenkyukai Co., Ltd.), a scrim cloth bonded to only one side of this prepreg, and a laminate of these prepregs and scrim cloth. Carrying I
! il type set, and the bonded body is characterized by a prepreg material supported on the release paper on the surface on the scrim cloth side.

本発明のプリプレグ材料の一実施例を゛説明するに、図
面（概略縦断面図）において、プリプレグ材料は、プリ
プレグ１と、このプリプレグ１の一面のみに貼り合わせ
たスクリムクロス２ど、これらプリプレグ１とスクリム
クロス２との貼合せ体をそのスクリムクロス２側におい
て担持している帯状離型紙３とからなる。上記プリプレ
グ１は、帯状離型紙３の長手方向く紙面に対して垂直な
方向）に互に並行かつシート状に引き揃えた補強繊維に
Ｂ−ステージの熱硬化性樹脂（図示せず）を含浸してな
る。もっとも、補強繊維の引揃え方向は任意Ｃあってよ
く、たとえば、帯状離型紙３の長手方向に対して斜めに
引き揃えられていてもよく、また幅方向であってもよい
ものである。To explain one embodiment of the prepreg material of the present invention, in the drawing (schematic longitudinal sectional view), the prepreg material includes a prepreg 1 and a scrim cloth 2 bonded only to one side of the prepreg 1. and a strip of release paper 3 supporting a bonded body of the scrim cloth 2 and the scrim cloth 2 on the scrim cloth 2 side. The prepreg 1 is made by impregnating B-stage thermosetting resin (not shown) into reinforcing fibers that are arranged parallel to each other in a sheet shape in the longitudinal direction of the release paper strip 3 (in the direction perpendicular to the plane of the paper). It will be done. However, the direction in which the reinforcing fibers are aligned may be arbitrary. For example, the reinforcing fibers may be aligned diagonally with respect to the longitudinal direction of the strip-shaped release paper 3, or may be aligned in the width direction.

上記プリプレグは、０．０２〜１ｍｍ、好ましくｔよ０
．０３〜０．５ｍｍ程度の厚みを有し、３０〜８０重量
％、好ましくは４０〜７０重最％の補強繊維を含んでい
る。The prepreg has a thickness of 0.02 to 1 mm, preferably t0
．． It has a thickness of about 0.3 to 0.5 mm and contains 30 to 80% by weight, preferably 40 to 70% by weight of reinforcing fibers.

補強繊維は、炭素ｍ維、ガラス繊維、有機高弾性ｍ雑（
たとえば、ポリアラミドＩ　ｅｆｔなど）等の高強度、
高弾性繊維からなる。これらの補強繊維は、ただ１種類
のものを使用することであってもよいし、たとえば炭素
１１＠とガラス繊維、炭素繊維と有機高弾性繊維といっ
たように、２種類以上の補強繊維を交互に規則性をもっ
て、または不規則に並べて引き揃えてもよい。The reinforcing fibers include carbon fiber, glass fiber, organic high elasticity miscellaneous (
For example, high strength materials such as polyaramid I eft, etc.
Made of highly elastic fibers. These reinforcing fibers may be of one type, or two or more types of reinforcing fibers may be used alternately, such as carbon 11@ and glass fiber, carbon fiber and organic high modulus fiber, etc. They may be arranged regularly or irregularly.

熱硬化性樹脂は、周知のＦＲＰ用樹脂、たとえばエポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、７１ノール樹脂、ポ
リイミド樹脂などからなっている。The thermosetting resin is made of well-known resins for FRP, such as epoxy resin, unsaturated polyester resin, 71-nor resin, and polyimide resin.

スクリムクロスは、上述した炭素繊維、ガラス繊維、有
機高弾性繊維などを平織または朱子機してなるものであ
る。炭素繊制［ヤカラス繊維からなるものである場合に
は、厚み０．０２〜０．１５ｍｍ、好ましくは０．０３
〜０．１ｍｍ、目付１０〜９０Ｃ］／ｍ２、好ましくは
２０〜６０ｇ／ｍ２であり、ガラス繊維からなるもので
ある場合には、厚み０゜０１〜０．ｌｌｌ１ｍ１好まし
くは０．０２〜０．０５１′ｌ１ｍ１目付１０〜８０ｇ
／ｍ２、好ましくは１５〜４０ｐ／ｍ”である。The scrim cloth is made by plain weaving or satin weaving the above-mentioned carbon fibers, glass fibers, organic high elastic fibers, and the like. Carbon fiber [If it is made of Yakarasu fiber, the thickness is 0.02 to 0.15 mm, preferably 0.03
-0.1 mm, basis weight 10-90 C]/m2, preferably 20-60 g/m2, and when it is made of glass fiber, the thickness is 0°01-0. lll1m1 preferably 0.02-0.051'l1m1 basis weight 10-80g
/m2, preferably 15 to 40 p/m".

離型紙は、プリプレグ材料の取り扱いを容易にづるもの
て、ＦＲＰを成形する際には剥ぎ取られる乙のである。The release paper makes it easy to handle the prepreg material and is removed when molding FRP.

そして、鴎型紙は、たとえば、厚み０．０５〜Ｑ、２ｍ
ｍ稈度の９５７１〜紙、ロール紙、グラシン紙などの紙
の両面に、クレー、澱粉、ポリエチレン、ポリビニルア
ルコールなどの目止め剤の塗布層を設け、さらにその各
塗布層の−Ｌにシリコーン系または非シリコーン系の離
型剤、好ましくはポリジメチルシロキサンとポリジメチ
ルハイドロジエンシロキサンとの綜合反応型または例加
反応型シリコーンからなる離型剤を塗布したようなもの
である。For example, the thickness of the seagull pattern is 0.05~Q, 2m.
A coating layer of a filler such as clay, starch, polyethylene, or polyvinyl alcohol is applied on both sides of paper such as paper, roll paper, glassine paper, etc. with a culm degree of 9571~, and a silicone-based sealant is applied to -L of each coating layer. Alternatively, a non-silicone mold release agent, preferably a mold release agent made of a synthetic reaction type or addition reaction type silicone of polydimethylsiloxane and polydimethylhydrodiene siloxane, is applied.

本発明のプリプレグ材料は、いろいろな方法によって製
造することができるが、次にその好ましい一例を示す。The prepreg material of the present invention can be manufactured by various methods, and a preferred example thereof will be shown below.

すなわら、まず、Ｂ−ステージの熱硬化性樹脂を塗布し
た離型紙上に補強繊維のストラン１〜（単糸数数百〜数
万本）を一方向に互に並行かつシート状に並べ、その上
から、同様にＢ−ステージの熱硬化性樹脂を塗布した別
の離型紙を重ね合わせ、８０〜１８０℃程度の温度で加
熱しながらプレスロールに通して補強１Ｍ紺の押拡けと
樹脂の含浸を行い、冷却した後いずれか一方の離型紙を
剥がし、その上にスクリムクロスを重ね合わせ、さらに
その上に離型紙を重ね合わせ、５０〜１５０℃の温度で
加熱しながらプレスロールに通して貼り合わせた後、ス
クリムクロスとは反対側の面の離型紙を剥ぎ取るように
するのが好ましい。That is, first, on a release paper coated with a B-stage thermosetting resin, strands 1 to 1 of reinforcing fibers (several hundred to tens of thousands of single yarns) are arranged parallel to each other in one direction in a sheet shape, On top of that, another release paper coated with B-stage thermosetting resin is placed on top of the paper, and heated at a temperature of about 80 to 180 degrees Celsius, passed through a press roll to spread the reinforcing 1M navy blue and resin. After cooling, either one of the release papers is peeled off, a scrim cloth is placed on top of that, and a release paper is placed on top of that, and the product is passed through a press roll while being heated at a temperature of 50 to 150°C. After laminating them together, it is preferable to peel off the release paper on the side opposite to the scrim cloth.

上記実施例において、離型紙の、スクリムクロス貼合せ
プリプレグを担持していない耳部に品種表示をしておく
と、品種の識別が容易になり、品種混合を防止すること
ができるようになるので好ましい。In the above example, if the product type is indicated on the edge of the release paper that does not support the scrim cloth laminated prepreg, it will be easier to identify the product product and prevent product mix-up. preferable.

以上説明したように、本発明のプリプレグ材料は、一方
向性プリプレグとスクリムクロスとの貼合せ体をそのス
クリムクロス側の面において離型紙に担持しているから
して、離型紙が吸湿して膨潤した場合にスクリムクロス
側にノＪ−ルするのを防止することができる。すなわら
、吸湿によって伸びようとする離型紙を、吸湿による＝
Ｊ法変化をほと／Ｖど生せず、寸法安定性に優れている
スクリムクロスか支えるわけである。そのため、本発明
のプリプレグ材料は、成形時に離型紙を剥離しても、補
強繊維の引揃え方向に沿ってプリプレグが割れたり、そ
の割れた部分が重なり合ったりして補強繊維の配列が乱
れるのを防止することができ、所望の特性を有づるＦＲ
Ｐを容易に成形することができる。As explained above, in the prepreg material of the present invention, since the bonded body of unidirectional prepreg and scrim cloth is supported on the release paper on the surface on the scrim cloth side, the release paper absorbs moisture. When it swells, it can be prevented from spilling onto the scrim cloth side. In other words, the release paper, which tends to expand due to moisture absorption, is
This supports the scrim cloth, which has excellent dimensional stability and almost no J-direction change. Therefore, even if the release paper is peeled off during molding, the prepreg material of the present invention prevents the prepreg from cracking along the alignment direction of the reinforcing fibers, and from overlapping the cracked parts and disrupting the arrangement of the reinforcing fibers. FR that can be prevented and has the desired characteristics
P can be easily molded.

本発明のプリプレグ材料は、いろいろな用途のＦＲＰを
成形する場合に使用することができるが、強度や弾性率
、剛性といもだ緒特性において微妙な調子が要求される
ために補強繊維の方向を厳密に制御する必要のある釣竿
、ゴルフシャフト、テニスラケットフレームなどを成形
する場合に特にり了適である。The prepreg material of the present invention can be used to mold FRP for various purposes, but since delicate adjustments are required in strength, elastic modulus, rigidity, and web properties, the direction of reinforcing fibers cannot be adjusted. It is particularly suitable for molding fishing rods, golf shafts, tennis racket frames, etc. that require precise control.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は、本発明のプリプレグ材料の一実施例を示１概略
縦断面図である。 １ニブリプレグ ２；スクリムクロス ３：離型紙 特許出願人　　東し株式会社The drawing is a schematic vertical sectional view showing one embodiment of the prepreg material of the present invention. 1 Nibbly preg 2; Scrim cloth 3: Release paper Patent applicant Toshi Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一方向にひに並行かつシート状に引き揃えた補強繊維に
Ｂ−ステージの熱硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグ
と、このプリプレグの一面のみに貼り合わせたスクリム
クロスと、これらプリプレグとスクリムクロスどの貼合
せ体を担持している離型紙とを有し、かつ前記貼合せ体
は、そのスクリムクロス側の面において前記離型紙に担
持されていることを特徴とするプリプレグ材料。A prepreg made by impregnating B-stage thermosetting resin with reinforcing fibers arranged parallel to each other in one direction, a scrim cloth bonded to only one side of the prepreg, and these prepregs and the scrim cloth. A prepreg material comprising a release paper supporting a bonded body, and the bonded body is supported on the release paper on its scrim cloth side surface.