JPH0232843A - 成形物中間体並びに成形物 - Google Patents
成形物中間体並びに成形物Info
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- JPH0232843A JPH0232843A JP18307988A JP18307988A JPH0232843A JP H0232843 A JPH0232843 A JP H0232843A JP 18307988 A JP18307988 A JP 18307988A JP 18307988 A JP18307988 A JP 18307988A JP H0232843 A JPH0232843 A JP H0232843A
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- prepreg
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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、耐衝撃性に優れ衝撃時のクラック伝播を抑制
する能力のある成形物を製造するための中間体、及び、
該成形物に関するものである。
する能力のある成形物を製造するための中間体、及び、
該成形物に関するものである。
本発明の中間体は、特に高強度炭素繊維等を強化材とし
た場合に、マトリックス樹脂の優れた機械的特性及び熱
的特性を損ねることなく、靭性(タフネス)を成形物に
与えることができ、また、この中間体から得られた本発
明の成形物は、航空機構造材料等として好適に使用され
る。
た場合に、マトリックス樹脂の優れた機械的特性及び熱
的特性を損ねることなく、靭性(タフネス)を成形物に
与えることができ、また、この中間体から得られた本発
明の成形物は、航空機構造材料等として好適に使用され
る。
(従来技術及び問題点)
近年、炭′M繊維、芳香族ポリアミド繊維等を強化材と
した複合材料は、その高い比強麿、比剛性を利用して、
航空機等の構造材として多く用いられてきている。
した複合材料は、その高い比強麿、比剛性を利用して、
航空機等の構造材として多く用いられてきている。
これらの複合材料は、強化繊維にマトリックス樹脂が含
浸された中間製品であるプリプレグから、加熱・加圧と
いった成形・加工工程を経て実際に用いられる場合が多
い。
浸された中間製品であるプリプレグから、加熱・加圧と
いった成形・加工工程を経て実際に用いられる場合が多
い。
プリプレグにおけるマトリックス樹脂としては、熱硬化
性樹脂としてエポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、ま
た、最近ではポリエーテルエーテルケドンといった熱可
塑性樹脂も用いられるようになってきており、いずれの
樹脂を用いた場合も、複合材料は、その優れた耐熱性、
機械的特性、寸法安定性、耐薬品性、耐候性が特徴とさ
れてきた。
性樹脂としてエポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、ま
た、最近ではポリエーテルエーテルケドンといった熱可
塑性樹脂も用いられるようになってきており、いずれの
樹脂を用いた場合も、複合材料は、その優れた耐熱性、
機械的特性、寸法安定性、耐薬品性、耐候性が特徴とさ
れてきた。
熱可塑樹脂をマトリックス樹脂とした場合、良好な耐熱
性、機械的特性に加え複合材料の衝撃特性も侵れている
ことが期待されるが、プリプレグとしての取扱い性、例
えばプリプレグのドレープ性に乏しいために、現状の成
形加工技術では取扱いにくい材料であり、複雑形状物へ
の適用が難しい状況にある。
性、機械的特性に加え複合材料の衝撃特性も侵れている
ことが期待されるが、プリプレグとしての取扱い性、例
えばプリプレグのドレープ性に乏しいために、現状の成
形加工技術では取扱いにくい材料であり、複雑形状物へ
の適用が難しい状況にある。
一方、エポキシ樹脂系プリプレグのように熱硬化性樹脂
をマトリックス樹脂に用いた場合、耐熱性、機械的特性
に良好な性能を示すことが認められてい1=が、反面、
マトリックスm脂の伸度が低(、脆いために複合材料の
靭性、耐衝撃性に劣ることが指摘され、その改善が求め
られてきた。
をマトリックス樹脂に用いた場合、耐熱性、機械的特性
に良好な性能を示すことが認められてい1=が、反面、
マトリックスm脂の伸度が低(、脆いために複合材料の
靭性、耐衝撃性に劣ることが指摘され、その改善が求め
られてきた。
特に、これらのプリプレグから作られた複合材料は、こ
れを航空機−泡構造材用に使用する場合、離る陸時の小
石の跳上げ、整漏時の工具の落下等による外部からの衝
撃に耐える性能を有する必要があるが、耐熱性を落さず
に耐衝撃性を改善することは、これまで困難視されてい
た。
れを航空機−泡構造材用に使用する場合、離る陸時の小
石の跳上げ、整漏時の工具の落下等による外部からの衝
撃に耐える性能を有する必要があるが、耐熱性を落さず
に耐衝撃性を改善することは、これまで困難視されてい
た。
耐衝撃性のあるプリプレグに改善しようとする場合、■
炭素mH等の強化材自身の伸度を向」二さける、■プリ
プレグに用いられるマトリックス樹脂の靭性を上げる、
■強化繊維/マトリックス樹脂の界面を最適化すること
が重要なポイントであると指摘され研究が進められてき
たが、この他に成形物であるff4層材の高次構造を制
御することも衝撃特性の向、[やクラック伝播の抑制に
重要であると考えられる。
炭素mH等の強化材自身の伸度を向」二さける、■プリ
プレグに用いられるマトリックス樹脂の靭性を上げる、
■強化繊維/マトリックス樹脂の界面を最適化すること
が重要なポイントであると指摘され研究が進められてき
たが、この他に成形物であるff4層材の高次構造を制
御することも衝撃特性の向、[やクラック伝播の抑制に
重要であると考えられる。
プリプレグ用マトリックス樹脂をn靭性化し、複合材料
の耐衝撃性を向上させる技術としては、特開昭58−1
20639@、同62−250021号、回62−36
421号、同62−57417号の公報等で知られるよ
うに、マトリックス樹脂に特定のエラストマー成分、へ
分子母ゴム成分、熱可塑性樹脂を配合し、複合材料の靭
性やWJ撃時特性高めたプリプレグ組成物も開発されて
いるが、複合材料の耐衝撃性に関しては、今−歩満足ゆ
くものではなかった。
の耐衝撃性を向上させる技術としては、特開昭58−1
20639@、同62−250021号、回62−36
421号、同62−57417号の公報等で知られるよ
うに、マトリックス樹脂に特定のエラストマー成分、へ
分子母ゴム成分、熱可塑性樹脂を配合し、複合材料の靭
性やWJ撃時特性高めたプリプレグ組成物も開発されて
いるが、複合材料の耐衝撃性に関しては、今−歩満足ゆ
くものではなかった。
強化131!11/マトリツクス樹脂の界面を最適化す
ることに関しては、繊維の表面処理条件、集束剤の秤類
を選択する等の研究が行われているが、まだ研究段階に
あり所望の効果が得られていないのが現状である。
ることに関しては、繊維の表面処理条件、集束剤の秤類
を選択する等の研究が行われているが、まだ研究段階に
あり所望の効果が得られていないのが現状である。
複合材料の高次構造を制御し、複合材料の耐衝撃性を改
良する技術としては、強化繊維の素材形態をコントロー
ルする方法、積層間に異種材料を挿入する方法等が考え
られる。等力的な材料にするため、強化素材に三次元織
物を使用する等の試みもなされているが、今のところ、
織物の製造が難しい、樹脂含浸性が悪い、繊維体積含有
率のコントロールが難しい等の問題点が多く、実用面で
は顕著な効果を発揮さヒるまでには至っていない。
良する技術としては、強化繊維の素材形態をコントロー
ルする方法、積層間に異種材料を挿入する方法等が考え
られる。等力的な材料にするため、強化素材に三次元織
物を使用する等の試みもなされているが、今のところ、
織物の製造が難しい、樹脂含浸性が悪い、繊維体積含有
率のコントロールが難しい等の問題点が多く、実用面で
は顕著な効果を発揮さヒるまでには至っていない。
複合材料のfeR唐間に異種材料を挿入する技術に関し
ては、特開昭51−33162号、同61−13571
2号の公報に示されるように、プリプレグの表面にスク
リム・クロスを張り合わせた材料が知られているが、こ
の場合のスクリム・り1コスは、むしろプリプレグの横
割れ防止や繊維乱れを防止するといった、プリプレグ自
身の補強的な目的のため使用されている。
ては、特開昭51−33162号、同61−13571
2号の公報に示されるように、プリプレグの表面にスク
リム・クロスを張り合わせた材料が知られているが、こ
の場合のスクリム・り1コスは、むしろプリプレグの横
割れ防止や繊維乱れを防止するといった、プリプレグ自
身の補強的な目的のため使用されている。
複合材料の積層間に異種材料を挿入して、複合材料の%
I撃時特性向上させる技術として、特開昭60−632
29号、同60−231738号の公報に示されるよう
なインターリーフ技術がある。
I撃時特性向上させる技術として、特開昭60−632
29号、同60−231738号の公報に示されるよう
なインターリーフ技術がある。
インターリーフ材料としては、厚さ0.03〜0.06
mmの可撓性に優れたエポキシ樹脂層を用いるのが一般
的であるが、厚さ0.01〜0.05a+蹟の、例えば
、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエ
ーテルエーテルケトンのフィルムといった熱可塑性樹脂
フィルムを使用することも可能である。
mmの可撓性に優れたエポキシ樹脂層を用いるのが一般
的であるが、厚さ0.01〜0.05a+蹟の、例えば
、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエ
ーテルエーテルケトンのフィルムといった熱可塑性樹脂
フィルムを使用することも可能である。
インターリーフ材料として可撓性に優れたエポキシ樹脂
、例えばエラストマー成分の多い工ボキシ樹脂層を用い
た場合、衝撃特性の向上を図るためにはエラストマー成
分を多分配合することが必要であるが、そうすると、エ
ラストマー成分の種類やaにより複合材料としての耐熱
性や機械的特性の低下をIn <ことがあり、その種類
や吊に制限が加えられるため、充分な効果を発揮できな
いことが多い。
、例えばエラストマー成分の多い工ボキシ樹脂層を用い
た場合、衝撃特性の向上を図るためにはエラストマー成
分を多分配合することが必要であるが、そうすると、エ
ラストマー成分の種類やaにより複合材料としての耐熱
性や機械的特性の低下をIn <ことがあり、その種類
や吊に制限が加えられるため、充分な効果を発揮できな
いことが多い。
複合材料の積層間に熱可塑性樹脂フィルムを挿入した場
合、複合材料の耐衝撃性を向上させる効果は認められる
が、隣接した層と層との間が樹脂フィルムにより完全に
a所されるため、マトリックス樹脂と熱可塑性樹脂フィ
ルムとの接着性に問題があったり、WAmAm面方向脂
フローが遮断されるため、不均一な樹脂フローが起こり
、成形物の変形を招いたり、また、熱可塑性樹脂フィル
ムが比較的厚いため、マトリックス樹脂に対する熱可塑
性樹脂フィルムの体積割合が高くなり、それに伴なう複
合材料性能の低下を引き起こす場合もあった。
合、複合材料の耐衝撃性を向上させる効果は認められる
が、隣接した層と層との間が樹脂フィルムにより完全に
a所されるため、マトリックス樹脂と熱可塑性樹脂フィ
ルムとの接着性に問題があったり、WAmAm面方向脂
フローが遮断されるため、不均一な樹脂フローが起こり
、成形物の変形を招いたり、また、熱可塑性樹脂フィル
ムが比較的厚いため、マトリックス樹脂に対する熱可塑
性樹脂フィルムの体積割合が高くなり、それに伴なう複
合材料性能の低下を引き起こす場合もあった。
本発明の目的は、上記の如き問題点を克服し・優れた耐
熱性に加え、靭性や衝撃特性(Iii撃強さ)に優れ、
t!ii!時のクラック伝播を抑制する能力を有する成
形物を複合材料に与える中間体(プリプレグ)、及び、
該成形物を提供することにある。敷えんすると、熱硬化
性のマトリックス樹脂を用いたプリプレグにおいて、プ
リプレグの表面にマトリックス樹脂とは異質の材質から
なる薄い層を設け、成形侵の複合材料の積層間に異種材
料を挿入することで、衝撃強さに優れ、’tis時のク
ラック伝播を抑制する能力のあるホットメルトタイプ繊
維強化複合材料用成形中間体、及び、これから得られる
成形物を提供することにある。
熱性に加え、靭性や衝撃特性(Iii撃強さ)に優れ、
t!ii!時のクラック伝播を抑制する能力を有する成
形物を複合材料に与える中間体(プリプレグ)、及び、
該成形物を提供することにある。敷えんすると、熱硬化
性のマトリックス樹脂を用いたプリプレグにおいて、プ
リプレグの表面にマトリックス樹脂とは異質の材質から
なる薄い層を設け、成形侵の複合材料の積層間に異種材
料を挿入することで、衝撃強さに優れ、’tis時のク
ラック伝播を抑制する能力のあるホットメルトタイプ繊
維強化複合材料用成形中間体、及び、これから得られる
成形物を提供することにある。
(発明の構成)
本発明は、下記の請求項(1)及びIr1(2>に記載
されたとおりのものである。
されたとおりのものである。
〈1)強化IJAIIを基材とした熱硬化性樹脂系プリ
プレグの表面に、引張り弾性率10,000k(lf
/12以下の繊維から作られたII帷目付1〜25g/
112の織物を貼着してなる繊維強化樹脂積層成形物中
間体。
プレグの表面に、引張り弾性率10,000k(lf
/12以下の繊維から作られたII帷目付1〜25g/
112の織物を貼着してなる繊維強化樹脂積層成形物中
間体。
(2)引張り弾性率10,000kOf / ms’以
下の繊維から作られた繊維日付1〜25g /I’の織
物が、積層間に介在してなる繊維強化樹脂′v4層成形
物。
下の繊維から作られた繊維日付1〜25g /I’の織
物が、積層間に介在してなる繊維強化樹脂′v4層成形
物。
本発明の好適な実fMB様は、下記のとおりである。
(,1)強化m帷として、1.3%以上の伸度を有する
炭*m#11を用いる前記請求項(1)記載の繊維強化
樹脂積層成形物中間体。
炭*m#11を用いる前記請求項(1)記載の繊維強化
樹脂積層成形物中間体。
(b)熱硬化性樹脂系プリプレグ表面に貼着される織物
を形成している繊維の融点が、200℃以上であるもの
を用いる前記請求項(1)記載の繊維強化樹脂W4層成
形物中間体。
を形成している繊維の融点が、200℃以上であるもの
を用いる前記請求項(1)記載の繊維強化樹脂W4層成
形物中間体。
(C)熱硬化性樹脂系プリプレグに用いられているマト
リックス樹脂硬化物の伸度が、4.0%以上のものを用
いる前記請求項(1)記載の繊維強化樹脂積層成形物中
間体。
リックス樹脂硬化物の伸度が、4.0%以上のものを用
いる前記請求項(1)記載の繊維強化樹脂積層成形物中
間体。
本発明の成形物は、Vfi撃強さに優れ、しかも発生し
たクラックを伝播させにくい特性を有するものである。
たクラックを伝播させにくい特性を有するものである。
本発明において織物を構成するII帷としては、繊維の
引張り弾性率が10,000kgf / lIm’以下
、好ましくは5,000kof/gui’以下の繊維が
用いられる。繊維の引張り弾性率が10,000kgf
/ ■’を超える場合は、クラック伝播を抑え、衝撃
特性を改善するような効果が小さい。使用される繊維の
種類には制限がなく、無機m紺、有機繊維いずれでもよ
く、また、天然高分子繊維、合成高分子繊維いずれでも
よい。特に、ガラス繊維、芳香族アラミド1iuaが好
適に使用される。
引張り弾性率が10,000kgf / lIm’以下
、好ましくは5,000kof/gui’以下の繊維が
用いられる。繊維の引張り弾性率が10,000kgf
/ ■’を超える場合は、クラック伝播を抑え、衝撃
特性を改善するような効果が小さい。使用される繊維の
種類には制限がなく、無機m紺、有機繊維いずれでもよ
く、また、天然高分子繊維、合成高分子繊維いずれでも
よい。特に、ガラス繊維、芳香族アラミド1iuaが好
適に使用される。
これらの繊維は、単用又は併用される。
繊紛の形態は、特に限定はなく、フィラメント状、紡績
糸、混紡糸等が用いられる。糸のヨリに関しても、特に
限定はなく、通常市販され雑の太さは、通常20〜50
0μ糟のものが用いられ、上記の繊維を単糸又はヨリ等
による白糸の形態で織機にかけ、lt物に加工される。
糸、混紡糸等が用いられる。糸のヨリに関しても、特に
限定はなく、通常市販され雑の太さは、通常20〜50
0μ糟のものが用いられ、上記の繊維を単糸又はヨリ等
による白糸の形態で織機にかけ、lt物に加工される。
繊維の熱的特性としては、マトリックス樹脂である熱硬
化性樹脂組成物の硬化温磨が100〜200℃であるた
め、繊維を構成する物質の融点が、200℃以上である
ことが望まれる。また、取扱い性又はマトリックス樹脂
である熱硬化性樹脂組成物どの馴染みを良くするため、
各m1ii維に一般的に使用されている繊維の物理的処
理、化学的処理、油剤処理等を行ってもかまわない。
化性樹脂組成物の硬化温磨が100〜200℃であるた
め、繊維を構成する物質の融点が、200℃以上である
ことが望まれる。また、取扱い性又はマトリックス樹脂
である熱硬化性樹脂組成物どの馴染みを良くするため、
各m1ii維に一般的に使用されている繊維の物理的処
理、化学的処理、油剤処理等を行ってもかまわない。
織物IIの種類としては、平織、綾織、朱子織、からめ
織等を挙げることができる。また、異なる種類の繊維を
用いて製織される、所謂、混用織物ら使用することが可
能である。
織等を挙げることができる。また、異なる種類の繊維を
用いて製織される、所謂、混用織物ら使用することが可
能である。
織物の繊維目付(111位面積当たりの重さ)は、これ
らの#!吻が結果的には積層板(コンポジット)の積層
間に挿入される形になるため、成形物の機械的性質を損
ねない重さであることの必要性からして、1〜25Q
/11 ’ 、好ましくは5〜10g /−2である。
らの#!吻が結果的には積層板(コンポジット)の積層
間に挿入される形になるため、成形物の機械的性質を損
ねない重さであることの必要性からして、1〜25Q
/11 ’ 、好ましくは5〜10g /−2である。
繊維目付が19/m3未満の場合は、衝撃特性を改善さ
せるような充分な効果が発揮できず、一方、25g /
+e ’超の場合は、成形物そ力ものに要求される引張
り強さ、11縮強さ等の塁本特性を低下させるようにな
る。
せるような充分な効果が発揮できず、一方、25g /
+e ’超の場合は、成形物そ力ものに要求される引張
り強さ、11縮強さ等の塁本特性を低下させるようにな
る。
本発明で用いられる織物に使用される繊維の具体的な種
類としては、綿、絹、レーヨン、有機合成高分子繊維(
ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエステル、ポ
リエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アラ
ミド、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド等の繊維)
、ガラス繊維、アルミ繊維等があり、ひとつの成形物に
数種のAI紺からなる織物を併用してもかまわない。
類としては、綿、絹、レーヨン、有機合成高分子繊維(
ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエステル、ポ
リエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アラ
ミド、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド等の繊維)
、ガラス繊維、アルミ繊維等があり、ひとつの成形物に
数種のAI紺からなる織物を併用してもかまわない。
本発明に用いられる強化繊維は、1.3%以上の伸度を
有する炭素繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維等
が好ましい。通常、ガラス繊維、芳香族ポリアミド4I
I11は、2.5%以上の伸度を有している。炭素uI
IIに伸度1.3%未満のものを使用した場合、複合材
料の衝撃特性がやや不充分となるきらいがある。
有する炭素繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維等
が好ましい。通常、ガラス繊維、芳香族ポリアミド4I
I11は、2.5%以上の伸度を有している。炭素uI
IIに伸度1.3%未満のものを使用した場合、複合材
料の衝撃特性がやや不充分となるきらいがある。
特に本発明においては、炭素繊維、とりわけ高弾性炭素
繊維を強化材とし1=場合に効果が大きい。
繊維を強化材とし1=場合に効果が大きい。
炭素mMとしては、アクリル系炭素繊維、ピッチ系炭素
繊維等特に制限はなく、引張り強さ350kgf/ m
m’ 、弾性率24T/+am’のものが好適に用いら
れる。複合材料の機械的特性を向上させるノこめ、引張
り強さ400kgf/ am’以上、弾性率30T/v
w’レベルの、いわゆる中弾性高強皮炭素繊維を用いる
こともできる。
繊維等特に制限はなく、引張り強さ350kgf/ m
m’ 、弾性率24T/+am’のものが好適に用いら
れる。複合材料の機械的特性を向上させるノこめ、引張
り強さ400kgf/ am’以上、弾性率30T/v
w’レベルの、いわゆる中弾性高強皮炭素繊維を用いる
こともできる。
これら強化II雑を基材とした中間体(プリプレグ)は
、強化繊維の一方面シート、織物、短IIA維マット等
の基材の繊維間に未硬化の熱硬化性樹脂組成物を含浸さ
Lj /Cものである。
、強化繊維の一方面シート、織物、短IIA維マット等
の基材の繊維間に未硬化の熱硬化性樹脂組成物を含浸さ
Lj /Cものである。
マトリックス樹脂としての熱硬化性樹脂組成物は、エポ
キシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリイミド樹脂等であり、樹脂組成物の含有率は3
0〜50体積%が適当である。樹脂の変性等により、マ
トリックス樹脂の伸度が向上した場合にも、本発明は効
果的である。高い衝撃特性を有する樹脂組成物のプリプ
レグに、本発明で用いられる織物を適用すれば、より一
層コンポジットの耐衝撃性が改善され、しかも発生した
クラックを伝播さけにくい特性を有するようになる。特
に、プリプレグに用いられている熱硬化性樹脂組成物の
硬化摸の伸+aが4.0%以上であるコンポジット槓層
間に、本発明の織物が使用された場合、耐函撃レベルの
高いコンポジットとなり、航空機−次構造材用途への適
用範囲も広がるものである。
キシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリイミド樹脂等であり、樹脂組成物の含有率は3
0〜50体積%が適当である。樹脂の変性等により、マ
トリックス樹脂の伸度が向上した場合にも、本発明は効
果的である。高い衝撃特性を有する樹脂組成物のプリプ
レグに、本発明で用いられる織物を適用すれば、より一
層コンポジットの耐衝撃性が改善され、しかも発生した
クラックを伝播さけにくい特性を有するようになる。特
に、プリプレグに用いられている熱硬化性樹脂組成物の
硬化摸の伸+aが4.0%以上であるコンポジット槓層
間に、本発明の織物が使用された場合、耐函撃レベルの
高いコンポジットとなり、航空機−次構造材用途への適
用範囲も広がるものである。
基本となる熱硬化性樹脂組成物のプリプレグは、従来知
られた方法にて製造することができる。
られた方法にて製造することができる。
本発明を図面によって説明する。
図面にJ3いて第1図は、本発明の成形物中間体の斜視
図を示したものである。
図を示したものである。
第2図は、本発明成形物中間体に貼着される織物の組織
の例(a ) (b ) (c )を示したもので
ある。
の例(a ) (b ) (c )を示したもので
ある。
第3図は、本発明の成形物中間体の断面図を模式的に示
したものである。
したものである。
第1図における1はプリプレグ、2は織物である。プリ
プレグ1は繊維一方向シート、織物、ランダムマット等
の繊維シートに繊II間に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸
、保持させた物であり、熱硬化性樹脂としては、前記の
エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ポリイミド樹脂等である。
プレグ1は繊維一方向シート、織物、ランダムマット等
の繊維シートに繊II間に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸
、保持させた物であり、熱硬化性樹脂としては、前記の
エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ポリイミド樹脂等である。
織物2は通孔を有するため、プリプレグのマトリッマス
樹脂1−2は織物2の通孔2−1を通し織物のに面に回
り込み連続層を形成している。
樹脂1−2は織物2の通孔2−1を通し織物のに面に回
り込み連続層を形成している。
織物2はプリプレグ1の両面に貼着して−もよいが、通
常は片面にのみ貼着される。
常は片面にのみ貼着される。
本発明の成形物中間体は、積層に際し全層を本発明成形
中間体にて構成する必要はむく、織物の貼着のない通常
のプリプレグと組合ぜて積層することもできる。このよ
うな成形物は、耐衝撃性に優れ、しかも積層間の剥離を
起こしにくい成形物である。
中間体にて構成する必要はむく、織物の貼着のない通常
のプリプレグと組合ぜて積層することもできる。このよ
うな成形物は、耐衝撃性に優れ、しかも積層間の剥離を
起こしにくい成形物である。
本発明の成形物中固体は、例えば以下の方法により製造
することができる。
することができる。
先ず、ホットメルト法又は溶剤法による通常の方法によ
ってプリプレグを調[−16゜次いで織物を該プリプレ
グと合せ、プレート、O−ラ一等にて加圧し一体化させ
る。この際、加熱することもできるが、加熱温度は、6
0〜120℃とするのがよい。
ってプリプレグを調[−16゜次いで織物を該プリプレ
グと合せ、プレート、O−ラ一等にて加圧し一体化させ
る。この際、加熱することもできるが、加熱温度は、6
0〜120℃とするのがよい。
(発明の効果)
本発明により(qられた成形物中間体及び成形物は、優
れた機械的特性及び熱的特性と靭性が兼備されたもので
あり、しかも発生したクラックを伝播させにくい特性を
有するため、航空機構T1材料、宇宙構造物材料等へ好
適に使用される。
れた機械的特性及び熱的特性と靭性が兼備されたもので
あり、しかも発生したクラックを伝播させにくい特性を
有するため、航空機構T1材料、宇宙構造物材料等へ好
適に使用される。
(実施例及び比較例〕
実施例1
後掲第1表に示ず樹脂組成物からなる炭素繊維一方向プ
リプレグを、ホットメルト法にて作った。用いた炭素繊
維(CF)は、ベスファイト[M −500(東邦レー
ヨン社製、引張り強さ500kgf/+es2、弾性率
30T/mIm” )である。プリプレグのCF目付は
150g/* ’ 、樹脂含有率32重石%であった。
リプレグを、ホットメルト法にて作った。用いた炭素繊
維(CF)は、ベスファイト[M −500(東邦レー
ヨン社製、引張り強さ500kgf/+es2、弾性率
30T/mIm” )である。プリプレグのCF目付は
150g/* ’ 、樹脂含有率32重石%であった。
一方、見掛の太さ約80μ霧の合糸されたポリエーテル
エーテルケトン繊維(略称PEEK繊維、引張り弾性率
約600kgf /as’ 、融点334℃)より作ら
れた繊維目付10g/l112の平織の織物を準備した
。
エーテルケトン繊維(略称PEEK繊維、引張り弾性率
約600kgf /as’ 、融点334℃)より作ら
れた繊維目付10g/l112の平織の織物を準備した
。
上記プリプレグとフィルムとを重ね、80℃のホットロ
ーラー間に通し両者を結栓させ成形物中間体を得た。
ーラー間に通し両者を結栓させ成形物中間体を得た。
この成形物中間体より、所定の1法及び枚数の小片をカ
ット、積層し、オートクレーブ成形により昇温速度2℃
/分、180℃で2時間の硬化条件で硬化させ、成形板
を作成した。これより試験片を切りだし、0°層間せん
断強さ、0°圧縮強さ、1500in−lb / 1n
lj @後の圧縮強さを測定したところ、第1表に示す
結果を得た。
ット、積層し、オートクレーブ成形により昇温速度2℃
/分、180℃で2時間の硬化条件で硬化させ、成形板
を作成した。これより試験片を切りだし、0°層間せん
断強さ、0°圧縮強さ、1500in−lb / 1n
lj @後の圧縮強さを測定したところ、第1表に示す
結果を得た。
比較例1
実施例1と同様にして第1表に示す樹脂組成物からなる
炭素繊維一方向プリプレグを作った。
炭素繊維一方向プリプレグを作った。
ポリエーテルエーテルケトン繊維がら4Tる織物を貼着
させないこのプリプレグから、同様な条件で成形板を作
成し、成形板について試験を行った。
させないこのプリプレグから、同様な条件で成形板を作
成し、成形板について試験を行った。
(結果の対比)
第1表に示ず物性から実施例1の成形板は、比較例1に
比べ、0°WJ間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は
認められないものの、1 !i00 i n−1b /
in!撃後の圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れること
が明らかとなった。
比べ、0°WJ間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は
認められないものの、1 !i00 i n−1b /
in!撃後の圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れること
が明らかとなった。
実施例2
1’11表に示す樹In組成物からなる炭素繊維−方向
ブリプレグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグ
に貼着させる織物として、見掛の太さ約200μmの合
糸されたポリエーテルイミド繊維(略称PEI、引張り
弾性率約700kgf /1111’ 、ガラス転1i
ta1216℃)より作られた繊維目(41Sg /+
e ’の平織の織物を準備し、プリプレグ表面に並べ、
80℃のホットローラー間に通し両者を貼着させ、成形
物中間体を得た。
ブリプレグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグ
に貼着させる織物として、見掛の太さ約200μmの合
糸されたポリエーテルイミド繊維(略称PEI、引張り
弾性率約700kgf /1111’ 、ガラス転1i
ta1216℃)より作られた繊維目(41Sg /+
e ’の平織の織物を準備し、プリプレグ表面に並べ、
80℃のホットローラー間に通し両者を貼着させ、成形
物中間体を得た。
この成形物中間体より、実施例1と同様にして成形板を
作成し、0°層間せん断強さ、0゛圧縮強さ、1500
in−1b / in衝撃模の圧縮強さを測定したとこ
ろ、第1表に示す結果を1tPた。
作成し、0°層間せん断強さ、0゛圧縮強さ、1500
in−1b / in衝撃模の圧縮強さを測定したとこ
ろ、第1表に示す結果を1tPた。
比較例2
実施例2と同様にしてプリプレグを作った。
織物の貼着をしないで、このプリプレグのみを用い、同
様にして成形を行い、成形板について試験を行った。
様にして成形を行い、成形板について試験を行った。
(結果の対比)
第1表に示すように、実施例2の成形板は、比較例2に
比し、0゛層間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は認
められないものの、150Gin−Ib /1nllj
l後の圧縮強さが高く、耐VM撃性に侵れることが明ら
かとなった。
比し、0゛層間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は認
められないものの、150Gin−Ib /1nllj
l後の圧縮強さが高く、耐VM撃性に侵れることが明ら
かとなった。
実施例3
第1表に示す樹脂組成物からなる炭素繊維1方向プリプ
レグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグに貼着
させる織物として、見掛の太さ約100μmの合糸され
たポリエステル繊維(テトロン、引張り弾性率的120
0klJf /ms”融点260℃)より作られた繊維
目付20(1/I ’の平織の織物を準備し、プリプレ
グ表面に並べ、80℃の11−ブトローラー間に通し両
省を貼着させ、成形物中間体を1gだ。
レグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグに貼着
させる織物として、見掛の太さ約100μmの合糸され
たポリエステル繊維(テトロン、引張り弾性率的120
0klJf /ms”融点260℃)より作られた繊維
目付20(1/I ’の平織の織物を準備し、プリプレ
グ表面に並べ、80℃の11−ブトローラー間に通し両
省を貼着させ、成形物中間体を1gだ。
この成形物中間体より、¥絶倒1と同様に成形準備を行
った後、オートクレーブ成形によりRI!速麿2℃り分
、130℃で1.5時間の硬化条件で硬化させ、成形板
を作成した。成形板について0°WI間せん断強さ、0
°圧縮強さ、1500in−1b /in衝撃後の圧縮
強さを測定したところ、第1表に示寸結果を1!7だ。
った後、オートクレーブ成形によりRI!速麿2℃り分
、130℃で1.5時間の硬化条件で硬化させ、成形板
を作成した。成形板について0°WI間せん断強さ、0
°圧縮強さ、1500in−1b /in衝撃後の圧縮
強さを測定したところ、第1表に示寸結果を1!7だ。
比較例3
実施例3と同様にしてプリプレグを作った。
織物の貼着をしないで、このプリプレグのみを用い、同
様にして成形を行い、成形板について試験を行った。
様にして成形を行い、成形板について試験を行った。
(結果の対比)
第1表に示すように、実施例3の成形板は、比較例3に
比し、0°層間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は認
められないものの、1500 i n−1b/in衝撃
後の圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れることが明らかと
なった。
比し、0°層間せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は認
められないものの、1500 i n−1b/in衝撃
後の圧縮強さが高く、耐衝撃性に優れることが明らかと
なった。
実施例4
第1表に示す樹脂組成物からなる炭素繊維−方向プリプ
レグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグに貼着
させる織物として、見掛の太さ約60μ−の合糸された
ポリエーテルイミド繊N(略称PEI、引張り弾性率的
700kof /+ua2、ガラス転移温度216℃)
より作られたmis目付250 /l ’の綾織の織物
を準備し、この織物をプリプレグ表面に並べ、80℃の
ホットローラ間に通し両者を貼むさせ、成形物中間体を
得た。 この成形物中間体より、実施例1と同様にして
成形板を作成し、0°m間せん断強さ、0°圧縮強さ、
1500in−lb / 1nlj撃後の圧縮強さを措
定したところ、第1表に示す結果をIfjtζ。
レグを、実施例1と同様にして作り、プリプレグに貼着
させる織物として、見掛の太さ約60μ−の合糸された
ポリエーテルイミド繊N(略称PEI、引張り弾性率的
700kof /+ua2、ガラス転移温度216℃)
より作られたmis目付250 /l ’の綾織の織物
を準備し、この織物をプリプレグ表面に並べ、80℃の
ホットローラ間に通し両者を貼むさせ、成形物中間体を
得た。 この成形物中間体より、実施例1と同様にして
成形板を作成し、0°m間せん断強さ、0°圧縮強さ、
1500in−lb / 1nlj撃後の圧縮強さを措
定したところ、第1表に示す結果をIfjtζ。
比較例4
実施例4と同様にしてプリプレグを作った。
織物の貼着をしないで、このプリプレグのみを用い、同
様にして成形を行い、成形板について試験を行った。
様にして成形を行い、成形板について試験を行った。
(結果の対比)
第1表に示づように、実施例4の成形板は、比較例3に
比し、0°層摺1せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は
認められないものの、1500in−Ib / in衝
撃後の圧縮強さが高(、耐衝撃性に優れることが明らか
となった。
比し、0°層摺1せん断強さ、0°圧縮強さに強度差は
認められないものの、1500in−Ib / in衝
撃後の圧縮強さが高(、耐衝撃性に優れることが明らか
となった。
実施例5〜8及び比較例5〜8
第2表に示す樹脂組成物で実施例1と同様にして炭素繊
維1方向プリプレグを作り、第2表に示す織物(引張り
弾性率はPE II帷約700kgf /s+m’ 、
ガラス繊維的7000kof /ln+’ 、アラミド
IMII約7000kaf /1m2、アルミニウム繊
維的7000kgf /as’ )のそれぞれをプリプ
レグ表面に並べ、80℃のホットローラ間に通し両者を
貼着させ、成形中間体を得た。
維1方向プリプレグを作り、第2表に示す織物(引張り
弾性率はPE II帷約700kgf /s+m’ 、
ガラス繊維的7000kof /ln+’ 、アラミド
IMII約7000kaf /1m2、アルミニウム繊
維的7000kgf /as’ )のそれぞれをプリプ
レグ表面に並べ、80℃のホットローラ間に通し両者を
貼着させ、成形中間体を得た。
この成形物中間体より、第2表に示ず成形条件で成形板
を作成し、成形板について0°層間t! A/断強さ、
0′″圧縮強さ、1500in−1b / in衝撃侵
の圧縮強さを測定したところ、第2表に示す結果を得た
。
を作成し、成形板について0°層間t! A/断強さ、
0′″圧縮強さ、1500in−1b / in衝撃侵
の圧縮強さを測定したところ、第2表に示す結果を得た
。
また、比較例5〜8では、実施例5〜8と同様にしてプ
リプレグを作った。織物の貼着をしないで、プリプレグ
のみを用い、同様にして成形を行い、成形板について試
験を行った。
リプレグを作った。織物の貼着をしないで、プリプレグ
のみを用い、同様にして成形を行い、成形板について試
験を行った。
(結果の対比)
第2表に示すように、実施例5〜8の成形板は、比較例
5〜8に比し、0°層間せん断強さ、O″圧縮強さに強
度差は認められないものの、1500in−1b /
1nW77J撃後の圧縮強さがnく、耐衝撃性に優れる
ことが明らかとなった。
5〜8に比し、0°層間せん断強さ、O″圧縮強さに強
度差は認められないものの、1500in−1b /
1nW77J撃後の圧縮強さがnく、耐衝撃性に優れる
ことが明らかとなった。
第1表の注
(注1)
* 1 : 1500in−lb / inm撃後0特
性(32ブライ擬等方性積層板を使用) く注 2) アラルダイトMY720.テトラグリシジルアミン型エ
ポキシ樹脂(チバガイギー社製)E LMioo: ト
リグリシジルアミン型エポキシ樹脂(住友化学社製) EPN −1138:フェノール・ノボラック型エポキ
シ樹脂(チバガイギー社 製) エピコート828:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(
油化シェル社製) エピコート1001 :ビスフェノールA型エポキシ樹
脂(油化シェル社製) EPU−6:ウレタン変性エポキシ樹脂(旭電化社製) DEN485:フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂
(ダウケミカル社製) CTBNハイカー1300x13 :ブタジェン。
性(32ブライ擬等方性積層板を使用) く注 2) アラルダイトMY720.テトラグリシジルアミン型エ
ポキシ樹脂(チバガイギー社製)E LMioo: ト
リグリシジルアミン型エポキシ樹脂(住友化学社製) EPN −1138:フェノール・ノボラック型エポキ
シ樹脂(チバガイギー社 製) エピコート828:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(
油化シェル社製) エピコート1001 :ビスフェノールA型エポキシ樹
脂(油化シェル社製) EPU−6:ウレタン変性エポキシ樹脂(旭電化社製) DEN485:フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂
(ダウケミカル社製) CTBNハイカー1300x13 :ブタジェン。
クリロニトリルゴム(宇部興産社製)
(注3)
PEI:ポリエーテルイミド
PE[EK :ボリエーテルエーテルケトンア
第2表の注
(注1)
* 1 : 1500in−lb / in%[撃11
217) 4i Wイ擬等方性積層板を使用) (32プラ (注2) BT −2160:ビスマレイミド−トリアジン樹脂(
三隻瓦斯化学社製) Matrimid 5292:ビスマレイミド樹脂(チ
バガイギー社製) Compimidel−1−800:ビスマレイミド樹
脂(シェルケミカル社製) PMR15:ポリイミド樹脂(NASA、TRW社製) エピコート828:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(
油化シェル社製) ELM−100:トリグシジルアミン型エポキシ樹脂(
住友化学社製) (注3) PEI:ポリエーテルイミド (注4) 成形物の繊維体積含有率:58〜60体積%
217) 4i Wイ擬等方性積層板を使用) (32プラ (注2) BT −2160:ビスマレイミド−トリアジン樹脂(
三隻瓦斯化学社製) Matrimid 5292:ビスマレイミド樹脂(チ
バガイギー社製) Compimidel−1−800:ビスマレイミド樹
脂(シェルケミカル社製) PMR15:ポリイミド樹脂(NASA、TRW社製) エピコート828:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(
油化シェル社製) ELM−100:トリグシジルアミン型エポキシ樹脂(
住友化学社製) (注3) PEI:ポリエーテルイミド (注4) 成形物の繊維体積含有率:58〜60体積%
第1図は、本発明の成形物中間体の斜視図を示したもの
である。 1’12図は、本発明成形物中間体に貼着される織物組
織の例(a)(b)(c)を示したものである。 第3図は、本発明の成形物中間体の断面図を模式的に示
したものである。 図面における符号の説明 1ニブリプレグ、1−1:繊維、1−2:lil脂、2
:織物、2−に通孔 特許出願人 l!邦し−ヨシ樟式会社代理人弁理士
土 居 三 部 第2図 第1図 (C)5枚ヨコ未子織
である。 1’12図は、本発明成形物中間体に貼着される織物組
織の例(a)(b)(c)を示したものである。 第3図は、本発明の成形物中間体の断面図を模式的に示
したものである。 図面における符号の説明 1ニブリプレグ、1−1:繊維、1−2:lil脂、2
:織物、2−に通孔 特許出願人 l!邦し−ヨシ樟式会社代理人弁理士
土 居 三 部 第2図 第1図 (C)5枚ヨコ未子織
Claims (2)
- (1)強化繊維を基材とした熱硬化性樹脂系プリプレグ
の表面に、引張り弾性率10,000kgf/mm^2
以下の繊維から作られた繊維目付1〜25g/m^2の
織物を貼着してなる繊維強化樹脂積層成形物中間体。 - (2)引張り弾性率10,000kgf/mm^2以下
の繊維から作られた繊維目付1〜25g/m^2の織物
が、積層間に介在してなる繊維強化樹脂積層成形物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18307988A JPH0232843A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 成形物中間体並びに成形物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18307988A JPH0232843A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 成形物中間体並びに成形物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0232843A true JPH0232843A (ja) | 1990-02-02 |
| JPH0575575B2 JPH0575575B2 (ja) | 1993-10-20 |
Family
ID=16129392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18307988A Granted JPH0232843A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 成形物中間体並びに成形物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0232843A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06207035A (ja) * | 1993-01-11 | 1994-07-26 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 炭素繊維強化多官能性マレイミド系樹脂複合材料用プリプレグ |
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| WO2008018421A1 (fr) | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Toray Industries, Inc. | Préimprégné et matériau composite renforcé avec des fibres de carbone |
| WO2013084669A1 (ja) | 2011-12-05 | 2013-06-13 | 東レ株式会社 | 炭素繊維成形素材、成形材料および炭素繊維強化複合材料 |
| WO2014017339A1 (ja) | 2012-07-25 | 2014-01-30 | 東レ株式会社 | プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料 |
| JP2014502569A (ja) * | 2010-12-28 | 2014-02-03 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | 向上した減衰特性を有する多層の組成勾配構造物 |
| WO2018099910A1 (en) | 2016-11-29 | 2018-06-07 | Advanced Materials Design & Manufacturing Limited | Process for making hybrid (fiber-nanofiber) textiles through efficient fiber-to-nanofiber bonds comprising novel effective load-transfer mechanisms |
| WO2018181254A1 (ja) | 2017-03-29 | 2018-10-04 | 東レ株式会社 | プリプレグおよび繊維強化複合材料 |
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| WO2020059599A1 (ja) | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 東レ株式会社 | プリプレグ、プリプレグ積層体および繊維強化複合材料 |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104736262A (zh) | 2013-01-11 | 2015-06-24 | 新日铁住金株式会社 | 热制管用顶头 |
-
1988
- 1988-07-22 JP JP18307988A patent/JPH0232843A/ja active Granted
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH06207035A (ja) * | 1993-01-11 | 1994-07-26 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 炭素繊維強化多官能性マレイミド系樹脂複合材料用プリプレグ |
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| EP2455418A1 (en) | 2006-08-07 | 2012-05-23 | Toray Industries, Inc. | Prepreg and Carbon Fiber-Reinforced Composite Material |
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