JPH041004A - ガラス繊維強化樹脂プリプレグ - 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、ガラス繊維強化樹脂プリプレグに関する。さ
らに詳しくは、本発明は、ガラス繊維からなる補強層と
シート状物の層とを含む繊維強化樹脂プリプレグ並びに
その製造方法およびそれを用いて得られる成形体に関す
る。

〔従来の技術〕

一方向に薄層状に配列された強化繊維にマトリックス樹
脂を含浸させてなる繊維強化樹脂プリプレグは、種々の
技術分野において広く用いられている。特に、ゴルフク
ラブシャフト、釣り竿、テニスラケットフレーム等の製
造においては、軽量でかつ機械的強度も高いという理由
から広く利用されており、良好な成果をおさめている。

従来、かかる繊維強化樹脂プリプレグは、１種の強化繊
維を用いて形成するのが通例であり、２種またはそれ以
上の強化繊維の特性を複合した成形体を得ようとする場
合には、それぞれの強化繊維を含むプリプレグを組み合
わせて積層するかまたはそのようなプリプレグの間に他
の強化繊維を配列させながら積層する方法が行われてい
た。また、強度等の機械的特性とは別に、得られる積層
体に所望のファツション性を与えようとする試みはなさ
れていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、ガラス強化繊維からなる強化繊維層これとは
別のシート状物からなる層とを含む繊維強化樹脂プリプ
レグを提供しようとするものである。これによって、本
発明は、これら２種の材料の複合特性を利用した複合樹
脂成形体を容易に与えることを可能にする。しかして、
かかる本発明の繊維強化樹脂プリプレグによれば、これ
を用いて得られる樹脂成形体に対して、用途に対応した
好ましい物性はもちろんのこと、表面の透明性や所望の
着色性および組み合わされたシート状物の外観等を利用
して好ましいファツション性を与えることができる。

本発明は、また、そのような繊維強化樹脂プリプレグの
製造方法並びにそのような繊維強化樹脂プリプレグを含
む複合樹脂成形体を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決するため、次の手段を提供す
る。

１、一方向に配列されたガラス繊維と、シート状物と、
およびマトリックス樹脂とからなる繊維強化樹脂プリプ
レグ。

２、一方向に配列されたガラス繊維とマトリックス樹脂
とからなる繊維強化樹脂プリプレグと、シート状物とマ
トリックス樹脂とからなる樹脂プリプレグとを重ね合わ
せ、熱プレスして一体化することを特徴とする繊維強化
樹脂プリプレグの製造方法。

３、一方向に配列された多数本のガラス繊維列とシート
状物とを重ね合わせ、さらに前記重ね合わされた材料の
両側からマトリックス樹脂塗工紙を重ね合わせ、熱プレ
スして一体化することを特徴とする繊維強化樹脂プリプ
レグの製造方法。

４、　前記１．記載の繊維強化樹脂プリプレグを含む複
合樹脂成形体。

本発明に有用なガラス繊維は、モノフィラメント径が１
０〜２０μｍであるのが好ましい。このようなガラス繊
維は、一般に、２０００本以下、好ましくは１６００本
以下のモノフィラメントが集束されたガラスロービング
として得られる。

また、本発明に有用なシート状物は、いかなる素材から
なるものであってもよく、いかなる形態のものであって
もよい。例えば、シート状物は、一般の天然繊維や合成
繊維からなる織物、編物、不織布等の繊維布帛、ＰＡＮ
系およびピッチ系の炭素繊維および黒鉛繊維、アルミナ
繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維、ボロン繊維などの
無機繊維、チタン繊維、アモルファス繊維、ステンレス
スチール繊維、高強度スチール繊維、アルミニウム繊維
などの金属繊維、およびボリアリレート繊維、アラミド
繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維からなる織物も
しくはメツシュ、通常の紙、または合成樹脂のフィルム
等の形態のものであってよい。また、これらはいかなる
図柄を有していてもよく、特に種々の織柄やプリント柄
を有するものはファツション性の観点から好ましい場合
もある。

マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を用いること
ができる。マトリックス樹脂には、所望により、硬化温
度が５０〜２００°Ｃとなるように硬化剤を添加しても
よく、また可撓性付与剤などの種々の機能付与剤を添加
してもよい。

上記樹脂のうちではエポキシ樹脂が好ましく、具体例と
してはグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、例えば、ビ
スフェノールＡ、ビスフェノールＦもしくはビスフェノ
ールＳ系エポキシ樹脂、ノボランク系エポキシ樹脂およ
び臭素化ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂；環式脂肪族
エポキシ樹脂；グリシジルエステル系エポキシ樹脂；グ
リシジルアミン系エポキシ樹脂、例えば、テトラグリシ
ジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−Ｐ−
アミノフェノール；および複素環式エポキシ樹脂を挙げ
ることができ、特にビスフェノールＡ系、ビスフェノー
ルＦ系およびビスフェノールＳ系グリシジルアミンエポ
キシ樹脂が好ましい。これらは、単独でまたは２種以上
の混合で用いることができ′る。また、これらのエポキ
シ樹脂には、アミン系硬化剤、例えば、ジシアンジアミ
ド（ＤＩＣＹ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＯＳ
）やジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）　；および酸
無水物系、例えば、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＩＩＨ
Ｐ＾）、メチルへキサヒドロ無水フタル酸（ＭＨＨＰＡ
）などの硬化剤を用いることができ、特にアミン系硬化
剤を用いるのが好ましい。

次に、本発明の繊維強化樹脂プリプレグの製造方法の具
体例を、添付の図面を参照しながら説明する。

第１の例においては、予め調製した、ガラス繊維を含む
プリプレグとシート状物を含むプリプレグとを重ね合わ
せ、これを熱プレスして一体化する。具体的には、例え
ば、第１図に示すように、ガラス繊維を含むガラス繊維
強化プリプレグＩＡおよびシート状物を含むプリプレグ
ＩＢが離型紙２に保持された状態で、それぞれアンワイ
ンダ（巻出部）３Ａおよび３Ｂに巻かれている。アンワ
インダ３Ａ、３Ｂから引き出された離型紙付プリプレグ
ＩＡ、ＩＢはプレスロール４Ａ、４Ｂ間に送給され、こ
こで互いに重ね合わされ、次いでホットプレート５から
第２のプレスローフ１７６Ａ、６Ｂ間へと送られる。こ
のようにしてこれらのプリプレグＩＡ、ＩＢは一体化さ
れ、次いで冷却手段（図示せず）で冷却後、本発明のプ
リプレグ７として一方の側の離型紙２とともにワインダ
８上に巻き取られる。また、他方の離型紙２はプリプレ
グ７から引き剥されて他のワインダ９上に巻き取られ、
一方この離型紙２が引き剥されたプリプレグ７の側には
巻き取りの前にアンワインダ１０から供給されるカバー
フィルム１１が貼着される。

かかる方法において、プレスロール４Ａ、４Ｂおよび／
または６Ａ、６Ｂの間隔は、離型紙付ガラス繊維強化プ
リプレグ１と離型紙付シート状物プリプレグ２の合計厚
さの０．７〜０．８倍に設定され、またホットプレート
５は、プリプレグＩＡ、ＩＢのマトリックス樹脂が１０
００〜５００００ｃｐの粘度となるような温度に加熱さ
れるのが好ましい。

上記の方法によれば、長尺の繊維強化樹脂プリプレグを
連続的に効率よく製造することができる。

また、当然ながら、他の熱プレス手段を用いて、上記の
如き操作を行うこともできる。

上記の如き方法において用いられるガラス繊維強化プリ
プレグおよびシート状物プリプレグは、上記と同様の構
成のホットロールプレス装置からなる通常のプリプレグ
マシンにより製造することができる。しかして、このよ
うなプリプレグマシンの構成および操作は、当業者によ
く理解されるところである。

本発明の製造方法の第２の例においては、多数本のガラ
ス繊維列からなる薄層とシート状物とを重ね合わせ、さ
らにこの重ね合わされた材料の両側からマトリックス樹
脂塗工紙を重ね合わせ、熱プレスして一体化する。具体
的には、例えば、第３図に示すように、ガラス繊維１８
が一連の開繊バー２０からなる開繊手段により開繊され
ながら、プレスロール４Ａ、４Ｂ間に送給され、一方シ
ート状物１９がガイド２０を介してプレスロール４Ａ、
４Ｂ間に送給される。一方、マトリックス樹脂１３を離
型紙２上に塗布してなる第１および第２の樹脂塗工紙１
４がそれぞれアンワインダ３Ａ、３Ｂに巻かれており、
上記繊維１８およびシート状物１９とともにそれらの両
側からこれらの材料の層を挟持する形でプレスロール４
Ａ、４Ｂ間に送給される。

ここで、これらは重ね合わされ、次いでホットプレート
５から第２のプレスロール６Ａ、６Ｂ間へと送られる。

この過程で、繊維１８およびシート状物１９は第１およ
び第２の樹脂塗工紙１４のマトリックス１３中に埋没し
て含浸され、一体化される０次いで、冷却手段（図示せ
ず）で冷却後、第１図の場合と同様に、本発明のプリプ
レグ７として一方の側の離型紙２および巻き取り前に他
方の側の供給されたカバーフィルム１１とともにワイン
ダ８上に巻き取られる。

この場合においても、プレスロール４Ａ、４Ｂおよび／
または６Ａ、６Ｂの間隔は、樹脂塗工紙および繊維層の
合計厚さの０．７〜０．８倍に設定され、またホットプ
レート５は、樹脂塗工紙のマトリックス樹脂が１０００
〜５００００ｃｐの粘度となるような温度に加熱される
のが好ましい。

上記の如くして得られる本発明の繊維強化樹脂プリプレ
グは、常法に従い、積層された複合樹脂成形体に成形さ
れる。例えば、マンドレル上に複数層が重なるように巻
き付けるかまたは複数枚を所望の形状に積層し、熱処理
してマトリックス樹脂を完全硬化して成形体とすること
ができる。このような成形体においては、それぞれの材
料の特性が複合された好ましい特性を有する。あるいは
、本発明のプリプレグは、樹脂積層体の表面層として用
いてもよく、しかしてガラス繊維層を最外層に存在せし
めることによって透明な表面外観を与えることができ、
また所望ならば着色ガラス繊維を用いることによって好
ましい着色外観を与えることもできる。あるいは、シー
ト状物の有する外観や図柄をこの透明ガラス層を介して
表すことができ、ファツション性に冨んだものとするこ
ともできる。さらに、本発明のプリプレグは、このよう
な特性を利用して、建築、家具、インチリヤ等の種々の
分野における表面化粧材としてもちいることもできる。

［実施例］ 以下、実施例により本発明をさらに説明する。

実施例１ １３μ・のモノフィラメント径を有するガラス繊維を強
化繊維とし、エポキシ樹脂をマトリックス樹脂とする、
厚さ１００μのガラス繊維強化プリプレグと、厚さ７０
μの絹織物とエポキシ樹脂とからなる樹脂プリプレグと
を第１図に示す如き方法により重ね合わせ、一体化して
、プリプレグを得た。

このプリプレグを所定の寸法に切り、通常の繊維強化プ
リプレグの積層によるゴルフシャフト製造に際して、積
層の最外層に、ガラス繊維プリプレグ面を外側にして１
層のみ巻き付けた。次いで、常法に従い、テーピングし
、オーブンで硬化させ、表面を研磨し、透明の塗装を行
った。

これにより、表面の研磨に際しても織物層を傷つけるこ
とがなく、美麗な仕上がり外観を有し、ガラス繊維層を
通して絹織物の柄が美しく見えるシャフトを得ることが
できた。

実施例２ 絹織物に代えて１００μの厚さを有する細かなメツシュ
条の銅金網を用いた以外は、上記と同様にして、外径１
９謹のパイプを製造した。

得られたバイブは、表面研磨が可能であり、外部から銅
メツシユが透けて見える、表面特性の良好なものであっ
た。

〔発明の効果］ 以上に説明したように、本発明の繊維強化プリプレグは
、用途に対応した好ましい物性のほか、ファツション性
に優れた表面外観有する複合樹脂成形体を与えることが
でき、また種々の分野における好ましい表面化粧材料を
与えることができる。

さらに、本発明の繊維強化プリプレグにおいては、ガラ
ス繊維層が存在するために、表面を研磨加工することが
でき、成形性が著しく改良される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプリプレグの製造方法の一実施例を
説明する模式図である。 第２図は、本発明のプリプレグの製造方法の他の例を説
明する模式図である。 ＩＡ、ＩＢ・・・プリプレグ、 ４Ａ、４Ｂ、６Ａ、６Ｂ・・・プレスローラ、５・・・
ホットプレート、　１３・・・マトリックス樹脂、１４
・・・樹脂塗工紙、　　　１８・・・ガラス繊維、１９
・・・シート状物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一方向に配列されたガラス繊維と、シート状物と、
   およびマトリックス樹脂とからなる繊維強化樹脂プリプ
   レグ。 ２、一方向に配列されたガラス繊維とマトリックス樹脂
   とからなる繊維強化樹脂プリプレグと、シート状物とマ
   トリックス樹脂とからなる樹脂プリプレグとを重ね合わ
   せ、熱プレスして一体化することを特徴とする繊維強化
   樹脂プリプレグの製造方法。 ３、一方向に配列された多数本のガラス繊維列とシート
   状物とを重ね合わせ、さらに前記重ね合わされた材料の
   両側からマトリックス樹脂塗工紙を重ね合わせ、熱プレ
   スして一体化することを特徴とする繊維強化樹脂プリプ
   レグの製造方法。 ４、請求項１記載の繊維強化樹脂プリプレグを含む複合
   樹脂成形体。