JPH06200055A

JPH06200055A - プリプレグ及び繊維強化プラスチック

Info

Publication number: JPH06200055A
Application number: JP36111592A
Authority: JP
Inventors: Kanji Miyao; 巻治宮尾; Makoto Takezawa; 誠竹澤
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1992-12-30
Filing date: 1992-12-30
Publication date: 1994-07-19

Abstract

(57)【要約】【目的】均一に着色され、かつ、色がはげ落ちにくい
ＦＲＰ及びそれを製造するためのプリプレグを提供する
こと。【構成】繊維強化プリプレグの表面に、着色材を噴霧
することにより形成された着色層を有するプリプレグを
提供した。また、繊維強化プリプレグの表面に、着色材
を噴霧することにより形成された着色層を有する繊維強
化プリプレグを硬化させることにより形成されたものを
少なくとも含む繊維強化プラスチックを提供した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化プラスチック
製造用プリプレグ、特には、任意な着色を有する繊維強
化プラスチック製造用プリプレグ及び繊維強化プラスチ
ックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ゴルフクラブのシャフト、ス
キーのストック、釣り竿、テニスやバトミントンのラケ
ット等に軽量で機械的強度の高い繊維強化プラスチック
（以下、「ＦＲＰ」ということがある）が用いられてい
る。従来のＦＲＰ製品は、無着色のもの、すなわち、強
化繊維の色をそのまま生かした製品が多い。しかしなが
ら、強化繊維の色以外の色に製品を着色することが望ま
れる場合もある。この目的のために、通常、できあがっ
たＦＲＰに塗装を施して着色することが行われている。
しかしながら、ＦＲＰを塗装により着色したものは、色
がはげ落ちやすいという欠点を有する。この欠点を克服
するために、強化繊維の色を隠蔽するための隠蔽材と、
所望の着色を行うための着色材をマトリックス樹脂中に
含有せしめることが提案されている。例えば、特開平３
−１１９０３８号には、マトリックス樹脂中に薄片状着
色材と隠蔽性顔料とを含有せしめた着色プリプレグが開
示されている。

【０００３】しかしながら、マトリックス樹脂中に着色
材を混入する従来技術では、均一な着色を行うために
は、樹脂中に着色材を均一に分散させる必要があるが、
これは必ずしも容易ではない。樹脂中に着色材が不均一
に分散されていると着色むらが生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、均一に着色され、かつ、色がはげ落ちにくいＦＲＰ
及びそれを製造するためのプリプレグを提供することで
ある。

【０００５】本願発明者らは、鋭意研究の結果、着色材
をプリプレグの表面に噴霧することにより均一な着色を
確実に行えることを見出し、本発明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、繊維強化プリプレグ
の表面に、着色材を噴霧することにより形成された着色
層を有するプリプレグを提供する。また、本発明は、繊
維強化プリプレグの表面に、着色材を噴霧することによ
り形成された着色層を有する繊維強化プリプレグを硬化
させることにより形成されたものを少なくとも含む繊維
強化プラスチックを提供する。

【０００７】以下、本発明をさらに詳細に説明する。

【０００８】本発明のプリプレグは、強化繊維とマトリ
ックス樹脂とを含み、さらにその表面に着色材が噴霧さ
れたものである。本発明のプリプレグを構成する強化繊
維は、従来からプリプレグに用いられているいずれのも
のをも用いることができる。例えば、無機繊維としては
ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、アルミナ質
繊維、ボロン繊維、チタニア繊維、シリコンカーバイド
繊維等；各種天然繊維；有機合成繊維としてセルロース
誘導体繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリア
ミド繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロ
ピレン繊維等；金属繊維としてスチール繊維、ステンレ
ス繊維、タングステン繊維等；金属被覆の無機繊維、有
機繊維；セラミック被覆繊維等を用いることができる。
複数種類の繊維を用いることもできる。強化繊維の繊維
径は全く限定されず、用途に応じて任意の太さのものを
選択することができる。また、強化繊維の形態も任意の
ものを所望により採用することができ、繊維を一方向に
引きそろえたもの、不織布状のもの等を任意に採用する
ことができる。

【０００９】また、プリプレグ中のマトリックス樹脂も
何ら限定されるものではなく、従来からプリプレグに用
いられているいずれのものをも採用することができる。
例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹
脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリア
ミド−イミド樹脂、ポリエステル−イミド樹脂、ポリベ
ンゾチアゾール樹脂、ケイ素樹脂等の熱硬化性樹脂（硬
化前には流動性を有する）；ポリエチレン、ポリプロピ
レン、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ＡＢＳ樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、ポリアミド、ポリアセタール、ポリスルホン、ポリ
カーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテル
スルホン、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹
脂；ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル
−ブタジエン共重合体、シリコーンゴム等の合成ゴム類
及び天然ゴム類等を採用することができる。複数の樹脂
を混合して用いることもできる。マトリックス樹脂中に
は、さらに他の添加剤を添加することもできる。

【００１０】プリプレグ中の強化繊維とマトリックス樹
脂との混合比率は何ら限定されるものではないが、通
常、重量比で８０：２０ないし２０：８０程度である。

【００１１】本発明のプリプレグでは、上記強化繊維と
マトリックス樹脂とを有するプリプレグの表面に着色材
が噴霧されて着色層を形成している。着色材の好ましい
例としては二酸化チタン、硫化亜鉛、亜鉛華、リトポ
ン、酸化アンチモン、ヒドロキシ炭酸鉛、オキシ硫酸
鉛、アルミナ粉、シリカ粉、シリカアルミナ粉等の無機
白色顔料；酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、コバ
ルトブルー等の無機有彩色酸化物顔料；カドミレッド、
カドミイエロー等の無機硫化物顔料；群青等の無機ケイ
酸塩顔料；黄鉛等の無機クロム酸塩顔料；各種金属微
粉；アゾ顔料、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジ
オキサジン系、ペリノン系、アンスラキノン系、イソイ
ンドリノン系、キノフタロン系、ペリレン系等の有機顔
料並びにメタルフレークへの着色タイプ、各種蒸着品、
ラメカラー品等を挙げることができるがこれらに限定さ
れるものではない。

【００１２】着色材の噴霧は、上記のような着色材を分
散媒中に溶解又は懸濁し、これを噴霧器から噴霧するこ
とにより行うことができる。このような分散媒の例とし
て、低粘度エポキシ樹脂等を挙げることができる。ま
た、分散媒の粘度は1,000 〜30,000ｃｐｓのものが好ま
しい。分散媒中の着色材の濃度は、特に限定されない
が、通常、重量基準で１０％〜３０％程度が好ましい。

【００１３】着色材を噴霧することにより形成される着
色層の厚さは特に限定されず、所望の厚さでよいが、通
常、５〜３０μｍ程度である。

【００１４】本発明のプリプレグでは、着色材が噴霧に
よりプリプレグ表面に吹きつけられているので、プリプ
レグを硬化すると、硬化マトリックス樹脂によって着色
材が固定されるため、従来のＦＲＰを塗装することによ
る着色に比べて着色材がはげ落ちにくい。しかしなが
ら、より完全に着色材の脱落を防止することが望まれる
場合には、着色層を透明な保護層で被覆することができ
る。保護層は、十分な強度を有するものであれば、必ず
しも繊維強化樹脂でなくても良いが、透明な強化繊維と
透明なマトリックス樹脂とを有する繊維強化樹脂である
ことが好ましい。透明な強化繊維は、従来からプリプレ
グに用いられているいずれのものをも用いることがで
き、上述した繊維のうち、透明であればいずれのものを
も採用することができる。好ましい例としては、ガラス
繊維、アルミナ繊維、熱可塑性樹脂繊維（ポリエチレン
繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリウレタン
繊維）等を挙げることができる。また、強化繊維の太さ
や形態は、上記と同様、全く限定されない。また、透明
なマトリックス樹脂としては、上記説明において例示し
た樹脂のうち、透明なものであればいずれのものをも好
ましく用いることができ、例えば、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタンア
クリレート樹脂等を好ましく用いることができる。

【００１５】本発明のプリプレグは、例えば図１に示す
ような装置を用いて製造することができる。クリルスタ
ンド１から強化繊維が繰り出され、マトリックス樹脂を
塗工した上塗工紙３と同じくマトリックス樹脂を塗工し
た下塗工紙４がそれぞれ巻き出しロール５、６から巻き
出され、ホットロール７、７’により強化繊維２に圧着
される。このようにしてマトリックス樹脂が含浸された
強化繊維はホットプレート８により加熱され、さらにホ
ットロール９、９’により加熱された後、冷却プレート
１０により冷却され、使用済の塗工紙は上離型紙巻き取
りロール１１及び下離型紙巻き取りロール１２にそれぞ
れ巻き取られる。このようにして形成されたプリプレグ
は次いで着色剤噴霧装置１３の下を通過し、この際、着
色材が噴霧される。なお、この領域の下部には着色剤の
受け皿１４が設けられている。このようにして着色材を
塗布されたプリプレグは乾燥ゾーン１５を通過し、製品
巻き取りロール１６により巻き取られる。これにより本
発明のプリプレグは完成する。

【００１６】本発明はさらに、繊維強化プラスチックの
表面に、着色材を噴霧することにより形成された着色層
を有する繊維強化プラスチックを提供する。本発明の繊
維硬化プラスチックは、上記本発明のプリプレグを常法
に基づき硬化することにより製造できるし、着色層を形
成していないプリプレグを他のプリプレグ又は芯材の上
に被覆した後、上記噴霧による着色を施し、さらに所望
により上記保護層を被覆した後に常法により硬化させる
ことによっても製造することができる。さらに、上記本
発明のプリプレグは、着色剤を噴霧した側を下にして他
のプリプレグ上に積層し、硬化させて繊維強化プラスチ
ックを得ることもできる。この態様では、着色剤を噴霧
したプリプレグ自体が保護層として機能する。この場合
は、着色材が噴霧されたプリプレグは、透明繊維により
補強された透明なプリプレグであることが好ましい。

【００１７】

【発明の効果】本発明により、均一な着色を有するＦＲ
Ｐ及びそれを製造するためのプリプレグが提供された。
本発明のプリプレグでは、着色層を噴霧により形成する
ので、マトリックス樹脂中に着色材を添加する場合に比
べて均一な着色を確実に行うことができる。また、着色
材が噴霧によりプリプレグ表面に吹きつけられているの
で、プリプレグを硬化すると、硬化マトリックス樹脂に
よって着色材が固定されるため、従来のＦＲＰを塗装す
ることによる着色に比べて着色材がはげ落ちにくい。さ
らにまた、本発明のプリプレグでは、表面に着色層が形
成されているので、その下の層の隠蔽性が高く、強化繊
維の色を隠蔽するための隠蔽材が不要になるという効果
も奏される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づきより具体的に
説明する。もっとも、本発明は、下記実施例に限定され
るものではない。

【００１９】実施例１図１に示す装置を用いてプリプレグを製造した。すなわ
ち、ガラス繊維から成る強化繊維にエポキシ樹脂を含浸
し、加熱、冷却後、着色材噴霧装置から着色材を噴霧し
た。着色材は、低粘度エポキシ樹脂（粘度2,000 ｃｐ
ｓ）中に１５重量％のカドミレッドを分散させたもので
あった。次いで、これを乾燥させ、巻き取って着色プリ
プレグを得た。

【００２０】実施例２マンドレル上に炭素繊維プリプレグ（マトリックス樹脂
はエポキシ樹脂）を巻きつけた。次いで、実施例１で製
造したプリプレグを、着色材が外側になるように巻つけ
た。次いで、常法に基づきテーピングを施し、硬化させ
た。次いで脱芯、テープ外し、表面研磨を行うと表面に
着色がきれいに出た管状物が完成した。

【００２１】実施例３実施例２において、着色プリプレグを巻つけた後、さら
にその上にガラス繊維プリプレグ（マトリックス樹脂は
エポキシ樹脂）を巻きつけ、以下、実施例２と同様に処
理したところ、きれいに着色され、表面が透明プリプレ
グで保護された管状物が完成した。

【００２２】実施例４実施例２において、実施例１で製造したプリプレグを、
着色材が内側になるようにして巻きつけた。以下、実施
例２と同様に処理したところ、きれいに着色され、表面
が着色プリプレグ自体で保護された管状物が完成した。

【００２３】比較例１実施例１で用いた着色材分散液を噴霧せずに樹脂中に含
ませることを除き、実施例１と同様な操作を行った。得
られた管状物の表面には着色むらが見られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリプレグを製造する装置を模式的に
示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維強化プリプレグの表面に、着色材を
噴霧することにより形成された着色層を有するプリプレ
グ。
【請求項２】繊維強化プリプレグの表面に、着色材を
噴霧することにより形成された着色層を有する繊維強化
プリプレグを硬化させることにより形成されたものを少
なくとも含む繊維強化プラスチック。