JPH0759645B2

JPH0759645B2 - 成形体の製造方法

Info

Publication number: JPH0759645B2
Application number: JP1010267A
Authority: JP
Inventors: 史朗浅田; 郁朗滝口; 富士男居谷
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1988-01-21
Filing date: 1989-01-19
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPH01279932A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、一方向引揃え炭素繊維プリプレグを用いた新
規な成形体その製法方法に関する。

〔従来の技術〕

配向した炭素繊維に熱硬化型樹脂を含浸せしめ一方向引
揃えプリプレグとした後、多層積層し硬化成形した炭素
繊維強化樹脂成形体は板バネやハニカム構造材料等の工
業材料、あるいは釣竿、ゴルフシヤフト等のスポーツレ
ジヤー用機材等に数多く利用されている。さらに最近で
は航空機、自動車、船舶などの部材としても利用されつ
つある。

使用される炭素繊維の性能も近年著しく向上し、ポリア
クリロニトリル系炭素繊維では既に600kg/mm²を越える
引張強度を有する高強度高伸度タイプのものや、300kg/
mm²以上の引張強度を有しかつ46〜50ton/mm²の引張弾性
率を有する高強度高弾性タイプのものなどが開発上市さ
れ、それらを強化繊維に使用して得られる成形体に対す
る要求性能も原料炭素繊維の性能向上を背景に増々高性
能化してきている。

炭素繊維強化樹脂成形体の性能向上の第一歩は炭素繊維
とマトリツクス樹脂との界面接着強度の向上であつた。
この点に関しては多数の研究開発が過去十数年来精力的
に実施され電解酸化法や気相酸化法などにより現在では
かなり高いレベルで落着いて来ている。しかしながらこ
こ数年間を見るとこの技術の著しい進展は見られず、ま
た近い将来に層間剪断強度（ILSS）などの特性がさらに
大巾に改善されると言う見通しは少ない。

又マトリックス樹脂の改質が炭素繊維強化樹脂成形体の
性能向上に寄与すると言うことも過去にはいくつか報告
（特開昭57−49612号公報等）されているが、硬化温度
が同程度の樹脂系では樹脂の改質による成形体自身の大
巾な性能向上はそれほど期待出来ない。ただ本発明者等
が経験上知り得た処では一般に硬化温度が高く、架橋密
度が高く剛性の高いマトリツクス樹脂の方がより高い層
間剪断強度と曲げ強度を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

いずれにせよ従来の技術では同程度の硬化温度グレード
のマトリツクス樹脂との組合せでは最近の炭素繊維自身
の著しい性能向上にもかかわらず、複合材料成形体の性
能向上につながらないのが現状である。とりわけ問題と
なるのは炭素繊維の引張強度の向上がそれぞれを強化繊
維とする成形体の曲げ強度の向上あるいは圧縮強度の向
上に貢献せず、マトリツクス樹脂が同じであればいくら
高強度の炭素繊維を用いてもある程度以上の曲げ強度の
向上あるいは圧縮強度の向上が認められないと言う事で
ある。

第１図は引張強度の異なる炭素繊維４種についてビスフ
エノールＡ型エポキシ樹脂（硬化温度130℃タイプ）と
の組合せで作成された一方向配向繊維強化樹脂成形板の
三点曲げ強度と、それらに使用された炭素繊維ストラン
ド強度との関係を示したグラフである。なお三点曲げ試
験の測定条件は試片寸法繊維軸方向長さ100mm×巾10m
m×厚さ2mm、スパン長＝80mm、スパン厚さ比＝40、ノー
ズ及びサポートアール＝1/8inch、クロスヘツドスピー
ド5mm/min、測定環境は21℃50％RHである。又測定値は
繊維体積含有率60vol％換算値を用いた。

第１図から明らかな様にストランド強度の高い炭素強度
繊維の試片でも曲げ強度は約180kg/mm²程度でそれ以上
高い値を発現しない。

又、これらの測定後の破断試片を観察すると第１図中Ａ
は引張り側からの破断を示しているが、ストランド強度
の高いＢ、Ｃ、Ｄはすべて圧縮側からの破断を示してい
る。このことは引張強度が強度の向上しても圧縮強度の
向上が伴つていないため曲げ破壊が圧縮破壊律速となる
ことを示している。この原因として圧縮の場合、繊維の
座屈や繊維とマトリツクス樹脂の接着強度、あるいはマ
トリツクス樹脂の弾性率など複雑な要因が作用し引張り
とは違つたメカニズムで破壊が発生するためであると考
えられる。

このように曲げ強度の高いものが得られないと言うこと
は炭素繊維強化樹脂成形体を現実に使用しようとする場
合、板バネにしろ、釣竿にしろゴルフシヤフトにしろほ
とんどすべての利用形態が曲げ変形であり、曲げ破壊で
あることを考えると極めて重大な問題であると言える。

一方、炭素繊維強化樹脂成形体を工業材料としてあるい
はスポーツレジヤー用機材に利用しようとする場合のも
うひとつの大きな問題点は高弾性あるいは高剛性の成形
体を得ようとすると、一般に極めて高価な高弾性タイプ
の炭素繊維を使用せねばならず、かつ概して高弾性にな
ればなるほど圧縮強度、曲げ強度が大きく低下してしま
うと言うことである。

発明者等はこのような炭素繊維強化樹脂成形体の曲げ強
度の向上と同時に弾性率の向上を計るため、成形体中の
炭素繊維含有率を一般に適応されている水準より大巾に
増加させると言う事を種々検討し本発明に至つた。

従来技術では成形体中の炭素繊維含有率を増加させよう
とする試みは・プリプレグなどの中間材段階で樹脂含有率を低くす
る・成形時ブリーダークロスなどにより樹脂を吸い出す
か過大な圧力により絞り出すなどにより一般に実施されてはいるが、工業材料、第31
巻第２号24〜28頁（昭和58年）等に報告されている様に
高繊維含有率の成形体では繊維体積含有率（以下Vfと略
す）が65〜67vol％以上で特に層間剪断強度が急激に低
下しそれに伴つて曲げ強度も層間破壊律速となつて大き
く低下した。そのためバラツキを考慮するとVf＝65vol
％を越えるような炭素繊維強化樹脂成形体は物性的に危
険であるとされ、これより高いVf領域の成形体について
はほどんど検討がなされておらず、又その実用化の例も
ない。

本発明者等は既存市販の一方向揃え炭素繊維プリプレグ
の樹脂重量含有率が最も低いもので約30wt％までで、樹
脂流れを抑えた成形では炭素繊維密度や樹脂密度にもよ
るが成形品のVfはせいぜい63〜64vol％にしかならず、
従来技術では樹脂のプリーダークロスによる吸い出し
や、加圧による絞り出しを行わない限りVfが65vol％以
上の成形体を得られないと言う点に着目し、この成形時
の樹脂移動が高Vf成形体中の繊維分布あるいは分散状態
を不均一にし層間剪断強度や曲げ強度を著しく低下させ
ていると言う事実を見い出した。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、樹脂含有率が19〜27wt％である一方向引揃え
炭素繊維プリプレグを、樹脂流れによる樹脂含有率の低
下が2wt％以下、好ましくは1wt％以下となるように積層
成形して炭素繊維体積含有率が67〜75vol％の炭素繊維
強化硬化型樹脂の成形体とすることを特徴とする成形体
の製造方法を、上記問題点を解決する手段とするもので
ある。

本発明によつて充分な層間剪断強度とVfに見合う曲げ強
度、弾性率を有する炭素繊維強化熱硬化樹脂成形体を得
ることができる。本発明に使用されるプリプレグは無溶
剤型のホツトメルト含浸方式のもの好ましい。これは溶
剤希釈含浸方式のプリプレグでは残存揮発分により成形
体中にマイクロボイドが見られるためである。

又ホツトメルト含浸方式であつても、離型紙上に形成し
た樹脂フイルムを炭素繊維繊維束シートの上下面からあ
てがつて含浸する、いわゆるダブルフイルム方式より
も、片面のみに樹脂フイルムを形成した離型紙をあてが
つて含浸するシングルフイルム方式の方が好しい。

ダブルフイルム方式では、本発明の如き樹脂含有率の低
いプリプレグを得ようとすると、プリプレグ目付にもよ
るが非常に薄い樹脂フイルムを精度よく離型紙上に形成
する必要がある。又例え樹脂フイルムが出来たとして
も、上下から樹脂含浸を行うためプリプレグの中央部に
未含浸部が多く残つて、成形後ボイドの原因となること
がある。

しかしながら従来の無溶剤型のホツトメルト含浸方式の
プリプレグでは樹脂重量含有率が27wt％以下になると樹
脂含浸が極めて難しく又市販されているものもない。そ
こで本発明者等はこのような低樹脂含有率のプリプレグ
を得るために含浸樹脂の適性粘度レベルの検討を実施し
た。

第２図はこの含浸検討に用いたプリプレグ製造装置の略
解図である。

第２図中１はクリール、２はコーム、３はフイードロー
ル、4,5は開繊用バー、６はエポキシ樹脂をコーテイン
グした離型紙、７は張力コントロール用ダンサーロー
ル、８はカバー用ポリオレフインフイルム、９は予熱及
び含浸用プレートヒーター、10,11,12は含浸用加熱ニツ
プロール、13はカバーフイルムの巻き取り装置、14はプ
リプレグの巻き取り装置である。

この装置に繊維目付が100g/m²となるように炭素繊維ト
ウを準備し離型紙にコーテイングするエポキシ樹脂の粘
度を種々変えて含浸検討を実施した。その結果を第１表
に示す。なお樹脂粘度は便宜上90±0.2℃で回転粘度計
を用いて測定した場合の最低粘度を用いた。第１表で明
らかな様に樹脂重量含有率30wt％程度のプリプレグでは
含浸及びタツク性とも良好であつた樹脂粘度レベルでは
樹脂重量含有率が27wt％さらには19wt％と低くなるにつ
れて含浸が極めて難しくなる。しかしながら樹脂粘度レ
ベルを下げるにつれて、低い樹脂重量含有率のプリプレ
グでも含浸が可能となる。又樹脂重量含有率が30wt％の
プリプレグではタツクが強くなり過ぎて、作業性に問題
があつた低い粘度レベルの樹脂でも樹脂重量含有率が低
いプリプレグになるにつれてタツク性が小さくなり問題
とならなくなる。樹脂重量含有率が23wt％以下になる
と、低い粘度レベルの樹脂を用いた場合であつてもプリ
プレグの表層に樹脂層が形成されなくなるためタツクが
ほとんどなくなりドライタツク状態となつて積層時の接
着が難しくなるがアイロンなどで積層時に加温するか、
樹脂重量含有率が高くタツクのあるプリプレグとの組合
せで使用することが出来る。

又、このように樹脂重量含有率が低いプリレグでは、通
常のプリプレグ用離型紙ではプリプレグと離型紙との接
着力が不足し作業性が悪くなることがあるが、離型剤の
種類や処理方法を変えて離型性を重くした離型紙を用い
ることで解決出来る。

本発明者らが第４図に示した粘着テープの180゜引き剥
し法によつて離型紙の剥離性を評価した結果、本発明に
用いるプリプレグ用離型紙のプリプレグ担持面の剥離力
は300〜600g/25mm巾が適当であり、好ましくは350〜500
g/25mm巾である。

剥離力の測定環壊は21℃、50％RH、剥離力の測定に用い
た標準粘着テープは住友スリーエム（株）製Scotch片面
粘着テープ＃250、引張試験機による引き剥し速度は50m
m/分、その他の測定条件はJIS Z 0237に準じて剥離力の
評価を行つた。

同方法によつて測定した現在市販されているプリプレグ
用離型紙のプリプレグ担持面の剥離力は50〜250g/25mm
巾であつた。剥離力が600g/25mm巾を越えると剥離が重
くなり過ぎ、本発明による樹脂含有率のプリプレグであ
つても離型紙の引き剥し困難となる。

しかしながら樹脂粘度が過度に低くなるとプリプレグの
繊維軸方向に対して直角（90゜）方向のプリプレグとし
ての強さがなくなり横方向へ裂けを生じやすくなつて作
業性が悪くなる。

いずれにせよ適当な樹脂粘度を選択すれば、離型紙の離
型性の適正性化や、使用方法によつて樹脂重量含有率が
27wt％以下の低レジンコンテントなプリプレグでも実用
可能である。

本発明者等は第１表の如き検討を通じて適性粘度レベル
の樹脂を用いれば27wt％以下の樹脂重量含有率のプリプ
レグが製造可能であることを確認した後、それらの一方
向引揃え炭素繊維プリプレグを用いて約2mmの一方向積
層板を成形し、長さ（繊維軸方向）100mm×巾10mmの矩
形の試片を作成、三点曲げ試験及びシヨートビーム法に
よる層間剪断強度試験を実施した。層間剪断強度試験の
条件は、長さ（繊維軸方向）12mm×巾10mm×厚さ2mm、
スパン長10mm、スパン：厚さ比＝5:1、ノーズ及びサポ
ートアール1/8inch、クロスヘツドスピード5mm/min、測
定環境は21℃,50％RHである。又、比較のために樹脂重
量含有率約29wt％及び約33wt％繊維目付100g/m²のプリ
プレグについても同様の試片を作成し測定に供した。な
お炭素繊維としては、いずれも引張強度360kg/mm²、引
張弾性率24ton/mm²グレードのものを用い、又エポキシ
樹脂としてはビスフエノールＡジグリシジルエーテル型
エポキシをジアミノジフエニルスルホンで変成増粘させ
たものを主として、これに硬化触媒としてジクロロフエ
ニルジメチルウレアを又希釈剤としてビスフエノールＡ
あるいはビスフエノールＦジグリシジルエーテル型エポ
キシ（ｎ＝０〜１）を用いた。樹脂粘度の調製は主成分
エポキシの変成の程度及び希釈剤添加量の調整により実
施した。

成形板の作成はコンプレシヨン金型成形によつた。樹脂
流れの調節はイ．ナイロンタフタとグラスフアイバーブ
リーダークロスを積層物の上下に重ねる、ロ．成形圧力
を変える、の２つの方法で実施した。

これらの三点曲げ試験及びシヨートビーム法層間剪断強
度試験の結果を第２表に示す。

表から明らかな様に、67vol％、以上の高Vf領域におい
ても、成形時に樹脂流れを少なく抑えた試片においては
層間剪断強度の低下は少なく曲げ強度、曲げ弾性率とも
Vfに比例した増大傾向が認められる。一方プリプレグ樹
脂重量含有率約29wt％あるいは約33wt％のプリプレグで
多くの樹脂流れを起こさせ高Vfを達成させたものは層間
剪断強度が低下し曲げ強度も高Vfにもかかわらず高い値
とはならない。又、その時の樹脂流れの量が多ければ多
いほど層間剪断強度の低下が大きく曲げ強度も低い値を
示す。

第２表から樹脂重量含有率27wt％以下のプリプレグでは
コンプレツシヨン成形の場合、15kg/cm²程度の圧力では
樹脂流れによる樹脂重量含有率の低下は1wt％程度にと
どまり層間剪断強度の低下は少いが、さらに圧力を高く
して多くの樹脂流れを起こさせ、樹脂重量含有率の低下
が約2wt％越ると層間剪断強度のかなりの低下を生じ
る。一方、ブリーダークロスにより樹脂流れを起こさせ
たものでも同様に２〜3wt％を起えると層間剪断強度の
低下が著しい。この様な樹脂流れによる層間剪断強度の
低下は成形品でのVfが65vol％以下のものでは比較的小
さく問題とならなかつた。

これは67vol％を越える様な高Vf領域の成形体では、成
形時に樹脂流れを多くさせる様な成形法を採用すると、
その樹脂流れが成形体全体に均一に起こらずコンプレツ
シヨン成形の場合は繊維軸方向の端部から、又ブリーダ
ークロスを使用する場合はクロスに接する表層から選択
的に樹脂の移動が起り、元々樹脂量が少いこともあつて
単繊維間の樹脂欠損、マイクロボイド等が集中的に発生
し層間剪断強度や曲げ強度あるいは圧縮強度等の特性を
低下させることによるものと考えられる。

第２表に示す実験結果あるいはその他の検討から成形体
の物性低下を来たさないための限度は樹脂重量含有率の
低下で約wt％以下より好ましくは1wt％以下である。

釣竿やゴルフシヤフトなどのテープラツピング法による
成形では一般に樹脂流れのコントロールが難しく、特に
成形時に多くの樹脂を流すと言うことは難しい。例えば
樹脂重量含有率30wt％のプリプレグを用いてVf＝67vol
％以上に仕上げることはかなり困難である。たとえば成
形が出来たとしても樹脂流れを不均一に生じたものしか
得られず、層間剪断強度、曲げ強度の低下を来たす。本
発明による樹脂重量含有率19〜27wt％のプリプレグを用
いた成形では炭素繊維密度、樹脂密度にもよるが無理な
く67vol％、以上の高Vf成形体が得られ、Vf比例で高曲
げ強度、高曲げ弾性率が発現出来る。

またビスフエノールＡジグリシジルエーテル型エポキシ
樹脂よりも硬化後の樹脂剛性が高いエポキシ樹脂を用い
れば、元々曲げ強度が高いことに加えて本発明のVfの効
果により更に高い強度が発現できる。

しかしながら高Vfにも限度が認められる。たとえば樹脂
流れを低く抑えて成形した場合でもVfが約75vol％を越
えると層間剪断強度の著しい低下を来たし曲げ強度の低
下をまねく。したがつて樹脂重量含有率が約19％を下回
わる様プリプレグを用いた場合は樹脂流れをいかに抑え
ようとも得られた成形体のVfが75vol％を越えて好まし
くない。

本発明の成形体のより好ましい炭素繊維体積含有率は69
〜73vol％である。

Vfがこのようにくうなり過ぎるとたとえ成形時の樹脂流
れを抑えても単繊維と単繊維がマイトリツクス樹脂を介
さず直接接触したり、マイクロボイドのつながつた所謂
ポイドの巣が多発する。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１第２図の如きプリプレグ製造装置を用いて高強度炭素繊
維（引張強度360kg/mm²、引張弾性率24ton/mm²）と130
℃゜硬化型エポキシ樹脂を剥離力400g/25mm巾の離型紙
上にコーテイングしたレジンフイルムとの組合せにより
樹脂重量含有率23.0wt％、繊維目付165g/m²のプリプレ
グを作成し、このプリプレグに横補強用として市販の極
薄の一方向引揃え炭素繊維プリプレグ（樹脂重量含有率
37.3wt％、繊維目付27g/m²、130℃硬化型エポキシ樹脂
マトリツクス）を直交に貼着した後、前者のプリプレグ
の繊維軸方向を長手方向とし、又後者のプリプレグを内
巻き方向として、10φの鉄製マンドレルに４周巻き付
け、ポリプロピレン製テープ（巾15mm）をテープ張力3k
g/15mmでラツピングし硬化炉に入れ130℃２時間の条件
で硬化して流さ600mmのパイプを成形した。成形時の樹
脂流れは横補強用プリプレグを含めて樹脂重量含有の低
下量として0.5wt％以内であつた。

又、比較のために市販の一方向引揃え炭素繊維プリプレ
グ（炭素繊維の引張強度360kg/mm²、引張弾性率24ton/m
m²、樹脂重量含有率30wt％、繊維目付150g/m²、130℃硬
化型エポキシ樹脂マトリツクス）に実施例と同様の極薄
プリプレグを貼着し、同様の方法で10φのマンドレルを
用いて長さ600mmのパイプを成形した。なおこのパイプ
の成形時の樹脂流れによる樹脂重量含有率の低下も0.5w
t％以内であつた。

これ等パイプについて四点曲げ試験を行ない、曲げ強
度、曲げ弾性率の測定を実施した。その測定結果を第３
表に示す。又第３図にはこの測定に用いた測定治具の略
解図を示す。図中１は可動圧子、２は固定圧子、３はサ
ンプルCFRPパイプ、４は圧子部での応力集中を防ぐため
に装着した内径11.5mm、厚さ2mm、巾10mmの金属製リン
グを示す。測定条件は可動圧子スパン長500mm、固定圧
子スパン長150mm、クロスヘツドスピード5mm/min、測定
雰囲気は21℃50％RHで実施した。

第３表から明らかな様に本発明の方法により成形したパ
イプは、市販のプリプレグを用いて行なう従来法の成形
で得られたパイプに比べ、ほぼ同じ重量、同じ肉厚にも
かかわらず曲げ強度、曲げ弾性率が約15％高いものが得
られる。

実施例２実施例１と同様にして、高強度、高強度炭素繊維（引張
強度420kg/mm²、引張弾性率40ton/mm²、密度1.81g/c
m³）と130℃゜硬化型エポキシ樹脂との組合せにより樹
脂重量含有率25wt％、繊維目付152g/m²のプリプレグを
作成し、このプリプレグに横補強用として市販の極薄の
一方向引揃え炭素繊維プリプレグ（樹脂重量含有率37.3
wt％繊維目付27g/m²、130℃硬化型エポキシ樹脂マトリ
ツクス）を直交に貼着した後、前者のプリプレグの繊維
軸方向を長手方向として、後者のプリプレグを内巻き方
向として、10φの鉄製マンドレルに４周巻き付け、ポリ
プロピレン製テープ（巾15mm）をテープ張力3kg/15mmで
ラツピングし硬化炉に入れ130℃２時間の条件で硬化し
て流さ600mmのパイプを成形した。

成形時の樹脂流れは横補強用プリプレグを含めて樹脂重
量含有の低下量として0.5wt％以内であつた。又試験後
パイプの最外層をピールし酸分解法により樹脂重量含有
率を求めた所、いずれも低下量として1wt％以下であつ
た。

又、比較として、引張弾性率46ton/mm²の超高弾性炭素
繊維を用いた市販の一方向気引揃えプリプレグ（炭素繊
維の引張強度330kg/mm²、炭繊維密度1.88g/cm³樹脂重量
含有率33wt％、繊維目付139g/m²、130℃硬化型エポキシ
樹脂マトリツクス）に同様の極薄プリプレグを貼着し、
同じ方法にて長さ600mmのパイプを成形した。

これらパイプについて実施例１と同様の方法にて、四点
曲げ試験を行ない、測定結果を第４表に示した。

又、この測定に用いた引張弾性率40ton/mm²の高弾性炭
素繊維を使つた樹脂重量含有率25wt％のプリプレグ及び
比較用として用いた市販の超高弾性炭素繊維プリプレグ
よりコンプレツシヨン金型成形で繊維軸方向長さ100m
m、巾10mm、厚さ2mmの試験片を作成し、スパン長80mm、
スパン：厚さ比40:1、ノーズ及サポートアール1/8inc
h、クロスヘツドスピード5mm/min、測定環境は21℃、50
％RHで３点曲げ試験を、又第２表の層間剪断強度（ILS
S）と同様の測定条件で、層間剪断強度試験を実施し、
その結果を第５表に示した。

なお第５表中Vfは、酸分解法により繊維重量含有率を求
め樹脂密度（1.25g/cm³）と炭素繊維密度を用いて、次
式により算出した。

（ここでρＲ＝樹脂密度、ρCF＝炭素繊維密度、Wf＝繊
維重量含有率％を示す）第４表から明らかな様に重量、肉厚、曲げ弾性率が同じ
であつても本発明による例では比較例に比べて曲げ強度
が40％も高いパイプが得られる。これは同程度の曲げ弾
性率のパイプを得るに当り同じVfで見た場合の弾性率が
低くても元々曲げ強度が高く発現出来る炭酸繊維からな
るプリプレグを選択出来るため、Vf比例以上の曲げ強度
向上が計れるためである。このことは第５表に示した三
点曲げ試験の結果からも明らかである。この場合同じVf
（60vol％）換算値で約23％の曲げ強度の差であるが、V
f換算なしでは本発明の例は、比較例に比して、ほぼ同
じ弾性率で約40％高い曲げ強度の測定値が得られてい
る。

又、第４表において本発明によるパイプでは長手方向の
炭素繊維使用重量が比較例に比べ約10％と多くなるが、
焼成コストなどの関係から一般に市場価格として本発明
によるパイプに用いた引張弾性率40ton/mm²グレードの
炭素繊維は、比較例に使用した引張弾性率46ton/mm²グ
レードの炭素繊維に比べ大巾に安く、本発明によるパイ
プは比較例のパイプに比べ充分低コストで製造すること
が出来る。

比較例１実施例１において樹脂重量含有率30wt％、繊維目付165g
/m²のプリプレグを作成し、実施例１と同様に極薄の炭
素繊維プリプレグを直交に貼着し、10φの鉄製マンドレ
ルに４周巻き付け片面に離型剤を塗布したポリエステル
製テープ（15mm巾）を離型処理面がプリプレグ面に接す
る方向で、実施例１の倍のテープ張力、6kg/15mmでラツ
ピング後、硬化炉で130℃、２時間硬化成形し長さ600mm
のパイプを得た。なおパイプ成形時の樹脂流れは極薄プ
リプレグを含む全体の樹脂含有率の低下量として約6wt
％であつた。

このパイプについて実施例１と同様の方法で四点曲げ試
験を実施した。その結果を第６表に示す。

又、曲げ破壊後パイプの最外層（長手方向が繊維軸の
層）をカツターナイフでピールし樹脂重量含有率を測定
した所約19wt％であつた。すなわち最外層の樹脂流れに
よる樹脂重量含有率の低下量は11wt％と非常に大きく、
最外層でかなり集中的に樹脂流れが生じていることがわ
かつた。

第６表の結果から明らかなように従来技術により成形し
た高Vfのパイプでは弾性率は高い値を得られるものの曲
げ強度が逆に低い値となつてしまう。

【図面の簡単な説明】

第１図は成形板曲げ強度と炭素繊維ストランドの引張強
度との関係を示すグラフ、第２図は本発明で使用したプ
リプレグ製造装置の略解図、第３図はパイプの四点曲げ
試験測定装置を示す略解図、第４図は剥離紙の剥離性を
測定するための測定装置を示す略解図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭53−81571（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂含有率が19〜27wt％である一方向引揃
え炭素繊維プリプレグを、樹脂流れによる樹脂含有率の
低下が2wt％以下となるように積層成形して炭素繊維体
積含有率が67〜75vol％の炭素繊維強化硬化型樹脂の成
形体とすることを特徴とする成形体の製造方法。