JPS6331383B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、特に耐湿寸法安定性及び耐熱寸法
安定性に優れた両面剥離シート、ならびに、その
ような剥離シートの一面に補強用繊維のプリプレ
グを担持せしめてなるプリプレグ材料に関する。 炭素繊維その他の補強用繊維のプリプレグ材料
の製造において、剥離シートが広く用いられてい
る。例えば、炭素繊維の一方向プリプレグ材料の
製造においては、一方向に互に平行かつシート状
に配列された炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸さ
せ、これに剥離シートを貼着するとともに樹脂を
予備硬化する。繊維強化樹脂材料を製造する場合
には、剥離シート貼着プリプレグ、つまりプリプ
レグ材料を任意の形に切断し、剥離シートを除い
て所定方向に所要枚数積層し、加熱して樹脂を硬
化せしめる。 このようなプリプレグ材料の製造において使用
される剥離シートには、一般に次のような特性が
要求される。(a)両面剥離性を有するとともにプリ
プレグに対して適当な仮着性を示すこと。(b)プリ
プレグ材料の製造工程で遭遇する熱に耐えること
（例えば、エポキシ樹脂含浸炭素繊維プリプレグ
材料の製造工程では100〜170℃の熱に耐えるこ
と。）。(c)熱収縮率が小さく、耐熱寸法安定性がよ
いこと。(d)耐湿寸法安定性がよいこと。 従来、補強用繊維のプリプレグ材料の製造工程
で用いられている剥離シートにおいて、上述の諸
要求を満足するものは知られていない。例えば、
従来から広く用いられている剥離シートとして、
クラフト紙と、このクラフト紙の両面に形成した
アンカー材のコーテイング層と、各コーテイング
層の表面に形成した剥離剤のコーテイング層とか
らなるものが知られている。この剥離シートは、
吸湿しやすく、かつ弾性率の低いクラフト紙を主
体として構成されているので、吸湿による剥離シ
ートの伸びや、プリプレグ材料の製造工程で剥離
シートを緊張し、その後緊張を解くことによる収
縮が大きく、補強用繊維が剥離シートの表面から
浮き上がつたり（ボコツキ）、剥離シートの面内
で蛇行（たるみ）したりして配列状態が乱れる。
また、プリプレグ材料が、スクリムクロス貼り合
わせプリプレグ材料であるような場合には、スク
リムクロスが浮き上がつて補強用繊維と剥離して
しまう。そのため、使用に際して剥離シートから
プリプレグを剥がしたとき、プリプレグがあたか
も波板のような状態になり、扱いにくいばかり
か、高物性の繊維強化樹脂材料が得られない。 特開昭56−10532号公報には、60％の相対湿度
下で、絶乾状態の寸法に対し0.5％以下の伸びを
有する紙製剥離シートを用いた一方向プリプレグ
材料が提案されている。しかしながら、発明者ら
の検討結果では耐湿寸法安定性のよい紙を用いて
も製造時にカールやチヤネリングの発生を避ける
のは困難であつて、特に耐湿寸法安定性と耐熱寸
法安定性とを兼備する剥離シートでなければ満足
すべき結果は得られない。 本発明の目的は、上述の諸要求を満足し、特に
耐湿寸法安定性と耐熱寸法安定性とを兼備せる剥
離シート、ならびにそのような剥離シートに補強
用繊維のプリプレグを担持せしめてなるプリプレ
グ材料を提供するにある。 従つて、本発明はその一面において、紙基材
と、この紙基材の一面に形成した剥離剤のコーテ
イング層と上記紙基材の他面に貼り合わせたアル
ミニウム箔と、このアルミニウム箔の表面に形成
した剥離剤のコーテイング層とを有することを特
徴とする両面剥離シートを提供する。 本発明は他の一面において、上述のような剥離
シートの一面側に補強用繊維のプリプレグを担持
してなることを特徴とするプリプレグ材料を提供
する。 添付図面は本発明の両面剥離シートの代表的な
一例を示す断面図である。同図に示すように、紙
基材１の一面に下塗り層４′を介して剥離剤のコ
ーテイング層５′が形成され、また、紙基材１の
反対側の面には接着剤層３を介してアルミニウム
箔（以下、「Al箔」という）２が貼り合わされて
いる。さらに、Al箔の表面には下塗り層４を介
して剥離剤のコーテイング層５が形成されてい
る。 本発明で用いる紙基材としては、プリプレグ材
料の製造工程で遭遇する熱（一般には100〜170
℃）に耐え、且つ吸湿寸法変化の大きくないもの
が用いられる。一般には坪量50〜150ｇ／m²程度
の上質紙、クラフト紙、グラシン紙、ロール紙な
どが用いられる。特に、厚み0.05〜0.2mm程度の
片艶晒クラフト紙は吸湿伸びが小さいので好まし
い。紙基材の両表面は、澱粉、ポリビニルアルコ
ールなどの親水性高分子物質やポリエチレンなど
のアンカー材によつて目止めされている。すなわ
ち、該アンカー材のコーテイング層をもつものが
好ましい。 Al箔としては厚さ50μ以下、一般には３〜50μ、
好ましくは５〜20μのものを使用する。Al箔が厚
過ぎるとプリプレグ材料が塑性変形を起こす。
Al箔は、アクリル樹脂のような耐熱性のある接
着剤を用いて紙基材の一面に貼着する。この貼着
は接着剤１〜20ｇ／m²（固形分換算）を用いて常
法に従つてロールコーター等で圧着し、その後乾
燥硬化させることにより行えばよい。 Al箔紙基材貼合わせ体の両表面には、通常下
塗り層を介して、剥離剤のコーテイング層が形成
される。下塗り層としては、耐熱性および剥離性
のよいポリビニルアルコールその他の親水性高分
子物質をエマルジヨンまたは溶液形態で用いれば
よい。その適用割合は１〜20ｇ／m²（固形分換
算）程度である。 剥離剤としては常用されるシリコーン系樹脂ま
たは長鎖アルキルアクリレート重合体樹脂のよう
な非シリコーン系樹脂が用いられる。好ましい剥
離剤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縮合反応型または付
加反応型シリコーン樹脂である。剥離剤の適用量
は0.3〜２ｇ／m²（固形分換算）程度でよく、ま
たコーテイングも常用される方法に従つて行うこ
とができる。 上述のように製造される剥離シートのAl箔形
成面とは反対側の面、つまりコーテイング層５′
の上に補強用繊維のプリプレグを仮着して担持さ
せる。 補強用繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、有機高
弾性繊維（たとえば、米国デユボン社の
“KEVLAR”などのポリアラミド繊維）のよう
なもので、これらの１種を使用してもよいし、２
種以上を混用してもよい。 プリプレグは、単糸数が数千本程度の補強用繊
維のストランドを一方向に引き揃えたり、一方向
に引き揃えたものをその繊維軸が０〜90度の任意
の角度で互に交差するように多層に積層したり、
クロス状にしたもの、あるいは一方向に引き揃え
たものとクロス状のものとを積層したものに、Ｂ
―ステージ状態のエポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、フエノール樹脂、ポリイミド樹脂など
の熱硬化性樹脂を含浸してなる。その表面、つま
り剥離、シートに担持されている面とは反対側の
面に、炭素繊維、ガラス繊維、有機高弾性繊維な
どからなるスクリムクロスが貼り合わされていて
もよい。 ２種以上の補強用繊維は、たとえば、炭素繊維
とガラス繊維または有機高弾性繊維とを数本づつ
交互に規則性をもつて並べた状態で一方向に引き
揃えたり、炭素繊維を一方向に引き揃えたものと
ガラス繊維または有機高弾性繊維を一方向に引き
揃えたものとを交差積層したり、炭素繊維とガラ
ス繊維または有機高弾性繊維との混織クロスのよ
うな形で併用する。 プリプレグの厚みは、0.02〜1.0mm、好ましく
は0.03〜0.5mmであり、補強用繊維の含有量は30
〜85重量％、好ましくは40〜80重量％である。 スクリムクロスを使用する場合、それがガラス
繊維からなるものである場合には厚み0.01〜0.1
mm、好ましくは0.02〜0.05mm、目付10〜80ｇ／
m²、好ましくは15〜40ｇ／m²であり、炭素繊維や
有機高弾性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〜
90ｇ／m²、好ましくは20〜60ｇ／m²である。 本発明の剥離シートには、プリプレグの担持面
と反対側の面にアルミニウム箔が貼り合わされて
いるので、そのアルミニウム箔に妨げられて紙基
材の吸湿が起こりにくく、またその速度を遅らせ
ることができるから、吸湿による伸びを防止する
ことができる。また、脱湿による収縮および熱収
縮も非常に小さい。また、アルミニウム箔は、ク
ラフト紙などにくらべて弾性率が高く、プリプレ
グ材料の製造工程における緊張によく耐える。そ
のため、ボコツキやたるみ、あるいはスクリムク
ロスの浮き上がりなどを防止することができ、扱
いやすいばかりか、高物性の繊維強化樹脂材料を
得ることができる。 以下、本発明を実施例についてより具体的に説
明する。 実施例 紙基材として片艶晒クラフト紙（坪量80ｇ／
m²、厚さ85μ）上質紙（坪量80ｇ／m²、厚さ85μ）
および未晒クラフト紙（坪量80ｇ／m²、厚さ
85μ）をそれぞれ使用した。接着剤としてアクリ
ル系接着剤（サイビノールRC―902、サイデン化
学社製）を用い、接着剤をロールコーターで３
ｇ／m²（固型分）塗布したAl箔（厚み7μ）を各
紙基材の一面に貼合わせて、乾燥させた。次に、
得られた積層基材のAl箔面及び紙面にポリビニ
ルアルコール（デンカポバールＫ―17E、電気化
学工業社製）をそれぞれ２ｇ／m²ずつ塗布して乾
燥させた。さらに、Al箔面には軽剥離用シリコ
ーン剥離剤（SRX―357、トーレ・シリコン社
製）、紙面には重剥離用シリコーン剥離剤（SRX
―370：トーレ・シリコン社製）をそれぞれ１
ｇ／m²（固型分）ずつロールコーターで塗布、乾
燥硬化させた（試料No.１，２，３）。なお、比較
用試料としてアルミニウム箔を積層しなかつた点
を除けば上記と同様に処理したものを製造した
（試料No.４，５，６）。 上記の処理によつて得られた剥離シートの耐熱
性および耐湿寸法安定性を測定して、第１表に示
す結果を得た。

【表】 東レ株式会社製炭素繊維“トレガ”Ｔ―300（平
均単糸径7μ、単糸数6000本）を一方向に互に平
行かつシート状に引き揃えたものに、油化シエル
株式会社製エポキシ樹脂“エピコート”1004と、
三フツ化ホウ素と、モノエチルアミンとを10：
10：１の重量比でメチルエチルケトンに溶解して
樹脂成分を60重量％とした樹脂液を含浸し、次い
でこれを２種類の剥離シート上に載せ、150℃の
熱風乾燥炉中に通してメチルエチルケトンを蒸発
させた後、表面温度が110℃である一対のホツト
ロール間でブレスして炭素繊維を押し拡げ、プリ
プレグ材料を作つた。このプリプレグ材料は、剥
離シートを除くプリプレグの厚みが約0.12mmであ
り、炭素繊維の含有率が約63重量％であつた。さ
らに、上記プリプレグの上には、厚み0.03mm、目
付25ｇ／m²のガラス繊維平織スクリムクロスを貼
り合わせた。 上記２種類の剥離シートは、第１表における片
艶晒クラフト紙／Al（試料No.１のもの）と片艶晒
クラフト紙（試料No.４のもの）であり、片艶晒ク
ラフト紙／Alを用いたものは、Al箔の面とは反
対側の面にプリプレグを担持させてある。 次に、上記２種類のプリプレグ材料を、温度25
℃、湿度70％RHの室内に放置し、形態の経時変
化を観察した。観察結果を第２表に示す。

【表】 上記第２表から、本発明のプリプレグ材料（試
料No.７）は、カールの発生やスクリムクロスの浮
き上がりが極めて少ないことがわかる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る両面剥離シートの代表的な一
例を示す断面図である。参照数字は下記の通りで
ある。 １……紙基材、２……アルミニウム箔、３……
接着剤層、４，４′……下塗り層、５，５′……剥
離剤コーテイング層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 紙基材と、この紙基材の一面に形成した剥離
   剤のコーテイング層と上記紙基材の他面に貼り合
   わせたアルミニウム箔と、このアルミニウム箔の
   表面に形成した剥離剤のコーテイング層とを有す
   ることを特徴とする両面剥離シート。 ２ 剥離シートの一面に補強用繊維のプリプレグ
   を担持してなるプリプレグ材料において、剥離シ
   ートとして、紙基材と、この紙基材の一面に形成
   した剥離剤のコーテイング層と上記紙基材の他面
   に貼り合わせたアルミニウム箔と、このアルミニ
   ウム箔の表面に形成した剥離剤のコーテイング層
   とを有する両面剥離シートを用い、且つ、上記プ
   リプレグをアルミニウム箔貼合面とは反対側の面
   に担持してなることを特徴とするプリプレグ材
   料。