JPH0797465A

JPH0797465A - プリプレグ及び積層構造体

Info

Publication number: JPH0797465A
Application number: JP6165613A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sakai; 英男坂井; Misao Masuda; 操益田; Chiaki Maruko; 千明丸子
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1993-08-05
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1995-04-11

Abstract

(57)【要約】【目的】強度のばらつきがなく、三次元形状に成形し
ても強度を損なわず、単位面積当たりの重量を軽くし、
表面処理なしに他材料と接着接合できるプリプレグ及び
積層構造体を提供する。【構成】一平面上に一方向に引き揃えて配列した連続
繊維に熱可塑性樹脂を含侵して成る繊維強化シートと、
多孔性の柔軟な補強シートとを積層して成るプリプレグ
及びそれを用いて成る積層構造体。【効果】強度のばらつきがなく、三次元形状に成形し
ても強度を損なわず、単位面積当たりの重量を軽くし、
表面処理なしに他材料と接着接合できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軽量で、機械的強度に優
れ、かつ成形加工性に優れた、バンパーバックアップビ
ーム、ドアービーム、シートシェル、内装天井材、ドア
トリム等の自動車部品、コンクリート型枠、足場板等の
建築資材、機構部品、カバー等の機械部品等の分野で利
用可能な繊維強化熱可塑性樹脂のプリプレグ、それを用
いて成る積層構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような大型の樹脂製の成形品
は、主に繊維強化された熱硬化性脂を成形して製造され
てきた。然しながら、熱硬化性樹脂は低分子量であるた
め、製造作業時に、その樹脂が不飽和ポリエステル樹脂
の場合にはスチレンモノマー臭、エポキシ樹脂の場合に
はアミン臭といった臭気が発生し、人体に悪影響を及ぼ
すという問題がある。

【０００３】また、積層に際しても樹脂層と繊維層とが
完全に一体化されていないため、成形の途中でこれらの
層がずれ易く、皺が寄りやすい。そのため、成形にはか
なりの技術を要し、また、成形品の硬化にもかなりの時
間を要するため、この成形方法は熟練と高度の環境対策
を必要とし、そのため、生産コストも高くなるという問
題がある。そこで、取扱いが比較的容易な熱可塑性樹脂
を使用した成形品の製造が試みられている。

【０００４】一般的に、熱可塑性樹脂を用いた成形品
は、一平面上に一方向に引き揃えた連続繊維に熱可塑性
樹脂を含浸させて得た繊維強化樹脂シートを複数、その
繊維配向方向を順次変えて積層し、加熱圧着して成る積
層構造体をその熱可塑性樹脂の流動可能温度以上に加熱
し、プレス金型でスタンピング成形して製造される。

【０００５】しかし、この従来の繊維強化熱可塑性樹脂
製の成形品は、その製造過程において、強化に用いる連
続繊維が溶融した熱可塑性樹脂中で乱れ易いため、成形
品が概ね平板状である場合でも強度に部分的なばらつき
が生じ、さらに、これが三次元形状に成形されたときに
は、補強繊維が連続繊維であるため、曲げ加工に追従で
きず、繊維が乱れて均一性が損なわれる現象が発現す
る。この場合、繊維が乱れた部分の強度は低下するので
三次元形状の成形品に繊維強化熱可塑性樹脂複合材を利
用することができなくなるという問題点がある。そのた
めに、低下した強度を補う手段として、繊維が乱れる箇
所の強度を補強するために、その部分のプリプレグ積層
数を増加することが必要に応じて行われているが、この
ような対策は軽量化に逆行するものであり、好ましくな
い。

【０００６】また、成形品の重量を軽くするため、プリ
プレグの連続繊維を減らし、その間隔を粗くすると、連
続繊維に沿って縦割れが多数発生し使用できなくなると
いう問題が生じ、また、製造条件の変動によりプリプレ
グの連続繊維に沿って縦割れが発生するので、プリプレ
グの収率が低下する等の問題が生じる。

【０００７】さらに、この成形品に他の材料を接着剤を
用いて接合するとき、これらの表面は平滑であるので、
そのまま接着剤を塗布しても接着剤が成形品の表面に馴
染まないため、それらの表面にサンディングや、エッチ
ング等の表面処理を施して接着剤との密着性を向上させ
る必要があり、コストがかかるという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
を解決するためになされたものであり、その目的とする
ところは、部分的な強度のばらつきがなく、三次元形状
に成形しても強度を損わなず、必要に応じて単位面積当
たりの重量を軽くし、特別な表面処理を施さなくても他
材料と容易に接着接合できるプリプレグ及びそれを用い
て成る積層構造体を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、一方向に
引き揃えて配列した連続繊維に熱可塑性樹脂を含侵して
成る少なくとも一層の繊維強化シートと、少なくとも一
層の多孔性の柔軟な補強シートとを積層して成るプリプ
レグと、それを適宜組み合わせて積層し、加熱圧着して
成る積層構造体により達成される。

【００１０】

【作用】上記の如き構成であると、整列した連続繊維は
補強シートに挟まれているので、相対的な配列が乱れな
いよう保持されることになり、三次元形状に成形しても
繊維はその配列が乱れることなくその形状に追従するも
のである。従って、立体的な成形を強度を損なわずに行
うことができ、かつ、部分的な強度のばらつきを防ぐこ
とができる。また、連続繊維の間隔をあけても、補強シ
ートにより連続繊維が拘束されているので、プリプレグ
としての特性を損なうことがないので単位面積当たりの
重量を軽くすることができ、さらに、補強シートが多孔
性であるために、その補強シートが露出した面には、何
ら特別な表面処理を施さずとも他材料を容易に接着接合
することができる。

【００１１】

【発明を実施するための最良の態様】本発明に用いられ
るプリプレグは、一平面上に一方向に引き揃えて配列し
た連続繊維に熱可塑性樹脂を含侵させて繊維強化樹脂シ
ートを製造し、その繊維強化樹脂シートの少なくとも一
方の面に補強シートを圧着させたものである。

【００１２】本発明に用いられる熱可塑性樹脂として
は、例えばポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂（ポリアクリロ
ニトリル、ポリスチレン・ポリアクリル酸エステル）、
ポリメチルメタクリレート、ナイロン、ポリアセター
ル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、
ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルケトン、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアリレート等
がある。

【００１３】連続繊維は単繊維を集束剤により集束した
もので、本発明の連続繊維は、太さ３〜２５μｍ単繊維
を１００〜２００００本集束して使用される。集束剤
は、熱可塑性樹脂に応じて選択する必要があり、一般的
にはその熱可塑性樹脂の溶融温度で軟化すると共に、連
続繊維中に含浸し易いものにする。そのため、集束剤に
は、その熱可塑性樹脂と同種の樹脂を主成分とするもの
を使用することが多い。

【００１４】単繊維の材料としては、例えばガラス、カ
ーボン、アラミド、炭化ケイ素等が代表的なものであ
る。連続繊維中の単繊維にガラス繊維を用いる場合は、
繊維の表面に対し、各種の表面処理を行い、熱可塑性樹
脂との密着性を向上させる。表面処理には、集束剤とカ
ップリング剤とを組み合わせて用いる。

【００１５】このカップリング剤には、シラン系、チタ
ネート系、ジルコニウム系のものがあり、熱可塑性樹脂
の種類に応じ、最適のものを選ぶ必要がある。熱可塑性
樹脂がナイロン樹脂又はポリカーボネート樹脂であれ
ば、カップリング剤にはγ−アミノプロピル−トリメト
キシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプ
ロピル−トリメトキシシラン等が使用できる。

【００１６】また、熱可塑性樹脂がポリエチレンテレフ
タレートまたは、ポリブチレンテレフタレートであれ
ば、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル−
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシ−プロピルトリ
メトキシシラン、γ−アミノプロピル−トリメトキシシ
ラン等が使用できる。

【００１７】また、熱可塑性樹脂がポリスチレンまたは
ポリプロピレンであれば、Ｎ−（β−アミノエチル）−
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルト
リメトキシシラン、ビニル−トリス−（２−メトキシエ
トキシ）シラン、γ−メタクリロキシ−プロピルトリメ
トキシシラン等が使用できる。

【００１８】さらに、熱可塑性樹脂がポリフェニレンオ
キシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、
ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアリレート、
フッ素樹脂であれば、上述したカップリング剤を使用す
ることができるが、その外に、Ｎ−（β−アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−シクロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、Ｐ−アミノフェニ
ルトリエトキシシラン等を使用することもできる。

【００１９】連続繊維中の単繊維にガラス繊維以外のも
のが用いられる場合は、カップリング剤に、アミン硬化
型のエポキシ樹脂が用いられる場合が多く、その具体例
としてはビスフェノール−Ａ−エピクロルヒドリン樹
脂、エポキシノボラック樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂
肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型樹脂等があ
る。

【００２０】しかし、溶融温度の高い熱可塑性樹脂を用
いる場合は、カップリング剤が熱分解する場合もあるの
で、連続繊維中の単繊維に表面処理を施さないこともあ
る。カップリング剤を単繊維の表面に施す方法には次の
方法がある。

【００２１】１つは、繊維の材料を溶融し、モノフィラ
メントを引き出す際に、集束剤とカップリング剤に界面
活性剤が添加された水溶液を、引き出されるモノフィラ
メントに噴霧した後、１００℃程度の温度で乾燥させる
という方法である。もう１つの方法としては、集束剤及
びカップリング剤を０．１〜３重量％溶解した液を、単
繊維に浸漬、噴霧塗布するなどして完全に含侵させた
後、それを６０〜１２０℃で、溶媒が揮散するのに充分
な時間、具体的には１５〜２０分間程度乾燥させ、カッ
プリング剤を単繊維表面に反応させる。

【００２２】カップリング剤を溶解する溶媒には、カッ
プリング剤の種類に応じて、ｐＨ２．０〜１２．０位に
調整された水、及び、エタノール、トルエンアセトン、
キシレン等の有機溶媒が単独又は混合して使用される。
熱可塑性樹脂を連続繊維に効率良く含浸させるために
は、連続繊維が重ならないように配置して、溶融した熱
可塑性樹脂が浸透していく距離を短くする必要がある。
そのためには、連続繊維を一平面上に引き揃えて、連続
繊維同士が、互いに重ならないように、整列させること
が好ましい。

【００２３】熱可塑性樹脂を加熱溶融し、連続繊維に含
侵させた後、脱泡して冷却させる場合、樹脂溶融時の樹
脂の粘度が高いとライン速度を遅くしないと十分な含浸
が達成できず、極端に樹脂溶融時の粘度が高いと含浸し
ない。また、溶融時の樹脂の粘度が低いと高速で含浸が
可能となるが、樹脂流動性に富むために繊維が樹脂を保
持できずに繊維含有率が高いプリプレグの製造が困難と
なり高強度プリプレグが得にくくなり、また、分子量が
低く樹脂単体の性能が劣りプリプレグ積層体としての物
性が悪くなるという問題点を有する。従って、溶融時の
樹脂粘度が、剪断速度が１／秒以上１００／秒以下の範
囲で１０００ポイズ以上５０００ポイズ以下であること
が好ましい。

【００２４】また、熱可塑性樹脂が溶媒に可溶なもので
あれば、その樹脂を溶媒に溶かして溶液化し、それを連
続繊維に含侵させ、その後脱泡しながら溶媒を除去する
こともできるが、この方法は溶剤に可溶な樹脂だけにし
か使用できないので、全ての樹脂に対応できない。繊維
強化シート中の連続繊維の繊維含有率が低いと繊維強化
シート強度が低くなる。また、繊維含有率が高いと、熱
可塑性樹脂と連続繊維との密着性が低下し、やはり繊維
強化シート強度が低くなってしまうので、繊維強化シー
ト中の連続繊維の繊維含有率は、４０〜８０容量％が好
ましい。

【００２５】このようにして製造された繊維強化シート
は、連続繊維と熱可塑性樹脂との密着性に優れ、繊維含
有率も４０〜８０容量％の範囲内で必要に応じて変化さ
せることができ、厚さも０．１ｍｍ〜０．６ｍｍと薄く
製造することができる。連続繊維を一方向に整列して熱
可塑性樹脂を含浸させた繊維強化シートは、複数の連続
繊維を平行に並べて溶融した熱可塑性樹脂を含浸させる
ことにより製造される。

【００２６】この時に、製造条件が変動すると整列した
連続繊維の一部の間隔が広がってしまい、その部分に連
続繊維に沿った縦割れが発生することがある。このよう
な縦割れが生じると、製品収率が悪化するという問題が
ある。その対策として、多孔性の補強シートで繊維補強
シート中の連続繊維を拘束することが有効であり、部分
的な縦割れはこれにより補修することが可能となり製品
収率の低下を防ぐ。

【００２７】また、軽量な繊維補強シートを製造する場
合、連続繊維の本数を減らすか、連続繊維中の単繊維の
集束本数を減らすことで対応することができる。しかし
ながら、繊維の本数が減ると連続繊維に沿った縦割れが
発生し易くなり、収率の低下につながる。この対策とし
ても、多孔性の補強シートで繊維補強シートの連続繊維
を拘束することにより、縦割れによる製品収率の低下を
防ぐことができる。さらに、繊維補強シートは連続繊維
が一方向に配列されているので、その方向に対する強度
は強く、所定本数の連続繊維が成形品の強度を負担する
方向に存在すれば、高強度の成形品を得ることができ
る。

【００２８】これらのことから、必ずしも繊維補強シー
ト中の隣合う連続繊維が相互に離れずに接して一枚のシ
ート状になっている必要はなく、たとえ隣合う連続繊維
相互が離れていても所定束数の連続繊維が成形品中にあ
れば、高強度化が達成されるので、縦割れのある繊維補
強シートや相互に拘束された連続繊維ごとにバラバラに
なった繊維補強シートでも、取扱い上問題がなければ使
用することが可能となる。

【００２９】従って、連続繊維の相互の間隔がないも
の、すなわち、相互に接して一枚のシート状になってい
るものでも、連続繊維の相互間隔がある程度離れている
もの、すなわち、隣合う連続繊維が接触していないもの
でも、整列された状態で束相互の間隔が変動しないよう
に、繊維補強シートを多孔性の補強シートで拘束したプ
リプレグであれば、シート状の形態を保持でき、取扱い
上問題なく通常の繊維補強シートと同等の作業性で成形
が可能であり、成形品の性能に合わせた本数の連続繊維
を含むプリプレグを容易に使用することが可能になる。

【００３０】よって、多孔性の補強シートを使用するこ
とにより、プリプレグの縦割れによる製品収率の低下の
防止、性能要求に応じたプリプレグの製造が容易になる
等の利点がある。従って、連続繊維相互の間隔は、互い
に接している０ｍｍから、１００ｍｍまで離れていても
よく、好ましい間隔は０〜７０ｍｍであり、より好まし
い範囲は０〜５０ｍｍであり、更に好ましい範囲は０〜
３０ｍｍである。

【００３１】また、連続繊維相互の間隔を１００ｍｍ以
下で整列させるときに、連続繊維一つ一つを間隔をあけ
て整列させる場合も考えられるが、複数の連続繊維を隙
間なく引き揃えたものを一単位としてこの単位相互の間
隔を１００ｍｍ以下になる様に整列させる場合もあり、
また、各単位を構成する連続繊維の本数が異なるものを
間隔をあけて整列させることもできる。また、目的に応
じて、連続繊維の構成、間隔を変えることが可能であ
る。

【００３２】繊維強化樹脂シートの表面に配置される多
孔性の補強シートには、溶融したプリプレグの樹脂が浸
透し得るもの、例えば不織布、織布、マット、ネット、
パンチングフィルム、パンチングメタル等の形態のもの
が挙げられる。この補強シートの材料としては、合成樹
脂繊維、チタン、ボロン、ステンレス、鉄などの金属繊
維、ガラス、炭素、炭化ケイ素などの無機質繊維、紙、
パルプなどの天然物繊維などが挙げられるが、必ずしも
これらに限定されるものではなく、多孔性かつ柔軟で、
十分な強度を有し、安価で大量に入手できるものであれ
ば構わず、補強シートに使用すべき材料は、製品の用途
に応じて選択される。補強シートは、溶融したプリプレ
グの樹脂が浸透し得る厚さであることが望ましく、通常
０．０１ｍｍ〜１ｍｍである。

【００３３】而して、樹脂が溶融している繊維強化樹脂
シートと補強シートとを積層し圧着すると、溶融した樹
脂が補強シートに浸透し、補強シートは繊維強化樹脂シ
ートと一体化し、本発明に係るプリプレグとなる。この
とき、補強シートが、繊維強化樹脂シートの樹脂の溶融
温度で溶融するものであれば、補強シートの一部も溶融
し、樹脂と混ざり合い、より強固に一体化する。

【００３４】而して、本発明に係る積層構造体を製造す
るときは、本発明に係わる補強シートを密着させたプリ
プレグを連続繊維の繊維配向方向を順次変えて複数枚積
層し、加熱圧着するが、必要に応じて、本発明のプリプ
レグと、従来のプリプレグ、すなわち、一平面上で一方
向に引き揃えられた連続繊維に熱可塑性樹脂を含浸して
成る繊維強化樹脂シート、ここでは以後プリプレグ１と
呼称するが、とを組み合わせて積層し、本発明の効果を
損なわない範囲内で加熱圧着して積層体としてもよい。

【００３５】また、さらに、一方の面に、溶融した樹脂
と接合一体化し得る素材から成る表面加飾材等の他の材
料を配置して積層し、加熱圧着してもよい。この様な表
面加飾材としては、ポリプロピレン、ポリスチレン等の
樹脂フィルム、樹脂シート又は発泡体、皮革模様を表面
に付加したポリ塩化ビニールのシート又は該ポリ塩化ビ
ニールのシートに発泡軟質ポリウレタンが裏打ちされた
シート、布や不織布、フエルト等表面に繊維が出ている
ものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。

【００３６】本発明に係わるプリプレグは、その繊維方
向を各層ごとに変えて積層して加熱し樹脂を溶融状態に
した後、３ｋｇ／ｃｍ²以下の低圧で冷却しながら賦形
成形する。積層板の表面に樹脂層を浮き上がらせて光沢
を出したい場合は、補強シートが表面に出ないように積
層する。また、積層体の表面に他の材料を接着する場合
には、接着剤を保持する層を付与する目的で補強層が積
層体の表面になるように積層する。

【００３７】また、従来プリプレグ１と本発明のプリプ
レグの組み合せによる積層もあり、この場合も、補強層
を積層体の表面に出す場合と、出さない場合を目的に応
じて選択することができる。また、従来の一方向に引き
揃えられた連続繊維に熱可塑性樹脂を含浸してなるプリ
プレグ１と本発明で使用した補強シートを交互に積層し
て、本発明に係わる補強シートが密着されているプリプ
レグの積層体と同様な効果を得ることもできる。

【００３８】上記した方法で積層し成形した積層板は、
一方向に配列された繊維が、補強シートの間に配置され
る場合が多く、この場合、繊維が補強シートで押えられ
るので、繊維の配列が樹脂の流動により乱れにくくなっ
ており、強度むらが少ない積層板を得ることができる。
また、三次元形状の積層体に成形する場合も、一方向に
配列された繊維が補強シートにより、各層に分離されて
いるので、各層ごとに、三次元形状に沿うように繊維が
追従するので、しわ、繊維の部分的な重なり等が発生し
ない。

【００３９】以下、成形方法について説明する。積層構
造体を所望の形状に成形するには、プリプレグ積層体を
オーブン又は熱板中でその樹脂の流動可能温度以上に加
熱した後、その積層体の樹脂のガラス転移温度が３０℃
以上であれば、少なくともそのガラス転移温度以下に加
熱された、また、３０℃未満であれば常温のプレス金型
中に投入し、金型を短時間で圧締し、賦形、脱泡及び冷
却を同時に行うスタンピング成形を行えばよい。

【００４０】また、積層体を成形する他の方法には、積
層体をプレス金型中に投入し、金型内を樹脂の流動可能
温度以上に加熱しながら、成形品の表面積１ｃｍ²当た
り１〜３００ｋｇ／ｃｍ²の圧力で、１０秒〜６０分間
加圧した後、金型を冷却し、金型内の温度を樹脂のガラ
ス転移温度以下に下げてから脱型するプレス成形法や、
積層体を金型内に投入し、それを真空下で樹脂流動可能
温度以上に加熱し、２０ｋｇ／ｃｍ²以下の圧力で賦
形、脱泡した後、金型内の温度を室温まで下げ、脱型す
るオートクレーブ成形法などを採用してもよい。なお、
これらの成形過程で積層体に、必要に応じて一緒に従来
のプリプレグ１や表面加飾材等を密着させ、一体化させ
てもよい。

【００４１】また、樹脂の流動可能温度は、例えばポリ
スチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＳ樹脂、
ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂（ポリアクリロニトリル・ポリ
スチレン・ポリアクリル酸エステル）、ポリメチルメタ
クリレートナイロン、ポリアセタールであれば、２１０
℃、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂であれば
２３０℃、ポリフェニレンオキシドであれば２５０℃、
ポリカーボネートであれば２７０℃、ポリフェニレンス
ルフィド、ポリスルフォンであれば２３０℃、ポリエー
テルサルフォンであれば３６０℃、ポリエーテルエーテ
ルケトンであれば３７０℃、ポリエーテルケトンであれ
ば３９０℃、ポリイミド、ポリアリレートであれば３９
０℃である。

【００４２】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明する。図１は本発明に係るプリプレグの製造
方法の実施例を示す説明図、図２は本発明に係る積層構
造体の成形品の実施例を示す斜視図である。

【００４３】また、図中、１は特開昭６１−２２９５３
５号に記載されているプリプレグ製造装置で、相対する
３組の熱ロールの間に上下一対の連続ベルトを通し、ベ
ルト間で溶融状態にある熱可塑性樹脂を、一平面上で一
方向に引き揃えられて整列された連続繊維に含浸させる
ものである。２はロールから引き出される補強シート、
３は補強シート２を繊維強化樹脂シートに近接させるガ
イドロール、４は補強シート２を溶融状態にある繊維強
化樹脂シートに圧着させて冷却させる圧着ロール、５は
補強シートが密着されたプリプレグである。図２中の６
は平行な側壁部６１とそれらを連絡する連絡部６０とか
ら成る断面コの字型に成形された、本発明に係わるプリ
プレグを使用して成形された積層構造体の成形品で、６
２は強度測定用の試験片の切り出し方を示した切断線で
ある。

【００４４】また、図１に示された装置は、繊維強化樹
脂シートに補強シート２を一体化させる装置であり、図
１中、プリプレグ製造装置１は、前記したように、数組
みの一対の熱ロールの間を通した上下一対の連続ベルト
の中で含浸させる方法の外に、加熱された上下一対の熱
ロールの間で、溶融状態にある熱可塑性樹脂を、一平面
上で一方向に引き揃えられて整列された連続繊維に含浸
させながら、余分な樹脂をしごき取る方法等が知られて
いる。

【００４５】この装置は、プリプレグの連続繊維の材料
が、例えばガラスである場合はそのガラスを太さ１３μ
のモノフィラメントの表面をγ−メタクリロキシ−プロ
ピルトリメトキシシランで表面処理し、それを１６００
本集束してヤーンにし、プリプレグ幅２ｍｍ当り１本の
ヤーンを均一な張力で引っ張りながら一方向に引き揃え
て熱溶融した熱可塑性樹脂に接触させて樹脂をヤーンに
絡ませ、その樹脂を対になった熱ロールでしごきながら
ヤーンに含侵させて繊維強化樹脂シートを製造し、その
繊維強化樹脂シートに、その樹脂が溶融している間にガ
イドロール３を介して補強シート２をその両面に張りつ
け得るよう供給し、補強シート２を繊維強化樹脂シート
に圧着ロール４で圧着して冷却し、プリプレグを製造す
る。

【００４６】なお、図１では、補強シートは一方向に整
列された連続繊維の両面に圧着させるようになっている
が、必要に応じて片側だけに圧着させるようにしてもよ
い。また、単繊維が炭素繊維である場合は、太さ７μｍ
の炭素繊維単繊維が１２０００本集束されたものを使用
して製造したプリプレグに、上述した方法で補強シート
２を一体化させて製造した。

【００４７】以下、先ず、本発明に係るプリプレグ及び
該プリプレグを用いて成形された積層成形品の性能につ
いて実施例及び比較例に基づいて具体的に説明する。な
お、以下の比較例で使用される一方向に引き揃えられた
連続繊維に熱可塑性樹脂を含浸した繊維強化樹脂シート
は、補強シート２の有無を除けば、実施例のものと同様
のものである。

【００４８】〔実施例１〕太さ１３μのガラス単繊維の
表面をγ−メタクリロキシ−プロピルトリメトキシシラ
ンで表面処理し、該単繊維が１６００本集束されたヤー
ンを所定本数、均一な張力で引っ張りながら、隣同志の
ヤーンが重なり合わずに、互いに接する様に一方向に引
き揃えて２４０℃で溶融したポリプロピレン樹脂（Ｐ
Ｐ）を含浸し、プリプレグとし、該プリプレグが溶融状
態にある内に重さ１０ｇ／m²のポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）の不織布を補強シートとして、該プリプ
レグの片側表面に図１に示した装置で密着させ容積繊維
含有率５０％で重さ３５０ｇ／m²のプリプレグＡを製造
した。

【００４９】このプリプレグＡを長さ１０ｍに切出し、
繊維に沿った縦割れの有無を検査した。プリプレグＡの
構成及び上記検査結果を表１に示したが、このプリプレ
グＡには縦割れは認められなかった。

【００５０】〔実施例２〕実施例１と同じ処理をした、
ガラスヤーンを使用して実施例１と同様な方法で容積繊
維含有率５０％の重さ２５０ｇ／m²のプリプレグＢを製
造した。このプリプレグＢを、実施例１と同様に繊維に
沿った縦割れの有無を検査した。プリプレグＢの構成及
び上記検査結果を表１に示したが、このプリプレグＢに
は縦割れは認められなかった。

【００５１】〔実施例３〕実施例１と同じ処理をした、
ガラスヤーンを使用して実施例１と同様な方法で容積繊
維含有率５０％の重さ２００ｇ／m²のプリプレグＣを製
造した。このプリプレグＣを、実施例１と同様に繊維に
沿った縦割れの有無を検査した。プリプレグＣの構成及
び上記検査結果を表１に示したが、このプリプレグＣに
は縦割れは認められなかった。

【００５２】〔実施例４〕実施例１と同じ処理をした、
ガラスヤーンを使用して実施例１と同様な方法で容積繊
維含有率５０％の重さ２００ｇ／m²のプリプレグＤを製
造した。このプリプレグＤを、実施例１と同様に繊維に
沿った縦割れの有無を検査した。プリプレグＤの構成及
び上記検査結果を表１に示したが、このプリプレグＤに
は縦割れは認められなかった。

【００５３】〔実施例５〕隣合うヤーンを５ｍｍの間隔
を空けて引き揃えて整列させた以外は実施例１と同様に
して、重さ１０ｇ／m²のポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）の不織布を補強シートとして、該プリプレグ
の片側表面に図１に示した装置で密着させ容積繊維含有
率５０％で重さ５０ｇ／m²のプリプレグＥを製造し、そ
れを長さ１０ｍに切出し、繊維に沿った縦割れの有無を
検査した。プリプレグＥの構成及び上記検査結果を表１
に示したが、このプリプレグＥには縦割れは認められな
かった。

【００５４】〔実施例６〕補強シートを有しない以外
は、実施例１と同様にして容積繊維含有率８０％、重さ
２５０ｇ／m²のプリプレグＦを製造し、それを長さ１０
ｍに切出し、繊維に沿った縦割れの有無を検査した。こ
の検査に用いられたプリプレグＦの構成及び上記検査結
果を表１に示したが、これによると、このプリプレグＦ
には縦割れは認められなかった。

【００５５】〔実施例７〕補強シートを有しない以外
は、実施例１のプリプレグと同じ要領で容積繊維含有率
４０％、重さ２５０ｇ／m²のプリプレグＧを製造し、そ
れを長さ１０ｍに切出し、繊維に沿った縦割れの有無を
検査した。この検査に用いられたプリプレグＧの構成及
び上記検査結果を表１に示したが、これによると、この
プリプレグＧには縦割れは認められなかった。

【００５６】〔実施例８〕ＰＰの代わりに、熱可塑性樹
脂に６−ナイロン（ＰＡ６）を使用する以外は、実施例
３と同じ要領で、プリプレグＨを製造し、それを長さ１
０ｍに切出し、繊維に沿った縦割れの有無を検査した。
この検査に用いられたプリプレグＨの構成及び上記検査
結果を表１に示したが、これによると、このプリプレグ
Ｈには縦割れは認められなかった。

【００５７】〔実施例９〕ＰＥＴの不織布の代わりに補
強シートとしてＰＡ６のネットを使用する以外は、実施
例３と同様にしてプリプレグＩを製造し、それを長さ１
０ｍに切出し、繊維に沿った縦割れの有無を検査した。
この検査に用いられたプリプレグＩの構成及び上記検査
結果を表１に示したが、これによると、このプリプレグ
Ｉには縦割れは認められなかった。

【００５８】〔実施例１０〕ＰＥＴの不織布の代わりに
補強シートとして２０ｇ／ｍ²パルプ紙を使用する以外
は、実施例３と同様にしてプリプレグＪを製造し、それ
を長さ１０ｍに切出し、繊維に沿った縦割れの有無を検
査した。この検査に用いられたプリプレグＪの構成及び
上記検査結果を表１に示したが、これによると、このプ
リプレグＪには縦割れは認められなかった

【００５９】〔実施例１１〕ＰＥＴの不織布の代わりに
補強シートとして３６０ｇ／ｍ²のステンレス製金網を
使用する以外は、実施例３と同様にしてプリプレグＫを
製造し、それを長さ１０ｍに切出し、繊維に沿った縦割
れの有無を検査した。この検査に用いられたプリプレグ
Ｋの構成及び上記検査結果を表１に示したが、これによ
ると、このプリプレグＫには縦割れは認められなかっ
た。

【００６０】〔実施例１２〕樹脂溶融温度を４００℃、
単繊維に炭素繊維、樹脂にポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）、補強シートに重さ３０ｇ／m²の炭素繊維
マットを使用する以外は、実施例３と同様にしてプリプ
レグＬを製造し、それを長さ１０ｍに切出し、繊維に沿
った縦割れの有無を検査した。この検査に用いられたプ
リプレグＬの構成及び上記検査結果を表１に示したが、
これによると、このプリプレグＬには縦割れは認められ
なかった。

【００６１】〔実施例１３〕実施例１のプリプレグＡの
一方の面に発泡ポリウレタンシートの片面に表面加飾材
が張り合わされた表面材を、さらに密着させたプリプレ
グＭを製造し、それを長さ１０ｍに切出し、繊維に沿っ
た縦割れの有無を検査した。この検査に用いられたプリ
プレグＭの構成及び上記検査結果を表１に示したが、こ
れによると、このプリプレグＭには縦割れは認められな
かった。

【００６２】〔実施例１４〕同一の補強シートをプリプ
レグの両面に密着させること以外は実施例１と同じ要領
でプリプレグＮを製造した。プリプレグＮはその一方の
面に重さ１０ｇ／m²のＰＥＴの、他方の面に２０ｇ／m²
のＰＡ６の不織布の補強シートを密着させた。このプリ
プレグを長さ１０ｍに切出し、繊維に沿った縦割れの有
無を検査した。この検査に用いられたプリプレグＮの構
成及び上記検査結果を表１に示したが、これによると、
このプリプレグＮには縦割れは認められなかった。

【００６３】〔比較例１〕補強シートを有しない以外は
実施例１と同じ要領で重さ３５０ｇ／m²のプリプレグＯ
を製造し、それを長さ１０ｍに切出し、その表面に発生
する縦割れの有無を検査した。この検査に用いられたプ
リプレグＯの構成及び検査結果を表１に示したが、これ
によると、このプリプレグＯには縦割れは認められなか
った。

【００６４】〔比較例２〕補強シートを有しない以外
は、実施例３と同じ要領で重さ２００ｇ／m²のプリプレ
グＰを製造し、それを長さ１０ｍに切出し、その表面に
発生する縦割れの有無を検査した。この検査に用いられ
たプリプレグＰの構成及び検査結果を表１に示したが、
これによると、このプリプレグＰには縦割れは認められ
なかった。

【００６５】〔比較例３〕補強シートを有しない以外
は、実施例５と同じ要領で重さ５０ｇ／m²のプリプレグ
Ｑを製造し、それを長さ１０ｍに切出し、その表面に発
生する縦割れの有無を検査した。この検査に用いられた
プリプレグＱの構成及び検査結果を表１に示したが、こ
れによると、このプリプレグＱには多数の縦割れが発生
した。

【００６６】〔比較例４〕補強シートを有しない以外、
実施例１２と同じ要領で容積繊維含有率５０％、重さ１
５０ｇ／m2のプリプレグＱを製造し、それを長さ１０ｍ
に切出し、その表面に発生する縦割れの有無を検査し
た。この検査に用いられたプリプレグＱの構成及び検査
結果を表１に示したが、これによると、このプリプレグ
Ｑには縦割れは認められなかった。

【００６７】

【表１】

【００６８】而して、プリプレグは、隣接する連続繊維
の間隔が粗くなると縦割れが発生するが、本発明に係る
プリプレグは、隣接する連続繊維の間隔が粗くても縦割
れが生じることはないため、プリプレグとしての特性を
損なうことなく、単位面積当たりの重量の軽いプリプレ
グを製造することができる。

【００６９】次に、本発明に係るプリプレグを用いた積
層構造体の強度について実施例及び比較例に基づいて具
体的に説明する。

【００７０】〔実施例１５〕実施例１で製造したプリプ
レグＡを長さ２００ｍｍに切断したものを１６枚用意
し、それらを上下に隣接するプリプレグＡ同士の繊維方
向が直交するよう積層し、これを二枚のポリイミドフィ
ルムで挟み、２４０℃に加熱された二枚の熱板の間に投
入し、 0.5kg／cm²の圧力で５分間予熱した後、圧力を
開放し、これを６０℃に加熱された二枚の熱板の間に投
入し、５kg／cm²の圧力で５分間加圧冷却して積層構造
体を製造し、その周囲をトリミングして１８０ｍｍ角の
正方形に切出した後、２５ｍｍの巾で切断し、巾２５ｍ
ｍ、長さ１８０ｍｍの短冊状の試験片を作成し、それら
に端から１から６までの番号を付け、これらについてＪ
ＩＳＫ−７２０３に準じて曲げ試験を行った。なお、
試験片板厚みと支持間隔の比は１：３２とした。

【００７１】この試験結果を表２に示したが、これによ
ると、標準偏差が小さく、どの試験片も略等しい強度を
有しており、この積層構造体には強度むらがないことが
分かった。

【００７２】〔実施例１６〕実施例１で製造した１６枚
のプリプレグＡを８枚ずつ２組に分け、上下に隣接する
層の繊維方向が直交し、かつ、表面材が接しないよう積
層し加熱溶着させたものを２組作り、それらの表面に露
出している表面材を有するガラス繊維の方向が一致し、
かつ、それらのうち、一方の補強シートが露出している
面が他方の露出していない面と接するよう積層し、それ
らを実施例１５と同様に溶着させ、短冊を作成して、こ
れらについて実施例１５と同様の曲げ試験を行った。

【００７３】この試験結果を表２に示したが、これによ
ると、標準偏差が小さく、どの試験片も略等しい強度を
有しており、この積層構造体には強度むらがないことが
分かった。

【００７４】〔実施例１７〕プリプレグＣを使用して、
実施例１６と同様に積層構造体を製造し、短冊状の試験
片を作成し、実施例１５と同様の曲げ試験を行った。こ
の試験結果を表２に示したが、これによると、標準偏差
が小さく、どの試験片も略等しい強度を有しており、こ
の積層構造体には強度むらがないことが分かった。

【００７５】〔実施例１８〕プリプレグＨを使用して、
実施例１６と同様に積層構造体を製造し、短冊状の試験
片を作成し、実施例１５と同様の曲げ試験を行った。こ
の試験結果を表２に示したが、これによると、標準偏差
が小さく、どの試験片も略等しい強度を有しており、こ
の積層構造体には強度むらがないことが分かった。

【００７６】〔実施例１９〕プリプレグＩを使用して、
実施例１６と同様に積層構造体を製造し、短冊状の試験
片を作成し、実施例１５と同様の曲げ試験を行った。こ
の試験結果を表２に示したが、これによると、標準偏差
が小さく、どの試験片も略等しい強度を有しており、こ
の積層構造体には強度むらがないことが分かった。

【００７７】〔実施例２０〕プリプレグＬを使用して、
実施例１６と同様に積層構造体を製造し、短冊状の試験
片を作成し、実施例１５と同様の曲げ試験を行った。こ
の試験結果を表２に示したが、これによると、標準偏差
が小さく、どの試験片も略等しい強度を有しており、こ
の積層構造体には強度むらがないことが分かった。

【００７８】〔比較例５〕プリプレグＯを使用して、実
施例１５と同様に積層構造体を製造し、短冊状の試験片
を作成し、実施例１５と同様の曲げ試験を行った。この
試験結果を表２に示したが、これによると、試験片ごと
に測定値がばらついているため標準偏差が大きく、強度
むらがあることが分かった。

【００７９】〔比較例６〕プリプレグＰを使用して、実
施例１５と同様に積層構造体を製造し、短冊状の試験片
を作成し、実施例１５と同様の曲げ試験を行った。この
試験結果を表２に示したが、これによると、試験片ごと
に測定値がばらついているため標準偏差が大きく、強度
むらがあることが分かった。

【００８０】〔比較例７〕プリプレグＲを使用して、実
施例１５と同様に積層構造体を製造し、短冊状の試験片
を作成し、実施例１５と同様の曲げ試験を行った。この
試験結果を表２に示したが、これによると、試験片ごと
に測定値がばらついているため標準偏差が大きく、強度
むらがあることが分かった。

【００８１】

【表２】

【００８２】而して、従来のプリプレグを積層して加熱
圧着した積層構造体においては、その製造過程で連続繊
維が乱れるため、積層構造体の強度にむらが生じるが、
本発明に係る積層構造体においては、補強シートが連続
繊維を挟むようにして保持しているため、繊維が乱れ
ず、強度にむらが生じることがない。

【００８３】次に、立体的に成形された本発明に係る積
層構造体の成形品の強度について説明する。

【００８４】〔実施例２１〕実施例２で製造したプリプ
レグＢを長さ２００ｍｍに切断したものを１６枚用意
し、それらを隣接するプリプレグＢ同士の繊維方向が直
交するよう積層し、これを二枚のポリイミドフィルムで
挟み、２４０℃に加熱された二枚の熱板の間に投入し、
0.5kg／cm²の圧力で５分間予熱した後、圧力を開放
し、これを６０℃に加熱され、図２に示されるような断
面コの字型に成形し得る金型中に投入し、５kg／cm²の
圧力で５分間加圧した後冷却して図２に示されるような
積層構造体の成形品６を得た。

【００８５】この成形品６を切断線６２で切断し、連絡
部６０と側壁部６１とから巾１５ｍｍ長さ１００ｍｍの
試験片を、それぞれ６本ずつ切出し、実施例１５と同様
の曲げ試験を行い、部位別にその平均と標準偏差を求め
た。この試験に用いられた成形品６の上記試験結果を表
３に示したが、これによると、標準偏差が小さく、この
成形品６には、連絡部６０と側壁部６１の強度差が測定
誤差と認められる程度しかなく、この成形品６には強度
むらがないことが分かった。

【００８６】〔実施例２２〕実施例２で製造した１６枚
のプリプレグＢを８枚ずつ２組に分け、隣接する層の繊
維方向が直交し、かつ、補強シートが接しないよう積層
し加熱溶着させたものを２組作り、それらの表面に露出
している補強シートを有するガラス繊維の方向が一致
し、かつ、それらのうち、一方の補強シートが露出して
いる面が他方の露出していない面と接するよう積層し、
それを実施例２１の成形品と同様に成形し、これについ
て実施例２１と同様の曲げ試験を行った。

【００８７】この試験に用いられた成形品の上記試験結
果を表３に示したが、これによると、標準偏差が小さ
く、この成形品には、連絡部と側壁部の強度差が測定誤
差と認められる程度しかなく、この成形品には強度むら
がないことが分かった。

【００８８】〔実施例２３〕実施例６で製造したプリプ
レグＦを実施例２２の成形品と同様に積層成形し、これ
について実施例２１と同様の曲げ試験を行った。この試
験に用いられた成形品の上記試験結果を表３に示した
が、これによると、標準偏差が小さく、この成形品に
は、連絡部と側壁部の強度差が測定誤差と認められる程
度しかなく、この成形品には強度むらがないことが分か
った。

【００８９】〔実施例２４〕実施例７で製造したプリプ
レグＧを実施例２２の成形品と同様に積層成形し、これ
について実施例２１と同様の曲げ試験を行った。この試
験に用いられた成形品の上記試験結果を表３に示した
が、これによると、標準偏差が小さく、この成形品に
は、連絡部と側壁部の強度差が測定誤差と認められる程
度しかなく、この成形品には強度むらがないことが分か
った。

【００９０】〔実施例２５〕実施例８で製造したプリプ
レグＨを実施例２２の成形品と同様に積層成形し、これ
について実施例２１と同様の曲げ試験を行った。この試
験に用いられた成形品の上記試験結果を表３に示した
が、これによると、標準偏差が小さく、この成形品に
は、連絡部と側壁部の強度差が測定誤差と認められる程
度しかなく、この成形品には強度むらがないことが分か
った。

【００９１】〔実施例２６〕実施例９で製造したプリプ
レグＩを実施例２２の成形品造体と同様に積層成形し、
これについて実施例２１と同様の曲げ試験を行った。こ
の試験に用いられた成形品の上記試験結果を表３に示し
たが、これによると、標準偏差が小さく、この成形品に
は、連絡部と側壁部の強度差が測定誤差と認められる程
度しかなく、この成形品には強度むらがないことが分か
った。

【００９２】〔実施例２７〕実施例１２で製造したプリ
プレグＬを実施例２２の成形品と同様に積層成形し、こ
れについて実施例２１と同様の曲げ試験を行った。この
試験に用いられた成形品の上記試験結果を表３に示した
が、これによると、標準偏差が小さく、この成形品に
は、連絡部と側壁部の強度差が測定誤差と認められる程
度しかなく、この成形品には強度むらがないことが分か
った。

【００９３】〔実施例２８〕単繊維にガラス繊維、熱可
塑性樹脂にＰＰを使用して、巾２００ｍｍ、容積繊維含
有率５０％、重さ２４０ｇ／m²の従来型のプリプレグで
ある、プリプレグＸを製造し、それを長さ２００ｍｍに
切断したものを１７枚と、２００ｍｍ角の正方形の１０
ｇ／m²のＰＥＴ製の不織布の補強シートを１６枚用意
し、プリプレグＸと不織布とを交互に、不織布を挟んで
隣接するプリプレグＸの繊維方向が互いに直交するよう
に積層して配置し、これを実施例２２の成形品と同じ要
領で積層成形し、これについて実施例２１と同様の曲げ
試験を行った。

【００９４】この試験に用いられたプリプレグＸの構成
を表４に、また、成形品の上記試験結果を表３に示した
が、これによると、標準偏差が小さく、この成形品に
は、連絡部と側壁部の強度差が測定誤差と認められる程
度しかなく、この成形品には強度むらがないことが分か
った。

【００９５】〔実施例２９〕実施例２８と同じ要領で重
さ２５０ｇ／m²の従来型のプリプレグであるプリプレグ
Ｙを製造し、そのプリプレグＹと、実施例２で製造され
たプリプレグＢとを長さ２００ｍｍで８枚ずつ切り出
し、プリプレグＢとプリプレグＹとを交互に、隣接する
プリプレグ同士の繊維方向が互いに直交し、かつ、補強
シートが露出しないよう積層し、これを実施例２２の成
形品と同じ要領で積層成形し、これについて実施例１と
同様の曲げ試験を行った。

【００９６】この試験に用いられたプリプレグＹの構成
を表４に、また、成形品の上記試験結果を表３に示した
が、これによると、標準偏差が小さく、この成形品に
は、連絡部と側壁部の強度差が測定誤差と認められる程
度しかなく、この成形品には強度むらがないことが分か
った。

【００９７】〔比較例８〕実施例２９で製造したプリプ
レグＹを、実施例２２の成形品と同様に積層成形し、こ
れについて実施例１の成形品と同様の曲げ試験を行っ
た。この試験に用いられた成形品の試験結果を表３に示
したが、これによると、試験片ごとに測定値にばらつき
があるため標準偏差が大きく、この成形品には、連絡部
と側壁部との間で強度差が生じることが分かった。

【００９８】

【表３】

【００９９】而して、従来のプリプレグから成る成形品
においては、それを変形させると、連続繊維の配列が乱
れるため、強度が損なわれて強度にむらが生じるが、本
発明に係る成形品においては、連続繊維は補強シートに
挟まれて保持されているため、積層構造体自体を立体的
に変形させることにより、連続繊維が折り曲げられて
も、その配列が乱れることがないので、強度が損なわれ
ることがない。

【０１００】次に、本発明に係る積層構造体に他の材料
を接着剤を用いて接着する場合の接着性について説明す
る。

【０１０１】〔実施例３０〕実施例１５のプリプレグＢ
を積層して成る積層構造体の補強シートが露出している
面に接着剤（ストラクトボンドＸＡ−７１７５三井東圧
化学株式会社製）を塗布し、そこに発泡ポリウレタンシ
ートの片面に表面加飾材が張り合わされた発泡ウレタン
シートの、発泡ウレタンシート側を貼り付けた。

【０１０２】この積層構造体と化粧材との接着面を剥離
破壊させようと試みたが、発泡ポリウレタンシートと表
面加飾材とが界面剥離してしまい、積層構造体と発泡ウ
レタンシートとの間は剥離することはできず、その接着
力は強固であることが分かった。

【０１０３】〔比較例９〕比較例１のプリプレグＹを使
用し、実施例３０と同様に積層して成形して成る積層構
造体の表面に実施例３０と同様に、接着剤を塗布し、そ
こに化粧板の発泡ウレタンシート側を貼り付けた。この
積層構造体と化粧材との接着面を剥離破壊させたとこ
ろ、その界面は容易に剥離してしまい、接着力が弱かっ
たことが分かった。

【０１０４】

【表４】

【０１０５】而して、接着剤で他の材料を接着すると
き、従来の補強シートを有しない積層構造体において
は、積層構造体側の接着面が平滑な樹脂層であるため、
接着剤がその表面に馴染まず、強固に接着することはで
きなかったが、本発明に係る積層構造体においては、接
着面に設けられた補強シートの表面に細かい凹凸がある
ので、その積層構造体の接着面に接着剤を塗布すると、
その表面の凹凸に接着剤が入り込んで馴染み、密着性を
向上させるため、他の材料を強固に接着接合させること
ができる。

【０１０６】

【発明の効果】本発明に係るプレプリグ、それを用いて
成る積層構造体は叙上の如く構成されるので、本発明に
よるときは、プレプリグ中の連続繊維が乱れることがな
いため、部分的な強度のばらつき防止することができ、
強度を損なうことなく立体的に成形することができ、ま
た、必要に応じて性能を損なわずに単位当たりの重量を
軽くすることができ、さらに、何ら特別な表面処理を施
さずとも他材料と容易に接着接合できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る、プリプレグの製造方法の実施例
を示す説明図。

【図２】本発明に係る積層構造体の成形品の実施例を示
す斜視図。

【符号の説明】

１プリプレグ製造装置２補強シート３ガイドロール４圧着ロール５プリプレグ６成形品６０連絡部６１側壁部６２切断線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３２Ｂ 5/28 Ａ 7421−4Ｆ 27/00 Ｅ 8413−4Ｆ // Ｂ２９Ｋ 101:12 105:06 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一平面上に一方向に引き揃えて配列した連
続繊維に熱可塑性樹脂を含浸して成る少なくとも一層の
繊維強化シートと、少なくとも一層の多孔性の柔軟な補
強シートとを積層して成るプリプレグ。
【請求項２】繊維強化シート中の連続繊維の容積含有率
が４０％以上８０％以下である請求項１記載のプリプレ
グ。
【請求項３】連続繊維が、太さ３〜２５μｍの単繊維を
１００〜２００００本集束し、一方向に引き揃えてなる
請求項１または２記載のプリプレグ。
【請求項４】連続繊維の相互の間隔が０〜１００ｍｍに
なるよう整列配置された状態で、束相互の間隔が変動し
ないように、補強シートに拘束される請求項１ないし３
のいずれか一に記載のプリプレグ。
【請求項５】溶融状態にある熱可塑性樹脂の溶融粘度
が、剪断速度が１／秒以上１００／秒以下の範囲で１０
００ポイズ以上５０００ポイズ以下である請求項１ない
し４のいずれか一に記載のプリプレグ。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載のプリ
プレグをその繊維配向方向を順次変えて適宜の枚数積層
し、加熱圧着して成る積層構造体。
【請求項７】少なくとも一方の面に補強シートを露出さ
せたことを特徴とする請求項６記載の積層構造体。
【請求項８】一平面上に一方向に引き揃えられた連続繊
維に熱可塑性樹脂を含浸してなる繊維強化樹脂シートを
繊維配向方向を順次変えて多孔性の柔軟な補強シートと
交互に、適宜の数枚積層し、加熱圧着して成る積層構造
体。
【請求項９】少なくとも一方の面に補強シートが露出す
るよう積層し、加熱圧着して成る請求項８記載の積層構
造体。
【請求項１０】請求項１ないし５のいずれかに記載のプ
リプレグと、一平面上に一方向に引き揃えられた連続繊
維に熱可塑性樹脂を含浸して成る繊維強化樹脂シートと
を繊維配向方向を順次変えて適宜の枚数及び順序で積層
し、加熱圧着して成る積層構造体。
【請求項１１】少なくとも一方の面に補強シートが露出
するよう積層し、加熱圧着して成る請求項１０記載の積
層構造体。
【請求項１２】請求項１ないし５のいずれかに記載のプ
リプレグ、一平面上に一方向に引き揃えられた連続繊維
に熱可塑性樹脂を含浸して成る繊維強化樹脂シート、及
び多孔性の柔軟な補強シートを繊維配向を順次変えて適
宜の枚数及び順序で積層し、加熱圧着して成る積層構造
体。
【請求項１３】少なくとも一方の面に補強シートが露出
するよう積層し、加熱圧着して成る請求項１２記載の積
層構造体。
【請求項１４】少なくとも一方の面に表面加飾材を積層
して成る請求項１ないし１３のいずれか一に記載のプリ
プレグまたは積層構造体。
【請求項１５】補強シートが不織布、織布、もしくはネ
ットであり、その材質が合成樹脂繊維、天然繊維、無機
質繊維、金属繊維もしくはこれらの繊維の混合物である
請求項１ないし１４のいずれか一に記載のプリプレグま
たは積層構造体。
【請求項１６】補強シートが合成樹脂シート又は金属箔
であり、パンチング加工されている請求項１ないし１５
のいずれか一に記載のプリプレグまたは積層構造体。
【請求項１７】熱可塑性樹脂の流動可能温度以上に加熱
された請求項７から１６いずれか一に記載の積層構造体
をプレス金型によりスタンピング成形してなる積層構造
体成形品。
【請求項１８】請求項７から１６いずれか一に記載の積
層構造体を熱可塑性樹脂の流動可能温度以上に加熱し、
プレス金型によりスタンピング成形することを特徴とす
る積層構造体の成形方法。