JPH1143546A - クロスプリプレグおよびハニカム構造体 - Google Patents
クロスプリプレグおよびハニカム構造体Info
- Publication number
- JPH1143546A JPH1143546A JP9204309A JP20430997A JPH1143546A JP H1143546 A JPH1143546 A JP H1143546A JP 9204309 A JP9204309 A JP 9204309A JP 20430997 A JP20430997 A JP 20430997A JP H1143546 A JPH1143546 A JP H1143546A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- prepreg
- woven fabric
- yarn
- resin composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims description 16
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 55
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims abstract description 24
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 20
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 100
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 17
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 13
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 10
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 7
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 7
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 75
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 15
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 15
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 8
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- -1 dimethyl siloxane Chemical class 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N Dapsone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 5
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 5
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 5
- IGALFTFNPPBUDN-UHFFFAOYSA-N phenyl-[2,3,4,5-tetrakis(oxiran-2-ylmethyl)phenyl]methanediamine Chemical class C=1C(CC2OC2)=C(CC2OC2)C(CC2OC2)=C(CC2OC2)C=1C(N)(N)C1=CC=CC=C1 IGALFTFNPPBUDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 5
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 4
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 4
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 4
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 4
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 3
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 3
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 3
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 2
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 2
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 2
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- DEQUKPCANKRTPZ-UHFFFAOYSA-N (2,3-dihydroxyphenyl)-phenylmethanone Chemical compound OC1=CC=CC(C(=O)C=2C=CC=CC=2)=C1O DEQUKPCANKRTPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylguanidine Chemical compound CN(C)C(=N)N(C)C KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTPLEVOKSWEYAC-UHFFFAOYSA-N 1,2-diphenyl-9h-fluorene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C2CC3=CC=CC=C3C2=CC=C1C1=CC=CC=C1 QTPLEVOKSWEYAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BBBUAWSVILPJLL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethylhexoxymethyl)oxirane Chemical compound CCCCC(CC)COCC1CO1 BBBUAWSVILPJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YSUQLAYJZDEMOT-UHFFFAOYSA-N 2-(butoxymethyl)oxirane Chemical compound CCCCOCC1CO1 YSUQLAYJZDEMOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SFJRUJUEMVAZLM-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-methylpropan-2-yl)oxymethyl]oxirane Chemical compound CC(C)(C)OCC1CO1 SFJRUJUEMVAZLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUFXMPWHOWYNSO-UHFFFAOYSA-N 2-[(4-methylphenoxy)methyl]oxirane Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1OCC1OC1 CUFXMPWHOWYNSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 2h-1,2-benzoxazine Chemical compound C1=CC=C2C=CNOC2=C1 CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BCHZICNRHXRCHY-UHFFFAOYSA-N 2h-oxazine Chemical group N1OC=CC=C1 BCHZICNRHXRCHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMTQQYYKAHVGBJ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,4-DICHLOROPHENYL)-1,1-DIMETHYLUREA Chemical compound CN(C)C(=O)NC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 XMTQQYYKAHVGBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CXXSQMDHHYTRKY-UHFFFAOYSA-N 4-amino-2,3,5-tris(oxiran-2-ylmethyl)phenol Chemical class C1=C(O)C(CC2OC2)=C(CC2OC2)C(N)=C1CC1CO1 CXXSQMDHHYTRKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IXCOKTMGCRJMDR-UHFFFAOYSA-N 9h-fluorene;phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1.OC1=CC=CC=C1.C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 IXCOKTMGCRJMDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004255 Butylated hydroxyanisole Substances 0.000 description 1
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N Didodecyl thiobispropanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCC GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- FQYUMYWMJTYZTK-UHFFFAOYSA-N Phenyl glycidyl ether Chemical compound C1OC1COC1=CC=CC=C1 FQYUMYWMJTYZTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 101150063173 SAH1 gene Proteins 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920004748 ULTEM® 1010 Polymers 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000004018 acid anhydride group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 150000005415 aminobenzoic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N azide group Chemical group [N-]=[N+]=[N-] IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 239000004841 bisphenol A epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000004842 bisphenol F epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 235000019282 butylated hydroxyanisole Nutrition 0.000 description 1
- CZBZUDVBLSSABA-UHFFFAOYSA-N butylated hydroxyanisole Chemical compound COC1=CC=C(O)C(C(C)(C)C)=C1.COC1=CC=C(O)C=C1C(C)(C)C CZBZUDVBLSSABA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043253 butylated hydroxyanisole Drugs 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 239000004643 cyanate ester Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N diphenylmethanediamine Chemical class C=1C=CC=CC=1C(N)(N)C1=CC=CC=C1 ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N distearyl thiodipropionate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- JDVIRCVIXCMTPU-UHFFFAOYSA-N ethanamine;trifluoroborane Chemical compound CCN.FB(F)F JDVIRCVIXCMTPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229940079865 intestinal antiinfectives imidazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000005439 maleimidyl group Chemical group C1(C=CC(N1*)=O)=O 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- VYKXQOYUCMREIS-UHFFFAOYSA-N methylhexahydrophthalic anhydride Chemical compound C1CCCC2C(=O)OC(=O)C21C VYKXQOYUCMREIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006284 nylon film Polymers 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- AFEQENGXSMURHA-UHFFFAOYSA-N oxiran-2-ylmethanamine Chemical compound NCC1CO1 AFEQENGXSMURHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 206010042772 syncope Diseases 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 125000000026 trimethylsilyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si]([*])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 150000003739 xylenols Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Woven Fabrics (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、ハニカムコアとの自己接着性を大幅
に向上し、かつ、硬化した際に、表面平滑性、耐熱性、
靭性および耐衝撃性のいずれにも優れた性能を発揮する
クロスプリプレグおよびハニカム構造体を提供せんとす
るものである。 【解決手段】本発明のクロスプリプレグは、少なくとも
次の構成要素[A]、[B]からなり、カバーファクタ
ーが93%以上であることを特徴とするものである。 [A]強化繊維織物 [B]ASTM D 5045-91に基づいて測定される硬化後
の破壊靱性値K1Cが1.0MPa・m1/2 以上である熱
硬化性樹脂組成物 また、本発明のハニカム構造体は、かかるクロスプリプ
レグを硬化せしめたものをスキンパネルとすることを特
徴とするものである。
に向上し、かつ、硬化した際に、表面平滑性、耐熱性、
靭性および耐衝撃性のいずれにも優れた性能を発揮する
クロスプリプレグおよびハニカム構造体を提供せんとす
るものである。 【解決手段】本発明のクロスプリプレグは、少なくとも
次の構成要素[A]、[B]からなり、カバーファクタ
ーが93%以上であることを特徴とするものである。 [A]強化繊維織物 [B]ASTM D 5045-91に基づいて測定される硬化後
の破壊靱性値K1Cが1.0MPa・m1/2 以上である熱
硬化性樹脂組成物 また、本発明のハニカム構造体は、かかるクロスプリプ
レグを硬化せしめたものをスキンパネルとすることを特
徴とするものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロスプリプレグ
およびハニカム構造体に関するものである。特に詳しく
は、ハニカムサンドイッチパネルのスキンパネルとして
硬化させた際にハニカムコアとの自己接着性に優れるク
ロスプリプレグおよびハニカム構造体に関するものであ
る。
およびハニカム構造体に関するものである。特に詳しく
は、ハニカムサンドイッチパネルのスキンパネルとして
硬化させた際にハニカムコアとの自己接着性に優れるク
ロスプリプレグおよびハニカム構造体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】強化繊維とマトリックス樹脂とからなる
繊維強化複合材料は、その優れた力学物性などから、航
空機、自動車、産業用途に幅広く使われている。近年、
その使用実績を積むに従い、繊維強化複合材料に対する
要求特性はますます厳しくなってきている。繊維強化複
合材料の力学物性や耐久性を十分に引き出すために強度
低減に繋がる欠陥を少なくすることが重要である。特に
航空機用構造材料や内装材においては、軽量化の観点か
ら、繊維強化複合材料をスキンパネルとしてハニカムサ
ンドイッチパネルに用いるケースが増加している。ハニ
カムコアとしてはアラミドハニカムやアルミニウムハニ
カムがあるが、特にアラミド紙からなるハニカムコアの
両面にプリプレグを積層し、プリプレグそのものの硬化
とプリプレグとハニカムコアとの接着を同時に行う、い
わゆるコキュア成形によってハニカムサンドイッチパネ
ルを製造することが一般的に行われている。
繊維強化複合材料は、その優れた力学物性などから、航
空機、自動車、産業用途に幅広く使われている。近年、
その使用実績を積むに従い、繊維強化複合材料に対する
要求特性はますます厳しくなってきている。繊維強化複
合材料の力学物性や耐久性を十分に引き出すために強度
低減に繋がる欠陥を少なくすることが重要である。特に
航空機用構造材料や内装材においては、軽量化の観点か
ら、繊維強化複合材料をスキンパネルとしてハニカムサ
ンドイッチパネルに用いるケースが増加している。ハニ
カムコアとしてはアラミドハニカムやアルミニウムハニ
カムがあるが、特にアラミド紙からなるハニカムコアの
両面にプリプレグを積層し、プリプレグそのものの硬化
とプリプレグとハニカムコアとの接着を同時に行う、い
わゆるコキュア成形によってハニカムサンドイッチパネ
ルを製造することが一般的に行われている。
【0003】ここで、ハニカムコアとスキンパネルとし
てのプリプレグ積層体との接着強度は重要であり、従
来、フィルム状の構造接着剤をハニカムコアとプリプレ
グ積層体との間に挟みコキュアする手法が多用されてき
た。しかしながら、ハニカムサンドイッチパネルのより
一層の軽量化および成形コスト低減の見地から、フィル
ム接着剤を用いないでハニカムとプリプレグを直接接着
する方法が近年求められている。
てのプリプレグ積層体との接着強度は重要であり、従
来、フィルム状の構造接着剤をハニカムコアとプリプレ
グ積層体との間に挟みコキュアする手法が多用されてき
た。しかしながら、ハニカムサンドイッチパネルのより
一層の軽量化および成形コスト低減の見地から、フィル
ム接着剤を用いないでハニカムとプリプレグを直接接着
する方法が近年求められている。
【0004】しかし、フィルム接着剤を用いずに接着す
ると、フィルム接着剤中の樹脂量に相当する樹脂が無い
ため、フィルム接着剤の代わりにプリプレグに内在する
樹脂がハニカムコア側へ成形中に移動しハニカム壁を充
分に濡らさねばならず、高接着強度を達成することは難
しい課題であった。プリプレグ積層体からハニカムコア
の厚み方向に、ハニカムの壁に沿って樹脂が垂れ、ある
いはせり上がった状態で硬化した部分をフィレットと呼
ぶが、十分な強度を有するフィレットをハニカムコアと
上下のスキンパネル間に形成することが困難なのであ
る。
ると、フィルム接着剤中の樹脂量に相当する樹脂が無い
ため、フィルム接着剤の代わりにプリプレグに内在する
樹脂がハニカムコア側へ成形中に移動しハニカム壁を充
分に濡らさねばならず、高接着強度を達成することは難
しい課題であった。プリプレグ積層体からハニカムコア
の厚み方向に、ハニカムの壁に沿って樹脂が垂れ、ある
いはせり上がった状態で硬化した部分をフィレットと呼
ぶが、十分な強度を有するフィレットをハニカムコアと
上下のスキンパネル間に形成することが困難なのであ
る。
【0005】ハニカム成形に用いることを目的とした炭
素繊維を強化繊維とするプリプレグおよびマトリックス
樹脂に関する従来技術として以下のものがある。
素繊維を強化繊維とするプリプレグおよびマトリックス
樹脂に関する従来技術として以下のものがある。
【0006】USP4500660には特定のエポキシ
樹脂と両末端に官能基を有するブタジエンアクリロニト
リル共重合体とエポキシ樹脂との反応生成物にジシアン
ジアミドを配合したエポキシ樹脂組成物が開示されてい
る。プリプレグとハニカムの自己接着性およびスキンパ
ネルの層間剪断強度の改良を目的としている。
樹脂と両末端に官能基を有するブタジエンアクリロニト
リル共重合体とエポキシ樹脂との反応生成物にジシアン
ジアミドを配合したエポキシ樹脂組成物が開示されてい
る。プリプレグとハニカムの自己接着性およびスキンパ
ネルの層間剪断強度の改良を目的としている。
【0007】特開昭58−82755号公報においては
エポキシ樹脂、両末端にカルボキシル基を有する液状の
ブタジエンアクリロニトリル共重合体とエポキシ樹脂と
の反応生成物に、硬化剤としてジシアンジアミドとジア
ミノジフェニルスルホンを併用した組成物を用いれば、
プリプレグとハニカムコアとの自己接着性が優れること
及びハニカムサンドイッチパネル表面板に欠陥を発生さ
せないとの目的が記載されている。
エポキシ樹脂、両末端にカルボキシル基を有する液状の
ブタジエンアクリロニトリル共重合体とエポキシ樹脂と
の反応生成物に、硬化剤としてジシアンジアミドとジア
ミノジフェニルスルホンを併用した組成物を用いれば、
プリプレグとハニカムコアとの自己接着性が優れること
及びハニカムサンドイッチパネル表面板に欠陥を発生さ
せないとの目的が記載されている。
【0008】USP5557831においてはチキソト
ロピー性の高い樹脂をハニカムコキュア用クロスプリプ
レグに用いスキンパネル内部のポロシティを減少させる
効果の記載がある。
ロピー性の高い樹脂をハニカムコキュア用クロスプリプ
レグに用いスキンパネル内部のポロシティを減少させる
効果の記載がある。
【0009】しかしこれらの従来技術では、ハニカムコ
キュア用途に求められる自己接着性を十分有するクロス
プリプレグを得ることは困難であった。とりわけ、硬化
パネルの耐熱性、強度を犠牲にせずに自己接着性を達成
することはさらに困難であった。
キュア用途に求められる自己接着性を十分有するクロス
プリプレグを得ることは困難であった。とりわけ、硬化
パネルの耐熱性、強度を犠牲にせずに自己接着性を達成
することはさらに困難であった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ハニカムコ
アとの自己接着性を大幅に向上し、かつ、硬化した際
に、強度、表面平滑性、耐熱性、靭性および耐衝撃性の
いずれにも優れた性能を発揮するクロスプリプレグおよ
びハニカム構造体を提供せんとするものである。
アとの自己接着性を大幅に向上し、かつ、硬化した際
に、強度、表面平滑性、耐熱性、靭性および耐衝撃性の
いずれにも優れた性能を発揮するクロスプリプレグおよ
びハニカム構造体を提供せんとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用する。すなわ
ち、本発明のクロスプリプレグは、少なくとも次の構成
要素[A]、[B]からなり、カバーファクターが93
%以上であることを特徴とするものである。
解決するために、次のような手段を採用する。すなわ
ち、本発明のクロスプリプレグは、少なくとも次の構成
要素[A]、[B]からなり、カバーファクターが93
%以上であることを特徴とするものである。
【0012】[A]強化繊維織物 [B]ASTM D 5045-91に基づいて測定される硬化後
の破壊靱性値K1Cが1.0MPa・m1/2 以上となる熱
硬化性樹脂組成物 また、本発明のハニカム構造体は、かかるクロスプリプ
レグを硬化せしめたものをスキンパネルとすることを特
徴とするものである。
の破壊靱性値K1Cが1.0MPa・m1/2 以上となる熱
硬化性樹脂組成物 また、本発明のハニカム構造体は、かかるクロスプリプ
レグを硬化せしめたものをスキンパネルとすることを特
徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明は、ハニカムコアとの自己
接着性を大幅に向上したクロスプリプレグを提供し、最
終的に強度、表面平滑性、耐熱性、靭性および耐衝撃性
のいずれにも優れたハニカム構造体を提供するために鋭
意検討したところ、強化繊維織物と特定熱硬化性樹脂組
成物との組合わせからなる材料で、かつ、カバーファク
ターが93%以上であるプリプレグが、かかる課題を一
挙に解決することを究明したものである。
接着性を大幅に向上したクロスプリプレグを提供し、最
終的に強度、表面平滑性、耐熱性、靭性および耐衝撃性
のいずれにも優れたハニカム構造体を提供するために鋭
意検討したところ、強化繊維織物と特定熱硬化性樹脂組
成物との組合わせからなる材料で、かつ、カバーファク
ターが93%以上であるプリプレグが、かかる課題を一
挙に解決することを究明したものである。
【0014】本発明でいうクロスプリプレグのカバーフ
ァクターとは、織糸部分の存在面積がプリプレグ全体面
積中に占める割合のことである。織糸間に形成される隙
間である織目が潰れ小さいほどカバーファクターが高く
なる。カバーファクターが93%以上のクロスプリプレ
グをスキンパネルとして用いることにより、スキンパネ
ル内部の欠陥であるポロシティが少ないゆえ剛性、強度
に優れたスキンパネルとなり、クライミングドラムピー
ル法にて評価するスキンパネルとハニカムコアとの自己
接着性が優れ、また、スキンパネルの表面平滑性が良い
ハニカムサンドイッチパネルを得ることができる。ま
た、樹脂をプリプレグ表面に保ちやすくプリプレグのタ
ック経時変化が少なくなる効果も有する。カバーファク
ターが不十分な場合は、成形体のスキンパネル表面にピ
ット、スキンパネル内部にポロシティが発生しやすく、
クライミングドラムピール強度が小さくなり、プリプレ
グとしてはタック性の経時変化が大きくなる。また、カ
バーファクターが大きいとバーンスルー特性に優れ耐火
性の良い成形板が得られる効果もある。本発明に特に適
したカバーファクターの範囲は95%以上であり、さら
に好ましくは97.5%以上である。
ァクターとは、織糸部分の存在面積がプリプレグ全体面
積中に占める割合のことである。織糸間に形成される隙
間である織目が潰れ小さいほどカバーファクターが高く
なる。カバーファクターが93%以上のクロスプリプレ
グをスキンパネルとして用いることにより、スキンパネ
ル内部の欠陥であるポロシティが少ないゆえ剛性、強度
に優れたスキンパネルとなり、クライミングドラムピー
ル法にて評価するスキンパネルとハニカムコアとの自己
接着性が優れ、また、スキンパネルの表面平滑性が良い
ハニカムサンドイッチパネルを得ることができる。ま
た、樹脂をプリプレグ表面に保ちやすくプリプレグのタ
ック経時変化が少なくなる効果も有する。カバーファク
ターが不十分な場合は、成形体のスキンパネル表面にピ
ット、スキンパネル内部にポロシティが発生しやすく、
クライミングドラムピール強度が小さくなり、プリプレ
グとしてはタック性の経時変化が大きくなる。また、カ
バーファクターが大きいとバーンスルー特性に優れ耐火
性の良い成形板が得られる効果もある。本発明に特に適
したカバーファクターの範囲は95%以上であり、さら
に好ましくは97.5%以上である。
【0015】カバーファクターは例えば次のようにして
測定する。すなわち、まず実態顕微鏡、たとえば株式会
社ニコン製実態顕微鏡SMZ−10−1を使用して、ク
ロスプリプレグの裏面側から光を当てながらプリプレグ
の表面を写真撮影する。これにより、織糸部分は黒く織
目部分は白い、織物の透過光パターンが撮影される。光
量はハレーションを起こさない範囲に設定する。次に、
得られた写真をCCD(charge coupled device)カメラ
で撮影し、撮影画像を白黒の明暗を表わすデジタルデー
タに変換してメモリに記憶し、それを画像処理装置で解
析し、全体の面積S1 と、白い部分(織目部分)の面積
S2 とから次式のカバーファクター(Cf )を計算す
る。同様のことを、同じ織物について10箇所行い、そ
の単純平均値をもってカバーファクターとする。
測定する。すなわち、まず実態顕微鏡、たとえば株式会
社ニコン製実態顕微鏡SMZ−10−1を使用して、ク
ロスプリプレグの裏面側から光を当てながらプリプレグ
の表面を写真撮影する。これにより、織糸部分は黒く織
目部分は白い、織物の透過光パターンが撮影される。光
量はハレーションを起こさない範囲に設定する。次に、
得られた写真をCCD(charge coupled device)カメラ
で撮影し、撮影画像を白黒の明暗を表わすデジタルデー
タに変換してメモリに記憶し、それを画像処理装置で解
析し、全体の面積S1 と、白い部分(織目部分)の面積
S2 とから次式のカバーファクター(Cf )を計算す
る。同様のことを、同じ織物について10箇所行い、そ
の単純平均値をもってカバーファクターとする。
【0016】Cf =[(S1 −S2 )/S1 ]×100 本発明においては、CCDカメラおよび画像処理装置と
して、株式会社ピアス社製パーソナル画像解析システム
LA−525を使用した。なお、デジタルデータには織
糸部分(黒い部分)と織目部分(白い部分)との境界に
黒と白との中間部分が含まれる。この中間部分を織糸部
分と織目部分に区別判定するしきい値を設定する必要が
ある。そのためモデルとして真のカバーファクターが7
5%の格子(透明な紙に幅6mmの黒色テープを縦横に
格子状に貼りつけカバーファクターが75%となるよう
にしたもの)を作製し、それがカバーファクター75%
として正しく認識されるように規格化を行った。
して、株式会社ピアス社製パーソナル画像解析システム
LA−525を使用した。なお、デジタルデータには織
糸部分(黒い部分)と織目部分(白い部分)との境界に
黒と白との中間部分が含まれる。この中間部分を織糸部
分と織目部分に区別判定するしきい値を設定する必要が
ある。そのためモデルとして真のカバーファクターが7
5%の格子(透明な紙に幅6mmの黒色テープを縦横に
格子状に貼りつけカバーファクターが75%となるよう
にしたもの)を作製し、それがカバーファクター75%
として正しく認識されるように規格化を行った。
【0017】以下、構成要素別に本発明を説明する。本
発明において構成要素[A]は強化繊維織物である。強
化繊維として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、
ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維などが用い
られる。これらの繊維は2種以上混合して用いても構わ
ない。より軽量で、より耐久性の高い成形品を得るため
には、特に、炭素繊維や黒鉛繊維の使用が好ましい。繊
維本来の引張強度やハニカムサンドイッチパネルとした
ときの耐衝撃性が高いという面から、ストランド引張強
度4.4GPa以上、引張り破断伸度1.7%以上の高
強度炭素繊維がより好ましい。ここでストランド引張強
度はJIS R7601に基づいて測定したものであ
る。さらに耐衝撃性向上の面から引張伸度が1.7%以
上である炭素繊維の使用が特に好ましく、引張弾性率E
が200GPa以上、破壊ひずみエネルギーが4.0m
m・kgf/mm3以上であることが好ましい。引張弾
性率Eが高い強化繊維を用いることは、自己接着性評価
の1つであるクライミングドラムピール法において高強
度を得ることに繋がる。なお、破壊ひずみエネルギーと
はJIS R7601に準拠して測定したときの引張強
度(σ:kgf/mm2 )と、弾性率Eとを用いて、次
式:W=σ2 /2Eに基づいて算出する。こうした高強
度高伸度炭素繊維として例えば、東レ(株)製T700
SCやT800H、T1000G等を使用することがで
きる。
発明において構成要素[A]は強化繊維織物である。強
化繊維として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、
ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維などが用い
られる。これらの繊維は2種以上混合して用いても構わ
ない。より軽量で、より耐久性の高い成形品を得るため
には、特に、炭素繊維や黒鉛繊維の使用が好ましい。繊
維本来の引張強度やハニカムサンドイッチパネルとした
ときの耐衝撃性が高いという面から、ストランド引張強
度4.4GPa以上、引張り破断伸度1.7%以上の高
強度炭素繊維がより好ましい。ここでストランド引張強
度はJIS R7601に基づいて測定したものであ
る。さらに耐衝撃性向上の面から引張伸度が1.7%以
上である炭素繊維の使用が特に好ましく、引張弾性率E
が200GPa以上、破壊ひずみエネルギーが4.0m
m・kgf/mm3以上であることが好ましい。引張弾
性率Eが高い強化繊維を用いることは、自己接着性評価
の1つであるクライミングドラムピール法において高強
度を得ることに繋がる。なお、破壊ひずみエネルギーと
はJIS R7601に準拠して測定したときの引張強
度(σ:kgf/mm2 )と、弾性率Eとを用いて、次
式:W=σ2 /2Eに基づいて算出する。こうした高強
度高伸度炭素繊維として例えば、東レ(株)製T700
SCやT800H、T1000G等を使用することがで
きる。
【0018】強化繊維織物として従来公知の二次元織物
を用いることができる。織物組織としては平織、綾織、
絡み織、繻子織といった織物が好ましい。平織構造は薄
い成形体を造りやすく好ましい。4枚繻子織構造はドレ
ープ性に優れたプリプレグを得やすく好ましい。織物の
織糸は繊維束からなるが、一つの繊維束中のフィラメン
ト数が2500〜25000本の範囲が好ましい。25
00本を下回ると繊維配列が蛇行しやすく強度低下の原
因となりやすい。また、30000本を上回るとプリプ
レグ作製時あるいは成形時に樹脂含浸が起こりにくい。
より好ましくは2800〜25000本の範囲である。
特にフィラメント数5000本以上のものがハニカムス
キンパネルの表面平滑性向上の観点から好ましい。同様
に繊維束の繊度が1500〜20000デニールである
ことが好ましい。1500デニールを下回ると繊維配列
が蛇行しやすく、20000デニールを上回るとプリプ
レグ作製時あるいは成形時に樹脂含浸が起こりにくい。
を用いることができる。織物組織としては平織、綾織、
絡み織、繻子織といった織物が好ましい。平織構造は薄
い成形体を造りやすく好ましい。4枚繻子織構造はドレ
ープ性に優れたプリプレグを得やすく好ましい。織物の
織糸は繊維束からなるが、一つの繊維束中のフィラメン
ト数が2500〜25000本の範囲が好ましい。25
00本を下回ると繊維配列が蛇行しやすく強度低下の原
因となりやすい。また、30000本を上回るとプリプ
レグ作製時あるいは成形時に樹脂含浸が起こりにくい。
より好ましくは2800〜25000本の範囲である。
特にフィラメント数5000本以上のものがハニカムス
キンパネルの表面平滑性向上の観点から好ましい。同様
に繊維束の繊度が1500〜20000デニールである
ことが好ましい。1500デニールを下回ると繊維配列
が蛇行しやすく、20000デニールを上回るとプリプ
レグ作製時あるいは成形時に樹脂含浸が起こりにくい。
【0019】多数本の炭素繊維からなる実質的に撚りの
ない扁平な炭素繊維マルチフィラメント糸を織糸とした
織物を用いることは、クロスプリプレグを長時間放置し
ておいても織物繊維の動きが小さく表面樹脂の沈み込み
が起こりにくいため、プリプレグのタック性の経時変化
を抑制するため好ましい。また、成形中のプリプレグに
おいても織物繊維の動きが小さく表面樹脂の沈み込みが
起こりにくいため、硬化後のハニカムサンドイッチパネ
ルの表面平滑性向上をもたらし好ましい。ここで「実質
的に撚りがない」とは、糸長1m当たりに1ターン以上
の撚りがない状態をいう。特に、実質的にマルチフィラ
メント糸に撚りがなく、集束性がフックドロップ値で1
00〜1000mm、好ましくは100〜500mmの
範囲にあるマルチフィラメント糸からなる織物を用いる
ことが、織物繊維の動きを小さくし織糸の扁平状態を維
持しやすく、プリプレグのタック経時変化抑制およびハ
ニカムサンドイッチパネルの表面平滑性向上の観点から
好ましい。
ない扁平な炭素繊維マルチフィラメント糸を織糸とした
織物を用いることは、クロスプリプレグを長時間放置し
ておいても織物繊維の動きが小さく表面樹脂の沈み込み
が起こりにくいため、プリプレグのタック性の経時変化
を抑制するため好ましい。また、成形中のプリプレグに
おいても織物繊維の動きが小さく表面樹脂の沈み込みが
起こりにくいため、硬化後のハニカムサンドイッチパネ
ルの表面平滑性向上をもたらし好ましい。ここで「実質
的に撚りがない」とは、糸長1m当たりに1ターン以上
の撚りがない状態をいう。特に、実質的にマルチフィラ
メント糸に撚りがなく、集束性がフックドロップ値で1
00〜1000mm、好ましくは100〜500mmの
範囲にあるマルチフィラメント糸からなる織物を用いる
ことが、織物繊維の動きを小さくし織糸の扁平状態を維
持しやすく、プリプレグのタック経時変化抑制およびハ
ニカムサンドイッチパネルの表面平滑性向上の観点から
好ましい。
【0020】ここでフックドロップ値とは温度23℃、
湿度60%の雰囲気で炭素繊維束を垂直に吊り下げ、こ
れに直径1mm、長さ100mm程度のステンレスワイ
ヤーの上部および下部の20〜30mmを曲げ、12g
の重りを下部に掛け、上部を繊維束に引っ掛け、30分
経過後の重りの落下距離で表す値である。撚りや捩れが
あるとこの値が小さくなる。炭素繊維糸を用いた補強織
物とする場合、一般に炭素繊維はその製造工程において
切れたフィラメントのローラーへの巻き付きによる工程
トラブルを防ぐため、プリカーサーの繊維束のフィラメ
ント同士を交絡させて、炭素繊維糸に集束性を付与して
いる。また、サイジング剤の付着量やフィラメント同士
の接着により炭素繊維糸に集束性を付与している。フィ
ラメント同士の交絡度合い、サイジング剤の付着量や接
着の度合いによって集束性を制御する。フックドロップ
値が100mm以下となり集束性が強すぎると、織物の
カバーファクターあるいはプリプレグのカバーファクタ
ーを大きくしにくく、プリプレグのタック性の経時変化
抑制効果が小さくなる。また、プリプレグの樹脂含浸性
が劣りやすい。その結果、スキンパネルの表面ピットや
内部のボイドが発生しやすくなり、自己接着性にとって
も好ましくない。フックドロップ値が1000mm以上
であると炭素繊維糸の集束性が悪くなり毛羽が発生しや
すく製織性が悪くなり、また複合材料としての強度低下
につながる。炭素繊維マルチフィラメント糸が扁平であ
り、糸厚みが0.05〜0.2mm、糸幅/糸厚み比が
30以上、織物目付が100〜320g/m2 である織
物を用いることは、クリンプを小さく抑え、織物繊維の
動きを小さくし、樹脂含浸後のプリプレグ中の樹脂の動
きが少なくタック性の経時変化を抑制するため好まし
い。また、こうした扁平な織糸を用いることによって通
常の織物より繊維密度の高い織物を得ることができ、ハ
ニカムサンドイッチパネルの表面平滑性も向上するため
好ましい。また扁平な織糸を用いることはスキンパネル
の剛性を高め、内部欠陥であるポロシティの減少効果を
もたらし、自己接着性評価法の1つであるクライミング
ドラムピール法において高強度を得ることに繋がる。ク
ロスプリプレグとしての厚さが、0.15〜0.35m
mであることは織糸の屈曲に基づく凹凸があまり発生せ
ず、ハニカムサンドイッチパネル表面平滑性向上の観点
から好ましい。以上のような扁平な炭素繊維マルチフィ
ラメント糸を用いた織物は、特開平7−300739に
記載の手法にて作製することができる。
湿度60%の雰囲気で炭素繊維束を垂直に吊り下げ、こ
れに直径1mm、長さ100mm程度のステンレスワイ
ヤーの上部および下部の20〜30mmを曲げ、12g
の重りを下部に掛け、上部を繊維束に引っ掛け、30分
経過後の重りの落下距離で表す値である。撚りや捩れが
あるとこの値が小さくなる。炭素繊維糸を用いた補強織
物とする場合、一般に炭素繊維はその製造工程において
切れたフィラメントのローラーへの巻き付きによる工程
トラブルを防ぐため、プリカーサーの繊維束のフィラメ
ント同士を交絡させて、炭素繊維糸に集束性を付与して
いる。また、サイジング剤の付着量やフィラメント同士
の接着により炭素繊維糸に集束性を付与している。フィ
ラメント同士の交絡度合い、サイジング剤の付着量や接
着の度合いによって集束性を制御する。フックドロップ
値が100mm以下となり集束性が強すぎると、織物の
カバーファクターあるいはプリプレグのカバーファクタ
ーを大きくしにくく、プリプレグのタック性の経時変化
抑制効果が小さくなる。また、プリプレグの樹脂含浸性
が劣りやすい。その結果、スキンパネルの表面ピットや
内部のボイドが発生しやすくなり、自己接着性にとって
も好ましくない。フックドロップ値が1000mm以上
であると炭素繊維糸の集束性が悪くなり毛羽が発生しや
すく製織性が悪くなり、また複合材料としての強度低下
につながる。炭素繊維マルチフィラメント糸が扁平であ
り、糸厚みが0.05〜0.2mm、糸幅/糸厚み比が
30以上、織物目付が100〜320g/m2 である織
物を用いることは、クリンプを小さく抑え、織物繊維の
動きを小さくし、樹脂含浸後のプリプレグ中の樹脂の動
きが少なくタック性の経時変化を抑制するため好まし
い。また、こうした扁平な織糸を用いることによって通
常の織物より繊維密度の高い織物を得ることができ、ハ
ニカムサンドイッチパネルの表面平滑性も向上するため
好ましい。また扁平な織糸を用いることはスキンパネル
の剛性を高め、内部欠陥であるポロシティの減少効果を
もたらし、自己接着性評価法の1つであるクライミング
ドラムピール法において高強度を得ることに繋がる。ク
ロスプリプレグとしての厚さが、0.15〜0.35m
mであることは織糸の屈曲に基づく凹凸があまり発生せ
ず、ハニカムサンドイッチパネル表面平滑性向上の観点
から好ましい。以上のような扁平な炭素繊維マルチフィ
ラメント糸を用いた織物は、特開平7−300739に
記載の手法にて作製することができる。
【0021】本発明において構成要素[B]は、AST
M D 5045-91に基づいて測定される硬化後の破壊靱性値
K1Cが、1.0MPa・m1/2 以上となる熱硬化性樹脂
組成物である。ここでいうASTM D 5045-91に基づい
て測定される硬化後の破壊靱性値K1Cとは、該硬化樹脂
の6mm厚の試験体を作製し、ノッチ付き3点曲げ法に
よって測定して求められた値である。また、該熱硬化性
樹脂とは、熱または光や電子線などの外部からのエネル
ギーにより硬化して、少なくとも部分的に三次元硬化物
を形成する樹脂であれば特に限定されない。かかる熱硬
化性樹脂としては、好ましくはエポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂
等を使用することができるが、とくにエポキシ樹脂が使
用される。
M D 5045-91に基づいて測定される硬化後の破壊靱性値
K1Cが、1.0MPa・m1/2 以上となる熱硬化性樹脂
組成物である。ここでいうASTM D 5045-91に基づい
て測定される硬化後の破壊靱性値K1Cとは、該硬化樹脂
の6mm厚の試験体を作製し、ノッチ付き3点曲げ法に
よって測定して求められた値である。また、該熱硬化性
樹脂とは、熱または光や電子線などの外部からのエネル
ギーにより硬化して、少なくとも部分的に三次元硬化物
を形成する樹脂であれば特に限定されない。かかる熱硬
化性樹脂としては、好ましくはエポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂
等を使用することができるが、とくにエポキシ樹脂が使
用される。
【0022】硬化後の破壊靱性値K1Cが1.0MPa・
m1/2 以上である熱硬化性樹脂組成物を用いることによ
り、硬化成形体としてのハニカムサンドイッチパネルの
自己接着性評価の際、引き剥がし応力下での破壊進展が
抑制され、クライミングドラムピール試験において、例
えば15ポンド・インチ/3インチ幅以上といった高い
剥離強度を示すことを見いだした。ここで、この試験に
おいては昭和飛行機(株)製アラミドハニカムSAH1/8-
8.0をハニカムコアとして使用し、繊維目付190g/m2 、
樹脂含有率44% の炭素繊維強化プリプレグをハニカムコ
アの上下ともに(±45°)/(±45°)の2枚構成
にて対称積層し硬化せしめた試験パネルを用いた。硬化
樹脂の破壊靱性値K1Cが1.2MPa・m1/2 以上であ
ることがより高いクライミングドラムピール強度を得る
ために好ましく、さらには破壊靱性値K1Cが1.5MP
a・m1/2 以上であることが好ましい。
m1/2 以上である熱硬化性樹脂組成物を用いることによ
り、硬化成形体としてのハニカムサンドイッチパネルの
自己接着性評価の際、引き剥がし応力下での破壊進展が
抑制され、クライミングドラムピール試験において、例
えば15ポンド・インチ/3インチ幅以上といった高い
剥離強度を示すことを見いだした。ここで、この試験に
おいては昭和飛行機(株)製アラミドハニカムSAH1/8-
8.0をハニカムコアとして使用し、繊維目付190g/m2 、
樹脂含有率44% の炭素繊維強化プリプレグをハニカムコ
アの上下ともに(±45°)/(±45°)の2枚構成
にて対称積層し硬化せしめた試験パネルを用いた。硬化
樹脂の破壊靱性値K1Cが1.2MPa・m1/2 以上であ
ることがより高いクライミングドラムピール強度を得る
ために好ましく、さらには破壊靱性値K1Cが1.5MP
a・m1/2 以上であることが好ましい。
【0023】硬化樹脂の破壊靱性を向上させるために
は、樹脂組成の調節や分子鎖延長剤により架橋密度を低
下させたり、組成物中に固形ゴム、液状ゴム、熱可塑性
エラストマー、熱可塑性樹脂、無機粒子、短繊維等から
選ばれる添加剤を配合することができる。特に耐熱性と
高靱性化効果の両立の観点から熱可塑性樹脂の添加が最
も好ましい。
は、樹脂組成の調節や分子鎖延長剤により架橋密度を低
下させたり、組成物中に固形ゴム、液状ゴム、熱可塑性
エラストマー、熱可塑性樹脂、無機粒子、短繊維等から
選ばれる添加剤を配合することができる。特に耐熱性と
高靱性化効果の両立の観点から熱可塑性樹脂の添加が最
も好ましい。
【0024】一般に固形ゴムは液状ゴムに比べてエポキ
シ樹脂に溶解した場合の粘度上昇が大きいため、成形過
程の樹脂組成物を適度な粘度レベルに保つために必要な
添加量が少なくすみ、比較的成形物の耐熱性を維持でき
るため好ましい。樹脂組成物の粘弾性関数の温度依存性
を減少し、プリプレグを扱う作業環境温度の変動があっ
ても取扱い性が悪化しにくく、またプリプレグ放置によ
るタック性の経時変化を小さくし、硬化物であるスキン
パネルの表面平滑性を向上せしめる。固形ゴムとしては
ブタジエンとアクリロニトリルのランダムコポリマーで
あるアクリロニトリル−ブタジエン共重合体がエポキシ
樹脂との相溶性の面から好ましい。アクリロニトリルの
共重合比を変化させることでエポキシ樹脂との相溶性を
制御できる。さらにエポキシ樹脂との接着性をあげるた
めに官能基を有する固形ゴムがより好ましい。官能基と
しては、カルボキシル基、アミノ基、水酸基などがあ
る。特にカルボキシル基を含有する固形アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴムが好ましい。また、水素化ニトリル
ゴムも耐候性に優れるため好ましい。これら固形ゴムの
市販品としてNIPOL1072、NIPOL1072
J、NIPOL1472、NIPOL1472HV、N
IPOL1042、NIPOL1043、NIPOL
DN631、NIPOL1001、ZETPOL202
0、ZETPOL2220、ZETPOL3110(以
上、日本ゼオン(株)製)等を使用することができる。
シ樹脂に溶解した場合の粘度上昇が大きいため、成形過
程の樹脂組成物を適度な粘度レベルに保つために必要な
添加量が少なくすみ、比較的成形物の耐熱性を維持でき
るため好ましい。樹脂組成物の粘弾性関数の温度依存性
を減少し、プリプレグを扱う作業環境温度の変動があっ
ても取扱い性が悪化しにくく、またプリプレグ放置によ
るタック性の経時変化を小さくし、硬化物であるスキン
パネルの表面平滑性を向上せしめる。固形ゴムとしては
ブタジエンとアクリロニトリルのランダムコポリマーで
あるアクリロニトリル−ブタジエン共重合体がエポキシ
樹脂との相溶性の面から好ましい。アクリロニトリルの
共重合比を変化させることでエポキシ樹脂との相溶性を
制御できる。さらにエポキシ樹脂との接着性をあげるた
めに官能基を有する固形ゴムがより好ましい。官能基と
しては、カルボキシル基、アミノ基、水酸基などがあ
る。特にカルボキシル基を含有する固形アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴムが好ましい。また、水素化ニトリル
ゴムも耐候性に優れるため好ましい。これら固形ゴムの
市販品としてNIPOL1072、NIPOL1072
J、NIPOL1472、NIPOL1472HV、N
IPOL1042、NIPOL1043、NIPOL
DN631、NIPOL1001、ZETPOL202
0、ZETPOL2220、ZETPOL3110(以
上、日本ゼオン(株)製)等を使用することができる。
【0025】ゴムが官能基を有し熱硬化性樹脂との混合
中に反応し、幾らかの高分子量化や分岐構造を形成する
ことは、プリプレグ放置によるタック性の経時変化を抑
え、硬化後のスキンパネルの表面平滑性を高めるため好
ましい。特にこうした予備反応を積極的に用いる場合
は、優れた表面平滑性を与えプリプレグのタック経時変
化を効果的に抑制するために必要な添加量が、予備反応
させない場合に比較して少量でよい。例えば、予備反応
を意図しない場合に固形ゴムを7重量%添加して達成で
きるプリプレグのタック性、成形板の表面平滑性を、積
極的に固形ゴムと熱硬化性樹脂を加熱下にて予備反応さ
せれば固形ゴム3重量%程度の添加にて達成できる。予
備反応は通常加熱下の混合によって行い、70℃以上の
温度で30分以上混合することが表面平滑性向上やタッ
ク経時変化抑制に効果的であり好ましい。より好ましく
は70℃以上の温度で1時間以上混合することである。
但し、予備反応を進めすぎると樹脂粘度が高くなりす
ぎ、フィルム化や繊維への含浸などのプリプレグ作製に
必要なプロセスにとって不利となることもある。したが
って、さらに好ましい予備反応条件は70〜85℃の温
度範囲にて1〜3時間混合することである。固形ゴムを
エポキシ樹脂と予備反応させる際はエポキシ樹脂として
官能基数の少ないものとまず反応させ、次いで官能基数
の多い、例えば4官能のエポキシを混合することが増粘
程度を制御しやすいため好ましい。同様の理由にて4官
能以上の官能基数を有するエポキシ樹脂はエポキシ組成
中の60%以下であることが好ましい。
中に反応し、幾らかの高分子量化や分岐構造を形成する
ことは、プリプレグ放置によるタック性の経時変化を抑
え、硬化後のスキンパネルの表面平滑性を高めるため好
ましい。特にこうした予備反応を積極的に用いる場合
は、優れた表面平滑性を与えプリプレグのタック経時変
化を効果的に抑制するために必要な添加量が、予備反応
させない場合に比較して少量でよい。例えば、予備反応
を意図しない場合に固形ゴムを7重量%添加して達成で
きるプリプレグのタック性、成形板の表面平滑性を、積
極的に固形ゴムと熱硬化性樹脂を加熱下にて予備反応さ
せれば固形ゴム3重量%程度の添加にて達成できる。予
備反応は通常加熱下の混合によって行い、70℃以上の
温度で30分以上混合することが表面平滑性向上やタッ
ク経時変化抑制に効果的であり好ましい。より好ましく
は70℃以上の温度で1時間以上混合することである。
但し、予備反応を進めすぎると樹脂粘度が高くなりす
ぎ、フィルム化や繊維への含浸などのプリプレグ作製に
必要なプロセスにとって不利となることもある。したが
って、さらに好ましい予備反応条件は70〜85℃の温
度範囲にて1〜3時間混合することである。固形ゴムを
エポキシ樹脂と予備反応させる際はエポキシ樹脂として
官能基数の少ないものとまず反応させ、次いで官能基数
の多い、例えば4官能のエポキシを混合することが増粘
程度を制御しやすいため好ましい。同様の理由にて4官
能以上の官能基数を有するエポキシ樹脂はエポキシ組成
中の60%以下であることが好ましい。
【0026】改質剤として熱可塑性エラストマーを添加
することも好ましい。特にポリエステル系またはポリア
ミド系の熱可塑性エラストマーが好ましく配合される。
ポリエステル系またはポリアミド系の熱可塑性エラスト
マーを配合したエポキシ樹脂組成物を用いると、優れた
タック性の経時安定性を示しながら、ドレープ性、強化
繊維への含浸性にも優れたプリプレグとなる。このよう
な効果を得るためには、ポリエステル系またはポリアミ
ド系エラストマーを熱硬化性樹脂100重量部に対して
1〜20重量部配合することが好ましい。ポリエステル
系またはポリアミド系の熱可塑性エラストマーの融点は
熱硬化性樹脂組成物の硬化後の耐熱性に影響を与えるた
め、100℃以上であることが好ましく、さらには14
0℃以上であることが好ましい。
することも好ましい。特にポリエステル系またはポリア
ミド系の熱可塑性エラストマーが好ましく配合される。
ポリエステル系またはポリアミド系の熱可塑性エラスト
マーを配合したエポキシ樹脂組成物を用いると、優れた
タック性の経時安定性を示しながら、ドレープ性、強化
繊維への含浸性にも優れたプリプレグとなる。このよう
な効果を得るためには、ポリエステル系またはポリアミ
ド系エラストマーを熱硬化性樹脂100重量部に対して
1〜20重量部配合することが好ましい。ポリエステル
系またはポリアミド系の熱可塑性エラストマーの融点は
熱硬化性樹脂組成物の硬化後の耐熱性に影響を与えるた
め、100℃以上であることが好ましく、さらには14
0℃以上であることが好ましい。
【0027】構成要素[B]として、熱硬化性樹脂を主
成分とし熱可塑性樹脂を添加することは、ゴム、エラス
トマー類の添加に比較して弾性率や耐熱性の低下が小さ
く好ましい。特に未硬化状態の熱硬化性樹脂に溶解する
熱可塑性樹脂を添加することは、樹脂調整時や成形時に
溶解しない熱可塑性樹脂微粒子を用いるより靱性向上効
果が大きいため好ましい。特に、熱硬化性樹脂と熱可塑
性樹脂との組み合わせとして、一旦、熱可塑性樹脂が溶
解した後、硬化過程においてミクロ相分離構造を形成す
るものを選択することが靱性向上効果が大きくさらに好
ましい。この相分離構造のドメインの大きさ(両相連続
構造の場合は相分離構造周期)は、強化繊維を高濃度に
含む複合材料とするため10μm以下が好ましく、高靱
性化効果が大きいという観点から0.1μm以上が好ま
しい。
成分とし熱可塑性樹脂を添加することは、ゴム、エラス
トマー類の添加に比較して弾性率や耐熱性の低下が小さ
く好ましい。特に未硬化状態の熱硬化性樹脂に溶解する
熱可塑性樹脂を添加することは、樹脂調整時や成形時に
溶解しない熱可塑性樹脂微粒子を用いるより靱性向上効
果が大きいため好ましい。特に、熱硬化性樹脂と熱可塑
性樹脂との組み合わせとして、一旦、熱可塑性樹脂が溶
解した後、硬化過程においてミクロ相分離構造を形成す
るものを選択することが靱性向上効果が大きくさらに好
ましい。この相分離構造のドメインの大きさ(両相連続
構造の場合は相分離構造周期)は、強化繊維を高濃度に
含む複合材料とするため10μm以下が好ましく、高靱
性化効果が大きいという観点から0.1μm以上が好ま
しい。
【0028】こうした熱可塑性樹脂添加剤として具体的
にはポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポ
リビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリメ
チルメタクリレート、ポリアクリルアミド、共重合ナイ
ロン、ダイマー酸系ポリアミド等を使用することができ
るが、特に、耐熱性や弾性率の低下が少なく靱性向上効
果が大きいという観点から、ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミド等のエン
ジニアリングプラスチックに属する熱可塑性樹脂の添加
がより好ましい。また、これらの熱可塑性樹脂が熱硬化
性樹脂との反応性を有することは靱性向上および硬化樹
脂の耐環境性維持の観点から好ましい。特に好ましい官
能基としては、カルボキシル基、アミノ基、水酸基など
を使用することができる。
にはポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポ
リビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリメ
チルメタクリレート、ポリアクリルアミド、共重合ナイ
ロン、ダイマー酸系ポリアミド等を使用することができ
るが、特に、耐熱性や弾性率の低下が少なく靱性向上効
果が大きいという観点から、ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミド等のエン
ジニアリングプラスチックに属する熱可塑性樹脂の添加
がより好ましい。また、これらの熱可塑性樹脂が熱硬化
性樹脂との反応性を有することは靱性向上および硬化樹
脂の耐環境性維持の観点から好ましい。特に好ましい官
能基としては、カルボキシル基、アミノ基、水酸基など
を使用することができる。
【0029】熱可塑性樹脂改質剤の数平均分子量は、1
万以上であることが少量の添加において高靱性化効果を
もたらすという観点から好ましい。しかし、数平均分子
量が4千から1万のオリゴマ領域であっても添加に伴う
粘度上昇がポリマに比較して小さいため大量に添加する
ことができ、かえって高靱性化効果が大きい場合もあり
好ましい。特に耐熱性の高いエンジニアリングプラスチ
ック構造を有するオリゴマの場合、多量に添加しても樹
脂全体の耐熱性を損なわないためオリゴマ領域の分子量
であって良く、とりわけ反応性末端を有する場合に優れ
た高靱性化効果が得られやすい。
万以上であることが少量の添加において高靱性化効果を
もたらすという観点から好ましい。しかし、数平均分子
量が4千から1万のオリゴマ領域であっても添加に伴う
粘度上昇がポリマに比較して小さいため大量に添加する
ことができ、かえって高靱性化効果が大きい場合もあり
好ましい。特に耐熱性の高いエンジニアリングプラスチ
ック構造を有するオリゴマの場合、多量に添加しても樹
脂全体の耐熱性を損なわないためオリゴマ領域の分子量
であって良く、とりわけ反応性末端を有する場合に優れ
た高靱性化効果が得られやすい。
【0030】ゴム、エラストマー類の添加は靱性向上の
反面、樹脂の弾性率や耐熱性を低下させやすいため、添
加量を組成物中の5重量%以下とすることが好ましい。
一方、熱可塑性樹脂添加の場合、比較的硬化樹脂の弾性
率や耐熱性を低下させずに靱性向上効果が得られるため
使用量を組成物中の25重量%程度まで増やすことがで
きる。少なすぎる場合は靱性向上効果が小さく、25重
量%を越える場合、樹脂粘度上昇による作業性の低下が
著しい。その意味で3〜20重量%の範囲であることが
より好ましい。
反面、樹脂の弾性率や耐熱性を低下させやすいため、添
加量を組成物中の5重量%以下とすることが好ましい。
一方、熱可塑性樹脂添加の場合、比較的硬化樹脂の弾性
率や耐熱性を低下させずに靱性向上効果が得られるため
使用量を組成物中の25重量%程度まで増やすことがで
きる。少なすぎる場合は靱性向上効果が小さく、25重
量%を越える場合、樹脂粘度上昇による作業性の低下が
著しい。その意味で3〜20重量%の範囲であることが
より好ましい。
【0031】その他、構成要素[B]が硬化樹脂の破壊
靱性を損なわない程度に無機粒子を含有しても良い。タ
ルク、ケイ酸アルミニウム、微粒子状シリカ、炭酸カル
シウム、マイカ、モンモリロナイト、スメクタイト、カ
ーボンブラック、炭化ケイ素、アルミナ水和物等を使用
することができる。これらの無機粒子は、レオロジー制
御すなわち増粘やチキソトロピー性付与効果が大きい。
なかでも微粒子状シリカは樹脂組成物に加えた際にチキ
ソトロピー性発現効果が大きいことが知られているが、
それのみでなく樹脂組成物の粘弾性関数の温度依存性を
減少し、プリプレグを扱う作業環境温度の変動があって
も取扱い性が悪化しにくく、またプリプレグ放置による
タック性の経時変化を小さくし、硬化物であるスキンパ
ネルの表面平滑性を向上せしめ、ハニカムコアへの自己
接着性に優れる効果を与えるため好ましい。二酸化ケイ
素を基本骨格とする微粒子状シリカとして、例えば一次
粒径の平均値は5〜40nmの範囲にあるものがアエロ
ジル(日本アエロジル(株)製)の商標にて市販されて
いる。一次粒子径が40nm以下と細かいことが充分な
増粘効果を与えるため好ましい。粒子径は電子顕微鏡に
て評価する。比表面積としては50〜400m2 /gの
範囲のものが好ましい。シリカの表面がシラノール基で
覆われているものが一般的に用いられるが、シラノール
基の水素をメチル基、オクチル基、ジメチルシロキサン
等で置換した疎水性微粒子状シリカを用いることは樹脂
の増粘効果、チキソトロピー性安定化の面および成形品
の耐水性、圧縮強度に代表される力学物性を向上する面
からより好ましい。有機粒子の添加も耐熱性を落とさな
い範囲であればよい。
靱性を損なわない程度に無機粒子を含有しても良い。タ
ルク、ケイ酸アルミニウム、微粒子状シリカ、炭酸カル
シウム、マイカ、モンモリロナイト、スメクタイト、カ
ーボンブラック、炭化ケイ素、アルミナ水和物等を使用
することができる。これらの無機粒子は、レオロジー制
御すなわち増粘やチキソトロピー性付与効果が大きい。
なかでも微粒子状シリカは樹脂組成物に加えた際にチキ
ソトロピー性発現効果が大きいことが知られているが、
それのみでなく樹脂組成物の粘弾性関数の温度依存性を
減少し、プリプレグを扱う作業環境温度の変動があって
も取扱い性が悪化しにくく、またプリプレグ放置による
タック性の経時変化を小さくし、硬化物であるスキンパ
ネルの表面平滑性を向上せしめ、ハニカムコアへの自己
接着性に優れる効果を与えるため好ましい。二酸化ケイ
素を基本骨格とする微粒子状シリカとして、例えば一次
粒径の平均値は5〜40nmの範囲にあるものがアエロ
ジル(日本アエロジル(株)製)の商標にて市販されて
いる。一次粒子径が40nm以下と細かいことが充分な
増粘効果を与えるため好ましい。粒子径は電子顕微鏡に
て評価する。比表面積としては50〜400m2 /gの
範囲のものが好ましい。シリカの表面がシラノール基で
覆われているものが一般的に用いられるが、シラノール
基の水素をメチル基、オクチル基、ジメチルシロキサン
等で置換した疎水性微粒子状シリカを用いることは樹脂
の増粘効果、チキソトロピー性安定化の面および成形品
の耐水性、圧縮強度に代表される力学物性を向上する面
からより好ましい。有機粒子の添加も耐熱性を落とさな
い範囲であればよい。
【0032】構成要素[B]に好ましい熱硬化性樹脂と
してまずエポキシ樹脂を使用することができる。特に、
アミン類、フェノール類、炭素炭素二重結合を有する化
合物を前駆体とするエポキシ樹脂が好ましい。具体的に
は、アミン類を前駆体とするグリシジルアミン型エポキ
シ樹脂として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、トリグリ
シジルアミノクレゾールの各種異性体を使用することが
できる。テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンは
耐熱性に優れるため航空機構造材としての複合材料用樹
脂として好ましい。
してまずエポキシ樹脂を使用することができる。特に、
アミン類、フェノール類、炭素炭素二重結合を有する化
合物を前駆体とするエポキシ樹脂が好ましい。具体的に
は、アミン類を前駆体とするグリシジルアミン型エポキ
シ樹脂として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、トリグリ
シジルアミノクレゾールの各種異性体を使用することが
できる。テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンは
耐熱性に優れるため航空機構造材としての複合材料用樹
脂として好ましい。
【0033】フェノールを前駆体とするグリシジルエー
テル型エポキシ樹脂も好ましい。ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、レ
ゾルシノール型エポキシ樹脂を使用することができる。
なかでもエポキシ当量400以上のグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂を用いることにより、プリプレグが硬化
してなるスキンパネルとハニカムコアとの自己接着性が
高くなるため好ましい。
テル型エポキシ樹脂も好ましい。ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、レ
ゾルシノール型エポキシ樹脂を使用することができる。
なかでもエポキシ当量400以上のグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂を用いることにより、プリプレグが硬化
してなるスキンパネルとハニカムコアとの自己接着性が
高くなるため好ましい。
【0034】液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂、
ビスフェノールF型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エ
ポキシ樹脂は低粘度であるために、他のエポキシ樹脂や
添加剤の配合に好ましい。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エ
ポキシ樹脂は低粘度であるために、他のエポキシ樹脂や
添加剤の配合に好ましい。
【0035】固形のビスフェノールA型エポキシ樹脂
は、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂に比較し架橋
密度の低い構造を与えるため耐熱性は低下させるが、よ
り靭性の高い構造を得させるため適宜配合して好ましく
用いられる。特に、スキンパネルとハニカムコアとの自
己接着性を向上せしめたりプリプレグのタック性経時変
化を抑制する効果があり、また樹脂粘度を高めパネルの
表面樹脂を確保することにより表面平滑性を高めるため
好ましい。
は、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂に比較し架橋
密度の低い構造を与えるため耐熱性は低下させるが、よ
り靭性の高い構造を得させるため適宜配合して好ましく
用いられる。特に、スキンパネルとハニカムコアとの自
己接着性を向上せしめたりプリプレグのタック性経時変
化を抑制する効果があり、また樹脂粘度を高めパネルの
表面樹脂を確保することにより表面平滑性を高めるため
好ましい。
【0036】ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂は、
低吸水率かつ高耐熱性の硬化樹脂を与えるため好まし
い。また、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタ
ジエン型エポキシ樹脂、ジフェニルフルオレン型エポキ
シ樹脂も低吸水率の硬化樹脂を与えるため好適に用いら
れる。
低吸水率かつ高耐熱性の硬化樹脂を与えるため好まし
い。また、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタ
ジエン型エポキシ樹脂、ジフェニルフルオレン型エポキ
シ樹脂も低吸水率の硬化樹脂を与えるため好適に用いら
れる。
【0037】これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよい
し、適宜配合して用いてもよい。少なくとも2官能のエ
ポキシ樹脂および3官能以上のエポキシ樹脂を配合する
ことは、樹脂の流動性と硬化後の耐熱性を兼ね備えるも
のとするため好ましい。特にグリシジルアミン型エポキ
シとグリシジルエーテル型エポキシの組合わせは、耐熱
性、耐水性とプロセス性の両立を可能にするため好まし
い。また、少なくとも室温で液状のエポキシ樹脂1種と
室温で固形状のエポキシ樹脂1種とを配合することは、
プリプレグのタック性とドレープ性を適切なものとする
ため好ましい。フェノールノボラック型エポキシ樹脂や
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂は耐熱性が高く吸
水率が小さいため、耐熱耐水性の高い樹脂を与えるため
好ましい。これらを配合することによって、耐熱耐水性
を高めつつプリプレグのタック性、ドレープ性を調節す
ることができる。
し、適宜配合して用いてもよい。少なくとも2官能のエ
ポキシ樹脂および3官能以上のエポキシ樹脂を配合する
ことは、樹脂の流動性と硬化後の耐熱性を兼ね備えるも
のとするため好ましい。特にグリシジルアミン型エポキ
シとグリシジルエーテル型エポキシの組合わせは、耐熱
性、耐水性とプロセス性の両立を可能にするため好まし
い。また、少なくとも室温で液状のエポキシ樹脂1種と
室温で固形状のエポキシ樹脂1種とを配合することは、
プリプレグのタック性とドレープ性を適切なものとする
ため好ましい。フェノールノボラック型エポキシ樹脂や
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂は耐熱性が高く吸
水率が小さいため、耐熱耐水性の高い樹脂を与えるため
好ましい。これらを配合することによって、耐熱耐水性
を高めつつプリプレグのタック性、ドレープ性を調節す
ることができる。
【0038】エポキシ樹脂の硬化剤としては、エポキシ
基と反応し得る活性基を有する化合物であればこれを用
いることができる。好ましくは、アミノ基、酸無水物
基、アジド基を有する化合物が使用される。より具体的
には、例えば、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニル
メタンやジアミノジフェニルスルホンの各種異性体、ア
ミノ安息香酸エステル類、各種酸無水物、フェノールノ
ボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ポリフェノ
ール化合物、イミダゾール誘導体、脂肪族アミン、テト
ラメチルグアニジン、チオ尿素付加アミン、メチルヘキ
サヒドロフタル酸無水物のようなカルボン酸無水物、カ
ルボン酸ヒドラジド、カルボン酸アミド、ポリメルカプ
タン、三フッ化ホウ素エチルアミン錯体のようなルイス
酸錯体などを使用することができる。芳香族ジアミンを
硬化剤として用いると、耐熱性の良好なエポキシ樹脂硬
化物が得られる。特にジアミノジフェニルスルホンの各
種異性体は耐熱性の良好な硬化物を得るため最も好まし
く使用される。その添加量は化学量論的に当量となるよ
う添加することが好ましいが、場合によって、例えば当
量比0.7〜0.8附近を用いると高弾性率樹脂が得ら
れるため好ましい。これらの硬化剤は単独で使用しても
併用してもよい。また、ジシアンジアミドと尿素化合
物、例えば3,4-ジクロロフェニル-1,1- ジメチルウレア
との組合せ、あるいはイミダゾール類を硬化剤として用
いると比較的低温で硬化しながら高い耐熱耐水性が得ら
れるため好ましい。酸無水物にて硬化することはアミン
化合物硬化に比べ吸水率の低い硬化物を与えるため好ま
しい。その他、これらの硬化剤を潜在化したもの、例え
ばマイクロカプセル化したものを用いれば、プリプレグ
の保存安定性、特にタック性やドレープ性が室温放置し
ても変化しにくいため好ましい。
基と反応し得る活性基を有する化合物であればこれを用
いることができる。好ましくは、アミノ基、酸無水物
基、アジド基を有する化合物が使用される。より具体的
には、例えば、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニル
メタンやジアミノジフェニルスルホンの各種異性体、ア
ミノ安息香酸エステル類、各種酸無水物、フェノールノ
ボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ポリフェノ
ール化合物、イミダゾール誘導体、脂肪族アミン、テト
ラメチルグアニジン、チオ尿素付加アミン、メチルヘキ
サヒドロフタル酸無水物のようなカルボン酸無水物、カ
ルボン酸ヒドラジド、カルボン酸アミド、ポリメルカプ
タン、三フッ化ホウ素エチルアミン錯体のようなルイス
酸錯体などを使用することができる。芳香族ジアミンを
硬化剤として用いると、耐熱性の良好なエポキシ樹脂硬
化物が得られる。特にジアミノジフェニルスルホンの各
種異性体は耐熱性の良好な硬化物を得るため最も好まし
く使用される。その添加量は化学量論的に当量となるよ
う添加することが好ましいが、場合によって、例えば当
量比0.7〜0.8附近を用いると高弾性率樹脂が得ら
れるため好ましい。これらの硬化剤は単独で使用しても
併用してもよい。また、ジシアンジアミドと尿素化合
物、例えば3,4-ジクロロフェニル-1,1- ジメチルウレア
との組合せ、あるいはイミダゾール類を硬化剤として用
いると比較的低温で硬化しながら高い耐熱耐水性が得ら
れるため好ましい。酸無水物にて硬化することはアミン
化合物硬化に比べ吸水率の低い硬化物を与えるため好ま
しい。その他、これらの硬化剤を潜在化したもの、例え
ばマイクロカプセル化したものを用いれば、プリプレグ
の保存安定性、特にタック性やドレープ性が室温放置し
ても変化しにくいため好ましい。
【0039】また、これらエポキシ樹脂と硬化剤、ある
いはそれらの一部を予備反応させた物を組成物中に配合
することもできる。この方法は、粘度調節や保存安定性
向上に有効である場合がある。
いはそれらの一部を予備反応させた物を組成物中に配合
することもできる。この方法は、粘度調節や保存安定性
向上に有効である場合がある。
【0040】構成要素[B]の熱硬化性樹脂としてフェ
ノール樹脂も好ましく用いられる。フェノール樹脂は難
燃性が高く、内装材や建材として好ましい。特に航空機
内装材としてハニカムサンドイッチパネルは軽量ながら
強いため好ましいが、フェノール樹脂をスキンパネルの
マトリックス樹脂とすれば、火災時の難燃性、低発煙性
に優れるため好んで用いられる。一般に、熱硬化性フェ
ノール樹脂は、フェノール、クレゾールやキシレノール
等のアルキルフェノール、あるいは、さらに、アルキル
フェノールのベンゼン環の一部がハロゲン原子で置換さ
れたハロゲン化アルキルフェノール等の各種フェノール
類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラ
ール等のアルデヒド類との縮合反応によって合成され
る。熱硬化性フェノール樹脂は、その合成時の触媒によ
って二種類に大別され、その一方は酸性触媒によって合
成されるノボラック型フェノール樹脂であり、他方は、
塩基性触媒によって合成されるレゾール型フェノール樹
脂であるが、本発明には両方を用いることができる。ノ
ボラック型フェノール樹脂は、加熱硬化に際し、触媒と
してヘキサメチレンテトラミン等のアミン系硬化剤を必
要とするが、レゾール型フェノール樹脂は加熱のみでも
硬化する。酸触媒を添加すれば、より低温でレゾール型
フェノール樹脂を硬化させることができる。また、アン
モニアレゾール型フェノール樹脂やベンゾオキサジン型
フェノール樹脂も好ましい。ベンゾオキサジン型フェノ
ール樹脂とは、フェノール類とアルデヒド類とアミン類
から合成されるオキサジン環を有する樹脂である。開環
重合により硬化するゆえ縮合水の発生がなく成形体にボ
イドが生じにくい。したがって、高強度の成形体を得や
すく好ましい。フェノール類としてビスフェノールを選
択すれば2官能となる。原料のビスフェノールとしては
ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノール
S、ビフェニル、ジヒドロキシベンゾフェノン、ジフェ
ニルフルオレン等の種々の構造を用いることができる。
また、ナフトール、ナフトジオールのような多環フェノ
ール類も原料として用い得る。
ノール樹脂も好ましく用いられる。フェノール樹脂は難
燃性が高く、内装材や建材として好ましい。特に航空機
内装材としてハニカムサンドイッチパネルは軽量ながら
強いため好ましいが、フェノール樹脂をスキンパネルの
マトリックス樹脂とすれば、火災時の難燃性、低発煙性
に優れるため好んで用いられる。一般に、熱硬化性フェ
ノール樹脂は、フェノール、クレゾールやキシレノール
等のアルキルフェノール、あるいは、さらに、アルキル
フェノールのベンゼン環の一部がハロゲン原子で置換さ
れたハロゲン化アルキルフェノール等の各種フェノール
類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラ
ール等のアルデヒド類との縮合反応によって合成され
る。熱硬化性フェノール樹脂は、その合成時の触媒によ
って二種類に大別され、その一方は酸性触媒によって合
成されるノボラック型フェノール樹脂であり、他方は、
塩基性触媒によって合成されるレゾール型フェノール樹
脂であるが、本発明には両方を用いることができる。ノ
ボラック型フェノール樹脂は、加熱硬化に際し、触媒と
してヘキサメチレンテトラミン等のアミン系硬化剤を必
要とするが、レゾール型フェノール樹脂は加熱のみでも
硬化する。酸触媒を添加すれば、より低温でレゾール型
フェノール樹脂を硬化させることができる。また、アン
モニアレゾール型フェノール樹脂やベンゾオキサジン型
フェノール樹脂も好ましい。ベンゾオキサジン型フェノ
ール樹脂とは、フェノール類とアルデヒド類とアミン類
から合成されるオキサジン環を有する樹脂である。開環
重合により硬化するゆえ縮合水の発生がなく成形体にボ
イドが生じにくい。したがって、高強度の成形体を得や
すく好ましい。フェノール類としてビスフェノールを選
択すれば2官能となる。原料のビスフェノールとしては
ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノール
S、ビフェニル、ジヒドロキシベンゾフェノン、ジフェ
ニルフルオレン等の種々の構造を用いることができる。
また、ナフトール、ナフトジオールのような多環フェノ
ール類も原料として用い得る。
【0041】フェノール樹脂は、溶媒や水に溶解あるい
は分散されたものが多いが、固形分濃度が高いほど成形
物にボイドが発生しにくいため本発明には好ましい。特
に固形分が70重量%以上、さらには80重量%以上の
ものが好ましい。
は分散されたものが多いが、固形分濃度が高いほど成形
物にボイドが発生しにくいため本発明には好ましい。特
に固形分が70重量%以上、さらには80重量%以上の
ものが好ましい。
【0042】構成要素[B]の熱硬化性樹脂としてシア
ネート樹脂も好ましく用いられる。シアネート樹脂と
は、ビスフェノールやフェノールノボラッックに代表さ
れるような多価フェノールのシアン酸エステルである。
一般にエポキシ樹脂より、耐熱性が良好であり吸水率が
低いため、吸水高温状態での特性が重視される場合に好
ましい。構成要素[B]の熱硬化性樹脂として、マレイ
ミド基を分子中に平均して2個以上有するマレイミド樹
脂も、耐熱性が良好であり好ましい。その他、ポリイミ
ド樹脂、ビニル基やアリル基を有する樹脂、例えばビニ
ルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂を構成要素
[B]として用いることもできる。
ネート樹脂も好ましく用いられる。シアネート樹脂と
は、ビスフェノールやフェノールノボラッックに代表さ
れるような多価フェノールのシアン酸エステルである。
一般にエポキシ樹脂より、耐熱性が良好であり吸水率が
低いため、吸水高温状態での特性が重視される場合に好
ましい。構成要素[B]の熱硬化性樹脂として、マレイ
ミド基を分子中に平均して2個以上有するマレイミド樹
脂も、耐熱性が良好であり好ましい。その他、ポリイミ
ド樹脂、ビニル基やアリル基を有する樹脂、例えばビニ
ルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂を構成要素
[B]として用いることもできる。
【0043】硬化樹脂のガラス転移温度(Tg)が16
0℃以上となる熱硬化性樹脂組成物を用いることは、ハ
ニカムサンドイッチパネルに十分な耐熱性を付与できる
ため好ましい。
0℃以上となる熱硬化性樹脂組成物を用いることは、ハ
ニカムサンドイッチパネルに十分な耐熱性を付与できる
ため好ましい。
【0044】本発明の熱硬化性樹脂組成物には、上記の
添加剤の他に、反応性希釈剤、鎖延長剤、酸化防止剤な
どの添加物を含むことができる。
添加剤の他に、反応性希釈剤、鎖延長剤、酸化防止剤な
どの添加物を含むことができる。
【0045】具体的には、欧州特許第475611号公
報(対応特開平6−93103号公報)に記載されたよ
うな反応性シリコーンなどは硬化樹脂の靭性、延性を向
上させ、未硬化樹脂の流動性の調節に効果的であり好ま
しい。
報(対応特開平6−93103号公報)に記載されたよ
うな反応性シリコーンなどは硬化樹脂の靭性、延性を向
上させ、未硬化樹脂の流動性の調節に効果的であり好ま
しい。
【0046】反応性希釈剤としては、1官能のエポキシ
化合物が好ましく用いられる。具体的には、ブチルグリ
シジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテ
ル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジル
エーテル、p-sec- ブチルグリシジルエーテル、p-ter
t-ブチルグリシジルエーテルなどを使用することができ
る。
化合物が好ましく用いられる。具体的には、ブチルグリ
シジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテ
ル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジル
エーテル、p-sec- ブチルグリシジルエーテル、p-ter
t-ブチルグリシジルエーテルなどを使用することができ
る。
【0047】鎖延長剤としては、ビスフェノール類が好
ましく用いられる。具体的には、ビスフェノールA、ビ
スフェノールS、フルオレンビスフェノールなどを使用
することができる。鎖延長剤を用いることで樹脂靱性が
向上し、自己接着性がより優れたハニカムサンドイッチ
パネル用プリプレグを得ることができる。
ましく用いられる。具体的には、ビスフェノールA、ビ
スフェノールS、フルオレンビスフェノールなどを使用
することができる。鎖延長剤を用いることで樹脂靱性が
向上し、自己接着性がより優れたハニカムサンドイッチ
パネル用プリプレグを得ることができる。
【0048】酸化防止剤としては、2,6−ジ-tert-ブ
チル−p−クレゾール(BHT)、ブチル化ヒドロキシ
アニソール、トコフェノールなどのフェノール系酸化防
止剤、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジ
ステアリル3,3’−チオジプロピオネートなどの硫黄
系酸化防止剤が好ましく用いられる。
チル−p−クレゾール(BHT)、ブチル化ヒドロキシ
アニソール、トコフェノールなどのフェノール系酸化防
止剤、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジ
ステアリル3,3’−チオジプロピオネートなどの硫黄
系酸化防止剤が好ましく用いられる。
【0049】本発明においては、プリプレグ中の樹脂含
量が33〜50重量%の範囲が好ましい。樹脂含量が3
3重量%以下の場合は、プリプレグのタック性が劣りや
すく、スキンパネル上の表面ピットや樹脂かすれ、およ
びスキンパネル内のポロシティが発生しやすくハニカム
コアとの自己接着性が低下する。また、樹脂含量が50
重量%を越えるとプリプレグ作製時や成形時に樹脂流出
が起こりやすいという懸念点が有り、また成形体の重量
が増えるため軽量化の利点が小さくなる。特に好ましく
は樹脂含量が35〜45重量%の範囲である。
量が33〜50重量%の範囲が好ましい。樹脂含量が3
3重量%以下の場合は、プリプレグのタック性が劣りや
すく、スキンパネル上の表面ピットや樹脂かすれ、およ
びスキンパネル内のポロシティが発生しやすくハニカム
コアとの自己接着性が低下する。また、樹脂含量が50
重量%を越えるとプリプレグ作製時や成形時に樹脂流出
が起こりやすいという懸念点が有り、また成形体の重量
が増えるため軽量化の利点が小さくなる。特に好ましく
は樹脂含量が35〜45重量%の範囲である。
【0050】プリプレグの製造方法として、マトリック
ス樹脂を溶媒に溶解して低粘度化し、含浸させるウエッ
ト法と、加熱により樹脂を低粘度化し含浸させるホット
メルト法(ドライ法)などの方法を使用することができ
る。ホットメルト法は、強化繊維とエポキシ樹脂組成物
を離型紙などの上にコーティングしたフィルムを両側あ
るいは片側から重ね、加熱加圧することにより樹脂を含
浸させプリプレグを作製する方法であり、樹脂含有量や
プリプレグ厚みを制御しやすく、また、樹脂含浸時の圧
力および温度の選択によりカバーファクターの高いプリ
プレグを得やすく、タック性の経時変化の少ないプリプ
レグを与え、成形板の表面平滑性を向上させるためより
好ましい。
ス樹脂を溶媒に溶解して低粘度化し、含浸させるウエッ
ト法と、加熱により樹脂を低粘度化し含浸させるホット
メルト法(ドライ法)などの方法を使用することができ
る。ホットメルト法は、強化繊維とエポキシ樹脂組成物
を離型紙などの上にコーティングしたフィルムを両側あ
るいは片側から重ね、加熱加圧することにより樹脂を含
浸させプリプレグを作製する方法であり、樹脂含有量や
プリプレグ厚みを制御しやすく、また、樹脂含浸時の圧
力および温度の選択によりカバーファクターの高いプリ
プレグを得やすく、タック性の経時変化の少ないプリプ
レグを与え、成形板の表面平滑性を向上させるためより
好ましい。
【0051】ハニカムコアとしては軽量でありながら高
強度の構造体を形成できる点で、フェノール樹脂を含浸
させたアラミド紙からなるハニカムコアが特に好ましく
用いられる。セルサイズは3〜19mmの範囲が一般に
用いられる。他にアルミハニカム、ガラス繊維強化プラ
スチック(GFRP)ハニカム、グラファイトハニカ
ム、ペーパーハニカム等を用いてもよい。
強度の構造体を形成できる点で、フェノール樹脂を含浸
させたアラミド紙からなるハニカムコアが特に好ましく
用いられる。セルサイズは3〜19mmの範囲が一般に
用いられる。他にアルミハニカム、ガラス繊維強化プラ
スチック(GFRP)ハニカム、グラファイトハニカ
ム、ペーパーハニカム等を用いてもよい。
【0052】ハニカムサンドイッチパネルを作製するた
めには、強化繊維とマトリックスとなる樹脂からなるプ
リプレグをハニカムコアの両面に数枚積層し、プリプレ
グ中の樹脂を硬化させながらハニカムコアに接着させる
方法にて成形する。
めには、強化繊維とマトリックスとなる樹脂からなるプ
リプレグをハニカムコアの両面に数枚積層し、プリプレ
グ中の樹脂を硬化させながらハニカムコアに接着させる
方法にて成形する。
【0053】ハニカムサンドイッチパネルの成形方法と
して、真空バッグ成形、真空バッグを用いたオートクレ
ーブ成形、プレス成形等を使用することができるが、高
性能のハニカムサンドイッチパネルを得るためにはオー
トクレーブ成形が特に好ましい。一方、成形サイクルを
短くし、高品位の表面平滑性を得るためにはプレス成形
がより好ましい。
して、真空バッグ成形、真空バッグを用いたオートクレ
ーブ成形、プレス成形等を使用することができるが、高
性能のハニカムサンドイッチパネルを得るためにはオー
トクレーブ成形が特に好ましい。一方、成形サイクルを
短くし、高品位の表面平滑性を得るためにはプレス成形
がより好ましい。
【0054】ハニカムサンドイッチパネルのスキンパネ
ルとハニカムコア間の自己接着性はASTM D178
1−76に従いクライミングドラムピール強度(CD
P)を用い評価した。クロスプリプレグの積層構成は、
ハニカムコアの上下ともに(±45°)/(±45°)
の2プライの対称積層とした。硬化は1.5℃/分で1
80℃まで昇温し、同温で2時間保持する条件でオート
クレーブ内で行った。その際、まず、ナイロンバッグを
アルミニウムツール板上の積層体にかぶせ、バッグ内を
真空状態に保った状態でオートクレーブに入れ、次に
1.5kg/cm2まで圧力を与えたところでバッグ内
の真空を常圧に戻し、その後3kg/cm2まで昇圧し
てから昇温を行った。なお、この試験に用いるハニカム
コアとしては、アラミドハニカム(昭和飛行機(株)
製:SAH1/8−8.0、厚み12.7mm)を用い
た。
ルとハニカムコア間の自己接着性はASTM D178
1−76に従いクライミングドラムピール強度(CD
P)を用い評価した。クロスプリプレグの積層構成は、
ハニカムコアの上下ともに(±45°)/(±45°)
の2プライの対称積層とした。硬化は1.5℃/分で1
80℃まで昇温し、同温で2時間保持する条件でオート
クレーブ内で行った。その際、まず、ナイロンバッグを
アルミニウムツール板上の積層体にかぶせ、バッグ内を
真空状態に保った状態でオートクレーブに入れ、次に
1.5kg/cm2まで圧力を与えたところでバッグ内
の真空を常圧に戻し、その後3kg/cm2まで昇圧し
てから昇温を行った。なお、この試験に用いるハニカム
コアとしては、アラミドハニカム(昭和飛行機(株)
製:SAH1/8−8.0、厚み12.7mm)を用い
た。
【0055】
【実施例】以下実施例によって本発明を詳細に説明す
る。 実施例1 ビスフェノールA型固形エポキシ(油化シェルエポキシ
(株)製Ep1001、エポキシ当量467)45重量
部、ビスフェノールA型液状エポキシ(油化シェルエポ
キシ(株)製Ep828、エポキシ当量189)35重
量部、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(住
友化学工業(株)製ELM434)20重量部、水酸基
末端ポリエーテルスルホン(三井東圧(株)製5003
P)30重量部を加えニーダー中で130℃にて2時間
混練した。ここに硬化剤として4、4´ジアミノジフェ
ニルスルホン25重量部を加え、60℃にて30分撹拌
しエポキシ樹脂組成物を調製した。樹脂を硬化させ破壊
靱性を測定したところ1.3MPa・m1/2 であった。
硬化樹脂のTgは173℃であった。硬化樹脂破断面の
走査型電子顕微鏡によって、約3μmの平均粒径のドメ
インを有するミクロ相分離構造の存在が確認できた。
る。 実施例1 ビスフェノールA型固形エポキシ(油化シェルエポキシ
(株)製Ep1001、エポキシ当量467)45重量
部、ビスフェノールA型液状エポキシ(油化シェルエポ
キシ(株)製Ep828、エポキシ当量189)35重
量部、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(住
友化学工業(株)製ELM434)20重量部、水酸基
末端ポリエーテルスルホン(三井東圧(株)製5003
P)30重量部を加えニーダー中で130℃にて2時間
混練した。ここに硬化剤として4、4´ジアミノジフェ
ニルスルホン25重量部を加え、60℃にて30分撹拌
しエポキシ樹脂組成物を調製した。樹脂を硬化させ破壊
靱性を測定したところ1.3MPa・m1/2 であった。
硬化樹脂のTgは173℃であった。硬化樹脂破断面の
走査型電子顕微鏡によって、約3μmの平均粒径のドメ
インを有するミクロ相分離構造の存在が確認できた。
【0056】樹脂組成物を離型紙上にコーティングし、
樹脂目付が66g/m2 の樹脂フィルムを作製した。こ
の樹脂フィルムをプリプレグマシンにセットし、ストラ
ンド引張強度4.9GPa、引張弾性率230GPa、
引張破断伸度2.1%、フックドロップ値170mmで
ある東レ(株)製炭素繊維T700SC−12K(繊維
数12000本、繊度7200デニール)からなる炭素
繊維平織織物(目付190g/m2 、糸厚み0.11m
m、糸幅/糸厚み比70.2)の両面から樹脂含浸をお
こないプリプレグを得た。この時の含浸温度は100℃
とした。作製されたプリプレグのカバーファクターは9
8.3%であった。プリプレグのタック性、ドレープ性
は良好であった。
樹脂目付が66g/m2 の樹脂フィルムを作製した。こ
の樹脂フィルムをプリプレグマシンにセットし、ストラ
ンド引張強度4.9GPa、引張弾性率230GPa、
引張破断伸度2.1%、フックドロップ値170mmで
ある東レ(株)製炭素繊維T700SC−12K(繊維
数12000本、繊度7200デニール)からなる炭素
繊維平織織物(目付190g/m2 、糸厚み0.11m
m、糸幅/糸厚み比70.2)の両面から樹脂含浸をお
こないプリプレグを得た。この時の含浸温度は100℃
とした。作製されたプリプレグのカバーファクターは9
8.3%であった。プリプレグのタック性、ドレープ性
は良好であった。
【0057】ハニカムコアとプリプレグの積層体をフッ
素樹脂フィルムを敷いたアルミニウム板上に乗せ、積層
体はナイロンフィルムで真空パックしオートクレーブ成
形を行った。プリプレグとハニカムコア間には接着フィ
ルムは挟まず、プリプレグを硬化させつつ直接ハニカム
コアに接着させた。このようにして得られたハニカムサ
ンドイッチパネルについてASTM D1781に従い
クライミングドラムピール試験を行ったところ、17.
6ポンド・インチ/3インチ幅の剥離強度を示した。
素樹脂フィルムを敷いたアルミニウム板上に乗せ、積層
体はナイロンフィルムで真空パックしオートクレーブ成
形を行った。プリプレグとハニカムコア間には接着フィ
ルムは挟まず、プリプレグを硬化させつつ直接ハニカム
コアに接着させた。このようにして得られたハニカムサ
ンドイッチパネルについてASTM D1781に従い
クライミングドラムピール試験を行ったところ、17.
6ポンド・インチ/3インチ幅の剥離強度を示した。
【0058】比較例1 水酸基末端ポリエーテルスルホンを添加しないこと以外
は実施例1と同様の手法にて樹脂組成物を調製した。破
壊靱性を測定したところ0.8MPa・m1/2であっ
た。ついで、実施例1と同様の手法にてプリプレグを得
た。プリプレグのカバーファクターは98.4%であっ
た。実施例1と同様の手法にて得たハニカムサンドイッ
チパネルについてクライミングドラムピール試験を行っ
たところ、8.8ポンド・インチ/3インチ幅の剥離強
度であった。
は実施例1と同様の手法にて樹脂組成物を調製した。破
壊靱性を測定したところ0.8MPa・m1/2であっ
た。ついで、実施例1と同様の手法にてプリプレグを得
た。プリプレグのカバーファクターは98.4%であっ
た。実施例1と同様の手法にて得たハニカムサンドイッ
チパネルについてクライミングドラムピール試験を行っ
たところ、8.8ポンド・インチ/3インチ幅の剥離強
度であった。
【0059】比較例2 プリプレグ作製時の含浸温度を60℃とした以外は、実
施例1と同様の樹脂組成物を用い、同様の手法にてプリ
プレグを得た。プリプレグのカバーファクターは91.
8%であった。実施例1と同様の手法にて得たハニカム
サンドイッチパネルについてクライミングドラムピール
試験を行ったところ、10.3ポンド・インチ/3イン
チ幅の剥離強度であった。
施例1と同様の樹脂組成物を用い、同様の手法にてプリ
プレグを得た。プリプレグのカバーファクターは91.
8%であった。実施例1と同様の手法にて得たハニカム
サンドイッチパネルについてクライミングドラムピール
試験を行ったところ、10.3ポンド・インチ/3イン
チ幅の剥離強度であった。
【0060】実施例2 ビスフェノールF型液状エポキシ(大日本インキ化学工
業(株)製Epc830)35重量部、ビスフェノール
A型固形エポキシ(油化シェルエポキシ(株)製Ep1
001、エポキシ当量467)35重量部、テトラグリ
シジルジアミノジフェニルメタン(住友化学工業(株)
製ELM434)30重量部、ポリエーテルイミド(ジ
ーイープラスチック(株)製Ultem1010)25
重量部をニーダー中で130℃にて2時間混練した。こ
こに硬化剤として4、4´ジアミノジフェニルスルホン
30重量部を加え60℃にて30分撹拌しエポキシ樹脂
組成物を調製した。樹脂を硬化させ破壊靱性値を測定し
たところ1.1MPa・m1/2 であった。硬化樹脂のT
gは190℃であった。硬化樹脂破断面の走査型電子顕
微鏡によって、約5μmの平均粒径のドメインを有する
ミクロ相分離構造の存在が確認できた。
業(株)製Epc830)35重量部、ビスフェノール
A型固形エポキシ(油化シェルエポキシ(株)製Ep1
001、エポキシ当量467)35重量部、テトラグリ
シジルジアミノジフェニルメタン(住友化学工業(株)
製ELM434)30重量部、ポリエーテルイミド(ジ
ーイープラスチック(株)製Ultem1010)25
重量部をニーダー中で130℃にて2時間混練した。こ
こに硬化剤として4、4´ジアミノジフェニルスルホン
30重量部を加え60℃にて30分撹拌しエポキシ樹脂
組成物を調製した。樹脂を硬化させ破壊靱性値を測定し
たところ1.1MPa・m1/2 であった。硬化樹脂のT
gは190℃であった。硬化樹脂破断面の走査型電子顕
微鏡によって、約5μmの平均粒径のドメインを有する
ミクロ相分離構造の存在が確認できた。
【0061】樹脂組成物を離型紙上に70℃でコーティ
ングし、樹脂目付が66g/m2 の樹脂フィルムを作製
した。この樹脂フィルムをプリプレグマシンにセット
し、実施例1と同様の東レ(株)製炭素繊維T700S
−12Kからなる炭素繊維平織織物(目付190g/m
2 )の両面から樹脂含浸をおこないプリプレグを得た。
この時の含浸温度は100℃とした。プリプレグのカバ
ーファクターは97.7%であった。
ングし、樹脂目付が66g/m2 の樹脂フィルムを作製
した。この樹脂フィルムをプリプレグマシンにセット
し、実施例1と同様の東レ(株)製炭素繊維T700S
−12Kからなる炭素繊維平織織物(目付190g/m
2 )の両面から樹脂含浸をおこないプリプレグを得た。
この時の含浸温度は100℃とした。プリプレグのカバ
ーファクターは97.7%であった。
【0062】実施例1と同様の手法にて得たハニカムサ
ンドイッチパネルについてASTMD1781に従いク
ライミングドラムピール試験を行ったところ、15.1
ポンド・インチ/3インチ幅の剥離強度を示した。
ンドイッチパネルについてASTMD1781に従いク
ライミングドラムピール試験を行ったところ、15.1
ポンド・インチ/3インチ幅の剥離強度を示した。
【0063】実施例3 ビスフェノールA型液状エポキシ(油化シェルエポキシ
(株)社製Ep828、エポキシ当量189)35重量
部、ビスフェノールA型固形エポキシ(油化シェルエポ
キシ(株)社製Ep1001、エポキシ当量467)4
5重量部、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン
(住友化学工業(株)社製ELM434)20重量部、
ビスフェノールAを10重量部、カルボキシル基末端液
状ブタジエンアクリロニトリルゴム(ビーエフグッドリ
ッチケミカル社製、HycarCTBN1300×8)
10重量部、トリメチルシリル基で表面処理した微粒子
シリカ(デグサ社製アエロジルR812)6重量部を加
えニーダーで70℃にて1時間混練した。さらに、硬化
剤として4、4´ジアミノジフェニルスルホン28重量
部を加え60℃にて30分撹拌しエポキシ樹脂組成物を
調製した。樹脂を硬化させ破壊靱性値を測定したところ
1.5MPa・m1/2 であった。硬化樹脂のTgは17
0℃であった。硬化樹脂破断面の走査型電子顕微鏡によ
って、約1μmの平均粒径のドメインを有するミクロ相
分離構造の存在が確認できた。
(株)社製Ep828、エポキシ当量189)35重量
部、ビスフェノールA型固形エポキシ(油化シェルエポ
キシ(株)社製Ep1001、エポキシ当量467)4
5重量部、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン
(住友化学工業(株)社製ELM434)20重量部、
ビスフェノールAを10重量部、カルボキシル基末端液
状ブタジエンアクリロニトリルゴム(ビーエフグッドリ
ッチケミカル社製、HycarCTBN1300×8)
10重量部、トリメチルシリル基で表面処理した微粒子
シリカ(デグサ社製アエロジルR812)6重量部を加
えニーダーで70℃にて1時間混練した。さらに、硬化
剤として4、4´ジアミノジフェニルスルホン28重量
部を加え60℃にて30分撹拌しエポキシ樹脂組成物を
調製した。樹脂を硬化させ破壊靱性値を測定したところ
1.5MPa・m1/2 であった。硬化樹脂のTgは17
0℃であった。硬化樹脂破断面の走査型電子顕微鏡によ
って、約1μmの平均粒径のドメインを有するミクロ相
分離構造の存在が確認できた。
【0064】樹脂組成物を離型紙上に65℃でコーティ
ングし、樹脂目付が66g/m2 の樹脂フィルムを作製
した。この樹脂フィルムをプリプレグマシンにセット
し、実施例1と同様の東レ(株)製炭素繊維T700S
C−12Kからなる炭素繊維平織織物(目付190g/
m2 )の両面から樹脂含浸を行ないプリプレグを得た。
この時の含浸温度は100℃とした。作製されたプリプ
レグのカバーファクターは98.6%であった。
ングし、樹脂目付が66g/m2 の樹脂フィルムを作製
した。この樹脂フィルムをプリプレグマシンにセット
し、実施例1と同様の東レ(株)製炭素繊維T700S
C−12Kからなる炭素繊維平織織物(目付190g/
m2 )の両面から樹脂含浸を行ないプリプレグを得た。
この時の含浸温度は100℃とした。作製されたプリプ
レグのカバーファクターは98.6%であった。
【0065】実施例1と同様の手法にて得たハニカムサ
ンドイッチパネルについてASTMD1781に従いク
ライミングドラムピール試験を行ったところ、20.4
ポンド・インチ/3インチ幅の剥離強度を示した。
ンドイッチパネルについてASTMD1781に従いク
ライミングドラムピール試験を行ったところ、20.4
ポンド・インチ/3インチ幅の剥離強度を示した。
【0066】実施例4 炭素繊維織物をストランド引張強度3.53GPa、引
張弾性率230GPa、引張破断伸度1.5%、フック
ドロップ値160mmである東レ(株)製炭素繊維T3
00−3K(繊維数3000本、繊度1800デニー
ル)からなる炭素繊維平織織物(目付193g/m2 、
糸厚み0.13mm、糸幅/糸厚み比12.1)とした
他は実施例1と同様の手法にてプリプレグを得た。プリ
プレグのカバーファクターは95.4%であった。
張弾性率230GPa、引張破断伸度1.5%、フック
ドロップ値160mmである東レ(株)製炭素繊維T3
00−3K(繊維数3000本、繊度1800デニー
ル)からなる炭素繊維平織織物(目付193g/m2 、
糸厚み0.13mm、糸幅/糸厚み比12.1)とした
他は実施例1と同様の手法にてプリプレグを得た。プリ
プレグのカバーファクターは95.4%であった。
【0067】実施例1と同様の手法にて得たハニカムサ
ンドイッチパネルについてASTMD1781に従いク
ライミングドラムピール試験を行ったところ、15.2
ポンド・インチ/3インチ幅の剥離強度を示した。
ンドイッチパネルについてASTMD1781に従いク
ライミングドラムピール試験を行ったところ、15.2
ポンド・インチ/3インチ幅の剥離強度を示した。
【0068】
【発明の効果】本発明によれば、ハニカムサンドイッチ
パネルを成形した際に優れた自己接着性を有する上に、
スキンパネルの表面ポロシティ、ピット低減、平滑性に
優れ、内部ポロシティが少ないといった効果を奏し、各
種構造材料として極めて有効に実用することができる。
パネルを成形した際に優れた自己接着性を有する上に、
スキンパネルの表面ポロシティ、ピット低減、平滑性に
優れ、内部ポロシティが少ないといった効果を奏し、各
種構造材料として極めて有効に実用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI D03D 1/00 D03D 1/00 A
Claims (13)
- 【請求項1】少なくとも次の構成要素[A]、[B]か
らなり、カバーファクターが93%以上であることを特
徴とするクロスプリプレグ。 [A]強化繊維織物 [B]ASTM D 5045-91に基づいて測定される硬化後
の破壊靱性値K1Cが1.0MPa・m1/2 以上である熱
硬化性樹脂組成物 - 【請求項2】構成要素[A]が少なくとも炭素繊維およ
び/または黒鉛繊維を含有する強化繊維織物であること
を特徴とする請求項1記載のクロスプリプレグ。 - 【請求項3】強化繊維マルチフィラメント糸の糸厚みが
0.05〜0.2mm、糸幅/糸厚み比が30以上であ
る織物を構成要素[A]とすることを特徴とする請求項
1ないし2記載のクロスプリプレグ。 - 【請求項4】集束性がフックドロップ値で100〜10
00mmの範囲である扁平で実質的に撚りがないマルチ
フィラメント糸を織糸とする強化繊維織物を構成要素
[A]とすることを特徴とする請求項1ないし3記載の
クロスプリプレグ。 - 【請求項5】構成要素[A]が引張弾性率200GPa
以上である炭素繊維糸からなる強化繊維織物であること
を特徴とする請求項1ないし4記載のクロスプリプレ
グ。 - 【請求項6】炭素繊維マルチフィラメント糸を織糸と
し、織物目付が100〜320g/m2 である平織織物
を構成要素[A]とすることを特徴とする請求項1ない
し5記載のクロスプリプレグ。 - 【請求項7】構成要素[B]の硬化後のガラス転移温度
が160℃以上である熱硬化性樹脂組成物であることを
特徴とする請求項1ないし6記載のクロスプリプレグ。 - 【請求項8】構成要素[B]として少なくともエポキシ
樹脂および/またはフェノール樹脂を含有することを特
徴とする請求項1ないし7記載のクロスプリプレグ。 - 【請求項9】構成要素[B]として少なくともエポキシ
当量400以上のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を
含有することを特徴とする請求項1ないし8記載のクロ
スプリプレグ。 - 【請求項10】構成要素[B]が熱可塑性樹脂を含有す
る熱硬化性樹脂組成物であることを特徴とする請求項1
ないし9記載のクロスプリプレグ。 - 【請求項11】構成要素[B]がポリアミド、ポリエー
テル、ポリエステル、ポリイミド、ポリスルホンから選
ばれる少なくとも1つを含有する熱硬化性樹脂組成物で
あることを特徴とする請求項1ないし10記載のクロス
プリプレグ。 - 【請求項12】構成要素[B]の含有量が構成要素
[A]+[B]の全重量中33〜50重量%の範囲にあ
る請求項1ないし11記載のクロスプリプレグ。 - 【請求項13】請求項1ないし12に記載のクロスプリ
プレグを硬化せしめたものをスキンパネルとすることを
特徴とするハニカム構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9204309A JPH1143546A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | クロスプリプレグおよびハニカム構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9204309A JPH1143546A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | クロスプリプレグおよびハニカム構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143546A true JPH1143546A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16488357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9204309A Pending JPH1143546A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | クロスプリプレグおよびハニカム構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1143546A (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6440257B1 (en) | 2000-05-18 | 2002-08-27 | Hexcel Corporation | Self-adhesive prepreg face sheets for sandwich panels |
| US6508910B2 (en) | 2000-05-18 | 2003-01-21 | Hexcel Corporation | Self-adhesive prepreg face sheet for sandwich panels |
| WO2004048435A1 (ja) * | 2002-11-28 | 2004-06-10 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | プリプレグ用エポキシ樹脂、プリプレグ、繊維強化複合材料およびこれらの製造方法 |
| JP2006001964A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 熱可塑性樹脂成形品および熱可塑性樹脂組成物 |
| JP2007524533A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-08-30 | ユーロコプテール | 2つの異なる熱硬化性基材で予め含浸された構造 |
| WO2007125926A1 (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物 |
| JP2007537331A (ja) * | 2004-05-14 | 2007-12-20 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | 自己接着性プリプレグ |
| JP2009256833A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Toray Ind Inc | 炭素繊維および補強織物 |
| JP2010531244A (ja) * | 2007-04-17 | 2010-09-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 強化領域及び非強化領域を有する物品を製作する方法 |
| JP2011140596A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ハニカムサンドイッチパネル用エポキシ樹脂組成物、これを用いるハニカムサンドイッチパネル用プリプレグおよびハニカムサンドイッチパネル |
| EP2011826A4 (en) * | 2006-04-25 | 2012-02-29 | Yokohama Rubber Co Ltd | EPOXY RESIN COMPOSITION FOR FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIAL |
| EP2017296A4 (en) * | 2006-04-25 | 2012-02-29 | Yokohama Rubber Co Ltd | EPOXY RESIN COMPOSITION FOR FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIAL |
| JP2012082394A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-04-26 | Toray Ind Inc | 炭素繊維織物プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料 |
| US8679991B2 (en) | 2002-07-18 | 2014-03-25 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Prepreg, intermediate material for forming FRP, and method for production thereof and method for production of fiber-reinforced composite material |
| EP2596947A4 (en) * | 2010-07-21 | 2014-05-07 | Toray Industries | PREPREG, FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIAL AND METHOD FOR PREPARING THE PREPREGMENT |
| JP2016148050A (ja) * | 2010-06-14 | 2016-08-18 | ヘクセル コンポジッツ、リミテッド | 複合材料の改善 |
| JP2017005260A (ja) * | 2006-11-15 | 2017-01-05 | 日立化成株式会社 | 熱硬化性光反射用樹脂組成物およびその製造方法 |
| JP2017110104A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 味の素株式会社 | プリプレグ |
| WO2019107307A1 (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 横浜ゴム株式会社 | 繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物、プリプレグおよび繊維強化複合材料 |
| US10381533B2 (en) | 2006-11-15 | 2019-08-13 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Optical semiconductor element mounting substrate and optical semiconductor device using thermosetting resin composition for light reflection |
| JP2020139164A (ja) * | 2015-12-16 | 2020-09-03 | 味の素株式会社 | プリプレグ |
| WO2022004254A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 住友ベークライト株式会社 | サンドイッチパネル |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP9204309A patent/JPH1143546A/ja active Pending
Cited By (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6508910B2 (en) | 2000-05-18 | 2003-01-21 | Hexcel Corporation | Self-adhesive prepreg face sheet for sandwich panels |
| US6440257B1 (en) | 2000-05-18 | 2002-08-27 | Hexcel Corporation | Self-adhesive prepreg face sheets for sandwich panels |
| US8679991B2 (en) | 2002-07-18 | 2014-03-25 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Prepreg, intermediate material for forming FRP, and method for production thereof and method for production of fiber-reinforced composite material |
| US7959838B2 (en) | 2002-11-28 | 2011-06-14 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Epoxy resin for prepreg, prepreg, fiber-reinforced composite material and methods for production thereof |
| WO2004048435A1 (ja) * | 2002-11-28 | 2004-06-10 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | プリプレグ用エポキシ樹脂、プリプレグ、繊維強化複合材料およびこれらの製造方法 |
| US7591973B2 (en) | 2002-11-28 | 2009-09-22 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Method for producing a fiber-reinforced composite material plate |
| US8486518B2 (en) | 2002-11-28 | 2013-07-16 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Epoxy resin for prepreg, prepreg, and fiber-reinforced composite material and methods for production thereof |
| US8470435B2 (en) | 2002-11-28 | 2013-06-25 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Epdxy resin for prepreg, prepreg, fiber-reinforced composite material, and methods for production thereof |
| JP2007524533A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-08-30 | ユーロコプテール | 2つの異なる熱硬化性基材で予め含浸された構造 |
| JP2007537331A (ja) * | 2004-05-14 | 2007-12-20 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | 自己接着性プリプレグ |
| JP2006001964A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 熱可塑性樹脂成形品および熱可塑性樹脂組成物 |
| AU2007244332B2 (en) * | 2006-04-25 | 2010-08-05 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Epoxy resin composition for fiber-reinforced composite material |
| EP2011826A4 (en) * | 2006-04-25 | 2012-02-29 | Yokohama Rubber Co Ltd | EPOXY RESIN COMPOSITION FOR FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIAL |
| EP2017296A4 (en) * | 2006-04-25 | 2012-02-29 | Yokohama Rubber Co Ltd | EPOXY RESIN COMPOSITION FOR FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIAL |
| US8137786B2 (en) | 2006-04-25 | 2012-03-20 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Epoxy resin composition for fiber-reinforced composite material |
| WO2007125926A1 (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物 |
| JP2017005260A (ja) * | 2006-11-15 | 2017-01-05 | 日立化成株式会社 | 熱硬化性光反射用樹脂組成物およびその製造方法 |
| JP2017020036A (ja) * | 2006-11-15 | 2017-01-26 | 日立化成株式会社 | 熱硬化性光反射用樹脂組成物およびその製造方法 |
| US10381533B2 (en) | 2006-11-15 | 2019-08-13 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Optical semiconductor element mounting substrate and optical semiconductor device using thermosetting resin composition for light reflection |
| JP2010531244A (ja) * | 2007-04-17 | 2010-09-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 強化領域及び非強化領域を有する物品を製作する方法 |
| JP2009256833A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Toray Ind Inc | 炭素繊維および補強織物 |
| JP2011140596A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ハニカムサンドイッチパネル用エポキシ樹脂組成物、これを用いるハニカムサンドイッチパネル用プリプレグおよびハニカムサンドイッチパネル |
| JP2016148050A (ja) * | 2010-06-14 | 2016-08-18 | ヘクセル コンポジッツ、リミテッド | 複合材料の改善 |
| EP2596947A4 (en) * | 2010-07-21 | 2014-05-07 | Toray Industries | PREPREG, FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIAL AND METHOD FOR PREPARING THE PREPREGMENT |
| JP2012082394A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-04-26 | Toray Ind Inc | 炭素繊維織物プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料 |
| JP2017110104A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 味の素株式会社 | プリプレグ |
| CN107033515A (zh) * | 2015-12-16 | 2017-08-11 | 味之素株式会社 | 预浸料 |
| KR20170072152A (ko) * | 2015-12-16 | 2017-06-26 | 아지노모토 가부시키가이샤 | 프리프레그 |
| JP2020139164A (ja) * | 2015-12-16 | 2020-09-03 | 味の素株式会社 | プリプレグ |
| CN107033515B (zh) * | 2015-12-16 | 2021-03-16 | 味之素株式会社 | 预浸料 |
| TWI772276B (zh) * | 2015-12-16 | 2022-08-01 | 日商味之素股份有限公司 | 預浸材 |
| WO2019107307A1 (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 横浜ゴム株式会社 | 繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物、プリプレグおよび繊維強化複合材料 |
| JP2019099600A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | 横浜ゴム株式会社 | 繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物、プリプレグおよび繊維強化複合材料 |
| US11434361B2 (en) | 2017-11-28 | 2022-09-06 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Epoxy resin composition for fiber-reinforced composite material, prepreg and fiber-reinforced composite material |
| WO2022004254A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 住友ベークライト株式会社 | サンドイッチパネル |
| JPWO2022004254A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3661194B2 (ja) | 織物プリプレグおよびハニカムサンドイッチパネル | |
| JPH1143546A (ja) | クロスプリプレグおよびハニカム構造体 | |
| JP3648743B2 (ja) | 「繊維強化複合材料用樹脂組成物とその製造方法、プリプレグ、繊維強化複合材料、ハニカム構造体」 | |
| JPWO1999002586A1 (ja) | 織物プリプレグおよびハニカムサンドイッチパネル | |
| US6596373B1 (en) | Epoxy resin composition for fiber-reinforced composite material prepreg, and fiber-reinforced composite material | |
| JPWO1997028210A1 (ja) | 繊維強化複合材料用樹脂組成物とその製造方法、プリプレグ、繊維強化複合材料、ハニカム構造体 | |
| US20080160860A1 (en) | Epoxy Resin Composition for Fiber-Reinforced Composite Material, Prepreg, and Fiber-Reinforced Composite Material | |
| CN101313106A (zh) | 碳纤维束、预成型料及碳纤维强化复合材料 | |
| JPH10330513A (ja) | プリプレグ及び繊維強化複合材料 | |
| JP6056517B2 (ja) | サイジング剤塗布炭素繊維、サイジング剤塗布炭素繊維の製造方法、およびプリプレグならびに炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物 | |
| CA2566447A1 (en) | Self-adhesive prepreg | |
| JP2012149237A (ja) | 熱硬化性樹脂組成物、プリプレグ、および繊維強化複合材料 | |
| JPS60260621A (ja) | 成形材料用樹脂組成物 | |
| CN100506908C (zh) | 纤维增强复合材料用环氧树脂组合物、预浸料坯和纤维增强复合材料 | |
| JP2007217665A (ja) | プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料 | |
| JPH045056B2 (ja) | ||
| JP2006265458A (ja) | プリプレグ用樹脂組成物およびプリプレグ | |
| JP2000238154A (ja) | ハニカムサンドイッチパネル | |
| JP4655329B2 (ja) | 一方向プリプレグおよび繊維強化複合材料 | |
| JP2000017090A (ja) | プリプレグおよび繊維強化複合材料 | |
| JP3483684B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JP2006198920A (ja) | ハニカムコキュア用プリプレグ、ハニカム積層複合材およびそれらの製造方法 | |
| JP2008174610A (ja) | 耐衝撃性プリプレグ及びその製造方法 | |
| JP2000239417A (ja) | 織物プリプレグ及び繊維強化複合材料 | |
| JPH068341B2 (ja) | プリプレグ用エポキシ樹脂組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050329 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050510 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050707 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050809 |