JP2015078310A - Prepreg - Google Patents

Prepreg Download PDF

Info

Publication number
JP2015078310A
JP2015078310A JP2013216579A JP2013216579A JP2015078310A JP 2015078310 A JP2015078310 A JP 2015078310A JP 2013216579 A JP2013216579 A JP 2013216579A JP 2013216579 A JP2013216579 A JP 2013216579A JP 2015078310 A JP2015078310 A JP 2015078310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
manufactured
prepreg
matrix resin
yarns
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
Application number
JP2013216579A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
正洋 市野
Masahiro Ichino
正洋 市野
金子 学
Manabu Kaneko
学 金子
拓也 寺西
Takuya Teranishi
拓也 寺西
尚平 森
Shohei Mori
尚平 森
将輝 楠美
Masaki KUSUMI
将輝 楠美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP2013216579A priority Critical patent/JP2015078310A/en
Publication of JP2015078310A publication Critical patent/JP2015078310A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

【課題】 マトリックス樹脂組成物の含浸性が良好で、成形時にはマトリックス樹脂が高いフローを発現し、成形物の厚みが増すことによる成形物の強度低下を抑えて力学特性に優れる複合材料を生産性よく得る。【解決手段】 単繊維の繊度が1.2〜2.4dtexである炭素繊維からなるトウ状の炭素繊維糸条が、複数本で互いに並列に配列されてなるシートと、前記シートの片面或いは両面に前記炭素繊維糸条と異なる角度をもって配置した補助糸からなる強化繊維基材、または、同様のシートの複数枚がそれぞれのシートの配列方向が異なる角度をもって積層され、ステッチ糸で一体化された強化繊維ステッチ基材に、熱硬化性マトリックス樹脂組成物を含浸してなるプリプレグ。【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To produce a composite material having excellent mechanical properties by having a good impregnation property of a matrix resin composition, exhibiting a high flow of the matrix resin at the time of molding, and suppressing a decrease in strength of the molded product due to an increase in the thickness of the molded product. Get well. SOLUTION: A sheet in which a plurality of tow-like carbon fiber yarns made of carbon fibers having a single fiber fineness of 1.2 to 2.4 dtex are arranged in parallel to each other, and one or both sides of the sheet Reinforced fiber base material composed of auxiliary yarns arranged at an angle different from that of the carbon fiber yarns, or a plurality of similar sheets were laminated with angles different from each other in the arrangement direction of the respective sheets, and integrated with stitch yarns A prepreg obtained by impregnating a reinforcing fiber stitch base material with a thermosetting matrix resin composition. [Selection figure] None

Description

本発明は、炭素繊維プリプレグに関する。本発明は、特に、大型成形物に適した取扱い性と、優れた強度発現性を有する炭素繊維プリプレグに関する。   The present invention relates to a carbon fiber prepreg. The present invention particularly relates to a carbon fiber prepreg having handleability suitable for a large molded article and excellent strength development.

炭素繊維は、高い比強度および比弾性率を有するため、この炭素繊維を強化繊維としてマトリックス樹脂を含浸させた繊維強化複合材料は、優れた力学特性および軽量性に優れることから、スポーツ用途や航空・宇宙用途に加え、自動車や土木・建築、圧力容器および風車ブレードなどの一般産業用途にも幅広く展開されつつあり、更なる高性能化の要請が高い。特に近年では繊維強化複合材料の大型の構造部材への適用が進められ、繊維強化複合材料による部材設計技術の進歩や、部材点数削減による製造コスト削減の要望とそれに応える一体成形技術進歩から、成形体の大型化の傾向が一層強くなってきている。 Since carbon fibers have high specific strength and specific elastic modulus, fiber reinforced composite materials impregnated with a matrix resin using the carbon fibers as reinforcing fibers have excellent mechanical properties and light weight. -In addition to space applications, it is being widely deployed in general industrial applications such as automobiles, civil engineering / architecture, pressure vessels, and windmill blades, and there is a strong demand for higher performance. In particular, the application of fiber reinforced composite materials to large structural members has been promoted in recent years. From the progress of member design technology using fiber reinforced composite materials, the demand for manufacturing cost reduction by reducing the number of members and the progress of integrated molding technology to meet the demand, molding The trend of increasing body size is becoming stronger.

繊維強化複合材料の成形法として、強化用繊維に主として熱硬化性樹脂のマトリックス樹脂を含浸してなるプリプレグを用いる手法がある。繊維強化複合材料の成形は、プリプレグを積層した後にこれを加熱あるいは加熱・加圧して、マトリックス樹脂である熱硬化性樹脂を硬化させることによって行われる。プリプレグを用いる手法は、繊維の強度利用率でVaRTM法などと比較して優れている為に、一般産業用途でもこのプリプレグが多く用いられている。 As a method for forming a fiber-reinforced composite material, there is a method using a prepreg formed by impregnating reinforcing fibers mainly with a matrix resin of a thermosetting resin. The fiber reinforced composite material is formed by laminating a prepreg and then heating or heating / pressing the prepreg to cure a thermosetting resin that is a matrix resin. The technique using a prepreg is superior to the VaRTM method and the like in terms of the strength utilization rate of the fiber. Therefore, this prepreg is often used in general industrial applications.

大型成形物を成形する際は、一般にマトリックス樹脂が高フローであることが望まれる。マトリックス樹脂が低フローであると成形体中のボイドが発生しやすい。しかし、マトリックス樹脂が高フローであるとボイドは低減するが繊維の微小蛇行(micro undulation)が生じ、大型成形物での機械物性が低下する。大型成形物での機械物性は厚み依存性が大きく、成形物の厚みが増すと圧縮強度が低下する傾向がある。特許文献1及び2は、マトリックス樹脂を低フローにすることで諸物性の低下を防ぐことを提案しているが、この技術を大型成形物の成形に適用すると、ボイド等の欠陥が生じる点が問題である。 When molding a large molded article, it is generally desired that the matrix resin has a high flow. If the matrix resin has a low flow, voids in the molded body are likely to occur. However, when the matrix resin has a high flow, voids are reduced, but microundulation of fibers occurs, and mechanical properties of a large-sized molded product are deteriorated. The mechanical properties of large molded products are highly dependent on thickness, and the compression strength tends to decrease as the thickness of the molded products increases. Patent Documents 1 and 2 propose to prevent deterioration of physical properties by making the matrix resin low flow. However, when this technology is applied to molding a large molded product, defects such as voids are generated. It is a problem.

プリプレグには、強化繊維として連続する繊維を一方向に引き揃えた一方向材(UD材)や織物、編物、及び不織布等が用いられる。中でも、UD材プリプレグは繊維方向に沿った強度や弾性率が高く、航空機、船舶、風車などの構造材に用いられることが多い。一方で、織物プリプレグは複雑な曲面を有する形状の賦形性や意匠性に優れ、また単独で縦横だけでなく中間の方向に対してもある程度の強度を発現することから広く適用されている。ところが、通常の織物は強化繊維糸条をたてよこ二方向に配した織組織を有するため、経糸と緯糸の交錯点で強化繊維糸条に屈曲(クリンプ)が発生するが、このクリンプにより強化繊維の真直性が低下するため、一般的に織物プリプレグを使用した場合はUD材プリプレグを使用した場合と比べ力学特性が劣る傾向にあった。 As the prepreg, a unidirectional material (UD material) in which continuous fibers are aligned in one direction as a reinforcing fiber, a woven fabric, a knitted fabric, a non-woven fabric, or the like is used. Among them, the UD material prepreg has high strength and elastic modulus along the fiber direction, and is often used for structural materials such as aircraft, ships and windmills. On the other hand, textile prepregs are widely applied because they are excellent in formability and design of shapes having complicated curved surfaces, and exhibit a certain degree of strength not only in the vertical and horizontal directions but also in the middle direction. However, since a normal woven fabric has a woven structure in which reinforcing fiber yarns are arranged in two directions, warping and weft yarns are bent (crimped) at the intersection of warp and weft yarns. Since the straightness of the fiber is lowered, generally, when the woven prepreg is used, the mechanical properties tend to be inferior compared with the case where the UD material prepreg is used.

強化繊維糸条のクリンプを少なくする手立てとして、織糸同士の交錯点を少なくした朱子織組織がある。この組織にすることにより織糸のクリンプを少なくすることができ、高い強度発現が見込めるが、この織物はプリプレグ製造時の張力による形態の崩れが発生しやすく、織組織に表裏の違いがあるので成形品に樹脂の硬化収縮による反りが発生するという問題がある。 As a means of reducing the crimps of reinforcing fiber yarns, there is a satin weave structure in which the number of crossing points between yarns is reduced. With this structure, crimping of the weaving yarn can be reduced and high strength can be expected, but this fabric is prone to deformation due to tension during prepreg production, and there is a difference between the front and back of the woven structure. There is a problem that warpage due to curing shrinkage of the resin occurs in the molded product.

このような問題を解決する一手段として、一方向に平行に配列された強化繊維群の複数層が互いに異なる角度で積層された状態でステッチ糸により一体化されたNCF(Non−crimp fabric)の使用が注目されている。NCFは、強化繊維のクリンプを低減し、得られる繊維強化複合材料の力学特性を向上できるとともに、一枚で疑似等方などの積層構造を有するものが製造できるため、バイアス方向に強化されたプリプレグの切断作業や、積層作業も必要としない点で、織物や編物に比べて繊維強化複合材料の低コスト化が実現できる基材として期待されている。 As one means for solving such a problem, NCF (Non-crimp fabric) made by stitch yarns in a state where a plurality of layers of reinforcing fiber groups arranged in parallel in one direction are laminated at different angles. The use is drawing attention. NCF can reduce the crimp of reinforced fibers, improve the mechanical properties of the resulting fiber reinforced composite material, and can produce prepregs that have a laminated structure such as quasi-isotropy in a single sheet. Therefore, it is expected to be a base material that can realize cost reduction of the fiber reinforced composite material as compared with woven fabrics and knitted fabrics.

特許文献3には、トウ状の炭素繊維糸の複数本が互いに並列に配列されてなる複数枚のシートが、それぞれのシートの炭素繊維の配列方向が、基準とする方向に対して異なる角度をもって積層された状態で、ステッチ糸で一体化された多軸ステッチ基材に関する技術が記載されており、この基材とマトリックス樹脂とから、安価で補強繊維である炭素繊維が均一に分散している強化繊維複合材料が得られるとしている。しかしながら、炭素繊維が交錯して構成される多軸ステッチ基材や織物などの強化繊維基材においては、交錯点における繊維同士の摩擦が強化繊維基材の均一性に大きく影響しており、交錯点での滑りが悪かったり、不均一だったりすると、目開きや厚み斑といった欠陥が生じる問題がある。 In Patent Document 3, a plurality of sheets in which a plurality of tow-shaped carbon fiber yarns are arranged in parallel with each other, the carbon fiber arrangement direction of each sheet has an angle different from the reference direction. A technique related to a multi-axis stitch base material integrated with stitch yarns in a laminated state is described, and carbon fibers that are inexpensive and reinforcing fibers are uniformly dispersed from this base material and matrix resin. It is said that a reinforced fiber composite material can be obtained. However, in reinforcing fiber base materials such as multi-axis stitch base materials and woven fabrics composed of carbon fibers interlaced, the friction between the fibers at the crossing point greatly affects the uniformity of the reinforcing fiber base materials. If the slip at the point is bad or non-uniform, there is a problem that defects such as opening of the eyes and uneven thickness occur.

特開平1−161040号広報JP-A-1-161040 特開平2−169658号広報JP-A-2-169658 特許第4534409号公報Japanese Patent No. 4534409

本発明は、トウ状の炭素繊維糸条が複数本で互いに並列に配列されてなるシートと、前記シートの片面或いは両面に前記炭素繊維糸条と異なる角度をもって配置された補助糸からなる強化繊維基材にマトリックス樹脂を含浸してなるプリプレグ、或いは、トウ状の炭素繊維糸条の複数本が互いに並列に配列されてなるシートの複数枚が、それぞれのシートに含まれる炭素繊維糸条の配列方向が互いに異なる角度をもって積層された状態で、ステッチ糸で一体化された強化繊維ステッチ基材にマトリックス樹脂を含浸してなるプリプレグを提供することにある。また、マトリックス樹脂の含浸性が良好で、成形時にはマトリックス樹脂が高いフロー性を発現し、成形物の厚みが増すことによる成形物の強度低下を抑えて力学特性に優れる繊維強化複合材料を生産性よく得られるプリプレグを提供することにある。さらに、基材のコシ、形態安定性、賦型性、積層する際のタック性等の取扱い性に優れ、基材のでこぼこが無い優れた外観を有するプリプレグを提供することにある。 The present invention provides a reinforcing fiber comprising a sheet in which a plurality of tow-like carbon fiber yarns are arranged in parallel to each other, and auxiliary yarns arranged on one or both sides of the sheet at an angle different from that of the carbon fiber yarn. A prepreg formed by impregnating a matrix resin into a base material, or a plurality of sheets of tow-like carbon fiber yarns arranged in parallel with each other, an arrangement of carbon fiber yarns included in each sheet An object of the present invention is to provide a prepreg formed by impregnating a matrix resin into a reinforcing fiber stitch base material integrated with stitch yarns in a state where the directions are laminated at different angles. In addition, the matrix resin has good impregnation, the matrix resin exhibits high flowability during molding, and the reduction in strength of the molded product due to the increase in the thickness of the molded product is suppressed. The object is to provide a well-obtained prepreg. It is another object of the present invention to provide a prepreg that has excellent handling properties such as stiffness, shape stability, formability, and tackiness when laminated, and has an excellent appearance with no irregularities in the substrate.

本発明の第1の要旨は、単繊維の繊度が1.2〜2.4dtexである炭素繊維からなるトウ状の炭素繊維糸条が、複数本で互いに並列に配列されてなるシートと、前記シートの片面或いは両面に前記炭素繊維糸条と異なる角度をもって配置された補助糸からなる強化繊維基材に熱硬化性マトリックス樹脂組成物を含浸してなるプリプレグである。
また、本発明の第2の要旨は、単繊維の繊度が1.2〜2.4dtexである炭素繊維からなるトウ状の炭素繊維糸条が、複数本で互いに並列に配列されてなるシートを複数枚含み、それぞれのシートに含まれる炭素繊維糸条の配列方向が互いに異なる角度をもって積層され、ステッチ糸で一体化された強化繊維ステッチ基材に熱硬化性マトリックス樹脂組成物を含浸してなるプリプレグである。
The first gist of the present invention is a sheet in which a plurality of tow-like carbon fiber yarns composed of carbon fibers having a single fiber fineness of 1.2 to 2.4 dtex are arranged in parallel with each other; It is a prepreg formed by impregnating a thermosetting matrix resin composition into a reinforcing fiber base composed of auxiliary yarns arranged on one side or both sides of a sheet at an angle different from that of the carbon fiber yarn.
The second gist of the present invention is a sheet in which a plurality of tow-like carbon fiber yarns made of carbon fibers having a single fiber fineness of 1.2 to 2.4 dtex are arranged in parallel to each other. A plurality of carbon fiber yarns included in each sheet are laminated at different angles from each other, and a reinforcing fiber stitch base material integrated with stitch yarns is impregnated with a thermosetting matrix resin composition. It is a prepreg.

本発明によれば、マトリクス樹脂の含浸性が良好で、成形時にはマトリックス樹脂が高いフロー性を発現し、成形物の厚みが増すことによる成形物の強度低下を抑えて力学特性に優れる繊維強化複合材料を生産性よく得られる。また、基材のコシ、形態安定性、賦型性、積層する際のタック性等の取扱い性に優れ、基材のでこぼこが無い優れた外観を有するプリプレグが得られる。 According to the present invention, the fiber-reinforced composite has excellent mechanical properties, with excellent matrix resin impregnation, high flowability of the matrix resin during molding, and reduced strength reduction of the molded product due to an increase in the thickness of the molded product. Materials can be obtained with good productivity. Moreover, it is excellent in handling properties such as stiffness, shape stability, moldability, tackiness at the time of lamination, and the like, and a prepreg having an excellent appearance with no irregularities in the substrate can be obtained.

本発明のプリプレグは、単繊維の繊度が1.2〜2.4dtexである炭素繊維からなるトウ状の炭素繊維糸条が、複数本で互いに並列に配列されてなるシートと、前記シートの片面或いは両面に前記炭素繊維糸条と異なる角度をもって配置した補助糸からなる強化繊維基材に熱硬化性マトリックス樹脂組成物を含浸してなるプリプレグであることが好ましい。または、単繊維の繊度が1.2〜2.4dtexである炭素繊維からなるトウ状の炭素繊維糸条が、複数本で互いに並列に配列されてなるシートを複数枚含み、それぞれのシートに含まれる炭素繊維糸条の配列方向が互いに異なる角度をもって積層され、ステッチ糸で一体化された強化繊維ステッチ基材に熱硬化性マトリックス樹脂組成物を含浸してなるプリプレグであることが好ましい。 The prepreg of the present invention includes a sheet in which a plurality of tow-like carbon fiber yarns made of carbon fibers having a single fiber fineness of 1.2 to 2.4 dtex are arranged in parallel to each other, and one side of the sheet Or it is preferable that it is a prepreg which impregnates the thermosetting matrix resin composition in the reinforced fiber base material which consists of an auxiliary | assistant thread | yarn arrange | positioned on the both sides with the angle different from the said carbon fiber yarn. Or, a plurality of sheets of tow-like carbon fiber yarns made of carbon fibers having a single fiber fineness of 1.2 to 2.4 dtex are arranged in parallel with each other, and included in each sheet The carbon fiber yarn is preferably a prepreg formed by impregnating a reinforcing fiber stitch base material, which is laminated at different angles with each other, and integrated with stitch yarns, with a thermosetting matrix resin composition.

本発明のプリプレグは、プリプレグに用いる強化繊維が、その単繊維の繊維軸に垂直な断面の形状の真円度が0.7以上、0.9以下である炭素繊維であることが好ましい。   In the prepreg of the present invention, it is preferable that the reinforcing fiber used for the prepreg is a carbon fiber having a roundness of 0.7 to 0.9 in a cross-sectional shape perpendicular to the fiber axis of the single fiber.

本発明のプリプレグは、プリプレグに用いる強化繊維が、その単繊維の繊維軸に垂直な断面の形状の直径Diが8μm以上、20μm以下である炭素繊維であることが好ましい。 In the prepreg of the present invention, the reinforcing fiber used in the prepreg is preferably a carbon fiber having a diameter Di of a cross section perpendicular to the fiber axis of the single fiber of 8 μm or more and 20 μm or less.

本発明のプリプレグは、熱硬化性マトリックス樹脂組成物がエポキシ樹脂組成物である炭素繊維プリプレグであることが好ましい。 The prepreg of the present invention is preferably a carbon fiber prepreg in which the thermosetting matrix resin composition is an epoxy resin composition.

本発明のプリプレグは、強化繊維と熱硬化性マトリックス樹脂組成物と、ステッチ糸あるいは補助糸よりなる。 The prepreg of the present invention comprises reinforcing fibers, a thermosetting matrix resin composition, and stitch yarns or auxiliary yarns.

(強化繊維)
本発明のプリプレグの炭素繊維は特には限定されないが、PAN(ポリアクリロニトリル)系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維が用いられる。望ましくはPAN系炭素繊維である。炭素繊維は、1種類を使用しても良いし、複数種類を単一プリプレグ中で使用しても良い。
(Reinforced fiber)
The carbon fiber of the prepreg of the present invention is not particularly limited, but PAN (polyacrylonitrile) carbon fiber and pitch carbon fiber are used. Desirably, PAN-based carbon fiber is used. One type of carbon fiber may be used, or a plurality of types may be used in a single prepreg.

本発明のプリプレグを構成する強化繊維は平均単繊維繊度が1.0dtex以上の炭素繊維である。平均単繊維繊度が1.0dtex未満の場合はマトリックス樹脂組成物の含浸状態が悪くなるので本発明には用いられない。平均単繊維繊度が1.2dtex以上である場合には含浸状態が更に良好となるので好ましい。   The reinforcing fibers constituting the prepreg of the present invention are carbon fibers having an average single fiber fineness of 1.0 dtex or more. When the average single fiber fineness is less than 1.0 dtex, the impregnated state of the matrix resin composition is deteriorated, so that it is not used in the present invention. When the average single fiber fineness is 1.2 dtex or more, the impregnation state is further improved, which is preferable.

また、平均単繊維繊度が1.0dtex未満の場合は、大型成形物を成形する際に生じる樹脂フローの影響で強化繊維の真直性が失われ、成型物の強度が低いものとなり得るために本発明には用いられない。平均単繊維繊度が1.2dtex以上である場合には、大型成形物成形時の樹脂フローが多くても繊維の真直性が保たれるため、強度の高い成型物が得られるので好ましい。 Further, when the average single fiber fineness is less than 1.0 dtex, the straightness of the reinforcing fiber is lost due to the influence of the resin flow generated when molding a large molded product, and the strength of the molded product can be low. It is not used in the invention. When the average single fiber fineness is 1.2 dtex or more, since the straightness of the fiber is maintained even if the resin flow at the time of molding a large-sized molded product is large, a molded product with high strength can be obtained.

また、本発明の炭素繊維プリプレグを構成する強化繊維は平均単繊維繊度が2.4dtex以下である。平均単繊維繊度が2.4dtexを超えるものは、繊維の強度や弾性率が低い傾向がある。従って本発明には平均単繊維繊度が2.4dtex以下のものを用いる。   Further, the reinforcing fibers constituting the carbon fiber prepreg of the present invention have an average single fiber fineness of 2.4 dtex or less. When the average single fiber fineness exceeds 2.4 dtex, the strength and elastic modulus of the fiber tend to be low. Accordingly, in the present invention, those having an average single fiber fineness of 2.4 dtex or less are used.

平均単繊維繊度が1.0dtex未満の炭素繊維を用いた強化繊維の目付けが300g/mのプリプレグを厚み約10mmの成型平板となるように積層し成形した繊維強化複合材料と、厚み約20mmの成型平板となるように積層し成形した強化繊維複合材の圧縮強度を比較すると、厚み約20mmの成形体では厚み約10mmの成形体に比べて低い物性が確認されるが、平均単繊維繊度が1.0dtex以上の炭素繊維を用いたプリプレグの場合、厚み約20mmの成形体と厚み約10mmの成形体の物性の違いは殆ど見られない。 A fiber reinforced composite material obtained by laminating a prepreg having a basis weight of 300 g / m 2 of a reinforcing fiber using carbon fibers having an average single fiber fineness of less than 1.0 dtex to form a molded flat plate having a thickness of about 10 mm, and a thickness of about 20 mm. Comparing the compressive strength of the reinforced fiber composites laminated and molded so as to form a molded flat plate, the properties of the molded body having a thickness of about 20 mm are lower than those of the molded body having a thickness of about 10 mm. In the case of a prepreg using a carbon fiber having a thickness of 1.0 dtex or more, there is almost no difference in physical properties between a molded body having a thickness of about 20 mm and a molded body having a thickness of about 10 mm.

また、平均単繊維繊度が1.0dtex未満の炭素繊維からなる強化繊維基材に樹脂粘度が比較的低いマトリクス樹脂を含浸して得られるプリプレグの場合、強化繊維基材の目付けが150g/m、300g/m、600g/mのプリプレグを厚み約10mmの成型平板となるように積層し成形した繊維強化複合材料では、強化繊維基材の目付けが大きくなるに従い低い強度を示す傾向があるが、平均単繊維繊度が1.0dtex以上の炭素繊維を用いたプリプレグの場合、強化繊維基材の目付けが大きくても強度の違いは殆ど見られない。 In the case of a prepreg obtained by impregnating a matrix resin having a relatively low resin viscosity into a reinforcing fiber base made of carbon fibers having an average single fiber fineness of less than 1.0 dtex, the basis weight of the reinforcing fiber base is 150 g / m 2. , 300 g / m 2 , 600 g / m 2 prepreg laminated and molded to form a molded flat plate having a thickness of about 10 mm, tend to show lower strength as the basis weight of the reinforcing fiber base increases However, in the case of a prepreg using carbon fibers having an average single fiber fineness of 1.0 dtex or more, there is almost no difference in strength even if the basis weight of the reinforcing fiber base is large.

また、炭素繊維糸条は、その単繊維の繊維軸に垂直な断面の形状の真円度が0.7以上0.9以下であることが望ましい。真円度が0.7以上0.9以下であれば、繊維強化複合材料の炭素繊維の含有率を高くすることが可能となり、その機械物性を高いものとすることができる。ここで、真円度とは下記式(I)にて求められる値であって、Sは単繊維の繊維軸に垂直な断面をSEM観察し画像解析することにより得られる単繊維の断面積であり、Lは同様にして得られる単繊維の断面の周長の長さである。
真円度 = 4πS/L (I)
Further, the carbon fiber yarns preferably have a roundness of a cross-sectional shape perpendicular to the fiber axis of the single fiber of 0.7 to 0.9. When the roundness is 0.7 or more and 0.9 or less, the carbon fiber content of the fiber-reinforced composite material can be increased, and the mechanical properties can be improved. Here, the roundness is a value obtained by the following formula (I), and S is a cross-sectional area of a single fiber obtained by SEM observation and image analysis of a cross section perpendicular to the fiber axis of the single fiber. Yes, L is the length of the circumference of the cross section of the single fiber obtained in the same manner.
Roundness = 4πS / L 2 (I)

前記炭素繊維糸条の単繊維は、その表面に長手方向に延びる溝状のでこぼこを複数有し、該単繊維の周長さ2μmの範囲での最高部と最低部の高低差が10〜80nmであることが望ましい。前記高低差が10nmより小さいとマトリックス樹脂組成物の含浸性を悪化させる可能性があり、本発明の効果を低減させてしまう。また、前記高低差が80nmより大きいと炭素繊維糸条の収束性を低下させる傾向があり、繊維強化複合材料の力学特性を低下させる可能性がある。 The single fiber of the carbon fiber yarn has a plurality of groove-shaped bumps extending in the longitudinal direction on the surface, and the height difference between the highest part and the lowest part in the range of the peripheral length of the single fiber is 2 to 80 nm. It is desirable that If the height difference is smaller than 10 nm, the impregnation property of the matrix resin composition may be deteriorated, and the effect of the present invention is reduced. Further, if the height difference is larger than 80 nm, the convergence property of the carbon fiber yarn tends to be lowered, and the mechanical properties of the fiber-reinforced composite material may be lowered.

本発明のプリプレグに用いられる強化繊維は、その単繊維の繊維軸に垂直な断面の形状の直径Diが8μm以上であることが好ましい。プリプレグ製造において、マトリックス樹脂組成物の含浸および成形時のフローは、樹脂が単繊維間の空隙を通過することで起こるため、単繊維同士が形成する空隙の大きさが含浸性および樹脂フローに影響を与える。直径Diが8μm未満の場合には、単繊維間の空隙が小さくなることで含浸性が低下し、含浸状態の悪いプリプレグとなってしまう。直径Diが9μm以上の場合には含浸性が更に良好となるので更に好ましく、10μm以上の場合は特に好ましい。   The reinforcing fiber used in the prepreg of the present invention preferably has a diameter Di of a cross section perpendicular to the fiber axis of the single fiber of 8 μm or more. In prepreg production, the flow during impregnation and molding of the matrix resin composition occurs when the resin passes through the voids between the single fibers, so the size of the voids formed by the single fibers affects the impregnation and resin flow. give. When the diameter Di is less than 8 μm, the gap between the single fibers is reduced, so that the impregnation property is lowered and the prepreg is poorly impregnated. When the diameter Di is 9 μm or more, the impregnation property is further improved, which is further preferable. When the diameter Di is 10 μm or more, it is particularly preferable.

また単繊維の直径Diは20μm以下が好ましい。前述の様に、単繊維の直径が大きくなると強化繊維の強度が低いものに限られるという問題がある。なお、本発明に言う単繊維の直径Diとは単繊維の繊維軸に垂直な断面の形状をSEM観察して画像解析することにより得られる繊維断面の長径(最大フェレ径)である。 Further, the diameter Di of the single fiber is preferably 20 μm or less. As described above, when the diameter of the single fiber is increased, there is a problem that the strength of the reinforcing fiber is limited to a low one. In addition, the diameter Di of the single fiber said to this invention is the long diameter (maximum ferret diameter) of the fiber cross section obtained by SEM observation and image-analyzing the shape of a cross section perpendicular | vertical to the fiber axis of a single fiber.

(強化繊維基材)
本発明のプリプレグには、トウ状の炭素繊維糸条の複数本が互いに並列に配列されてなるシートを補助糸で解れないようにした強化繊維基材、または、前記シートの複数枚を所望の角度に積層した状態でステッチ糸により一体化した強化繊維ステッチ基材を用いる。
(Reinforced fiber substrate)
In the prepreg of the present invention, a reinforcing fiber substrate in which a sheet in which a plurality of tow-like carbon fiber yarns are arranged in parallel to each other is prevented from being unwound by an auxiliary yarn, or a plurality of the sheets is desired. A reinforcing fiber stitch base material integrated with stitch yarn in a state of being laminated at an angle is used.

強化繊維ステッチ基材を構成する前記シートの積層角度は任意の角度を選ぶ事ができ、シートに含まれる炭素繊維糸条の配列方向が、例えば、強化繊維ステッチ基材が連続する方向を基準として0°、±30°、±45°、±60°、90°の中から選ぶことができる。また、積層後に各シートがなす角度は、強化繊維ステッチ基材が連続する方向を基準に対称となっていることが好ましい。   The lamination angle of the sheet constituting the reinforcing fiber stitch base material can be selected at any angle, and the arrangement direction of the carbon fiber yarns included in the sheet is, for example, based on the direction in which the reinforcing fiber stitch base material continues. It can be selected from 0 °, ± 30 °, ± 45 °, ± 60 °, and 90 °. Moreover, it is preferable that the angle which each sheet | seat makes after lamination | stacking becomes symmetrical on the basis of the direction where a reinforced fiber stitch base material continues.

<補助糸またはステッチ糸>
本発明に用いる強化繊維基材または強化繊維ステッチ基材に使用する補助糸またはステッチ糸は、いずれの材質でも良く、例えばポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂からなる糸や、ビニロン繊維、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などから選ぶことができ、例えば、ガラス繊維に低融点樹脂繊維を引き揃えやカバリングしたりするなどした複合糸であってもよい。
<Auxiliary yarn or stitch yarn>
The auxiliary yarn or stitch yarn used for the reinforcing fiber base or the reinforcing fiber stitch base used in the present invention may be any material, for example, a yarn made of polyester resin, polyamide resin, polyolefin resin, vinylon fiber, Carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and the like can be selected. For example, a composite yarn in which low melting point resin fibers are aligned and covered with glass fibers may be used.

本発明に用いる強化繊維基材または強化繊維ステッチ基材には必要に応じて樹脂のパウダーを分散して加熱、融着させたり、ポリエステル、ポリアミドなどの樹脂繊維からなるグリッドを配して加熱、融着させたりすることにより希望の形態維持性やドレープ性を付与することができる。
本発明に用いる強化繊維基材または強化繊維ステッチ基材は織機ではなく、ドイツのLIBA社やKarl Mayer社などが製造する多軸緯糸挿入型の編み機を使用して製造することができる。
In the reinforcing fiber base or reinforcing fiber stitch base used in the present invention, resin powder is dispersed and heated, if necessary, and fused, or a grid made of resin fibers such as polyester and polyamide is arranged and heated. By fusing, desired shape maintenance property and drape property can be imparted.
The reinforcing fiber base or the reinforcing fiber stitch base used in the present invention can be manufactured by using a multi-axis weft insertion type knitting machine manufactured by LIBA, Karl Mayer, etc. of Germany, not a loom.

一方、平織り、綾織り、朱子織りなどの織物には、経糸と緯糸が交差する交錯点に屈曲(crimp)が存在し、繊維強化複合材料となった後、その屈曲に起因する応力集中などにより繊維強化複合材料の物性を低下させてしまうことが、NCFが優位となる理由である。経糸に対してかなり目付けの小さい緯糸を一定ピッチで打ち込んだ、例えば600g/m2の経糸に225dtexのガラス繊維を約3mmピッチで打ち込んだ簾状の一方向性織物は経糸の屈曲が殆ど無い状態で製織することができる。本発明に用いることができる強化繊維基材には、このような、強化繊維に屈曲の無い一方向性織物も含まれる。 On the other hand, woven fabrics such as plain weave, twill weave and satin weave have a crimp at the intersection where warp and weft intersect, and after becoming a fiber reinforced composite material, due to stress concentration caused by the bending, etc. Decreasing the physical properties of the fiber-reinforced composite material is the reason why NCF is superior. A warp-shaped unidirectional woven fabric in which wefts having a relatively small basis weight are driven at a constant pitch with respect to the warp, for example, 225 dtex glass fiber is driven at a pitch of about 3 mm into a warp of 600 g / m 2 has almost no warp bending. Can be woven. The reinforcing fiber base material that can be used in the present invention includes such a unidirectional fabric in which the reinforcing fiber is not bent.

(マトリックス樹脂組成物)
本発明のプリプレグに含まれるマトリックス樹脂組成物樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤と、その他の付加成分を含有する。
(Matrix resin composition)
The matrix resin composition resin composition contained in the prepreg of the present invention contains an epoxy resin, an epoxy resin curing agent, and other additional components.

<エポキシ樹脂>
本発明のプリプレグに含まれるマトリックス樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂は、例えば、グリシジルエーテル型、グリシジルアミン型、グリシジルエステル型、および、脂環式エポキシ型のいずれかの型の、あるいはこれらの型から選ばれる2以上の型のエポキシ基が分子内に存在する化合物を用いることができる。
<Epoxy resin>
The epoxy resin contained in the matrix resin composition contained in the prepreg of the present invention is, for example, any of the glycidyl ether type, glycidyl amine type, glycidyl ester type, and alicyclic epoxy type, or these types. A compound in which two or more types of epoxy groups selected from are present in the molecule can be used.

グリシジルエーテル型のエポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(例えば三菱化学株式会社製の“jER826”、“jER1001” 、“EPON825”、“jER826”、“jER827”、“jER828”、“jER1001”、DIC株式会社製の“エピクロン850”、新日鐵化学株式会社製の“エポトートYD−128”、ダウケミカル社製の“DER−331”、“DER−332”などが挙げられる。)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(例えば三菱化学株式会社製の“jER806”、“jER807”、“jER1750”、DIC株式会社製の“エピクロン830”、新日鐵化学株式会社製の“エポトートYD−170”、“エポトートYD−175”などが挙げられる。)、レゾルシノール型エポキシ樹脂(例えばナガセケムテックス株式会社製の“デナコールEX−201”などが挙げられる。)、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(例えば三菱化学株式会社製の“jER152”、“jER154”、DIC株式会社製の“エピクロン740”、ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ株式会社製の“EPN179”、“EPN180”などが挙げられる。)、エチレングリコールまたはポリエチレングリコール型エポキシ樹脂(例えばナガセケムテックス株式会社製の“デナコールEX810”、“デナコールEX−861”、共栄社化学社製の“エポライト200E”などが挙げられる。)、プロピレングリコールまたはポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂(例えばナガセケムテックス株式会社製の“デナコールEX−911”,“デナコールEX−941”,“デナコールEX−920”,“デナコールEX−921”,“デナコールEX−931”、共栄社化学株式会社製の“エポライト70P”,“エポライト200P”,“エポライト400P”、株式会社ダイセル製の“エポリードNT228”等が挙げられる。)、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂(例えば新日鐵化学株式会社製の“エポトート ZX−1355”などが挙げられる。)、イソシアネート変性エポキシ樹脂(旭化成エポキシ株式会社製の“AER4152”などが挙げられる。)、ジシクロペンタジエン骨格型エポキシ樹脂(例えばDIC株式会社製の“エピクロン HP−7200L”)、及びこれらの位置異性体、アルキル基、ハロゲン等の置換基を有する置換体、等がある。   Specific examples of the glycidyl ether type epoxy resin include bisphenol A type epoxy resins (for example, “jER826”, “jER1001”, “EPON825”, “jER826”, “jER828”, “jER828”, “JER828” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) jER1001 "," Epiclon 850 "manufactured by DIC Corporation," Epototo YD-128 "manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.," DER-331 "," DER-332 "manufactured by Dow Chemical Co., etc.) Bisphenol F type epoxy resin (for example, “jER806”, “jER807”, “jER1750” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Epicron 830” manufactured by DIC Corporation, “Epototo YD-170” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. , “Epototo YD-175”, etc.), Lucinol type epoxy resin (for example, “Denacol EX-201” manufactured by Nagase ChemteX Corporation), phenol novolac type epoxy resin (eg “jER152”, “jER154” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, DIC Corporation) "Epiclon 740" manufactured by Huntsman Advanced Materials Co., Ltd., "EPN179" and "EPN180" manufactured by Huntsman Advanced Materials Co., Ltd.), ethylene glycol or polyethylene glycol type epoxy resin (for example, "Denacol manufactured by Nagase ChemteX Corporation") EX810 ”,“ Denacol EX-861 ”,“ Epolite 200E ”manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), propylene glycol or polypropylene glycol type epoxy resin (for example, manufactured by Nagase ChemteX Corporation) "Denacol EX-911", "Denacol EX-941", "Denacol EX-920", "Denacol EX-921", "Denacol EX-931", "Epolite 70P", "Epolite 200P" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. ”,“ Epolite 400P ”,“ Epolide NT228 ”manufactured by Daicel Corporation), naphthalenediol type epoxy resin (for example,“ Epototo ZX-1355 ”manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., etc.) , Isocyanate-modified epoxy resins (such as “AER4152” manufactured by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.), dicyclopentadiene skeleton type epoxy resins (for example, “Epiclon HP-7200L” manufactured by DIC Corporation), and positional isomers thereof. Have substituents such as alkyl groups and halogens. Substitutions, etc.

グリシジルアミン型のエポキシ樹脂の具体例は、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(例えば住友化学株式会社製の“スミエポキシELM434”、ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ株式会社製の“アラルダイトMY720”、“アラルダイトMY721”、“アラルダイトMY9512”、“アラルダイトMY9612”、“アラルダイトMY9634”、“アラルダイトMY9663”、三菱化学株式会社製の“jER604”などが挙げられる。)、ジグリシジルアニリン(例えば日本化薬株式会社製の“GAN、GOT”などが挙げられる。)、テトラグリシジルキシレンジアミン(例えば三菱ガス化学化学株式会社製の“TETRAD−X”などが挙げられる)などがある。   Specific examples of the glycidylamine type epoxy resin include tetraglycidyldiaminodiphenylmethane (for example, “Sumiepoxy ELM434” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., “Araldite MY720”, “Araldite MY721”, “Araldite” manufactured by Huntsman Advanced Materials, Inc. MY9512 ”,“ Araldite MY9612 ”,“ Araldite MY9634 ”,“ Araldite MY9663 ”,“ jER604 ”manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, etc.), diglycidylaniline (for example,“ GAN, GOT manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. ”) And tetraglycidylxylenediamine (for example, “TETRAD-X” manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.).

グリシジルエステル型エポキシ樹脂の具体例は、フタル酸ジグリシジルエステル(例えば三井化学株式会社製の“エポミックR508”、ナガセケムテックス株式会社製の“デナコールEX−721”などが挙げられる。)、(メチル)テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、(メチル)ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル(例えば三井化学株式会社製の“エポミックR540”、日本化薬株式会社製の“AK−601”、などが挙げられる。)、イソフタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエステル(例えば三菱化学株式会社製の“jER871”、新日鐵化学株式会社製の“エポトートYD−171”などが挙げられる。)や、それぞれの各種異性体などがある。   Specific examples of the glycidyl ester type epoxy resin include phthalic acid diglycidyl ester (for example, “Epomic R508” manufactured by Mitsui Chemicals, “Denacol EX-721” manufactured by Nagase ChemteX Corporation), and the like. ) Tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester, (methyl) hexahydrophthalic acid diglycidyl ester (for example, “Epomic R540” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., “AK-601” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., etc.) , Isophthalic acid diglycidyl ester, dimer acid diglycidyl ester (for example, “jER871” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Epototo YD-171” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., etc.), and various isomers thereof. There is a body.

脂環式エポキシ型のエポキシ樹脂としては、シクロヘキセンオキシド基、トリシクロデセンオキシド基、シクロペンテンオキシド基等を有する化合物が代表的であり、具体的には、ビニルシクロヘキセンジエポキシド、ビニルシクロヘキセンモノエポキシド、(3’,4’−エポキシシクロヘキサン)メチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(例えば株式会社ダイセル製の“セロキサイド2021P”、ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ株式会社製の“CY179”などが挙げられる。)、(3’,4’−エポキシシクロヘキサン)オクチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(例えば株式会社ダイセル製“セロキサイド2081”などが挙げられる。)、1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン(例えば株式会社ダイセル製“セロキサイド3000”などが挙げられる。)、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−m−ジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチレン)アジペート、ビス(2−メチル−4,5−エポキシシクロヘキシルメチレン)アシペート等がある。   Typical examples of the alicyclic epoxy type epoxy resins include compounds having a cyclohexene oxide group, a tricyclodecene oxide group, a cyclopentene oxide group, and the like. Specifically, a vinylcyclohexene diepoxide, a vinylcyclohexene monoepoxide, ( 3 ′, 4′-epoxycyclohexane) methyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate (for example, “Celoxide 2021P” manufactured by Daicel Corporation, “CY179” manufactured by Huntsman Advanced Materials Corporation), and the like. (3 ′, 4′-epoxycyclohexane) octyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate (for example, “Celoxide 2081” manufactured by Daicel Corporation), 1-methyl-4- (2-methyloxirani) ) -7-oxabicyclo [4.1.0] heptane (for example, “Celoxide 3000” manufactured by Daicel Corporation), 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4) -Epoxy) cyclohexane-m-dioxane, bis (3,4-epoxycyclohexylmethylene) adipate, bis (3,4-epoxycyclohexylmethylene) adipate, bis (2-methyl-4,5-epoxycyclohexylmethylene) acipate, etc. .

グリシジルエーテル型とグリシジルアミン型の両方の型のエポキシ基を持つエポキシ樹脂の具体例としては、トリグリシジルアミノフェノールやトリグリシジルアミノクレゾール(例えば住友化学株式会社製の“スミエポキシELM−100”、“スミエポキシELM−120”、三菱化学株式会社製の“jER630”、ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ株式会社製の“アラルダイトMY0500”、“アラルダイトMY0510”、“アラルダイトMY0600”、“アラルダイトMY0610”、新日鐵化学株式会社製の“エポトートYDCN−701”などが挙げられる。)等がある。   Specific examples of epoxy resins having epoxy groups of both glycidyl ether type and glycidyl amine type include triglycidylaminophenol and triglycidylaminocresol (for example, “Sumiepoxy ELM-100” and “Sumiepoxy” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). "ELM-120", Mitsubishi Chemical Corporation "jER630", Huntsman Advanced Materials Corporation "Araldite MY0500", "Araldite MY0510", "Araldite MY0600", "Araldite MY0610", Nippon Steel Chemical Co., Ltd. "Epototo YDCN-701" manufactured by the company, etc.).

これらエポキシ樹脂は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   These epoxy resins may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

<ラジカル重合性不飽和化合物>
本発明のプリプレグに用いるマトリックス樹脂組成物にはラジカル重合性不飽和化合物を添加することもできる。ラジカル重合性不飽和化合物は、ラジカル重合性不飽和結合、すなわちラジカル重合可能な二重結合あるいは三重結合を分子内に含む低分子化合物あるいは高分子化合物又はオリゴマーのことである。
<Radically polymerizable unsaturated compound>
A radical polymerizable unsaturated compound may be added to the matrix resin composition used for the prepreg of the present invention. The radically polymerizable unsaturated compound is a low molecular weight compound, a high molecular compound or an oligomer having a radically polymerizable unsaturated bond, that is, a radically polymerizable double bond or triple bond in the molecule.

ラジカル重合性不飽和結合を分子内に含む低分子化合物としては、分子内に1つ以上の、例えば1〜6つのラジカル重合性不飽和結合を有する低分子化合物が挙げられる。例えば、(メタ)アクリレート化合物、アリルフタレート化合物、アリルイソフタレート化合物、アリルテレフタレート化合物、アリルシアヌレート化合物、などである。好ましくは、アクリレート化合物、メタクリレート化合物である。   Examples of the low molecular weight compound having a radical polymerizable unsaturated bond in the molecule include a low molecular weight compound having one or more, for example, 1 to 6 radical polymerizable unsaturated bonds in the molecule. For example, (meth) acrylate compounds, allyl phthalate compounds, allyl isophthalate compounds, allyl terephthalate compounds, allyl cyanurate compounds, and the like. An acrylate compound and a methacrylate compound are preferable.

分子内に1つのラジカル重合性不飽和結合を有する低分子化合物としては、フェノキシエチルアクリレート(例えば大阪有機化学工業株式会社製の“ビスコート#192”)、エトキシジエチレングリコールアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトアクリレートEC−A”)、メトキシトリエチレングリコールアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトアクリレートMTG−A”)、メトキシジプロピレングリコールアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトアクリレートDPM−A”)、イソボルニルアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトアクリレートIB−XA”)、フェニルグリシジルエーテルアクリル酸付加物(例えばナガセケムテックス株式会社製の“デナコールアクリレートDA−141”)などが挙げられる。   Examples of the low molecular weight compound having one radical polymerizable unsaturated bond in the molecule include phenoxyethyl acrylate (for example, “Biscoat # 192” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) and ethoxydiethylene glycol acrylate (for example, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.). "Light acrylate EC-A"), methoxytriethylene glycol acrylate (for example, "Light acrylate MTG-A" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), methoxydipropylene glycol acrylate (for example, "Light acrylate DPM-A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) )), Isobornyl acrylate (for example, “Light acrylate IB-XA” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), phenylglycidyl ether acrylic acid adduct (for example, “Denacol Acrylic manufactured by Nagase ChemteX Corporation) Over door DA-141 "), and the like.

分子内に2つのラジカル重合性不飽和結合を有する低分子化合物としては、トリエチレングリコールジアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステル3EG−A”)、テトラエチレングリコールジアクリレート(例えば東亜合成化学工業株式会社製の“アロニックスM−240”)、ネオペンチルグリコールジアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステルNP−A”)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステル1,6HX−A”)、ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物ジアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステルBP−2PA”)、ビスフェノールAエチレンオキシド付加物ジアクリレート(例えば三洋化成工業株式会社製の“ネオマーBA−641”)、水素化ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物ジアクリレート(例えば三洋化成工業株式会社製の“ネオマーHA−605”)、水素化ビスフェノールAエチレンオキシド付加物ジアクリレート(例えば三洋化成工業株式会社製の“ネオマーHA−601”)、ビスフェノールSエチレンオキシド付加物ジアクリレート(例えば東亜合成化学工業株式会社製の“アロニックスM−205”)、ジメチロールプロパントリシクロデカンジアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステルDCP−A”)、エチレングリコールジメタクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステルEG”)、ジエチレングリコールジメタクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステル2EG”)、トリエチレングリコールジメタクリレート(例えば三洋化成工業株式会社製の“ネオマーPM−201”)、1,4−ブタンジオールジメタクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステル1・4BG”)、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステル1・6HX”)、グリセリンジメタクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステルG−101P”)、ビスフェノールAエチレンオキシド付加物ジメタクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステルBP−2EM”)、ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物ジメタクリレート、ビス(2−アクリロイルオキシエチル)(2−ヒドロキシエチル)シアヌレート(例えば東亜合成化学工業株式会社製の“アロニックスM−215”)、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(例えば共栄社化学株式会社製の“エポキシエステル3000A”)、ビスフェノールAエチレンオキシド付加物ジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ビスフェノールAエチレンオキシド付加物ジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物、ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物ジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(例えば共栄社化学株式会社製の“エポキシエステル3002A”)、ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物ジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物(例えば共栄社化学株式会社製の“エポキシエステル3002M”)、グリセロールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(例えば共栄社化学株式会社製の“エポキシエステル80MFA”)、ジグリシジルフタレートアクリル酸付加物(例えばナガセケムテックス株式会社製の“デナコールアクリレートDA−721”)、ジグリシジルテトラヒドロフタレートアクリル酸付加物(例えばナガセケムテックス株式会社製の“デナコールアクリレートDA−722”)、レゾルシノールジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物(例えばナガセケムテックス株式会社製の“デナコールアクリレートDA−201”)、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルテレフタレートなどが挙げられる。   Examples of low molecular weight compounds having two radically polymerizable unsaturated bonds in the molecule include triethylene glycol diacrylate (for example, “Light Ester 3EG-A” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), tetraethylene glycol diacrylate (for example, Toa Gosei). “Aronix M-240” manufactured by Chemical Industry Co., Ltd.), neopentyl glycol diacrylate (for example, “Light Ester NP-A” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), 1,6-hexanediol diacrylate (for example, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) "Light ester 1,6HX-A"), bisphenol A propylene oxide adduct diacrylate (for example, "light ester BP-2PA" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), bisphenol A ethylene oxide adduct diacrylate (for example, Sanyo Chemical Industries) Stock Board "Neomer BA-641"), hydrogenated bisphenol A propylene oxide adduct diacrylate (for example, "Neomer HA-605" manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), hydrogenated bisphenol A ethylene oxide adduct diacrylate (for example, Sanyo Kasei) "Neomer HA-601" manufactured by Kogyo Co., Ltd.), Bisphenol S ethylene oxide adduct diacrylate (for example, "Aronix M-205" manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), dimethylolpropane tricyclodecane diacrylate (for example, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) "Light Ester DCP-A" manufactured by Co., Ltd.), ethylene glycol dimethacrylate (for example, "Light Ester EG" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), diethylene glycol dimethacrylate (for example, "Light Ester manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) Steal 2EG "), triethylene glycol dimethacrylate (for example," Neomer PM-201 "manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 1,4-butanediol dimethacrylate (for example," Light Ester 1.4BG "manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) ), 1,6-hexanediol dimethacrylate (for example, “Light Ester 1 / 6HX” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), glycerin dimethacrylate (for example, “Light Ester G-101P” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), bisphenol A ethylene oxide Adduct dimethacrylate (for example, “light ester BP-2EM” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), bisphenol A propylene oxide adduct dimethacrylate, bis (2-acryloyloxyethyl) (2-hydroxyethyl) cyanurate (for example, East "Aronix M-215" manufactured by Asahi Chemical Industry Co., Ltd.), bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct (for example, "epoxy ester 3000A" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), bisphenol A ethylene oxide adduct diglycidyl ether acrylic acid Adduct, bisphenol A ethylene oxide adduct diglycidyl ether methacrylic acid adduct, bisphenol A propylene oxide adduct diglycidyl ether acrylic acid adduct (for example, “Epoxy ester 3002A” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), bisphenol A propylene oxide adduct Diglycidyl ether methacrylic acid adduct (eg “Epoxy ester 3002M” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), glycerol diglycidyl ether acrylic acid adduct (eg "Epoxy Ester 80MFA" manufactured by Seikagaku Co., Ltd.), diglycidyl phthalate acrylic acid adduct (eg, "Denacol Acrylate DA-721" manufactured by Nagase ChemteX Corporation), diglycidyl tetrahydrophthalate acrylic acid adduct (eg, Nagase) “Denacol Acrylate DA-722” manufactured by Chemtex Co., Ltd.), resorcinol diglycidyl ether methacrylic acid adduct (eg “Denacol Acrylate DA-201” manufactured by Nagase Chemtex Corp.), diallyl phthalate, diallyl isophthalate, Examples include diallyl terephthalate.

分子内に3つのラジカル重合性不飽和結合を有する低分子化合物としては、トリメチロールプロパントリアクリレート(例えば東亜合成化学工業株式会社製の“アロニックスM−309”)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(例えば東亜合成化学工業株式会社製の“アロニックスM−305”)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステルTMP”)、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)シアヌレート(例えば東亜合成化学工業株式会社製の“アロニックスM−315”)、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフェート(例えば大阪有機化学工業株式会社製の“ビスコート3PA”)、グリセロールトリグリシジルエーテルアクリル酸付加物(例えばナガセケムテックス株式会社製の“デナコールアクリレートDA−314”)、トリアリルシアヌレートなどが挙げられる。   Examples of low molecular weight compounds having three radically polymerizable unsaturated bonds in the molecule include trimethylolpropane triacrylate (for example, “Aronix M-309” manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), pentaerythritol triacrylate (for example, Toa Gosei). "Aronix M-305" manufactured by Chemical Industry Co., Ltd.), trimethylolpropane trimethacrylate (for example, "Light Ester TMP" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), tris (2-acryloyloxyethyl) cyanurate (for example, Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) "Aronix M-315" manufactured by company), tris (2-acryloyloxyethyl) phosphate (for example, "Biscoat 3PA" manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), glycerol triglycidyl ether acrylic acid adduct (for example, Nagase Chem) Box of Ltd. "Denacol acrylate DA-314"), such as triallyl cyanurate.

分子内に4つのラジカル重合性不飽和結合を有する低分子化合物としては、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステルBP−4A”)、グリセリンジメタクリレートイソホロンジイソシアネート付加物(例えば共栄社化学株式会社製の“ウレタンアクリレートUA−101I”)、グリセリンジメタクリレートヘキサメチレンジイソシアネート付加物(例えば共栄社化学株式会社製の“ウレタンアクリレートUA−101H”)、グリセリンジメタクリレートトリレンジイソシアネート付加物(例えば共栄社化学株式会社製の“ウレタンアクリレートUA−101T”)などが挙げられる。   Examples of low molecular weight compounds having four radical polymerizable unsaturated bonds in the molecule include pentaerythritol tetraacrylate (for example, “Light Ester BP-4A” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), glycerin dimethacrylate isophorone diisocyanate adduct (for example, Kyoeisha). “Urethane acrylate UA-101I” manufactured by Chemical Co., Ltd.), glycerin dimethacrylate hexamethylene diisocyanate adduct (eg, “urethane acrylate UA-101H” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), glycerin dimethacrylate tolylene diisocyanate adduct (eg, Kyoeisha) “Urethane acrylate UA-101T” manufactured by Chemical Co., Ltd.) and the like.

分子内に5つのラジカル重合性不飽和結合を有する低分子化合物としては、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(例えば三洋化成工業株式会社製の“ネオマーDA−600”)などが挙げられる。   Examples of the low molecular weight compound having five radical polymerizable unsaturated bonds in the molecule include dipentaerythritol pentaacrylate (for example, “Neomer DA-600” manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.).

分子内に6つのラジカル重合性不飽和結合を有する低分子化合物としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステルDPE−6A”)、ペンタエリスリトールトリメタクリレートイソホロンジイソシアネート付加物(例えば共栄社化学株式会社製の“ウレタンアクリレートUA−306I”)、ペンタエリスリトールトリメタクリレートヘキサメチレンジイソシアネート付加物(例えば共栄社化学株式会社製の“ウレタンアクリレートUA−306H”)、ペンタエリスリトールトリメタクリレートトリレンジイソシアネート付加物(例えば共栄社化学株式会社製の“ウレタンアクリレートUA−306T”)などが挙げられる。   Examples of low molecular weight compounds having six radically polymerizable unsaturated bonds in the molecule include dipentaerythritol hexaacrylate (for example, “Light Ester DPE-6A” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), pentaerythritol trimethacrylate isophorone diisocyanate adduct ( For example, “Urethane acrylate UA-306I” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), pentaerythritol trimethacrylate hexamethylene diisocyanate adduct (for example, “Urethane acrylate UA-306H” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), pentaerythritol trimethacrylate tolylene diisocyanate addition (For example, “urethane acrylate UA-306T” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).

本発明のラジカル重合性不飽和化合物としては、末端、側鎖、主鎖にラジカル重合性不飽和結合を有する高分子化合物又はオリゴマーを用いることができる。末端にラジカル重合性不飽和化合物を有するものとして、例えば、ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコールの末端水酸基を、アクリル酸又はメタクリル酸でエステル化した化合物、酸成分としてマレイン酸又はフマル酸を含むポリエステル、ラジカル重合性不飽和結合を有する無水マレイン酸、ナジック酸無水物又はエチニル無水フタル酸などでアミノ末端を封止したポリイミド等が挙げられる。
主鎖にラジカル重合性不飽和化合物を有する不飽和ポリエステル樹脂としては、例えば、オルソフタル酸系樹脂、イソフタル酸系樹脂、テレフタル酸系樹脂、ビスフェノール系樹脂、プロピレングリコール−マレイン酸系樹脂、ジシクロペンタジエンないしその誘導体を不飽和ポリエステル組成に導入したものが挙げられる。
As the radically polymerizable unsaturated compound of the present invention, a polymer compound or oligomer having a radically polymerizable unsaturated bond at the terminal, side chain, or main chain can be used. As a compound having a radically polymerizable unsaturated compound at the terminal, for example, a compound in which the terminal hydroxyl group of polyethylene glycol or polypropylene glycol is esterified with acrylic acid or methacrylic acid, polyester containing maleic acid or fumaric acid as an acid component, radical polymerization And polyimide having an amino terminus sealed with maleic anhydride, nadic anhydride, ethynyl phthalic anhydride, or the like having an ionic unsaturated bond.
Examples of unsaturated polyester resins having a radically polymerizable unsaturated compound in the main chain include orthophthalic acid resins, isophthalic acid resins, terephthalic acid resins, bisphenol resins, propylene glycol-maleic acid resins, dicyclopentadiene. Or those obtained by introducing a derivative thereof into an unsaturated polyester composition.

本発明のラジカル重合性不飽和化合物としては、ラジカル重合性の不飽和結合とともに、エポキシ樹脂と反応する部分構造を有する低分子化合物あるいは高分子化合物又はオリゴマーを用いることもできる。このような化合物を用いると、硬化物中においてエポキシ樹脂によって構成される高分子ブロックとラジカル重合性不飽和化合物の高分子ブロックとの間に化学結合が形成され、モルフォロジーや物性を改良できる。
エポキシ樹脂と反応する部分構造は、エポキシ基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシメチル基、第1又は第2アミン、アミド、1,2−ジカルボン酸無水物構造、窒素含有複素環などがある。
As the radical polymerizable unsaturated compound of the present invention, a low molecular compound, a high molecular compound or an oligomer having a partial structure which reacts with an epoxy resin together with a radical polymerizable unsaturated bond can also be used. When such a compound is used, a chemical bond is formed between the polymer block constituted by the epoxy resin and the polymer block of the radical polymerizable unsaturated compound in the cured product, and the morphology and physical properties can be improved.
Examples of the partial structure that reacts with the epoxy resin include an epoxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an alkoxymethyl group, a primary or secondary amine, an amide, a 1,2-dicarboxylic anhydride structure, and a nitrogen-containing heterocyclic ring.

かかる化合物としては、例えば1つのラジカル重合性不飽和結合を有するものとして、2−アクリロイルオキシエチル水素フタレート(例えば大阪有機化学工業株式会社製の“ビスコート#2000”)、2−アクリロイルオキシプロピル水素フタレート(例えば大阪有機化学工業株式会社製の“ビスコート#2100”)、2−メタクリロイルオキシエチル水素フタレート(例えば共栄社化学株式会社製の“ライトエステルHO−MP”)、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−アクリロイルオキシエチル2−ヒドロキシプロピルフタレート(例えば大阪有機化学工業株式会社製の“ビスコート#2311HP”)、無水マレイン酸、無水ナジック酸などが挙げられる。
また、2つのラジカル重合性不飽和結合を有するものとして、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸部分付加物(例えば昭和電工株式会社製の“リポキシSP−1509H1”)、ビス(2−アクリロイルオキシエチル)2−ヒドロキシエチルシアヌレート(例えば東亜合成化学工業株式会社製の“アロニックスM−215”)などが挙げられる。
Examples of such compounds include 2-acryloyloxyethyl hydrogen phthalate (for example, “Biscoat # 2000” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), 2-acryloyloxypropyl hydrogen phthalate, which has one radical polymerizable unsaturated bond. (For example, “Biscoat # 2100” manufactured by Osaka Organic Chemical Industries, Ltd.), 2-methacryloyloxyethyl hydrogen phthalate (for example, “Light Ester HO-MP” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), 4-hydroxybutyl acrylate, 2-acryloyl Examples thereof include oxyethyl 2-hydroxypropyl phthalate (for example, “Biscoat # 2311HP” manufactured by Osaka Organic Chemical Industries, Ltd.), maleic anhydride, nadic anhydride and the like.
Moreover, as what has two radically polymerizable unsaturated bonds, bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid partial adduct (for example, "Lipoxy SP-1509H1" manufactured by Showa Denko KK), bis (2-acryloyloxyethyl) 2 -Hydroxyethyl cyanurate (for example, "Aronix M-215" manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) and the like.

本発明のラジカル重合性不飽和化合物としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基などを有する化合物がより好ましい。これはエポキシ基がそれらと反応する、またはエポキシ基が反応して生じる水酸基、カルボキシル基などとの相互作用により相性が良いためである。
後述する、プリプレグ表面におけるラジカル重合で生成する高分子量成分が架橋構造を有し、プリプレグ表面において大きな粘度増大効果が得られる観点から、1種のラジカル重合性不飽和化合物を単独で用いる場合は、分子内に複数のラジカル重合性不飽和結合を有する化合物を用いるのが好ましい。
The radically polymerizable unsaturated compound of the present invention is more preferably a compound having a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group or the like. This is because the epoxy group reacts with them, or is compatible with the interaction with the hydroxyl group, carboxyl group, etc. generated by the reaction of the epoxy group.
In the case where a high molecular weight component generated by radical polymerization on the prepreg surface, which will be described later, has a crosslinked structure and a large viscosity increasing effect is obtained on the prepreg surface, when one kind of radically polymerizable unsaturated compound is used alone, It is preferable to use a compound having a plurality of radically polymerizable unsaturated bonds in the molecule.

本発明に用いるラジカル重合性不飽和化合物は、1種の化合物を単独で用いてもよいし、2種以上の化合物を用いてもよい。 As the radical polymerizable unsaturated compound used in the present invention, one kind of compound may be used alone, or two or more kinds of compounds may be used.

<エポキシ樹脂の硬化剤>
本発明のプリプレグに含まれるマトリックス樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂の硬化剤は、例えばアミン、酸無水物(カルボン酸無水物等)、フェノール(ノボラック樹脂等)、メルカプタン、ルイス酸アミン錯体、オニウム塩、イミダゾールなどが挙げられるが、エポキシ樹脂を硬化させうるものであればどのような構造のものでもよい。これらの中でも、アミン型の硬化剤が好ましい。これら硬化剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Curing agent for epoxy resin>
Examples of the epoxy resin curing agent contained in the matrix resin composition contained in the prepreg of the present invention include amines, acid anhydrides (such as carboxylic acid anhydrides), phenols (such as novolak resins), mercaptans, Lewis acid amine complexes, and oniums. Examples of the structure include salts and imidazoles, but any structure can be used as long as the epoxy resin can be cured. Among these, amine type curing agents are preferable. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.

アミン型の硬化剤としては、例えばジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン、脂肪族アミン、イミダゾール誘導体、ジシアンジアミド、テトラメチルグアニジン、チオ尿素付加アミン、及びこれらの異性体、変成体などがある。これらの中でも、プリプレグの保存性に優れる点で、ジシアンジアミドが特に好ましい。   Examples of amine-type curing agents include aromatic amines such as diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone, aliphatic amines, imidazole derivatives, dicyandiamide, tetramethylguanidine, thiourea-added amines, and isomers and modified forms thereof. . Among these, dicyandiamide is particularly preferable in terms of excellent prepreg storage.

また、本発明のプリプレグに含まれるマトリックス樹脂組成物には、エポキシ樹脂の硬化剤の硬化活性を高めるために、硬化助剤を用いてもよい。例えばエポキシ樹脂の硬化剤がジシアンジアミドである場合の硬化助剤は3−フェニル−1,1−ジメチル尿素、3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素(DCMU)、3−(3−クロロ−4−メチルフェニル)−1,1−ジメチル尿素、2,4−ビス(3,3−ジメチルウレイド)トルエン等の尿素誘導体が好ましく、エポキシ樹脂の硬化剤がカルボン酸無水物やノボラック樹脂である場合の硬化助剤は三級アミンが好ましく、エポキシ樹脂の硬化剤がジアミノジフェニルスルホンである場合の硬化助剤はイミダゾール化合物、フェニルジメチルウレア(PDMU)等のウレア化合物、三フッ化ホウ素モノエチルアミン、三塩化ホウ素アミン錯体等のアミン錯体が好ましい。
これらの中でも硬化剤がジシアンジアミドであり、硬化助剤がDCMUである組み合わせが特に好ましい。
Moreover, in order to raise the hardening activity of the hardening | curing agent of an epoxy resin, you may use a hardening adjuvant for the matrix resin composition contained in the prepreg of this invention. For example, when the epoxy resin curing agent is dicyandiamide, the curing aid is 3-phenyl-1,1-dimethylurea, 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea (DCMU), 3- ( Urea derivatives such as 3-chloro-4-methylphenyl) -1,1-dimethylurea and 2,4-bis (3,3-dimethylureido) toluene are preferred, and the epoxy resin curing agent is carboxylic anhydride or novolak. When it is a resin, the curing aid is preferably a tertiary amine, and when the epoxy resin curing agent is diaminodiphenyl sulfone, the curing aid is an imidazole compound, a urea compound such as phenyldimethylurea (PDMU), or boron trifluoride. Amine complexes such as monoethylamine and boron trichloride amine complexes are preferred.
Among these, a combination in which the curing agent is dicyandiamide and the curing aid is DCMU is particularly preferable.

<ラジカルを発生する重合開始剤>
本発明のプリプレグには、ラジカルを発生する重合開始剤を用いることができる。ラジカルの発生のための刺激を紫外線または可視光線の照射で行う場合、重合開始剤は紫外線または可視光線の照射を受けて開裂、水素引き抜き、電子移動などの反応を起こす光重合開始剤を用いることができる。また、ラジカルの発生のための刺激を赤外線または超音波の照射、あるいは、加熱板の押し当てで行う場合、加熱によりラジカルを発生する熱重合開始剤を用いることができる。
<Polymerization initiator generating radicals>
In the prepreg of the present invention, a polymerization initiator that generates radicals can be used. When stimulating radical generation by UV or visible light irradiation, use a photoinitiator that undergoes reactions such as cleavage, hydrogen abstraction, and electron transfer when irradiated with UV or visible light. Can do. In addition, when stimulation for generating radicals is performed by irradiation with infrared rays or ultrasonic waves, or by pressing a heating plate, a thermal polymerization initiator that generates radicals by heating can be used.

光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ω−ブロモアセトフェノン、クロロアセトン、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p´−ジクロロベンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノンなどのカルボニル系光重合開始剤が挙げられるがこれらには限定されない。さらに、ジフェニルジスルフィド、ジベンジルジスルフィド、テトラエチルメチルアンモニウムスルフィドなどのスルフィド系光重合開始剤、ベンゾキノン、t−ブチルアントラキノン、2−エチルアントラキノンなどのキノン系光重合開始剤、アジビスイソブチロニトリル、2、2´−アゾビスプロパン、ヒドラジンなどのアゾ系光重合開始剤、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントンなどのチオキサントン系光重合開始剤、過酸化ベンゾイル、ジ−t−ブチルペルオキシドなどの過酸化物系光重合開始剤、1−[4―(フェニルチオ)フェニル]−1,2―オクタンジオン−2−(O−ベンゾイルオキシム)、O−アセチル−1−[6−(2−メチルベンゾイル) −9−エチル−9H−カルバゾール−3−イル]エタノンオキシムなどのオキシムエステル化合物系光重合開始剤、オキシフェニル酢酸、2−[2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステルとオキシフェニル酢酸などのオキシフェニル酢酸エステル系光重合開始剤などが挙げられる。これらの光重合開始剤を単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, ω-bromoacetophenone, chloroacetone, acetophenone, diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, 2-chlorobenzophenone, p, p'-dichlorobenzophenone, 4,4-bis (diethylamino) benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, 4-phenylbenzophenone, Michler's ketone, benzoin methyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin-n -Butyl ether, benzyl methyl ketal, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy 2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy- 1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2- Morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl]- Examples thereof include, but are not limited to, carbonyl-based photopolymerization initiators such as 1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone. Furthermore, sulfide photopolymerization initiators such as diphenyl disulfide, dibenzyl disulfide and tetraethylmethylammonium sulfide, quinone photopolymerization initiators such as benzoquinone, t-butylanthraquinone and 2-ethylanthraquinone, adibisisobutyronitrile, 2 Azo photopolymerization initiators such as 2'-azobispropane and hydrazine, thioxanthone photopolymerization initiators such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone and 2-methylthioxanthone, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, etc. Peroxide-based photopolymerization initiator, 1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-octanedione-2- (O-benzoyloxime), O-acetyl-1- [6- (2-methylbenzoyl) ) -9-ethyl-9H-carbazole-3 -Il] ethanone oxime and other oxime ester compound photopolymerization initiators, oxyphenylacetic acid, oxyphenylacetic acid ester photopolymerization such as 2- [2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy] ethyl ester and oxyphenylacetic acid Agents and the like. These photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.

加熱によりラジカルを発生する熱重合開始剤としては、例えば、アゾ化合物、有機過酸化物などを用いることができる。アゾ化合物としては、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(例えば和光純薬工業株式会社製の“V−70”などが挙げられる)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル(例えば和光純薬工業株式会社製の“V−65”などが挙げられる。)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(例えば和光純薬工業株式会社製の“V−60”などが挙げられる。)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル(例えば和光純薬工業株式会社製の“V−59”などが挙げられる。)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)(例えば和光純薬工業株式会社製の“V−40”などが挙げられる。)、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド(例えば和光純薬工業株式会社製の“V−30”などが挙げられる。)、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチル−バレロニトリル(例えば和光純薬工業株式会社製の“V−19”などが挙げられる。)等のアゾニトリル化合物、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド](例えば和光純薬工業株式会社製の“VA−080”などが挙げられる。)、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)エチル]プロピオンアミド](例えば和光純薬工業株式会社製の“VA−082”などが挙げられる。)、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]−プロピオンアミド](例えば和光純薬工業株式会社製の“VA−085”などが挙げられる。)、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド](例えば和光純薬工業株式会社製の“VA−086”などが挙げられる。)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミド)ジハイドレート(例えば和光純薬工業株式会社製の“VA−088”などが挙げられる。)、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド](例えば和光純薬工業株式会社製の“VF−096”などが挙げられる。)、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)(例えば和光純薬工業株式会社製の“VAm−110”などが挙げられる。)、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)(例えば和光純薬工業株式会社製の“VAm−111”などが挙げられる。)等のアゾアミド化合物、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)(例えば和光純薬工業株式会社製の“VR−110”などが挙げられる。)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)(例えば和光純薬工業株式会社製の“VR−160”などが挙げられる。)等のアルキルアゾ化合物等が挙げられる。有機過酸化物としては、例えば、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)−2,2,5−トリメチルシクロヘキサン(例えば日油株式会社製の“パーヘキサ3M−95”)、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロドデカン(例えば日油株式会社製の“パーヘキサCD”、1,1,3,3−テトラメチルヒドロペルオキシド(例えば日油株式会社製の“パーオクタH”)、1,1−ジメチルブチルペルオキシド(例えば日油株式会社製の“パーヘキシルH”)、ビス(1−t−ブチルペルオキシ−1−メチルエチル)ベンゼン(例えば日油株式会社製の“パーブチルP”)、ジクミルペルオキシド(例えば日油株式会社製の“パークミルD”)、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン(例えば日油株式会社製の“パーヘキサ25B”)、t−ブチルクミルペルオキサイド(例えば日油株式会社製の“パーブチルC”)、ジ−t−ブチルペルオキサイド(例えば日油株式会社製の“パーブチルD”)、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン(例えば日油株式会社製の“パーヘキシン25B”)、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド(例えば日油株式会社製の“パーロイルL”)、デカノイルパーオキサイド(例えば三建化工株式会社製の“サンペロックス−DPO”)、ジシクロヘキシルペルオキシジカーボネート(例えば三建化工株式会社製の“サンペロックス−CD”)、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート(例えば日油株式会社製の“パーロイルTCP”)、t−ブチル2−エチルペルヘキサノエート(例えば日油株式会社製の“パーブチルO”)、(1,1−ジメチルプロピル)2−エチルペルヘキサノエート(例えば化薬アクゾ株式会社製の“トリゴノックス121”)、(1,1−ジメチルブチル)2−エチルペルヘキサノエート(例えば化薬アクゾ株式会社製の“カヤエステルHO”)、t−ブチル3,5,5−トリメチルペルヘキサノエート(例えば日油株式会社製の“パーブチル355”)、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート(例えば日油株式会社製の“パーヘキシルI”)、t−ブチルオキシイソプロピルカーボネート(例えば日油株式会社製の“パーブチルI”)、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(例えば日油株式会社製の“パーブチルE”)、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド(例えば日油株式会社製の“パーブチルMA”)、t−ブチルパーオキシラウレート(例えば日油株式会社製の“パーブチルL”)、t−ブチルパーオキシベンゾエート(例えば日油株式会社製の“パーブチルZ”)などを用いることができる。これらの熱重合開始剤は単独でも、複数混合して用いてもよい。   As a thermal polymerization initiator that generates radicals by heating, for example, an azo compound, an organic peroxide, or the like can be used. Examples of the azo compound include 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (for example, “V-70” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and 2,2′-. Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile (for example, “V-65” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-azobisisobutyronitrile (for example, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) "V-60", manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile (for example, "V-59" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 1 , 1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) (for example, “V-40” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 1-[(1-cyano-1-methylethyl) azo] Formamide (for example, sum "V-30" manufactured by Junyaku Kogyo Co., Ltd.), 2-phenylazo-4-methoxy-2,4-dimethyl-valeronitrile (for example, "V-19" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Azonitrile compounds such as 2,2′-azobis [2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide] (for example, Wako Pure Chemical Industries Ltd.) “VA-080” manufactured by the company, etc.), 2,2′-azobis [2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) ethyl] propionamide] (for example, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) "VA-082" manufactured by the company, etc.), 2,2'-azobis [2-methyl-N- [2- (1-hydroxybutyl)]-propionamide] (for example, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) "VA-085" manufactured by the company, etc.), 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -propionamide] (for example, "VA manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd." -086 "), 2,2'-azobis (2-methylpropionamide) dihydrate (for example," VA-088 "manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2 ' -Azobis [N- (2-propenyl) -2-methylpropionamide] (for example, “VF-096” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-azobis (N-butyl- 2-methylpropionamide) (for example, “VAm-110” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpropionami) (For example, “VAm-111” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). ), 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane) (for example, “VR-110” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and 2,2′-azobis. And alkylazo compounds such as (2-methylpropane) (for example, “VR-160” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Examples of the organic peroxide include 1,1-bis (t-butylperoxy) -2,2,5-trimethylcyclohexane (for example, “Perhexa 3M-95” manufactured by NOF Corporation), 1,1-bis. (T-butylperoxy) cyclododecane (for example, “Perhexa CD” manufactured by NOF Corporation, 1,1,3,3-tetramethylhydroperoxide (for example, “Perocta H” manufactured by NOF Corporation), 1,1 -Dimethylbutyl peroxide (for example, “Perhexyl H” manufactured by NOF Corporation), bis (1-tert-butylperoxy-1-methylethyl) benzene (for example, “Perbutyl P” manufactured by NOF Corporation), dicumyl peroxide (For example, “Park Mill D” manufactured by NOF Corporation), 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane (for example, NOF Corporation) "Perhexa 25B"), t-butylcumyl peroxide (for example, "Perbutyl C" manufactured by NOF Corporation), di-t-butyl peroxide (for example, "Perbutyl D" manufactured by NOF Corporation), 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexyne (for example, “Perhexin 25B” manufactured by NOF Corporation), benzoyl peroxide, lauroyl peroxide (for example, “PAROIL L manufactured by NOF Corporation) ), Decanoyl peroxide (for example, “Sanperox-DPO” manufactured by Sanken Chemical Co., Ltd.), dicyclohexyl peroxydicarbonate (for example, “Sanperox-CD” manufactured by Sanken Chemical Co., Ltd.), bis (4-t -Butylcyclohexyl) peroxydicarbonate (for example, “Parroyl TCP” manufactured by NOF Corporation) t-butyl 2-ethylperhexanoate (for example, “Perbutyl O” manufactured by NOF Corporation), (1,1-dimethylpropyl) 2-ethylperhexanoate (for example, “TRIGONOX manufactured by Kayaku Akzo Corporation) 121 "), (1,1-dimethylbutyl) 2-ethylperhexanoate (for example," Kaya ester HO "manufactured by Kayaku Akzo Corporation), t-butyl 3,5,5-trimethylperhexanoate ( For example, “Perbutyl 355” manufactured by NOF Corporation, t-hexyl peroxyisopropyl monocarbonate (eg “Perhexyl I” manufactured by NOF Corporation), t-butyloxyisopropyl carbonate (eg “ Perbutyl I "), t-butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate (for example," Perb "manufactured by NOF Corporation) Chill E "), t-butyl peroxymaleic acid (for example," Perbutyl MA "manufactured by NOF Corporation), t-butyl peroxylaurate (for example," Perbutyl L "manufactured by NOF Corporation), t- Butyl peroxybenzoate (for example, “Perbutyl Z” manufactured by NOF Corporation) can be used. These thermal polymerization initiators may be used alone or in combination.

また、ラジカルを発生させる手段としては、光重合開始剤と熱重合開始剤を併用しても良い。 Further, as a means for generating radicals, a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator may be used in combination.

<付加成分>
本発明のプリプレグに含まれるマトリックス樹脂組成物は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー及びエラストマーからなる群より選ばれた1種以上の付加成分を含有してもよい。これらの付加成分は、マトリックス樹脂組成物の粘度、貯蔵弾性率及びチキソトロピー性を適正化する役割があり、かつ、マトリックス樹脂組成物の硬化物の粘弾性を変化させたり、靭性を向上させる等の役割がある。これらの付加成分は、各種成分と共に混合してもよいし、予めエポキシ樹脂中に溶解しておいてもよい。
<Additional ingredients>
The matrix resin composition contained in the prepreg of the present invention is one or more additional components selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer and an elastomer as long as the effects of the present invention are not impaired. It may contain. These additional components have a role of optimizing the viscosity, storage elastic modulus and thixotropy of the matrix resin composition, and change the viscoelasticity of the cured product of the matrix resin composition, improve toughness, etc. There is a role. These additional components may be mixed together with various components, or may be previously dissolved in an epoxy resin.

本発明に用いることができる熱可塑性樹脂は、炭素−炭素結合、アミド結合、イミド結合、エステル結合、エーテル結合、カーボネート結合、ウレタン結合、尿素結合、チオエーテル結合、スルホン結合、イミダゾール結合及びカルボニル結合からなる群より選ばれた結合を主鎖に有する熱可塑性樹脂が好ましい。このような熱可塑性樹脂は、例えばポリアクリレート、ポリアミド、ポリアラミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン及びポリエーテルスルホン等がある。これらの中でも、耐熱性に優れることから、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン及びポリエーテルスルホンが特に好ましい。   The thermoplastic resin that can be used in the present invention includes carbon-carbon bond, amide bond, imide bond, ester bond, ether bond, carbonate bond, urethane bond, urea bond, thioether bond, sulfone bond, imidazole bond and carbonyl bond. A thermoplastic resin having a bond selected from the group consisting of in the main chain is preferred. Examples of such a thermoplastic resin include polyacrylate, polyamide, polyaramid, polyester, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polybenzimidazole, polyimide, polyetherimide, polysulfone, and polyethersulfone. Among these, polyimide, polyetherimide, polysulfone, and polyethersulfone are particularly preferable because of excellent heat resistance.

本発明に熱可塑性樹脂を用いる場合、熱可塑性樹脂がエポキシ樹脂との反応性の官能基を有することが、硬化樹脂の靭性向上及び耐環境性維持の観点から好ましい。特に好ましい官能基は、カルボキシル基、アミノ基及び水酸基である。   When using a thermoplastic resin for this invention, it is preferable from a viewpoint of the toughness improvement of a cured resin, and environmental resistance maintenance that a thermoplastic resin has a reactive functional group with an epoxy resin. Particularly preferred functional groups are a carboxyl group, an amino group and a hydroxyl group.

本発明のプリプレグに含まれるマトリックス樹脂組成物は、マトリックス樹脂組成物を強化繊維に含浸させる時点でマトリックス樹脂組成物が液状であれば、付加成分として固体状の添加剤を含有してもよい。本発明に用いることができる固体状の添加剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ジルコニア、粘土鉱物、タルク、雲母、フェライトなどの無機粒子や、カーボンナノチューブ、フラーレンなどの炭素質成分などが挙げられる。これらの固体状の添加剤には、未硬化のマトリックス樹脂組成物にチキソトロピー性を付与する効果、マトリックス樹脂組成物の硬化物の弾性率、耐熱性、疲労強度、および/または、耐摩耗性を向上させる効果がある。また、固体状の添加剤として金属、カーボンブラック、酸化銅、酸化スズなどの粒子を導電性向上のために含有させることもできる。固体状の添加剤の含有量は、マトリックス樹脂組成物の質量の50%以下とすることが好ましい。   The matrix resin composition contained in the prepreg of the present invention may contain a solid additive as an additional component if the matrix resin composition is liquid at the time of impregnating the matrix resin composition into the reinforcing fibers. Examples of solid additives that can be used in the present invention include inorganic particles such as silica, alumina, titanium oxide, zirconia, clay minerals, talc, mica, and ferrite, and carbonaceous components such as carbon nanotubes and fullerenes. Is mentioned. These solid additives have the effect of imparting thixotropy to the uncured matrix resin composition, the elastic modulus, heat resistance, fatigue strength, and / or wear resistance of the cured product of the matrix resin composition. There is an effect to improve. In addition, particles of metal, carbon black, copper oxide, tin oxide and the like can be included as solid additives for improving conductivity. The content of the solid additive is preferably 50% or less of the mass of the matrix resin composition.

(プリプレグ)
本発明のプリプレグは、強化繊維の目付けが75g/m以上であることが好ましい。75g/m未満の場合には、補助糸やステッチ糸によるでこぼこが発生し好ましくない。またプリプレグの積層による成形時に積層回数が増えるので、特に産業用途には適さない。強化繊維の目付けが125g/m以上の場合は更に好ましく、250g/m以上の場合は特に好ましい。
(Prepreg)
The prepreg of the present invention preferably has a reinforcing fiber basis weight of 75 g / m 2 or more. When it is less than 75 g / m 2 , bumps due to auxiliary yarns and stitch yarns are generated, which is not preferable. In addition, since the number of times of lamination increases at the time of molding by prepreg lamination, it is not particularly suitable for industrial use. More preferably if the basis weight of the reinforcing fibers of 125 g / m 2 or more, particularly preferably in the case of 250 g / m 2 or more.

また本発明のプリプレグは、強化繊維の目付けが2000g/m以下であることが好ましい。2000g/mを超える場合はマトリクス樹脂の含浸が悪くなり、またプリプレグのドレープ性が低くなり取り扱いづらいものとなり好ましくない。 In the prepreg of the present invention, the basis weight of the reinforcing fiber is preferably 2000 g / m 2 or less. When it exceeds 2000 g / m 2 , the impregnation of the matrix resin is deteriorated, and the prepreg drapability is lowered and it is difficult to handle.

マトリックス樹脂組成物の粘度は、30℃における粘度が10Pa・s以上であることが好ましい。粘度が10Pa・s未満であると、取扱性、特にプリプレグのタック性が悪くなり作業がし難い傾向となる。粘度は、30Pa・s以上がより好ましく、50Pa・s以上が更に好ましい。また粘度が1000000Pa・sを超えると、強化繊維基材または強化繊維ステッチ基材に含浸し難くなる傾向にあり好ましくない。またプリプレグのドレープ性が低くなり過ぎて取扱性も悪くなるので好ましくない。500000Pa・s以下の場合にはドレープ性が更に良好となるので好ましい。 The viscosity of the matrix resin composition is preferably 10 Pa · s or higher at 30 ° C. When the viscosity is less than 10 Pa · s, the handleability, particularly the tackiness of the prepreg is deteriorated, and the work tends to be difficult. The viscosity is more preferably 30 Pa · s or more, and further preferably 50 Pa · s or more. On the other hand, when the viscosity exceeds 1,000,000 Pa · s, it is difficult to impregnate the reinforcing fiber base or the reinforcing fiber stitch base, which is not preferable. Further, the prepreg drapability is too low, and the handleability is also deteriorated. The case of 500,000 Pa · s or less is preferable because the drape property is further improved.

以下、実施例によって、本発明のプリプレグをより具体的に説明するが、本発明のプリプレグは実施例に限定されるものではない。実施例で用いた強化繊維、樹脂原料、および各物性の測定方法を、次に示す。   Hereinafter, the prepreg of the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the prepreg of the present invention is not limited to the examples. The reinforcing fibers, resin raw materials, and methods for measuring physical properties used in the examples are shown below.

<強化繊維>
・炭素繊維糸条1
平均単繊維繊度:1.35dtex
真円度:0.76
直径Di:11.9μm
フィラメント数:24000 本
ストランド強度:4500 MPa
ストランド弾性率:242 GPa

・炭素繊維糸条2
平均単繊維繊度:0.53dtex
真円度:0.85
直径Di:7.0μm
フィラメント数:60000 本
ストランド強度:4900 MPa
ストランド弾性率:250 GPa
<Reinforcing fiber>
・ Carbon fiber yarn 1
Average single fiber fineness: 1.35 dtex
Roundness: 0.76
Diameter Di: 11.9 μm
Number of filaments: 24,000 Strand strength: 4500 MPa
Strand elastic modulus: 242 GPa

・ Carbon fiber yarn 2
Average single fiber fineness: 0.53 dtex
Roundness: 0.85
Diameter Di: 7.0 μm
Number of filaments: 60,000 Strand strength: 4900 MPa
Strand elastic modulus: 250 GPa

<補助糸>
・補助糸条1
ガラス/低融点ナイロン複合糸
ガラス繊維:日東紡績株式会社製、製品名:D450
ナイロン繊維:東レ株式会社製、製品名:エルダー110dt
複合糸形態:引き揃え
<Auxiliary thread>
・ Auxiliary thread 1
Glass / low melting point nylon composite yarn Glass fiber: Nitto Boseki Co., Ltd., product name: D450
Nylon fiber: manufactured by Toray Industries, Inc., product name: Elder 110 dt
Compound yarn form: assortment

<エポキシ樹脂>
・ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製、製品名:jER−828)
・ビスフェノールA型固形エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製、製品名:jER−1002)
・オキサゾリドン環を含むエポキシ樹脂(旭化成イーマテリアルズ社製、製品名:AER4152)
<Epoxy resin>
・ Bisphenol A liquid epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation, product name: jER-828)
・ Bisphenol A type solid epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation, product name: jER-1002)
-Epoxy resin containing oxazolidone ring (product name: AER4152 manufactured by Asahi Kasei E-materials)

<硬化剤>
・ジシアンジアミド(三菱化学株式会社製、製品名:jERキュア DICY15)。
<Curing agent>
Dicyandiamide (Mitsubishi Chemical Corporation, product name: jER Cure DICY15).

<硬化助剤>
・ウレア基を有する芳香族化合物(保土ヶ谷化学社製、製品名:DCMU99)。
<Curing aid>
An aromatic compound having a urea group (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd., product name: DCMU99).

<熱可塑性樹脂>
・ポリビニルホルマール(JNC社製、製品名:ビニレックE)
<Thermoplastic resin>
・ Polyvinyl formal (manufactured by JNC, product name: Vinylec E)

<樹脂粘度測定方法>
粘度の測定方法は次の方法による。すなわち、TAインスツルメント社製のAR−G2または同等の装置により、測定周波数10rad/s、25mm直径の平プレート、プレート間ギャップは0.5mm、昇温速度2℃/分の条件で26℃〜34℃までの温度範囲で測定し、30℃での粘度を求める。30℃丁度での測定値が得られない場合はもっとも近い2点から補完して求める。
<Method for measuring resin viscosity>
The viscosity is measured by the following method. That is, with AR-G2 manufactured by TA Instruments or an equivalent device, a flat plate with a measurement frequency of 10 rad / s, a diameter of 25 mm, a gap between the plates of 0.5 mm, and a temperature increase rate of 2 ° C./min. Measure in the temperature range up to ~ 34 ° C and determine the viscosity at 30 ° C. If the measured value at just 30 ° C cannot be obtained, it is determined by complementing from the nearest two points.

<炭素繊維束の直径及び真円度の測定方法>
(1)サンプルの作製
長さ5cmに切断した炭素繊維束をエポキシ樹脂(エポマウント主剤:エポマウント硬化剤=100:9(質量比))に包埋し、2cmに切断して横断面を露出させ、鏡面研磨した。
<Method for measuring diameter and roundness of carbon fiber bundle>
(1) Preparation of sample A carbon fiber bundle cut to a length of 5 cm is embedded in an epoxy resin (Epomount main agent: Epomount curing agent = 100: 9 (mass ratio)), cut to 2 cm, and the cross section is exposed. And mirror polished.

(2)観察面のエッチング処理
更に、繊維の外形を明瞭にするために、サンプルの横断面を次の方法でエッチング処理した。
・使用装置:日本電子(株) JP−170 プラズマエッチング装置
・処理条件:雰囲気ガス:Ar/02=75/25
・プラズマ出力:50W
・真空度:約120Pa
・処理時間:5分間
(2) Etching treatment of observation surface Further, in order to clarify the outer shape of the fiber, the cross section of the sample was etched by the following method.
-Equipment used: JEOL Ltd. JP-170 plasma etching equipment-Processing conditions: Atmospheric gas: Ar / 02 = 75/25
・ Plasma output: 50W
・ Vacuum degree: About 120Pa
・ Processing time: 5 minutes

(3)SEM観察
前記(1)及び(2)により得られたサンプルの横断面を、SEM(PHILIPS FEI―XL20)を用いて観察し、画面上に5個以上の繊維断面が写っている写真を任意に5枚撮影した。
(3) SEM observation The cross section of the sample obtained by said (1) and (2) was observed using SEM (PHILIPS FEI-XL20), and the photograph in which five or more fiber cross sections are reflected on the screen 5 images were taken arbitrarily.

(4)炭素繊維束の単繊維の直径測定
各サンプルについて5枚のSEM写真から任意に20個、ただし1枚の写真から3個以上の単繊維断面を選んで、画像解析ソフトウエア (日本ローパー(株)製、製品名 :Image−Pro PLUS)を用いて繊維断面の外形をトレースし、断面の長径d(最大フェレ径)を計測した。選んだ単繊維断面全ての長径dの平均を、炭素繊維束の単繊維の直径Diとした。
(4) Measurement of single fiber diameter of carbon fiber bundle For each sample, arbitrarily select 20 cross-sections from 5 SEM photographs, but select 3 or more single-fiber sections from 1 photograph, and use image analysis software (Nippon Roper) The outer shape of the fiber cross section was traced using a product name, “Image-Pro PLUS” manufactured by Co., Ltd., and the major axis d (maximum ferret diameter) of the cross section was measured. The average of the major axis d of all selected single fiber cross sections was defined as the diameter Di of the single fiber of the carbon fiber bundle.

(5)炭素繊維束の単繊維の真円度測定
画像解析ソフトウエア(日本ローパー(株)製、製品名 :Image−Pro PLUS)を用いて繊維断面 の外形をトレースし、周長Lおよび面積Sを計測した。各サンプルについて5枚のSEM写真から任意に20個、ただし1枚の写真から3個以上の繊維断面を選んで計測し、LおよびSの平均値を求め、次式により真円度を算出した。
・真円度=(4πS)/L
(5) The roundness measurement image analysis software (manufactured by Nippon Roper Co., Ltd., product name: Image-Pro PLUS) is used to trace the outer shape of the fiber cross section, and the circumference L and area. S was measured. For each sample, 20 fibers were arbitrarily selected from 5 SEM photographs, but 3 or more fiber cross sections were selected from 1 photograph, and the average values of L and S were obtained, and the roundness was calculated by the following equation. .
Roundness = (4πS) / L 2

<プリプレグ含浸性の評価>
作製したプリプレグを目視にて観察し、樹脂組成物の含浸性を以下に示す2段階で評価した。
○:未含浸部分が観察されなかった。
×:未含浸部分が観察された。
<Evaluation of prepreg impregnation>
The prepared prepreg was visually observed, and the impregnation property of the resin composition was evaluated in the following two stages.
○: No unimpregnated portion was observed.
X: An unimpregnated part was observed.

<プリプレグタック性の評価>
作製したプリプレグを手で触った触感や、プリプレグ同士のリプレース性からプリプレグのタック性を以下に示す4段階で評価した。
◎:適度なタックで、リプレースもスムーズにできる。
○:ややべたつきを感じるが、リプレース可能である。
×(弱):タックはほとんどない。
×(強):タックが非常に強く、手に樹脂が付着する、またはプリプレグの形状を維持したままのリプレースが不可能である。
<Evaluation of prepreg tack>
The tackiness of the prepreg was evaluated according to the following four levels from the touch feeling of the prepared prepreg by hand and the replaceability between the prepregs.
A: With a moderate tack, the replacement can be performed smoothly.
○: Feels somewhat sticky, but can be replaced.
X (weak): Almost no tack.
X (Strong): Tack is very strong, resin adheres to the hand, or replacement with the prepreg shape maintained is impossible.

<プリプレグドレープ性の評価>
作製したプリプレグを指で折り曲げ、その様子からプリプレグのドレープ性を以下に示す2段階で評価した。
○:非常に柔らかく、曲線を持つ型材にも速やかに追従する。
×:剛直で硬く、曲線を持つ型材への追従が困難。
<Evaluation of prepreg drape property>
The prepared prepreg was bent with a finger, and the draping property of the prepreg was evaluated in two stages as shown below.
A: Very soft and quickly follows a curved mold.
×: Rigid and hard, difficult to follow a curved mold.

[繊維強化複合材料の作製]
<オートクレーブ硬化>
所定の数だけプリプレグを積層しバギングし、バッグ内を真空ポンプで減圧した後、これをオートクレーブ内に入れ、オートクレーブ内を昇温速度2℃/分で昇温し、80℃で1時間保持し、次いで、昇温速度2℃/分で昇温し、130℃で1.5時間保持し硬化させ、繊維強化複合材料を得た。その際、オートクレーブ内圧力は、80℃で1時間保持した後で昇圧し、0.6MPaとした。また、真空ポンプによる吸引はオートクレーブ内圧力が0.14MPaの時点で停止し、バッグ内を大気開放した。
[Production of fiber-reinforced composite materials]
<Autoclave curing>
A predetermined number of prepregs are stacked and bagged, and after the bag is depressurized with a vacuum pump, the bag is placed in an autoclave, and the temperature inside the autoclave is increased at a rate of temperature rise of 2 ° C./min and held at 80 ° C. for 1 hour. Subsequently, the temperature was raised at a rate of temperature rise of 2 ° C./min, and the mixture was kept at 130 ° C. for 1.5 hours and cured to obtain a fiber-reinforced composite material. At that time, the pressure inside the autoclave was maintained at 80 ° C. for 1 hour and then increased to 0.6 MPa. Further, the suction by the vacuum pump was stopped when the pressure in the autoclave was 0.14 MPa, and the inside of the bag was opened to the atmosphere.

<真空バッグ硬化>
所定の数だけプリプレグを積層しバギングし、バッグ内を真空ポンプで減圧した後、これをオーブンに入れ、オーブン内を昇温速度0.5℃/分で昇温し、90℃で2時間保持した。次いで、昇温速度0.17℃/分で昇温し、110℃で4時間保持し硬化させ、繊維強化複合材料を得た。
<Vacuum bag curing>
A predetermined number of prepregs are stacked and bagged, and after the inside of the bag is depressurized by a vacuum pump, this is put into an oven, the inside of the oven is heated at a temperature rising rate of 0.5 ° C./min, and kept at 90 ° C. for 2 hours. did. Next, the temperature was raised at a rate of temperature rise of 0.17 ° C./min, and kept at 110 ° C. for 4 hours for curing to obtain a fiber-reinforced composite material.

[繊維強化複合材料の評価]
<0°圧縮特性の評価>
繊維方向が揃っている繊維強化複合材料の繊維が揃っている方向を0°とした場合の0°方向の圧縮特性を評価する場合は以下の様に行なった。
プリプレグを2プライ積層として、オートクレーブ硬化または真空バッグ硬化により得られた繊維強化複合材料から幅12.7mm、長さ80mm厚み1mmの試験片を6個作製した。試験片の長さ方向が繊維の0°方向である。得られた試験片について、SACMA SRM 1Rに準拠し、100kNロードセルを備えたINSTRON 5882測定機を用い、温度23℃、湿度50%RHの環境下、クロスヘッドスピード1.27mm/minの条件で、圧縮強度および圧縮弾性率を測定し、測定値をVf(繊維体積含有率)56%に換算した。6個の試験片について同様に測定し、平均値を求めた。なお、測定は、同じ板から切り出したタブを各試験片に接着して行った。
[Evaluation of fiber reinforced composite materials]
<Evaluation of 0 ° compression characteristics>
When evaluating the compression characteristics in the 0 ° direction when the direction in which the fibers of the fiber reinforced composite material in which the fiber directions are aligned is set to 0 °, the evaluation was performed as follows.
Six test pieces each having a width of 12.7 mm, a length of 80 mm, and a thickness of 1 mm were prepared from a fiber-reinforced composite material obtained by autoclave curing or vacuum bag curing with a two-ply laminate of prepregs. The length direction of the test piece is the 0 ° direction of the fiber. About the obtained test piece, in accordance with SACMA SRM 1R, using an INSTRON 5882 measuring machine equipped with a 100 kN load cell, in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH, at a crosshead speed of 1.27 mm / min, The compressive strength and compressive elastic modulus were measured, and the measured value was converted to Vf (fiber volume content) 56%. Six test pieces were measured in the same manner, and an average value was obtained. The measurement was performed by adhering a tab cut out from the same plate to each test piece.

<0°曲げ特性の評価>
繊維方向が揃っている繊維強化複合材料の繊維が揃っている方向を0°とした場合の0°方向の曲げ特性を評価する場合は以下の様に行なった。プリプレグを4プライ積層としてオートクレーブ硬化または真空バッグ硬化により得られた繊維強化複合材料から、長さ120mm、幅12.7mm、厚み2mmの試験片を6個作製した。試験片の長さ方向が繊維の0°方向である。得られた試験片について、ASTM D790に準拠し、5kNロードセルを備えたINSTRON 4465測定機を用い、温度23℃、湿度50%RHの環境下、圧子直径5.0mm、サポート直径3.2mm、L/D=40の条件で、曲げ強度、曲げ弾性率、および曲げ破断歪を測定した。なお、曲げ強度および曲げ弾性率については、測定値をVf56%に換算した。6個の試験片について同様に測定し、平均値を求めた。
<Evaluation of 0 ° bending characteristics>
When evaluating the bending property in the 0 ° direction when the direction in which the fibers of the fiber reinforced composite material in which the fiber directions are aligned is defined as 0 °, the evaluation was performed as follows. Six test pieces having a length of 120 mm, a width of 12.7 mm, and a thickness of 2 mm were produced from a fiber-reinforced composite material obtained by autoclave curing or vacuum bag curing using a four-ply laminate of prepregs. The length direction of the test piece is the 0 ° direction of the fiber. The obtained test piece was compliant with ASTM D790, using an INSTRON 4465 measuring machine equipped with a 5 kN load cell, in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH, an indenter diameter of 5.0 mm, a support diameter of 3.2 mm, L Bending strength, bending elastic modulus, and bending breaking strain were measured under the condition of / D = 40. In addition, about bending strength and a bending elastic modulus, the measured value was converted into Vf56%. Six test pieces were measured in the same manner, and an average value was obtained.

<90°曲げ特性の評価>
繊維方向が揃っている繊維強化複合材料の繊維が揃っている方向を0°とした場合の90°方向の曲げ特性を評価する場合は以下の様に行った。プリプレグを、繊維方向を揃えて4プライ積層とし、オートクレーブ硬化または真空バッグ硬化により得られた繊維強化複合材料から、幅25.4mm、長さ60mm、厚み2mmの試験片を6個作製した。試験片の長さ方向が繊維の90°方向である。
得られた試験片について、ASTM D790に準拠し、500Nロードセルを備えたINSTRON 4465測定機を用い、温度23℃、湿度50%RHの環境下、圧子直径=5.0mm、サポート直径=3.2mm、L/D=16の条件で、曲げ強度、曲げ弾性率、および曲げ破断歪を測定した。6個の試験片について同様に測定し、平均値を求めた。
<Evaluation of 90 ° bending characteristics>
When evaluating the bending characteristics in the 90 ° direction when the direction in which the fibers of the fiber reinforced composite material in which the fiber directions are aligned is 0 °, the evaluation was performed as follows. Six prepregs having a width of 25.4 mm, a length of 60 mm, and a thickness of 2 mm were prepared from a fiber-reinforced composite material obtained by autoclave curing or vacuum bag curing, with the prepreg being aligned in a four-ply manner. The length direction of the test piece is the 90 ° direction of the fiber.
The obtained test piece was compliant with ASTM D790, using an INSTRON 4465 measuring machine equipped with a 500 N load cell, in an environment of temperature 23 ° C. and humidity 50% RH, indenter diameter = 5.0 mm, support diameter = 3.2 mm. Under the conditions of L / D = 16, bending strength, bending elastic modulus, and bending breaking strain were measured. Six test pieces were measured in the same manner, and an average value was obtained.

<ILSS特性の評価>
プリプレグを4プライ積層とし、オートクレーブ硬化または真空バッグ硬化により得られた繊維強化複合材料から、幅6.3mm、長さ20mm、厚み2.6mmの試験片を6個作製した。繊維方向が揃っている繊維強化複合材料の繊維が揃っている方向を繊維の0°方向として、試験片の長さ方向が繊維の0°方向である。
得られた試験片について、ASTM D 2344に準拠し、5kNロードセルを備えたINSTRON 4465測定機を用い、温度23℃、湿度50%RHの環境下、クロスヘッドスピード1.27mm/分、圧子直径3.2mm、サポート直径1.6mm、L/D=4の条件で、ILSS強度(層間剪断強度)を測定した。
<Evaluation of ILSS characteristics>
Six test pieces having a width of 6.3 mm, a length of 20 mm, and a thickness of 2.6 mm were prepared from a fiber-reinforced composite material obtained by stacking prepregs into a four-ply laminate and autoclave curing or vacuum bag curing. The direction in which the fibers of the fiber-reinforced composite material in which the fiber directions are aligned is the 0 ° direction of the fibers, and the length direction of the test piece is the 0 ° direction of the fibers.
About the obtained test piece, in accordance with ASTM D 2344, using an INSTRON 4465 measuring machine equipped with a 5 kN load cell, in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH, a crosshead speed of 1.27 mm / min, an indenter diameter of 3 The ILSS strength (interlaminar shear strength) was measured under the conditions of 0.2 mm, support diameter 1.6 mm, and L / D = 4.

<G’−Tgの評価>
プリプレグを4プライ積層とし、オートクレーブ硬化または真空バッグ硬化により得られた繊維強化複合材料から、幅12.7mm、長さ55mm、厚み2mmの試験片を1個作製した。繊維方向が揃っている繊維強化複合材料の繊維が揃っている方向を繊維の0°方向として、試験片の長さ方向が繊維の0°方向である。
得られた試験片について、ASTM D4065に準拠し、測定機ARES−RDA(TAインスツルメント社製)を用い、昇温速度5℃/分 、周波数1Hz、 歪0.05%、測定温度範囲を室温から180℃の条件で、G’−Tgを測定した。
<Evaluation of G′-Tg>
One prepreg having a width of 12.7 mm, a length of 55 mm, and a thickness of 2 mm was produced from a fiber-reinforced composite material obtained by stacking prepregs into four plies and curing by autoclave or vacuum bag curing. The direction in which the fibers of the fiber-reinforced composite material in which the fiber directions are aligned is the 0 ° direction of the fibers, and the length direction of the test piece is the 0 ° direction of the fibers.
About the obtained test piece, based on ASTM D4065, using a measuring machine ARES-RDA (manufactured by TA Instruments), a temperature rising rate of 5 ° C./min, a frequency of 1 Hz, a strain of 0.05%, and a measuring temperature range G′-Tg was measured under conditions of room temperature to 180 ° C.

(実施例1)
マトリックス樹脂として以下の樹脂組成物1を用いた。すなわち、jER828を72重量部、jER1002を10重量部、AER4152を30重量部、均一に混合した樹脂にビニレックEを3重量部溶解させ、DICY15を6重量部、DCMU99を4重量部均一に分散させたものをマトリックス樹脂とした。このマトリックス樹脂の30℃での粘度は2000Pa・sであった。
強化繊維として炭素繊維1を用い、300g/mになるように一方向に引き揃えた炭素繊維糸条群を用意し、補助糸条1を炭素繊維糸条と直行する向きで該糸条群の両面に対して交互に25mm間隔で配置し、炭素繊維糸条と補助糸条からなるシート表面を80℃に加熱して強化繊維ファブリック1を得た。該強化繊維ファブリック1に樹脂組成物1のマトリックス樹脂を含浸させてプリプレグ1を得た。プリプレグ1のタック性やドレープ性の取扱性は良好で、含浸状態もよいものであった。
(Example 1)
The following resin composition 1 was used as a matrix resin. That is, 72 parts by weight of jER828, 10 parts by weight of jER1002, 30 parts by weight of AER4152, and 3 parts by weight of Vinylec E are dissolved in a uniformly mixed resin, 6 parts by weight of DICY15 and 4 parts by weight of DCMU99 are uniformly dispersed. The matrix resin was used as the matrix resin. The viscosity of this matrix resin at 30 ° C. was 2000 Pa · s.
Using carbon fiber 1 as the reinforcing fiber, preparing a carbon fiber yarn group aligned in one direction so as to be 300 g / m 2 , the yarn group in a direction perpendicular to the carbon fiber yarn The reinforced fiber fabric 1 was obtained by alternately arranging at 25 mm intervals on both sides of the sheet and heating the surface of the sheet composed of carbon fiber yarns and auxiliary yarns to 80 ° C. A prepreg 1 was obtained by impregnating the reinforcing fiber fabric 1 with the matrix resin of the resin composition 1. The prepreg 1 had good tackiness and drapeability and good impregnation.

(比較例1)
強化繊維として炭素繊維糸条2を用いる以外は実施例1と同様にしてプリプレグ2を調製した。プリプレグ2のタック性やドレープ性の取扱性は良好であったが、未含浸部が散見された。
(Comparative Example 1)
A prepreg 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon fiber yarn 2 was used as the reinforcing fiber. Although the prepreg 2 was good in tackiness and drapeability, unimpregnated parts were occasionally observed.

Claims (5)

単繊維の繊度が1.2〜2.4dtexである炭素繊維からなるトウ状の炭素繊維糸条が、複数本で互いに並列に配列されてなるシートと、前記シートの片面或いは両面に前記炭素繊維糸条と異なる角度をもって配置した補助糸からなる強化繊維基材に熱硬化性マトリックス樹脂組成物を含浸してなるプリプレグ。 A sheet in which a plurality of tow-like carbon fiber yarns made of carbon fibers having a single fiber fineness of 1.2 to 2.4 dtex are arranged in parallel with each other, and the carbon fiber on one or both sides of the sheet A prepreg formed by impregnating a thermosetting matrix resin composition into a reinforcing fiber base composed of auxiliary yarns arranged at an angle different from the yarn. 単繊維の繊度が1.2〜2.4dtexである炭素繊維からなるトウ状の炭素繊維糸条が、複数本で互いに並列に配列されてなるシートを複数枚含み、それぞれのシートの配列方向が、基準とする方向に対して、異なる角度をもって積層され、ステッチ糸で一体化された強化繊維ステッチ基材に熱硬化性マトリックス樹脂組成物を含浸してなるプリプレグ。   A plurality of sheets of tow-like carbon fiber yarns made of carbon fibers having a single fiber fineness of 1.2 to 2.4 dtex are arranged in parallel with each other, and the arrangement direction of each sheet is A prepreg obtained by impregnating a thermosetting matrix resin composition into a reinforcing fiber stitch base material laminated at different angles with respect to a reference direction and integrated with stitch yarns. 強化繊維が、単繊維の繊維軸に垂直な断面の形状の真円度が0.7以上、0.9以下の炭素繊維であることを特徴とする請求項1および2に記載のプリプレグ。 The prepreg according to claim 1 or 2, wherein the reinforcing fiber is a carbon fiber having a cross-sectional shape perpendicular to the fiber axis of a single fiber and having a roundness of 0.7 or more and 0.9 or less. 強化繊維が、単繊維の繊維軸に垂直な断面の形状が直径Diが8μm以上、20μm以下の炭素繊維であることを特徴とする請求項1から3に記載のプリプレグ。 The prepreg according to any one of claims 1 to 3, wherein the reinforcing fiber is a carbon fiber having a cross-sectional shape perpendicular to the fiber axis of a single fiber and having a diameter Di of 8 µm or more and 20 µm or less. 前記マトリックス樹脂組成物がエポキシ樹脂組成物である請求項1から4に記載のプリプレグ。   The prepreg according to claim 1, wherein the matrix resin composition is an epoxy resin composition.
JP2013216579A 2013-10-17 2013-10-17 Prepreg Pending JP2015078310A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013216579A JP2015078310A (en) 2013-10-17 2013-10-17 Prepreg

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013216579A JP2015078310A (en) 2013-10-17 2013-10-17 Prepreg

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019133842A Division JP6835157B2 (en) 2019-07-19 2019-07-19 Prepreg

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015078310A true JP2015078310A (en) 2015-04-23

Family

ID=53010019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013216579A Pending JP2015078310A (en) 2013-10-17 2013-10-17 Prepreg

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015078310A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016008303A (en) * 2014-06-26 2016-01-18 旭化成イーマテリアルズ株式会社 Epoxy resin composition, adhesive, cured product, and electronic member
WO2017135379A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 住友化学株式会社 Aromatic polysulfone, prepreg, and method for producing prepreg
WO2017135376A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 住友化学株式会社 Aromatic polysulfone, prepreg, and method for producing prepreg
JP2017141426A (en) * 2016-02-05 2017-08-17 住友化学株式会社 Aromatic polysulfone, prepreg, and method for producing prepreg
JP2017141427A (en) * 2016-02-05 2017-08-17 住友化学株式会社 Aromatic polysulfone, prepreg, and method for producing prepreg
JP2018154780A (en) * 2017-03-21 2018-10-04 三菱ケミカル株式会社 Prepreg and carbon fiber-reinforced composite material
WO2019088009A1 (en) * 2017-11-01 2019-05-09 日東電工株式会社 Laminate and reinforcing sheet
CN114729109A (en) * 2019-11-15 2022-07-08 东丽株式会社 Epoxy resin composition, prepreg, and fiber-reinforced composite material

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5656825A (en) * 1979-10-16 1981-05-19 Ryobi Ltd Prepreg sheet combined with parallel-carbon fiber sheet and glass-yarn, manufacturing apparatus thereof and lamination tube
JPS60157812A (en) * 1984-01-30 1985-08-19 Toray Ind Inc Manufacture of prepreg bonded with scrim cloth
JPH0724319A (en) * 1993-07-16 1995-01-27 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Exhaust gas purification catalyst for alcohol fuel internal combustion engine and method for producing the same
JPH07300739A (en) * 1994-03-08 1995-11-14 Toray Ind Inc Reinforcement woven fabric, manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
JPH0994900A (en) * 1995-09-29 1997-04-08 Nitto Boseki Co Ltd Unidirectional reinforced fiber composite substrate sheet
WO2000021742A1 (en) * 1998-10-12 2000-04-20 Nitto Boseki Co., Ltd. Reinforcing fiber base for composite material
JP2006022471A (en) * 2005-08-23 2006-01-26 Fukui Prefecture Fiber reinforced sheet
WO2010014613A2 (en) * 2008-07-28 2010-02-04 Emory University Treating various disorders using trkb agonists
JP2010156081A (en) * 2008-12-29 2010-07-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd Reinforced strong fiber sheet and method for producing the same
JP2010195844A (en) * 2009-02-21 2010-09-09 Toho Tenax Co Ltd Partially impregnated prepreg, manufacturing method therefor, and manufacturing method for fiber-reinforced composite material using the same
WO2011040602A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 三菱レイヨン株式会社 Manufacturing method for fibre-reinforced composite material, heat resistant material using said composite material, and heat resistant structural material using said composite material
WO2012050171A1 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 三菱レイヨン株式会社 Carbon-fiber-precursor fiber bundle, carbon fiber bundle, and uses thereof
JP2012246583A (en) * 2011-05-27 2012-12-13 Mitsubishi Rayon Co Ltd Unidirectional reinforcement fabric and method for manufacturing the same, and prepreg and carbon fiber composite material using the same
WO2013015210A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-31 三菱レイヨン株式会社 Polyacrylonitrile-based copolymer, polyacrylonitrile-based precursor fiber for carbon fiber, carbon fiber bundles, process for producing flameproofed fiber bundles, and process for producing carbon fiber bundles
JP2013202803A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Mitsubishi Rayon Co Ltd Carbon fiber reinforced composite material
JP2013208724A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd Molding intermediate material using thick carbon fiber

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5656825A (en) * 1979-10-16 1981-05-19 Ryobi Ltd Prepreg sheet combined with parallel-carbon fiber sheet and glass-yarn, manufacturing apparatus thereof and lamination tube
JPS60157812A (en) * 1984-01-30 1985-08-19 Toray Ind Inc Manufacture of prepreg bonded with scrim cloth
JPH0724319A (en) * 1993-07-16 1995-01-27 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Exhaust gas purification catalyst for alcohol fuel internal combustion engine and method for producing the same
JPH07300739A (en) * 1994-03-08 1995-11-14 Toray Ind Inc Reinforcement woven fabric, manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
JPH0994900A (en) * 1995-09-29 1997-04-08 Nitto Boseki Co Ltd Unidirectional reinforced fiber composite substrate sheet
WO2000021742A1 (en) * 1998-10-12 2000-04-20 Nitto Boseki Co., Ltd. Reinforcing fiber base for composite material
JP2006022471A (en) * 2005-08-23 2006-01-26 Fukui Prefecture Fiber reinforced sheet
WO2010014613A2 (en) * 2008-07-28 2010-02-04 Emory University Treating various disorders using trkb agonists
JP2010156081A (en) * 2008-12-29 2010-07-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd Reinforced strong fiber sheet and method for producing the same
JP2010195844A (en) * 2009-02-21 2010-09-09 Toho Tenax Co Ltd Partially impregnated prepreg, manufacturing method therefor, and manufacturing method for fiber-reinforced composite material using the same
WO2011040602A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 三菱レイヨン株式会社 Manufacturing method for fibre-reinforced composite material, heat resistant material using said composite material, and heat resistant structural material using said composite material
WO2012050171A1 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 三菱レイヨン株式会社 Carbon-fiber-precursor fiber bundle, carbon fiber bundle, and uses thereof
JP2012246583A (en) * 2011-05-27 2012-12-13 Mitsubishi Rayon Co Ltd Unidirectional reinforcement fabric and method for manufacturing the same, and prepreg and carbon fiber composite material using the same
WO2013015210A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-31 三菱レイヨン株式会社 Polyacrylonitrile-based copolymer, polyacrylonitrile-based precursor fiber for carbon fiber, carbon fiber bundles, process for producing flameproofed fiber bundles, and process for producing carbon fiber bundles
JP2013202803A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Mitsubishi Rayon Co Ltd Carbon fiber reinforced composite material
JP2013208724A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd Molding intermediate material using thick carbon fiber

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016008303A (en) * 2014-06-26 2016-01-18 旭化成イーマテリアルズ株式会社 Epoxy resin composition, adhesive, cured product, and electronic member
US10899888B2 (en) 2016-02-05 2021-01-26 Sumitomo Chemical Company, Limited Aromatic polysulfone, prepreg, and method for producing prepreg
WO2017135376A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 住友化学株式会社 Aromatic polysulfone, prepreg, and method for producing prepreg
JP2017141426A (en) * 2016-02-05 2017-08-17 住友化学株式会社 Aromatic polysulfone, prepreg, and method for producing prepreg
JP2017141427A (en) * 2016-02-05 2017-08-17 住友化学株式会社 Aromatic polysulfone, prepreg, and method for producing prepreg
CN108602948A (en) * 2016-02-05 2018-09-28 住友化学株式会社 The manufacturing method of aromatic series polysulfones, prepreg and prepreg
CN108602949A (en) * 2016-02-05 2018-09-28 住友化学株式会社 The manufacturing method of aromatic series polysulfones, prepreg and prepreg
KR20180107124A (en) * 2016-02-05 2018-10-01 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 Process for producing aromatic polysulfone, prepreg and prepreg
US10851207B2 (en) 2016-02-05 2020-12-01 Sumitomo Chemical Company, Limited Aromatic polysulfone, prepreg, and method for producing prepreg
KR20180109063A (en) * 2016-02-05 2018-10-05 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 Process for producing aromatic polysulfone, prepreg and prepreg
CN108602948B (en) * 2016-02-05 2020-12-01 住友化学株式会社 Aromatic polysulfones, prepregs, and methods for making prepregs
WO2017135379A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 住友化学株式会社 Aromatic polysulfone, prepreg, and method for producing prepreg
KR102686529B1 (en) * 2016-02-05 2024-07-18 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 Aromatic polysulfone, prepreg and method for producing prepreg
KR102653602B1 (en) * 2016-02-05 2024-04-01 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 Aromatic polysulfone, prepreg and method for producing prepreg
JP2018154780A (en) * 2017-03-21 2018-10-04 三菱ケミカル株式会社 Prepreg and carbon fiber-reinforced composite material
JPWO2019088009A1 (en) * 2017-11-01 2020-11-26 日東電工株式会社 Laminates and reinforcing sheets
EP3705289A4 (en) * 2017-11-01 2021-08-25 Nitto Denko Corporation LAMINATE AND REINFORCEMENT FILM
US11453199B2 (en) 2017-11-01 2022-09-27 Nitto Denko Corporation Laminate and reinforcing sheet
JP7204659B2 (en) 2017-11-01 2023-01-16 日東電工株式会社 Laminates and reinforcing sheets
CN111278641B (en) * 2017-11-01 2023-10-03 日东电工株式会社 Laminates and reinforcement sheets
WO2019088009A1 (en) * 2017-11-01 2019-05-09 日東電工株式会社 Laminate and reinforcing sheet
CN111278641A (en) * 2017-11-01 2020-06-12 日东电工株式会社 Laminate and reinforcing sheet
CN114729109A (en) * 2019-11-15 2022-07-08 东丽株式会社 Epoxy resin composition, prepreg, and fiber-reinforced composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015078310A (en) Prepreg
JP6620877B2 (en) Curable resin composition, and film, molded article, prepreg and fiber reinforced plastic using the same
JP4872139B2 (en) RESIN COMPOSITION FOR FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIAL, CURED PRODUCT, FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIAL, FIBER-REINFORCED RESIN MOLDED ARTICLE, AND METHOD FOR PRODUCING SAME
US9481789B2 (en) Matrix resin composition, prepreg and method for producing the same, and fiber-reinforced composite material
JP5761366B2 (en) Epoxy resin composition, and film, prepreg, and fiber reinforced plastic using the same
JP5768893B2 (en) Epoxy resin composition and film, prepreg, fiber reinforced plastic using the same
JP7509175B2 (en) Prepreg and fiber reinforced plastics
US20220153923A1 (en) Thermosetting resin composition, prepreg, fiber-reinforced plastic molded body and method for producing same
JP7060347B2 (en) Compositions for fiber reinforced composites, prepregs, and fiber reinforced composites
JP7200732B2 (en) Epoxy resin compositions, prepregs and fiber reinforced composites
JP6835157B2 (en) Prepreg
JP2024061086A (en) Prepreg and carbon fiber-reinforced plastic
JP7456126B2 (en) Prepreg and fiber reinforced plastic
JP7827078B2 (en) Prepreg, carbon fiber reinforced plastic, and method for manufacturing prepreg
TW202506771A (en) Prepreg and fiber reinforced plastic
JP2024047178A (en) Prepreg and fiber reinforced plastics

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160909

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180206

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181009

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20181210

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190719

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20190829

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20191025