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JP3312441B2 - Prepreg and fiber reinforced plastic - Google Patents

Prepreg and fiber reinforced plastic

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Publication number
JP3312441B2
JP3312441B2 JP22772193A JP22772193A JP3312441B2 JP 3312441 B2 JP3312441 B2 JP 3312441B2 JP 22772193 A JP22772193 A JP 22772193A JP 22772193 A JP22772193 A JP 22772193A JP 3312441 B2 JP3312441 B2 JP 3312441B2
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JP
Japan
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resin
prepreg
fiber
polyimide
fine particles
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肇 岸
篤 尾崎
信之 小田切
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、先進複合材料として強
度、弾性率、さらにはこれらを比重で除した比強度、比
弾性率の大なることを要求される構造体に用いられるプ
リプレグおよびその成形物である繊維強化プラスチック
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a prepreg used for a structural body which is required to have high strength, elastic modulus, specific strength and specific elastic modulus obtained by dividing these by specific gravity as an advanced composite material. It relates to a fiber-reinforced plastic which is a molded product.

【0002】[0002]

【従来の技術】先進複合材料は、強化繊維と、マトリッ
クス樹脂を必須の構成要素とする不均一材料であり、こ
のため、繊維軸方向の物性とそれ以外の方向の物性に大
きな差が存在する。たとえば、落錘衝撃に対する抵抗性
は、強化繊維の強度を向上させても抜本的な改良には結
びつかないことが知られている。特に、熱硬化性樹脂を
マトリックス樹脂とする複合材料は、マトリックス樹脂
の低靭性を反映し耐衝撃特性が不十分である。また、交
差積層板に引張り荷重を加えた際、板端から層間剥離が
生じることが多く、その為、積層構成の自由度が制限さ
れることが多い。そこで、繊維軸方向以外の物性、特に
耐衝撃性、層間靭性を改良することを目的として種々の
方法が提案されている。
2. Description of the Related Art An advanced composite material is a non-uniform material having a reinforcing fiber and a matrix resin as essential components. Therefore, there is a great difference between physical properties in a fiber axis direction and physical properties in other directions. . For example, it is known that the resistance to falling weight impact does not lead to a drastic improvement even if the strength of the reinforcing fiber is improved. In particular, a composite material using a thermosetting resin as a matrix resin has insufficient impact resistance due to the low toughness of the matrix resin. In addition, when a tensile load is applied to the crossed laminated plate, delamination often occurs from the end of the plate, and therefore, the degree of freedom of the laminated structure is often limited. Therefore, various methods have been proposed for the purpose of improving physical properties other than the fiber axis direction, particularly impact resistance and interlayer toughness.

【0003】熱硬化性樹脂そのものの高靭性化手法とし
て、エポキシ樹脂にポリスルフォン樹脂を添加する手法
が特開昭60−243113号公報に、また、エポキシ
樹脂に芳香族オリゴマを添加する手法が特開昭61−2
28016号公報に開示されている。この樹脂高靭性化
によって複合材料の耐衝撃性も改良されるとしている。
As a method of increasing the toughness of a thermosetting resin itself, a method of adding a polysulfone resin to an epoxy resin is disclosed in JP-A-60-243113, and a method of adding an aromatic oligomer to an epoxy resin is described. 61-2
No. 28016. It is stated that the impact resistance of the composite material is also improved by increasing the resin toughness.

【0004】特開昭60−63229号公報では、繊維
強化プリプレグの層間にエラストマーで改質したエポキ
シ樹脂フィルムを配して耐衝撃性の改善がなされること
が開示されている。
JP-A-60-63229 discloses that impact resistance is improved by disposing an epoxy resin film modified with an elastomer between layers of a fiber-reinforced prepreg.

【0005】米国特許第4,604,319号明細書で
は、繊維強化プリプレグの層間に熱可塑性樹脂フィルム
を配して耐衝撃性の改善がなされることが開示されてい
る。
US Pat. No. 4,604,319 discloses that a thermoplastic resin film is disposed between layers of a fiber-reinforced prepreg to improve impact resistance.

【0006】本発明者らは米国特許第5,028,47
8号明細書において、樹脂を素材とする微粒子を含むマ
トリックス樹脂を開示した。特に、樹脂微粒子をプリプ
レグの表面に局在化させることにより、プリプレグのタ
ック性(粘着性)およびドレープ性(以下、タック・ド
レープ性)を有したまま耐衝撃性の改良された複合材料
を与えることを示した。
The present inventors have disclosed in US Pat. No. 5,028,47.
No. 8 discloses a matrix resin containing fine particles made of a resin. In particular, by localizing the resin fine particles on the surface of the prepreg, a composite material having improved impact resistance while maintaining the tackiness (adhesiveness) and drapeability (hereinafter referred to as tackiness and drapeability) of the prepreg is provided. That was shown.

【0007】米国特許第4,863,787号明細書で
は、エポキシ樹脂、反応性オリゴマおよび粒径10〜7
5ミクロンのエラストマー状粒子からなるマトリックス
樹脂を用いたプリプレグにより、耐衝撃性の改良された
複合材料が得られることが開示されている。ここでエラ
ストマー粒子以外の硬化樹脂部分には相分離構造が形成
されるとしている。
US Pat. No. 4,863,787 discloses an epoxy resin, a reactive oligomer and a particle size of 10-7.
It is disclosed that a prepreg using a matrix resin consisting of 5 micron elastomeric particles provides a composite material having improved impact resistance. Here, it is stated that a phase separation structure is formed in the cured resin portion other than the elastomer particles.

【0008】ヨーロッパ公開特許第0377194 A
2号明細書では、アミノフェニルトリメチルインダン等
の部分的に非芳香族性の骨格を有するエポキシ可溶性ポ
リイミド粒子(粒径2〜35μm)を混合したエポキシ
樹脂をマトリックス樹脂とすれば複合材料の耐衝撃性が
向上することが開示されている。該公報によると可溶性
ポリイミド粒子は複合材料の層間部で成形中に溶解する
としている。
[0008] EP-A-0 377 194 A
In the specification 2, the impact resistance of the composite material can be improved by using an epoxy resin mixed with epoxy-soluble polyimide particles (particle diameter: 2 to 35 μm) having a partially non-aromatic skeleton such as aminophenyltrimethylindane as a matrix resin. It is disclosed that the performance is improved. According to the publication, the soluble polyimide particles dissolve during molding between the interlayers of the composite material.

【0009】特開平3−26750号公報ではエポキシ
樹脂、反応性ポリスルホンオリゴマおよび反応性エラス
トマとエポキシ樹脂からなる樹脂微粒子をマトリックス
樹脂とした複合材料は耐衝撃性が優れているとしてい
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-26750 states that a composite material comprising a matrix resin containing resin fine particles comprising an epoxy resin, a reactive polysulfone oligomer, and a reactive elastomer and an epoxy resin has excellent impact resistance.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの手法
は、その耐衝撃性改良効果がいまだ不十分であったり、
耐衝撃性を改良するために層間剪断強度、ハンドリング
性その他の特性を犠牲にするなど、それぞれに欠点を有
している。
However, these methods still have insufficient impact resistance improving effects,
Each has drawbacks, such as sacrificing interlaminar shear strength, handling, and other properties to improve impact resistance.

【0011】特開昭60−243113号公報のように
高分子量のポリスルフォン等の熱可塑性樹脂を混合し樹
脂靭性を向上させる場合、その樹脂組成物の粘度が高く
なりすぎて強化繊維への含浸が困難となり、プリプレグ
のタック、ドレープ性も損われる。特開昭61−228
016号公報のように分子量を下げたオリゴマを添加す
る場合も、十分な樹脂靭性を得るためには熱可塑性樹脂
の添加量を十分多くする必要があり、それに伴い樹脂組
成物の粘度が高くなりすぎて強化繊維への含浸が困難と
なる。また、熱可塑性樹脂の量を増やすに従い、硬化物
の耐溶剤性が低下する。しかも、これら樹脂そのものの
靭性を向上しても複合材料の耐衝撃性改良にとってはし
だいに頭打ちになる傾向が認められる。
When a thermoplastic resin such as polysulfone having a high molecular weight is mixed to improve the resin toughness as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-243113, the viscosity of the resin composition becomes too high to impregnate the reinforcing fibers. And prepreg tack and drape properties are impaired. JP-A-61-228
Even when an oligomer having a reduced molecular weight is added as in JP-A-016, it is necessary to increase the amount of the thermoplastic resin sufficiently to obtain sufficient resin toughness, and the viscosity of the resin composition increases accordingly. This makes it difficult to impregnate the reinforcing fibers. Further, as the amount of the thermoplastic resin increases, the solvent resistance of the cured product decreases. In addition, even if the toughness of the resin itself is improved, the tendency to reach a plateau is gradually recognized for improving the impact resistance of the composite material.

【0012】特開昭60−63229号公報のようにエ
ラストマー改質熱硬化性樹脂を含む独立外層フィルムを
用いた場合には、エラストマーの含量が多くなると層間
剪断強度が低下し、エラストマーの含量が少ないと耐衝
撃性の改善効果は非常に少ない。
When an independent outer layer film containing an elastomer-modified thermosetting resin is used as disclosed in JP-A-60-63229, when the content of the elastomer increases, the interlayer shear strength decreases, and the content of the elastomer decreases. If the amount is small, the effect of improving the impact resistance is very small.

【0013】また、米国特許第4,604,319号明
細書のように熱可塑性樹脂フィルムを用いた場合には耐
熱性の良好な熱可塑性樹脂フィルムを用いることにより
耐熱性と耐衝撃性の改善効果の両立がある程度なされる
が熱硬化性樹脂の利点であるタック性(粘着性)やドレ
ープ性が失われる。また、耐溶剤性が良くないという熱
可塑性樹脂の一般的欠点が複合材料に反映してしまう。
When a thermoplastic resin film is used as disclosed in US Pat. No. 4,604,319, heat resistance and impact resistance are improved by using a thermoplastic resin film having good heat resistance. The effects can be achieved to some extent, but tackiness (adhesiveness) and drapability, which are advantages of the thermosetting resin, are lost. In addition, the general disadvantage of thermoplastic resins that solvent resistance is poor is reflected in composite materials.

【0014】米国特許第4,863,787号明細書の
ように層間部に存在する粒子がエラストマーである場
合、圧力や昇温速度等の成形条件変化により層間厚さが
変化しやすく、結果的に耐衝撃性が成形条件の影響を受
けやすい。また、エラストマーの存在が複合材料の層間
剪断強度を低下させると考えられる。
When the particles existing between the layers are elastomers as disclosed in US Pat. No. 4,863,787, the thickness of the layers tends to change due to changes in molding conditions such as pressure and heating rate. Impact resistance is easily affected by molding conditions. It is also believed that the presence of the elastomer reduces the interlaminar shear strength of the composite.

【0015】ヨーロッパ公開特許0377194 A2
号明細書のように層間部に可溶性ポリイミドを配置する
場合も成形条件変化により層間厚さが変化しやすく、耐
衝撃性が成形条件の影響を受けやすい。
[0015] European Patent Publication 0377194 A2
Also in the case where a soluble polyimide is disposed between layers as in the specification, the interlayer thickness is liable to change due to a change in molding conditions, and the impact resistance is easily affected by the molding conditions.

【0016】特開平3−26750号公報には実施例に
衝撃後圧縮強度(CAI)の記載がないので耐衝撃性の
程度を評価することができないが、エラストマーを含む
粒子が層間剪断強度を低下させると考えられる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-26750 has no description of the compressive strength after impact (CAI) in the examples, so that the degree of impact resistance cannot be evaluated. However, particles containing an elastomer reduce the interlaminar shear strength. It is thought to be.

【0017】一方、本発明者等が開示した米国特許第
5,028,478号明細書は、樹脂微粒子が複合材料
の層間部分に局在化するといった点で、本発明と最も類
似した先行例である。耐熱性を維持しつつ耐衝撃性を向
上させることを目的とし、非晶質透明ナイロンの微粒子
を用いた実施例ではCAIが53.3ksiと高いが、
一方向コンポジットの引き剥がしモードの層間靭性G
ICを測定したところ、従来のエポキシ樹脂をマトリッ
クス樹脂とするコンポジットと大差はない。同技術の範
疇で弾性率の低い熱可塑性樹脂微粒子を用いることで、
CAIをさらに向上させ得るが、複合材料の耐熱性や層
間剪断強度を低下させるおそれがある。
On the other hand, US Pat. No. 5,028,478 disclosed by the present inventors discloses a prior art which is the most similar to the present invention in that resin fine particles are localized in interlayer portions of a composite material. It is. For the purpose of improving impact resistance while maintaining heat resistance, the CAI is as high as 53.3 ksi in Examples using fine particles of amorphous transparent nylon,
Interlaminar toughness G in peel mode of unidirectional composite
When the IC was measured, there was not much difference from the composite using the conventional epoxy resin as the matrix resin. By using thermoplastic resin particles with low elastic modulus in the category of the same technology,
Although the CAI can be further improved, the heat resistance and the interlaminar shear strength of the composite material may be reduced.

【0018】本発明は高い層間剪断強度、耐熱性を維持
したまま、上記先行例を上回る耐衝撃性、層間靭性を有
し、さらには交差積層板を引張った際の板端剥離強度
(EDS)が著しく高い複合材料を与えるためのプリプ
レグおよびそれから得られる繊維強化プラスチックを提
供することをその課題とする。
The present invention has an impact resistance and an interlayer toughness that are higher than those of the preceding examples while maintaining high interlayer shear strength and heat resistance, and furthermore, an edge peel strength (EDS) when a cross-laminated plate is pulled. It is an object of the present invention to provide a prepreg for providing a composite material having a significantly higher thermal resistance and a fiber-reinforced plastic obtained therefrom.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明のプリプレグは上
記目的を達するため次の構成を有する。すなわち、次の
構成要素[A]、[B]、[C]および[D]からな
り、構成要素[C]、[D]が表面に局在化しているこ
とを特徴とするプリプレグである。 [A]:長繊維からなる強化繊維 [B]:熱硬化性樹脂組成物 [C]:樹脂を素材とする微粒子 [D]:[C]より弾性率の高い樹脂を素材とする微粒
子 また、本発明の繊維強化プラスチックは上記目的を達す
るため次の構成を有する。すなわち、次の構成要素
[A]、[B’]、[C’]および[D’]からなり、
構成要素[C’]、[D’]が積層層間部に局在化して
いることを特徴とする繊維強化プラスチックである。 [A]:長繊維からなる強化繊維 [B’]:熱硬化性樹脂硬化物 [C’]:樹脂を素材とする微粒子 [D’]:[C’]より弾性率の高い樹脂を素材とする
微粒子
The prepreg of the present invention has the following structure to achieve the above object. That is, the prepreg is composed of the following components [A], [B], [C] and [D], wherein the components [C] and [D] are localized on the surface. [A]: Reinforcing fiber composed of long fibers [B]: Thermosetting resin composition [C]: Fine particles made of resin [D]: Fine particles made of resin having a higher elastic modulus than [C] The fiber reinforced plastic of the present invention has the following configuration to achieve the above object. That is, it consists of the following components [A], [B '], [C'] and [D '],
The fiber reinforced plastic is characterized in that the constituent elements [C ′] and [D ′] are localized in the interlayer portion. [A]: Reinforcing fiber consisting of long fiber [B ']: Cured thermosetting resin [C']: Fine particles made of resin [D ']: Made of resin having higher elastic modulus than [C'] Fine particles

【0020】(構成要素[A]の説明)本発明に構成要
素[A]として用いられる要素は長繊維からなる強化繊
維である。本発明に用いる強化繊維は、一般に先進複合
材料として用いられる耐熱性および引張強度の良好な繊
維である。たとえば、その強化繊維には、炭素繊維、黒
鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊
維、ボロン繊維、タングステンカーバイド繊維、ガラス
繊維があげられる。このうち比強度、比弾性率が良好で
軽量化に大きな寄与が認められる炭素繊維や黒鉛繊維が
本発明には最も良好である。炭素繊維や黒鉛繊維は用途
に応じてあらゆる種類の炭素繊維や黒鉛繊維を用いるこ
とが可能であるが、引張伸度1.5%以上の高強度炭素
繊維が複合材料の強度発現のため適している。引張強度
450kgf/mm以上、引張伸度1.7%以上の高
強度高伸度炭素繊維はさらに好ましく、引張伸度1.9
%以上の高強度高伸度炭素繊維が最も適している。ま
た、本発明には長繊維状の強化繊維を用いるが、その長
さは5cm以上であることが好ましい。それより短い場
合、強化繊維の強度を複合材料として十分に発現させる
ことが困難となる。また、炭素繊維や黒鉛繊維は他の強
化繊維と混合して用いてもよい。また、強化繊維はその
形状や配列は特に限定されず、たとえば、単一方向、ラ
ンダム方向、シート状、マット状、織物状、組み紐状で
あっても使用可能である。また、特に、比強度、非弾性
率が高いことを要求される用途には強化繊維が単一方向
に引き揃えられた配列が最も適しているが、取り扱いの
容易なクロス(織物)状の配列も本発明には適してい
る。
(Description of Constituent Element [A]) The element used as the constituent element [A] in the present invention is a reinforcing fiber composed of long fibers. The reinforcing fiber used in the present invention is a fiber having good heat resistance and tensile strength generally used as an advanced composite material. For example, the reinforcing fibers include carbon fibers, graphite fibers, aramid fibers, silicon carbide fibers, alumina fibers, boron fibers, tungsten carbide fibers, and glass fibers. Among them, carbon fibers and graphite fibers, which have a good specific strength and specific elastic modulus and greatly contribute to weight reduction, are most preferable in the present invention. Any type of carbon fiber or graphite fiber can be used as the carbon fiber or graphite fiber depending on the application, but high-strength carbon fiber having a tensile elongation of 1.5% or more is suitable for developing the strength of the composite material. I have. High-strength high-elongation carbon fibers having a tensile strength of 450 kgf / mm 2 or more and a tensile elongation of 1.7% or more are more preferable, and a tensile elongation of 1.9.
% Or more of high strength and high elongation carbon fiber is most suitable. In the present invention, a long fiber-shaped reinforcing fiber is used, and its length is preferably 5 cm or more. If the length is shorter than that, it is difficult to sufficiently develop the strength of the reinforcing fiber as a composite material. Further, the carbon fiber and the graphite fiber may be used by being mixed with another reinforcing fiber. The shape and arrangement of the reinforcing fibers are not particularly limited. For example, the reinforcing fibers may be used in a single direction, a random direction, a sheet shape, a mat shape, a woven shape, or a braided shape. In particular, for applications requiring high specific strength and high inelastic modulus, an array in which reinforcing fibers are aligned in a single direction is most suitable, but a cross (woven) array which is easy to handle. Are also suitable for the present invention.

【0021】(構成要素[B]および[B’]の説明)
本発明に構成要素[B]として用いられる要素は熱硬化
性樹脂組成物であり、[B’]は[B]を硬化すること
により得られる熱硬化性樹脂硬化物である。熱硬化性樹
脂をマトリックス樹脂とした場合、その繊維強化複合材
料はオートクレーブによる低圧成形が可能である点で熱
可塑性樹脂そのものをマトリックス樹脂とするより有利
である。
(Description of Components [B] and [B '])
The element used as the component [B] in the present invention is a thermosetting resin composition, and [B '] is a cured thermosetting resin obtained by curing [B]. When a thermosetting resin is used as a matrix resin, the fiber-reinforced composite material is advantageous over a thermoplastic resin itself as a matrix resin in that low-pressure molding by an autoclave is possible.

【0022】構成要素[B]および構成要素[B’]の
成分である熱硬化性樹脂は、熱または光や電子線などの
外部からのエネルギーにより硬化して、少なくとも部分
的に三次元硬化物を形成する樹脂が好ましく用いられ
る。
The thermosetting resin, which is a component of the component [B] and the component [B '], is cured by heat or external energy such as light or an electron beam, and is at least partially three-dimensionally cured. Is preferably used.

【0023】本発明に適した熱硬化性樹脂の具体例とし
ては、特にエポキシ樹脂があげられ、一般に硬化剤や硬
化触媒と組合せて用いられる。特に、アミン類、フェノ
ール類、炭素炭素二重結合を有する化合物を前駆体とす
るエポキシ樹脂が好ましい。具体的には、アミン類を前
駆体とするエポキシ樹脂としては、テトラグリシジルジ
アミノジフェニルメタン、トリグリシジル−p−アミノ
フェノール、トリグリシジル−m−アミノフェノール、
トリグリシジルアミノクレゾールの各種異性体、フェノ
ール類を前駆体とするエポキシ樹脂としては、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ
樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂、炭素炭素二重結合を有する化合物を前駆体と
するエポキシ樹脂としては、脂環式エポキシ樹脂等があ
げられるが、勿論これらに限定されない。また、これら
のエポキシ樹脂をブロム化したブロム化エポキシ樹脂等
も用いられる。テトラグリシジルジアミノジフェニルメ
タンに代表される芳香族アミンを前駆体とするエポキシ
樹脂は耐熱性が良好で強化繊維との接着性が良好なため
本発明に最も適している。
Specific examples of the thermosetting resin suitable for the present invention include an epoxy resin, and are generally used in combination with a curing agent or a curing catalyst. In particular, an epoxy resin using an amine, a phenol, or a compound having a carbon-carbon double bond as a precursor is preferable. Specifically, epoxy resins using amines as precursors include tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, triglycidyl-m-aminophenol,
Various isomers of triglycidylaminocresol and epoxy resins using phenols as precursors include bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, phenol novolak epoxy resin, and cresol novolac epoxy resin. Examples of the epoxy resin using a compound having a carbon-carbon double bond as a precursor include, but are not limited to, alicyclic epoxy resins and the like. Further, brominated epoxy resins obtained by brominating these epoxy resins are also used. An epoxy resin having an aromatic amine represented by tetraglycidyldiaminodiphenylmethane as a precursor has a good heat resistance and a good adhesion to a reinforcing fiber, and is most suitable for the present invention.

【0024】エポキシ樹脂はエポキシ硬化剤と組合せて
好ましく用いられる。エポキシ硬化剤はエポキシ基と反
応しうる活性基を有する化合物であれば本質的にはいづ
れの化合物も用いることができる。公知のエポキシ硬化
剤を適宜用いることができるが、特に、アミノ基、酸無
水物基、アジド基を有する化合物が適している。具体的
には、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルスルホン
の各種異性体、アミノ安息香酸エステル類が適してい
る。より具体的に説明すると、ジシアンジアミドはプリ
プレグの保存性に優れるため好んで用いられる。またジ
アミノジフェニルスルホンの各種異性体は、耐熱性の良
好な硬化物を与えるため本発明には最も適している。ア
ミノ安息香酸エステル類としては、トリメチレングリコ
ールジ−p−アミノベンゾエートやネオペンチルグリコ
ールジ−p−アミノベンゾエートが好んで用いられ、ジ
アミノジフェニルスルホンに比較して、耐熱性に劣るも
のの、引張伸度に優れるため用途に応じて選択して用い
られる。
An epoxy resin is preferably used in combination with an epoxy curing agent. As the epoxy curing agent, essentially any compound can be used as long as it has an active group capable of reacting with an epoxy group. A known epoxy curing agent can be appropriately used, and a compound having an amino group, an acid anhydride group, or an azide group is particularly suitable. Specifically, dicyandiamide, various isomers of diaminodiphenylsulfone, and aminobenzoic acid esters are suitable. More specifically, dicyandiamide is preferably used because of its excellent preservability. Further, various isomers of diaminodiphenyl sulfone are most suitable for the present invention because they give cured products having good heat resistance. As the aminobenzoic acid esters, trimethylene glycol di-p-aminobenzoate and neopentyl glycol di-p-aminobenzoate are preferably used. Although the heat resistance is lower than that of diaminodiphenyl sulfone, the tensile elongation is low. It is selected according to the application because it is excellent.

【0025】また、エポキシ樹脂に微粉末状シリカなど
の無機質微粒子やエラストマーなどを少量混合すること
も可能である。特に少量のエラストマー混合は樹脂の靭
性を向上させる点で好ましい。
It is also possible to mix a small amount of inorganic fine particles such as finely divided silica or an elastomer in the epoxy resin. Particularly, a small amount of elastomer is preferable in that the toughness of the resin is improved.

【0026】構成要素[B]および構成要素[B’]中
の熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂以外に、マレイミ
ド樹脂、アセチレン末端を有する樹脂、ナジック酸末端
を有する樹脂、シアン酸エステル末端を有する樹脂、ビ
ニル末端を有する樹脂、アリル末端を有する樹脂も好ま
しく用いられる。これら適宜、エポキシ樹脂や他の樹脂
と混合して用いてもよい。また、反応性希釈剤を用いた
り熱可塑性樹脂やエラストマーなどの改質剤を耐熱性を
大きく低下させない程度に混合して用いてもよい。
As the thermosetting resin in the component [B] and the component [B '], in addition to the epoxy resin, a maleimide resin, a resin having an acetylene terminal, a resin having a nadic acid terminal, and a cyanate ester terminal Resins, vinyl-terminated resins, and allyl-terminated resins are also preferably used. These may be used as appropriate by being mixed with an epoxy resin or another resin. Further, a reactive diluent may be used, or a modifier such as a thermoplastic resin or an elastomer may be mixed and used to such an extent that heat resistance is not significantly reduced.

【0027】マレイミド樹脂は、1分子あたりマレイミ
ド基を平均2個以上含む化合物である。ジアミノジフェ
ニルメタンを原料とするビスマレイミドが特に好適に用
いられる。この種のマレイミド化合物としては例えば
N,N’−フェニレンビスマレイミド、N,N’−ヘキ
サメチレンビスマレイミド、N,N’−メチレン−ジー
p−フェニレンビスマレイミド、N,N’−オキシ−ジ
−p−フェニレンビスマレイミド、N,N’−4,4’
−ベンゾフェノンビスマレイミド、N,N’−ジフェニ
ルスルホンビスマレイミド、N,N’−(3,3’−ジ
メチル)−メチレン−ジ−p−フェニレンビスマレイミ
ド、N,N’−4,4’−ジシクロヘキシルメタンビス
マレイミド、N,N’−m(又はp)−キシリレン−ビ
スマレイミド、N,N’−(3,3’−ジエチル)−メ
チレン−ジ−p−フェニレンビスマレイミド、N,N’
−メタトリレン−ジ−マレイミドやビス(アミノフェノ
キシ)ベンゼンのビスマレイミドを始め、アニリンとホ
ルマリンの反応生成物である混合ポリアミンと無水マレ
イン酸との反応生成物があげられるが、勿論これらに限
定されない。また、これらマレイミド化合物は2種以上
の混合系で用いてもよく、またN−アリルマレイミド、
N−プロピルマレイミド、N−ヘキシルマレイミド、N
−フェニルマレイミドなどのモノマレイミド化合物を含
有してもよい。
The maleimide resin is a compound containing at least two maleimide groups per molecule on average. Bismaleimide using diaminodiphenylmethane as a raw material is particularly preferably used. Examples of this kind of maleimide compound include N, N'-phenylenebismaleimide, N, N'-hexamethylenebismaleimide, N, N'-methylene-di-p-phenylenebismaleimide, N, N'-oxy-di- p-phenylenebismaleimide, N, N'-4,4 '
-Benzophenone bismaleimide, N, N'-diphenylsulfonebismaleimide, N, N '-(3,3'-dimethyl) -methylene-di-p-phenylenebismaleimide, N, N'-4,4'-dicyclohexyl Methanebismaleimide, N, N'-m (or p) -xylylene-bismaleimide, N, N '-(3,3'-diethyl) -methylene-di-p-phenylenebismaleimide, N, N'
Examples include, but are not limited to, reaction products of a mixed polyamine, which is a reaction product of aniline and formalin, with maleic anhydride, such as bismaleimide of bis (aminophenoxy) benzene and metathylene-di-maleimide. Further, these maleimide compounds may be used in a mixture of two or more kinds, and N-allyl maleimide,
N-propylmaleimide, N-hexylmaleimide, N
-A monomaleimide compound such as phenylmaleimide may be contained.

【0028】マレイミド樹脂は硬化剤(反応性希釈剤)
と組合せて好ましく用いられる。硬化剤はマレイミド基
と反応し得る活性基を有する化合物であれば本質的には
いづれの化合物も用いることができる。公知の硬化剤を
適宜用いることができるが、特に、アミノ基、アリル基
に代表されるアルケニル基、ベンゾシクロブテン基、ア
リルナジックイミド基、イソシアネート基、シアネート
基、エポキシ基を有する化合物が適している。例えば、
アミノ基を有する硬化剤としてはジアミノジフェニルメ
タンが代表的であり、アルケニル基を有する硬化剤とし
ては0,0’−ジアリルビスフェノールAやビス(プロ
ペニルフェノキシ)スルホンなどがあげられる。
The maleimide resin is a curing agent (reactive diluent)
It is preferably used in combination with As the curing agent, essentially any compound can be used as long as the compound has an active group capable of reacting with a maleimide group. Known curing agents can be used as appropriate, and particularly, compounds having an amino group, an alkenyl group represented by an allyl group, a benzocyclobutene group, an allyl nadic imide group, an isocyanate group, a cyanate group, and an epoxy group are suitable. I have. For example,
As a curing agent having an amino group, diaminodiphenylmethane is typical, and as a curing agent having an alkenyl group, there are 0,0′-diallylbisphenol A and bis (propenylphenoxy) sulfone.

【0029】上記のビスマレイミドとシアン酸エステル
で構成されるビスマレイミド・トリアジン樹脂(BT樹
脂)も本発明の熱硬化性樹脂として好適である。シアン
酸エステル末端を有する樹脂としては、ビスフェノール
Aに代表される多価フェノールのシアン酸エステル化合
物が好適である。シアン酸エステル樹脂とビスマレイミ
ド樹脂と組合せた樹脂は、三菱ガス化学(株)からBT
レジンとして市販されており本発明に適している。これ
らは一般にエポキシ樹脂より、耐熱性と耐水性が良好で
ある半面、靭性や耐衝撃性が劣るため用途に応じて選択
して用いることが好ましい。ビスマレイミドとシアン酸
エステルは通常重量比で0/100〜70/30の範囲
で用いられる。0/100の場合はシアン酸エステル
(トリアジン)樹脂であるが、低吸水率を特徴とし、本
発明ではこれも適している。
The bismaleimide-triazine resin (BT resin) composed of the above-mentioned bismaleimide and cyanate ester is also suitable as the thermosetting resin of the present invention. As the resin having a cyanate ester terminal, a polyhydric phenol cyanate compound represented by bisphenol A is preferable. A resin combined with a cyanate ester resin and a bismaleimide resin is available from Mitsubishi Gas Chemical Company, Ltd. as BT.
It is commercially available as a resin and is suitable for the present invention. These are generally better in heat resistance and water resistance than epoxy resins, but are inferior in toughness and impact resistance, and are therefore preferably selected and used according to the application. Bismaleimide and cyanate ester are used usually in a weight ratio of 0/100 to 70/30. In the case of 0/100, the resin is a cyanate ester (triazine) resin, but is characterized by low water absorption, and is also suitable in the present invention.

【0030】さらに、末端反応性基を持つ熱硬化性ポリ
イミド樹脂も構成要素[B]および構成要素[B’]中
の熱硬化性樹脂として好適である。末端反応性基として
はナジイミド基、アセチレン基、ベンゾシクロブテン基
などが好適である。
Further, a thermosetting polyimide resin having a terminal reactive group is also suitable as the thermosetting resin in the component [B] and the component [B ']. As the terminal reactive group, a nadiimide group, an acetylene group, a benzocyclobutene group and the like are preferable.

【0031】構成要素[B]および構成要素[B’]中
の熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂、レゾルシノー
ル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂といった工業界で広く認
知された熱硬化性樹脂を用いることもできる。
The thermosetting resin in component [B] and component [B '] is widely recognized in the industrial fields such as phenol resin, resorcinol resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, urea resin and melamine resin. Alternatively, a thermosetting resin may be used.

【0032】構成要素[B]および構成要素[B’]が
改質剤として熱可塑性樹脂成分を含有する熱硬化性樹脂
であることは、熱硬化性樹脂単独の場合より樹脂靭性を
向上させるため好ましい。ここで熱可塑性樹脂成分とは
工業界で広く認知された熱可塑性樹脂を指すが、熱硬化
性樹脂本来の高耐熱性、高弾性率を損わない為に、芳香
族系のいわゆるエンジニアリングプラスチックに属する
ものが、この熱可塑性樹脂として好ましい。すなわち、
芳香族ポリイミド骨格、芳香族ポリアミド骨格、芳香族
ポリエーテル骨格、芳香族ポリスルホン骨格、芳香族ポ
リケトン骨格、芳香族ポリエステル骨格、芳香族ポリカ
ーボネート骨格を有する熱硬化性樹脂可溶の高耐熱性の
熱可塑性樹脂が代表的であり、具体例としてはポリエー
テルスルホン、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテ
ルイミド、フェニルトリメチルインダン構造を有するポ
リイミドが挙げられる。
The fact that the constituent [B] and the constituent [B '] are thermosetting resins containing a thermoplastic resin component as a modifier improves the resin toughness as compared with the case where the thermosetting resin is used alone. preferable. Here, the thermoplastic resin component refers to a thermoplastic resin that is widely recognized in the industry, but it does not impair the inherent high heat resistance and high elastic modulus of the thermosetting resin. Those belonging to are preferred as the thermoplastic resin. That is,
Thermosetting resin having aromatic polyimide skeleton, aromatic polyamide skeleton, aromatic polyether skeleton, aromatic polysulfone skeleton, aromatic polyketone skeleton, aromatic polyester skeleton, and aromatic polycarbonate skeleton. Resins are typical, and specific examples include polyethersulfone, polysulfone, polyimide, polyetherimide, and polyimide having a phenyltrimethylindane structure.

【0033】熱硬化性樹脂可溶の高耐熱性の熱可塑性樹
脂として、芳香族ポリイミド骨格を有するものは耐熱
性、耐溶剤性、靭性のいずれにも優れるため特に好まし
い。これらの熱可塑性樹脂は市販のポリマーを用いて
も、また、適宜目的に応じて合成したものを用いてもよ
い。また、市販のポリマーより分子量の低いいわゆるオ
リゴマーを用いることは、プリプレグのハンドリング性
を損なわずに複合材料を高靭性化できるため好ましい。
これら熱可塑性樹脂成分が熱硬化性樹脂と反応しうる官
能基を末端あるいは分子鎖中に有することは、熱硬化性
樹脂本来の耐溶剤性を維持しつつ靭性向上に大きく寄与
するためより好ましい。代表的な反応性末端としてアミ
ノ基が挙げられる。
As the thermosetting resin-soluble thermoplastic resin having high heat resistance, those having an aromatic polyimide skeleton are particularly preferable because they are excellent in all of heat resistance, solvent resistance and toughness. As these thermoplastic resins, commercially available polymers may be used, or those synthesized according to the purpose may be used. It is preferable to use a so-called oligomer having a lower molecular weight than a commercially available polymer because the toughness of the composite material can be increased without impairing the handling property of the prepreg.
It is more preferable that these thermoplastic resin components have a functional group capable of reacting with the thermosetting resin at the terminal or in the molecular chain, because they greatly contribute to improvement in toughness while maintaining the inherent solvent resistance of the thermosetting resin. Representative reactive termini include amino groups.

【0034】構成要素[B]および構成要素[B’]に
添加する熱可塑性樹脂として特に好ましい芳香族ポリイ
ミドの合成法は、公知のいずれの方法を用いることもで
きるが、代表的にはテトラカルボン酸二無水物とジアミ
ノ化合物とを反応させることによって合成する。テトラ
カルボン酸二無水物の好ましい例は、ピロメリット酸二
無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェ
ニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,
4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水
物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物、より好まし
くは、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテル
テトラカルボン酸二無水物などの芳香族テトラカルボン
酸二無水物を挙げることができる。
As a method for synthesizing an aromatic polyimide, which is particularly preferable as a thermoplastic resin to be added to the constituent element [B] and the constituent element [B '], any known method can be used. It is synthesized by reacting an acid dianhydride with a diamino compound. Preferred examples of the tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid Dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylethertetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′,
Aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, more preferably 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3' And aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as 4,4'-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride.

【0035】ジアミノ化合物の好ましい例は、ジアミノ
ジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、パラフェ
ニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル、ジアミ
ノジフェニルスルフォン、ジアミノジフェニルスルフィ
ド、ジアミノジフェニルエタン、ジアミノジフェニルプ
ロパン、ジアミノジフェニルケトン、ジアミノジフェニ
ルヘキサフルオロプロパン、ジアミノジフェニルフルオ
レン、ビス(アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス(アミ
ノフェノキシ)ジフェニルスルフォン、ビス(アミノフ
ェノキシ)ジフェニルプロパン、ビス(アミノフェノキ
シ)ジフェニルヘキサフルオロプロパン、フルオレンジ
アミン、ジアミノジフェニルメタンのジメチル置換体、
ジアミノジフェニルメタンのテトラメチル置換体、ジア
ミノジフェニルメタンのジエチル置換体、ジアミノジフ
ェニルメタンのテトラエチル置換体、ジアミノジフェニ
ルメタンのジメチルジエチル置換体などの芳香族ジアミ
ノ化合物、より好ましくは、ビス(アミノフェノキシ)
ベンゼン、ビス(アミノフェノキシ)ジフェニルスルフ
ォン、ビス(アミノフェノキシ)ジフェニルプロパン、
ビス(アミノフェノキシ)ジフェニルヘキサフルオロプ
ロパン、ジアミノジフェニルフルオレン、フルオレンジ
アミン、ジアミノジフェニルメタンのジメチル置換体、
ジアミノジフェニルメタンのテトラメチル置換体、ジア
ミノジフェニルメタンのジエチル置換体、ジアミノジフ
ェニルメタンのテトラエチル置換体、ジアミノジフェニ
ルメタンのジメチルジエチル置換体などの芳香族ジアミ
ノ化合物を挙げることができる。
Preferred examples of the diamino compound include diaminodiphenylmethane, metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, diaminodiphenylether, diaminodiphenylsulfone, diaminodiphenylsulfide, diaminodiphenylethane, diaminodiphenylpropane, diaminodiphenylketone, diaminodiphenylhexafluoropropane, Diaminodiphenylfluorene, bis (aminophenoxy) benzene, bis (aminophenoxy) diphenylsulfone, bis (aminophenoxy) diphenylpropane, bis (aminophenoxy) diphenylhexafluoropropane, fluorinated amine, dimethyl-substituted diaminodiphenylmethane,
Aromatic diamino compounds such as tetramethyl-substituted diaminodiphenylmethane, diethyl-substituted diaminodiphenylmethane, tetraethyl-substituted diaminodiphenylmethane, and dimethyldiethyl-substituted diaminodiphenylmethane, more preferably bis (aminophenoxy)
Benzene, bis (aminophenoxy) diphenylsulfone, bis (aminophenoxy) diphenylpropane,
Bis (aminophenoxy) diphenylhexafluoropropane, diaminodiphenylfluorene, fluorenediamine, dimethyl-substituted diaminodiphenylmethane,
Aromatic diamino compounds such as tetramethyl-substituted diaminodiphenylmethane, diethyl-substituted diaminodiphenylmethane, tetraethyl-substituted diaminodiphenylmethane, and dimethyldiethyl-substituted diaminodiphenylmethane can be given.

【0036】また、構成要素[B]および構成要素
[B’]が含有する熱可塑性樹脂として、熱硬化性樹脂
と相溶性の連鎖と非相溶性の連鎖からなるブロック共重
合体またはグラフト共重合を用いることは相溶性制御の
観点から特に好ましい。
As the thermoplastic resin contained in the component [B] and the component [B '], a block copolymer or a graft copolymer comprising a chain compatible with the thermosetting resin and a chain incompatible with the thermosetting resin. Is particularly preferred from the viewpoint of compatibility control.

【0037】好ましい具体例の1つは、構成要素[B]
の熱硬化性樹脂とは本来非相溶性であるシロキサン骨格
からなる連鎖を有するブロック共重合体またはグラフト
共重合体である。代表的なシロキサン連鎖としてジメチ
ルシロキサン骨格があげられるが、フェニルシロキサン
を含有していてもよい。シロキサン連鎖を有することで
樹脂吸水率を低下させ耐水性を高めることができる。
One of the preferred embodiments is that the component [B]
The thermosetting resin is a block copolymer or a graft copolymer having a chain composed of a siloxane skeleton which is originally incompatible. A typical siloxane chain is a dimethylsiloxane skeleton, but may contain phenylsiloxane. By having a siloxane chain, the water absorption of the resin can be reduced and the water resistance can be increased.

【0038】構成要素[B]が含有する熱可塑性樹脂の
分子が本来構成要素[B]中の熱硬化性樹脂成分と非相
溶性である連鎖をブロック鎖として有する場合、同じ分
子量の完全相溶連鎖のみからなる熱可塑性樹脂の場合と
比較し、その添加による樹脂粘度増加が小さい。したが
って作業性の低下が少なく、この樹脂をマトリックス樹
脂とするプリプレグはタック性、ドレープ性が優れてい
るという効果がある。別の見方をすると、構成要素
[B]中の熱可塑性樹脂添加量の制約が緩く、タック性
を損わずに樹脂系に多量に導入でき樹脂靭性向上に有利
である。
When the molecules of the thermoplastic resin contained in the component [B] have, as a block chain, a chain which is originally incompatible with the thermosetting resin component in the component [B], a completely compatible molecule having the same molecular weight is used. Compared with the case of a thermoplastic resin consisting only of a chain, the increase in resin viscosity due to the addition thereof is small. Therefore, there is little decrease in workability, and a prepreg using this resin as a matrix resin has an effect that tackiness and drapeability are excellent. From another viewpoint, the amount of thermoplastic resin added in the component [B] is less restricted, and a large amount can be introduced into the resin system without impairing the tackiness, which is advantageous for improving the resin toughness.

【0039】また、その非相溶性連鎖以外の部分が構成
要素[B]としての熱硬化性樹脂組成物と相溶するポリ
イミド骨格を有するブロック共重合体であることは樹脂
耐熱性を向上させるため好ましい。
Further, the fact that the portion other than the incompatible chain is a block copolymer having a polyimide skeleton compatible with the thermosetting resin composition as the component [B] means that the resin heat resistance is improved. preferable.

【0040】構成要素[B]あるいは構成要素[B’]
中に熱可塑性樹脂を共存させる場合その量は構成要素
[B]あるいは構成要素[B’]の全成分中の5〜35
重量%が好ましい。これより少なければ靭性向上効果が
小さく、またこれより多ければ作業性の低下が顕著とな
る。より好ましくは8〜25重量%である。
Component [B] or Component [B ']
When a thermoplastic resin is allowed to coexist therein, the amount thereof is from 5 to 35 in all the components of the component [B] or the component [B '].
% By weight is preferred. If it is less than this, the effect of improving toughness is small, and if it is more than this, the workability is significantly reduced. More preferably, it is 8 to 25% by weight.

【0041】ここで構成要素[B]中の熱可塑性樹脂成
分は未硬化状態の熱硬化性樹脂成分に予め溶解しておい
てもよいし、分散混合させているだけでもよい。また、
部分的に溶解させ、部分的に分散させてもよい。この溶
解と分散の比率を変化させることによって樹脂の粘度を
調節でき、プリプレグとしたときのタック性、ドレープ
性を好みの程度に調節することができる。分散させた熱
可塑性樹脂もその大部分が成形過程において熱硬化性樹
脂成分に溶解する。硬化終了時までに再び相分離し、前
記の適切なミクロ相分離構造を形成することが靭性向上
にとって好ましい。
Here, the thermoplastic resin component in the component [B] may be previously dissolved in the uncured thermosetting resin component, or may be merely dispersed and mixed. Also,
It may be partially dissolved and partially dispersed. By changing the ratio of the dissolution and the dispersion, the viscosity of the resin can be adjusted, and the tackiness and drapeability of the prepreg can be adjusted to a desired degree. Most of the dispersed thermoplastic resin is also dissolved in the thermosetting resin component during the molding process. It is preferable to improve the toughness that the phase is separated again by the end of the curing to form the appropriate micro phase separated structure.

【0042】構成要素[B]中の熱可塑性樹脂の分子量
は、熱可塑性樹脂成分を未硬化状態の熱硬化性樹脂成分
に予め溶解させておく場合は、数平均分子量にして約2
000〜20000の範囲が好ましい。これより分子量
が小さい場合、靭性向上効果が小さく、また、これより
分子量が大きければ樹脂粘度の増加が著しく作業性の低
下が顕著となる。より好ましくは約2500〜1000
0の範囲である。一方、構成要素[B]中の熱可塑性樹
脂成分を未硬化状態の熱硬化性樹脂成分に溶解させず分
散させておく場合は、熱可塑性樹脂の分子量はさらに高
分子領域である100000程度まで好ましい。
The molecular weight of the thermoplastic resin in the component [B] may be about 2 as a number average molecular weight when the thermoplastic resin component is previously dissolved in the uncured thermosetting resin component.
The range of 2,000 to 20,000 is preferred. When the molecular weight is smaller than this, the effect of improving the toughness is small, and when the molecular weight is larger than this, the viscosity of the resin increases significantly and the workability decreases significantly. More preferably about 2500-1000
It is in the range of 0. On the other hand, when the thermoplastic resin component in the component [B] is dispersed without being dissolved in the thermosetting resin component in an uncured state, the molecular weight of the thermoplastic resin is further preferably up to about 100000 which is a high molecular weight region. .

【0043】構成要素[B]中に熱硬化性樹脂可溶の熱
可塑性樹脂が混合あるいは溶解されており、樹脂硬化中
に熱硬化性樹脂を主成分とする相と熱可塑性樹脂を主成
分とする相にミクロ相分離し、硬化樹脂[B’]となる
ことは複合材料の靭性向上をもたらす観点から好まし
い。特に硬化した後の相分離構造が、熱可塑性樹脂を主
成分とする相と、熱硬化性樹脂を主成分とする相と分離
したものであり、少なくとも熱可塑性樹脂を主成分とす
る相、好ましくは両方の相が3次元に連続しているミク
ロ相分離構造を有する樹脂硬化物となることが高い靭性
をもたらすため好ましい。連続相中に他相の分散相を含
有するさらに複雑な相分離形態を有することがより好ま
しい。
A thermoplastic resin soluble in a thermosetting resin is mixed or dissolved in the constituent element [B]. During the curing of the resin, a phase mainly composed of the thermosetting resin and a thermoplastic resin composed mainly of the thermoplastic resin are used. It is preferable that the cured resin [B ′] be microphase-separated into a cured phase from the viewpoint of improving the toughness of the composite material. In particular, the phase-separated structure after curing is a phase mainly composed of a thermoplastic resin and a phase separated from a phase mainly composed of a thermosetting resin, and at least a phase mainly composed of a thermoplastic resin, preferably It is preferable that both phases become a cured resin having a microphase-separated structure in which both phases are continuous three-dimensionally, because high toughness is obtained. It is more preferred to have a more complicated phase separation morphology containing a dispersed phase of another phase in the continuous phase.

【0044】熱可塑性樹脂を主成分とする相が少なくと
も部分的に連続相を形成したミクロ相分離構造を有する
ことにより、高い弾性率を有しつつ、高靭性な樹脂硬化
物となる。構成要素[B’]としては、250kg/m
以上、さらには300kg/mm以上の曲げ弾性
率を維持しつつ、少なくとも200J/m以上、さら
には250J/m以上の破壊歪エネルギー解放率G
ICを有する高靭性樹脂硬化物であることが好ましい。
By having a microphase-separated structure in which a phase mainly composed of a thermoplastic resin forms a continuous phase at least partially, a cured product having high elastic modulus and high toughness can be obtained. 250 kg / m as the component [B ′]
m 2 or more, even more while maintaining the 300 kg / mm 2 or more flexural modulus of at least 200 J / m 2 or more, further 250 J / m 2 or more fracture strain energy release rate G
It is preferably a cured product of a high toughness resin having an IC .

【0045】本発明に用いる組成物から得られる硬化樹
脂の破壊歪エネルギー解放率GICは、ダブルトーショ
ン法(以下DT法)で測定される。DT法について詳し
くはジャーナル・オブ・マテリアルズ・サイエンス(J
ourna1 of Materials Scien
ce)第20巻第77−84頁(1985)などに記載
されている。GICは亀裂発生荷重P、コンプライアン
スCの亀裂進展距離aに対する傾きΔC/Δaおよ
び亀裂進展部のサンプル厚みtから次式によって計算さ
れる。 GIC=P(ΔC/Δa)/2t ここで、コンプライアンスCは、亀裂発生時のクロスヘ
ッド変位量δおよび亀裂発生荷重PによってC=δPで
定義される。
The fracture strain energy release rate G IC of the cured resin obtained from the composition used in the present invention is measured by the double torsion method (hereinafter DT method). For details on the DT method, see Journal of Materials Science (J
ourna1 of Materials Science
ce) Vol. 20, pp. 77-84 (1985). G IC is calculated crack load P, the slope [Delta] C / .DELTA.a f and crack growth of the sample thickness t for crack extension distance a f compliance C by the following equation. Here G IC = P 2 (ΔC / Δa f) / 2t, the compliance C is defined by C = [delta] P by the cross-head displacement δ and cracking load P during cracking.

【0046】(構成要素[C]([C’])および
[D]([D’])の説明)構成要素[C]は樹脂を素
材とする微粒子である。構成要素[D]は[C]より弾
性率の高い樹脂を素材とする微粒子である。また、構成
要素[C’]および[D’]とは、構成要素[C]、
[D]を含むプリプレグを硬化成形しできた繊維強化プ
ラスチック中に存在する、それぞれ構成要素[C]およ
び[D]に由来するものを指す。その際、構成要素
[C’]および[D’]は必ずしも元の[C]および
[D]と同一形状である必要はなく、例えば、構成要素
[C]、[D]がそれぞれ、または互いに部分的に融着
したものであってよい。
(Description of Constituent Elements [C] ([C ']) and [D] ([D'])) The constituent element [C] is fine particles made of resin. The constituent element [D] is fine particles made of a resin having a higher elastic modulus than that of [C]. The constituent elements [C '] and [D'] are the constituent elements [C],
It refers to those derived from the constituent elements [C] and [D], respectively, which are present in the fiber-reinforced plastic obtained by curing and molding the prepreg containing [D]. At this time, the components [C '] and [D'] do not necessarily have to have the same shape as the original [C] and [D]. For example, the components [C] and [D] may It may be partially fused.

【0047】構成要素[C]、[D]が微粒子であるこ
とは次の利点を持つ。すなわち、微粒子であれば、構成
要素[B]であるマトリックス樹脂と混合したときにマ
トリックス樹脂中に分散した状態で存在するため、マト
リックス樹脂のもつタック性、ドレープ性がプリプレグ
特性として反映され、取り扱い性に優れたプリプレグと
なる。
The fact that the constituent elements [C] and [D] are fine particles has the following advantages. That is, when the fine particles are mixed with the matrix resin as the component [B], they exist in a dispersed state in the matrix resin, so that the tackiness and drapability of the matrix resin are reflected as prepreg characteristics, and It becomes a prepreg with excellent properties.

【0048】前記従来の技術の項で述べたように、既に
本発明者らが開示した米国特許第5,028,478号
明細書では、樹脂微粒子を複合材料の層間部分に局在化
する技術を示している。耐熱性を維持しつつ耐衝撃性を
向上させることを目的とし、非晶質透明ナイロンの微粒
子を用いた実施例ではCAIが53.3ksiと高い。
しかし、一方向コンポジットの引き剥がしモードの層間
靭性GICを測定したところ、従来のエポキシ樹脂をマ
トリックス樹脂とするコンポジットと大差がない。同技
術の範疇で弾性率の低い熱可塑性樹脂微粒子を用いるこ
とで、CAIをさらに向上させ得るが、複合材料の層間
剪断強度や耐熱性を低下させるおそれがある。すなわ
ち、複合材料の耐衝撃性、層間靭性と層間剪断強度、耐
熱性はこれまで二律背反する特性であった。
As described in the section of the prior art, US Pat. No. 5,028,478, which has already been disclosed by the present inventors, discloses a technique in which resin fine particles are localized between interlayer portions of a composite material. Is shown. For the purpose of improving impact resistance while maintaining heat resistance, the example using amorphous transparent nylon fine particles has a high CAI of 53.3 ksi.
However, measurement of the peel mode interlayer toughness G IC of unidirectional composite, there is no composite much different for a conventional epoxy resin as the matrix resin. By using thermoplastic resin fine particles having a low elastic modulus in the category of the technology, CAI can be further improved, but there is a possibility that interlayer shear strength and heat resistance of the composite material may be reduced. That is, the impact resistance, interlaminar toughness, interlaminar shear strength and heat resistance of the composite material have been mutually exclusive properties.

【0049】ところが、構成要素[C]([C’])お
よひ[D]([D’])を併用することにより高い耐衝
撃性を示すのみならず、意外な程、層間靭性GICおよ
び交差積層板の板端剥離強度(EDS)向上に効果があ
り、しかも高い層間剪断強度、耐熱性を維持できること
を見いだしたのである。ここで構成要素[C]
([C’])と[D]([D’])は素材の弾性率に実
質的な差があることを要するが、この弾性率の差は通常
30kg/mm以上、特に60kg/mm以上であ
ることが靭性向上の観点から好ましい。
However, the combined use of the components [C] ([C ']) and [D] ([D']) not only shows high impact resistance, but also unexpectedly increases the interlayer toughness G. They have found that they are effective in improving the edge peel strength (EDS) of ICs and cross-laminated boards, and can maintain high interlayer shear strength and heat resistance. Here, component [C]
([C ']) and [D] ([D']) need to have a substantial difference in the elastic modulus of the material, and this difference in the elastic modulus is usually 30 kg / mm 2 or more, particularly 60 kg / mm. It is preferable that it is 2 or more from the viewpoint of improvement in toughness.

【0050】構成要素[C]([C’])およひ[D]
([D’])の素材は樹脂であれば、広く用いることが
できるが特に適しているのは熱可塑性樹脂の微粒子であ
る。微粒子として用いる熱可塑性樹脂としては、主鎖
に、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、カルボニル結合から選ばれる結合を有す
る熱可塑性樹脂が代表的である。特に、ポリアミド、ポ
リカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキ
シド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポ
リエステル、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエー
テルイミド、フェニルトリメチルインダン構造を有する
ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポ
リエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
アラミド、ポリエーテルニトリル、ポリベンズイミダゾ
ールは耐衝撃性に優れるので本発明に使用する微粒子の
素材として適している。この中でも、ポリアミド、ポリ
アミドイミド、ポリエーテルイミド、フェニルトリメチ
ルインダン構造を有するポリイミド、ポリエーテルスル
ホン、ポリスルホンは、高靭性かつ耐熱性良好であるた
め本発明に好適である。ポリアミドの靭性は特に優れて
おり非晶質透明ナイロンに属するものを使用することに
より耐熱性をも兼ね備えることができる。
[C] ([C ']) and [D]
As long as the material of ([D ′]) is a resin, it can be widely used, but particularly suitable are fine particles of a thermoplastic resin. As the thermoplastic resin used as the fine particles, the main chain includes a carbon-carbon bond, an amide bond, an imide bond, an ester bond, an ether bond, a carbonate bond, a urethane bond, a urea bond, a thioether bond, a sulfone bond, an imidazole bond, and a carbonyl bond. A thermoplastic resin having a selected bond is typical. In particular, polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyester, polyamideimide, polyimide, polyetherimide, polyimide having a phenyltrimethylindane structure, polysulfone, polyethersulfone, polyetherketone, polyetheretherketone , Polyaramid, polyether nitrile, and polybenzimidazole have excellent impact resistance and are suitable as the material of the fine particles used in the present invention. Among these, polyamide, polyamideimide, polyetherimide, polyimide having a phenyltrimethylindane structure, polyethersulfone, and polysulfone are suitable for the present invention because of their high toughness and good heat resistance. The toughness of polyamide is particularly excellent, and by using a material belonging to amorphous transparent nylon, it can also have heat resistance.

【0051】構成要素[C]([C’])あるいは
[D]([D’])として熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂
との組合せによりセミIPN化したもしくはセミIPN
化しうる樹脂微粒子も微粒子そのものが耐溶剤性に優
れ、複合材料全体の耐溶剤性を維持するため好ましい。
ここでIPNとはインターペネトレーティングポリマー
ネットワーク(Interpenetrating P
olymer Network)の略で、架橋高分子同
士の相互進入網目構造をいい、一方、セミIPNとは、
架橋高分子と直鎖状高分子との相互侵入網目構造をい
う。
Semi-IPN or semi-IPN as a component [C] ([C ']) or [D] ([D']) by a combination of a thermoplastic resin and a thermosetting resin.
The resin fine particles that can be converted are also preferable because the fine particles themselves have excellent solvent resistance and maintain the solvent resistance of the entire composite material.
Here, IPN refers to an interpenetrating polymer network.
abbreviation for “oligomer network”, which refers to a mutual intrusion network structure between cross-linked polymers, while semi-IPN refers to
It refers to an interpenetrating network structure between a crosslinked polymer and a linear polymer.

【0052】このようなセミIPN化するための手段と
しては、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を加熱溶融させ
均一に混合した後、冷却してブロック状にする方法、
熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を共通溶媒に溶解させ均一
に混合した後、溶媒を揮発させて除去しブロック状にす
る方法、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を共通溶媒に溶
解させ均一にした後、霧状に飛散させ乾燥させる、いわ
ゆるスプレードライ法、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂
を共通溶媒に溶解させ均一に混合した後、両樹脂を溶解
しない溶媒中に霧状に投入し沈殿させる、いわゆるスプ
レー再沈法、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を共通溶媒
に溶解させ、溶液を攪拌しながら該溶液に相溶しにくい
分散媒を徐々に加えることにより、該溶液を分散媒中に
粒子分散させ、溶媒を除去した後に微粒子として補収す
る方法などがある。
As means for making such a semi-IPN, there are a method in which a thermoplastic resin and a thermosetting resin are heated and melted, uniformly mixed, and then cooled to form a block.
After dissolving the thermoplastic resin and thermosetting resin in a common solvent and mixing them uniformly, the solvent is volatilized and removed to form a block.The thermoplastic resin and thermosetting resin were dissolved in a common solvent and made uniform. After that, spray and dry in a mist state, so-called spray drying method, after dissolving the thermoplastic resin and the thermosetting resin in a common solvent and mixing them uniformly, put them in a mist in a solvent that does not dissolve both resins and precipitate. The so-called spray reprecipitation method, a thermoplastic resin and a thermosetting resin are dissolved in a common solvent, and while the solution is stirred, a dispersion medium that is hardly compatible with the solution is gradually added, so that the solution is dispersed in the dispersion medium. There is a method in which particles are dispersed, the solvent is removed, and the particles are collected as fine particles.

【0053】熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とをセミIP
N化したものを微粒子とすれば、その組成を選ぶことに
より、粒子自体の靭性を保ちつつ耐溶剤性やマトリック
ス樹脂との接着性の良好な微粒子を得ることができる。
但し、このセミIPN化は複合材料成形中に達成される
ものであってもさしつかえない。これを構成要素[C]
としたプリプレグを成形して得た複合材料は耐衝撃性、
耐溶剤性および耐疲労性に優れるので好ましい。
The thermoplastic resin and the thermosetting resin are semi-IP
If the N-treated particles are used as fine particles, fine particles having good solvent resistance and good adhesion to the matrix resin can be obtained while maintaining the toughness of the particles themselves by selecting the composition.
However, this semi-IPN conversion may be achieved during the molding of the composite material. This is the component [C]
The composite material obtained by molding the prepreg is impact resistant,
It is preferable because it has excellent solvent resistance and fatigue resistance.

【0054】セミIPN化樹脂微粒子における熱可塑性
樹脂と熱硬化性樹脂との比率は、微粒子の耐溶剤性を優
れたものとする一方、微粒子の靭性不足により複合材料
の耐衝撃特性が劣るのを防止する観点から、熱可塑性樹
脂の重量分率が30〜99%、さらには50〜98%が
好ましい。
The ratio of the thermoplastic resin to the thermosetting resin in the semi-IPN-modified resin fine particles is such that while the solvent resistance of the fine particles is excellent, the impact resistance of the composite material is inferior due to insufficient toughness of the fine particles. From the viewpoint of prevention, the weight fraction of the thermoplastic resin is preferably 30 to 99%, more preferably 50 to 98%.

【0055】セミIPN化樹脂微粒子においては熱硬化
性樹脂の重量分率が意外にも2%程度の少量でも耐溶剤
性の向上効果は大きく、また疲労特性も急激に向上す
る。
In the semi-IPN resin fine particles, even if the weight fraction of the thermosetting resin is unexpectedly small, about 2%, the effect of improving the solvent resistance is large, and the fatigue characteristics are also sharply improved.

【0056】一方、用いる熱可塑性樹脂微粒子は熱硬化
性樹脂とのセミIPN化によって靭性が低下すると考え
られるため、複合材料の耐衝撃性は熱可塑性樹脂微粒子
そのものを用いた場合と比べて低下することが通常予想
されるが、熱硬化性樹脂の重量分率の小さい範囲におい
ては意外にも耐衝撃性は向上傾向にある。これは、セミ
IPN化によって微粒子とマトリックス樹脂である構成
要素[B’]との接着性が向上するためと考えられる。
On the other hand, since the toughness of the thermoplastic resin fine particles used is considered to be reduced due to the semi-IPN conversion with the thermosetting resin, the impact resistance of the composite material is reduced as compared with the case where the thermoplastic resin fine particles themselves are used. However, the impact resistance tends to be unexpectedly improved in a range where the weight fraction of the thermosetting resin is small. This is considered to be due to the fact that the adhesion between the fine particles and the constituent element [B ′] as the matrix resin is improved by the semi-IPN conversion.

【0057】構成要素[D]([D’])が、ポリアミ
ドとエポキシ樹脂によりセミIPNを形成した、もしく
はセミIPNを形成しうる微粒子である場合、最終目的
物である複合材料の種々の特性すなわち耐衝撃特性、耐
溶剤性、疲労特性、耐熱姓等のバランスが最適のものが
得られる。
When the constituent element [D] ([D ']) is a fine particle in which a semi-IPN is formed by a polyamide and an epoxy resin, or is a fine particle capable of forming a semi-IPN, various characteristics of the composite material as the final product In other words, an optimum balance of impact resistance, solvent resistance, fatigue characteristics, heat resistance and the like can be obtained.

【0058】構成要素[D]([D’])として、熱硬
化性樹脂微粒子を用いることもできる。この場合微粒子
そのものの靭性は熱可塑性樹脂に比べて低下するが、構
成要素[C]([C’])の微粒子として靱性が十分高
いものを組合せて用いる場合、さらには構成要素
[B’]のマトリックス樹脂として靭性が十分高いもの
と組合せる場合には、構成要素[D]([D’])の微
粒子の靭性が大きくなくても、[D’]の存在によって
積層層間部に高靭性な樹脂層が安定して形成されるた
め、複合材料の耐衝撃性、層間靭性、板端剥離強度が大
きく向上する。また、熱可塑性樹脂微粒子に比べて一般
的に耐熱性が高く、複合材料の耐熱性維持に寄与すると
いった利点も有する。かかる熱硬化性樹脂としては、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂などが好ましく用いられる。
As the constituent element [D] ([D ']), thermosetting resin fine particles can also be used. In this case, the toughness of the fine particles themselves is lower than that of the thermoplastic resin. However, when the fine particles of the component [C] ([C ′]) having a sufficiently high toughness are used in combination, the component [B ′] When combined with a matrix resin having sufficiently high toughness as a matrix resin, the presence of [D '] enables high toughness between the laminated layers even if the fineness of the fine particles of component [D] ([D']) is not high. Because a stable resin layer is formed stably, the impact resistance, interlayer toughness, and sheet edge peel strength of the composite material are greatly improved. Further, it has an advantage that it generally has higher heat resistance than thermoplastic resin fine particles and contributes to maintaining the heat resistance of the composite material. As such a thermosetting resin, a phenol resin, an epoxy resin, a maleimide resin, an unsaturated polyester resin and the like are preferably used.

【0059】構成要素[C]([C’])および[D]
([D’])の量としては構成要素[B]([B’])
と構成要素[C]([C’])、[D]([D’])と
の総和の樹脂に対して1重量%〜30重量%の範囲が適
している。1重量%未満では微粒子の効果がほとんど現
れず、また30重量%をこえるとベース樹脂との混合が
困難になるうえ、プリプレグのタック性、ドレープ性が
大幅に低下してしまう。
The components [C] ([C ']) and [D]
The amount of ([D ']) is the component [B] ([B'])
The range of 1% by weight to 30% by weight with respect to the total resin of the components [C] ([C ']) and [D] ([D']) is suitable. If the amount is less than 1% by weight, the effect of the fine particles hardly appears. If the amount exceeds 30% by weight, mixing with the base resin becomes difficult, and the tackiness and drapability of the prepreg are greatly reduced.

【0060】特に構成要素[B’]の剛性を複合材料の
圧縮強度の発現に活かしたまま、破断伸度が大きく高靭
性を有する構成要素[C’]、[D’]の微粒子で複合
材料の層間を高靭化するような場合は、むしろ3重量%
〜15重量%の少ない範囲のほうが好適である。
In particular, while utilizing the rigidity of the component [B '] for the development of the compressive strength of the composite material, the composite material is composed of fine particles of the components [C'] and [D '] having a large elongation at break and high toughness. If you want to increase the toughness between layers, rather than 3% by weight
A smaller range of ~ 15% by weight is preferred.

【0061】特定の熱可塑性樹脂を所定の比率で熱硬化
性樹脂に配合し、硬化させた際にミクロ相分離構造を形
成する高靭性樹脂を構成要素[B’]のマトリックス樹
脂として組合せて用いた場合、例えば5%といった意外
なほど少量の構成要素[C]([C’])および[D]
([D’])の使用で高い耐衝撃性、層間靭性、板端剥
離強度を得ることができる。しかも、構成要素[C]
([C’])および[D]([D’])の使用量が少な
ければ耐熱性や層間剪断強度の維持にとってより好まし
い。弾性率の高い[D’]を積層層間部に局在化させた
複合材料は、硬化条件の変化によらず高靭性な層間厚さ
を安定して形成させ、卓越した耐衝撃性、層間靭性、板
端剥離強度を与えることに寄与する。例えば、構成要素
[C]([C’])および[D]([D’])としてそ
れぞれ適切な弾性率を有するポリアミド樹脂を用いた特
に好ましい態様においては、高い耐熱姓、層間剪断強度
を維持しつつ、層間靭性GICが600J/m以上お
よびEDSが70ksi以上といった驚くべき非繊維方
向の特性を発現する。しかも、意外なことにこの卓越し
た耐衝撃特性や層間靭性が、成形条件の変化によらず安
定して発現する。
A specific thermoplastic resin is blended with a thermosetting resin in a predetermined ratio, and a high toughness resin which forms a microphase-separated structure when cured is used in combination as a matrix resin of the component [B ']. If not, surprisingly small amounts of components [C] ([C ']) and [D], for example, 5%
By using ([D ']), high impact resistance, interlayer toughness, and sheet edge peel strength can be obtained. Moreover, component [C]
A smaller amount of ([C ']) and [D] ([D']) is more preferable for maintaining heat resistance and interlaminar shear strength. A composite material in which high elastic modulus [D '] is localized in the interlaminar layer allows stable formation of a highly tough interlaminar thickness regardless of changes in curing conditions, and provides excellent impact resistance and interlaminar toughness. And contributes to giving the edge peel strength. For example, in a particularly preferred embodiment using a polyamide resin having an appropriate elastic modulus as each of the components [C] ([C ']) and [D] ([D']), a high heat resistance and an interlayer shear strength are obtained. while maintaining the interlayer toughness G IC is 600 J / m 2 or more and EDS express nonfibrous direction characteristic surprising such above 70 ksi. Moreover, surprisingly, the excellent impact resistance and interlayer toughness are stably exhibited regardless of the change in the molding conditions.

【0062】構成要素[C]([C’])と構成要素
[D]([D’])の組合せは種々目的に応じて選択で
きるが、構成要素[C]([C’])が弾性率250k
g/mm以下の樹脂を素材とする微粒子であり、
[D]([D’])が弾性率140kg/mm以上の
樹脂を素材とし、かつ[C]([C’])の弾性率が
[D]([D’])の弾性率よりも低い場合、靭性向上
が顕著となり好ましい。さらには[C]([C’])の
素材が弾性率50kg/mm以上200kg/mm
以下であり、かつ[D]([D’])の素材が弾性率1
70kg/mm以上の樹脂であり、かつ[C]
([C’])弾性率が[D]([D’])の弾性率およ
び[B’]の弾性率よりも低い組合せのとき、本発明の
効果はより顕著である。本発明において、構成要素
[C]([C’])あるいは[D]([D’])の素材
となる樹脂の弾性率とはASTM D790によって測
定した曲げ弾性率をいう。
The combination of component [C] ([C ']) and component [D] ([D']) can be selected according to various purposes. Elastic modulus 250k
g / mm 2 or less resin-based fine particles,
[D] ([D ']) is made of a resin having an elastic modulus of 140 kg / mm 2 or more, and the elastic modulus of [C] ([C']) is higher than that of [D] ([D ']). When it is also low, the improvement in toughness is remarkable, which is preferable. Furthermore, the material of [C] ([C ']) has an elastic modulus of 50 kg / mm 2 or more and 200 kg / mm 2
And the material of [D] ([D ']) has an elastic modulus of 1
70 kg / mm 2 or more resin and [C]
When the combination of ([C ′]) elastic modulus is lower than the elastic modulus of [D] ([D ′]) and the elastic modulus of [B ′], the effect of the present invention is more remarkable. In the present invention, the elastic modulus of the resin used as the material of the constituent element [C] ([C ']) or [D] ([D']) refers to a flexural modulus measured by ASTM D790.

【0063】相対的に弾性率が低い構成要素[C’]の
みを層間部に用いた場合は、高い耐衝撃性、層間靭性、
板端剥離強度を与えるが、圧縮強度、特に高温下での圧
縮強度や層間剪断強度が損なわれるといった傾向を有す
る。一方、相対的に弾性率が高い構成要素[D’]のみ
を層間部に用いた場合は、高い圧縮強度や層間剪断強
度、場合によっては高い耐衝撃性を与えるが、層間靭
性、板端剥離強度の向上効果が小さいといった傾向を有
する。したがって、構成要素[C]([C’])と構成
要素[D]([D’])の比率は、複合材料を使用する
用途、目的に応じて種々選択し設計できる。層間靭性、
板端剥離強度をより重視する設計では[C]
([C’]):[D]([D’])=9:1〜3:7の
範囲が好ましく、より好ましくは9:1〜4:6の範囲
である。逆に圧縮強度、特に高温下での圧縮強度や層間
剪断強度をより重視する設計では、[C]
([C’]):[D]([D’])=7:3〜2:8の
範囲が好ましく、より好ましくは6:4〜3:7の範囲
である。
When only the component [C ′] having a relatively low modulus of elasticity is used in the interlayer, high impact resistance, interlayer toughness,
Although the sheet edge peel strength is given, there is a tendency that the compressive strength, particularly the compressive strength under high temperature and the interlaminar shear strength is impaired. On the other hand, when only the component [D '] having a relatively high modulus of elasticity is used in the interlayer, high compressive strength and shear strength between layers, and in some cases, high impact resistance are imparted, but interlayer toughness and board edge peeling are provided. There is a tendency that the effect of improving strength is small. Therefore, the ratio of the component [C] ([C ']) to the component [D] ([D']) can be variously selected and designed according to the use and purpose of using the composite material. Interlayer toughness,
[C] for designs that place more emphasis on the edge peel strength
([C ′]): [D] ([D ′]) = 9: 1 to 3: 7, preferably 9: 1 to 4: 6. Conversely, in a design in which the compressive strength, especially the compressive strength under high temperature and the interlaminar shear strength is more important, [C]
([C ']): [D] ([D']) = 7: 3 to 2: 8 is preferable, and 6: 4 to 3: 7 is more preferable.

【0064】構成要素[D]([D’])のガラス転移
温度は100℃以上であることが複合材料の耐熱性を維
持するため好ましく、より好ましくは120℃以上であ
る。構成要素[C’]、[D’]は、積層層間部に10
〜70μmの樹脂層を安定して形成させる役割をはた
す。
The glass transition temperature of the component [D] ([D ']) is preferably 100 ° C. or higher in order to maintain the heat resistance of the composite material, and more preferably 120 ° C. or higher. The components [C ′] and [D ′] are 10
It plays a role of stably forming a resin layer of about 70 μm.

【0065】構成要素[C’]、[D’]の分布につい
ては、複合材料の積層層間部に局在化して存在すること
が高い耐衝撃性、層間靭性、さらには優れた板端剥離強
度を与えるために重要である。特に好ましいのは、構成
要素[A]と構成要素[B]からなる層が複数枚積層さ
れた繊維強化プラスチック中で、層と層の間に挟まれた
「層間領域」に構成要素[C’]およひ[D’]の全量
の90%以上が局在化する場合である。
Regarding the distribution of the constituent elements [C ′] and [D ′], it is highly localized and present in the interlayer portion of the composite material, which has high impact resistance, interlayer toughness, and excellent board end peel strength. It is important to give. Particularly preferably, in a fiber-reinforced plastic in which a plurality of layers composed of the constituent element [A] and the constituent element [B] are laminated, the constituent element [C ′] is located between the layers. ] And [D '] are localized in 90% or more of the total amount.

【0066】本発明において「層間領域」とは図1に示
すように、構成要素[A]および構成要素[B]からな
る層とその上下の層の接する部分に形成されている領域
であり、各層の平均厚みをtとすると、層と層とが接す
る面から厚さ方向へ上下へ0.15tずつ入った0.3
tの厚みをもつ領域をいう。構成要素[C’]および
[D’]の90%以上が層と層とが接する面から厚さ方
向へ上下へ0.1tずつ入った0.2tの厚みをもつ領
域に局在化する場合は、より顕著に本発明の効果が現れ
るのでさらに好ましいといえる。
In the present invention, as shown in FIG. 1, the “interlayer region” is a region formed at a portion where a layer composed of the component [A] and the component [B] and upper and lower layers thereof are in contact with each other. Assuming that the average thickness of each layer is t, 0.3 is 0.15 t in the thickness direction from the surface where the layers are in contact with each other.
A region having a thickness of t. When 90% or more of the constituent elements [C '] and [D'] are localized in a region having a thickness of 0.2 t, which is 0.1 t at a time in the thickness direction from the surface where the layers are in contact with each other. Is more preferable because the effects of the present invention are more remarkably exhibited.

【0067】前記の条件をはずれ、「層間領域」を越え
て、層の内部深くに構成要素[C’]、[D’]が多量
に存在する場合、繊維強化プラスチックの耐衝撃性、層
間靭性、EDSの向上効果は小さく、また、圧縮強度や
耐熱性を損なうおそれがある。
When the above conditions are not satisfied and a large amount of components [C '] and [D'] are present deep inside the layer beyond the "interlayer region", the impact resistance and interlayer toughness of the fiber reinforced plastic are And the effect of improving EDS is small, and the compressive strength and heat resistance may be impaired.

【0068】複合材料中の構成要素[C’]および
[D’]の分布状態の評価は、次のようにして行う。ま
ず、複合材料を積層面に垂直に切断し、その断面を70
倍以上に拡大して200mm×200mm以上の写真を
作成する。なお写真は、層の面方向と写真の一辺とが平
行になるように撮る。
The state of distribution of the constituent elements [C ′] and [D ′] in the composite material is evaluated as follows. First, the composite material was cut perpendicular to the lamination plane, and
Create a photograph of 200 mm x 200 mm or more by enlarging it more than twice. The photograph is taken so that the plane direction of the layer and one side of the photograph are parallel.

【0069】この断面写真を用い、まず平均的な層の厚
みを求める。層の平均厚みは写真上で、少なくとも5層
以上の積層部分の厚みを、任意に選んだ5箇所で測定
し、その値を該積層数で除して求める。次に、同じ複合
材料の断面を400倍以上に拡大して200mm×20
0mm以上の写真を作製する。この写真を用い、一つの
層間に着目し、その層間部分のほぼ中心に線を引く。
Using this cross-sectional photograph, first, the average layer thickness is determined. The average thickness of the layers is determined by measuring the thickness of at least five or more laminated portions on the photograph at five arbitrarily selected locations, and dividing the value by the number of the laminated layers. Next, the cross section of the same composite material was enlarged 400 times or more to 200 mm × 20 mm.
Make a photograph of 0 mm or more. Using this photograph, pay attention to one layer, and draw a line at the approximate center of that layer.

【0070】ついで、この中心線から先に求めた層の平
均厚みの15%の間隔で上下に2本の線をその中心線に
対して対称に引く。写真中の層の平均厚みの15%+1
5%=30%を間隔とする2本の線に囲まれた部分が
「層間領域」である。同様に層の平均厚みの50%の間
隔で上下に2本の線をその中心線に対して対称に引く。
平均厚みの50%+50%=100%を間隔とする2本
の線に囲まれた部分が一層の厚み、すなわち平均厚みそ
のものである。
Next, two lines are drawn up and down symmetrically with respect to the center line at an interval of 15% of the average thickness of the layer previously obtained from the center line. 15% of the average thickness of the layer in the photograph + 1
A portion surrounded by two lines having an interval of 5% = 30% is an “interlayer region”. Similarly, two lines are drawn up and down symmetrically with respect to the center line at intervals of 50% of the average thickness of the layer.
A portion surrounded by two lines having an interval of 50% + 50% = 100% of the average thickness is a single layer thickness, that is, the average thickness itself.

【0071】そこで、「層間領域」中の構成要素
[C’]および[D’]の面積、および上記一層の厚み
を示す領域中の構成要素[C’]および[D’]の全面
積を定量し、その比をとることにより「層間領域」に存
在する構成要素[C’]および[D’]の割合が算出さ
れる。ここで、構成要素[C’]および[D’]の面積
定量は断面写真から所定の領域に存在する構成要素
[C’]、[D’]部分をすべて切り取り、その重量を
秤ることにより行う。
Therefore, the area of the constituent elements [C ′] and [D ′] in the “interlayer region” and the total area of the constituent elements [C ′] and [D ′] in the above-mentioned one-layer thickness region are reduced. By quantifying and taking the ratio, the ratio of the constituent elements [C ′] and [D ′] existing in the “interlayer region” is calculated. Here, the area quantification of the components [C '] and [D'] is obtained by cutting out all the components [C '] and [D'] existing in a predetermined region from the cross-sectional photograph and weighing the weight. Do.

【0072】構成要素[C’]および[D’]が、複合
材料の積層層間部に局在化して存在することは、成形前
のプリプレグの形態に置き換えると構成要素[C]およ
び[D]の大部分がプリプレグ表面付近に局在化してい
るということである。特に構成要素[C]および[D]
の90%以上が、プリプレグ表面からプリプレグの厚さ
の30%の深さの範囲内に存在する場合、この条件をは
ずれてプリプレグ内部深くに構成要素[C]、[D]が
入った場合より、複合材料の耐衝撃性、層間靭性、板端
剥離強度は格段に優れたものとなる。[C]、[D]の
90%以上が、プリプレグ表面からプリプレグの厚さの
20%の深さの範囲内に局在化する場合は、より顕著な
効果が現れ、10%の深さの範囲内に局在化する場合は
さらに好ましい。このような局在化手段としては、後述
する特開平1−26651号公報などに開示された公知
の手段を採用することができる。
The fact that the constituent elements [C ′] and [D ′] are localized and present between the laminated layers of the composite material means that the constituent elements [C] and [D] can be replaced by a prepreg before molding. Is localized near the prepreg surface. In particular, components [C] and [D]
90% or more exists within a depth of 30% of the thickness of the prepreg from the prepreg surface, this condition is deviated and the components [C] and [D] are deeper inside the prepreg. In addition, the impact resistance, interlayer toughness and peel strength of the sheet edge of the composite material are remarkably excellent. When 90% or more of [C] and [D] are localized within a range of a depth of 20% of the prepreg thickness from the prepreg surface, a more remarkable effect appears, and a depth of 10% is obtained. It is more preferable to localize within the range. As such a localizing means, a known means disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-26651 described later can be employed.

【0073】なお、プリプレグ中の構成要素[C]、
[D]の分布は、プリプレグ両面において同様に局在化
したものであれば、プリプレグの表裏にかかわりなく自
由に積層することが可能であるため最適である。しか
し、プリプレグの片面のみに微粒子が同様の分布をした
プリプレグでも、プリプレグどおしを積層する時に微粒
子が必ずプリプレグ間にくるよう注意を払って使用すれ
ば同様の効果が得られるため、プリプレグの片面のみに
微粒子[C]、[D]が偏った分布も本発明に含まれ
る。
The components [C] in the prepreg,
The distribution of [D] is optimal if it is similarly localized on both sides of the prepreg, since it can be freely laminated regardless of the front and back of the prepreg. However, even in a prepreg in which the fine particles have the same distribution on only one side of the prepreg, the same effect can be obtained if care is taken so that the fine particles always come between the prepregs when laminating the prepregs. The present invention also includes a distribution in which the fine particles [C] and [D] are biased on only one side.

【0074】プリプレグ中の構成要素[C]および
[D]の分布状態の評価は次のようにして行う。まず、
プリプレグを二枚の平滑な支持板の間にはさんで密着さ
せ、長時間かけて徐々に温度を上げて硬化させる。この
時に重要なことは可能なかぎり低温でゲル化させること
である。ゲル化しないうちに急に温度を上げるとプリプ
レグ中の樹脂が流動し、微粒子が移動するため、プリプ
レグ中における正確な分布状態の評価ができない。
Evaluation of the distribution state of the constituent elements [C] and [D] in the prepreg is performed as follows. First,
The prepreg is tightly sandwiched between two smooth support plates, and the temperature is gradually increased over a long period of time to cure. The important thing at this time is to gel at as low a temperature as possible. If the temperature is suddenly increased before gelation, the resin in the prepreg flows and the fine particles move, so that accurate evaluation of the distribution state in the prepreg cannot be performed.

【0075】ゲル化した後、さらに時間をかけて徐々に
昇温しプリプレグを硬化させる。この硬化したプリプレ
グを用いてその断面を200倍以上に拡大して、200
mm×200mm以上の写真を撮る。
After the gelling, the temperature is gradually increased over time to harden the prepreg. The cross section of the cured prepreg is enlarged 200 times or more using the cured prepreg.
Take a picture of at least 200 mm x 200 mm.

【0076】この断面写真を用い、まず平均的なプリプ
レグの厚みを求める。プリプレグの平均厚みは写真上
で、任意に選んだ少なくとも5箇所で測り、その平均を
とる。次に、両方の支持板に接していた面からプリプレ
グの厚みの30%の位置にプリプレグの面方向と平行に
線を引く。支持板に接していた面と30%の平行線の間
に存在する微粒子の面積をプリプレグの両面について定
量し、これと、プリプレグの全幅にわたって存在する微
粒子の全面積を定量し、その比をとることによりプリプ
レグの表面から深さ30%以内に存在する微粒子の割合
が算出される。微粒子の面積定量は断面写真から所定の
領域に存在する微粒子部分をすべて切り取り、その重量
を秤ることにより行う。微粒子の部分的な分布のばらつ
きの影響を排除するため、この評価は得られた写真の幅
全域にわたって行い、かつ、任意に選んだ5箇所以上の
写真について同様の評価を行い、その平均をとる必要が
ある。
First, an average thickness of the prepreg is determined by using the photograph of the cross section. The average thickness of the prepreg is measured at at least five locations selected arbitrarily on the photograph, and the average is taken. Next, a line is drawn parallel to the surface direction of the prepreg at a position 30% of the thickness of the prepreg from the surface in contact with both support plates. The area of the fine particles existing between the surface in contact with the support plate and the 30% parallel line is quantified on both sides of the prepreg, and the total area of the fine particles existing over the entire width of the prepreg is quantified, and the ratio is determined. Thus, the ratio of the fine particles present within a depth of 30% from the surface of the prepreg is calculated. The determination of the area of the fine particles is performed by cutting out all the fine particles present in a predetermined region from the cross-sectional photograph and weighing them. In order to eliminate the influence of the partial distribution variation of the fine particles, this evaluation is performed over the entire width of the obtained photograph, and the same evaluation is performed for five or more randomly selected photographs, and the average is taken. There is a need.

【0077】微粒子とマトリックス樹脂との見分けがつ
きにくい時は、一方を選択的に染色して観察する。顕微
鏡は光学顕微鏡でも観察可能であるが、染色方法によっ
ては走査型電子顕微鏡のほうが観察に適している場合も
ある。
When it is difficult to distinguish the fine particles from the matrix resin, one of them is selectively dyed and observed. Although the microscope can be observed with an optical microscope, a scanning electron microscope may be more suitable for observation depending on the staining method.

【0078】構成要素[C]([C’])、[D]
([D’])の形状は球状に限られるものではない。も
ちろん球状であってもよいが、樹脂塊を粉砕した微粉体
や、スプレードライ法、再沈殿法で得られる微粒子のご
とく形状さまざまの不定形状態で一向に差し支えない。
その他、繊維を短く切断したミルドファイバー状でも、
また針状、ウイスカー状でも差し支えない。特に、成形
後の繊維強化プラスチック中においては、成形前の形態
から変化し粒子同士が幾分融着して連続化したものでも
差し支えない。もっとも、[C]および[D]を含む樹
脂組成物の粘度は、[C]、[D]が球状である場合
は、非球状である場合より低くなり、プリプレグを製造
しやすく好ましい。
Components [C] ([C ']), [D]
The shape of ([D ']) is not limited to a spherical shape. Of course, it may be spherical, but it may be in any shape in various shapes such as fine powder obtained by pulverizing a resin mass or fine particles obtained by spray drying or reprecipitation.
In addition, even if it is a milled fiber shape where the fiber is cut short,
Needles and whiskers may be used. In particular, in the fiber-reinforced plastic after molding, the shape may be changed from the shape before molding, and the particles may be somewhat fused to be continuous. However, the viscosity of the resin composition containing [C] and [D] is lower when [C] and [D] are spherical than when they are non-spherical, so that a prepreg can be easily produced and is preferable.

【0079】微粒子の大きさは粒径で表現されるが、こ
の場合の粒径とは遠心沈降速度法などで求められる体積
平均粒径を意味する。構成要素[C]([C’])、
[D]([D’])の大きさは、複合材料となった時、
強化繊維の配列を著しく乱すほど大きくなければよい。
粒径が100μmをこえる場合は強化繊維の配列を乱し
たり、積層して得られる複合材料の層間を必要以上に厚
くするため複合材料としたときの物性を低下させる欠点
がある。より適切な層間厚みを形成するためには[C]
([C’])または[D]([D’])の粒径は3〜7
0μmの範囲がよい。
The size of the fine particles is represented by a particle size, and the particle size in this case means a volume average particle size determined by a centrifugal sedimentation velocity method or the like. Component [C] ([C ']),
The size of [D] ([D ']), when it becomes a composite material,
It does not have to be large enough to significantly disturb the arrangement of the reinforcing fibers.
When the particle size exceeds 100 μm, there is a disadvantage that the arrangement of the reinforcing fibers is disturbed, and the physical properties of the composite material are deteriorated because the layers of the composite material obtained by lamination are unnecessarily thick. In order to form a more appropriate interlayer thickness, [C]
([C ']) or [D] ([D']) has a particle size of 3-7.
The range of 0 μm is good.

【0080】このような構成要素[C]および[D]を
表面に局在化させたプリプレグの製造方法としては、特
開平1−26651号公報、特開昭63−170427
号公報、特開昭63−170428号公報に示されてい
るごとく、構成要素[C]、[D]を予め作製した強化
繊維とマトリックス樹脂からなるプリプレグの表面に付
着させる方法、構成要素[C]、[D]をマトリックス
樹脂のなかに均一混合しておき、強化繊維に含浸させる
過程において繊維間隙によるろ過現象によりプリプレグ
表面に局在化させる方法、マトリックス樹脂の一部を強
化繊維に含浸させた一次プリプレグをまず作製し、次に
構成要素[C]、[D]を高濃度に含有する残りのマト
リックス樹脂のフィルムを一次プリプレグの表面に貼り
つける方法などを採用することができる。
A method for producing a prepreg in which such components [C] and [D] are localized on the surface is described in JP-A-1-26651 and JP-A-63-170427.
As disclosed in JP-A-63-170428, a method of adhering constituents [C] and [D] to the surface of a prepreg made of a reinforcing fiber and a matrix resin prepared in advance, and a method of forming constituents [C ], [D] is uniformly mixed in a matrix resin, and in the process of impregnating the reinforcing fibers, a method of localizing on the prepreg surface by a filtration phenomenon due to a fiber gap, a method of impregnating the reinforcing fibers with a part of the matrix resin. Then, a method may be employed in which the primary prepreg is first produced, and then a film of the remaining matrix resin containing the components [C] and [D] at a high concentration is attached to the surface of the primary prepreg.

【0081】[0081]

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
する。 [実施例1]以下の構成よりなる一方向プリプレグを製
造した。プリプレグの製造は、まずあらかじめ下記のA
とBからなる樹脂の重量分率21%のプリプレグを作製
し、この両面にC、DとBのブレンド樹脂を離型紙上に
薄く塗布した樹脂フィルムを貼りつけることにより行っ
た。なお下記のC、Dの重量部は上記の二段階の工程を
経て最終的に得られたプリプレグ樹脂中に含まれる微粒
子の量である。 A 強化繊維−炭素繊維T800H(東レ(株)製) B 熱硬化性樹脂組成物−以下の組成からなる樹脂 1 テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン (住友化学工業(株)製、ELM434) ・・・・70重量部 2 ビスフェノールA型エポキシ樹脂 (油化シェルエポキシ(株)製、エピコート828)・・・・10重量部 3 ビスフェノールF型エポキシ樹脂 (大日本インキ工業(株)製、エピクロン830) ・・・・20重量部 4 4,4’−ジアミノジフェニルスルホン (住友化学工業(株)製、スミキュアS) ・・・・45重量部 C ナイロン12微粒子 (東レ(株)製、SP−500) ・・・・ 6重量部 D 非晶質透明ナイロン (ディミナットノベル社製トロガミドーT) を凍結粉砕して得た平均粒径22μmの微粒子 ・・・・ 8重量部
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Example 1 A one-way prepreg having the following structure was manufactured. First, the following A
A prepreg having a weight fraction of 21% of a resin consisting of C and D was prepared, and a resin film in which a blend resin of C, D and B was thinly applied on release paper was adhered to both surfaces. The following parts by weight of C and D are the amounts of fine particles contained in the prepreg resin finally obtained through the above two-step process. A Reinforcing fiber-Carbon fiber T800H (manufactured by Toray Industries, Inc.) B Thermosetting resin composition-Resin having the following composition 1 Tetraglycidyl diaminodiphenylmethane (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., ELM434) ... 70 weight Part 2 Bisphenol A type epoxy resin (Epicoat 828, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 10 parts by weight 3 Bisphenol F type epoxy resin (Epiclon 830, manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd.) 20 parts by weight 44,4'-diaminodiphenylsulfone (Sumicure S, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 45 parts by weight C nylon 12 fine particles (SP-500, manufactured by Toray Industries, Inc.) 6 parts by weight D Fine particles having an average particle diameter of 22 μm obtained by freeze-pulverizing amorphous transparent nylon (Trogamido-T manufactured by Diminat Novell)・ 8 parts by weight

【0082】構成要素[C]および[D]の素材となる
樹脂について、ASTM D790に従い曲げ弾性率を
測定したところ、ナイロン12は110kg/mm
非晶質透明ナイロンは195kg/mmであった。
When the flexural modulus of the resin used as the material of the constituent elements [C] and [D] was measured in accordance with ASTM D790, nylon 12 was 110 kg / mm 2 ,
The amorphous transparent nylon had a weight of 195 kg / mm 2 .

【0083】プリプレグ中の樹脂の重量分率は35%で
あった。単位面積あたりの樹脂量は103g/m、単
位面積あたりの炭素繊維量は191g/mであった。
このプリプレグを2枚の平滑なテフロン板の間にはさ
み、2週間かけて除々に150℃まで昇温して硬化さ
せ、その断面を観察し顕微鏡写真を撮影した。プリプレ
グ表面からプリプレグ厚みの30%深さまでの範囲に存
在する微粒子の量を評価したところその値は97%であ
り、微粒子は十分にプリプレグ表面付近に局在化してい
た。
The weight fraction of the resin in the prepreg was 35%. The resin amount per unit area was 103 g / m 2 , and the carbon fiber amount per unit area was 191 g / m 2 .
This prepreg was sandwiched between two smooth Teflon plates, gradually heated to 150 ° C. for two weeks and cured, and its cross section was observed and a micrograph was taken. When the amount of fine particles existing in the range from the prepreg surface to a depth of 30% of the prepreg thickness was evaluated, the value was 97%, and the fine particles were sufficiently localized near the prepreg surface.

【0084】つぎに、このプリプレグを24枚疑似等方
構成((+45°/0°/−45°/90°)S)で
積層し、通常のオートクレープによる成形を180℃で
2時間、6kgf/cmの圧力下で行った。
Next, 24 prepregs were laminated in a quasi-isotropic configuration ((+ 45 ° / 0 ° / -45 ° / 90 °) 3 S), and molded by ordinary autoclave at 180 ° C. for 2 hours. The test was performed under a pressure of 6 kgf / cm 2 .

【0085】成形品の断面を研磨し、顕微鏡で断面観察
を行った。2種の微粒子は、層間領域でマトリックス樹
脂と分離して存在していた。層の平均厚みの評価を、5
0倍に拡大した写真を撮影し、5箇所の平均をとったと
ころ189μmであった。次に400倍に拡大した任意
の箇所の断面写真5枚を用いて層間領域内に存在する微
粒子の割合を評価したところ98%であり(層間領域の
幅は43.7μm)層間に局在化していた。
The cross section of the molded product was polished, and the cross section was observed with a microscope. The two types of fine particles were present separately from the matrix resin in the interlayer region. Evaluation of the average thickness of the layer is 5
A photograph magnified 0 times was taken, and an average of 5 points was 189 μm. Next, the ratio of fine particles present in the interlayer region was evaluated using five cross-sectional photographs of an arbitrary portion magnified 400 times and found to be 98% (the width of the interlayer region was 43.7 μm). I was

【0086】この疑似等方硬化板を縦150mm、横1
00mmに切削して、中心に1500インチ・ポンド/
インチの落錘衝撃を与えた後、キャノン/ホロニックス
社製超音波探傷映像装置M400Bにて損傷面積を測定
したところ0.7inchであった。ついでASTM
D−695に従い圧縮試験を行った結果、49ksi
の残存圧縮強度を示した。
This pseudo isotropic hardened plate was 150 mm long and 1 mm wide.
Cut to 00mm and center around 1500 inch-pounds /
After giving an impact of the falling weight of inch, the damage area was measured by an ultrasonic flaw detector M400B manufactured by Canon / Horonics, Inc., and it was 0.7 inch 2 . ASTM
As a result of performing a compression test according to D-695, 49 ksi
Showed the residual compressive strength.

【0087】プリプレグを一方向に24層積層し硬化板
を成形した。縦(繊維方向)80mm、幅(繊維直角方
向)12.7mmに切出し、表から中央および裏から中
央へ厚み方向に2箇所切込みを入れた(図2)。2つの
切込みの間隔は6.3mm、切込み深さは試験片厚みを
tとするとt/2+0.25mmである。圧縮層間剪断
強度(CILS)を求めたところ、10.8ksiであ
った。
[0086] Twenty-four prepregs were laminated in one direction to form a cured plate. It was cut out to 80 mm in length (fiber direction) and 12.7 mm in width (fiber perpendicular direction), and two cuts were made in the thickness direction from the front to the center and from the back to the center (FIG. 2). The interval between the two cuts is 6.3 mm, and the cut depth is t / 2 + 0.25 mm, where t is the thickness of the test piece. The compression interlaminar shear strength (CILS) was determined to be 10.8 ksi.

【0088】また、プリプレグを一方向に20層積層し
たものについてコンポジットの層間靭性を測定したとこ
ろ引き剥がしモードの靭性GICが630J/m(ダ
ブルカンチレバービーム法)であった。
[0088] Further, prepreg in one direction to a laminate of 20 layers peeled was measured interlayer toughness of composite modes toughness G IC of was 630J / m 2 (double cantilever beam method).

【0089】(±25/±25/90)の構成で10
層に積層し、成形した硬化板を用いて引張り試験を行
い、最初に板端剥離が生じる強度すなわちEDSを求め
たところ65.3ksiであった。
[0089] In the configuration of (± 25 / ± 25/90 ) s 10
A tensile test was performed using the cured plate laminated and formed on the layer, and the strength at which plate edge peeling was initially measured, that is, EDS was 65.3 ksi.

【0090】プリプレグを一方向に6層積層し成形した
硬化板を用い、2週間温水(72℃)中で吸水後の82
℃での圧縮強度をSACMA SRSl−88に従い求
めたところ、185ksiであった。
Using a cured plate formed by laminating six layers of prepregs in one direction and molding them, absorb 82% water in hot water (72 ° C.) for 2 weeks.
It was 185 ksi when the compressive strength in ° C was calculated | required according to SACMA SRS1-88.

【0091】[実施例2]以下の構成よりなる一方向プ
リプレグを製造した。プリプレグの製造は、まずあらか
じめ下記のAとBからなる樹脂の重量分率21%のプリ
プレグを作製し、この両面にC、DとBのブレンド樹脂
を離型紙上に薄く塗布した樹脂フィルムを貼りつけるこ
とにより行った。なお下記のC、Dの重量部は上記の二
段階の工程を経て最終的に得られたプリプレグ樹脂中に
含まれる微粒子の量である。 A 強化繊維−炭素繊維T800H(東レ(株)製) B 熱硬化性樹脂組成物−以下の組成からなる樹脂 1 トリグリシジルパラアミノフェノール (油化シェルエポキシ(株)製、) エピコートYX−4 ・・・・40重量部 2 ビスフェノールA型エポキシ樹脂 (油化シェルエポキシ(株)製、エピコート828)・・・・20重量部 3 ビスフェノールF型エポキシ樹脂 (大日本インキ工業(株)製、エピクロン830) ・・・・40重量部 4 4,4’−ジアミノジフェニルスルホン (住友化学工業(株)製、スミキュアS) ・・・・42重量部 5 ポリエーテルスルホン (三井東圧(株)製、5003P) ・・・・10重量部 C ナイロン12微粒子 (東レ(株)製、SP−500) ・・・・ 6重量部 D ポリアミドイミド (アモコ社製トーロン4000T) を凍結粉砕して得た平均粒径23μmの微粒子 ・・・・ 8重量部
Example 2 A one-way prepreg having the following structure was manufactured. For the production of prepreg, first, a prepreg having the following resin A and B having a weight fraction of 21% is prepared in advance, and a resin film obtained by thinly applying a blended resin of C, D and B on a release paper is attached to both surfaces thereof. I went by putting on. The following parts by weight of C and D are the amounts of fine particles contained in the prepreg resin finally obtained through the above two-step process. A Reinforcing fiber-Carbon fiber T800H (manufactured by Toray Industries, Inc.) B Thermosetting resin composition-Resin having the following composition 1 Triglycidyl paraaminophenol (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) Epicoat YX-4 40 parts by weight 2 Bisphenol A type epoxy resin (Epicoat 828 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 20 parts by weight 3 Bisphenol F type epoxy resin (Epiclon 830 manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd.) 40 parts by weight 4 4,4'-diaminodiphenyl sulfone (Sumicure S manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 42 parts by weight 5 polyether sulfone (5003P manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd.) 10 parts by weight C Fine particles of nylon 12 (SP-500, manufactured by Toray Industries, Inc.) 6 parts by weight D Polyamideimide (Amoco Fine .... 8 parts by weight of the manufactured Torlon 4000T) average particle size 23μm obtained by freeze-grinding the

【0092】構成要素[C]および[D]の素材となる
樹脂について、ASTM D790に従い曲げ弾性率を
測定したところ、ナイロン12は110kg/mm
ポリアミドイミドは470kg/mmであった。
When the flexural modulus of the resin used as the material of the constituent elements [C] and [D] was measured in accordance with ASTM D790, nylon 12 was 110 kg / mm 2 ,
Polyamide imide was 470 kg / mm 2 .

【0093】プリプレグ中の樹脂の重量分率は36%で
あった。単位面積あたりの樹脂量は109g/m、単
位面積あたりの炭素繊維量は192g/mであった。
このプリプレグを2枚の平滑なテフロン板の間にはさ
み、2週間かけて除々に150℃まで昇温して硬化さ
せ、その断面を観察し顕微鏡写真を撮影した。プリプレ
グ表面からプリプレグ厚みの30%深さまでの範囲に存
在する微粒子の量を評価したところその値は95%であ
り、微粒子は十分にプリプレグ表面付近に局在化してい
た。
The weight fraction of the resin in the prepreg was 36%. Resin amount per unit area 109 g / m 2, carbon fiber weight per unit area was 192 g / m 2.
This prepreg was sandwiched between two smooth Teflon plates, gradually heated to 150 ° C. for two weeks and cured, and its cross section was observed and a micrograph was taken. When the amount of the fine particles existing in the range from the prepreg surface to a depth of 30% of the prepreg thickness was evaluated, the value was 95%, and the fine particles were sufficiently localized near the prepreg surface.

【0094】つぎに、このプリプレグを24枚疑似等方
構成((+45°/0°/−45°/90°)s)で
積層し、通常のオートクレープによる成形を180℃で
2時間、6kgf/cmの圧力下で行った。
Next, 24 prepregs were laminated in a quasi-isotropic configuration ((+ 45 ° / 0 ° / -45 ° / 90 °) 3 s), and molded by ordinary autoclave at 180 ° C. for 2 hours. The test was performed under a pressure of 6 kgf / cm 2 .

【0095】成形品の断面を研磨し、顕微鏡で断面観察
を行った。2種の微粒子は、層間領域でマトリックス樹
脂と分離して存在していた。層の平均厚みの評価を、5
0倍に拡大した写真を撮影し、5箇所の平均をとったと
ころ191μmであった。次に400倍に拡大した任意
の箇所の断面写真5枚を用いて層間領域内に存在する微
粒子の割合を評価したところ96%であり(層間領域の
幅は50.7μm)層間に局在化していた。
The cross section of the molded product was polished, and the cross section was observed with a microscope. The two types of fine particles were present separately from the matrix resin in the interlayer region. Evaluation of the average thickness of the layer is 5
A photograph magnified to 0 times was taken, and an average of 5 points was 191 μm. Next, the ratio of fine particles present in the interlayer region was evaluated using five cross-sectional photographs of an arbitrary portion magnified 400 times and found to be 96% (the width of the interlayer region was 50.7 μm). I was

【0096】この疑似等方硬化板を縦150mm、横1
00mmに切削して、中心に1500インチ・ポンド/
インチの落錘衝撃を与えた後、キャノン/ホロニックス
社製超音波探傷映像装置M400Bにて損傷面積を測定
したところ1.0inch2であった。ついでASTM
D−695に従い圧縮試験を行った結果、48ksi
の残存圧縮強度を示した。
The quasi-isotropic hardened plate was 150 mm long and 1 mm wide.
Cut to 00mm and center around 1500 inch-pounds /
After giving an impact of a falling weight of inches, the damage area was measured with an ultrasonic flaw detector M400B manufactured by Canon / Horonics, Inc., and it was 1.0 inch2. ASTM
As a result of performing a compression test according to D-695, 48 ksi
Showed the residual compressive strength.

【0097】また、プリプレグを一方向に20層積層し
たものについてコンポジットの層間靭性を測定したとこ
ろ引き剥がしモードの靭性GICが600J/m(ダ
ブルカンチレバービーム法)であった。
[0097] Further, prepreg in one direction to a laminate of 20 layers peeled was measured interlayer toughness of composite modes toughness G IC of was 600 J / m 2 (double cantilever beam method).

【0098】(±25/±25/90)の構成で10
層に積層し、成形した硬化板を用いて引張り試験を行
い、最初に板端剥離が生じる強度すなわちEDSを求め
たところ64.8ksiであった。
[0098] In the configuration of (± 25 / ± 25/90 ) S 10
A tensile test was performed using the cured plate laminated and formed on the layer, and the strength at which sheet edge peeling occurred, that is, the EDS was first determined to be 64.8 ksi.

【0099】プリプレグを一方向に24層積層し成形し
た硬化板を用い、圧縮層間剪断強度(CILS)を求め
たところ11.8ksiであった。プリプレグを一方向
に6層積層し成形した硬化板を用い、2週間温水(72
℃)中で吸水後の82℃での圧縮強度を求めたところ、
190ksiであった。
Using a cured plate obtained by laminating and forming 24 layers of prepreg in one direction, the compression interlaminar shear strength (CILS) was found to be 11.8 ksi. Using a hardened plate formed by laminating six layers of prepreg in one direction and molding, warm water (72
C)) and the compressive strength at 82 ° C after water absorption was determined.
It was 190 ksi.

【0100】[実施例3] A部:反応性ポリイミドオリゴマの合成 窒素導入口およひ温度計、攪拌器および脱水トラップを
装着した3000m1容のセパラブルフラスコに窒素置
換のもとで208g(0.75mol)の1,3−ビス
(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB)、33g
(0.094mol)の9’9’−ビス(4−アミノフ
ェニル)フルオレン(FDA)、122g(0.094
mol)のNH2当量650のアミノ末端ジメチルシロ
キサン(東レシリコーン社市販 BY−16−853)
を2000mlのN−メチルー2−ピロリドン(NM
P)に攪拌溶解した。そこへ固体状のビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物を250g(0.85mol)を少
しずつ加え、室温で3時間攪拌した後、120℃に昇温
し2時間攪拌した。フラスコを室温に戻しトリエチルア
ミン50mlとトルエン50mlを加えた後、再び昇温
し160℃で共沸脱水すると約30mlの水が得られ
た。この反応混合物を冷却した後、倍量のNMPで希釈
し、ゆっくりと201のアセトン中に注ぎアミン末端シ
ロキサンポリイミドオリゴマを固体生成物として沈殿さ
せた。
Example 3 Part A: Synthesis of Reactive Polyimide Oligomer A nitrogen inlet, a thermometer, a stirrer, and a dehydration trap equipped with a separable flask having a capacity of 3000 ml and 208 g (0 .75 mol) of 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB), 33 g
(0.094 mol) of 9'9'-bis (4-aminophenyl) fluorene (FDA), 122 g (0.094 mol)
mol) NH-equivalent 650 amino-terminated dimethylsiloxane (BY-16853, commercially available from Toray Silicone Co., Ltd.)
With 2000 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (NM
P) was dissolved by stirring. 250 g (0.85 mol) of solid biphenyltetracarboxylic dianhydride was added thereto little by little, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours, then heated to 120 ° C. and stirred for 2 hours. After returning the flask to room temperature and adding 50 ml of triethylamine and 50 ml of toluene, the temperature was raised again and azeotropic dehydration at 160 ° C. to obtain about 30 ml of water. After cooling, the reaction mixture was diluted with twice the volume of NMP and slowly poured into 201 acetone to precipitate the amine-terminated siloxane polyimide oligomer as a solid product.

【0101】そして、その沈殿物を200℃で真空乾燥
した。このオリゴマの数平均分子量(Mn)をジメチル
ホルムアミド(DMF)溶媒を用いてゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィー(GPC)で測定すると、ポリ
エチレングリコール(PEG)換算で4900であっ
た。またガラス転移点は示差熱分析計(DSC)による
と189℃であった。また、シロキサン骨格の導入およ
びアミン末端であることはNMRスペクトルおよびIR
スペクトルから確認できた。
Then, the precipitate was vacuum-dried at 200 ° C. When the number average molecular weight (Mn) of this oligomer was measured by gel permeation chromatography (GPC) using a dimethylformamide (DMF) solvent, it was 4900 in terms of polyethylene glycol (PEG). The glass transition point was 189 ° C. according to a differential thermal analyzer (DSC). In addition, the introduction of a siloxane skeleton and the presence of an amine terminal were confirmed by NMR spectrum and IR
It could be confirmed from the spectrum.

【0102】B部:構成要素Bの樹脂調製およひ樹脂物
性測定 ビーカーに上記A部のシロキサンポリイミドオリゴマを
25部およびフェノールノボラック型エポキシ樹脂(油
化シェルエポキシ(株)製、エピコート154)40
部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポ
キシ(株)製、エピコート825)30部、ビスフェノ
ールF型エポキシ樹脂(大日本インキ工業(株)製、エ
ピクロン830)30部をはかりとった。それを120
℃で2時間加熱することによりオリゴマをエポキシ樹脂
に溶解した。次いで、4,4’−ジアミノジフェニルス
ルホン(住友化学工業(株)製、スミキュアS)を34
部加え、140℃で10分間混合し溶解させた。
Part B: Preparation of Resin and Measurement of Physical Properties of Constituent B In a beaker, 25 parts of the siloxane polyimide oligomer of Part A and a phenol novolak type epoxy resin (Epicoat 154, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 40
30 parts of a bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., Epicoat 825) and 30 parts of a bisphenol F type epoxy resin (manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd., Epicron 830) were weighed. 120
The oligomer was dissolved in the epoxy resin by heating at 2 ° C. for 2 hours. Then, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone (Sumicure S, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was added to 34
The mixture was mixed at 140 ° C. for 10 minutes and dissolved.

【0103】その容器に真空ポンプを接続し真空脱泡し
た後、内容物をあらかじめ120℃に予熱しておいた離
型処理を施したモールド(空所の寸法は120×120
×3mm)に注ぎ込んだ。オーブン中で130℃2時間
+180℃2時間硬化反応させて3mm厚の樹脂硬化板
を調製した。
After a vacuum pump was connected to the container and the inside of the container was degassed under vacuum, a mold subjected to a release treatment in which the contents were preheated to 120 ° C. in advance (the size of the space was 120 × 120)
× 3 mm). A curing reaction was performed in an oven at 130 ° C. for 2 hours and at 180 ° C. for 2 hours to prepare a cured resin plate having a thickness of 3 mm.

【0104】得られた硬化樹脂のTgは201℃であっ
た。ここから前記のサンプルを切り出し、破壊歪エネル
ギー解放率GICを測定したところ390J/mであ
り、曲げ弾性率は350kg/mmであった。
The Tg of the obtained cured resin was 201 ° C. A sample was cut out of the from here is 390J / m 2 was measured fracture strain energy release rate G IC, a flexural modulus of 350 kg / mm 2.

【0105】硬化樹脂の研磨面をオスミウム酸染色し走
査型電子顕微鏡で反射電子像を観察すると、基本的には
2つの相がともに連続相を形成し、さらにその内部にそ
れぞれ他相の分散相が存在する複雑なミクロ相分離構造
がみられた。さらに同じ視野をX線マイクロアナライザ
ーによって元素分析したところ、写真で黒くみえるハイ
コントラスト相にシリコン元素が濃く分布していること
がわかった。
When the polished surface of the cured resin is stained with osmic acid and the reflected electron image is observed with a scanning electron microscope, basically, the two phases together form a continuous phase, and the dispersed phase of each of the other phases is contained therein. A complex microphase-separated structure in which is present was observed. Further, when the same visual field was subjected to elemental analysis using an X-ray microanalyzer, it was found that the silicon element was densely distributed in a high-contrast phase that appeared black in the photograph.

【0106】C部:プリプレグおよび複合材料の調製と
物性測定 以下の構成よりなる一方向プリプレグを製造した。プリ
プレグの製造は、まずあらかじめ下記のAとBからなる
樹脂の重量分率21%のプリプレグを作製し、この両面
にC、DとBのブレンド樹脂を離型紙上に薄く塗布した
樹脂フィルムを貼りつけることにより行った。なお下記
のC、Dの重量部は上記の二段階の工程を経て最終的に
得られたプリプレグ樹脂中に含まれる微粒子の量であ
る。 A 強化繊維−炭素繊維T800H(東レ(株)製) B 熱硬化性樹脂組成物−以下の組成からなる樹脂 1 フェノールノボラック型エポキシ樹脂 (油化シェルエポキシ(株)製、エピコート154)・・・・40重量部 2 ビスフェノールA型エポキシ樹脂 (油化シェルエポキシ(株)製、エピコート825)・・・・30重量部 3 ビスフェノールF型エポキシ樹脂 (大日本インキ工業(株)製、エピクロン830) ・・・・30重量部 4 4,4’−ジアミノジフェニルスルホン (住友化学工業(株)製、スミキュアS) ・・・・34重量部 5 A部記載のシロキサンポリイミドオリゴマ ・・・・25重量部 C ナイロン12微粒子 (東レ(株)製、SP−500) ・・・・ 6重量部 D 非晶質透明ナイロン (デイミナットノベル社製トロガミドーT) を凍結粉砕して得た平均粒径22μmの微粒子 ・・・・ 6重量部
Part C: Preparation of prepreg and composite material and measurement of physical properties A unidirectional prepreg having the following constitution was produced. For the production of prepreg, first, a prepreg having the following resin A and B having a weight fraction of 21% is prepared in advance, and a resin film obtained by thinly applying a blended resin of C, D and B on a release paper is attached to both surfaces thereof. I went by putting on. The following parts by weight of C and D are the amounts of fine particles contained in the prepreg resin finally obtained through the above two-step process. A Reinforcing fiber-Carbon fiber T800H (manufactured by Toray Industries, Inc.) B Thermosetting resin composition-Resin having the following composition 1 Phenol novolak type epoxy resin (Epicoat 154, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 40 parts by weight 2 bisphenol A type epoxy resin (Eicoat 825, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 30 parts by weight 3 bisphenol F type epoxy resin (Epiclon 830, manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd.) ... 30 parts by weight 4 4,4'-diaminodiphenylsulfone (Sumicure S, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) ... 34 parts by weight 5 Siloxane polyimide oligomer described in Part A. ... 25 parts by weight C Nylon 12 fine particles (SP-500, manufactured by Toray Industries, Inc.) 6 parts by weight D Amorphous transparent nylon (manufactured by Deminat Novell) Rogamido T) fine .... 6 parts by weight of the average particle diameter 22μm obtained by freeze-grinding the

【0107】構成要素[C]および[D]の素材となる
樹脂について、ASTM D790に従い曲げ弾性率を
測定したところ、ナイロン12は110kg/mm
非晶質透明ナイロンは195kg/mmであった。
When the flexural modulus of the resin as the material of the constituent elements [C] and [D] was measured in accordance with ASTM D790, nylon 12 was 110 kg / mm 2 ,
The amorphous transparent nylon had a weight of 195 kg / mm 2 .

【0108】プリプレグ中の樹脂の重量分率は36.7
%であった。単位面積あたりの樹脂量は110g/
、単位面積あたりの炭素繊維量は190g/m
あった。このプリプレグを2枚の平滑なテフロン板の間
にはさみ、2週間かけて除々に150℃まで昇温して硬
化させ、その断面を観察し顕微鏡写真を撮影した。プリ
プレグ表面からプリプレグ厚みの30%深さまでの範囲
に存在する微粒子の量を評価したところその値は100
%であり、微粒子は十分にプリプレグ表面に局在化して
いた。
The weight fraction of the resin in the prepreg was 36.7.
%Met. 110 g / resin per unit area
m 2 , the amount of carbon fiber per unit area was 190 g / m 2 . This prepreg was sandwiched between two smooth Teflon plates, gradually heated to 150 ° C. for two weeks and cured, and its cross section was observed and a micrograph was taken. When the amount of fine particles present in the range from the prepreg surface to a depth of 30% of the prepreg thickness was evaluated, the value was 100.
%, And the fine particles were sufficiently localized on the prepreg surface.

【0109】つぎに、このプリプレグを24枚疑似等方
構成((+45°/0°/−45°/90°)s)で
積層し、通常のオートクレーブによる成形を180℃で
2時間、6kgf/cmの圧力下で行った。
Next, 24 prepregs were laminated in a quasi-isotropic configuration ((+ 45 ° / 0 ° / -45 ° / 90 °) 3 s) and molded in a normal autoclave at 180 ° C. for 2 hours at 6 kgf. / Cm 2 .

【0110】成形品の断面を研磨し、顕微鏡で断面観察
を行った。2種の微粒子は、層間領域でマトリックス樹
脂と分離して存在していた。層の平均厚みの評価を、5
0倍に拡大した写真を撮影し、5箇所の平均をとったと
ころ190μmであった。次に400倍に拡大した任意
の箇所の断面写真5枚を用いて層間領域内に存在する微
粒子の割合を評価したところ99%であり(層間領域の
幅は30.6μm)層間に局在化していた。
The cross section of the molded product was polished, and the cross section was observed with a microscope. The two types of fine particles were present separately from the matrix resin in the interlayer region. Evaluation of the average thickness of the layer is 5
A photograph magnified 0 times was taken, and an average of 5 points was 190 μm. Next, the ratio of the fine particles present in the interlayer region was evaluated using five cross-sectional photographs of an arbitrary portion magnified 400 times and found to be 99% (the width of the interlayer region was 30.6 μm). I was

【0111】この疑似等方硬化板を縦150mm、横1
00mmに切削して、中心に1500インチ・ポンド/
インチの落錘衝撃を与えた後、キャノン/ホロニックス
社製超音波探傷映像装置M400Bにて損傷面積を測定
したところ0.6inchであった。ついでASTM
D−695に従い圧縮試験を行った結果、55.2k
siの残存圧縮強度を示した。同様の衝撃後圧縮試験を
成形条件をかえた硬化板について行った結果が表1であ
る。成形条件によらず物性が安定していた。
This pseudo isotropic hardened plate is 150 mm long and 1 mm wide.
Cut to 00mm and center around 1500 inch-pounds /
After giving an impact of a falling weight of inches, the damage area was measured with an ultrasonic flaw detector M400B manufactured by Canon / Horonics, Inc., and it was 0.6 inch 2 . ASTM
As a result of performing a compression test according to D-695, 55.2 k
The residual compressive strength of si was shown. Table 1 shows the results of the same post-impact compression test performed on the cured plate with different molding conditions. Physical properties were stable irrespective of molding conditions.

【0112】また、プリプレグを一方向に20層積層し
たものについてコンポジットの層間靭性を測定したとこ
ろ引き剥がしモードの靭性GICが690J/m(ダ
ブルカンチレバービーム法)であった。
[0112] Further, prepreg in one direction to a laminate of 20 layers peeled was measured interlayer toughness of composite modes toughness G IC of was 690J / m 2 (double cantilever beam method).

【0113】(±25/±25/90)の構成で10
層に積層し、成形した硬化板を用いて引張り試験を行
い、最初に板端剥離が生じる強度すなわちEDSを求め
たところ76.9ksiであった。
[0113] In the configuration of (± 25 / ± 25/90 ) S 10
A tensile test was performed using the cured plate laminated and formed on the layer, and the strength at which plate edge peeling was initially caused, that is, the EDS was determined to be 76.9 ksi.

【0114】プリプレグを一方向に24層積層し成形し
た硬化板を用い、圧縮層間剪断強度(CILS)を求め
たところ、10.7ksiであった。プリプレグを一方
向に6層積層し成形した硬化板を用い、2週間温水(7
2℃)中で吸水後の82℃での圧縮強度を求めたとこ
ろ、183ksiであった。
The compression interlaminar shear strength (CILS) was determined to be 10.7 ksi using a cured plate obtained by laminating and forming 24 layers of prepreg in one direction. Using a cured plate formed by laminating six layers of prepregs in one direction and using hot water (7
When the compressive strength at 82 ° C. after water absorption in (2 ° C.) was determined, it was 183 ksi.

【0115】[実施例4]構成要素Cを非晶質透明ナイ
ロン(デイミナットノベル社製トロガミドーT)を凍結
粉砕して得た平均粒径22μmの微粒子9重量部、構成
要素Dをポリアミドイミド(アモコ社製トーロン400
0T)を凍結粉砕して得た平均粒径23μmの微粒子4
重量部に置き換えた他は実施例1と同様の手順を繰り返
した。
Example 4 Component C was 9 parts by weight of fine particles having an average particle size of 22 μm obtained by freeze-pulverizing amorphous transparent nylon (Trogamido-T manufactured by Deminat Novell), and Component D was polyamideimide. (Amoko's Torlon 400
0T) obtained by freeze-pulverization of fine particles 4 having an average particle size of 23 μm.
The same procedure as in Example 1 was repeated, except that the parts were replaced by parts by weight.

【0116】構成要素[C]および[D]の素材となる
樹脂について、ASTM D790に従い曲げ弾性率を
測定したところ、非晶質ナイロン12は195kg/m
、ポリアミドイミドは470kg/mmであっ
た。
When the flexural modulus of the resin as the material of the constituent elements [C] and [D] was measured in accordance with ASTM D790, the amorphous nylon 12 was 195 kg / m2.
m 2 , and the amount of polyamideimide was 470 kg / mm 2 .

【0117】プリプレグ表面からプリプレグ厚みの30
%深さまでの範囲に存在する微粒子の量を評価したとこ
ろその値は100%であり、微粒子は十分にプリプレグ
表面に局在化していた。
From the prepreg surface to the prepreg thickness of 30
When the amount of the fine particles existing in the range up to the% depth was evaluated, the value was 100%, and the fine particles were sufficiently localized on the prepreg surface.

【0118】つぎに、このプリプレグを24枚疑似等方
構成((+45°/0°/−45°/90°)s)で
積層した成形品の断面を研磨し、顕微鏡で断面観察を行
ったところ、2種の微粒子は層間領域でマトリックス樹
脂と分離して存在していた。層の平均厚みをとったとこ
ろ190μmであった。また層間領域内に存在する微粒
子の割合は100%であり、層間に局在化していた。
Next, the cross section of a molded product obtained by laminating 24 prepregs in a pseudo isotropic configuration ((+ 45 ° / 0 ° / −45 ° / 90 °) 3 s) is polished, and the cross section is observed with a microscope. As a result, the two types of fine particles were present separately from the matrix resin in the interlayer region. The average thickness of the layer was 190 μm. The ratio of the fine particles present in the interlayer region was 100%, and the particles were localized between the layers.

【0119】この疑似等方硬化板の中心に1500イン
チ・ポンド/インチの落錘衝撃を与えた後、損傷面積を
測定したところ0.8inchであった。ついで圧縮
試験を行った結果、49.5ksiという高い残存圧縮
強度を示した。
[0119] The after giving falling weight impact 1500 inch pounds / inch in the center of the quasi-isotropic cured plate was 0.8Inch 2 was measured damage area. Then, as a result of a compression test, a high residual compressive strength of 49.5 ksi was shown.

【0120】また、プリプレグを一方向に20層積層し
たものについてコンポジットの層間靭性を測定したとこ
ろ引き剥がしモードの靭性GICが480J/m(ダ
ブルカンチレバービーム法)であった。
[0120] Further, prepreg in one direction to a laminate of 20 layers peeled was measured interlayer toughness of composite modes toughness G IC of was 480J / m 2 (double cantilever beam method).

【0121】(±25/±25/90)の構成で10
層に積層し、成形した硬化板を用いて引張り試験を行
い、最初に板端剥離が生じる強度すなわちEDSを求め
たところ63・4ksiであった。
[0121] In the configuration of (± 25 / ± 25/90 ) S 10
A tensile test was performed using the cured plate formed by laminating the layers and molded, and the strength at which sheet edge peeling occurred, that is, the EDS was first determined to be 63.4 ksi.

【0122】プリプレグを一方向に24層積層し成形し
た硬化板を用い、圧縮層間剪断強度(CILS)を求め
たところ、12.3ksiであった。プリプレグを一方
向に6層積層し成形した硬化板を用い、2週間温水(7
2℃)中で吸水後の82℃での圧縮強度を求めたとこ
ろ、188ksiであった。
The compression interlaminar shear strength (CILS) was determined to be 12.3 ksi using a cured plate formed by laminating and forming 24 layers of prepreg in one direction. Using a cured plate formed by laminating six layers of prepregs in one direction and using hot water (7
The compressive strength at 82 ° C. after water absorption in (2 ° C.) was 188 ksi.

【0123】[比較例1]構成要素Dを除いたかわりに
構成要素Cの添加量を14重量部に増加させた他は実施
例1と同様の手順を繰り返した。プリプレグ表面からプ
リプレグ厚みの30%深さまでの範囲に存在する微粒子
の量を評価したところその値は99%であり、微粒子は
十分にプリプレグ表面に局在化していた。
Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was repeated, except that the addition amount of the component C was increased to 14 parts by weight instead of removing the component D. When the amount of the fine particles present in the range from the prepreg surface to the depth of 30% of the prepreg thickness was evaluated, the value was 99%, and the fine particles were sufficiently localized on the prepreg surface.

【0124】つぎに、このプリプレグを24枚疑似等方
構成((+45°/0°/−45°/90°)s)で
積層した成形品の断面を研磨し、顕微鏡で断面観察を行
ったところ、2種の微粒子は層間領域でマトリックス樹
脂と分離して存在していた。層の平均厚みをとったとこ
ろ190μmであった。また層間領域内に存在する微粒
子の割合は99%であり、層間に局在化していた。
Next, the cross section of a molded product obtained by laminating 24 prepregs in a pseudo isotropic configuration ((+ 45 ° / 0 ° / −45 ° / 90 °) 3 s) was polished, and the cross section was observed with a microscope. As a result, the two types of fine particles were present separately from the matrix resin in the interlayer region. The average thickness of the layer was 190 μm. The ratio of the fine particles existing in the interlayer region was 99%, and the particles were localized between the layers.

【0125】この疑似等方硬化板の中心に1500イン
チ・ポンド/インチの落錘衝撃を与えた後、損傷面積を
測定したところ0.6inchであった。ついで圧縮
試験を行った結果、52ksiという高い残存圧縮強度
を示した。
After applying a falling weight impact of 1500 inch-pounds / inch to the center of the pseudo isotropic hardened plate, the damage area was measured to be 0.6 inch 2 . Then, as a result of a compression test, a high residual compressive strength of 52 ksi was shown.

【0126】しかし、プリプレグを一方向に24層積層
し成形した硬化板を用い、CILSを求めたところ、
7.5ksiであり実施例と比較して大幅に劣ってい
た。また、プリプレグを一方向に6層積層し成形した硬
化板を用い、2週間温水(72℃)中で吸水後の82℃
での圧縮強度を求めたところ、141ksiであり実施
例と比較して大幅に劣っていた。
However, when a cured plate obtained by laminating 24 prepregs in one direction and molding was used to determine CILS,
It was 7.5 ksi, which was significantly inferior to the example. Further, using a cured plate formed by laminating six layers of prepregs in one direction and forming the cured plate at 82 ° C. after absorbing water in warm water (72 ° C.) for 2 weeks.
Was found to be 141 ksi, which was significantly inferior to the examples.

【0127】[比較例2]構成要素Cを除いたかわりに
構成要素Dの添加量を14重量部に増加させた他は実施
例1と同様の手順を繰り返した。プリプレグ表面からプ
リプレグ厚みの30%深さまでの範囲に存在する微粒子
の量を評価したところその値は97%であり、微粒子は
十分にプリプレグ表面に局在化していた。
Comparative Example 2 The same procedure as in Example 1 was repeated, except that the addition amount of the component D was increased to 14 parts by weight instead of removing the component C. When the amount of the fine particles present in the range from the prepreg surface to the depth of 30% of the prepreg thickness was evaluated, the value was 97%, and the fine particles were sufficiently localized on the prepreg surface.

【0128】つぎに、このプリプレグを24枚疑似等方
構成((+45°/0°/−45°/90°)s)で
積層した成形品の断面を研磨し、顕微鏡で断面観察を行
ったところ、2種の微粒子は層間領域でマトリックス樹
脂と分離して存在していた。層の平均厚みをとったとこ
ろ190μmであった。また層間領域内に存在する微粒
子の割合は95%であり、層間に局在化していた。
Next, the cross section of a molded product obtained by laminating 24 prepregs in a pseudo isotropic configuration ((+ 45 ° / 0 ° / -45 ° / 90 °) 3 s) is polished, and the cross section is observed with a microscope. As a result, the two types of fine particles were present separately from the matrix resin in the interlayer region. The average thickness of the layer was 190 μm. The ratio of the fine particles present in the interlayer region was 95%, and the particles were localized between the layers.

【0129】この疑似等方硬化板の中心に1500イン
チ・ポンド/インチの落錘衝撃を与えた後、損傷面積を
測定したところ0.1inchであった。ついで圧縮
試験を行った結果、44ksiの残存圧縮強度を示し
た。
[0129] The after giving falling weight impact 1500 inch pounds / inch in the center of the quasi-isotropic cured plate was 0.1Inch 2 was measured damage area. Subsequently, a compression test was performed, and as a result, a residual compressive strength of 44 ksi was shown.

【0130】一方向に24層積層し成形した硬化板の圧
縮層間剪断強度(CILS)を求めたところ、11.0
ksiであり実施例と同等であった。しかし、プリプレ
グを一方向に20層積層したものの引き剥がしモードの
靭性GICが250J/m(ダプルカンチレバービー
ム法)であり、実施例と比較して大幅に劣っていた。ま
た(±25/±25/90)の構成で10層に積層
し、成形した硬化板のEDSを求めたところ38.5k
siであり、実施例と比較して大幅に劣っていた。
The compression interlaminar shear strength (CILS) of a cured plate formed by laminating 24 layers in one direction was determined to be 11.0.
ksi, which was equivalent to the example. However, toughness G IC of peel mode although prepreg was 20 layers laminated in one direction is 250 J / m 2 (da pull cantilever beam method), was inferior considerably compared with Example. When the EDS of the cured plate obtained by laminating 10 layers with the composition of (± 25 / ± 25/90) S and obtaining it was 38.5 k
si, which was significantly inferior to the examples.

【0131】[0131]

【発明の効果】本発明によるプリプレグは、プリプレグ
としてのタック性、ドレープ性を確保しつつ、加熱成型
し複合材料としたときに高い層間剪断強度を維持し、卓
越した高い耐衝撃性、層間靭性を有する。また、積層板
を引張った際の板端剥離発生が著しく抑えられ、耐疲労
特性に優れる。しかもその高い物性が昇温速度や硬化温
度、圧力などの成形条件変化にもかかわらず安定して発
現する優れた繊維強化プラスチックを与える。
EFFECT OF THE INVENTION The prepreg according to the present invention has a high interlaminar shear strength when heated and formed into a composite material while securing tackiness and drapability as a prepreg, and has excellent high impact resistance and interlaminar toughness. Having. Further, the occurrence of peeling at the edge of the laminate when the laminate is pulled is significantly suppressed, and the fatigue resistance is excellent. Moreover, the high physical properties provide an excellent fiber reinforced plastic which stably develops despite changes in molding conditions such as a heating rate, a curing temperature, and a pressure.

【0132】[0132]

【表1】 [Table 1]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のプリプレグ及び繊維強化樹脂の層間領
域を模式的に示す図。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an interlayer region between a prepreg and a fiber-reinforced resin of the present invention.

【図2】圧縮層間剪断強度測定用の試験片を示す図。FIG. 2 is a view showing a test piece for measuring interlaminar shear strength.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−104625(JP,A) 特開 平1−104624(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 5/24 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-1-104625 (JP, A) JP-A-1-104624 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08J 5/24

Claims (24)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 次の構成要素[A]、[B]、[C]お
よび[D]からなり、構成要素[C]、[D]が表面に
局在化していることを特徴とするプリプレグ。 [A]:長繊維からなる強化繊維 [B]:熱硬化性樹脂組成物 [C]:樹脂を素材とする微粒子 [D]:[C]より弾性率の高い樹脂を素材とする微粒
1. A prepreg comprising the following components [A], [B], [C] and [D], wherein the components [C] and [D] are localized on the surface. . [A]: Reinforcing fiber composed of long fiber [B]: Thermosetting resin composition [C]: Fine particles made of resin [D]: Fine particles made of resin having a higher elastic modulus than [C]
【請求項2】 構成要素[C]および[D]の90%以
上が、プリプレグ表面からプリプレグの厚さの30%の
深さの範囲内に局在化していることを特徴とする請求項
1記載のプリプレグ。
2. The method according to claim 1, wherein 90% or more of the constituent elements [C] and [D] are localized within a depth of 30% of the thickness of the prepreg from the prepreg surface. The prepreg described.
【請求項3】 構成要素[C]がポリアミド、ポリカー
ボナート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、
ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエス
テル、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイ
ミド、フェニルトリメチルインダン構造を有するポリイ
ミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエー
テルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアラミ
ド、ポリエーテルニトリルおよびポリベンズイミダゾー
ルからなる群から選ばれた樹脂を素材とすることを特徴
とする請求項1または2記載のプリプレグ。
3. Component (C) is polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene oxide,
From polyphenylene sulfide, polyarylate, polyester, polyamideimide, polyimide, polyetherimide, polyimide having a phenyltrimethylindane structure, polysulfone, polyethersulfone, polyetherketone, polyetheretherketone, polyaramid, polyethernitrile and polybenzimidazole The prepreg according to claim 1 or 2, wherein the material is a resin selected from the group consisting of:
【請求項4】 構成要素[D]がポリアミド、ポリカー
ボナート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、
ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエス
テル、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイ
ミド、フェニルトリメチルインダン構造を有するポリイ
ミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエー
テルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアラミ
ド、ポリエーテルニトリルおよびポリベンズイミダゾー
ルからなる群から選ばれた樹脂を素材とすることを特徴
とする請求項1〜3のいづれか1項記載のプリプレグ。
4. The composition according to claim 1, wherein component [D] is polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene oxide,
From polyphenylene sulfide, polyarylate, polyester, polyamideimide, polyimide, polyetherimide, polyimide having a phenyltrimethylindane structure, polysulfone, polyethersulfone, polyetherketone, polyetheretherketone, polyaramid, polyethernitrile and polybenzimidazole The prepreg according to any one of claims 1 to 3, wherein the material is a resin selected from the group consisting of:
【請求項5】 構成要素[C]および/または[D]が
熱硬化性樹脂とセミIPN化した熱可塑性樹脂を素材と
することを特徴とする請求項1または2記載のプリプレ
グ。
5. The prepreg according to claim 1, wherein the constituent elements [C] and / or [D] are made of a thermosetting resin and a semi-IPNized thermoplastic resin.
【請求項6】 構成要素[D]がフェノール樹脂、エポ
キシ樹脂、マレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂か
らなる群の少なくとも1種の熱硬化性樹脂を素材とする
ことを特徴とする請求項1または2記載のプリプレグ。
6. The material according to claim 1, wherein the constituent element [D] is made of at least one thermosetting resin selected from the group consisting of a phenol resin, an epoxy resin, a maleimide resin, and an unsaturated polyester resin. The prepreg described.
【請求項7】 構成要素[C]、[D]が次の範囲の物
性を有することを特徴とする請求項1〜6のいづれか1
項記載のプリプレグ。 [C]:弾性率250kg/mm以下の樹脂を素材と
する微粒子 [D]:弾性率140kg/mm以上の樹脂を素材と
する微粒子
7. The method according to claim 1, wherein the constituent elements [C] and [D] have physical properties in the following ranges.
The prepreg according to the item. [C]: Fine particles made of a resin having an elastic modulus of 250 kg / mm 2 or less [D]: Fine particles made of a resin having an elastic modulus of 140 kg / mm 2 or more
【請求項8】 構成要素[B]中の熱硬化性樹脂がエポ
キシ樹脂、シアネート樹脂およびビスマレイミド樹脂か
らなる群の少なくとも1種の熱硬化性樹脂からなること
を特徴とする請求項1〜7のいづれか1項記載のプリプ
レグ。
8. The thermosetting resin in the component [B] comprises at least one thermosetting resin of the group consisting of an epoxy resin, a cyanate resin and a bismaleimide resin. The prepreg according to any one of the preceding claims.
【請求項9】 構成要素[B]が、ポリエーテルスルホ
ン、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミドお
よびフェニルトリメチルインダン構造を有するポリイミ
ドから選ばれる熱可塑性樹脂が混合あるいは溶解された
熱硬化性樹脂組成物であることを特徴とする請求項1〜
8のいづれか1項記載のプリプレグ。
9. A thermosetting resin composition in which a constituent element [B] is a mixed or dissolved thermoplastic resin selected from polyethersulfone, polysulfone, polyimide, polyetherimide and polyimide having a phenyltrimethylindane structure. Claim 1 characterized by the fact that
8. The prepreg according to any one of 8 above.
【請求項10】 構成要素[B]が、シクロキサン骨格
を含有したポリイミドが混合あるいは溶解された熱硬化
性樹脂組成物であることを特徴とする請求項1〜8のい
づれか1項記載のプリプレグ。
10. The prepreg according to claim 1, wherein the constituent element [B] is a thermosetting resin composition in which a polyimide containing a cycloxane skeleton is mixed or dissolved.
【請求項11】 構成要素[B]が、アミノ基を有する
ポリイミドが混合あるいは溶解された熱硬化性樹脂組成
物であることを特徴とする請求項1〜8のいづれか1項
記載のプリプレグ。
11. The prepreg according to claim 1, wherein the constituent element [B] is a thermosetting resin composition in which a polyimide having an amino group is mixed or dissolved.
【請求項12】 構成要素[A]が炭素(黒鉛)繊維で
あることを特徴とする請求項1〜11のいづれか1項記
載のプリプレグ。
12. The prepreg according to claim 1, wherein the constituent element [A] is a carbon (graphite) fiber.
【請求項13】 次の構成要素[A]、[B’]、
[C’]およひ[D’]からなり、構成要素[C’]、
[D’]が積層層間部に局在化していることを特徴とす
る繊維強化プラスチック。 [A]:長繊維からなる強化繊維 [B’]:熱硬化性樹脂組成物 [C’]:樹脂を素材とする微粒子 [D’]:[C’]より弾性率の高い樹脂を素材とする
微粒子
13. The following components [A], [B '],
[C '] and [D'], and the constituent elements [C '],
A fiber-reinforced plastic, wherein [D '] is localized in the interlayer portion. [A]: Reinforced fiber composed of long fiber [B ']: Thermosetting resin composition [C']: Fine particles made of resin [D ']: Made of resin having higher elastic modulus than [C'] Fine particles
【請求項14】 構成要素[C’]および[D’]の9
0%以上が積層層間部に局在化していることを特徴とす
る請求項13記載の繊維強化プラスチック。
14. The ninth of the constituent elements [C ′] and [D ′]
14. The fiber reinforced plastic according to claim 13, wherein 0% or more is localized in the interlayer portion.
【請求項15】 構成要素[C’]がポリアミド、ポリ
カーボナート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシ
ド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリ
エステル、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテ
ルイミド、フェニルトリメチルインダン構造を有するポ
リイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ
エーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリア
ラミド、ポリエーテルニトリルおよびポリベンズイミダ
ゾールからなる群から選ばれた樹脂を素材とすることを
特徴とする請求項13または14記載の繊維強化プラス
チック。
15. The constituent element [C ′] is polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyester, polyamideimide, polyimide, polyetherimide, polyimide having a phenyltrimethylindane structure, polysulfone, or polysulfone. 15. The fiber reinforced plastic according to claim 13, wherein a resin selected from the group consisting of ether sulfone, polyether ketone, polyether ether ketone, polyaramid, polyether nitrile, and polybenzimidazole is used as a material.
【請求項16】 構成要素[D’]がポリアミド、ポリ
カーボナート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシ
ド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリ
エステル、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテ
ルイミド、フェニルトリメチルインダン構造を有するポ
リイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ
エーテルケトン、ボリエーテルエーテルケトン、ポリア
ラミド、ポリエーテルニトリルおよびポリベンズイミダ
ゾールからなる群から選ばれた樹脂を素材とすることを
特徴とする請求項13〜15のいづれか1項記載の繊維
強化プラスチック。
16. The constituent element [D '] is polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyester, polyamideimide, polyimide, polyetherimide, polyimide having a phenyltrimethylindane structure, polyimide, polysulfone, or polysulfone. The fiber according to any one of claims 13 to 15, wherein a resin selected from the group consisting of ether sulfone, polyether ketone, polyether ether ketone, polyaramid, polyether nitrile, and polybenzimidazole is used as a material. Reinforced plastic.
【請求項17】 構成要素[C’]および[D’]がア
ミド結合を有する熱可塑性樹脂を素材とすることを特徴
とする請求項13または14記載の繊維強化プラスチッ
ク。
17. The fiber-reinforced plastic according to claim 13, wherein the constituent elements [C ′] and [D ′] are made of a thermoplastic resin having an amide bond.
【請求項18】 構成要素[C’]および/または
[D’]が熱硬化性樹脂とセミIPN化した熱可塑性樹
脂を素材とすることを特徴とする請求項13または14
記載の繊維強化プラスチック。
18. The component [C ′] and / or [D ′] is made of a thermosetting resin and a semi-IPN thermoplastic resin.
The fiber reinforced plastic as described.
【請求項19】 構成要素[D’]が不飽和ポリエステ
ル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂およびマレイミ
ド樹脂からなる群の少なくとも1種の熱硬化性樹脂を素
材とすることを特徴とする請求項13または14記載の
繊維強化プラスチック。
19. The material according to claim 13, wherein the constituent element [D ′] is made of at least one thermosetting resin of the group consisting of an unsaturated polyester resin, a phenol resin, an epoxy resin and a maleimide resin. 15. The fiber-reinforced plastic according to 14.
【請求項20】 構成要素[C’]、[D’]が次の範
囲の物性を有することを特徴とする請求項13〜19の
いづれか1項記載の繊維強化プラスチック。 [C’]:弾性率250kg/mm以下の樹脂を素材
とする微粒子 [D’]:弾性率140kg/mm以上の樹脂を素材
とする微粒子
20. The fiber-reinforced plastic according to any one of claims 13 to 19, wherein the constituent elements [C ′] and [D ′] have the following physical properties. [C ′]: Fine particles made of resin having an elastic modulus of 250 kg / mm 2 or less [D ′]: Fine particles made of resin having an elastic modulus of 140 kg / mm 2 or more
【請求項21】 構成要素[B’]の熱硬化性樹脂がエ
ポキシ樹脂、シアネート樹脂およびビスマレイミド樹脂
から選ばれる少なくとも1種の熱硬化性樹脂からなるこ
とを特徴とする請求項13〜20のいづれか1項記載の
繊維強化プラスチック。
21. The thermosetting resin according to claim 13, wherein the thermosetting resin of the component [B ′] is at least one thermosetting resin selected from an epoxy resin, a cyanate resin and a bismaleimide resin. The fiber-reinforced plastic according to any one of the preceding claims.
【請求項22】 構成要素[B’]がポリエーテルスル
ホン、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド
およびフェニルトリメチルインダン構造を有するポリイ
ミドから選ばれる熱可塑性樹脂を含有する熱硬化性樹脂
硬化物であることを特徴とする請求項13〜12のいづ
れか1項記載の繊維強化プラスチック。
22. A thermosetting resin cured product containing a thermoplastic resin selected from the group consisting of polyethersulfone, polysulfone, polyimide, polyetherimide and polyimide having a phenyltrimethylindane structure. The fiber-reinforced plastic according to any one of claims 13 to 12, characterized in that:
【請求項23】 構成要素[B’]がケイ素元素を有す
るポリイミドを含有する熱硬化性樹脂硬化物であること
を特徴とする請求項13〜20のいづれか1項記載の繊
維強化プラスチック。
23. The fiber-reinforced plastic according to any one of claims 13 to 20, wherein the constituent element [B '] is a cured thermosetting resin containing polyimide containing a silicon element.
【請求項24】 構成要素[A]が炭素(黒鉛)繊維で
あることを特徴とする請求項13〜23のいづれか1項
記載の繊維強化プラスチック。
24. The fiber-reinforced plastic according to claim 13, wherein the constituent element [A] is a carbon (graphite) fiber.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009031243A1 (en) 2007-09-08 2009-03-12 Toho Tenax Co., Ltd. Fiber-reinforced prepreg and composite material obtained therefrom
US20220250303A1 (en) * 2019-06-17 2022-08-11 Toyobo Co., Ltd. Sheet for molding and molded article

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10231372A (en) * 1996-12-18 1998-09-02 Toray Ind Inc Prepreg and its production
DE69820256T2 (en) * 1998-03-18 2004-10-07 Mitsubishi Electric Corp ESCALATOR STAGE AND ESCALATOR
KR101294134B1 (en) * 2006-12-19 2013-08-07 에스케이케미칼주식회사 Formation method for fiber reinforced plastic having a complicated shape
ES2401530T3 (en) * 2007-04-17 2013-04-22 Hexcel Corporation Composite material with thermoplastic particle mix
JP5468819B2 (en) * 2009-05-30 2014-04-09 東邦テナックス株式会社 Epoxy resin composition and prepreg using the same as matrix resin
JP5468853B2 (en) * 2009-09-07 2014-04-09 東邦テナックス株式会社 Composite material
EP2554581B1 (en) * 2010-03-30 2014-08-13 Toray Industries, Inc. Prepreg, fiber-reinforced composite material, and method for producing prepreg
US9068040B2 (en) * 2010-10-12 2015-06-30 Hexcel Corporation Solvent resistant thermoplastic toughened epoxy
JP5159990B2 (en) 2011-03-30 2013-03-13 東邦テナックス株式会社 Prepreg and manufacturing method thereof
WO2012147401A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 東レ株式会社 Prepreg, fiber-reinforced composite material, and method for producing prepreg
CN103717653B (en) * 2011-07-27 2016-11-16 东丽株式会社 Prepreg and fiber reinforced composite material
GB201206885D0 (en) * 2012-04-19 2012-06-06 Cytec Tech Corp Composite materials
EP2902435B1 (en) 2012-09-26 2019-04-03 Toho Tenax Co., Ltd. Prepreg and method for producing same
JP6944440B2 (en) 2015-08-24 2021-10-06 サイテック インダストリーズ インコーポレイテッド Composite material and resin composition containing metastable particles
CN109790311B (en) 2016-10-04 2022-03-04 三菱化学株式会社 Prepreg, prepreg laminate, and fiber-reinforced composite material
WO2019107457A1 (en) 2017-12-01 2019-06-06 帝人株式会社 Prepreg, method for producing same, and method for producing fiber-reinforced composite material
WO2019177131A1 (en) 2018-03-16 2019-09-19 帝人株式会社 Epoxy resin composition, prepreg, fiber-reinforced composite material, and production methods therefor
CN113614162B (en) * 2019-03-26 2023-05-12 东丽株式会社 Fiber reinforced resin base material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009031243A1 (en) 2007-09-08 2009-03-12 Toho Tenax Co., Ltd. Fiber-reinforced prepreg and composite material obtained therefrom
US20220250303A1 (en) * 2019-06-17 2022-08-11 Toyobo Co., Ltd. Sheet for molding and molded article

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