JPH0788431B2 - 耐熱性プリプレグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、ガラス繊維、グラフアイトの繊維等の含浸剤
として、好適する耐熱性プリプレグに関する。

（発明の技術的背景） 近年、自動車や航空宇宙機器の構造部材にガラス、グラ
フアイト、ケブラー繊維（デユポン社製の商品名；ポリ
アラミド繊維）にエポキシ樹脂等を含浸したテープがよ
く使われている。

このテープはエポキシ樹脂等の樹脂を繊維に含浸させて
用いることからプリプレグ（preimpregnated）テープと
よばれている。又このプリプレグテープはエポキシ樹脂
等を含浸するので強度が大きく、自己接着性並びに基体
への接着性が優れているので、加工し易く、取扱いが容
易という特徴を有している。

（背景技術の問題点） しかしながら、耐熱性については含浸させる繊維よりも
エポキシ樹脂等の含浸樹脂の耐熱性で耐熱温度が決まつ
てしまうというのが実状であつた。

具体的には、ガラス、グラフアイト、ケブラー繊維にエ
ポキシ樹脂を含浸させたプリプレグテープの耐熱温度は
120℃が限界であり、それ以上の温度になるとエポキシ
樹脂の熱劣化に伴なう強度低下並びに接着力の低下が生
じ、使用不能であるという問題があつた。

（発明の目的） 本発明は、このような問題を解決するためになされたも
ので、高温長時間使用後においても接着性が低下するこ
とのない耐熱性プリプレグを提供することを目的とす
る。

（発明の概要） すなわち本発明の耐熱性プリプレグは、耐熱性基材にボ
ロシロキサン重合体を少なくとも10重量％含む耐熱性樹
脂を含浸させ、前記ボロシロキサン重合体における波長
700cm^-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度δ₇₀₀が加熱前
後において、δ₇₀₀（加熱後）／δ₇₀₀（加熱前）≧0.2
となるように加熱乾燥し、前記ボロシロキサン重合体中
にケイ素−アルキル基あるいはケイ素−フエニル基の結
合を適正量分解させてなることを特徴としている。

ここで本発明における体熱性基材としては、ガラス、グ
ラフアイト、カーボン、炭化ケイ素その他無機物の繊
維、不織布、テープ、ペーパー等耐熱性に優れたものを
用いることができる。

又、本発明におけるボロシロキサン重合体としては、ケ
イ素、酸素、ホウ素を主要骨格とする高分子化合物は、
どれも用いることができる。しかしながら耐熱性等の点
から特に、ジメチルシリコンオイルやメチルフエニルシ
リコンオイルのようなシリコンオイルを溶媒とし、ジフ
エニルジヒドロキシシランやジメチルジヒドロキシシラ
ンのようなヒドロキシシラン、およびホウ酸化合物を縮
重合させて得られた重合体を用いることが望ましい。

本発明における耐熱性樹脂としてはシリコーン樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルス
ルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、芳香族
ポリアミド樹脂（アラミド樹脂）、ポリアリレート樹
脂、ポリサルホン樹脂、ポリフエニレンスルフイド樹
脂、ポリフエニレンオキサイド樹脂およびポリカーボネ
ート樹脂等を用いることができる。

本発明において耐熱性樹脂に対するボロシロキサン重合
体の含有量を少なくとも10重量％と限定したのは、10重
量％未満ではボロシロキサン重合体の耐熱効果を充分発
揮できず、耐熱性に問題があるためである。

尚、ボロシロキサン樹脂を含む耐熱性樹脂には各種充填
剤および着色顔料等の併用も可能である。

又、本発明において、このような耐熱性基材にボロシロ
キサン重合体を含む耐熱性樹脂を含浸させたものの加熱
乾燥温度は200〜300℃が好ましく、その理由はボロシロ
キサン重合体の加熱乾燥が不十分な場合も過度に加熱乾
燥した場合にも自己接着性および基体への接着性が悪く
なるためである。

したがつて加熱乾燥の際の温度条件は、ケイ素−アルキ
ル基あるいはケイ素−フエニル基の結合が適正量だけ分
解するように決定するのが好ましく、その条件は、ボロ
シロキサン重合体における波長700cm^-1の の赤外吸収スペクトルの吸収強度δ₇₀₀が加熱前後にお
いて、δ₇₀₀（加熱後）／δ₇₀₀（加熱前）≧0.2となる
範囲である。

本発明者等がバッチ式で実験を繰返した結果では、図面
に示すIIの範囲であることを見出した（Ｉの範囲の条件
では加熱乾燥オーバ、IIIの範囲の条件では加熱乾燥不
充分）。

したがつて、加熱乾燥にあたつては200〜300℃の温度で
かつ図面のIIの範囲にはいる適正な時間を選んで加熱乾
燥を行なうことにより、プリプレグとしての特性に優れ
たものが得られる。

尚、このような耐熱性基材の樹脂を含浸したものを加熱
乾燥して得られる本発明の耐熱性プリプレグにおいて
は、ボロシロキサン樹脂及び耐熱性樹脂をＮ−メチル−
２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、キシレン、エ
タノール等の汎用の溶剤で溶解したものを耐熱性基材に
含浸させた場合には取り扱いが容易となりかつ同様な効
果を発揮することができる。

（発明の実施例） 以下本発明の実施例について記載する。

実施例１〜３ 次の方法でボロシロキサン重合体を生成した。

すなわちジフエニルジヒドロキシシラン432g、ホウ酸83
g、10センチストークスのジメチルシリコンオイル255g
をフラスコにいれ、窒素雰囲気中で室温から400℃まで
徐々に加熱撹拌し、さらに400℃で１時間加熱撹拌して
重縮合反応させた。

こうして生成されたボロシロキサン重合体（キシレン50
重量％溶液）と各種耐熱性樹脂を溶剤で溶解して溶液と
したものを次表に示す割合（樹脂の重量％）で混合した
塗料を厚さ500μｍのアルミナ系のセラミックペーパー
に含浸し次表に示す条件で加熱乾燥した。また比較のた
めに条件を図面のIIの範囲外の条件で加熱乾燥した（比
較例1,2,3）。更に、ガラステープにエポキシ樹脂を含
浸したものを比較例４とした。

得られたプリプレグの特性についての試験結果を次表に
併せて示す。

この試験結果から耐熱性基材にボロシロキサン重合体を
含む耐熱性樹脂を含浸させたものを適正な条件下で加熱
乾燥してはじめて、プリプレグとして必要かつ充分な接
着性を有した耐熱性プリプレグが得られることがわか
る。

（発明の効果） 以上の実施例から明らかなように、本発明の耐熱性プリ
プレグは接着性に優れ、しかも高温使用後においても良
好な接着性を保持している。

【図面の簡単な説明】

図面は実験の結果求められた、耐熱性基材にボロシロキ
サン重合体を耐熱性樹脂を含浸したものの適正な加熱乾
燥条件を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐熱性基材にボロシロキサン重合体を少な
   くとも10重量％含む耐熱性樹脂を含浸させ、前記ボロシ
   ロキサン重合体における赤外吸収スペクトルの吸収強度
   δ₇₀₀が加熱前後において、δ₇₀₀（加熱後）／δ
   ₇₀₀（加熱前）≧0.2となるように加熱乾燥し、前記ボロ
   シロキサン重合体中のケイ素−アルキル基あるいはケイ
   素−フエニル基の結合を適正量分解させてなることを特
   徴とする耐熱性プリプレグ。