(57)【要約】【課題】繊維のほつれが生じにくく、不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグの製造に好適に用いることができるか否かを適切に判断することができる繊維シートの検査方法を提供すること。【解決手段】本発明の繊維シートの検査方法は、ワニスを含浸させてプリプレグの製造に用いる繊維シートの検査方法であって、前記繊維シートは、繊維のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤による処理が施された耳部を備えるものであり、前記繊維シートの前記耳部の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置し、前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間によって、前記繊維シートの良否を判断することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワニスを含浸させてプリプレグの製造に用いる繊維シートの検査方法であって、
前記繊維シートは、繊維のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤による処理が施された耳部を備えるものであり、
前記繊維シートの前記耳部の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置し、前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間によって、前記繊維シートの良否を判断することを特徴とする繊維シートの検査方法。
【請求項２】
前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間が、２０秒以上３７秒以下である場合に、前記繊維シートを良品であると判断する請求項１に記載の繊維シートの検査方法。
【請求項３】
前記切片の面積は、１ｍｍ２以上２０００００ｍｍ２以下である請求項１または２に記載の繊維シートの検査方法。
【請求項４】
繊維シートと、当該繊維シートに含浸した樹脂材料とを含むプリプレグであって、
前記繊維シートは、繊維のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤による処理が施された耳部を備えるものであり、
前記繊維シートの前記耳部の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上２５ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置した場合において、前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間が、２０秒以上３７秒以下であることを特徴とするプリプレグ。
【請求項５】
前記繊維シートを構成する繊維シート本体は、ガラスクロスである請求項４に記載のプリプレグ。
【請求項６】
前記ほつれ防止剤は、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂のうちの少なくとも一方を含むものである請求項４または５に記載のプリプレグ。
【請求項７】
前記検査用液体は、ジメチルシリコーンである請求項４ないし６のいずれか１項に記載のプリプレグ。
【請求項８】
前記ジメチルシリコーンの重量平均分子量が６０００以上１００００以下である請求項７に記載のプリプレグ。
【請求項９】
前記樹脂材料は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、メラミン樹脂およびウレタン樹脂よりなる群から選択される１種または２種以上を含むものである請求項４ないし８のいずれか１項に記載のプリプレグ。
【請求項１０】
繊維のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤による処理が施された耳部を備える繊維シートを準備する繊維シート準備工程と、
前記繊維シートに、樹脂材料を含むワニスを含浸させる含浸工程と、
前記樹脂材料を半硬化させる半硬化工程とを有し、
前記繊維シートとして、前記耳部の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上３０ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置した場合において、前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間が２０秒以上３７秒以下のものを用いることを特徴とするプリプレグの製造方法。
【請求項１１】
前記ワニスは、溶剤として、アセトン、メチルエチルケトンおよびジメチルホルムアミドよりなる群から選択される少なくとも１種を含むものである請求項１０に記載のプリプレグの製造方法。
【請求項１２】
請求項４ないし９のいずれか１項に記載のプリプレグが複数枚積層され、前記樹脂材料の硬化物により前記プリプレグ同士が接合していることを特徴とする積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維シートの検査方法、プリプレグ、プリプレグの製造方法および積層体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
繊維シートにワニスを含浸させてなるプリプレグが、広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
プリプレグの製造に用いる繊維シートでは、繊維のほつれを生じると、ほつれた繊維の影響で、プリプレグの生産性が低下したり、プリプレグの製造に用いる装置等に悪影響を与える恐れがある。また、プリプレグを用いた成形体の生産性や信頼性にも悪影響を与えることがある。
【０００４】
このような問題の発生を防止する目的で、プリプレグの製造に用いる繊維シートには、一般に、繊維のほつれを防止するための処理が施された耳部を備えている。
【０００５】
しかしながら、従来においては、繊維シートを用いて製造されるプリプレグに不本意な厚みのばらつきを生じることがあった。このような厚みのばらつきを生じると、複数のプリプレグを載置台上で積層した際に積載不良を生じたり、プリプレグを加圧する際にプレス圧が不均一になったりする等の問題を生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１２９８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、繊維のほつれが生じにくく、不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグを提供すること、前記プリプレグを効率よく製造することができるプリプレグの製造方法を提供すること、前記プリプレグの製造に好適に用いることができるか否かを適切に判断することができる繊維シートの検査方法を提供すること、また、プリプレグを用いて製造された信頼性の高い積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
（１）  ワニスを含浸させてプリプレグの製造に用いる繊維シートの検査方法であって、
前記繊維シートは、繊維のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤による処理が施された耳部を備えるものであり、
前記繊維シートの前記耳部の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置し、前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間によって、前記繊維シートの良否を判断することを特徴とする繊維シートの検査方法。
【０００９】
（２）  前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間が、２０秒以上３７秒以下である場合に、前記繊維シートを良品であると判断する上記（１）に記載の繊維シートの検査方法。
【００１０】
（３）  前記切片の面積は、１ｍｍ２以上２０００００ｍｍ２以下である上記（１）または（２）に記載の繊維シートの検査方法。
【００１１】
（４）  繊維シートと、当該繊維シートに含浸した樹脂材料とを含むプリプレグであって、
前記繊維シートは、繊維のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤による処理が施された耳部を備えるものであり、
前記繊維シートの前記耳部の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上２５ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置した場合において、前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間が、２０秒以上３７秒以下であることを特徴とするプリプレグ。
【００１２】
（５）  前記繊維シートを構成する繊維シート本体は、ガラスクロスである上記（４）に記載のプリプレグ。
【００１３】
（６）  前記ほつれ防止剤は、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂のうちの少なくとも一方を含むものである上記（４）または（５）に記載のプリプレグ。
【００１４】
（７）  前記検査用液体は、ジメチルシリコーンである上記（４）ないし（６）のいずれかに記載のプリプレグ。
【００１５】
（８）  前記ジメチルシリコーンの重量平均分子量が６０００以上１００００以下である上記（７）に記載のプリプレグ。
【００１６】
（９）  前記樹脂材料は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、メラミン樹脂およびウレタン樹脂よりなる群から選択される１種または２種以上を含むものである上記（４）ないし（８）のいずれかに記載のプリプレグ。
【００１７】
（１０）  繊維のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤による処理が施された耳部を備える繊維シートを準備する繊維シート準備工程と、
前記繊維シートに、樹脂材料を含むワニスを含浸させる含浸工程と、
前記樹脂材料を半硬化させる半硬化工程とを有し、
前記繊維シートとして、前記耳部の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上３０ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置した場合において、前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間が２０秒以上３７秒以下のものを用いることを特徴とするプリプレグの製造方法。
【００１８】
（１１）  前記ワニスは、溶剤として、アセトン、メチルエチルケトンおよびジメチルホルムアミドよりなる群から選択される少なくとも１種を含むものである上記（１０）に記載のプリプレグの製造方法。
【００１９】
（１２）  上記（４）ないし（９）のいずれかに記載のプリプレグが複数枚積層され、前記樹脂材料の硬化物により前記プリプレグ同士が接合していることを特徴とする積層体。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、繊維のほつれが生じにくく、不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグを提供すること、前記プリプレグを効率よく製造することができるプリプレグの製造方法を提供すること、前記プリプレグの製造に好適に用いることができるか否かを適切に判断することができる繊維シートの検査方法を提供すること、また、プリプレグを用いて製造された信頼性の高い積層体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】繊維シートの構成の一例を模式的に示す縦断面図である。
【図２】プリプレグの構成の一例を模式的に示す縦断面図である。
【図３】本発明のプリプレグの製造方法の好適な実施形態を模式的に示す縦断面図である。
【図４】本発明のプリプレグの製造に好適に用いることができるプリプレグ製造装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図５】本発明の積層体の好適な実施形態を模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
≪本発明の概要≫
図１は、繊維シートの構成の一例を模式的に示す縦断面図、図２は、プリプレグの構成の一例を模式的に示す縦断面図である。
【００２３】
図１に示す繊維シート１０は、複数の繊維１で構成され、幅方向の両縁部に耳部２が設けられている。
【００２４】
耳部２は、ほつれ防止剤２１による繊維１のほつれ防止処理が施された部位である。
耳部２には、図示しない気泡が混入していることがある。
【００２５】
プリプレグ１００は、繊維シート１０にワニスを含浸させて得られたものである。
これにより、繊維シート１０を構成する繊維１の隙間（空隙）に樹脂材料（半硬化物）２０’が侵入（含浸）し、繊維１の周りに樹脂材料（半硬化物）２０’が付着した構造になっている（図２参照）。
【００２６】
ところで、従来において、耳部が設けられた繊維シートを用いたプリプレグにおいては、不本意な厚みのばらつきを生じることがあった。このような厚みのばらつきを生じると、複数のプリプレグを載置台上で積層した際に積載不良を生じたり、プリプレグを加圧する際にプレス圧が不均一になったりする等の問題を生じる。
【００２７】
そこで、本発明者は、プリプレグの製造に用いられる繊維シートに着目し、繊維シートの耳部の状態が、プリプレグにおける不本意な厚みのばらつきの発生に影響を与えるとの仮説のもと、プリプレグの製造前に先立って、プリプレグとした際に不本意な厚みのばらつきを生じやすいものであるか否か（プリプレグの製造に好適に用いることができるものであるか否か）を適切に判断することができる繊維シートの検査方法を提供することを目的に鋭意研究を行った。その結果、本発明に至った。
【００２８】
すなわち、本発明の繊維シートの検査方法は、ワニスを含浸させてプリプレグの製造に用いる繊維シートの検査方法であって、前記繊維シートは、繊維のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤による処理が施された耳部を備えるものであり、前記繊維シートの前記耳部の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置し、前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間によって、前記繊維シートの良否を判断することを特徴とする。
【００２９】
これにより、繊維シートが、繊維の不本意なほつれを効果的に防止され、かつ、不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグの製造に好適に用いることができるものであるか否かを適切に判断することができる。すなわち、前記切片が沈降するまでの時間が所定の範囲内の値である場合には、繊維シートが良品である（不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグの製造に好適に用いることができるものである）と判断し、前記切片が沈降するまでの時間が所定の範囲から外れる場合には、繊維シートが不適合品である（不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグの製造に好適に用いることができないものである、または、繊維のほつれを十分に防止することができないものである）と判断することができる。
【００３０】
なお、本発明において、「切片が沈降するまでの時間」とは、切片を検査用液体の表面に静置して支持状態を解除してから、切片の表面全体が検査用液体中に含まれるまでに要する時間のことをいう。
【００３１】
≪繊維シートの検査方法≫
以下、本発明の繊維シートの検査方法について、詳細に説明する。
【００３２】
上述したように、本発明の繊維シートの検査方法は、ワニスを含浸させてプリプレグの製造に用いる繊維シートの検査方法であって、繊維シートは、繊維のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤による処理が施された耳部を備えるものであり、繊維シートの耳部の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置し、検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間によって、繊維シートの良否を判断することを特徴とする。
【００３３】
検査用液体の２５℃における動粘度は、１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であればよいが、３０ｍｍ２／ｓ以上８００ｍｍ２／ｓ以下であるのが好ましく、７０ｍｍ２／ｓ以上６００ｍｍ２／ｓ以下であるのがより好ましい。
【００３４】
これにより、検査用液体の取扱いが容易になるとともに、より短時間で、不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグ１００の製造に好適に用いることができるか否かをより適切に判断することができる。
【００３５】
なお、動粘度は、例えば、ＪＩＳ  Ｚ８８０３：２０１１に準じた測定により求めることができる。動粘度の測定には、例えば、細管粘度計、落球粘度計、回転粘度計、振動粘度計を用いることができるが、細管粘度計を用いるのが好ましい。
【００３６】
検査用液体の表面張力は、１５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であればよいが、１７ｍＮ／ｍ以上３６ｍＮ／ｍ以下であるのが好ましく、２０ｍＮ／ｍ以上３３ｍＮ／ｍ以下であるのがより好ましい。
【００３７】
これにより、検査用液体の取扱いが容易になるとともに、より短時間で、不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグ１００の製造に好適に用いることができるか否かをより適切に判断することができる。
【００３８】
なお、本明細書において、表面張力とは、特に断りのない限り、２５℃での表面張力のことを指し、滴下法により好適に求めることができる。
【００３９】
検査用液体の沸点（１気圧下における沸点）は、８０℃以上であるのが好ましく、１００℃以上であるのがより好ましく、１５０℃以上であるのがさらに好ましい。
【００４０】
これにより、沈降時間の測定時における検査用液体の不本意な揮発をより効果的に防止することができ、検査の信頼性をより優れたものとすることができる。
【００４１】
検査用液体の２５℃における蒸気圧は、５０ｈＰａ以下であるのが好ましく、４０ｈＰａ以下であるのがより好ましく、２０ｈＰａ以下であるのがさらに好ましい。
【００４２】
これにより、沈降時間の測定時における検査用液体の不本意な揮発をより効果的に防止することができ、検査の信頼性をより優れたものとすることができる。
【００４３】
検査用液体としては、例えば、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン、環状ジメチルシリコーン等のシリコーンオイルやこれらのうち２種以上を混合した混合液体、前記液体に溶質を溶解させた溶液等を用いることができるが、検査用液体は、シリコーンオイルであるのが好ましく、ジメチルシリコーンであるのがより好ましい。
【００４４】
シリコーンオイル（特に、ジメチルシリコーン）は、化学的安定性に優れるとともに、沸点、蒸気圧等の各種条件が安定したものを容易かつ安定的に入手することができ、検査の信頼性をより優れたものとすることができる。また、沸点、蒸気圧等について、上記のような好ましい条件を満足するものを容易に入手することができる。
【００４５】
検査用液体としてのジメチルシリコーンを用いる場合、当該ジメチルシリコーンの重量平均分子量は、６０００以上１００００以下であるのが好ましく、７０００以上９０００以下であるのがより好ましい。
【００４６】
このようなジメチルシリコーンは、上記のような動粘度、表面張力等の好適な条件を満たすものであり、より容易にかつより安定的に入手することができる。
【００４７】
検査時おける検査用液体の温度は、１０℃以上３５℃以下であるのが好ましく、１５℃以上３０℃以下であるのがより好ましく、１８℃以上２８℃以下であるのがさらに好ましい。
【００４８】
これにより、測定時における動粘度、表面張力等の検査用液体の条件を上述したものとしてより好適に近似することができ、検査の信頼性をより優れたものとすることができる。
【００４９】
繊維シート１０を良品であると判断する場合の時間（切片が沈降するまでの時間）は、特に限定されないが、２０秒以上３７秒以下であるのが好ましく、２２秒以上３５秒以下であるのがより好ましい。
【００５０】
これにより、検査に要する時間を比較的短いものとしつつ、検査の精度をより優れたものとすることができる。
【００５１】
繊維シート１０の厚さは、特に限定されないが、５０μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましく、８０μｍ以上５００μｍ以下であるのがより好ましい。
【００５２】
これにより、プリプレグ１００の機械的強度や取扱いのしやすさ等をより優れたものとすることができる。また、このような厚さの繊維シート１０では、耳部２の条件が、繊維シート１０全体、プリプレグ１００全体に与える影響が大きい。したがって、本発明による効果は、特に、繊維シート１０の厚さが前記範囲内の値である場合に、より顕著に発揮される。
【００５３】
繊維シート１０を構成する繊維１の直径は、２μｍ以上４０μｍ以下であるのが好ましく、４μｍ以上２０μｍ以下であるのがより好ましい。
【００５４】
これにより、プリプレグ１００の機械的強度や取扱いのしやすさ等をより優れたものとすることができ、プリプレグ１００の表面の平滑性をより優れたもの（不本意な凹凸の発生がより効果的に抑制されたもの）とすることができる。また、繊維１の直径が前記範囲内の値であると、耳部２の形成条件によって、気泡の存在量が大きく変化し、従来においては、繊維シート１０の良否を予測することが特に困難であった。これに対し、本発明では、繊維の直径が前記範囲内の値であっても、繊維シートの良否を適切に判断することができる。すなわち、本発明による効果は、繊維の直径が前記範囲内の値である場合に、より顕著に発揮される。
【００５５】
繊維シート１０を構成する繊維シート本体は、繊維１を含み、全体としてシート状をなすものであれば特に限定されず、例えば、各種不織布、各種織布、紙等を用いることができるが、ガラスクロスであるのが好ましい。
【００５６】
これにより、プリプレグ１００の機械的強度や取扱いのしやすさ等をより優れたものとすることができる。また、繊維シート１０を構成する繊維シート本体がガラスクロスである場合、耳部２の条件が、繊維シート１０全体、プリプレグ１００全体に与える影響が大きい。したがって、本発明による効果は、特に、繊維シートを構成する繊維シート本体がガラスクロスである場合に、より顕著に発揮される。
【００５７】
耳部２を構成するほつれ防止剤２１は、繊維１のほつれを防止する機能を有するものであれば、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂のうちの少なくとも一方を含むものであるのが好ましい。
【００５８】
これにより、繊維シート１０の変形のしやすさを十分に確保しつつ、繊維１のほつれをより効果的に防止することができる。
【００５９】
繊維シート１０は、例えば、ロール状に巻かれたものであってもよい。このような場合、耳部２は、例えば、繊維シート１０の幅方向の両縁部に選択的に設けられており、長手方向の両縁部には耳部２が設けられていなくてもよい。
【００６０】
検査に用いる切片（耳部２の切片）の面積は、１ｍｍ２以上２０００００ｍｍ２以下であるのが好ましく、５ｍｍ２以上５００００ｍｍ２以下であるのがより好ましく、１０ｍｍ２以上２０００ｍｍ２以下であるのがさらに好ましい。
【００６１】
これにより、検査に用いる容器（検査用液体を収容する容器）が大型化したり、検査用液体の使用量が多くなることを防止しつつ、検査の信頼性をより優れたものとすることができる。また、単一の繊維シート１０から複数の切片を切り出し、これらについて検査を好適に行うができることから、検査の信頼性のさらなる向上の観点からも有利である。
【００６２】
≪プリプレグ≫
次に、本発明のプリプレグについて説明する。
【００６３】
本発明のプリプレグは、繊維シートと、当該繊維シートに含浸した樹脂材料とを含むプリプレグであって、前記繊維シートが、繊維のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤による処理が施された耳部を備えるものであり、前記繊維シートの前記耳部の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上２５ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置した場合において、前記検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間が、２０秒以上３７秒以下であることを特徴とする。
【００６４】
これにより、繊維のほつれが生じにくく、不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグを提供することができる。
【００６５】
プリプレグ１００を構成する樹脂材料２０’としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ユリア樹脂等が挙げられるが、中でも、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、メラミン樹脂およびウレタン樹脂よりなる群から選択される１種または２種以上を含むものであるのが好ましい。
【００６６】
これにより、プリプレグ１００を用いて製造される成形体（例えば、後述する積層体１０００）の寸法安定性、絶縁性、耐熱性等をより優れたものとすることができる。
【００６７】
プリプレグ１００中に占める樹脂材料２０’の含有率は、特に限定されないが、５質量％以上７０質量％以下であるのが好ましく、２０質量％以上６０質量％以下であるのがより好ましい。
【００６８】
これにより、プリプレグ１００の取扱いのしやすさ、成形性をより優れたものとすることができるとともに、プリプレグ１００を用いて製造される成形体（例えば、後述する積層体１０００）の成形性をより優れたものとすることができる。
【００６９】
≪プリプレグの製造方法≫
次に、本発明のプリプレグの製造方法について説明する。
【００７０】
図３は、本発明のプリプレグの製造方法の好適な実施形態を模式的に示す縦断面図、図４は、本発明のプリプレグの製造に好適に用いることができるプリプレグ製造装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【００７１】
図３に示すように、本実施形態のプリプレグ１００の製造方法は、繊維１のほつれを防止する機能を有するほつれ防止剤２１による処理が施された耳部２を備える繊維シート１０を準備する繊維シート準備工程（１ａ）と、繊維シート１０に、樹脂材料を含むワニス２０’’を含浸させる含浸工程（１ｂ）と、前記樹脂材料を半硬化させて半硬化物２０’とする半硬化工程（１ｃ）とを有する。そして、繊維シート１０として、以下の条件を満足するものを用いる。すなわち、繊維シート１０の耳部２の切片を、２５℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下であり、かつ、表面張力が１５ｍＮ／ｍ以上３０ｍＮ／ｍ以下の検査用液体の表面に静置した場合において、検査用液体の表面に前記切片を静置してから、前記切片が沈降するまでの時間が２０秒以上３７秒以下である。
【００７２】
これにより、繊維のほつれが生じにくく、不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグを効率よく製造することができるプリプレグの製造方法を提供することができる。
【００７３】
＜繊維シート準備工程＞
繊維シート準備工程では、前述したような繊維シート１０を用意する。
【００７４】
本工程では、予め耳部２が形成された繊維シート１０を用意してもよいし、耳部２が設けられていない繊維シート本体を用意し、当該繊維シート本体に対し、本工程で、耳部２の形成を行ってもよい。
【００７５】
耳部２は、例えば、繊維シート本体に対し、ほつれ防止剤（耳処理剤）２１を含む組成物を塗布法等の方法により付与することにより形成することができる。
【００７６】
＜含浸工程＞
含浸工程では、繊維シート１０に、樹脂材料を含むワニス２０’’を含浸させる。
【００７７】
本工程は、例えば、繊維シート１０をワニス２０’’中に浸漬したり、繊維シート１０にワニス２０’’を塗布したりすること等により行うことができる。
【００７８】
ワニス２０’’は、樹脂材料以外の成分（その他の成分）を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、溶剤、可塑剤、酸化防止剤、消泡剤等が挙げられる。
【００７９】
ワニス２０’’を構成する溶剤としては、例えば、水；メタノール、エタノール等のアルコール類；酢酸エチル等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；
ヘキサン等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン等の芳香族類；ジメチルホルムアミド；ジメチルスルホキシド等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、溶剤は、アセトン、メチルエチルケトンおよびジメチルホルムアミドよりなる群から選択される少なくとも１種を含むものであるのが好ましい。
【００８０】
これにより、樹脂材料の溶解状態を良好なものとしつつ、プリプレグ１００の製造過程において溶剤を効率よく除去することができ、プリプレグ１００の生産性をより優れたものとすることができるとともに、最終的に得られるプリプレグ１００中に不本意に溶剤が残存することや、それによる悪影響の発生をより効果的に防止することができる。
【００８１】
本工程は、繊維シート１０、ワニス２０’’のうちの少なくとも一方を、加温、加熱した状態で行ってもよい。これにより、繊維シート１０を構成する繊維１の隙間へのワニス２０’’の浸透性が向上し、プリプレグ１００の生産性、信頼性をより優れたものとすることができる。
【００８２】
本工程での処理温度は、特に限定されないが、１０℃以上８０℃以下であるのが好ましく、１５℃以上７０℃以下であるのがより好ましい。
【００８３】
＜半硬化工程＞
半硬化工程では、繊維シート１０に付与されたワニス２０’’中に含まれる樹脂材料を半硬化させ、半硬化の樹脂材料２０’（Ｂステージの樹脂）とする。
【００８４】
これにより、構成材料の不本意な流失が効果的に防止され、形状の安定性が向上したプリプレグ１００が得られる。
【００８５】
樹脂材料を半硬化させる方法としては、例えば、可視光線、紫外線、Ｘ線、電子線等のエネルギー線の照射や、加熱等が挙げられるが、簡易な装置を用いることができ、また、樹脂材料２０’の重合度（硬化度）の調整が容易であるという点で、加熱が好ましい。また、本工程を加熱により行う場合、ワニス２０’’が溶剤を含むものである場合に、重合反応を進行させるとともに、当該溶剤の除去も効率よく行うことができる。
【００８６】
本工程を加熱により行う場合、加熱温度（処理温度）は、ワニス２０’’の組成等により異なるが、８０℃以上２２０℃以下であるのが好ましく、１２０℃以上２００℃以下であるのがより好ましい。
【００８７】
前述した各工程は、例えば、連続的に行ってもよい。例えば、図４に示すように、繊維シート１０がロール状に巻かれたものを用いる場合、好適に、前述した各工程を連続的に行うことができる。
【００８８】
すなわち、図４に示すプリプレグ製造装置Ｓ１００は、ロール状に巻かれた繊維シート１０を繰り出す繰り出しローラーＳ１と、ワニス２０’’を収容し、繰り出しローラーＳ１により繰り出された繊維シート１０が浸漬される浸漬槽Ｓ２と、ワニス２０’’が付与された繊維シート１０を加熱する加熱手段（半硬化手段）Ｓ３と、ワニス２０’’中に含まれる樹脂材料が半硬化することにより得られたプリプレグ１００を巻き取る巻取りローラーＳ４とを備えており、このような構成のプリプレグ製造装置Ｓ１００を用いることにより、好適に、前述した各工程を連続的に行うことができ、プリプレグ１００の生産性を特に優れたものとすることができる。
【００８９】
また、製造されたプリプレグ１００をロール状に巻き取ることにより、プリプレグ１００を好適に保管することができる。また、プリプレグ１００に対し、他の処理を行う場合の操作性も向上する。また、プリプレグ１００を、必要時に、必要な大きさ（長さ）分だけ切り出して用いることができる。
【００９０】
≪積層体≫
次に、本発明の積層体について説明する。
図５は、本発明の積層体の好適な実施形態を模式的に示す縦断面図である。
【００９１】
図５に示すように、積層体１０００は、前述したような本発明のプリプレグ１００が複数枚積層され、樹脂材料２０’の硬化物（樹脂材料）２０によりプリプレグ１００同士が接合している。
【００９２】
これにより、プリプレグを用いて製造された信頼性の高い積層体を提供することができる。特に、積層体は、各種基板等に好適に適用することができる。
【００９３】
図示の構成では、積層体１０００はプリプレグが７枚積層されたものであるが、プリプレグ１００の積層枚数は、特に限定されず、３枚以上３０枚以下であるのが好ましく、４枚以上２０枚以下であるのがより好ましい。
【００９４】
これにより、積層体の機械的強度、形状の安定性等をより優れたものとすることができる。また、例えば、各種の基板等により好適に適用することができる。また、従来においては、プリプレグの積層枚数が多くなるほど、反り等の問題がより顕著に発生し、積層体の信頼性が低下するという問題がより顕著に発生していたが、本発明では、上記のように、積層数が比較的多い場合であっても、上記のような問題の発生を効果的に防止することができる。すなわち、プリプレグ１００の積層数が前記範囲内の値である場合に、本発明による効果がより顕著に発揮される。
【００９５】
プリプレグ１００の接合は、例えば、加熱加圧により行うことができる。
プリプレグ１００の接合時に加える圧力は、０．５ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であるのが好ましく、１ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下であるのがより好ましい。
【００９６】
これにより、プリプレグ１００の接合に用いる装置の大型化等をより効果的に防止しつつ、得られる積層体１０００における接合強度、積層体１０００の信頼性をより優れたものとすることができる。
【００９７】
プリプレグ１００の接合時の処理温度は、１００℃以上３００℃以下であるのが好ましく、１５０℃以上２５０℃以下であるのがより好ましい。
【００９８】
これにより、得られる積層体１０００における接合強度、積層体１０００の信頼性をより優れたものとすることができるとともに、省エネルギーやプリプレグ１００の生産性の観点からも有利である。
【００９９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【０１００】
例えば、本発明のプリプレグの製造方法は、前述した以外の工程を有していてもよい。
また、本発明のプリプレグは、前述したような製造方法で製造されたものに限定されず、いかなる方法で製造されたものであってもよい。
【０１０１】
また、本発明のプリプレグは、前述した製造装置を用いて製造されたものに限定されない。また、プリプレグの製造方法の一部の工程のみを他の装置を用いて行ってもよい。
【実施例】
【０１０２】
以下、本発明を具体的な実験例、実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に温度条件を示していない操作、処理については、２５℃において行った。
【０１０３】
［１］繊維シートの用意
（実験例Ａ）
まず、繊維シート本体としてのガラスクロスを用意した。
ガラスクロスとしては、Ｔガラスのガラス繊維で構成されたものであり、当該ガラス繊維の平均径が９μｍ、密度が１．１９ｇ／ｃｍ３、厚さが１８５μｍ、坪量が２２０ｇ／ｍ２、幅が１００ｃｍの条件のもので、ロール状に巻かれたものを用意した。
【０１０４】
次に、繊維シート本体を繰り出しつつ、繊維シート本体の幅方向の両縁部に、ほつれ防止剤としてウレタン系樹脂を含む組成物をキスロール方式により付与し、その後、加熱処理を施すことにより、それぞれ、幅：１０ｍｍの耳部を形成して、繊維シートを得た。なお、製造されたプリプレグは、ロール状に巻き取った。耳部における耳処理剤の含有率を、ＴＧ−ＤＴＡ装置（セイコーインスツル社製、ＥＸＳＴＡＲ６０００  ＴＧ／ＤＴＡ６２００）を用いたＴＧ／ＤＴＡ（熱重量・示差熱分析）により求めたところ、３．０質量％であった。
【０１０５】
（実験例Ｂ〜Ｈ）
耳部の形成に用いる組成物の組成（ほつれ防止剤（耳処理剤）の種類および含有率、ならびに、溶剤の含有率）を調整するとともに、繊維シート本体への付与量を調整し、耳部（耳処理剤）の条件を表１に示すようにした以外は、前記実験例１と同様にして繊維シートを製造した。
【０１０６】
［２］繊維シートの検査
前記各実験例で製造した繊維シートについて、以下のような検査を行った。
まず、前記各実験例の繊維シートの耳部から、７ｍｍ四方の切片を切り出した。
【０１０７】
このようにして得られた切片を、重量平均分子量が８０００のジメチルシリコーンからなる検査用液体の表面に静置し、検査用液体の表面に切片を静置してから、切片が沈降するまでの時間を測定した。なお、検査用液体の２５℃における動粘度は１００ｍｍ２／ｓ、表面張力は２０．０ｍＮ／ｍ、沸点（１気圧下における沸点）は１５０℃以上、２５℃における蒸気圧は２０ｈＰａ以下であった。
【０１０８】
なお、検査用液体の動粘度は、円錐−平板型回転式粘度計（東機産業社製、ＲＥ−２１５）を用いた、ＪＩＳ  Ｚ８８０３：２０１１に準じた測定により求めた。また、検査用液体の表面張力は、自動接触角計（共和界面科学社製）を用いて懸滴法により求めた。
これらの結果を表１に示す。
【０１０９】
［３］プリプレグの製造
（実施例１）
前記実験例Ａで製造した繊維シートを用いて以下のようにしてプリプレグを製造した。
まず、図４に示すようなプリプレグ製造装置を用意し、繰り出しローラーにロール状の繊維シートを取り付けた。
【０１１０】
次に、繰り出しローラーから繰り出された繊維シートを、浸漬槽に収容されたワニス中に浸漬させ、さらに、加熱手段による加熱処理を行い繊維シートに付与されたワニス中に含まれる樹脂材料を半硬化させるとともに、溶剤を除去し、プリプレグを得た。
【０１１１】
ワニスとしては、樹脂材料（未硬化の樹脂材料）としてエポキシ樹脂を含み、溶剤としてアセトンを含む組成物を用いた。また、加熱手段による加熱処理は、１８０℃×２４０秒とした。製造されたプリプレグは、巻取りローラーにより巻き取った。プリプレグ中に占める樹脂材料（エポキシ樹脂）の含有率は、５７質量％であった。
【０１１２】
（実施例２〜６）
繊維シートとして、前記実験例Ａで製造したものの代わりに、それぞれ、実験例Ｂ〜Ｆで製造したものを用いた以外は、前記実施例１と同様にしてプリプレグを製造した。
【０１１３】
（比較例１、２）
繊維シートとして、前記実験例Ａで製造したものの代わりに、それぞれ、実験例Ｇ、Ｈで製造したものを用いた以外は、前記実施例１と同様にしてプリプレグを製造した。
前記各実施例および比較例のプリプレグの条件を表１にまとめて示した。
【０１１４】
【表１】
2018077127.tif 000002
【０１１５】
［４］評価
［４．１］繊維のほつれ
前記のようにして製造された各実施例および比較例のプリプレグについて、目視による観察を行い、以下の基準に従い評価した。
【０１１６】
Ａ：繊維のほつれが全く認められない。
Ｂ：繊維のほつれがほとんど認められない。
Ｃ：繊維のほつれがわずかに認められる。
Ｄ：繊維のほつれがはっきりと認められる。
Ｅ：繊維のほつれが顕著に認められる。
【０１１７】
［４．２］厚みのばらつき
前記のようにして製造された各実施例および比較例のプリプレグを長さ：１００ｃｍ分だけ切り出し、１００ｃｍ×１００ｃｍのシートを得た。
【０１１８】
当該シートについて、中央の１０ｃｍ×１０ｃｍの領域（第１の領域）、耳部が設けられている領域（第２の領域）のそれぞれについて、無作為で１０点を抽出し、これらの点について、マイクロメータ（株式会社ミツトヨ社製）を用いて、プリプレグの厚みを測定した。
【０１１９】
第１の領域での厚みの平均値Ｔ１［μｍ］と、第２の領域での厚みの平均値Ｔ２［μｍ］を求め、以下の基準に従い評価した。Ｔ２−Ｔ１の値が小さいほど、プリプレグの厚みのばらつきが小さいといえる。なお、前記各実施例および比較例では、いずれも、Ｔ２の値は、Ｔ１の値以上の値であった。
【０１２０】
Ａ：Ｔ２−Ｔ１の値が１０μｍ未満。
Ｂ：Ｔ２−Ｔ１の値が１０μｍ以上２０μｍ未満。
Ｃ：Ｔ２−Ｔ１の値が２０μｍ以上３５μｍ未満。
Ｄ：Ｔ２−Ｔ１の値が３５μｍ以上５０μｍ未満。
Ｅ：Ｔ２−Ｔ１の値が５０μｍ以上。
これらの結果を表２にまとめて示した。
【０１２１】
【表２】
2018077127.tif 000003
【０１２２】
表２から明らかなように、繊維シートの検査方法では、各種の繊維シートについて、繊維のほつれが生じにくく、不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたプリプレグの製造に好適に用いることができるか否かを適切に判断することができた。本発明のプリプレグは、いずれも、繊維のほつれが生じにくく、不本意な厚みのばらつきが効果的に防止されたものであった。これに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。
【０１２３】
また、前記各実施例および比較例について、上記のようにして得られたプリプレグを１００ｃｍ×１００ｃｍの大きさに裁断したシートを７枚重ね合わせ、この状態で、圧力：３ＭＰａ、温度：１７５℃の加熱加圧処理を施し、複数のプリプレグが接合された積層体を得た。当該積層体の中央部付近から、１０ｃｍ×１ｃｍの大きさの試験片を切り出し、当該試験片について、９０°剥離試験を行い、接合強度（剥離強度）を求めた。その結果、本発明では、接合強度に優れていたのに対し、比較例１では、十分な接合強度が得らなかった。
【０１２４】
また、切片の面積を１ｍｍ２以上２０００００ｍｍ２以下の範囲内で種々変更した以外は、前記各実験例と同様にして繊維シートの製造および繊維シートの検査を行ったところ、前記と同様の結果が得られた。
【０１２５】
また、ワニスとして、エポキシ樹脂の代わりに、それぞれ、フェノール樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂を含むものを用いた以外は、前記各実施例および比較例と同様にしてプリプレグの製造、評価を行ったところ、前記と同様の結果が得られた。
【０１２６】
ワニスとして、アセトンの代わりに、それぞれ、メチルエチルケトン、メチルホルムアミドを含むものを用いた以外は、前記各実施例および比較例と同様にしてプリプレグの製造、評価を行ったところ、前記と同様の結果が得られた。
【符号の説明】
【０１２７】
１０００  ：積層体
１００    ：プリプレグ
１０      ：繊維シート
１        ：繊維
２        ：耳部
２１      ：ほつれ防止剤（耳処理剤）
２０      ：樹脂材料（硬化物）
２０’    ：樹脂材料（半硬化物）
２０’’  ：ワニス
Ｓ１００  ：プリプレグ製造装置
Ｓ１      ：繰り出しローラー
Ｓ２      ：浸漬槽
Ｓ３      ：加熱手段（半硬化手段）
Ｓ４      ：巻取りローラー
【図１】
2018077127.tif 000004
【図２】
2018077127.tif 000005
【図３】
2018077127.tif 000006
【図４】
2018077127.tif 000007
【図５】
2018077127.tif 000008