(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性と離型性を有するポリオレフィン樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム及びポリフェニレンサルファイドフィルムがこの順序で積層されてなることを特徴とするプリプレグ材料成型用離型シート。
【請求項２】
ポリオレフィン樹脂フィルムが、片面に易接着処理が施されたものである請求項１記載の離型シート。
【請求項３】
各フィルム間が、接着剤で接着されている請求項１又は２記載の離型シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形、コの字型やＨ字型など各種形状の炭素繊維強化プラスチックを連続加熱成形するのに好適に使用できるプリプレグ材料成型用離型シートに関するものである。
【従来の技術】
炭素繊維やガラス繊維等の補強材にエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ材料を加熱成形して任意の断面形状を持つ成型品を連続的に得ているが、これまでのところ、プリプレグ材料と金型間の離型シートとして、フッ素シートやポリメチルペンテン系樹脂シート（ＴＰＸを含む）、あるいはポリメチルペンテン系樹脂シートとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を貼り合わせた複合シートが用いられてきた。しかしながら、フッ素シートを用いると、成形品へのフッ素の移行が接着性を落とすなどその後の加工性に悪影響を及ぼしたり、高コストになるとの難点があり、一方、ポリメチルペンテン系樹脂シートを用いると、加熱時の曲げ弾性や引っ張り強度などの機械的特性が不足するという欠点があった。
これに対して、機械的強度を補うためにＰＥＴとポリメチルペンテン系樹脂シートと貼り合わせた積層シートを用いると、機械的強度は改善されるが、加熱時にＰＥＴから析出するオリゴマーや擦過粉によって金型が汚染されると言う新たな欠点が生じた。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、機械的強度に優れるとともに、加熱成型時に離型シートから析出するオリゴマーや擦過粉によって金型が汚染されることのないプリプレグ材料成型用離型シートを提供することを目的とする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリメチルペンテン系樹脂シートなどの耐熱性と離型性を有するポリオレフィン樹脂フィルムとポリエステル樹脂フィルムなどの樹脂フィルムとの積層体に、さらにポリフェニレンサルファイドフィルムなどの骨格内にフェニル基を有する耐熱性エンジニリアリングプラスチックフィルムを上記樹脂フィルム、特にポリエステル樹脂フィルム上に設けて積層させると、上記課題を効率的に解決できるとの知見に基づいてなされたのである。
すなわち、本発明は、耐熱性と離型性を有するポリオレフィン樹脂フィルム、樹脂フィルム及び骨格内にフェニル基を有する耐熱性エンジニリアリングプラスチックフィルムがこの順序で積層されてなることを特徴とするプリプレグ材料成型用離型シートを提供する。
本発明は、又、上記離型シートの耐熱性と離型性を有するポリオレフィン樹脂フィルム層上にプリプレグ材料を配置し、加熱加圧成型し、次いで離型シートを剥離することを特徴とするプリプレグ材料の成型方法を提供する。
【０００４】
【発明の実施の形態】
本発明で用いる耐熱性と離型性を有するポリオレフィン樹脂フィルムとしては、耐熱性を有し、かつプリプレグ材料に対して離型性を有するものである。具体的には、ポリメチルペンテン系樹脂フィルムやシクロオレフィン系樹脂フィルムなどがあげられる。これらのうち、ポリメチルペンテン系樹脂フィルムが好ましく、特に、４-メチル-１-ペンテン系樹脂フィルムが好ましい。これらは、三井化学株式会社製のオピュランＴＰＸとして容易に入手することができる。厚みは任意であるが、１０〜１５０μｍであるのが好ましく、より好ましくは１５〜１００μｍである。
本発明では、上記ポリオレフィン樹脂フィルムフィルムとして片面若しくは両面に（好ましくは片面に）、コロナ処理、プラズマ処理、ブラスト処理などの易接着処理、好ましくはコロナ処理が施されているものを用いるのが好ましい。
本発明で用いる樹脂フィルムとしては、特に制限無く用いることができ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリカーボネート、アクリル系樹脂などのフィルムがあげられる。このうち、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂フィルムが好ましく、特にＰＥＴが好ましい。これらは、東レ株式会社製のルミラーなどとして容易に入手可能である。厚みは任意であるが、５００μｍ未満であるのが好ましく、より好ましくは５〜１２０μｍである。
【０００５】
本発明で用いる耐熱性エンジニリアリングプラスチックフィルムとしては加熱時のオリゴマー析出量が低く、加熱時の機械特性に優れるものが良い。このようなものとしては、ポリフェニレンサルファイドフィルムが好ましく、東レ株式会社製のトレリナなどがあげられる。厚みは任意であるが、１００μｍ未満であるのが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。
本発明では、耐熱性と離型性を有するポリオレフィン樹脂フィルム、樹脂フィルム及び骨格内にフェニル基を有する耐熱性エンジニリアリングプラスチックフィルムを、この順序で積層させる。この際、耐熱性を有するプラスチックフィルムの易接着処理された面が、ポリエステル系樹脂フィルムに対面するように積層するのがよい。又、積層法としては積層された離型シートに耐熱性を与えるものであれば特に制限無く用いることができ、接着剤を用いない場合は、超音波融着法、熱融着法がある。特に各接着フィルム間に接着剤層を施して行うのが好ましい。
【０００６】
ここで耐熱性を有するプラスチックフィルムの易接着処理された面と樹脂フィルムとの接着には、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル−ポリウレタン系樹脂、アクリル−ポリオール系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイソシアネート系樹脂などを任意に組み合わせて用いることができるが、特にポリエステルポリオール系樹脂とポリイソシアネート系樹脂を組み合わせて用いるのが好ましい。一方ポリエステル系樹脂フィルムと耐熱性エンジニリアリングプラスチックフィルムとの接着にもポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル−ポリウレタン系樹脂、アクリル−ポリオール系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイソシアネート系樹脂などを任意に組み合わせて用いることができるが特にポリエステルポリオール系樹脂とポリイソシアネート系樹脂を組み合わせて用いるのが好ましい。具体的には、イソシアネート系樹脂として脂肪族系イソシアネートが好ましい。特にＨＤＩ系イソシアネートが望ましい。
【０００７】
より具体的には、ポリエステル樹脂フィルムとポリフェニレンサルファイドフィルムとの接着には、ポリエステルポリオール系樹脂とポリイソシアネート系樹脂よりなる接着剤組成物を用いるのが好ましい。
ポリイソシアネート系樹脂として、脂肪族系ポリイソシアネートなどを用いるのがよく、特にＨＤＩ系ポリイソシアネートが好ましい。
本発明では、特に、接着剤を溶解又は分散した溶液を用い、該溶液を樹脂フィルムの片面に塗布し、溶媒を乾燥させ、次いで被接着体フィルムを重ねて接着させるのがよい。
このような溶液状の接着剤は、常法により、フィルム基材上に、マイヤーバー、アプリケーター、シルクスクリーン、コンマ、リバース、ダイレクトグラビア、マイクログラビア、ダイ、エアナイフ、バー、カーテン、スプレー、ブレード等の各種コーティング装置を用いた方法により施すことができる。
【０００８】
本発明において、接着剤層の厚さは特に限定されないが、０.０５〜２０μｍ程度であるのが好ましく、より好ましくは０.１〜１０μｍ、特に好ましくは、０.５〜５μｍである。
このようにして調製される積層体としては、９０°折り曲げ耐熱(180℃×2hr)で、各フィルム間に浮きが生ぜず、曲げ弾性が高く、カールしにくいものが好ましい。
本発明の積層体の厚みは任意であるが、１０〜８００μｍであるのが好ましく、より好ましくは２５〜２５０μｍであり、さらに好ましくは１００〜２００μｍ未満である。
本発明では、上記離型シートの耐熱性と離型性を有するポリオレフィン樹脂フィルム層上にプリプレグ材料を配置し、加熱加圧成型し、次いで離型シートを剥離することをにより、プリプレグ材料を成型するのがよい。この際、上記離型シートを２枚用意し、各シートの耐熱性エンジニアリングフィルムが対面するように配置し、この間にプリプレグ材料を挟んで加熱加圧成型し、次いで離型シートを剥離してもよい。加熱加圧成型は、金型内で熱プレスを施して行うのがよいが、成形方法としては特に制限無く用いることができ、特にモールド成形更に好ましくは引き抜き成形法を用いて行うのがよい。
【０００９】
ここで用いるプリプレグ材料としては、例えば、繊維強化プラスチックを形成するのに好適に使用できるものであればいずれでもよく、フェノール−エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、トリアジン樹脂、ポリアミド樹脂の単独、複合のいずれでも良く、カーボン繊維、合成繊維、ガラス繊維等と組み合わせても良い。また、多層化させるときは組み合わせても良い。これらのうち特に、エポキシ樹脂を用いたプリプレグに好適に用いることができる。
上記成型方法では、離型シートは最終成形物の形状により、１枚又はそれ以上用いても良い。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、機械的特性に優れるとともに、加熱成型時に離型シートから析出するオリゴマーや擦過粉によって金型が汚染されることのないプリプレグ材料成型用離型シートが提供される。そして、この離型シート及びプリプレグを用いることにより、各種形態の強化部材を効率的に成型することができる。
次に実施例により本発明を説明する。
【００１１】
【実施例】
実施例１
下記の３層構成の積層体を次のようにして調製した。
（1）最下層
耐熱性と離型性を有するポリオレフィン樹脂フィルムとして、ＴＰＸ：三井化学株式会社製、オピュランＴＰＸ、Ｘ４４Ｂ＃５０（厚み５０μｍ）を用いた。
（2）中間層
樹脂フィルムとして、ＰＥＴ：東レ株式会社製、ルミラー、＃１００Ｓ１０（厚み１００μｍ）を用いた。
【００１２】
（3）最上層
骨格内にフェニル基を有する耐熱性エンジニリアリングプラスチックフィルムとして、ポリフェニレンサルファイドフィルム（ＰＰＳ：東レ株式会社製、トレリナ、＃９‐３０３０コロナ（厚み９μｍ））を用いた。
先ず、固形分質量比でポリエステル−ポリオール系樹脂（アドロックＲＵ−７７、ロックペイント株式会社製）／脂肪族系ポリイソシアネート（Ｈ−７、ロックペイント株式会社製）＝８７／１３と、希釈溶剤としてトルエン／メチルエチルケトン＝１／１混合溶剤を重量比で２６／７４になるように撹拌溶解して調製した。これを中間層であるＰＥＴフィルムにマイヤーバーを用いて通常の方法により塗布し、乾燥させた（厚み４μｍ）その上にＰＰＳフィルムを重ねて加熱圧着し２層積層体を作成した。次に、固形分質量比でポリエーテルポリウレタン樹脂（タケラックＡ−６１０、武田薬品工業株式会社製）／ＨＭＤＩ系イソシアネート（コロネートＨＬ、日本ポリウレタン工業株式会社製）＝８７．８／１２．２と、希釈溶剤として酢酸エチル／トルエン＝１／１混合溶剤を重量比で２６／７４になるように撹拌溶解して調製した。これを先に形成した３層積層体のＰＥＴフィルム層側に、マイヤーバーを用いて通常の方法で塗布し、乾燥させた（厚み４μｍ）。その上にコロナの裏写りを防ぐために粘着性を有する離型フィルム（ＮＴ２５、パナック株式会社製）をＴＰＸフィルムの片面に貼り合わせて、ＴＰＸフィルム側にコロナ放電処理を行った後、ＴＰＸフィルムの処理面を重ねて加熱圧着し、粘着性を有する離型フィルムを剥がして５層積層体からなる剥離シートを調製した。
【００１３】
ＰＰＳ側１８０°折返し試験をしたところ、室温で3.８２Ｎ/１５ｍｍ、１００℃の熱風中では、1.６７Ｎ/１５ｍｍであった。
又、１００℃鉤裂き評価結果は、エージング条件（４５℃×２日）では、８５°、エージング条件（４５℃×７日）でも、８５°であった。
１９０℃×３時間熱風中で加熱した後、ＰＰＳフィルム表面を目視にて観察し、加熱前と加熱後の表面状態を比較したところ、変化はなかった。
【００１４】
実施例２
脂肪族系イソシアネート（アドロック株式会社製）の量を２０重量部とした以外は、実施例１と同様にして、本発明の３層積層体からなる離型シートを調製した。
ＰＰＳ側１８０°折返し試験をしたところ、室温で3.６３Ｎ/１５ｍｍ、１００℃の熱風中では、1.４７Ｎ/１５ｍｍであった。
又、１００℃鉤裂き評価結果は、エージング条件（４５℃×２日）では、９０°、エージング条件（４５℃×７日）でも、８５°であった。
【００１５】
比較例１
実施例と同様にして、最下層と中間層からなる２層積層体からなる離型シートを調製した。
１９０℃×３時間熱風中で加熱した後、ＰＥＴフィルム表面を目視にて観察し、加熱前と加熱後の表面状態を比較したところ、中間層表面に白紛状のオリゴマーが全面に析出していた。
【００１６】
実施例３
実施例１及び２で調整した剥離シートを用いてロール状の炭素繊維布を用いたエポキシプリプレグを従来公知の方法を用いて連続成型したところ、成型中は離型フィルムとプリプレグの密着が良く間に実用上及び外観上、不自由を生じる程度の大きな空気の巻き込みを起こすことなく加工することができ、一方、金型とは良好な離型性を示した。成型後、離型フィルムは成型品間から無理なく剥がすことができ、良好な離型性を示した。また、金型を汚すこともなかった。