JPH10231372A

JPH10231372A - プリプレグおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH10231372A
Application number: JP9344714A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nagata; 秀夫永田; Nobuyuki Odagiri; 信之小田切; Takeshi Terashita; 武寺下; Hajime Kishi; 肇岸; Shoji Yamane; 祥司山根
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】プリプレグのタックが良好で経時変化が小さ
く、かつ、耐衝撃性を維持したまま吸湿後の高温におけ
る圧縮層間剪断強度（ＣＩＬＳ）および交差積層板圧縮
強度（ＬＣＳ）の優れた繊維強化複合材料を与え得るプ
リプレグを提供する。【解決手段】要件［Ａ］を満足する炭素繊維に、要件
［Ｂ］の樹脂を含浸せしめたプリプレグにおいて、要件
［Ｃ］を満足する粒子がプリプレグ中に２０重量％以下
存在し、プリプレグの内部よりも表面に高濃度に分布す
ることを特徴とするプリプレグ。［Ａ］：フックドロップ値が１０ｃｍ以上である連続繊
維からなる炭素繊維［Ｂ］：熱硬化性樹脂を主体としてなるベース樹脂［Ｃ］：熱可塑性樹脂を素材とする粒径１５０μｍ以下
の粒子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化複合材料
用マトリックス樹脂として好適な熱硬化性樹脂を炭素繊
維に含浸させて得られる、特に耐衝撃性に優れ、交差積
層板圧縮強度の高いコンポジットの製造に供せられるプ
リプレグおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱硬化性樹脂をマトリックスとする繊維
強化複合材料は、軽量で力学特性、耐食性などが優れて
いることから、これまで、航空・宇宙、スポーツ、土木
・建築などの産業分野で広く用いられており、これまで
にも、種々の熱硬化性樹脂と強化繊維の組合わせによる
プリプレグ、複合材料が知られている。なかでも、エポ
キシ樹脂と炭素繊維からなるプリプレグは、比強度、比
弾性率に優れ、複合材料としての耐熱性、圧縮強度など
の諸特性に優れている。

【０００３】プリプレグは、エポキシ樹脂などからなる
マトリックス樹脂を、炭素繊維などの強化繊維に含浸さ
せたものであり、いくつかの方法で製造することができ
る。一般的には、マトリックス樹脂を離型紙などのフィ
ルム上にコーティングした樹脂コーティングフィルムと
炭素繊維などの強化繊維をシート状に配列してなる強化
繊維シートとが用いられ、この強化繊維シートの両面あ
るいは片面に、前記樹脂コーティングフィルムの樹脂側
を重ね合わせ、これを加熱および加圧することにより当
該樹脂を前記強化繊維間に含浸させ、プリプレグは、作
製される。

【０００４】一般に、熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂
とした複合材料は脆く、衝撃に弱い。

【０００５】用途によっては、耐衝撃性を向上させたプ
リプレグが必要で、例えば、特開平１−１０４６２４号
公報には、熱可塑性粒子をプリプレグ表層に配し、その
結果、プリプレグを積層した時に、その積層層間に高靱
性の熱可塑性粒子が局在する、いわゆる粒子層間強化プ
リプレグが開示されている。

【０００６】ところが、この技術では、耐衝撃性は大き
く向上するが、ＣＩＬＳ（Compression Interlaminer
Shear Strength：圧縮層間剪断強度）が低下するため、
圧縮層間剪断強度を必要とする用途への適用には制限が
あった。また、粒子層間強化プリプレグは、一般に、粒
子を含有しないプリプレグに比べて、後に説明するタッ
クが弱いという欠点を有していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解決し、プリプレグのタックが良好
で、しかもタック経時変化の少ないプリプレグを提供す
ることにある。また、耐衝撃性を維持したまま吸湿後の
高温におけるＣＩＬＳの優れた繊維強化複合材料の形成
を可能にするプリプレグを提供することにある。さら
に、交差積層板の圧縮強度（ＬＣＳ：Laminate Compres
sive Strength）が既存の材料より著しく高いプリプレ
グを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のプリプレグは、
上記目的を達成するために、次の構成を有する。

【０００９】すなわち、要件［Ａ］を満足する炭素繊維
に、要件［Ｂ］の樹脂を含浸せしめたプリプレグにおい
て、要件［Ｃ］を満足する粒子がプリプレグ中に２０重
量％以下存在し、プリプレグの内部よりも表面に高濃度
に分布することを特徴とするプリプレグである。

【００１０】［Ａ］：フックドロップ値が１０ｃｍ以上
である連続繊維からなる炭素繊維［Ｂ］：熱硬化性樹脂を主体としてなるベース樹脂［Ｃ］：熱可塑性樹脂を素材とする粒径１５０μｍ以下
の粒子。

【００１１】また、本発明のプリプレグの製造方法は、
上記目的を達成するために、次のいずれかの構成を有す
る。すなわち、（ａ）多数本の連続した炭素フィラメン
トからなり、フックドロップ値が１０ｃｍ以上である繊
維交絡度を有する炭素繊維束からなるシートが、用意さ
れる工程と、（ｂ）熱硬化性樹脂を主体としたベース樹
脂と、完成されるプリプレグの重量の２０％以下の重量
の、熱可塑性樹脂からなり粒径が１５０μｍ以下の粒子
とが混合されてなるマトリックス樹脂が離型フィルム上
にコーティングされた樹脂コーティングフィルムが、用
意される工程と、（ｃ）前記炭素繊維束からなるシート
の表面に前記マトリックス樹脂が接する状態に、前記樹
脂コーティングフィルムが、前記炭素繊維束からなるシ
ートに重ね合わせられた積層シートが、形成される工程
と、（ｄ）該積層シートが、加熱および加圧され、前記
炭素繊維束の多数本の炭素フィラメント間に、前記ベー
ス樹脂が含浸せしめられた樹脂含浸成形体が、形成され
る工程、とからなるプリプレグの製造方法、または、
（ａ）多数本の連続した炭素フィラメントからなり、フ
ックドロップ値が１０ｃｍ以上である繊維交絡度を有す
る炭素繊維束からなる炭素繊維シートが用意される工程
と、（ｂ）熱硬化性樹脂を主体としたベース樹脂が第１
の離型フィルム上にコーティングされた第１の樹脂コー
ティングフィルムが、用意される工程と、（ｃ）前記炭
素繊維束からなるシートの表面に前記ベース樹脂が接す
る状態に、前記第１の樹脂コーティングフィルムが、前
記炭素繊維束からなるシートに重ね合わせられた第１の
積層シートが、形成される工程と、（ｄ）該第１の積層
シートが、加熱および加圧され、前記炭素繊維束の多数
本の炭素フィラメント間に、前記ベース樹脂が含浸せし
められた第１の樹脂含浸成形体が、形成される工程と、
（ｅ）熱硬化性樹脂を主体としたベース樹脂と、完成さ
れるプリプレグの重量の２０％以下の重量の、熱可塑性
樹脂からなり粒径が１５０μｍ以下の粒子とが混合され
てなるマトリックス樹脂が第２の離型フィルム上にコー
ティングされた第２の樹脂コーティングフィルムが、用
意される工程と、（ｆ）前記第１の樹脂含浸成形体の表
面に前記第２の樹脂コーティングフィルムのマトリック
ス樹脂が接する状態に、前記第２の樹脂コーティングフ
ィルムが前記第１の樹脂含浸成形体に重ね合わせらた第
２の積層シートが、形成される工程と、（ｇ）該第２の
積層シートが、加熱および加圧され、前記マトリックス
樹脂と前記ベース樹脂とが一体化せしめられた第２の樹
脂含浸成形体が、形成される工程、とからなるプリプレ
グの製造方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下の記述においては、構成要素
［Ｂ］と構成要素［Ｃ］の両方からなる部分の名称を、
マトリックス樹脂と呼び、構成要素［Ｂ］のみをさす名
称を、ベース樹脂とし、それぞれを区別して用いる。

【００１３】本発明の構成要素［Ｂ］は、先に定義した
通り、熱硬化性樹脂を主体としてなるベース樹脂であ
る。

【００１４】熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノー
ル樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、マレ
イミド樹脂、シアン酸エステル樹脂、アルキド樹脂、付
加硬化型ポリイミド樹脂などを挙げることができる。な
かでも、エポキシ樹脂は、耐熱性、機械特性に優れた複
合材料を得ることを可能にするため、好ましく用いられ
る。

【００１５】エポキシ樹脂は、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Ｂ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ
樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキ
シ樹脂、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂、フェノ
ール化合物とジシクロペンタジエンの共重合を原料とす
るエポキシ樹脂、ジグリシジルレゾルシノール、テトラ
キス（グリシジルオキシフェニル）エタン、トリス（グ
リシジルオキシフェニル）メタンのようなグリシジルエ
ーテル型エポキシ樹脂、テトラグリシジルアミノジフェ
ニルメタン、トリグリシジルアミノクレゾール、テトラ
グリシジルキシレンジアミンのようなグリシジルアミン
型エポキシ樹脂およびこれらの混合物が用いられるが、
これに限定されるものではない。

【００１６】好ましいエポキシ樹脂は、２官能以上のグ
リシジルアミン型エポキシ樹脂とビスフェノールＦ型エ
ポキシ樹脂の混合物からなるものである。

【００１７】上記熱硬化性樹脂に、熱可塑性樹脂を混
合、溶解して用いることも、好適である。このような熱
可塑性樹脂としては、一般に、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ものである。

【００１８】特に、ポリスルフォン、ポリエーテルスル
フォン、ポリエーテルイミド、ポリイミドから選ばれた
１種以上の樹脂が、構成要素［Ｂ］に、混合、溶解して
いることが好適である。

【００１９】これらの熱可塑性樹脂は、市販のポリマー
を用いてもよく、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ても良い。オリゴマーと
しては、熱硬化性樹脂と反応しうる官能基を末端または
分子鎖中に有するオリゴマーがさらに好ましい。

【００２０】熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合物
は、それらを単独で用いた場合より良好な結果を与え
る。熱硬化性樹脂の脆さを熱可塑性樹脂の強靱さでカバ
ーし、かつ熱可塑性樹脂の成形困難性を熱硬化性樹脂で
カバーし、バランスのとれたベース樹脂となる。

【００２１】硬化剤としては、ジアミノジフェニルメタ
ン、ジアミノジフェニルスルフォンのような芳香族アミ
ン、脂肪族アミン、イミダゾール誘導体、ジシアンジア
ミド、テトラメチルグアニジン、チオ尿素付加アミン、
メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、カルボン酸アミ
ド、ポリフェノール化合物、ノボラック樹脂、ポリメル
カプトン、また三フッ化ホウ素エチルアミン錯体のよう
なルイス酸錯体などがあげられるが、これに限定される
ものではない。

【００２２】構成要素［Ｂ］のエポキシ樹脂用硬化剤と
して、ジアミノジフェニルスルホンが好ましく使用され
る。

【００２３】これらの硬化剤には、硬化活性を高めるた
めに、適当な硬化助剤を組合わせることができる。好ま
しい例としては、ジシアンジアミドに３−（３−，４−
ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素（ＤＣＭ
Ｕ）を硬化助剤として組合わせる例、カルボン酸無水物
やノボラック樹脂に三級アミンを硬化助剤として組合わ
せる例がある。

【００２４】本発明の構成要素［Ｃ］は、先に定義した
通り、粒径１５０μｍ以下の熱可塑性樹脂からなる粒子
である。

【００２５】例えば、ポリ酢酸ビニル、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、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリアラミド、ポリベンゾ
イミダゾール、ポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸セ
ルロース、酪酸セルロースからなる群から選ばれた１種
以上の樹脂からなる粒径１５０μｍ以下の粒子が挙げら
れる。

【００２６】好ましくは、ポリアミド、ポリアリレー
ト、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアラミ
ド、からなる群から選ばれた１種以上の樹脂からなる粒
径６０μｍ以下の粒子である。

【００２７】この粒子を形成する特に好ましい樹脂は、
ポリアミドである。中でも、ナイロン−１２を主体とす
るポリアミドは、耐衝撃性の点で、特に優れる。具体的
には、東レ（株）製ＳＰ−５００が挙げられる。

【００２８】構成要素［Ｃ］の素材を選択する場合、構
成要素［Ｃ］の素材の弾性率が構成要素［Ｂ］の硬化物
の弾性率より低いほうが、高いＬＣＳを得るため好まし
い。とりわけ、構成要素［Ｃ］の素材の曲げ弾性率が構
成要素［Ｂ］の硬化物の曲げ弾性率の２／３以下、さら
には１／２以下であることが好ましい。

【００２９】特開平１−１０４６２４号公報に示される
ような、ポリアミド樹脂とエポキシ樹脂との組合わせに
よりセミＩＰＮ（高分子相互侵入網目構造：Inter-pene
trating Polymer Network）化した、もしくはセミＩＰ
Ｎ化しうる粒子は、耐熱性、耐溶剤性をかね備えるの
で、一層好ましい。具体的には、東レ（株）製トレパー
ル（登録商標）ＴＮが挙げられる。

【００３０】これら粒子は、単独で使用されても良い
が、２種以上が混合されて使用されても良い。

【００３１】粒子の粒径は、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。粒子の大きさは、複合
材料に形成されたとき、強化繊維の配列を乱すほどに大
きくなければ良い。

【００３２】粒径が１５０μｍ以上では、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、複合材料に形成されたとき、その
物性を低下させることがあるので、１５０μｍ以下でな
ければならない。

【００３３】粒径が１μｍ以下では、強化繊維の繊維間
に粒子が潜り込み、プリプレグ積層体の層間部分に局在
化せず、粒子の存在効果が十分に得られず、耐衝撃性が
低くなるので、粒径は１μｍ以上が好ましい。

【００３４】さらに好ましい粒子の粒径は、３〜６０μ
ｍであり、いっそう好ましくは、５〜３０μｍである。

【００３５】この粒子の外形形状、表面あるいは内部形
態は、球状粒子でも、非球状粒子でも、また多孔質粒子
でもよい。

【００３６】球状の方が、樹脂の流動特性を低下させな
いという点で好ましいが、特定の粒径を有する熱可塑性
樹脂の粒子を用いる目的が、この粒子を積層体の層間に
局在化することにより衝撃下での層間剥離の進展を抑制
することにあるため、粒子の形状、形態は、特には限定
されない。

【００３７】粒子は、プリプレグの片面または両面の表
面に内部よりも高濃度に分布していることが必須であ
る。ここで、内部よりも表面に高濃度に分布していると
は、粒子の９０％以上の量が、プリプレグの表面からプ
リプレグの厚さ３０％以内に局在化していることを云
う。なお、プリプレグ中の粒子の局在化の程度は、特開
平１−１０４６２４号公報に開示されているように次の
方法で評価できる。すなわち、まずプリプレグを２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
々に温度を挙げて硬化させる。この時に重要なのは可能
な限り低温でゲル化させることである。ゲル化しないう
ちに温度を上げるとプリプレグ中の樹脂が流動し、粒子
が移動するため元のプリプレグ中における正確な粒子分
布の評価ができない。ゲル化した後、さらに時間をかけ
て徐々に温度をかけてプリプレグを硬化させる。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２００ｍｍ×２００ｍｍ以上の写真を撮る。この断面
写真を用い、まず平均的なプリプレグ厚みを求める。プ
リプレグ１層の平均厚みは写真上で任意に選んだ少なく
とも５ヶ所で測り、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
プリプレグの両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粒子の断面積を
プリプレグの両面について定量し、これとプリプレグ全
幅に渡って存在する粒子の断面積を定量し、その比をと
ることによりプリプレグ表面からプリプレグの厚さの３
０％以内に存在する粒子量が算出される。粒子断面積の
定量はイメージアナライザーによってもよいし、断面写
真から所定の領域に存在する粒子部分をすべて切り取り
その重量を秤ることによってもよい。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
た写真の幅全域に渡って行い、かつ、任意に選んだ５ヶ
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。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走査型電子顕微鏡でも良く、粒子の
大きさや染色方法によって使い分けると良い。

【００３８】粒子の量としては、プリプレグに対して、
２０重量％以下の範囲でなければならない。プリプレグ
に対して２０重量％を超えると、ベース樹脂との混合が
困難になる上、プリプレグのタック、ドレープ性が低下
する。ベース樹脂の特性を維持しつつ、粒子による耐衝
撃性を付与するには、前記粒子の量は、プリプレグに対
して２０重量％以下であることが必要であり、より好ま
しくは１５重量％以下である。プリプレグのハンドリン
グをいっそう優れたものにするためには、前記粒子の量
は、１０重量％以下であることが好ましい。なお、粒子
量は、高い耐衝撃性、交差積層板圧縮強度を得るため
に、プリプレグに対し、１重量％以上、好ましくは２重
量％以上とするのが良い。

【００３９】プリプレグ中の粒子含有量は次のように評
価する。まず、マトリックス樹脂を溶解するが粒子を溶
解しない溶媒を選択する。ビーカー中にこの溶媒を入
れ、重量を測定したプリプレグをその中に浸す。超音波
洗浄器を用いて樹脂を溶解した後、強化繊維をピンセッ
トにて摘み上げ、残りの溶液を重量を予め測定したメン
ブレンフィルター上に濾過する。ここで粒子がフィルタ
ー上に濾別され、溶解した樹脂は溶媒とともにフィルタ
ーを通過する。次にピンセットにて摘み上げた強化繊維
を、元のビーカーに戻す。ビーカー内で強化繊維を溶媒
で洗い洗浄液をフィルターで濾過する作業を数回繰り返
す。洗浄を終えた強化繊維を取り出した後、ビーカー内
に粒子が残存しないよう内壁を溶媒で数回洗浄し、洗浄
液を濾過する。粒子が濾別されたフィルターを４つ折り
にしてオーブンにて乾燥後、重量を測定する。元のフィ
ルター重量を差し引いたものが粒子重量であり、元のプ
リプレグ重量との比から粒子含有率を算出できる。

【００４０】構成要素［Ｃ］の粒子は、複合材料への成
形硬化後に、その形状を残していても良いし、変形して
もかまわない。さらに、成形後、構成要素［Ｂ］に溶解
して溶解後に相分離するなど、元の形状を完全に失って
も構わない。

【００４１】従来の粒子層間強化プリプレグは、耐衝撃
性は大きく向上するが、ＣＩＬＳが低下する欠点を有し
ていた。

【００４２】特に、吸湿後の高温におけるＣＩＬＳの低
下が、より顕著であった。

【００４３】ＣＩＬＳは、BOEING MATERIAL SPECIFICAT
ION 8-276に記されている方法で評価できる。

【００４４】吸湿後の高温におけるＣＩＬＳとは、指定
された大きさに加工した試験片を７１±５℃（１６０±
１０Ｆ）の温水中に２週間浸漬後、取りだし、８２．２
±５℃（１８０±１０Ｆ）の雰囲気中で測定したもので
ある。

【００４５】耐衝撃性は、ＣＡＩ（Compression Streng
th After Impact：衝撃付与後の圧縮強度）で表わせ、B
OEING MATERIAL SPECIFICATION 8-276に記されている方
法で評価できる。

【００４６】プリプレグのタック性が良好であり経時変
化が少なく、積層板の耐衝撃性、ＣＩＬＳを向上させ、
しかも交差積層板の圧縮強度（ＬＣＳ）を向上させる手
段について鋭意検討した結果、強化繊維として構成要素
［Ａ］の実質的に撚り、捩れのない炭素繊維を用い、構
成要素［Ｃ］と共に用いることが有効であることを見出
した。

【００４７】つまり、耐衝撃性を向上させるには構成要
素［Ｃ］の粒子の存在は不可欠であるが、単純に構成要
素［Ｃ］を添加した従来技術ではＣＩＬＳの低下および
プリプレグのタック性低下を伴っていた。そこで鋭意検
討の結果、実質的に撚り、捩れのない炭素繊維を構成要
素［Ｃ］と共に用いると、耐衝撃性を損うことなくＣＩ
ＬＳを向上させ、かつプリプレグのタック性を向上さ
せ、しかも驚くべきことにＬＣＳを向上させうることを
見出したのである。

【００４８】構成要素［Ａ］は、先に定義した通り、フ
ックドロップ値が１０ｃｍ以上である連続繊維からなる
炭素繊維である。この炭素繊維として、より好ましいも
のは、断面形状が実質的に円形のものである。炭素繊維
の撚り、捩れは、フックドロップ値で定量的に表わすこ
とができる。

【００４９】ここで、フックドロップ値測定は次の手順
にて行う。すなわち、温度２３±２℃、湿度５０±５％
の雰囲気中で炭素繊維束を２時間放置する。炭素繊維束
を１．５ｍ長に切り、下部に１００ｇの荷重をつけ繊維
束を垂直に吊り下げる。これに１ｍｍφ、長さ１００ｍ
ｍ程度のステンレスワイヤーの下部２０〜３０ｍｍを曲
げ、全重量が１２ｇとなるように荷重を掛けたものを、
上部２０〜３０ｍｍをＵの字に曲げた部分で繊維束幅方
向の中央に引っ掛ける。３０分経過後の前記荷重の落下
距離（単位、ｃｍ）をフックドロップ値とする。撚り、
捩れがあるとこの値が小さくなる。少なくとも５回の測
定を行い、平均値をとる。

【００５０】一般に、炭素繊維には、その製造工程にお
いて、切れたフィラメントのローラーへの巻きつきなど
の工程トラブルを防ぐため、またプリプレグ製造におい
ては炭素繊維供給用クリール、ガイド、コームで炭素繊
維の広がりを押え、工程通過性を向上させるために、集
束性が付与されている。

【００５１】炭素繊維を集束させる手法としては、繊維
束のフィラメントに、交絡を付与する方法、撚りを付与
する方法、サイジング剤を付与する方法がある。なお、
撚りを付与した場合は、工程通過後、その撚りを解除す
る場合がある。

【００５２】しかしながら、炭素繊維を集束させると、
工程通過性は向上するが、プリプレグの製造において
は、その集束性ゆえに、マトリックス樹脂の含浸性が低
下する。また、撚り掛け後解除する方法では、炭素繊維
に撚り、捩れが残るため、製造したプリプレグが平滑で
なく、かつ表面に凹凸があり、複合材料としての物性に
も悪影響を与える。この集束性の指標となるのが、フッ
クドロップ値である。

【００５３】フックドロップ値を大きくすることは、プ
リプレグの製造において、樹脂含浸性、表面平滑性が向
上するが、炭素繊維供給用クリール、ガイド、コームで
炭素繊維束が広がり過ぎ、毛羽発生、工程通過性不良な
ど、トラブルを起こしやすくなる。

【００５４】この点から、炭素繊維束の好ましいフック
ドロップ値は、１０ｃｍ以上１００ｃｍ以下、より好ま
しくは、１２ｃｍ以上１００ｃｍ以下である。

【００５５】このように、実質的に撚り、捩れのない炭
素繊維を、マトリックス樹脂と組合わせて用いると、吸
湿後の高温におけるＣＩＬＳが向上することを見出し
た。

【００５６】フックドロップ値が１０ｃｍ以上の炭素繊
維を使用したプリプレグは、表面平滑性がよく、積層、
硬化後の層間厚みが均一で安定して形成されるため、欠
陥部が少なくＣＩＬＳが向上すると考えられる。

【００５７】また、従来、粒子を表面に高濃度に含有す
るプリプレグは、同じベース樹脂を用い前記粒子を除外
したプリプレグに比べてタックがかなり弱いと言う問題
点を有していた。タックが低下すると、プリプレグ積層
時に隣接するプリプレグ間で相互のズレが生じ、適当な
積層板が得られなくなる。

【００５８】ところが、この問題もフックドロップ値で
１０ｃｍ以上の炭素繊維を用いることにより、従来の粒
子含有樹脂のプリプレグとの比較において、タックが向
上することを見出した。プリプレグの表面平滑性の良さ
が寄与していると思われる。加えて、タック性の経時変
化が小さくなることを見いだした。従来のプリプレグに
比較して、室温放置する間の炭素繊維の動きが小さく、
相対的に樹脂の沈み込みが起こりにくく、プリプレグ表
面に樹脂が確保されやすいためと考えられる。こうした
表面樹脂確保には、構成要素［Ａ］の撚り、捩れが小さ
いことによる内部応力の小ささ及び構成要素［Ｃ］の存
在による樹脂増粘の両方が寄与していると考えられる。
ここで、タック性とは、プリプレグの表面粘着性の指標
であり、一般には２１．７±１．７℃（７１±３Ｆ）、
湿度５０±５％の環境下においてタックテスターによっ
て評価される。具体的には（株）東洋精機製作所製PICM
AタックテスタIIを用い、１８×１８ｍｍ²のカバーガラ
スを０．４ｋｇｆの力で５秒間プリプレグに圧着し、３
０ｍｍ／分の速度にて引張り、剥がれる際の抵抗力にて
タック性を評価する。

【００５９】さらに、本発明のプリプレグを用いたコン
ポジットの交差積層板の圧縮強度は、従来のプリプレグ
から予想される値に比較し大きな向上が認められること
を見いだした。一般に繊維強化複合材料の交差積層板の
圧縮強度は、同一プリプレグの一方向積層板の圧縮強度
から積層板理論を用いて計算予測できる。一方向積層板
の強度が同じなら交差積層板の強度もほぼ同等というの
が従来技術であった。しかしながら、本発明のプリプレ
グの場合は、従来技術の粒子含有プリプレグの場合と比
較し、一方向積層板の圧縮強度が同等であるにも関わら
ず、交差積層板の圧縮強度（ＬＣＳ）が著しく高いこと
がわかった。交差積層板の圧縮試験においては、全体破
壊が生じる前に試験体中の０゜層（荷重付加方向に連続
繊維が強化材として配列する層）の外側にある交差層
（例えば±４５゜層や９０゜層）の部分的な剥離がしば
しば生じる。従来技術の粒子含有プリプレグの場合に比
較して、意外にも本発明のプリプレグの場合は全体破壊
に至る前の交差層の剥離が生じないかあるいは生じたと
してもその時期が遅れる。結果として全体破壊に至るま
でにより大きな荷重を負担でき高強度を示すものであ
る。こうした効果は、構成要素［Ａ］の撚り、捩れが小
さいことによる積層板層間厚みの均一性および構成要素
［Ｃ］の存在による剥離抵抗の増加の両方によるものと
考えられる。

【００６０】ＬＣＳは有孔板圧縮強度用に Boeing Spec
ification Support Standard BSS7260に記されている測
定方法を用い、無孔板にて評価する。試験片サイズは、
長さ（荷重付加方向）304.8mm×幅38.1mmとし、試験片
側面への補強タブ付けは行わずに圧縮強度を求める。

【００６１】本発明に使用される炭素繊維は、断面形状
が実質的に円形であることが好ましい。樹脂を含浸させ
る時に、フィラメントの再配列が起り易くなり、炭素繊
維間への樹脂の浸み込みが容易になるからである。

【００６２】なお、断面形状が実質的に円形である炭素
繊維とは、その断面の外接円半径Ｒと内接円半径ｒとの
比（Ｒ／ｒ）を変形度として定義した時に、この変形度
が１．１以下のものを云う。

【００６３】炭素繊維の引張強度が、４４００ＭＰａ以
上、弾性率が、２７０ＧＰａ以下であることは、炭素繊
維複合材料で考えられる標準弾性率を保ちながら、引張
り強度の高い硬化板の製造が可能になるため、好まし
い。また、炭素繊維の引張強度が、５０００ＭＰａ以
上、弾性率が、２７０ＧＰａ以上、密度が、１．７６ｇ
／ｃｍ³ 以下であることは、いっそう高強度、高弾性率
であり、かつ比重の低い硬化板の製造が可能になるの
で、好ましい。

【００６４】本発明に用いられる炭素繊維は、連続繊維
からなる。連続でないと、強化繊維の強度を、複合材料
に加工したときに、十分に発揮させることが困難とな
る。炭素繊維は、その形状や配列をについて特に限定さ
れず、例えば、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良い。特に、比強
度、比弾性率が高いことを要求される用途には、炭素繊
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、取扱いの容易な織物状の配列も本発明に適してい
る。

【００６５】また、本発明に使用される炭素繊維として
は、ヤーン、トウ、ストランド状の一方向に引き揃えら
れたフィラメントの束からなる炭素繊維も適しており、
これらから形成される本発明に係るヤーンプリプレグ、
トウプリプレグ、ストランドプリプレグは、好ましい。

【００６６】本発明のプリプレグは、いくつかの方法で
製造することができる。

【００６７】ベース樹脂あるいはマトリックス樹脂を、
離型紙などのフィルム上にコーティングした樹脂コーテ
ィングフィルムを用いて、シート状にした炭素繊維の両
面あるいは片面から、前記樹脂コーティングフィルム上
の樹脂を、前記炭素繊維間に含浸させて、プリプレグを
作製する、いわゆるホットメルト法が、一般的に用いら
れる。ウェット法と称して、溶媒に溶解した樹脂に引き
揃えた炭素繊維を浸漬、乾燥してプリプレグを作製する
方法もある。

【００６８】また、粒子をプリプレグ表層に多く存在さ
せる目的で、通常の方法で作製したプリプレグの片面あ
るいは両面に、粒子を含有したマトリックス樹脂フィル
ムを貼着する方法などを用いることもできる。

【００６９】さらに、粒子を含まないプリプレグを作製
後、粒子を片面または両面に散布してもよい。

【００７０】

【実施例】以下の実施例によって本発明をさらに詳細に
説明する。なお、本実施例で使用した炭素繊維の詳細は
以下の通りである。

【００７１】 “トレカ”（登録商標）Ｔ８００Ｈ−１２Ｋ−４０Ｂ（東レ（株）製））引張強度５４９０ＭＰａ（５６０ｋｇｆ／ｍｍ²）引張弾性率２９４ＧＰａ（３０．０×１０³ｋｇｆ／ｍｍ²）繊度０．４４５ｇ／ｍ密度１．８１ｇ／ｃｍ³ フックドロップ値８．２ｃｍ変形度（Ｒ／ｒ）１．３７ “トレカ”（登録商標）Ｍ３０Ｇ−１８Ｋ−１１Ｅ（東レ（株）製））引張強度５４９０ＭＰａ（５６０ｋｇｆ／ｍｍ²）引張弾性率２９４ＧＰａ（３０．０×１０³ｋｇｆ／ｍｍ²）繊度０．７４５ｇ／ｍ密度１．７３ｇ／ｃｍ³ フックドロップ値１４．１ｃｍ変形度（Ｒ／ｒ）１．０４ “トレカ”（登録商標）Ｔ７００Ｓ−１２Ｋ−５０Ｃ（東レ（株）製））引張強度４９００ＭＰａ（５００ｋｇｆ／ｍｍ²）引張弾性率２３０ＧＰａ（２３．５×１０³ｋｇｆ／ｍｍ²）繊度０．８００ｇ／ｍ密度１．８０ｇ／ｃｍ³ フックドロップ１７．１ｃｍ変形度（Ｒ／ｒ）１．０５なお、炭素繊維の引張強度、引張弾性率はＪＩＳＲ７
６０１に基づいて測定したものである。

【００７２】（実施例１）混練装置でビスフェノールＦ
型エポキシ樹脂１０重量部（大日本インキ化学（株）製
エピクロン（登録商標）８３０）、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂３０重量部（油化シェル（株）製エピコー
ト（登録商標）８２５）とテトラグリシジルジアミノジ
フェニルメタン（ＴＧＤＤＭ）（住友化学（株）製Ｅ
ＬＭ−４３４）６０重量部にポリエーテルスルフォン
（ＰＥＳ）１２．６重量部を配合、溶解した後、ポリア
ミド微粒子（東レ（株）製トレパールＴＮ平均粒径
１２．５μ）２１．６重量部を混練し、さらに硬化剤で
ある４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン（４，
４’−ＤＤＳ）４５重量部を混練し、マトリックス樹脂
を調整した。このマトリックス樹脂を離型紙上に目付５
２ｇ／ｍ²でフィルムコーティングしたものを２枚作製
した。コーティング面を向かい合わせにした間に炭素繊
維“トレカ”Ｍ３０Ｇ−１８Ｋ−１１Ｅを配列し、加熱
プレスロールで加圧して炭素繊維に樹脂を含浸させて一
方向のプリプレグを作製した。このプリプレグは炭素繊
維目付１９０ｇ／ｍ²、プリプレグ目付２９４ｇ／ｍ²、
マトリックス樹脂含有率３５．４％であった。プリプレ
グのタックは表１に示すとおり「良好」であり、しかも
室温放置における経時変化が少ないものであった。

【００７３】作製した一方向材のプリプレグを所定寸
法、枚数カットした後、積層した。

【００７４】積層構成はＣＩＬＳ用は（０）₁₂、ＣＡＩ
用は（45/90/-45/0）_3S、ＬＣＳ用は（45/90/-45/0）_2S
である。これを離型フィルムを敷いたアルミツール板に
のせ、さらに離型フィルムおよびバギングフィルムでシ
ールし、ノズルを通じて真空引きした。これをオートク
レーブに入れ、６ｋｇ／ｃｍ²の加圧下で１８０℃１２
０分処理し、硬化板を作製した。この硬化板の吸湿後の
８２．２±５℃の雰囲気中でのＣＩＬＳは５０．３ＭＰ
ａ（７．３ｋｓｉ）と高レベルであり、ＣＡＩは２４１
ＭＰａ（３５ｋｓｉ）、ＬＣＳは５７９ＭＰａ（８４ｋ
ｓｉ）であった。

【００７５】（実施例２）炭素繊維に“トレカ”Ｔ７０
０Ｓ−１２Ｋ−５０Ｃを用いた以外は実施例１と同様の
方法、条件でプリプレグおよび硬化板を作製した。

【００７６】プリプレグのタックは「良好」であった。
また、硬化板の吸湿後の８２．２±５℃の雰囲気中での
ＣＩＬＳは５８．６ＭＰａ（８．５ｋｓｉ）と高レベル
であり、ＣＡＩは２７６ＭＰａ（４０ｋｓｉ）、ＬＣＳ
は５９３ＭＰａ（８６ｋｓｉ）であった。

【００７７】（実施例３）混練装置でビスフェノールＦ
型エポキシ樹脂１０重量部（大日本インキ化学（株）製
エピクロン８３０）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
３０重量部（油化シェル（株）製エピコート８２５）と
テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン（ＴＧＤＤ
Ｍ：住友化学（株）製ＥＬＭ−４３４）６０重量部にＰ
ＥＳ１２．６重量部を配合、溶解した後、硬化剤である
４，４’−ＤＤＳを４５重量部混練し、マトリックス樹
脂を調整した。このマトリックス樹脂を一次樹脂とし
た。

【００７８】混練装置でビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂１０重量部（大日本インキ化学（株）製エピクロン８
３０）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３０重量部
（油化シェル（株）製エピコート８２５）とテトラグリ
シジルジアミノジフェニルメタン（ＴＧＤＤＭ：住友化
学（株）製ＥＬＭ−４３４）６０重量部にＰＥＳ１２．
６重量部を配合、溶解した後、ポリアミド微粒子（東レ
（株）製トレパールＴＮ平均粒径１２．５μ）７５．５
重量部を混練し、さらに硬化剤である４，４’−ＤＤＳ
の４５重量部を混練し、マトリックス樹脂を調整した。
このマトリックス樹脂を二次樹脂とした。

【００７９】一次樹脂を目付３１．５ｇ／ｍ²で離型紙
上にフィルムコーティングしたものを２枚作製した。コ
ーティング面を向かい合わせにした間に炭素繊維“トレ
カ”Ｍ３０Ｇ−１８Ｋ−１１Ｅを配列し、加熱プレスロ
ールで加圧して炭素繊維に樹脂を含浸させて一方向の一
次プリプレグを作製した。この一次プリプレグは炭素繊
維目付１９０ｇ／ｍ²、プリプレグ目付２５３ｇ／ｍ²、
マトリックス樹脂含有率２４．９％であった。

【００８０】次に、二次樹脂を目付２０．５ｇ／ｍ² で
離型紙上にフィルムコーティングしたものを２枚作製し
た。この二次樹脂コーティングフィルムを向かい合わせ
にした間に、さきほどの一次プリプレグを通し、一次と
同じように加熱プレスロールで加圧して、二次プリプレ
グを作製した。このプリプレグは炭素繊維目付１９０ｇ
／ｍ²、プリプレグ目付２９４ｇ／ｍ²、マトリックス樹
脂含有率３５．４％であった。プリプレグのタックは
「非常に良好」であった。

【００８１】作製したこのプリプレグを実施例１と同様
の方法、条件で硬化板を作製した。

【００８２】硬化板の吸湿後の８２．２±５℃の雰囲気
中でのＣＩＬＳは５２．４ＭＰａ（７．６ｋｓｉ）であ
り、ＣＡＩは２１５ＭＰａ（３６ｋｓｉ）、ＬＣＳは５
７２ＭＰａ（８３ｋｓｉ）であった。

【００８３】（実施例４）炭素繊維に“トレカ”Ｔ７０
０Ｓ−１２Ｋ−５０Ｃを用いた以外は実施例３と同様の
方法、条件でプリプレグおよび硬化板を作製した。

【００８４】プリプレグのタックは「非常に良好」であ
った。また、硬化板の吸湿後の８２．２±５℃の雰囲気
中でのＣＩＬＳは５３．８ＭＰａ（７．８ｋｓｉ）であ
り、ＣＡＩは２９７ＭＰａ（４３ｋｓｉ）、ＬＣＳは５
８６ＭＰａ（８５ｋｓｉ）であった。

【００８５】（実施例５）ポリアミド微粒子にＳＰ−５
００（平均粒径５μ）を用いた以外は実施例３と同様
の方法、条件でプリプレグおよび硬化板を作製した。

【００８６】プリプレグのタックは「非常に良好」であ
った。また、硬化板の吸湿後の８２．２±５℃の雰囲気
中でのＣＩＬＳは３４．５ＭＰａ（５．０ｋｓｉ）であ
り、ＣＡＩは２５５ＭＰａ（３７ｋｓｉ）、ＬＣＳは５
９３ＭＰａ（８６ｋｓｉ）であった。

【００８７】（実施例６）炭素繊維に“トレカ”Ｔ７０
０Ｓ−１２Ｋ−５０Ｃを用いた以外は実施例５と同様の
方法、条件でプリプレグおよび硬化板を作製した。

【００８８】プリプレグのタックは「非常に良好」であ
った。また、硬化板の吸湿後の８２．２±５℃の雰囲気
中でのＣＩＬＳは４４．１ＭＰａ（６．４ｋｓｉ）であ
り、ＣＡＩは２６２ＭＰａ（３８ｋｓｉ）、ＬＣＳは６
１４ＭＰａ（８９ｋｓｉ）であった。

【００８９】（実施例７）混練装置でビスフェノールＦ
型エポキシ樹脂１０重量部（大日本インキ化学（株）製
エピクロン８３０）とテトラグリシジルジアミノジフ
ェニルメタン（ＴＧＤＤＭ：住友化学（株）製ＥＬＭ
−４３４）９０重量部にポリエーテルスルフォン（ＰＥ
Ｓ）１２．７重量部を配合、溶解した後、硬化剤である
３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン（３，３’−
ＤＤＳ）を３２．５重量部混練し、マトリックス樹脂を
調整した。このマトリックス樹脂を一次樹脂とした。

【００９０】混練装置でビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂１０重量部（大日本インキ化学（株）製エピクロン
８３０）とテトラグリシジルジアミノジフェニルメタン
（ＴＧＤＤＭ：住友化学（株）製ＥＬＭ−４３４）９
０重量部にポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）４．３重
量部を配合、溶解した後、ポリアミド微粒子（東レ
（株）製ＳＰ−５００平均粒径５μ）１９．９重量
部を混練し、さらに硬化剤である３，３’−ＤＤＳの３
２．５重量部を混練し、マトリックス樹脂を調整した。
このマトリックス樹脂を二次樹脂とした。

【００９１】一次樹脂を目付３１．５ｇ／ｍ²で離型紙
上にフィルムコーティングしたものを２枚作製した。コ
ーティング面を向かい合わせにした間に炭素繊維“トレ
カ”Ｔ７０ＳＴ７００Ｓ−１２Ｋ−５０Ｃを配列し、加
熱プレスロールで加圧して炭素繊維に樹脂を含浸させて
一方向の一次プリプレグを作製した。この一次プリプレ
グは炭素繊維目付１９０ｇ／ｍ²、プリプレグ目付２５
３ｇ／ｍ²、マトリックス樹脂含有率２４．９％であっ
た。

【００９２】次に、二次樹脂を目付２０．５ｇ／ｍ² で
離型紙上にフィルムコーティングしたものを２枚作製し
た。この二次樹脂コーティングフィルムを向かい合わせ
にした間に、さきほどの一次プリプレグを通し、一次と
同じように加熱プレスロールで加圧して、二次プリプレ
グを作製した。このプリプレグは炭素繊維目付１９０ｇ
／ｍ²、プリプレグ目付２９４ｇ／ｍ²、マトリックス樹
脂含有率３５．４％であった。プリプレグのタックは
「極めて良好」であった。

【００９３】作製したこのプリプレグを実施例１と同様
の方法、条件で硬化板を作製した。

【００９４】また、硬化板の吸湿後の８２．２±５℃の
雰囲気中でのＣＩＬＳは４２．１ＭＰａ（６．１ｋｓ
ｉ）であり、ＣＡＩは２７６ＭＰａ（４０ｋｓｉ）、Ｌ
ＣＳは５９３ＭＰａ（８６ｋｓｉ）であった。

【００９５】（比較例１）炭素繊維に“トレカ”Ｔ８０
０Ｈ−１２Ｋ−４０Ｂを用いた以外は実施例１と同様の
方法、条件でプリプレグおよび硬化板を作製した。

【００９６】プリプレグのタックは「不良」で、実施例
１、２に比較して劣っていた。また、硬化板の吸湿後の
８２．２±５℃の雰囲気中でのＣＩＬＳは４７．６ＭＰ
ａ（６．９ｋｓｉ）であり、実施例１、２に比較して劣
っていた。また、ＣＡＩは２６２ＭＰａ（３８ｋｓ
ｉ）、ＬＣＳは５０３ＭＰａ（７３ｋｓｉ）であった。

【００９７】（比較例２）炭素繊維に“トレカ”Ｔ８０
０Ｈ−１２Ｋ−４０Ｂを用いた以外は実施例３と同様の
方法、条件でプリプレグおよび硬化板を作製した。

【００９８】プリプレグのタックは「やや不良」で、実
施例３、４に比較して劣っていた。また、硬化板の吸湿
後の８２．２±５℃の雰囲気中でのＣＩＬＳは４９．０
ＭＰａ（７．１ｋｓｉ）であり、実施例３、４に比較し
て劣っていた。また、ＣＡＩは３４５ＭＰａ（５０ｋｓ
ｉ）、ＬＣＳは５１０ＭＰａ（７４ｋｓｉ）であった。

【００９９】（比較例３）炭素繊維に“トレカ”Ｔ８０
０Ｈ−１２Ｋ−４０Ｂを用いた以外は実施例５と同様の
方法、条件でプリプレグおよび硬化板を作製した。

【０１００】プリプレグのタックは「やや不良」で、実
施例５、６に比較して劣っていた。また、硬化板の吸湿
後の８２．２±５℃の雰囲気中でのＣＩＬＳは３３．１
ＭＰａ（４．８ｋｓｉ）であり、実施例５、６に比較し
て劣っていた。また、ＣＡＩは３２４ＭＰａ（４７ｋｓ
ｉ）、ＬＣＳは５１７ＭＰａ（７５ｋｓｉ）であった。

【０１０１】（比較例４）炭素繊維に“トレカ”Ｔ８０
０Ｈ−１２Ｋ−４０Ｂを用いた以外は実施例７と同様の
方法、条件でプリプレグおよび硬化板を作製した。

【０１０２】プリプレグのタックは「やや不良」で、実
施例７に比較して劣っていた。また、硬化板の吸湿後の
８２．２±５℃の雰囲気中でのＣＩＬＳは３４．５ＭＰ
ａ（５．０ｋｓｉ）であり、実施例７に比較して劣って
いた。また、ＣＡＩは３０３ＭＰａ（４４ｋｓｉ）、Ｌ
ＣＳは５０３ＭＰａ（７３ｋｓｉ）であった。

【０１０３】実施例と比較例の結果を表１にまとめた。

【０１０４】

【表１】

【表２】

【０１０５】

【発明の効果】本発明のプリプレグによれば、それを用
いて得られる繊維強化複合材料において、ＣＡＩなどの
耐衝撃性の高さを保持したまま、吸湿後の高温における
ＣＩＬＳに優れ高いＬＣＳが得られるばかりか、プリプ
レグのタックを良好なものとし、タック経時変化を抑制
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岸肇愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515番地東レ株式会社愛媛工場内 (72)発明者山根祥司愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515番地東レ株式会社愛媛工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】要件［Ａ］を満足する炭素繊維に、要件
［Ｂ］の樹脂を含浸せしめたプリプレグにおいて、要件
［Ｃ］を満足する粒子がプリプレグ中に２０重量％以下
存在し、プリプレグの内部よりも表面に高濃度に分布す
ることを特徴とするプリプレグ。［Ａ］：フックドロップ値が１０ｃｍ以上である連続繊
維からなる炭素繊維［Ｂ］：熱硬化性樹脂を主体としてなるベース樹脂［Ｃ］：熱可塑性樹脂を素材とする粒径１５０μｍ以下
の粒子。
【請求項２】構成要素［Ａ］の炭素繊維の引張強度が
４４００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１記
載のプリプレグ。
【請求項３】構成要素［Ａ］の炭素繊維の引張強度が
５０００ＭＰａ以上、弾性率が２７０ＧＰａ以上、密度
が１．７６ｇ／ｃｍ³以下であることを特徴とする請求
項２記載のプリプレグ。
【請求項４】構成要素［Ａ］の炭素繊維の断面形状が
実質的に円形であることを特徴とする請求項１記載のプ
リプレグ。
【請求項５】（ａ）多数本の連続した炭素フィラメント
からなり、フックドロップ値が１０ｃｍ以上である繊維
交絡度を有する炭素繊維束からなるシートが、用意され
る工程と、（ｂ）熱硬化性樹脂を主体としたベース樹脂
と、完成されるプリプレグの重量の２０％以下の重量
の、熱可塑性樹脂からなり粒径が１５０μｍ以下の粒子
とが混合されてなるマトリックス樹脂が離型フィルム上
にコーティングされた樹脂コーティングフィルムが、用
意される工程と、（ｃ）前記炭素繊維束からなるシート
の表面に前記マトリックス樹脂が接する状態に、前記樹
脂コーティングフィルムが、前記炭素繊維束からなるシ
ートに重ね合わせられた積層シートが、形成される工程
と、（ｄ）該積層シートが、加熱および加圧され、前記
炭素繊維束の多数本の炭素フィラメント間に、前記ベー
ス樹脂が含浸せしめられた樹脂含浸成形体が、形成され
る工程、とからなるプリプレグの製造方法。
【請求項６】（ａ）多数本の連続した炭素フィラメント
からなり、フックドロップ値が１０ｃｍ以上である繊維
交絡度を有する炭素繊維束からなる炭素繊維シートが用
意される工程と、（ｂ）熱硬化性樹脂を主体としたベー
ス樹脂が第１の離型フィルム上にコーティングされた第
１の樹脂コーティングフィルムが、用意される工程と、
（ｃ）前記炭素繊維束からなるシートの表面に前記ベー
ス樹脂が接する状態に、前記第１の樹脂コーティングフ
ィルムが、前記炭素繊維束からなるシートに重ね合わせ
られた第１の積層シートが、形成される工程と、（ｄ）
該第１の積層シートが、加熱および加圧され、前記炭素
繊維束の多数本の炭素フィラメント間に、前記ベース樹
脂が含浸せしめられた第１の樹脂含浸成形体が、形成さ
れる工程と、（ｅ）熱硬化性樹脂を主体としたベース樹
脂と、完成されるプリプレグの重量の２０％以下の重量
の、熱可塑性樹脂からなり粒径が１５０μｍ以下の粒子
とが混合されてなるマトリックス樹脂が第２の離型フィ
ルム上にコーティングされた第２の樹脂コーティングフ
ィルムが、用意される工程と、（ｆ）前記第１の樹脂含
浸成形体の表面に前記第２の樹脂コーティングフィルム
のマトリックス樹脂が接する状態に、前記第２の樹脂コ
ーティングフィルムが前記第１の樹脂含浸成形体に重ね
合わせらた第２の積層シートが、形成される工程と、
（ｇ）該第２の積層シートが、加熱および加圧され、前
記マトリックス樹脂と前記ベース樹脂とが一体化せしめ
られた第２の樹脂含浸成形体が、形成される工程、とか
らなるプリプレグの製造方法。