プリプレグ
プリプレグがもたらすメリット
プリプレグは、オペレーターが実現できるさまざまな利点から、最近では高品質な特性が要求される分野で広く使用されています。プリプレグは機械で製造されるため、品質が安定し、追跡可能で再現性があります。特に、繊維量などの重要な品質パラメータに関して、部品設計が非常に敏感な場合は、安定した再現性のある品質が必要です。プリプレグでは、繊維と樹脂の比率のバランスと、最適な繊維の体積含有率を実現できます。プリプレグのもう一つの利点は、樹脂と繊維の組み合わせで、オペレーターがワンステップでこれらの層を適用できることです。例えば、繊維を最初に配置し、第2段階で樹脂を注入する必要があるインフュージョンプロセスと比較して、作業量は圧倒的に少なくなります。
プリプレグの応用分野
プリプレグは、炭素繊維の需要が増え続けている航空宇宙産業で使用されています。特に炭素繊維プリプレグは、20年以上にわたってエアバス社の機体で使用されています。プリプレグは、自動車産業、装具や人工装具などの医療用途、風力タービンのローターブレードなどにも使用されています。電気工学では、プリプレグは多層回路基板の中間層として、また電気機械や変圧器の絶縁材料として使用されています。
プリプレグマトリックスシステム
プリプレグのマトリックスまたは樹脂システムは、その硬化温度と樹脂の種類によって区別されます。硬化温度はガラス転移温度に大きく影響し、その結果、完成した部品の動作温度にも影響します。マトリックスは、樹脂、硬化剤、および場合によっては促進剤や粒子強化剤などの添加剤の混合物から構成されます。マトリックスが反応性であるため、プリプレグの多くは、保存期間を保つために冷凍保存する必要があります。樹脂と硬化剤の反応を開始するために、オートクレーブ、プレス、オーブンなどの中でシステムに温度をかけます。ある温度で樹脂と硬化剤の架橋が始まり、一定時間後に完全な硬化系となります。
プリプレグ樹脂の種類
現在市販されている樹脂には、いくつかの種類があります。コストと性能のバランスが良いエポキシ樹脂が最も広く使用されています。また、フェノール系、ビスマレイミド系、シアネートエステル系、ポリイミド系などの樹脂も一般的に使用されています。
