CN112533984A - 预浸料坯的制造方法、涂布装置及预浸料坯的制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及向增强纤维片材赋予基体树脂的预浸料坯的制造方法，课题在于提供即使在行进速度快的情况下也能够在所产生的绒毛部发生堵塞的情况下连续行进、且能够使基体树脂高效含浸于增强纤维片材的预浸料坯的制造方法，通过如下的预浸料坯的制造方法进行制造，该方法包括使增强纤维片材在贮留有基体树脂2的涂布部20内部沿水平方向或倾斜方向通过从而向增强纤维片材赋予基体树脂2的工序，涂布部20具备相互连通的储液部和狭窄部，上述储液部具有截面积沿增强纤维片材的行进方向连续减小的部分，上述狭窄部具有狭缝状的截面、且截面积比储液部的截面积最大处小。

Description

预浸料坯的制造方法、涂布装置及预浸料坯的制造装置

技术领域

本发明涉及预浸料坯的制造方法，特别是将基体树脂均匀地含浸于增强纤维片材从而制造预浸料坯的方法。

背景技术

用增强纤维对包含热塑性树脂、热固性树脂的基体树脂进行增强而得的纤维增强复合材料(FRP)被用于航空/航天用材料、汽车材料、工业用材料、压力容器、建筑材料、壳体、医疗用途、运动用途等各种领域中。特别是在需要高力学特性和轻量性的情况下，碳纤维增强复合材料(CFRP)被广泛合适地使用。另一方面，在相比于力学特性、轻量性而更优先考虑成本的情况下，有时使用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)。FRP为将基体树脂含浸于增强纤维束中而得到中间基材，并将该中间基材进行层叠、成型，在使用热固性树脂的情况下，还进行热固化，从而制造由FRP形成的构件。上述用途中多为平面状物或将其弯折而成的形态的材料，作为FRP的中间基材，从制作构件时的层叠效率、成型性的方面考虑，相比于一维的线束状物、粗纱状物，二维的片状物被更广泛地使用。

另外，最近，为了提高由FRP形成的构件的生产效率，正在推进片状中间基材的层叠的机械化/自动化，此处适合使用窄幅带状中间基材。窄幅带状中间基材能够通过将宽幅片状中间基材以所期望的宽度进行切割、使基体树脂直接含浸到窄幅的增强纤维片材中而得到。

作为二维的片状中间基材，通常使用预浸料坯。预浸料坯通过向增强纤维赋予/含浸基体树脂来制作。作为增强纤维片材，包括使多根增强纤维沿单向排列在面上而成的单向材料(UD基材)、使增强纤维以多轴排列或者无规配置而制成片材的增强纤维织物。

作为预浸料坯的制造方法之一的热熔法为下述方法：将基体树脂熔融后，涂布于脱模纸上，制作将其夹在增强纤维片材的上表面、下表面的层叠结构，然后利用热和压力使基体树脂含浸至增强纤维片材内部。本方法的工序数多、且生产速度也无法提高，存在成本高的问题。

关于含浸的高效化，例如有专利文献1那样的方案。该方案为下述方法：将玻璃纤维熔融纺纱，将其集束而制成线束状、粗纱状，使所得到的线束状物、纱束状物从具有充满了热塑性树脂的圆锥状流路的储液部中通过。

另一方面，在片状物的两面上同时进行形成涂膜的方法记载于专利文献2中，但该方法中，为了防止形成涂膜时的片状物的摇动，使片状物在网引导装置(web guide)中通过，然后利用管型刮刀进行涂布。

作为使用热塑性树脂的带状预浸料坯的制造方法，已知有下述方法：将带状增强纤维束沿水平方向(横向)输送，使其从模具中通过，将热塑性树脂赋予/含浸到带状增强纤维束中的横模拉拔方式(专利文献3)。专利文献3中，记载了下述内容：将多个带状增强纤维束分别导入到充满了熔融热塑树脂的模具内，利用固定导杆(例如挤压杆)进行开纤、含浸、层叠，最终作为1片片状预浸料坯从模具中拉拔出来。

专利文献4中，记载了在歧管中装满热塑性树脂、并纵向地拉拔增强纤维束的拉挤成型方法中，于出口处赋予超声波振动的装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2001/028951号小册子

专利文献2：日本特开平10-337516号公报

专利文献3：国际公开WO2012/002417号小册子

专利文献4：日本特开平1-178412号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1的方法只能制造线束状物、粗纱状物，无法应用于作为本发明的对象的片状预浸料坯的制造。另外，专利文献1中，为了提高含浸效率，使热塑性树脂的流体接触到线束状、粗纱状增强纤维束侧面而在圆锥状流路内主动地产生紊流。认为其意图在于扰乱增强纤维束的排列的一部分而使基体树脂流入，但若将该构思应用于增强纤维片材，认为会使增强纤维片材变形，不仅预浸料坯的品质降低，而且FRP的力学特性降低。

另外，在应用专利文献2的技术的情况下，认为会由于在网引导装置中的摩擦而产生绒毛，增强纤维片材变得难以行进。另外，专利文献2的技术为树脂的涂布，含浸并非其意图所在。

另外，专利文献3的方法中，在连续生产时绒毛容易滞留于储液部，在拉拔部容易发生绒毛的堵塞。特别是使带状增强纤维束以高速连续行进时，绒毛堵塞的频率变得非常高，因此只能以非常慢的速度进行生产，存在无法提高生产率的问题。

另外，专利文献4记载的方法中，在歧管的上部设置有未填充树脂的喷嘴部，喷嘴能够对线束状物、粗纱状物进行优化，但认为难以应对增强纤维片材这样的平面形状，增强纤维片材从此处通过时，产生绒毛，若其被带入歧管，则模具容易堵塞。

像上述这样，尚未确立高效地对增强纤维片材赋予基体树脂的方法、预浸料坯的高效的制造方法。

本发明的课题在于，关于预浸料坯的制造方法，提供能够抑制绒毛产生且能够在无绒毛堵塞的情况下连续生产，进而能够使基体树脂高效地含浸于增强纤维片材从而实现生产速度高速化的预浸料坯的制造方法及涂布装置。

用于解决课题的手段

解决上述课题的本发明的预浸料坯的制造方法的特征在于，包括使增强纤维片材在贮留有基体树脂的涂布部内部沿水平方向或倾斜方向通过从而向增强纤维片材赋予基体树脂的工序，上述涂布部具备相互连通的储液部和狭窄部，上述储液部具有截面积沿增强纤维片材的行进方向连续减小的部分，上述狭窄部具有狭缝状的截面、且截面积比储液部的截面积最大处小，储液部的末端的宽度L与狭窄部的出口处的片状增强纤维束的宽度W满足下述式(1)的关系，

L≤W+10(mm) (1)。

另外，本发明的涂布装置的特征在于，其为对增强纤维片材赋予基体树脂的涂布装置，上述涂布装置具有使增强纤维片材沿水平方向或倾斜方向行进的行进机构、和涂布机构，上述涂布机构能够在其内部贮留基体树脂，并且还具备相互连通的储液部和狭窄部，上述储液部具有截面积沿增强纤维片材的行进方向连续减小的部分，上述狭窄部具有狭缝状的截面、且截面积比储液部的截面积最大处小。

进而，本发明的预浸料坯的制造装置的特征在于：具备用于架设增强纤维或增强纤维织物的架台、上述的涂布装置、用于卷取预浸料坯的卷取机。

发明效果

根据本发明的预浸料坯的制造方法，能够大幅抑制、防止由绒毛引起的堵塞。进而，能够使增强纤维片材连续且高速地行进，提高预浸料坯的生产率。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式涉及的预浸料坯的制造方法及涂布装置的示意横截面图。

图2是示出本发明的另一实施方式涉及的预浸料坯的制造方法及涂布装置的示意横截面图。

图3是示出本发明的另一实施方式涉及的预浸料坯的制造方法及涂布装置的示意横截面图。

图4是示出本发明的另一实施方式涉及的预浸料坯的制造方法及涂布装置的示意横截面图。

图5是从与图1的X相反的方向观察图1中的涂布部20时的、对涂布部出口的结构进行说明的截面图。

图6是从图1的Z方向观察图1中的涂布部20时的、对涂布部内部的结构进行说明的截面图。

图7是表示图6中的间隙33中的基体树脂2的流动的截面图。

图8是示出宽度控制机构的设置例的图。

图9是图1的实施方式的涂布部20的出口附近的详细横截面图。

图10是与图9不同的实施方式的涂布部20b的出口附近的详细横截面图。

图11是与图9不同的实施方式的涂布部20c的出口附近的详细横截面图。

图12是与图9不同的实施方式的涂布部20d的出口附近的详细横截面图。

图13是与本发明不同的实施方式的涂布部40的出口附近的详细横截面图。

图14是与图9不同的实施方式的涂布部20e的详细横截面图。

图15是示出使用了本发明的预浸料坯制造工序/装置的例子的示意图。

图16是使用了本发明的另一预浸料坯制造工序/装置的例子的示意图。

图17是使用了本发明的另一预浸料坯制造工序/装置的例子的示意图。

图18是示出本发明的一个实施方式涉及的具备多个涂液部的方式的例子的图。

图19是示出本发明的一个实施方式涉及的层叠多个预浸料坯的方式的例子的图。

图20是示出H＝50的模拟结果(液压)的图。

图21是示出H＝50的模拟结果(液流)的图。

图22是示出H＝1的模拟结果(液压)的图。

图23是示出H＝50的模拟结果(液流)的图。

图24是示出H＝0的模拟结果(液压)的图。

图25是示出H＝0的模拟结果(液流)的图。

图26是示出变更H时的模拟结果(液流、流速)的图。

图27是与图9不同的实施方式的涂布部20f的详细横截面图。

图28是使用了本发明的另一预浸料坯制造工序/装置的例子的示意图。

图29是与图9不同的实施方式的涂布部20g的详细横截面图。

图30是使用了本发明的另一预浸料坯制造工序/装置的例子的示意图。

图31是使用了本发明的另一预浸料坯制造工序/装置的例子的示意图。

图32是与图9不同的实施方式的涂布部20h的详细横截面图。

具体实施方式

关于本发明优选的实施方式，基于附图进行说明。需要说明的是，以下的说明是对发明的实施方式进行示例，本发明并不能解释成限定于此，可以在不脱离本发明的目的/效果的范围内进行各种变更。

＜预浸料坯的制造方法的概略＞

首先，利用图1来说明本发明的预浸料坯的制造方法概略。图1是示出本发明的一个实施方式涉及的预浸料坯的制造方法及装置的示意性截面图。涂布装置100中具备：作为行进机构的输送辊14、15，其使增强纤维片材1b沿水平方向或倾斜方向行进；和涂布部20，该涂布部20设置在输送辊14、15之间，贮留有基体树脂2。基体树脂可以为自身具有流动性的材料，或者也可以是通过含有溶剂、增塑剂等而获得流动性的材料。另外，在涂布装置100的前后能够具备：将增强纤维1a解绕的多个经轴架11；将解绕的增强纤维1a单向排列而得到增强纤维片材1b(图1中沿纸面向内方向排列)的排列装置13；和预浸料坯1d的卷取装置17，另外，虽然未图示，但涂布装置100中具备基体树脂的量的监测机构、基体树脂的供给装置(其他例中也相同)。进而，还具备供给脱模片材3的供给装置16a及供给树脂膜4的供给装置16b。

＜增强纤维片材＞

此处，作为增强纤维，可例示碳纤维、玻璃纤维、金属纤维、金属氧化物纤维、金属氮化物纤维、有机纤维(芳族聚酰胺纤维、聚苯并噁唑纤维、聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维等)等，从FRP的力学特性、轻量性的观点考虑，优选使用碳纤维。

作为增强纤维片材，可举出多根增强纤维沿单向排列在面上而成的单向材料(UD基材)、使增强纤维以多轴排列或者无规配置而制成片材的增强纤维织物。

形成UD基材的方法没有特别限制，可使用已知的方法来形成。从工序高效化、排列均匀化的观点考虑，优选使单纤维预先排列而形成增强纤维束，使该增强纤维束进一步排列而形成增强纤维片材。例如在碳纤维的情况下，作为带状增强纤维束的“丝束(tow)”被卷绕在线轴上，使从该线轴中引出的带状增强纤维束排列从而能够得到增强纤维片材。另外，优选具有下述增强纤维排列机构，其用于使从架设在经轴架上的线轴中引出的增强纤维束整齐地排列，并且消除增强纤维片材中增强纤维束的不期望的重叠、折叠、消除增强纤维束间的间隙。作为增强纤维排列机构，可使用已知的辊、梳型排列装置等。另外，从减小增强纤维间的间隙的观点考虑，将预先排列好的增强纤维片材多片层叠也是有用的。需要说明的是，在将增强纤维引出时，优选对经轴架赋予张力控制机构。作为张力控制机构，可使用已知的张力控制机构，可举出制动机构等。另外，通过导纱器的调节等也能控制张力。

另一方面，作为增强纤维织物的具体例，除机织物、针织物等以外，还可举出将增强纤维以2维的方式多轴配置而成的织物，无纺布、垫、纸等使增强纤维无规取向而得的织物。这种情况下，增强纤维能够利用粘合剂的赋予、交织、熔合、熔接等方法而制成片状。作为机织物，除了平纹、斜纹、缎纹等基本织造结构以外，能够使用非卷曲机织物、斜路纹结构、沙罗组织、多轴机织物、多层机织物等。对于斜路纹结构与UD基材组合而成的机织物而言，不仅能够利用UD结构对基体树脂的赋予(有时也称为涂布)工序、含浸工序中的拉伸过程中的机织物的变形进行抑制，而且还兼具斜路纹结构带来的准各向同性，为优选的方式。另外，在多层机织物的情况下，具有能够分别对机织物上表面/下表面、或机织物内部的结构/特性进行设计的优点。在针织物的情况下，若考虑涂布/含浸工序中的形状稳定性，则优选为经编，也能够使用作为筒状针织物的编带。

其中，在优先考虑FRP的力学特性的情况下，优选使用UD基材，UD基材能够通过使增强纤维沿单向排列成片状的已知的方法来制作。

＜增强纤维片材的平滑化＞

本发明中，通过提高增强纤维片材的表面平滑性，能够提高涂布部中的基体树脂的赋予量的均匀性。因此，优选对增强纤维片材进行平滑化处理后，将其导至储液部。平滑化处理法没有特别限制，可例示利用对置辊等进行物理挤压的方法、利用空气流使增强纤维移动的方法等。进行物理挤压的方法简便且不易使增强纤维的排列紊乱，因而优选。更具体而言，可使用轧光加工等。利用空气流的方法不仅不易产生摩擦，还具有拓宽增强纤维片材的效果，从而优选。

＜增强纤维片材的拓宽＞

另外，本发明中，从能够高效地制造薄的预浸料坯的观点考虑，还优选对增强纤维片材进行拓宽处理后，将其导至储液部。拓宽处理方法没有特别限制，可例示赋予机械振动的方法、利用空气流拓宽增强纤维束的方法等。作为赋予机械振动的方法，例如有日本特开2015-22799号公报所记载的那样使增强纤维片材与振动的辊接触的方法。作为振动方向，将增强纤维片材的行进方向设为X轴时，优选赋予Y轴方向(水平方向)、Z轴方向(垂直方向)的振动，还优选将水平方向振动辊与垂直方向振动辊组合使用。另外，若振动辊表面预先设置有多个突起，则能够抑制辊对增强纤维的摩擦，从而优选。作为利用空气流的方法，例如可使用SEN-I GAKKAISHI,vol.64,P-262-267(2008).所记载的方法。

＜增强纤维片材的预热＞

另外，本发明中，若对增强纤维片材进行加热后将其导至储液部，则能够抑制基体树脂的温度降低、提高基体树脂的粘度均匀性，因而优选。增强纤维片材优选加热至基体树脂温度附近，作为用于进行该加热的加热手段，可使用空气加热、红外线加热、远红外线加热、激光加热、接触加热、热介质加热(蒸汽等)等多种手段。其中，优选红外线加热，这是由于其装置简便，并且能够直接对增强纤维片材片进行加热，因而即使行进速度快也能够高效地加热至所期望的温度。

＜基体树脂＞

本发明中使用的基体树脂可以以包含后述的各种树脂、粒子、固化剂、进而包含各种添加剂的树脂组合物的形式来使用。通过本发明得到的预浸料坯成为基体树脂含浸于增强纤维片材的状态，能够直接以片状预浸料坯的形式进行层叠、成型而得到由FRP形成的构件。含浸度可以通过在进行涂布部的设计、基体树脂的赋予之后的追加含浸来控制。作为基体树脂，可以根据用途适当选择，通常使用热塑性树脂、热固性树脂。基体树脂可以是加热熔融的熔融树脂，也可以是室温下的基体树脂。另外，也可以是使用溶剂制成溶液、清漆后的基体树脂。

作为基体树脂，可使用热塑性树脂、热固性树脂、光固化性树脂等FRP中通常使用的基体树脂。另外，这些基体树脂在室温下若为液体则可以直接使用，在室温下若为固体、粘稠液体，则可以加热而低粘度化、或者熔融而制成熔液来使用，也可以溶解于溶剂中制成溶液、清漆来使用。

作为热塑性树脂，可使用在主链中具有选自碳-碳键、酰胺键、酰亚胺键、酯键、醚键、碳酸酯键、氨基甲酸酯键、脲键、硫醚键、砜键、咪唑键、羰基键中的键的聚合物。具体而言，可例示聚丙烯酸酯、聚烯烃、聚酰胺(PA)、芳族聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚芳基醚酮(PAEK)、聚酰胺酰亚胺(PAI)等。在航空器用途等要求耐热性的领域中，优选PPS、PES、PI、PEI、PSU、PEEK、PEKK、PEAK等。另一方面，在工业用途、汽车用途等中，为了提高成型效率，优选聚丙烯(PP)等聚烯烃及/或PA、聚酯、PPS等。这些热塑性树脂可以为聚合物，为了实现低粘度、低温涂布，也可以使用低聚物、单体。当然，这些热塑性树脂也可以根据目的进行共聚，也可以将各种热塑性树脂混合而以聚合物混合物、聚合物合金的形式使用。

作为热固性树脂，可举出环氧树脂、马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、具有乙炔末端的树脂、具有乙烯基末端的树脂、具有烯丙基末端的树脂、具有纳迪克酸末端的树脂、具有氰酸酯末端的树脂。这些热固性树脂通常可以与固化剂、固化催化剂组合使用。另外，也可以适当将这些热固性树脂混合使用。

作为适合于本发明的热固性树脂，出于耐热性、耐化学品性、力学特性优异的原因，优选使用环氧树脂。特别优选以胺类、苯酚类、具有碳-碳双键的化合物为前体的环氧树脂。具体而言，作为以胺类为前体的环氧树脂，可举出四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、三缩水甘油基对氨基苯酚、三缩水甘油基间氨基苯酚、三缩水甘油基氨基甲酚的各种异构体，作为以苯酚类为前体的环氧树脂，可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚Novalac型环氧树脂、甲酚Novalac型环氧树脂，作为以具有碳-碳双键的化合物为前体的环氧树脂，可举出脂环式环氧树脂等，但不限于此。另外，也可以使用将这些环氧树脂溴化而得到的溴化环氧树脂。以四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷所代表的芳香族胺为前体的环氧树脂耐热性良好、与增强纤维的粘接性良好，因而最适合于本发明。

热固性树脂优选与固化剂组合来使用。例如在环氧树脂的情况下，固化剂只要是具有能与环氧基反应的活性基团的化合物就可以使用。优选具有氨基、酸酐基、叠氮基的化合物是适合的。具体而言，双氰胺、二氨基二苯砜的各种异构体、氨基苯甲酸酯类是适合的。具体地来说明，对于双氰胺而言，由于预浸料坯的保存性优异而优选使用。另外，二氨基二苯砜的各种异构体能提供耐热性良好的固化物，因而最适合于本发明。作为氨基苯甲酸酯类，优选使用三亚甲基二醇二对氨基苯甲酸酯、新戊二醇二对氨基苯甲酸酯，与二氨基二苯砜相比，虽然耐热性较差，但拉伸强度优异，因而可以根据用途选择使用。另外，当然也可以根据需要使用固化催化剂。另外，从提高基体树脂的适用期的意义上考虑，也可以合用能与固化剂、固化催化剂形成络合物的络合剂。

另外，本发明中，还优选在热固性树脂中混合热塑性树脂来使用。与单独使用热固性树脂的情况相比，热固性树脂与热塑性树脂的混合物能提供良好的结果。这是因为，热固性树脂通常具有较脆的缺点，但能够利用高压釜进行低压成型；与之相对，热塑性树脂通常具有强韧的优点，但难以利用高压釜进行低压成型，两者显示出二律背反的特性，因此通过将这些树脂混合使用，能够取得物性与成型性的平衡。混合使用的情况下，从使预浸料坯固化而成的FRP的力学特性的观点考虑，优选含有多于50质量％的热固性树脂。

＜聚合物粒子＞

另外，本发明中，基体树脂、树脂膜中可以含有无机粒子、有机粒子。无机粒子的种类可以根据目的进行选择，没有特别限制，例如，为了赋予导电性、导热性、触变性等，可优选使用碳系粒子、氮化硼粒子、二氧化钛粒子、二氧化硅粒子等。有机粒子的种类也只要根据目的进行选择即可，没有特别限制，特别是使用聚合物粒子时，能够提高得到的FRP的韧性、抗冲击性、减振性等，从而优选。此时，若聚合物粒子的玻璃化转变温度(Tg)或熔点(Tm)比基体树脂温度高20℃以上，则容易保持基体树脂中的聚合物粒子的形态，这是优选的。聚合物粒子的Tg可以使用温度调制DSC在以下的条件下进行测定。作为温度调制DSC装置，优选TA Instrments公司制造的Q1000等，在氮气气氛下以高纯度铟校正后能够使用。测定条件可以如下设定：升温速度为2℃/分钟、温度调制条件为周期60秒、振幅1℃。可以从由此得到的总热流中分离可逆成分，将阶梯状信号的中点的温度作为Tg。

另外，Tm可以利用通常的DSC以10℃/分钟的升温速度进行测定，将与熔解对应的峰状信号的峰顶温度作为Tm。

另外，作为聚合物粒子，优选不溶于基体树脂，作为这样的聚合物粒子，例如可参考WO2009/142231小册子的记载等而使用适当的聚合物粒子。更具体而言，可优选使用聚酰胺、聚酰亚胺。最优选聚酰胺，由于其优异的韧性因而能够大幅提高抗冲击性。作为聚酰胺，可优选使用聚酰胺12、聚酰胺11、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺6/12共聚物、日本特开平01-104624号公报的实施例1记载的利用环氧化合物进行了半IPN(高分子互穿网络结构)化的聚酰胺(半IPN聚酰胺)等。作为该热塑性树脂粒子的形状，可以为球状粒子也可以为非球状粒子，另外还可以为多孔质粒子，球状粒子不会使树脂的流动特性降低，因此在本发明的制造方法中特别优选。另外，若为球状，则不存在应力集中的起点、能提供高抗冲击性，从这点考虑也是优选的方式。

作为聚酰胺粒子的市售品，可使用SP-500、SP-10、TR-1、TR-2、842P-48、842P-80(以上为东丽株式会社制造)、“Orgasol(注册商标)”1002D、2001UD、2001EXD、2002D、3202D、3501D、3502D、(以上为阿科玛株式会社制造)、“Grilamid(注册商标)”TR90(Emser Werke株式会社制造)、“TROGAMID(注册商标)”CX7323、CX9701、CX9704(Degussa株式会社制造)等。这些聚酰胺粒子可以单独使用也可以将多种合用。

另外，为了使FRP的增强纤维层间树脂层高韧性化，优选预先将聚合物粒子留在增强纤维层间树脂层中。因此，聚合物粒子的数均粒径优选为5～50μm的范围、更优选为7～40μm的范围、进一步优选为10～30μm的范围。通过使数均粒径为5μm以上，粒子不会侵入到增强纤维束中，能够留在所得到的纤维增强复合材料的增强纤维层间树脂层中。通过使数均粒径为50μm以下，能够优化预浸料坯表面的基体树脂层的厚度，进而在所得到的FRP中能够优化纤维质量含有率。

＜基体树脂的粘度＞

作为本发明中使用的基体树脂，优选从工序通过性、稳定性的观点考虑选择最佳粘度。具体而言，使粘度为1～60Pa·s的范围时，能够抑制狭窄部出口处的液体下垂，并且能够提高增强纤维片材的高速行进性、稳定行进性，这是优选的。此处，粘度是指以3.14s^-1的应变速率在储液部中的基体树脂温度下测定的粘度。作为测定装置，可以使用平行圆盘型、锥型等的粘弹性测定装置。基体树脂的粘度更优选为5～30Pa·s。

＜基体树脂的赋予工序＞

以UD基材作为增强纤维片材的例子，参考图1对基体树脂的赋予工序进行说明，图1的例子中的对涂布装置100中的基体树脂2赋予增强纤维片材1b的方法为下述方法：利用排列装置13将从经轴架11解绕的多根增强纤维1a沿单向(纸面向内方向)排列，得到增强纤维片材1b，然后使增强纤维片材1b沿水平方向从涂布部20中通过，在增强纤维片材1b的两面赋予基体树脂2。由此，能够得到1次预浸料坯1c。需要说明的是，1次预浸料坯自身当然也属于本发明中所说的预浸料坯。此处，水平方向在图1中显示为X方向。另外，如后所述，本发明中，增强纤维片材也可以沿倾斜方向通过，另外，也可以将倾斜方向的行进和水平方向的行进进行组合。所谓倾斜方向，是指水平方向与铅直方向的中间方向。更具体而言，所谓水平方向或倾斜方向，可以设为以水平面为0°的-80°～+80°的范围。作为涂布部中的狭窄部中的增强纤维片材的行进方向而设为以水平面为0°的-30°～+30°的范围时，能够适用现有的预浸料坯制造装置，从设备的通用性的观点考虑为优选。涂布部中的狭窄部中的增强纤维片材的行进方向更优选为以水平面为0°的-15°～+15°。另外，后述的图29等中记载了增强纤维片材朝向斜下方导入至涂布部，另外，在涂布部内行进于换向构件间时，也沿着上下斜向进行，但在截面积连续减小的部分、狭窄部中，增强纤维片材的行进方向为水平方向。另外，如图1所示，若对涂布部20水平导入增强纤维片材1b时，则增强纤维片材1b的行进路径直线化，不易发生因增强纤维片材1b的厚度所引起的增强纤维片材1b的紊乱，是优选的。此时，优选在增强纤维片材1b向涂布部20的导入部中，具有使基体树脂2不漏出的密封机构。

涂布部20具备隔开规定间隙D而相对的出口侧构件29，并且在增强纤维片材1b导入侧具备壁面构件21a、21b，在出口侧具备出口侧构件29。上表面构件24、下表面构件25之间形成有储液部22和狭窄部23，该狭窄部23位于储液部22的出口侧，且为截面积比储液部22的截面积最大处小的狭缝状的狭窄部。

涂布部20中，导入到储液部22的增强纤维片材1b伴随其周围的基体树脂2在水平方向上行进。此时，储液部22中，截面积朝向增强纤维片材1b的行进方向连续减小的部分22b中，所伴随的基体树脂2逐渐被压缩，基体树脂2的压力随着朝向储液部22的出口而增大。储液部22的出口附近的压力增大时，上述伴随的液流变得难以以更大的程度向出口方向流动，并且沿上表面构件24、下表面构件25流动，然后被上表面构件24、下表面构件25阻挡，变成沿着与增强纤维片材1b的进行方向相反的方向流动。结果，储液部22内形成沿着增强纤维片材1b的平面和上表面构件24、下表面构件25壁面的循环流T。由此，即使假设片状增强纤维1b将绒毛带入储液部22，绒毛也沿着循环流T而运动，不能靠近液压高的储液部22出口附近、狭窄部23。使增强纤维片材1b高速进行的情况下，上述液压进一步增大，因此防止绒毛靠近出口附近、狭窄部23的效果变得更高。其结果，能够更高速地对增强纤维片材1b赋予基体树脂2，大幅提高生产率。

另外，由于上述增大的液压而具有变得易于使基体树脂2含浸到增强纤维片材1b的内部的效果。这是基于下述性质(达西定律)：基体树脂含浸到增强纤维束这样的多孔质体中时，其含浸度因基体树脂的压力而增大。关于这一点，在使增强纤维片材1b更高速地行进的情况下，液压进一步增大，因此能够进一步提高含浸效果。需要说明的是，基体树脂2通过与残留在增强纤维片材1b的内部的气泡进行气/液置换而进行含浸，气泡由于上述循环流T和浮力而聚集在截面积没有减小的部分22a与截面积连续减小的部分22b的边界附近。因此，优选在其附近设置用于从基体树脂2对气泡进行脱气的脱气机构26。更具体而言，脱气机构的设置位置优选设为距截面积没有减小的部分22a与截面积连续减小的部分22b的边界位置为5cm以下的范围。需要说明的是，专利文献3中，含浸是利用多个固定导杆来进行、认为在大范围内产生气泡，但并不一定是在该附近设置脱气机构，存在气泡除去不充分的可能性。

进而，由于上述增大的液压，增强纤维片材1b自动对准至间隙D的中央，增强纤维片材1b不会直接与储液部22、狭窄部23的壁面摩擦，还具有抑制此处的绒毛产生的效果。这是因为，在增强纤维片材1b因干扰等而接近间隙D的某一侧的情况下，在所接近的那侧，基体树脂2被挤入更狭窄的间隙而被压缩，因此在接近的那侧液压进一步增大，从而将增强纤维片材1b挤回间隙D的中央。

狭窄部23设计为截面积比储液部22的截面积的最大处小。由图1可以理解，主要通过使增强纤维片材1b所形成的近似平面的垂线方向的长度小、即构件间的间隔窄而使截面积减小。这是为了如上所述通过在狭窄部23提高液压，得到含浸、自动对准效果。另外，从增强纤维片材1b的行进性、基体树脂2的流动控制的观点考虑，优选使狭窄部23的入口处的截面形状和与其连接的储液部22的面的截面形状一致，但也可以根据需要使狭窄部23稍大。

此处，在图1的涂布部20内，增强纤维片材1b完全沿着水平方向行进，但不限于此，只要在能够得到上述绒毛回收、气泡的排出效果、增强纤维片材1b能够稳定地连续行进的范围内，也可以在涂布部20内沿着倾斜方向行进。另外，也可以使涂布部20倾斜。

另外，向增强纤维片材1b赋予的基体树脂2的总量可以通过狭窄部23的间隙D来控制，例如，在想要使向增强纤维片材1b赋予的基体树脂2的总量多(想要增大单位面积重量)的情况下，只要按照扩大间隙D的方式进行调整即可。

图1中示出了将1片增强纤维片材沿水平方向导入涂布部的情况，但增强纤维片材向涂布部的导入不限于此，根据需要增强纤维片材可以为多片，导入方向也可以为倾斜方向。使用图2～4对其进行描述。

图2中，1片增强纤维片材1b从上斜向下行进，从开口部30导入至涂布部20。然后，增强纤维片材1b通过换向构件31将行进方向变为水平方向，从狭窄部23引出。关于将增强纤维片材从涂布部上部沿斜下方导入，由于能够以简单的方法使涂布部中充满的基体树脂不泄露而优选。具体而言，若在涂布部上部设置开口部30，则不需要特别的密封机构，能够简化装置。当然，也可以根据各种需要(使储液部充满非活性气体等)而在开口部具备密封机构。另外，换向构件31优选为至少与增强纤维1b接触的表面由曲面构成。另外，从防止增强纤维片材1b的卷缠的观点考虑，优选换向构件31被固定。由此，换向构件31优选为具有曲面的固定杆，其截面形状可例示圆形、椭圆形、鞍形等。另外，换向构件31与增强纤维片材1b接触的部分可以混合存在曲面和平面，与增强纤维片材1b的接触开始部和结束部为曲面时，能够抑制绒毛的产生，是优选的。进而，特别是在提高行进速度的情况下，从抑制增强纤维片材1b与换向构件31的摩擦的观点考虑，也可以设为可旋转的辊。

另外，为了将增强纤维片材1b压向换向构件31，有时也通过增强纤维片材1b内的气体与基体树脂2的置换进行含浸。特别是如图4所示，通过以具有角度的方式压向多个换向构件31，能够更有效地进行含浸。

另外，从不阻碍循环流T的流动的观点考虑，换向构件31的设置位置优选为距截面积没有减小的部分22a与截面积连续减小的部分22b的边界位置为1cm以上、且为截面积没有减少的部分22a侧。

图3中，2片增强纤维片材1b从上斜向下行进，从开口部30导入至涂布部20。然后，2片增强纤维片材1b分别利用换向构件31将行进方向变为水平方向，层叠2片后，从狭窄部23被引出。此时，2片增强纤维片材1b之间含有基体树脂2并进行了层叠，因此在截面积连续减小的部分22b、狭窄部23中，变得更容易进行含浸，是优选的。

另外，如上所述，截面积连续减小的部分22b中，夹着基体树脂2而被层叠的增强纤维片材1b越向出口侧行进则液压变得越高，因此基体树脂2的含浸进行，并且多余的基体树脂2从增强纤维片材1b层叠体中被挤出，能够抑制其厚度方向的过度鼓起。由此，能够将增强纤维片材1b层叠体在不会在厚度方向上堵塞的情况下从狭窄部23引出。该效果在高速行进时特别显著。为此，在截面积连续减小的部分22b中逐渐增加液压是重要的。更具体而言，从对增强纤维片材1b层叠体的厚度方向的过度鼓起进行抑制的观点考虑，优选截面积连续减小的部分22b的长度H为10mm以上，更优选为30mm以上。假设不存在截面积连续减小的部分22b，在此情况下，内部含有基体树脂2且厚度方向上具有过度鼓起的增强纤维片材1b层叠体被急速导入狭窄部23中，因此无法排出多余的基体树脂2，在比间隙D的间隔厚的情况下容易堵塞。另外，连续减小的部分22b的长度H小于10mm时，在增强纤维片材1b的行进速度十分缓慢的情况下，虽然能够减小增强纤维片材1b层叠体的厚度，但若提高行进速度，则该效果不充分，还是会容易发生堵塞。如上所述，将H设为30mm以上时，能够将行进速度提高至20m/分钟以上。

另外，储液部的长度C(参见图14)能够缩短至增强纤维片材能够行进的范围，具体而言，从减小储液部的容积的观点考虑，优选为400mm以下。更优选为200mm以下。

图4中，2片增强纤维片材1b从上斜向下行进，并从开口部30导入至涂布部20中。然后，在2片增强纤维片材1b分别从多个换向构件31通过的期间，含浸得以进行，最终在层叠2片后，从狭窄部23被引出。此时，用于进行含浸的换向构件31的形状、个数可以根据目的进行各种选择。另外，换向构件31与增强纤维片材1b的接触长度、接触部两端与换向构件31的中心部所成的角度(wrap angle(缠绕角度))也可以根据目的进行选择。

图3、4示出了增强纤维片材1b为2片的例子，当然也可以设为3片以上的任意的片数。

图5是从与图1的X相反的方向观察涂布部20而得的图。涂布部20中设置有用于防止基体树脂2从增强纤维片材1b的排列方向两端漏出的侧壁构件32，且在由出口侧构件29与侧壁构件32所包围的空间中形成有狭窄部23的出口28。此处，出口28形成为狭缝状，截面纵横比(图5的U/D)只要根据想要赋予基体树脂2的增强纤维片材1b的形状进行设定即可。

图6是对从Z方向观察涂布部20时的涂布部内部的结构进行说明的截面图。需要说明的是，图中，方便起见，省略了上表面构件24。

图7是示出了在增强纤维片材1b与侧壁构件32的间隙33中的基体树脂2的流动。增强纤维片材1b与侧壁构件32的间隙33较大时，基体树脂2中沿R方向产生涡流。该涡流R在储液部22中成为在截面积连续减小的部分22b与狭窄部23的边界附近向外侧的流动(Ra)，因此，增强纤维片材为增强纤维束排列而成的片材(片状增强纤维束)的情况下，成为将其撕裂(发生片状增强纤维束的破裂)的方向的流动。因此，增强纤维间的间隔扩大，由此可能在制成预浸料坯时发生增强纤维的排列不均匀。另一方面，在储液部22中，在截面积没有减小的部分22a与截面积连续减小的部分22b的边界附近成为向内侧的流动(Rb)，因此，增强纤维片材1b在宽度方向上被压缩，有时会使其端部折断。在以专利文献2(日本专利第3252278号公报)为代表的、向一体化片状基材(特别是薄膜)的两面赋予基体树脂的装置中，即使产生像这样的在增强纤维片材1b与侧壁构件32的间隙33中的涡流，对品质的影响也较少，因此未注意到该涡流。

然而，在本发明中，进行减小增强纤维片材1b与侧壁构件32的间隙33的宽度控制、对端部的涡流产生进行抑制是重要的。具体而言，将在储液部22中截面积连续减小的部分22b的Y方向的宽度L(即，左右侧壁构件32的间隔L)与在狭窄部23的出口处测定的增强纤维片材1b的宽度W以满足以下(1)式的关系进行构成是重要的。

L≤W+10(mm) (1)。

即，使左右侧壁构件32的间隔(储液部的末端的宽度。其中，左右的侧壁构件的构成储液部的面不平行的情况下，设为储液部的末端的宽度)L与狭窄部的出口处的片状增强纤维束的宽度W满足上述式(1)的关系

由此，端部处的涡流的产生得到抑制，且能够抑制增强纤维片材1b的破裂、端部折断，能够获得增强纤维遍及预浸料坯1b的总宽度(W)均匀排列的、高品质且稳定性高的预浸料坯1d。进而，将该技术应用于预浸料坯的情况下，不仅预浸料坯的品质、质量提高，而且能够提高使用该预浸料坯所得的FRP的力学特性、品质。更优选地，L与W的关系为L≤W+2(mm)时，能够进一步抑制增强纤维片材的破裂、端部折断。

另外，作为L的下限，从提高预浸料坯1d的宽度方向尺寸的均匀性的观点考虑，优选调整为W-5(mm)以上。

需要说明的是，从对由截面积连续减小的部分22b出口侧的高液压引起的涡流R产生进行抑制的观点考虑，该宽度控制优选至少在截面积连续减小的部分22b的出口侧的G的位置(图6)。进而，该宽度控制更优选在截面积连续减小的部分22b的整个区域、更优选在储液部22的整个区域进行，由此，能够几乎完全抑制涡流R的产生，其结果，能够几乎完全抑制增强纤维片材的破裂、端部折断。

另外，从对上述增强纤维片材1b与侧壁构件32的间隙33的涡流进行抑制的观点考虑，上述宽度控制可以仅在储液部22，但若在狭窄部23也同样进行，则从对1次预浸料坯1c的侧面过多赋予基体树脂2的情况进行抑制的观点考虑是优选的。

＜宽度控制机构＞

上述中，示出了侧壁构件32负责宽度控制的情况，而如图8所示，也可以将宽度控制机构34a、34b设置于侧壁构件32之间，由该机构进行宽度控制。由此，利用宽度控制机构能够自由地改变所控制的宽度，从利用一个涂布部能够制造各种宽度的预浸料坯的观点考虑，是优选的。此处，狭窄部23的出口处的增强纤维片材1b的宽度(W)与在该宽度控制机构的出口侧末端处由宽度控制机构所控制的宽度(L2)之间的关系优选设为L2≤W+10(mm)，更优选为L2≤W+2(mm)。另外，作为L2的下限，从提高预浸料坯1d的宽度方向尺寸的均匀性的观点考虑，优选为调整至W-5(mm)以上。

使用宽度控制机构的情况下，将上述(1)式的L视为L2。

宽度控制机构的形状及材质没有特别限制，为板状的衬套时是简便的，是优选的。另外，通过具有比上表面构件24与下表面构件25之间的间隔稍小的宽度(参见图8。在“从X方向观察而得的图”中，是指宽度控制机构34a、34b的上下方向的长度)，能够不妨碍基体树脂2的水平方向的流动，是优选的。另一方面，从宽度控制机构的中间部至出口侧端部形成沿着储液部22的内部形状的形状，能够抑制基体树脂2在储液部的滞留，能够抑制基体树脂2的劣化，因而优选。从该意义上考虑，宽度控制机构34优选插入至狭窄部23。图8中，作为宽度控制机构，示出了板状衬套的例子，而且示出了从衬套的中间起出口侧沿着截面积连续减小的部分22b的锥形、并插入至狭窄部23的例子。图8中示出了L2从截面积没有减小的部分22a与截面积连续减小的部分22b的边界附近起至出口为止为恒定的例子，但也可以在实现宽度控制机构的目的的范围内根据部位变更所控制的宽度。宽度控制机构可以以任意的方法固定于涂布部20，在板状衬套的情况下，通过在增强纤维片材1b的行进方向上在多个部位固定，能够抑制由高液压所致的板状衬套的变形引起的控制宽度的变动。

＜储液部的形状＞

如上文中详细说明的那样，本发明中，通过在储液部22使截面积沿增强纤维片材1b的行进方向连续减小而在增强纤维片材的行进方向上增大液压是很重要的，此处，所谓截面积沿增强纤维片材的行进方向连续减小，只要能够在行进方向上连续地增大液压，则其形状没有特别限制。在储液部的横截面图中，也可以为锥状(直线状)、如喇叭状等那样显示出曲线的形态。另外，截面积减小部可以在储液部全长的范围内连续，只要在能够得到本发明的目的、效果的范围内，也可以在一部分中包含截面积不减少的部分或相反地扩大的部分。对于这些情况，以下在图9～12中举例进行详细说明。需要说明的是，图9～12中示出了出口附近近旁，且增强纤维片材1b的导入部分附近、脱气机构等省略。

图9是图1的涂布部20的详细横截面图。将储液部22的截面积连续减小的部分22b设为锥状的情况下，锥形的张角θ优选较小，具体而言，优选为锐角(90°以下)。θ更优选为30°以下。由此，能够在储液部22的截面积连续减小的部分22b(锥部)提高基体树脂2的压缩效果，容易得到高液压。

图10是与图9不同的实施方式的涂布部20b的详细横截面图。除了截面积连续减小的部分22b的形状设为2段锥状以外，与图9的涂布部20相同。这样，可以由2段以上的多段锥部构成储液部22的截面积连续减小的部分22b。此时，从提高上述压缩效果的观点考虑，优选使最接近狭窄部23的锥部的张角θ为锐角。另外，该情况下，也优选使储液部22的截面积连续减小的部分22b的长度H为10mm以上。进一步优选的截面积连续减小的部分22b的长度H为30mm以上。通过如图10那样使储液部22的截面积连续减小的部分22b为多段的锥部，能够在维持储液部22中所能贮留的基体树脂2的体积的同时，进一步减小最接近狭窄部23的锥部的角度θ。由此，在储液部22的出口侧产生的液压变得更高，能够进一步提高绒毛的排除效果、基体树脂2的含浸效果。

图11是与图9不同的实施方式的涂布部20c的详细横截面图。除了截面积连续减小的部分22b的形状为阶梯状以外，与图9的涂布部20相同。像这样，若在储液部22的最靠近出口侧存在截面积连续减小的部分22b，能够得到作为本发明的目的的液压增大效果，因此在储液部22的其他部分也可以包含截面积断续地减小的部分22c。

图12是与图9不同的实施方式的涂布部20d的详细横截面图。除了截面积连续减小的部分22b的形状为喇叭状(曲线状)以外，与图9的涂布部20相同。在图9的涂布部20中，储液部22的截面积连续减小的部分22b为锥状(直线状)，但不限于此，例如也可以如图12那样为喇叭状(曲线状)。但是，优选截面积连续减小的部分22b与狭窄部23平滑地连接。这是因为，在它们的边界处存在层差时，增强纤维片材1b会挂在层差处，有可能在该部分产生绒毛。另外，在像这样使储液部22的截面积连续减小的部分22b为喇叭状的情况下，优选使储液部22的截面积连续减小的部分22b的最靠近出口侧的假想切线的张角θ为锐角。

需要说明的是，上文中举出截面积平滑地减小的例子进行了说明，但只要不损害本发明的目的，则本发明中储液部的截面积也并非一定要平滑地减小。

图13是与本发明不同的实施方式的涂布部40的详细横截面图。不同于本发明的实施方式，图13的储液部41为下述构成：不包含截面积沿着增强纤维片材的行进方向(X方向)连续减小的部分，截面积在与狭窄部23的边界42处不连续地急剧减小。因此，增强纤维片材1b容易堵塞。

另外，储液部中贮留的基体树脂容易因热等而变质的情况下，从得到的预浸料坯的质量稳定性及涂布的工序稳定性的观点考虑，优选为尽可能地减小储液部的容积。另一方面，若过度减小储液部的容积，则认为相对于赋予量而言，基体树脂向储液部的供给容易变得不足。如果发生这种情况，则储液部中的循环流中产生不均，可能导致增强纤维片材的行进性不良。另外，对涂布部整体进行加热的情况下，上表面构件24与储液部22的液面产生间隙，且基体树脂2的温度变得不均匀，还是可能导致所得预浸料坯的质量稳定性及涂布的工序稳定性变得不良。因此，优选取得储液部容积的减小、与基体树脂向储液部的供给量和赋予量之间的均衡。从该观点考虑，例如如图14所示的涂布部20e那样，优选在减小储液部的容积的同时，在开口部30附近设置基体树脂2的贮留部43。然后通过将该贮留部43的形状设为纵长，基体树脂2的液面44的检测变得容易，也变得易于通过液面管理来对基体树脂2的贮留量进行管理。通过将液面位置反馈给基体树脂供给系统，能够平衡基体树脂向储液部的供给量与赋予量。用于实现这种操作的贮留部43例如可以利用壁面构件21和上表面构件24来形成，但不限于此。从尽量减少基体树脂的贮留量的观点考虑，由图14的上表面构件24的下表面与贮留部43的上表面所定义的距离B优选为100mm以下，若还考虑增强纤维片材1b的行进路径设计的自由度，则优选为50mm以下。

另外，也优选在涂布部内附加除去增强纤维片材的绒毛的机构。进而，还优选附加多余基体树脂的排出机构。

＜树脂膜、脱模片材赋予工序＞

本发明中，还可以对从上述基体树脂的赋予工序引出的1次预浸料坯1c进一步赋予树脂膜、脱模片材。图1的例子示出了一面上赋予树脂膜4，另一面上赋予脱模片材3的情况。该例子中，可以从供给装置16b供给树脂膜4，从供给装置16a供给脱模片材3，在输送辊15上层叠于1次预浸料坯1c。图1的例子中，示出了将树脂膜4和脱模片材3各层叠1片的例子，但根据目的，也可以为仅层叠树脂膜4或者仅层叠脱模片材3的方式，或者可以为两面上层叠树脂膜的方式，或者也可以为两面上层叠脱模片材的方式。进而，可以为层叠树脂膜和脱模片材的方式。构成树脂膜的树脂的种类可以根据目的适当选择，也可以由多种树脂的混合物构成。另外，在使用2片树脂膜的情况下，可以为相同的树脂膜，也可以为不同种类的树脂膜。另外，使用2片脱模片材的情况下，可以为相同类型的脱模片材，也可以为不同类型的脱模片材。

另一方面，另外，作为脱模片材，可以供给由具有脱模作用的高分子形成的片材、基材上设置脱模层的片材，例如上述树脂膜上层叠脱模层而成的片材。当然，对于以上说明而言，并不限于图1的方式，在其他图中的方式中也是同样。

本发明中，树脂膜中使用的树脂没有特别限制，可以根据目的适当选择。制成树脂膜的树脂可以为单独的树脂，也可以为不同种聚合物的混合物，或者为各种成分的混合物即树脂组合物。此处，所使用的树脂膜中可包含上述粒子。若在上述涂布工序中使用包含粒子的基体树脂，则粘度容易提高，在增强纤维片材的高速行进时，有时涂布均匀性会恶化。因此，若将粒子在树脂膜赋予工序中进行赋予，则涂布工序中的增强纤维片材的高速行进稳定性提高，是优选的。此时，作为含有粒子的树脂膜，可以为由基体树脂制成的树脂膜。通过这样操作，能够在将粒子与上述涂布工序分开赋予的同时赋予基体树脂，因此是高效的。此时，作为含有粒子的基体树脂的基体树脂，可以与上述涂布工序中使用的基体树脂成分相同，也可以不同。可考虑上述涂布工序中的高速行进稳定性、上述涂布部中的贮留中的适用期来对上述涂布工序中使用的基体树脂、和制成树脂膜的基体树脂的成分进行调整。

另外，也可以从基体树脂中取出某种树脂成分，将其制成树脂膜。例如，对于FRP而言，以热固性树脂作为主体的基体树脂中混合热塑性树脂从而能够提高树脂的韧性，但有时该热塑性树脂使基体树脂粘度增加。这样的情况下，通过将该热塑性树脂作为树脂膜赋予给1次预浸料坯，而不用作上述涂布工序中赋予的基体树脂的成分，能够提高涂布稳定性。作为这样的热塑性树脂，多使用PES、PEI、PI等。另外，这样的热塑性树脂膜有时能够作为自支撑膜(其不需要支撑体)，从能够省略支撑体的观点考虑，是有用的。

作为用于得到树脂膜的方法，没有特别限制，可采用已知的方法，例如，采用辊涂机、逗号涂布机、刮涂机、模涂机、喷涂机等各种已知的涂布机能够形成膜。另外，可以根据需要在脱模片材等支撑体上涂布树脂而形成膜。

＜行进机构＞

作为用于输送增强纤维片材、本发明的预浸料坯的行进机构，可优选使用已知的辊。本发明中，增强纤维片材沿水平方向或倾斜方向输送，因此优选夹着涂布部在前后配置辊。

另外，本发明中，为了抑制增强纤维的排列紊乱、起毛，优选增强纤维片材的行进路径尽量为直线状。另外，预浸料坯制成片状一体物(作为与脱模片材的层叠体)的情况较多，但在其输送过程中，若具有弯曲部，则有时会由于内层与外层的周长差而产生褶皱，因此优选片状一体物的行进路径也尽量为直线状。从该观点考虑，在片状一体物的行进路径中，优选使用夹持辊。

使用S形辊和夹持辊中的哪一种可以根据制造条件、制造物的特性来适当选择。

＜高张力牵引装置＞

本发明中，优选在涂布部的工序下游配置用于从涂布部将预浸料坯引出的高张力牵引装置。这是因为，在涂布部，增强纤维片材与基体树脂之间产生高摩擦力、剪切应力，因此，为了克服该力而将预浸料坯引出，优选在工序下游产生高牵引张力。作为高张力牵引装置，可使用夹持辊、S形辊等。任一种辊均能够通过提高装置与预浸料坯之间的摩擦力而防止滑动、实现稳定的行进。为此，优选在装置表面配置摩擦系数高的材料，或者提高对预浸料坯的按压压力。从防止滑动的观点考虑，带压机是可靠的，另一方面，S形辊可以容易地通过辊径、接触长度等来控制摩擦力，是优选的。

＜脱模片材供给装置、卷取机＞

在使用本发明的预浸料坯或FRP的制造中，可适当使用脱模片材供给装置、卷取机，作为这样的脱模片材供给装置、卷取机，可使用已知的脱模片材供给装置、卷取机，从片材的稳定行进的观点考虑，均优选具备能够将解绕张力或卷绕张力反馈给解绕速度或卷取速度的机构。

＜追加含浸＞

为了调节至所期望的含浸度，也可以在本发明中进一步组合在涂布后另行使用含浸装置进一步提高含浸度的手段。此处，为了与涂布部中的含浸相区分，将涂布后追加的含浸称为追加含浸，将用于追加含浸的装置称为追加含浸装置。对于作为追加含浸装置使用的装置没有特别限制，可以根据目的从已知的装置中适当选择。例如，可以如日本特开2011-132389号公报、WO2015/060299小册子所记载的那样，利用热板对片状碳纤维束与树脂的层叠体进行预热，使片状碳纤维束上的树脂充分软化后，仍然通过使用利用加热的夹持辊进行加压的装置来进行含浸。用于预热的热板温度、夹持辊表面温度、夹持辊的线压、夹持辊的直径、数量可以按照达到所期望的含浸度的方式来适当选择。另外，也可以使用WO2010/150022小册子所记载的那种使预浸料坯片材以S形行进的“S形盘绕辊”。本发明中，将“S形盘绕辊”简称为“S形辊”。在WO2010/150022小册子的图1中，记载了预浸料坯片材以S形行进的例子，但只要能进行含浸，也可以按照U字型、V型或Λ型的方式对片材与辊的接触长度进行调整。另外，在提高含浸压而提高含浸度的情况下，也可以附加相对的接触辊。进而，也可以如WO2015/076981小册子的图4所记载的那样，通过与“S形盘绕辊”相对地配置传送带而提高含浸效率、实现预浸料坯的制造速度的高速化。另外，也可以如WO2017/068159小册子、日本特开2016-203397号公报等中所记载的那样，在含浸前对预浸料坯赋予超声波，使预浸料坯急速升温，由此提高含浸效率。另外，也可以如日本特开2017-154330号公报所记载的那样，使用利用超声波发生装置使多个“减薄刀刃”发生振动的含浸装置。另外，也可以如日本特开2013-22868号公报所记载的那样，将预浸料坯折叠来进行含浸。

＜简易追加含浸＞

上文中示出了应用现有的追加含浸装置的例子，但在紧挨着涂布部之后，有时1次预浸料坯的温度仍然较高，在这样的情况下，若在离开涂布部后未经过太长时间的阶段即进行追加含浸操作，则能够省略或简化用于将1次预浸料坯再升温的热板等加热装置，还能够大幅实现含浸装置的简化、小型化。将像这样位置紧挨在涂布部之后的含浸装置称为简易追加含浸装置。作为简易追加含浸装置，可使用加热夹持辊、加热S形辊，与通常的含浸装置相比，能够减小辊径、设定压力、1次预浸料坯与辊的接触长度，不仅能够使装置小型化，还能够减少耗电等，是优选的。

另外，在1次预浸料坯进入简易追加含浸装置之前，若对1次预浸料坯赋予脱模片材，则1次预浸料坯的行进性提高，是优选的。

图17中，示出了具备简易追加含浸装置的预浸料坯制造工序的一例。在紧挨涂布部430之后具备简易追加含浸装置453。此处，针对简易追加含浸装置453示出夹持辊的例子，但优选夹持辊具备加热机构。另外，夹持辊的级数可以根据目的适当选择，但从简化工序的观点考虑，优选为3级以下(图17中，示出了2级的例子)。另外，从容易控制预浸料坯输送的张力的观点考虑，优选夹持辊具备驱动装置。夹持压力可以根据所期望的含浸度适当调整。

另外，优选对夹持辊表面实施适当的脱模处理，或在1次预浸料坯与夹持辊之间插入脱模片材，以使1次预浸料坯不粘附。在将脱模片材插入1次预浸料坯与夹持辊之间的情况下，可以从涂布部430侧插入，并利用高张力牵引装置444侧的辊将脱模片材从1次预浸料坯拉离。被拉离的脱模片材可以直接卷绕，也可以进行巡回行进以直接再次从涂布部430侧插入。

另外，作为追加含浸装置，除夹持辊以外，还可使用上述的“S形盘绕辊”、固定杆等。

＜预浸料坯＞

本发明所指的预浸料坯是将基体树脂赋予增强纤维片材而得的材料，也是用于制造FRP的二维片状中间基材。在不偏离该含义的范围内，所谓的拉挤材料(pultrusion)在本发明中也包括在预浸料坯中。另外，如后所述，关于预浸料坯的宽度，没有特别限制，可以以宽度较窄的带状进行制造，也可以以至宽度为2m左右的宽幅进行制造。另外，关于预浸料坯的厚度，没有特别限制，通常设为0.05mm～1mm左右。

在由本发明的制造方法得到的预浸料坯中，优选基体树脂的含浸率为10％以上。关于基体树脂的含浸的状态，可以通过撕开所采集的预浸料坯并肉眼观察内部来确认含浸的状态，进一步定量而言，可采用例如剥离法来评价。利用剥离法的基体树脂的含浸率可如下操作进行测定。即，将所采集的预浸料坯用粘接带夹住，并将其剥离，使附着有基体树脂的增强纤维与不附着基体树脂的增强纤维分离。然后，可将相对于所投入的增强纤维片材整体的质量而言的、附着有基体树脂的增强纤维的质量比率作为利用剥离法得到的基体树脂的含浸率。另外，对于含浸度高的预浸料坯，也可以通过利用预浸料坯的毛细管现象的吸水率来评价含浸度。具体而言，可根据日本特表2016-510077号公报中记载的方法，将预浸料坯切割成10cm×10cm，根据将其1边的5mm在水中浸渍5分钟时的质量变化来计算。

＜预浸料坯的宽度＞

对于预浸料坯的宽度没有特别限制，可以是宽度为数十cm～2m左右的宽幅，也可以是宽度为数mm～数十mm的带状，可根据用途来选择宽度。近年来，为了实现预浸料坯的层叠工序的高效化，广泛使用将窄幅预浸料坯、预浸料坯带自动层叠的称为ATL(AutomatedTape Laying，自动铺带)、AFP(Automated Fiber Placement，自动铺丝)的装置，也优选适合于该装置的宽度。ATL中多使用宽度为约7.5cm、约15cm、约30cm左右的窄幅预浸料坯，AFP中多使用约3mm～约25mm左右的预浸料坯带。

对于获得所期望的宽度的预浸料坯的方法没有特别限制，可采用将宽度1m～2m左右的宽幅预浸料坯切分成窄幅的方法。另外，为了简化或省略切分工序，也可以对本发明中使用的涂布部的宽度进行调整使其从最开始就达到所期望的宽度。例如，在制造ATL用的30cm宽度的窄幅预浸料坯的情况下，与之相应地调整涂布部出口的宽度即可。另外，为了高效地对其进行制造，优选使产品宽度为30cm来进行制造，若使该制造装置多个并列，则能够使用同一行进装置/输送装置、各种辊、卷取机制造多个生产线的预浸料坯。

图18中，作为一例，示出了将5个涂布部沿平行方向上连接的例子。此时，可以设置为使5片增强纤维片材416在各自独立的5个涂布部430中通过，得到5片1次预浸料坯471，也可以设置为涂布部430在平行方向上一体化。该情况下，涂布部430中独立设置有5个宽度控制机构、涂布部出口宽度即可。

另外，在预浸料坯带的情况下，也能够通过使带状的增强纤维束以1丝条～4丝条状左右形成增强纤维片材，使其以得到所期望的带宽的方式从宽度进行了调整的涂布部中通过而得到。预浸料坯带的情况下，从控制带彼此的横向的层叠的观点考虑，多数情况下特别要求带宽的精度。因此，优选更严密地管理涂布部出口宽度，该情况下，上述L、L2及W优选满足L≤W+1mm和/或L2≤W+1mm的关系。

＜分切＞

预浸料坯的分切方法也没有特别限制，可使用已知的分切装置。可以先将预浸料坯卷取，然后重新设置于分切装置中进行分切；为了实现高效化，也可以不先将预浸料坯卷取，而从预浸料坯制作工序起连续地配置分切工序。另外，分切工序可以直接将1m以上的宽幅预浸料坯分切成所期望的宽度，也可以先切割、较小地分成30cm左右的窄幅预浸料坯后，再将其分切成所期望的宽度。

需要说明的是，对于上述的窄幅预浸料坯、预浸料坯带，在使多个涂布部并列的情况下，可以各自独立地供给脱模片材，也可以供给1片宽幅脱模片材，在其上层叠多片预浸料坯。可以将这样得到的预浸料坯的宽度方向的端部切掉，供给至ATL、AFP的装置。该情况下，由于切掉的端部的大部分成为脱模片材，因此能够减少附着在分切切割机刀刃上的基体树脂成分(FRP的情况下为树脂成分)，还具有能够延长分切切割机刀刃的清洁周期的优点。

＜本发明的变形方式(variation)和应用方式＞

本发明中，使用多个涂布部，能够进一步实现制造工序的高效化、高功能化。

例如，可以以使多片预浸料坯层叠的方式配置多个涂布部。图19中，作为一例，示出了使用2个涂布部进行预浸料坯的层叠的方式的示例。从第1涂布部431和第2涂布部432引出的2片1次预浸料坯471经过换向辊445，利用其下游的层叠辊447而层叠。此时，若使脱模片材位于1次预浸料坯471与换向辊之间，则能够抑制预浸料坯粘附在辊上，能够使行进稳定化，是优选的。需要说明的是，换向辊也可以由实施了脱模处理的换向导杆等来代替。

通过制成这样的层叠型的预浸料坯，能够实现预浸料坯层叠工序的高效化，例如在制作厚FRP的情况下是有效的。另外，通过将薄预浸料坯多层层叠，可期待提高FRP的韧性、抗冲击性，通过应用本制造方法，能够高效地得到薄的多层层叠预浸料坯。进而，通过将不同种类的预浸料坯容易地层叠，能够容易地得到附加了功能性的异质结合预浸料坯。该情况下，可以改变增强纤维的种类及/或纤度、长丝数、力学物性、纤维表面特性等。另外，基体树脂(预浸料坯的情况下为树脂)也可以使用不同的基体树脂。例如，可以将厚度不同的预浸料坯、力学物性不同的预浸料坯层叠而制成异质结合预浸料坯。另外，通过在第1涂布部赋予力学物性优异的树脂，在第2涂布部赋予粘性优异的树脂，并将它们层叠，能够容易地得到可兼顾力学物性和粘性的预浸料坯。另外，相反也可以在表面配置无粘性的树脂。另外，还可以在第1涂布部赋予无粒子的树脂，在第2涂布部赋予含有粒子的树脂。

作为另一方式，如图18中所示例并如前文所述的那样，可以使涂布部相对于增强纤维片材的行进方向多个并列，即，使多个涂布部在增强纤维片材的宽度方向上并列。由此，能够使窄幅、带状的预浸料坯的制造高效化。另外，若根据各涂布部来变更增强纤维、基体树脂，还能够得到在宽度方向上性质不同的预浸料坯。

另外，作为另一方式，可以使多个涂布部相对于增强纤维片材的行进方向串联配置。通过这种串联型配置，能够在1次预浸料坯的厚度方向上改变基体树脂种类。另外，即使是同种基体树脂，通过根据涂布部来改变涂布条件，从而也能够提高行进稳定性、高速行进性。例如，通过在第1涂布部赋予力学物性优异的树脂，在第2涂布部赋予粘性优异的树脂，并将他们层叠，能够容易地获得能同时实现力学物性和粘性的预浸料坯。另外，相反地，也可以在表面配置无粘性的树脂。另外，也可以在第1涂布部赋予无粒子的树脂，在第2涂布部赋予含有粒子的树脂。

如上所述，示出了若干配置有多个涂布部的方式，但涂布部的个数没有特别限制，可以根据目的以各种方式应用。另外，当然也可以将这些配置复合。进而，还可以将涂布部的各种尺寸/形状、涂布条件(温度等)组合使用。

如上所述，本发明的制造方法不仅能够实现制造高效化/稳定化，而且能够实现产品的高性能化/功能化，为扩展性优异的制造方法。

＜基体树脂供给机构＞

在本发明中，在涂布部内贮留有基体树脂，但由于涂布的进行，优选适当补充基体树脂。对于将基体树脂供给至涂布部的机构没有特别限制，可使用已知的装置。将基体树脂连续地供给至涂布部时，不会扰乱涂布部的上部液面，能够使增强纤维片材的行进稳定化，是优选的。例如，可以从贮留基体树脂的槽中以自重为驱动力进行供给、或者使用泵等连续地进行供给。作为泵，可根据基体树脂的性质适当使用齿轮泵、管式泵、压力泵等。另外，在基体树脂于室温下为固体的情况下，优选在贮留层上部预先具备熔化器。另外，也可以使用连续挤出机等。另外，关于基体树脂供给量，优选具备能够根据涂布量连续进行供给的机构，以使基体树脂的涂布部上部的液面尽量恒定。为此，可以考虑例如如上所述对液面高度、涂布部重量等进行监测并将其反馈给供给装置的机构。

＜在线监测＞

另外，为了监测涂布量，优选具备能够对涂布量进行在线监测的机构。对于在线监测方法，也没有特别限制，可使用已知的在线监测方法。例如，作为测量厚度的装置，可使用例如β射线仪等。该情况下，可以测量增强纤维片材厚度和预浸料坯厚度，对其差值进行分析，由此估算涂布量。在线监测到的涂布量能够立即反馈给涂布部，并用于涂布部的温度、狭窄部23的间隙D(参见图1)的调整。涂布量监测当然也可以作为缺陷监测来使用。作为厚度测量位置，例如就图15中而言，可以在导入涂布部430之前测量增强纤维片材416的厚度，在涂布部430与高张力牵引装置444之间测量预浸料坯的厚度。另外，还优选进行使用红外线、近红外线、相机(图像分析)等的在线缺陷监测。

本发明的涂布装置具有涂布机构和使增强纤维单向排列而成的增强纤维片材沿铅直方向向下行进的行进机构。上述涂布机构能够将基体树脂贮留在其内部，并且具备相互连通的储液部和狭窄部，上述储液部具有截面积沿增强纤维片材的行进方向连续减小的部分，上述狭窄部具有狭缝状的截面，并且截面积比储液部上表面小。

下面，具体举出使用该涂布装置的预浸料坯的制造例对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，以下为示例，本发明并不解释为局限于以下说明的方式。

图15是使用本发明的预浸料坯的制造工序/装置的例子的示意图。多个增强纤维线轴412被架设在经轴架411上，经过换向导杆413而被引出。此时，通过配置于经轴架上的制动机构，能够以一定张力将增强纤维414引出。所引出的多根增强纤维414通过增强纤维排列装置415而被整齐地排列，形成增强纤维片材416。需要说明的是，图15中只画了3丝条增强纤维，但实际上可以为1丝条～数百丝条，可以按照达到所期望的预浸料坯宽度、纤维单位面积重量的方式进行调整。然后，经过拓宽装置417、平滑化装置418，经过输送辊419，导至增强纤维片材预热装置420、涂布部430。增强纤维片材预热装置420可用于使涂布部中的基体树脂温度与增强纤维片材的温度尽量一致，但也可以省略。图15中，增强纤维片材416从增强纤维排列装置415至输送辊419为止在装置间以直线状输送。需要说明的是，拓宽装置417、平滑化装置418可以根据目的适当跳过，也可以不配置装置。另外，增强纤维排列装置415、拓宽装置417、平滑化装置418的排列顺序也可以根据目的而适当变更。增强纤维片材416从输送辊419斜向下行进，经过涂布部430，到达高张力牵引装置444。涂布部430可以在实现本发明的目的的范围内采用任意的涂布部形状。例如可举出图9～图12、图14、图27、图29、图32那样的形状。另外，根据需要，也可以如图8那样具备宽度控制机构。图15中，将从供给装置442、443解绕的脱模片材、树脂膜446在高张力牵引装置444上层叠于1次预浸料坯471。此处，树脂膜、脱模片材可以单独使用，也可以为树脂膜与脱模片材的层叠体。此时，优选使树脂面与预浸料坯表面紧贴。关于脱模片材，可使用脱模纸、脱模膜等。图15中，画了夹持辊作为高张力牵引装置444。然后，片状一体物经过具备热板451和加热夹持辊452的追加含浸装置450，用冷却装置461进行冷却后，由牵引装置462牵引，并在将上侧的脱模片材446剥离后，由卷取机464卷绕，得到成为产品的由预浸料坯/脱模片材形成的片状一体物472。由于片状一体物从高张力牵引装置444至卷取机464以基本直线状输送，因此能够抑制褶皱的产生。需要说明的是，图15中省略了对基体树脂供给装置、在线检测装置的描画。

图16是使用了本发明的预浸料坯的制造工序/装置的另一例的示意图。图16中，描绘了使用2辊-2组(合计4个)的“S形盘绕辊”型的加热S形辊455作为追加含浸装置的例子，但辊数当然可以根据目的而增减。另外，图16中还描绘了用于提高含浸效果的接触辊456，但当然也可以根据目的而省略。

图17是使用了本发明的预浸料坯的制造工序/装置的另一例的示意图。此处，示出了使用简易追加含浸装置的例子。图17中，简易追加含浸装置453设置在紧挨涂布部430之后，因此，预浸料坯471在高温状态下被导至简易追加含浸装置453，因此能够使含浸装置简化、小型化。图17中，作为一例，描绘了加热夹持辊454，但根据目的当然也可以为小型的加热S形辊。使用简易追加含浸装置时，还具有能够使预浸料坯制造装置整体非常紧凑的优点。特别是树脂膜446为含有粒子的树脂膜的情况下，若提高1次预浸料坯的含浸度，则能够在下一步工序中将树脂膜中的粒子配置于预浸料坯表层，是优选的。

下面，对本发明的实施方式的例子进行说明，其中，通过模拟，对储液部中截面积断续地减小的部分的作用进行了验证。

模拟的实施中，使用SIMENS公司制造的STAR-CCM+作为软件，求解Navier-Stokes方程，对截面积断续地减小的部分中的液流、液压进行数值分析。更具体而言，将截面积断续地减小的部分建模为流体部分，并以二维流动(即流体(基体树脂)仅在X-Z平面流动，在Y方向上不流动)为前提。此时，液体的粘度设为10Pa·s，密度设为1000kg/m³，增强纤维片材的行进速度设为20m/分钟。θ＝30°、H＝50mm时的分析结果示于图20、图21。需要说明的是，该分析是以相对于增强纤维片材为面对称作为前提的，因此仅图示了上半部分。

如图20所示可知，储液部中截面积断续地减小的部分中，液压随着朝向出口的方向变高，并且最大液压高达0.782MPa。另外，如图21所示可知，增强纤维片材的伴随流在高液压部分被反弹，形成循环流。另外，图22、23中示出了锥形长度(即H)为1mm的例子，虽然最大液压为0.640MPa，低于H＝50mm的情况，但计算结果仍为较高的液压(图22)。由此，在图23中示出了在狭窄部附近形成了向与增强纤维片材的行进方向相反的方向的流动的状态。

另一方面，图24、25中示出了H＝0mm(即，储液部中没有截面积断续地减小的部分)的情况下的计算结果。此时，最大液压为0.166MPa，相比于H＝1mm的情况，计算结果为相当低的液压(约1/4)。另外，这表明低液压与窄部附近无锥状这一情况相互叠加，使在狭窄部附近处沿出口侧构件的方向的流动变大，朝向与增强纤维片材的行进方向相反的方向的流动的形成变弱(图25)。

为了更详细地对由锥形长度H引起的循环流的形成进行考察，对H改变时的流速用灰色标度赋予颜色比较性地示于图26中。流速图显示颜色深者流速大。首先，观察显示液体的流动方向的图时，即使H＝0也可以观察到形成了循环流，但对流速图观察可知。相比于H＝1mm的情况，H＝0mm时，先从狭窄部向外侧、然后向着与增强纤维片材的行进方向相反的方向的液流的流速变慢(图中为更淡的颜色)。由此可认为，H＝0mm时，循环流的形成相当弱，无法得到本发明的效果。然后，相比于H＝1mm的情况，H＝50mm时，不仅在狭窄部附近，而且在远离狭窄部的地方，与增强纤维片材行进方向相反的方向的流动的流速较大(颜色深)、循环流的形成较强、更高地发挥了本发明的效果。进而，在H＝0mm、H＝1mm时可知，从狭窄部向外侧方向的角落(图中为右上角)处液流变得非常小，因此形成了滞留部。若存在这样的滞留部，则容易发生作为液体的基体树脂的劣化，特别是使用热固性树脂的情况下，该部分处发生固化，存在固化物被液体输送并作为异物干扰工序、使得到的预浸料坯的质量下降的情况。但是，可知，如H＝50mm这样截面积断续地减小的部分较长时，不易产生这样的液体的滞留部，对于工序稳定化、预浸料坯的质量提高有利。

如上所示，示出了具有截面积断续地减小的部分的效果，及H的值较大的情况下液压变高，并且循环流也变大，可知H的值较大的情况下，更能够提高本发明的效果。

以下，就通过本发明的预浸料坯的制造方法得到预浸料坯的例子进行说明。但是，本发明并不解释为局限于所述例子。

＜例1：热固性宽幅预浸料坯(1)＞

作为涂布部，可使用图27的形态的涂布部20f类型的涂布部，作为预浸料坯制造装置，可使用从图15记载的构成的装置(树脂供给部的描画省略)中除去拓宽装置、平滑化装置、追加含浸装置后的装置。

涂布部的侧壁构件可由丙烯酸树脂制作，并设为能够观察到内部状态的方式。另外，储液部中的增强纤维片材的行进方向为水平方向，储液部为2段锥状，可将第1段锥部的张角设为15～20°，锥形长度(即H)设为10～70mm，第2段锥部的张角可设为5～10°。另外，作为宽度控制机构，具备与图8记载的那样的涂布部内部形状相匹配的板状衬套，并且可设为能够自由变更该板状衬套的设置位置，从而能够适当调整L2。L2设为300mm的情况下，可使狭窄部的宽度U成为300mm。狭窄部的间隙D设为0.18mm左右，且可根据所期望的单位面积重量进行调整。上述情况下，出口狭缝的纵横比成为1500。另外，可以在狭窄部出口面，将比衬套靠外侧封闭后使用，以防止基体树脂从狭窄部出口漏出。另外，由储液部的上表面与贮留部的上表面所定义的距离B可以设为50～70mm。另外，储液部的长度C可以缩短为增强纤维片材能够行进的范围，具体而言，可以设为100～200mm。

作为增强纤维，可使用碳纤维(东丽制，“Torayca(注册商标)”T800S(24K))等，作为基体树脂，可使用后述的热固性环氧树脂组合物。另外，增强纤维线轴的数量可以根据制作的预浸料坯的单位面积重量来变更，设为56丝条时，能够得到通常单位面积重量的预浸料坯。

然后，可以使用双酚型环氧树脂(三菱化学公司制“jER(注册商标)”825)作为基体树脂，于室温下(树脂粘度相当于4～7Pa·s)，将增强纤维片材、预浸料坯的行进速度设为5～25m/分钟，从而制作预浸料坯。

另外，如本例这样，由丙烯酸等透明的材质制作涂布部时，能够观察涂布部内部，因此能够对增强纤维片材的行进性进行评价。更具体而言，连续行进性的评价可如下进行。即，使增强纤维片材连续行进30分钟，将没有绒毛堵塞/断丝作为“良”，有绒毛堵塞、断丝作为“差”。另外，为了评价绒毛堵塞的迹象，在60分钟及120分钟的连续行进后将涂布部分解，肉眼观察上表面构件的接液面，检查绒毛的有无。将连续行进后狭窄部的附近附着有绒毛作为绒毛防止性“差”，连续行进后在远离狭窄部的部分(截面积不减小的部分与截面积连续减小的部分的边界附近)附着有绒毛的情况下作为绒毛防止性“中”，连续行进后在上表面构件的接液面没有附着绒毛作为绒毛防止性“良”。另外，以20m/分钟的行进速度连续行进60分钟，并测定如下状态的行进时间：截面积不减小的部分与截面积连续减小的部分的边界的增强纤维片材中没有增强纤维束的破裂(片状增强纤维束撕裂成纵向条纹状的部分)、增强纤维束的端部折断(增强纤维束重叠的部分)而均匀地行进。将没有纤维束的破裂及纤维束的端部折断且均匀地行进的时间的比例占总行进时间的90％以上作为“优异”，将50％以上且小于90％作为“良”，将10％以上且小于50％作为“中”，将小于10％作为“差”。

本例中，即使将增强纤维片材的行进速度设为20m/分钟左右的高速行进，在H≥30mm的情况下，也能够实现没有绒毛/丝堵塞(良)，绒毛防止性为“良”。另外，将宽度控制机构下端部的宽度L2与1次预浸料坯的宽度W的关系L2-W设为0≤L2-W≤W+2(mm)时，能够实现增强纤维束的破裂为“优异”、增强纤维束的端部折断评价为“优异”。

另外，通过适当调整锥部形状及狭窄部间隙D，能够使利用剥离法的含浸率为50％以上。利用剥离法的含浸率如下计算：将采集的预浸料坯用粘接带夹住，并将其剥离，使附着有基体树脂的增强纤维与不附着基体树脂的增强纤维分离，根据相对于所投入的增强纤维片材整体的质量而言的、附着有基体树脂的增强纤维的质量比率来计算。

另外，对于如上所得的1次预浸料坯的宽度方向100mm见方的单位面积重量，能够将碳纤维、树脂均控制在正负2质量％的范围内，能够得到优异的宽度方向的单位面积重量均匀性。需要说明的是，预浸料坯的宽度方向的单位面积重量均匀性可如下进行评价。将宽300mm的预浸料坯沿宽度方向以100mm见方在右端部、中央、左端部进行切割，各自以n＝3测定预浸料坯的质量、碳纤维的质量。对于碳纤维的质量，作为用溶剂将树脂从预浸料坯溶出后的残渣进行测定。然后，分别算出各采样位置处的平均值，对各采样位置处的平均值彼此进行比较。

＜例2：热固性宽幅预浸料坯(2)＞

可以将涂布部设为不锈钢制，进而为了对基体树脂进行加热，可以以能够一边用热电偶进行温度测量，一边调整基体树脂的温度及粘度的方式，在涂布部外周贴上板式加热器。除此以外，可以设为与上述例1同样的涂布部、预浸料坯制造装置、增强纤维片材。

然后，作为基体树脂，可以使用作为热固性环氧树脂组合物的基体树脂A。其为环氧树脂(芳香族胺型环氧树脂+双酚型环氧树脂的混合物)、固化剂(二氨基二苯砜)、聚醚砜的混合物，不含有聚合物粒子。该基体树脂A的粘度可以使用TA Instruments公司制造的ARES-G2来测定，测定频率为0.5Hz、升温速度为1.5℃/分钟，75℃时为50Pa·s，90℃时为15Pa·s，105℃时为4Pa·s。使用该基体树脂A，并将涂布部的基体树脂温度设为75～105℃，增强纤维片材、预浸料坯的行进速度设为5～25m/分钟，能够制作预浸料坯。

例如，将涂布部的第1段锥部的张角设为17°，第2段锥部的张角设为7°，H＝70mm，L2-W＝0mm，涂布部的基体树脂温度设为90℃，增强纤维片材、预浸料坯的行进速度设为20m/分钟，制作预浸料坯，在对高速行进性进行评价时，能够实现没有绒毛/丝堵塞、绒毛防止性也为“良”。另外，能够将利用剥离法的含浸度控制为50％以上，宽度方向的单位面积重量均匀性也控制为±2％的范围内。

＜例3：热固性宽幅预浸料坯(3)＞

此处，示出简易追加含浸和其后的树脂膜层叠的例子。作为涂布部，可以设为与例2相同，作为预浸料坯制造装置，可使用图28记载的装置。

可以仍将例2中所述的基体树脂A在80～100℃涂布于例2中所述的增强纤维片材，得到1次预浸料坯。然后，采用在紧挨涂布部之后设置的追加含浸装置进行追加含浸，从而能够提高含浸度，以使基于吸水率的含浸率达到3～15％。此时，简易追加含浸装置可以设为多段夹持辊，另外，可以在夹持辊上插入脱模片材。然后，可以使该脱模片材进行巡回行进。另外，基于吸水率的含浸率可以根据日本特表2016-510077号公报中记载的方法，将预浸料坯切割成10cm×10cm，并根据将其1边为5mm在水中浸渍5分钟时的质量变化来计算。然后，可以将树脂膜层叠于含浸度高的预浸料坯的上下或一侧，并将其导入追加含浸机，从而将含浸率调整至0.1～15％。增强纤维片材、预浸料坯的行进速度可以设为5～25m/分钟。

例如，若将涂布部的第1段锥部的张角设为17°，第2段锥部的张角设为7°，H＝70mm，L2-W＝0mm，涂布部的基体树脂A的温度设为90℃，简易追加含浸装置的夹持辊的表面温度设为100℃，并使用后述的基体树脂B的膜与脱模片材的层叠体作为树脂膜，将增强纤维片材、预浸料坯的行进速度设为20m/分钟来制作预浸料坯，则能够使基于吸水率的含浸率为5％左右。需要说明的是，基体树脂B为热固性环氧树脂组合物，并且使用下述组合物：使用将日本特开2011-162619号公报实施例记载的“粒子3”(Tg＝150℃)作为聚合物粒子，以将树脂组合物整体的质量为100质量％时成为13质量％的方式，添加至环氧树脂(芳香族胺型环氧树脂+双酚型环氧树脂的混合物)、固化剂(二氨基二苯砜)、聚醚砜的混合物中而得的组合物。其粘度在测定频率0.5Hz、升温速度1.5℃/分钟的条件下进行测定时，在75℃时为118Pa·s，在90℃时为32Pa·s，在105℃时为10Pa·s。该基体树脂B可采用已知的方法制成树脂膜来使用。

可以将该含有聚合物粒子的预浸料坯层叠6层，并用高压釜在180℃、6kgf/cm²(0.588MPa)的条件下固化2小时，得到CFRP。拉伸强度能够达到3.0GPa左右，可以说是作为航空/航天用结构材料的合适的机械强度。需要说明的是，CFRP拉伸强度可以与WO2011/118106小册子同样地进行测定，使用将预浸料坯中的增强纤维的体积％标准化为56.5％而得到的值。另外，关于所得到CFRP的截面，增强纤维层整齐地沿水平方向层叠，增强纤维层与增强纤维层之间形成有基体树脂层，并且能够在该增强纤维层间配置聚合物粒子中的几乎全部。这种状态可以通过使用电子显微镜等的CFRP截面观察来确认。

需要说明的是，使用碳纤维及基体树脂A，并使用高压釜使采用以往的热熔法制作的预浸料坯在180℃、6kgf/cm²(0.588MPa)的条件下固化2小时而得的CFRP的拉伸强度为2.9GPa左右。

＜例4：热塑性预浸料坯带(1)＞

使用图29所示的涂布部20g时，能通过使多片增强纤维片材在储液部内具备的多个换向构件中通过而进行初始含浸，在将它们层叠/合一后，进一步在狭窄部进行赋予的基体树脂的测量/含浸，并且进行预浸料坯截面形状的赋形。使用以热塑性树脂为主体的树脂、特别是使用耐热性高的超级工程塑料作为基体树脂的情况下，含浸时，特别需要高温工序。因此，为了减小追加含浸时的负荷，预先在涂布部中进行含浸是有效的，作为优选例，可举出图29所示那样的涂布部。另外，为了抑制热分解、氧化分解，优选涂布部内充满氮气、氩气等非活性气体。因此，优选在不妨碍增强纤维片材的行进的范围内，在开口部设置密封构件。

制作热塑性预浸料坯带时，对于图29所示的涂布部20g，能够将第1段锥部的张角设为15～20°、第2段锥部的张角设为5～10°、H＝50～70mm、L2-W＝0～1mm、B＝30～70mm、C＝250～350mm，并使涂布部充满氮气，并且还能使用脱气机构。另外，作为预浸料坯制造装置，可使用图23记载的装置。图30中画出了使3丝条的增强纤维排列形成1片增强纤维片材，使用2片该增强纤维片材制作预浸料坯，但当然，增强纤维线轴和增强纤维片材的片数可适当变更。例如，使用碳纤维(东丽制，“Torayca(注册商标)”T800S(24K))作为增强纤维，用3丝条该碳纤维形成1片增强纤维片材，使用2片该增强纤维片材制造宽20mm的预浸料坯。另外，使用低粘度聚酰胺6作为基体树脂，并将涂布部中的基体树脂的温度设为280～300℃来制造预浸料坯，此时，如图30记载的那样，在紧挨涂布部之后配置用于简易追加含浸的夹持辊，并将其表面温度设为200～250℃，能够充分地进行含浸。增强纤维片材、预浸料坯的行进速度可以设为5～20m/分钟。关于如上所得的热塑性预浸料坯的成型物，内部看不到空隙，能够发挥良好的机械特性。需要说明的是，图30所示的装置中，可以在简易追加含浸装置的下游侧配置例如专利文献3记载的轧光辊、牵引装置。

＜例5：热塑性预浸料坯带(2)＞

在上述例4中，可以将基体树脂变更为超级工程塑料，例如使用PEEK的情况下，将涂布部中的基体树脂的温度设为350～420℃，用于简易追加含浸的夹持辊表面温度设为300～400℃，能够完全地进行含浸。另外，使用PEKK的情况下，将涂布部中的基体树脂的温度设为380～420℃，用于简易追加含浸的夹持辊表面温度设为320～420℃，能够完全地进行含浸。另外，可以将增强纤维片材、预浸料坯的行进速度设为5～20m/分钟。关于如上所得的热塑性预浸料坯的成型物，内部看不到空隙，能够发挥良好的机械特性和耐热性。

实施例

＜预浸料坯制造装置＞

作为预浸料坯制造装置，使用图31记载的构成的装置(树脂供给部的描画省略)。

＜涂布部＞

作为涂布部，使用图32的形态的涂布部20h类型的涂布部，涂布部的侧面构件由丙烯酸树脂板制作，并设置为能够观察内部状态。其中，仅狭窄部为不锈钢制。另外，将储液部中的截面积沿增强纤维片材的行进方向减小的部分中的增强纤维片材的行进方向设为水平方向(0°)，储液部的构成设为2段锥状，第1段锥部的张角设为17°，第2段锥部的张角设为7°。另外，作为宽度控制机构，具备与图8记载的那样的涂布部内部形状相匹配的板状衬套，并将L2设为20mm。狭窄部的间隙D设为0.18mm。另外，在狭窄部出口面，将比衬套靠外侧封闭，以防止基体树脂从狭窄部出口漏出。另外，将构成涂布部的上表面构件的下表面与贮留部的上表面的距离B设为30mm。另外，储液部的水平方向长度C设为120mm。另外，将在涂布部内调整增强纤维片材的行进方向的换向构件的设置位置设为比储液部中截面积连续减小的部分靠上游侧。

＜增强纤维片材＞

关于预浸料坯的制作，使用3丝条的碳纤维(东丽制，“Torayca(注册商标)”T800S(24K))作为增强纤维。

＜基体树脂＞

作为基体树脂，使用双酚型环氧树脂(三菱化学公司制“jER(注册商标)”825)。其于室温下的树脂粘度为4～7Pa·s(目录值)。

＜预浸料坯制造工序＞

从架设在经轴架的增强纤维线轴引出增强纤维，用增强纤维排列装置使3丝条的增强纤维沿宽度方向排列，并在形成增强纤维片材后，导入涂布部，涂布基体树脂。然后将预浸料坯从涂布部引出，在其上下赋予脱模片材，然后卷取。另外，增强纤维片材、预浸料坯的行进速度设为20m/分钟。

＜连续行进性的评价＞

为了对增强纤维片材在涂布部中连续行进性进行评价，使其连续行进30分钟，将没有绒毛堵塞/断丝作为“良”，将绒毛堵塞、发生断丝作为“差”。

另外，为了对绒毛堵塞的迹象进行评价，在60分钟及120分钟的连续行进后分解涂布部，肉眼观察壁面构件的接液面，检查绒毛的有无。将连续行进后狭窄部的附近附着有绒毛作为绒毛防止性“差”，连续行进后在远离狭窄部23的部分(截面积不减小的部分与截面积连续减小的部分的边界附近)附着有绒毛作为绒毛防止性“中”，连续行进后在上表面构件的接液面没有附着绒毛作为绒毛防止性“良”，从而评价绒毛防止性。

另外，以20m/分钟的行进速度连续行进60分钟，并测定如下状态的行进时间：在紧挨储液部上方的增强纤维片材中没有纤维束的断裂(片状碳纤维束撕裂成纵向条纹状的部分)、纤维束的端部折断(碳纤维束重叠的部分)而均匀地行进。将没有纤维束的破裂及纤维束的端部折断且均匀地行进的时间的比例占总行进时间的90％以上作为“优异”，将50％以上且小于90％作为“良”，将10％以上且小于50％作为“中”，将小于10％作为“差”。

＜含浸度的评价(剥离法)＞

将采集的预浸料坯用粘接带夹住，并将其剥离，使附着有基体树脂的增强纤维与不附着基体树脂的增强纤维分离。然后，利用剥离法，求出相对于投入的增强纤维片材整体的质量而言的、附着有基体树脂的增强纤维的质量比率，作为基体树脂的含浸率。

[实施例1～3]

将锥形长度(即H)及L2-W的值如表1所示变更，进行预浸料坯的制作。由此可知，H越长，绒毛防止性越优异，L2-W的值越小，越不易引起增强纤维片材的破裂、端部折断。

另外，可知基于剥离法的含浸率均为50～60％，在涂布部中进行了含浸。

[比较例1]

如表1记载所示，将L2-W的值设为12mm来进行预浸料坯的制作时，发生增强纤维片材的破裂、端部的破裂。

[比较例2]

作为涂布部，使用没有截面积连续减小的部分(H＝0)的涂布部，在表1记载的条件下与实施例1同样地制作预浸料坯时，以20m/分钟开始行进后，增强纤维片材马上发生堵塞，连续行进性不良。

[表1]

[实施例4]

从架设在经轴架上的增强纤维线轴引出增强纤维，用增强纤维排列装置使3丝条增强纤维沿厚度方向排列，与实施例1同样地，进行预浸料坯的制作(L2-W＝0)。此时，L2设为7mm。另外，狭窄部的间隙D设为0.5mm。关于行进性的评价结果，连续行进性、绒毛防止性(60分钟、120分钟)均为良，增强纤维片材的破裂、端部折断均为优异。

产业上的可利用性

利用本发明的制造方法得到的预浸料坯能够作为以CFRP为代表的FRP广泛应用于航空/航天用途、汽车、火车、船舶等的结构材料、内装材料、压力容器、工业材料用途、运动材料用途、医疗设备用途、壳体用途、土木/建筑用途等。

附图标记说明

1a 增强纤维

1b 增强纤维片材

1c 1次预浸料坯

1d 预浸料坯

2 基体树脂

3 脱模片材

4 树脂膜

11 经轴架

12 增强纤维线轴

13 排列装置

14、15 输送辊

16a、16b 供给装置

17 卷取机

20 涂布部

21、21a、21b 壁面构件

22 储液部

22a 储液部中截面积不减小的部分

22b 储液部中截面积连续减小的部分

22c 储液部中截面积断续地减小的部分

23 狭窄部

24 上表面构件

25 下表面构件

26 脱气机构

27 侧面构件

28 出口

29 出口侧构件

30 开口部

31 换向构件

32 侧壁构件

33 增强纤维片材1b与侧壁构件32的间隙

34、34a、34b 宽度控制机构

40 与本发明不同的实施方式的涂布部

41 储液部

42 边界

43 贮留部

44 液面

45 密封构件

100 涂布装置

B 由储液部22的上表面与贮留部43的上表面所定义的距离

C 储液部的长度

D 间隙

G 进行宽度控制的位置

H 储液部中截面积连续减小的部分22b的长度

L 储液部22的宽度

R、Ra、Rb 涡流

T 循环流

U 狭窄部23的宽度

W 在紧挨狭窄部23下方处测定的1次预浸料坯1c的宽度

X 增强纤维片材的行进方向

Y 与X、Z正交的方向

Z 铅直向下方向

θ 锥部的张角

411 经轴架

412 增强纤维线轴

413 换向导杆

414 增强纤维

415 增强纤维排列装置

416 增强纤维片材

417 拓宽装置

418 平滑化装置

419 输送辊

420 增强纤维片材预热装置

430 涂布部

431 第1涂布部

432 第2涂布部

442 供给装置(上)

443 供给装置(下)

444 高张力牵引装置

445 换向辊

446 树脂膜或脱模片材

447 层叠辊

450 追加含浸装置

451 热板

452 加热夹持辊

453 简易追加含浸装置

454 加热夹持辊

455 加热S形辊

456 接触辊

461 冷却装置

462 牵引装置

463 脱模片材(上)卷取装置

464 卷取机

471 1次预浸料坯

472 预浸料坯/脱模片材(片状一体物)

Claims (9)

1.预浸料坯的制造方法，其包括使增强纤维片材在贮留有基体树脂的涂布部内部沿水平方向或倾斜方向通过从而向增强纤维片材赋予基体树脂的工序，

所述涂布部具备相互连通的储液部和狭窄部，

所述储液部具有截面积沿增强纤维片材的行进方向连续减小的部分，

所述狭窄部具有狭缝状的截面、且截面积比储液部的截面积最大处小，储液部的末端的宽度L与狭窄部的出口处的片状增强纤维束的宽度W满足下述式(1)的关系，

L≤W+10(mm) (1)。

2.根据权利要求1所述的预浸料坯的制造方法，其中，储液部中的截面积连续减小的部分在行进方向上的长度为10mm以上。

3.根据权利要求1或2所述的预浸料坯的制造方法，其中，在储液部中，进行增强纤维片材的宽度控制。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的预浸料坯的制造方法，其中，对从涂布部引出的1次预浸料坯进行追加含浸。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的预浸料坯的制造方法，其中，向从涂布部引出的1次预浸料坯的至少一面赋予树脂膜。

6.根据权利要求4所述的预浸料坯的制造方法，其中，向进行了追加含浸后的预浸料坯的至少一面赋予树脂膜。

7.涂布装置，其对增强纤维片材赋予基体树脂，

所述涂布装置具有使增强纤维片材沿水平方向或倾斜方向行进的行进机构、和涂布部，

所述涂布部能够在其内部贮留基体树脂，并且还具备相互连通的储液部和狭窄部，

所述储液部具有截面积沿增强纤维片材的行进方向连续减小的部分，

所述狭窄部具有狭缝状的截面、且截面积比储液部的截面积最大处小。

8.根据权利要求7所述的涂布装置，其在涂布部上部具有供增强纤维片材通过的开口部。

9.预浸料坯的制造装置，其具备用于架设增强纤维或增强纤维织物的架台、权利要求7或8所述的涂布装置、以及用于卷取预浸料坯的卷取机。

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