JP2001277239A - Manufacturing method for prepreg, prepreg, and manufacturing device for prepreg - Google Patents

Manufacturing method for prepreg, prepreg, and manufacturing device for prepreg

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JP2001277239A
JP2001277239A JP2000092394A JP2000092394A JP2001277239A JP 2001277239 A JP2001277239 A JP 2001277239A JP 2000092394 A JP2000092394 A JP 2000092394A JP 2000092394 A JP2000092394 A JP 2000092394A JP 2001277239 A JP2001277239 A JP 2001277239A
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JP
Japan
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prepreg
release paper
cooling
resin
producing
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JP2000092394A
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Japanese (ja)
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Hiroyuki Sato
廣幸 佐藤
Noritaka Ishii
規隆 石井
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Teijin Ltd
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Toho Tenax Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly peel a mold release paper when the mold release paper bonded to one surface of a prepreg is peeled after a carrier resin is transferred and infiltrated into a reinforcing fiber bundle, and at the same time, prevent a coating agent applied on the surface of the mold release paper from being transferred to the prepreg, or prevent the resin of the prepreg from transferring to the mold release paper. SOLUTION: On the downstream side of a hot zone wherein the carrier resin is transferred and infiltrated in the reinforcing fiber bundle, a cooling air-jetting nozzle 42, which jets air at a room temperature or higher, and a chilled plate 43 are arranged in parallel. Then, the cooling and a positive radiation of the prepreg 50 which comes out from the hot zone are accelerated by these cooling means.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプリプレグの製造方
法、該製造方法によって製造されたプリプレグ、および
上記のプリプレグの製造方法を実施するためのプリプレ
グの製造装置に関する。
The present invention relates to a prepreg manufacturing method, a prepreg manufactured by the manufacturing method, and a prepreg manufacturing apparatus for performing the above-described prepreg manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば特公平4−60009号公報に
は、シート状の補強繊維束の両面にそれぞれ樹脂担持シ
ートを重合わせ、その重合わせ体をその移送方向におい
て多段に設けた含浸ロールで加熱、加圧して樹脂を補強
繊維中に転移、含浸させるプリプレグの製造方法が開示
されている。このような方法によって製造されるプリプ
レグは、その担持樹脂、すなわちマトリックス樹脂が半
硬化状態の例えばエポキシ樹脂から構成され、このよう
なプリプレグを用いて成形することによって、各種の形
状の繊維強化樹脂成形物が得られる。
2. Description of the Related Art For example, Japanese Patent Publication No. 4-60009 discloses that a resin-supporting sheet is superposed on both sides of a sheet-like reinforcing fiber bundle, and the superposed body is heated by impregnating rolls provided in multiple stages in the transport direction. A method for producing a prepreg in which a resin is transferred and impregnated into a reinforcing fiber by applying pressure is disclosed. The prepreg manufactured by such a method is composed of, for example, an epoxy resin in which a supported resin, that is, a matrix resin is in a semi-cured state, and is molded using such a prepreg, thereby forming a fiber-reinforced resin of various shapes. Things are obtained.

【0003】このような繊維強化樹脂成形体を成形する
ための中間原料であるプリプレグの製造工程において
は、特公平4−60009号公報に開示されているよう
に、含浸ロールによって加熱および加圧して樹脂を補強
繊維中に転移含浸させた後に、一方の、例えば上側の離
型紙を剥離するようにしており、プリプレグは片面のみ
に離型紙が付いた状態でロール状に巻取られるようにな
っている。すなわちプリプレグはその一方の面に離型紙
が付いた状態で供給される。
[0003] In the production process of a prepreg, which is an intermediate raw material for molding such a fiber-reinforced resin molded article, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-60009, the prepreg is heated and pressed by an impregnating roll. After the resin is transferred and impregnated into the reinforcing fibers, one of, for example, the release paper on the upper side is to be peeled off, and the prepreg is to be wound into a roll with the release paper attached to only one side. I have. That is, the prepreg is supplied with release paper attached to one surface thereof.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のプリ
プレグの製造方法において、とくに剥離する一方の離型
紙は、樹脂を強化繊維束中に転移、含浸させるホットゾ
ーンから出た直後に行なわれる。ところがこのときには
プリプレグの温度がかなり高く、必ずしも離型紙がうま
く剥離できないという問題がある。
In such a conventional prepreg manufacturing method, one release paper, which is particularly peeled off, is formed immediately after leaving the hot zone in which the resin is transferred and impregnated into the reinforcing fiber bundle. However, at this time, there is a problem that the temperature of the prepreg is quite high and the release paper cannot always be peeled off properly.

【0005】離型紙にはもともとその剥離面にコーティ
ング剤が塗布されているが、ホットゾーンを出たところ
でこの離型紙をプリプレグから剥離する際に、離型紙の
表面のコーティング剤がプリプレグ側に接着転写される
ことになる。このようなコーティング剤は本来プリプレ
グが必要とする物質ではない。そしてこのようなコーテ
ィング剤がプリプレグに残存すると、プリプレグによっ
て成形された成形物の強度等の物性の低下の原因にな
る。
[0005] A coating agent is originally applied to the release surface of the release paper, but when the release paper is released from the prepreg after leaving the hot zone, the coating agent on the surface of the release paper adheres to the prepreg side. Will be transcribed. Such coatings are not inherently required by prepreg. If such a coating agent remains on the prepreg, it causes a decrease in physical properties such as strength of a molded product formed by the prepreg.

【0006】さらにホットゾーンを出た直後であってプ
リプレグの温度がまだ高い状態で離型紙をプリプレグか
ら剥離すると、離型紙にプリプレグの担持樹脂がまだら
状に転移することになる。すなわち本来プリプレグ側に
残らなければならない樹脂がまだら状に離型紙に付着
し、これによってプリプレグの表面の性状を悪化させ、
あるいはまた表面の平滑性を悪化させる原因になる。
Further, when the release paper is peeled from the prepreg immediately after leaving the hot zone and the temperature of the prepreg is still high, the resin of the prepreg is transferred to the release paper in a mottled state. That is, the resin that should originally remain on the prepreg side adheres to the release paper in a mottled shape, thereby deteriorating the surface properties of the prepreg,
Alternatively, it may cause the surface smoothness to deteriorate.

【0007】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、とくに担持樹脂を強化繊維束中に転移
含浸させた後に離型紙を剥離する際に、離型紙の表面に
コーティングされているコーティング剤がプリプレグに
転写されたり、あるいは樹脂が離型紙に転移するのを防
止し、これによって離型紙の剥離を円滑に行なうととも
に、プリプレグの製造上のトラブルを解消するようにし
たプリプレグの製造方法、このような方法によって製造
されるプリプレグ、およびプリプレグの製造装置を提供
することを目的とする。
[0007] The present invention has been made in view of the above problems, and in particular, when the release paper is peeled after the supporting resin is transferred and impregnated into the reinforcing fiber bundle, the surface of the release paper is coated. The prepreg is designed to prevent the coating agent from being transferred to the prepreg or to prevent the resin from transferring to the release paper, thereby facilitating the release of the release paper and eliminating troubles in prepreg production. An object of the present invention is to provide a manufacturing method, a prepreg manufactured by such a method, and a prepreg manufacturing apparatus.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】プリプレグの製造方法に
関する主要な発明は、引揃えられた強化繊維束に対し
て、その両側からそれぞれ離型紙に担持された担持樹脂
層を接合するか、片側から離型紙に担持された担持樹脂
を接合するとともに反対側から離型紙のみを接合し、加
熱することによって前記担持樹脂を強化繊維束中に転移
含浸させるようにしたプリプレグの製造方法において、
加熱した後に強制的に冷却を行なうとともに、冷却され
たプリプレグの一方の面に接合されている離型紙を剥離
し、片面のみに離型紙が接合された状態でロール状に巻
取ることを特徴とするプリプレグの製造方法に関するも
のである。
The main invention relating to a method for producing a prepreg is to join a reinforced fiber bundle with a resin layer carried on release paper from both sides thereof, or from one side. In a method of manufacturing a prepreg, which is configured to join the release resin supported on the release paper and bond only the release paper from the opposite side and transfer and impregnate the support resin into the reinforcing fiber bundle by heating.
It is characterized by forcibly cooling after heating, peeling off the release paper bonded to one side of the cooled prepreg, and winding it into a roll with the release paper bonded to only one side And a method for producing a prepreg.

【0009】ここで強制的な冷却が室温以上の温度の空
気の噴射であってよい。また強制的な冷却がプリプレグ
の走行方向と対向する方向に対して20〜45°の角度
をなす冷却風の噴射であってよい。また強制的な冷却手
段が500〜700mmH Oの範囲の風圧の冷風の噴
射であってよい。また強制的な冷却が熱を奪う冷却板に
対するプリプレグの接触であってよい。また強制的な冷
却が室温以上の温度の空気の噴射と冷却板に対するプリ
プレグの接触の併用であってよい。
Here, the forced cooling is carried out at a temperature above room temperature.
It may be an injection of qi. Also, forced cooling is prepreg
20-45 ° angle to the direction opposite to the running direction
It may be an injection of cooling air. Also forced cooling hands
Step is 500-700mmH2 Cold wind blast with wind pressure in the range of O
It may be a shooting. In addition, forcible cooling makes the cooling plate take away heat
It may be contact of the prepreg with the prepreg. Also forced cold
Air injection at a temperature higher than room temperature and pre-cooling
Preg contact may be used in combination.

【0010】またプリプレグに関する発明は、上記の何
れかの方法の発明によって製造されたプリプレグに関す
るものである。ここで樹脂の含有率が重量比で40〜7
0%の範囲内であることが好ましい。
[0010] The invention relating to the prepreg relates to the prepreg produced by the invention of any of the above methods. Here, the resin content is 40 to 7 in weight ratio.
Preferably, it is within the range of 0%.

【0011】プリプレグの製造装置に関する主要な発明
は、引揃えられた強化繊維束に対して、その両側からそ
れぞれ離型紙に担持された担持樹脂を接合するか、片側
から離型紙に担持された担持樹脂を接合するとともに反
対側から離型紙のみを接合する接合手段と、加熱するこ
とによって前記担持樹脂を強化繊維束中に転移含浸させ
る転移含浸手段と、担持樹脂が強化繊維束中に転移含浸
して得られるプリプレグを冷却する冷却手段と、を具備
するプリプレグの製造装置に関するものである。
A main invention relating to a prepreg manufacturing apparatus is to join a support resin carried on release paper to both sides of the aligned reinforcing fiber bundle, or to carry a support resin carried on release paper from one side. Joining means for joining the resin and joining only the release paper from the opposite side; transfer impregnating means for transferring and impregnating the loaded resin into the reinforcing fiber bundle by heating; and transferring and impregnating the loaded resin into the reinforcing fiber bundle. And a cooling means for cooling the prepreg obtained by the above method.

【0012】ここで冷却手段が冷却風の噴射手段から構
成されてよい。また冷却手段がプリプレグに接触して冷
却を行なう冷却板であってよい。また転移含浸手段と冷
却手段との間に遮蔽板が設けられてよい。
In this case, the cooling means may be constituted by cooling air injection means. Further, the cooling means may be a cooling plate which contacts the prepreg to perform cooling. Further, a shielding plate may be provided between the transfer impregnating means and the cooling means.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下本発明を図示の一実施の形態
によって説明する。図1は本発明の一実施の形態に係る
製造方法および製造装置の概要を示すものであって、こ
こでは強化繊維として炭素繊維10が用いられ、このよ
うな炭素繊維10に熱可塑性樹脂、例えばエポキシ樹脂
を含浸させて成るプリプレグ50を製造するための方法
および装置を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 shows an outline of a manufacturing method and a manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, a carbon fiber 10 is used as a reinforcing fiber, and a thermoplastic resin such as 1 shows a method and apparatus for producing a prepreg 50 impregnated with an epoxy resin.

【0014】ここで強化繊維を構成する炭素繊維を供給
するためのクリール11が設けられている。クリール1
1には多数のボビン12が取付けられており、これらの
ボビン12からそれぞれ炭素繊維10が引出されるよう
になっている。ボビン12から引出された多数本の炭素
繊維10はガイドロール13によって案内され、コーム
14によって例えば図2Aに示すように偏平な所定の幅
を有する繊維束となるように引揃えられる。
Here, a creel 11 for supplying carbon fibers constituting the reinforcing fibers is provided. Creel 1
A large number of bobbins 12 are attached to 1, and the carbon fibers 10 are respectively drawn from these bobbins 12. A large number of carbon fibers 10 drawn from the bobbin 12 are guided by guide rolls 13 and are aligned by a comb 14 into a flat bundle having a predetermined width as shown in FIG. 2A, for example.

【0015】このように偏平に引揃えられた炭素繊維1
0の繊維束に対して、その上下から担持樹脂17、21
がそれぞれ重合わされる。ここで担持樹脂17は図2B
に示すように離型紙18上に担持されており、図1に示
すようにロール19によって供給される。また下側の担
持樹脂21はその下面に離型紙22が接合されており、
ロール23によって供給される。
The carbon fibers 1 thus flattened and aligned.
0, the carrier resins 17, 21 from above and below
Are respectively polymerized. Here, the supported resin 17 is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, it is carried on release paper 18, and is supplied by a roll 19 as shown in FIG. A release paper 22 is bonded to the lower surface of the lower supporting resin 21,
It is supplied by a roll 23.

【0016】図2Aに示す炭素繊維10の繊維束と、図
2Bに示す上側の担持樹脂17と、図2Cに示す下側の
担持樹脂21とは、図1に示すコーム14の下流側に配
された接合ロール26によって接合される。すなわち図
2Dに示すように、炭素繊維10の繊維束はその上下か
ら担持樹脂17、21によって挟着される。このときに
担持樹脂17の上面および担持樹脂21の下面にはそれ
ぞれ離型紙18、22が接合された状態になっている。
The fiber bundle of the carbon fibers 10 shown in FIG. 2A, the upper carrier resin 17 shown in FIG. 2B, and the lower carrier resin 21 shown in FIG. 2C are arranged downstream of the comb 14 shown in FIG. Are joined by the joined joining rolls 26. That is, as shown in FIG. 2D, the fiber bundle of the carbon fibers 10 is sandwiched between the supporting resins 17 and 21 from above and below. At this time, release papers 18 and 22 are joined to the upper surface of the carrier resin 17 and the lower surface of the carrier resin 21, respectively.

【0017】ここで上下の担持樹脂17、21がそれぞ
れ炭素繊維10の繊維束の間に転移含浸されるように、
接合ロール26の下流側において加熱および加圧が行な
われる。すなわち接合ロール26のすぐ下流側に設けら
れている上下のヒータ加熱板27、28によって図2D
に示すような炭素繊維10と上下の担持樹脂17、21
との接合体が加熱される。
Here, the upper and lower carrier resins 17 and 21 are transferred and impregnated between the fiber bundles of the carbon fiber 10, respectively.
Heating and pressurization are performed on the downstream side of the joining roll 26. That is, the upper and lower heater heating plates 27 and 28 provided immediately downstream of the joining roll 26 are used in FIG.
And the upper and lower supporting resins 17, 21 as shown in FIG.
Is heated.

【0018】なおここでは炭素繊維10の繊維束に対し
て、その上方および下方からそれぞれ離型紙18に担持
された担持樹脂17と離型紙22に担持された担持樹脂
21とを接合するようにしているが、必ずしも両側から
担持樹脂を接合する必要はなく、片側からのみ担持樹脂
を接合するようにしてもよい。すなわち炭素繊維10の
繊維束に対してその上側または下側から離型紙に担持さ
れた担持樹脂を接合するとともに、反対側については離
型紙のみを接合してもよい。
Here, the carrier resin 17 carried on the release paper 18 and the carrier resin 21 carried on the release paper 22 are joined to the fiber bundle of the carbon fibers 10 from above and below, respectively. However, it is not always necessary to join the carrier resin from both sides, and the carrier resin may be joined only from one side. That is, the resin supported on the release paper may be joined to the fiber bundle of the carbon fibers 10 from above or below, and only the release paper may be joined to the opposite side.

【0019】ヒータ加熱板27、28の下流側におい
て、上下のプレスロール31、32によって加圧が行な
われ、その後ホットプレート37によって下方から加熱
される。そしてさらに上下のプレスロール33、34に
よって加圧が行なわれ、プレスロール33、34を出た
ところでホットプレート38によって加熱される。そし
てさらにその下流側に配されている上下のプレスロール
35、36によって加熱および加圧が行なわれる。
On the downstream side of the heater heating plates 27 and 28, pressurization is performed by upper and lower press rolls 31 and 32, and thereafter, heating is performed from below by a hot plate 37. Pressing is further performed by the upper and lower press rolls 33 and 34, and when the press rolls 33 and 34 exit, they are heated by the hot plate 38. Heating and pressurizing are performed by upper and lower press rolls 35 and 36 disposed further downstream thereof.

【0020】このような炭素繊維10の繊維束と担持樹
脂17、21の接合体に対する加熱および加圧による転
移含浸工程によって、上下の担持樹脂17、21は次第
に炭素繊維10の間に転移含浸するようになり、これに
よって図2Eに示すように、炭素繊維10の間にほぼ均
一に担持樹脂17、21が含浸されるようになり、炭素
繊維10間における担持樹脂17、21の分散がほぼ均
一になる。なおこのときに担持樹脂17、21を構成す
るエポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂は半硬化状態、すなわ
ちBステージの状態にある。
By the transfer and impregnation step of applying heat and pressure to the joined body of the fiber bundle of the carbon fibers 10 and the support resins 17 and 21, the upper and lower support resins 17 and 21 gradually transfer and impregnate between the carbon fibers 10. As a result, as shown in FIG. 2E, the carrier resins 17 and 21 are impregnated almost uniformly between the carbon fibers 10, and the dispersion of the carrier resins 17 and 21 between the carbon fibers 10 is substantially uniform. become. At this time, the thermoplastic resin such as the epoxy resin constituting the supporting resins 17 and 21 is in a semi-cured state, that is, in a B-stage state.

【0021】このような転移含浸工程によって炭素繊維
10内にほぼ均一に担持樹脂17、21を分散させた
後、遮蔽板40、41の下流側において、一対の冷却風
噴射ノズル42によって冷却風を噴射し、これによって
プリプレグを冷却する。そしてこの後に冷却風噴射ノズ
ル42の下流側においてチルドプレート43に対してプ
リプレグ50を接触させ、さらに冷却を行なう。なおチ
ルドプレート43には上方から送風を行なうための送風
ガイド44が設けられている。
After the transfer resins 17 and 21 are dispersed almost uniformly in the carbon fiber 10 by the transfer impregnation process, the cooling air is blown by a pair of cooling air injection nozzles 42 on the downstream side of the shielding plates 40 and 41. Inject, thereby cooling the prepreg. After that, the prepreg 50 is brought into contact with the chilled plate 43 on the downstream side of the cooling air jet nozzle 42 to further perform cooling. The chilled plate 43 is provided with a blower guide 44 for blowing air from above.

【0022】このように噴射ノズル42による冷却風で
の冷却と、チルドプレート43による接触に伴う冷却と
によってプリプレグ50を冷却したならば、ガイドロー
ル48のところで上側の離型紙18を剥離し、上方のロ
ール49によって巻取る。従ってこれにより、プリプレ
グは図2Fに示すように、その上面の離型紙18が除去
され、下面にのみ離型紙22が接合された状態になって
いる。このように一方の面にのみ離型紙22が接合され
たプリプレグ50が図1に示すロール51によって巻取
られる。
When the prepreg 50 is cooled by the cooling by the cooling air by the injection nozzle 42 and the cooling by the contact by the chilled plate 43, the release paper 18 on the upper side is peeled off at the guide roll 48, and Roll 49. Accordingly, as a result, as shown in FIG. 2F, the release paper 18 on the upper surface of the prepreg is removed, and the release paper 22 is bonded only to the lower surface. The prepreg 50 having the release paper 22 bonded to only one surface as described above is wound by the roll 51 shown in FIG.

【0023】ここで使用される強化繊維としては、一般
に繊維強化樹脂複合材料における強化繊維として使用さ
れる強化用繊維群であってよい。具体的には、無機繊
維、有機繊維、金属繊維、金属被覆繊維またはそれらの
混合から成り、無機繊維としては炭素繊維、黒鉛繊維、
炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイト
繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等が用いられてよい。有
機繊維の場合にはアラミド繊維、高密度ポリエチレン繊
維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等の有機繊維が挙
げられる。また金属繊維としては、ステンレス繊維が挙
げられる。金属被覆繊維としては、上記の無機繊維およ
び有機繊維の表面にニッケル、銅等の金属層を電解メッ
キまたは無電解メッキによって形成した繊維であってよ
い。とくに炭素繊維あるいは黒鉛繊維が好ましく、この
場合に通常その目付は50〜300g/m であって
よい。
The reinforcing fibers used here may be a group of reinforcing fibers generally used as reinforcing fibers in a fiber-reinforced resin composite material. Specifically, it is composed of inorganic fiber, organic fiber, metal fiber, metal-coated fiber or a mixture thereof, and as the inorganic fiber, carbon fiber, graphite fiber,
Silicon carbide fiber, alumina fiber, tungsten carbide fiber, boron fiber, glass fiber, or the like may be used. In the case of an organic fiber, an organic fiber such as an aramid fiber, a high-density polyethylene fiber, a nylon fiber, and a polyester fiber can be used. As the metal fiber, a stainless steel fiber may be used. The metal-coated fiber may be a fiber in which a metal layer of nickel, copper, or the like is formed on the surface of the inorganic fiber and the organic fiber by electrolytic plating or electroless plating. Particularly, carbon fibers or graphite fibers are preferable, and in this case, the basis weight may be usually 50 to 300 g / m 2 .

【0024】これに対して上側の樹脂シート17あるい
は下側の樹脂シート21によって含浸されるマトリック
ス樹脂としては、通常強化繊維複合材料のマトリックス
樹脂として用いられている熱硬化性樹脂であってよく、
とくにエポキシ樹脂が好適に使用される。エポキシ樹脂
硬化剤は、エポキシ基と反応し得る活性基を有する化合
物であれば用いることができる。好ましくは、アミノ
基、酸無水物基、アジド基を有する化合物が適してい
る。具体的にはジシアンジアミド、ジアミノジフェニル
スルホンの各種異性体やアミノ安息香酸エステル類が適
している。エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂としては、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が使用
される。
On the other hand, the matrix resin impregnated with the upper resin sheet 17 or the lower resin sheet 21 may be a thermosetting resin usually used as a matrix resin of a reinforced fiber composite material.
Particularly, an epoxy resin is preferably used. As the epoxy resin curing agent, any compound having an active group capable of reacting with an epoxy group can be used. Preferably, a compound having an amino group, an acid anhydride group, or an azide group is suitable. Specifically, various isomers of dicyandiamide and diaminodiphenylsulfone and aminobenzoic acid esters are suitable. As thermosetting resins other than epoxy resins,
Unsaturated polyester resins, vinyl ester resins and the like are used.

【0025】なお上記の方法で製造される一方向プリプ
レグにおいては、上記の熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を
混合して用いることも好適である。好適な熱可塑性樹脂
としては、ポリアクリレート、ポリアミド、アラミド、
ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、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等である。これ
らの熱可塑性樹脂を併用することによって、靭性の高い
硬化性成形物を供給することが可能になる。
In the one-way prepreg produced by the above method, it is also preferable to use a mixture of the above-mentioned thermosetting resin and a thermoplastic resin. Suitable thermoplastics include polyacrylates, polyamides, aramids,
Polyester, polyphenylene sulfide, polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, and the like. By using these thermoplastic resins together, it becomes possible to supply a curable molded product having high toughness.

【0026】本実施の形態に係るプリプレグの製造方法
および製造装置の特徴は、とくに担持樹脂の転移含浸の
ためのホットゾーンの下流側に配されている冷却手段に
ある。すなわち遮蔽板41、42の下流側に一対の冷却
風噴射ノズル42と、チルドプレート43とを配するよ
うにしており、これらの冷却手段によってホットゾーン
から出てきたプリプレグ50を強制的に冷却するように
したことを顕著な特徴としている。
The feature of the method and apparatus for producing a prepreg according to the present embodiment lies in the cooling means provided particularly downstream of the hot zone for transfer and impregnation of the loaded resin. That is, a pair of cooling air jet nozzles 42 and a chilled plate 43 are arranged downstream of the shielding plates 41 and 42, and the prepreg 50 coming out of the hot zone is forcibly cooled by these cooling means. This is a remarkable feature.

【0027】とくに噴射ノズル42によって噴射される
冷却風の温度を室温よりも高い温度とすることによっ
て、プリプレグ50の急冷を抑えながらしかも放冷を積
極的に促進するようにしている。これは急激な温度低下
を行なうと、ガイドロール48の部分で剥離される離型
紙18が結露・吸湿し、カールするからである。このよ
うに結露・吸湿してカールすると、離型紙18の再利用
が妨げられる。ところが室温以上の空気を冷却風噴射ノ
ズル42によって供給すると、離型紙18の離型性を良
好にし、結露防止とプリプレグ50のカールの発生を防
止することが可能になるばかりでなく、離型紙22の取
扱い性に優れたプリプレグが提供されるようになる。
In particular, by setting the temperature of the cooling air injected by the injection nozzle 42 to a temperature higher than room temperature, rapid cooling of the prepreg 50 is suppressed and cooling is actively promoted. This is because if the temperature is rapidly decreased, the release paper 18 peeled off at the guide roll 48 will condense, absorb moisture, and curl. Such curling due to condensation and moisture absorption prevents reuse of the release paper 18. However, when air at a room temperature or higher is supplied by the cooling air jet nozzle 42, not only is it possible to improve the releasability of the release paper 18, prevent dew condensation and prevent the prepreg 50 from curling, but also to prevent the release paper 22 from being released. A prepreg having excellent handleability is provided.

【0028】このように本実施の形態においては、プリ
プレグ50のロール51による巻取りに先立って、積極
的に室温以上の温度の冷風を供給して放冷を促進するこ
とによって、離型紙18とプリプレグ50との間の離型
性を良好にし、また放冷の際における結露の防止とプリ
プレグ50のカールの発生とを防止して取扱い性に優れ
たプリプレグ50を提供するものである。とくにこのよ
うなプリプレグは、樹脂の含有率が強化繊維に比べて高
いプリプレグに適している。何故ならば樹脂の含有率が
高いとプリプレグの放冷が遅れ、上側の離型紙18の剥
離がより困難になるために、この冷却機構が好適に機能
する。
As described above, in the present embodiment, prior to the winding of the prepreg 50 by the roll 51, the cool air having a temperature higher than the room temperature is positively supplied to promote the cooling, whereby the release paper 18 is formed. An object of the present invention is to provide a prepreg 50 excellent in handleability by improving the releasability between the prepreg 50 and the dew condensation during cooling and preventing the prepreg 50 from curling. In particular, such a prepreg is suitable for a prepreg having a higher resin content than reinforcing fibers. The reason is that if the content of the resin is high, the cooling of the prepreg is delayed and the separation of the upper release paper 18 becomes more difficult, so that this cooling mechanism functions suitably.

【0029】しかもここで冷却風噴射ノズル42によっ
て噴射する冷却風の温度を室温以上の冷風とすることに
よって、プリプレグ50の急冷を防止するようにしてい
るために、プリプレグ50のみならず離型紙18の結露
をも防止することが可能になる。ここで噴射ノズル42
から噴射される冷却風のプリプレグ50の走行方向と対
向する方向に対する角度θ(図3参照)の値をとくに2
0〜45°の範囲内とすると、熱膜が流れなくなり、こ
れによって放冷の促進がより改善される。上記の角度θ
が20°よりも小さいと、放冷の効果が低くなる。これ
に対してθの値が45°を越えると、熱膜が流れ易くな
る。
Furthermore, since the temperature of the cooling air injected by the cooling air injection nozzle 42 is set to a temperature higher than room temperature to prevent rapid cooling of the prepreg 50, not only the prepreg 50 but also the release paper 18 It is also possible to prevent dew condensation. Here, the injection nozzle 42
The value of the angle θ (see FIG. 3) with respect to the direction in which the cooling air injected from
When the angle is in the range of 0 to 45 °, the hot film does not flow, and thereby the promotion of cooling is further improved. The above angle θ
Is smaller than 20 °, the effect of cooling is reduced. On the other hand, when the value of θ exceeds 45 °, the thermal film easily flows.

【0030】図4はこのような冷却風噴射ノズル42と
チルドプレート43との組合わせによってプリプレグ5
0の放冷が促進され、その温度が低下する状況を示して
おり、点線で示す自然放冷の場合よりもより迅速にプリ
プレグ50の温度が低下することが明確に示されてい
る。なお冷却風噴射ノズル42の上流側に上下に遮蔽板
40、41を設けているために、冷却手段42、43の
冷気がプレスロール35、36よりも上流側のホットゾ
ーンに伝わることがなく、これによって担持樹脂を強化
繊維束中に転移含浸させるのを妨げることがない。
FIG. 4 shows a prepreg 5 formed by such a combination of the cooling air jet nozzle 42 and the chilled plate 43.
This shows a situation where the cooling of the prepreg 50 is promoted and the temperature is reduced, and it is clearly shown that the temperature of the prepreg 50 is reduced more rapidly than in the case of the natural cooling indicated by the dotted line. Since the shielding plates 40 and 41 are provided on the upper and lower sides of the cooling air jet nozzle 42, the cool air of the cooling means 42 and 43 is not transmitted to the hot zone upstream of the press rolls 35 and 36. This does not hinder transfer impregnation of the loaded resin into the reinforcing fiber bundle.

【0031】[0031]

【発明の効果】プリプレグの製造方法に関する主要な発
明は、引揃えられた強化繊維束に対して、その両側から
それぞれ離型紙に担持された担持樹脂層を接合するか、
片側から離型紙に担持された担持樹脂を接合するととも
に反対側から離型紙のみを接合し、加熱することによっ
て担持樹脂を強化繊維束中に転移含浸させるようにした
プリプレグの製造方法において、加熱した後に強制的に
冷却を行なうとともに、冷却されたプリプレグの一方の
面に接合されている離型紙を剥離し、片面のみに離型紙
が接合された状態でロール状に巻取るようにしたもので
ある。
The main invention relating to the method for producing a prepreg is as follows: the aligned reinforcing fiber bundle is bonded to the release resin layer supported on the release paper from both sides thereof;
In the method of manufacturing a prepreg in which the carrier resin carried on the release paper was joined from one side and only the release paper was joined from the opposite side, and the carrier resin was transferred and impregnated into the reinforcing fiber bundle by heating. After the cooling is forcibly performed, the release paper bonded to one surface of the cooled prepreg is peeled off, and the release paper is wound on a roll in a state where the release paper is bonded to only one surface. .

【0032】従って加熱後に行なわれる強制的な冷却に
よって、一方の面に接合されている離型紙がプリプレグ
から確実に剥離されるようになり、この離型紙の表面に
コーティング剤が付着していてもコーティング剤がプリ
プレグに転写されることがなく、あるいはまたプリプレ
グ側の樹脂が離型紙にまだら状に転移することが防止さ
れる。従ってこのようなプリプレグを用いた成形物の物
性の低下を防止でき、あるいはまたプリプレグの表面の
平滑性の悪化が防止される。
Therefore, the forced cooling performed after the heating ensures that the release paper bonded to one surface is peeled off from the prepreg, and even if the coating agent adheres to the surface of the release paper. The coating agent is not transferred to the prepreg, or the resin on the prepreg side is prevented from being transferred to the release paper in a mottled state. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the physical properties of a molded product using such a prepreg, or to prevent deterioration in the smoothness of the surface of the prepreg.

【0033】製造装置に関する主要な発明は、引揃えら
れた強化繊維束に対して、その両側からそれぞれ離型紙
に担持された担持樹脂を接合するか、片側から離型紙に
担持された担持樹脂を接合するとともに反対側から離型
紙のみを接合する接合手段と、加熱することによって担
持樹脂を強化繊維束中に転移含浸させる転移含浸手段
と、担持樹脂が強化繊維束中に転移含浸して得られるプ
リプレグを冷却する冷却手段と、を具備するようにした
ものである。
The main invention relating to the manufacturing apparatus is to join the loaded resin supported on release paper to both sides of the aligned reinforcing fiber bundle, or to carry the loaded resin supported on release paper from one side. Joining means for joining and releasing only the release paper from the opposite side, transfer impregnation means for transferring and impregnating the loaded resin into the reinforcing fiber bundle by heating, and transfer impregnation of the loaded resin into the reinforcing fiber bundle, which is obtained. And cooling means for cooling the prepreg.

【0034】従ってこのようなプリプレグの製造装置に
よれば、とくに転移含浸手段を出た温度の高いプリプレ
グを、冷却手段によって冷却してその放冷を促進するこ
とが可能になり、このために一方の離型紙を剥離する際
にその表面に付着しているコーティング剤がプリプレグ
に転写されたり、あるいはまたプリプレグ側の樹脂が離
型紙に転移されることが防止され、これによって円滑な
プリプレグの製造が可能になる。
Therefore, according to such a prepreg manufacturing apparatus, particularly, a prepreg having a high temperature which has exited the transition impregnating means can be cooled by the cooling means to accelerate the cooling thereof. When the release paper is peeled off, the coating agent adhering to the surface of the release paper is prevented from being transferred to the prepreg, or the resin on the prepreg side is prevented from being transferred to the release paper, thereby making it possible to manufacture the prepreg smoothly. Will be possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】プリプレグの製造装置の要部の側面図である。FIG. 1 is a side view of a main part of a prepreg manufacturing apparatus.

【図2】プリプレグの製造を示す原料あるいはプリプレ
グの要部拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a raw material or a prepreg showing production of the prepreg.

【図3】製造装置の冷却手段の構成を示す拡大側面図で
ある。
FIG. 3 is an enlarged side view illustrating a configuration of a cooling unit of the manufacturing apparatus.

【図4】プリプレグの温度変化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a temperature change of a prepreg.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 炭素繊維 11 クリール 12 ボビン 13 ガイドロール 14 コーム 17 担持樹脂(上) 18 離型紙 19 ロール 21 担持樹脂(下) 22 離型紙 23 ロール 26 接合ロール 27 ヒータ加熱板(上) 28 ヒータ加熱板(下) 31 プレスロール(上) 32 プレスロール(下) 33 プレスロール(上) 34 プレスロール(下) 35 プレスロール(上) 36 プレスロール(下) 37、38 ホットプレート 40 遮蔽板(上) 41 遮蔽板(下) 42 冷却風噴射ノズル 43 チルドプレート 44 送風ガイド 48 ガイドロール 49 ロール 50 プリプレグ 51 ロール Reference Signs List 10 carbon fiber 11 creel 12 bobbin 13 guide roll 14 comb 17 supported resin (upper) 18 release paper 19 roll 21 supported resin (lower) 22 release paper 23 roll 26 bonding roll 27 heater heating plate (upper) 28 heater heating plate (lower) 31) Press roll (upper) 32 Press roll (lower) 33 Press roll (upper) 34 Press roll (lower) 35 Press roll (upper) 36 Press roll (lower) 37, 38 Hot plate 40 Shielding plate (upper) 41 Shielding Plate (bottom) 42 Cooling air jet nozzle 43 Chilled plate 44 Blast guide 48 Guide roll 49 Roll 50 Pre-preg 51 Roll

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F072 AA01 AA07 AB04 AB05 AB06 AB09 AB10 AB11 AD08 AD23 AD38 AG03 AG18 AH12 AH44 AJ19  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 4F072 AA01 AA07 AB04 AB05 AB06 AB09 AB10 AB11 AD08 AD23 AD38 AG03 AG18 AH12 AH44 AJ19

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】引揃えられた強化繊維束に対して、その両
側からそれぞれ離型紙に担持された担持樹脂層を接合す
るか、片側から離型紙に担持された担持樹脂を接合する
とともに反対側から離型紙のみを接合し、加熱すること
によって前記担持樹脂を強化繊維束中に転移含浸させる
ようにしたプリプレグの製造方法において、 加熱した後に強制的に冷却を行なうとともに、冷却され
たプリプレグの一方の面に接合されている離型紙を剥離
し、片面のみに離型紙が接合された状態でロール状に巻
取ることを特徴とするプリプレグの製造方法。
1. A reinforced fiber bundle which has been aligned is joined to a carrier resin layer carried on release paper from both sides thereof, or a carrier resin carried on release paper is joined from one side to the opposite side. A method for producing a prepreg, in which only the release paper is joined and heated to cause the carrier resin to be transferred and impregnated into the reinforcing fiber bundle, comprising: A method for producing a prepreg, characterized in that the release paper bonded to the surface of the prepreg is peeled off, and the release paper is wound into a roll in a state where the release paper is bonded to only one surface.
【請求項2】強制的な冷却が室温以上の温度の空気の噴
射であることを特徴とする請求項1に記載のプリプレグ
の製造方法。
2. The method for producing a prepreg according to claim 1, wherein the forced cooling is injection of air at a temperature equal to or higher than room temperature.
【請求項3】強制的な冷却がプリプレグの走行方向と対
向する方向に対して20〜45°の角度をなす冷却風の
噴射であることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載のプリプレグの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the forced cooling is an injection of cooling air at an angle of 20 to 45 ° with respect to a direction opposite to a running direction of the prepreg. Method for producing prepreg.
【請求項4】強制的な冷却手段が500〜700mmH
Oの範囲の風圧の冷風の噴射であることを特徴とす
る請求項1、請求項2、または請求項3に記載のプリプ
レグの製造方法。
4. The forced cooling means is 500 to 700 mmH.
The method for producing a prepreg according to claim 1, wherein the blast is a jet of cold air having a wind pressure in a range of 2 O. 5.
【請求項5】強制的な冷却が熱を奪う冷却板に対するプ
リプレグの接触であることを特徴とする請求項1に記載
のプリプレグの製造方法。
5. The method for producing a prepreg according to claim 1, wherein the forced cooling is a contact of the prepreg with a cooling plate for removing heat.
【請求項6】強制的な冷却が室温以上の温度の空気の噴
射と冷却板に対するプリプレグの接触の併用であること
を特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、または請
求項4に記載のプリプレグの製造方法。
6. A method according to claim 1, wherein said forced cooling is a combination of injection of air at a temperature equal to or higher than room temperature and contact of said prepreg with said cooling plate. 3. The method for producing a prepreg according to 1.
【請求項7】請求項1〜請求項6の何れかの方法で製造
されたプリプレグ。
7. A prepreg produced by the method according to claim 1.
【請求項8】樹脂の含有率が重量比で40〜70%の範
囲内であることを特徴とする請求項7に記載のプリプレ
グ。
8. The prepreg according to claim 7, wherein the content of the resin is in the range of 40 to 70% by weight.
【請求項9】引揃えられた強化繊維束に対して、その両
側からそれぞれ離型紙に担持された担持樹脂を接合する
か、片側から離型紙に担持された担持樹脂を接合すると
ともに反対側から離型紙のみを接合する接合手段と、 加熱することによって前記担持樹脂を強化繊維束中に転
移含浸させる転移含浸手段と、 担持樹脂が強化繊維束中に転移含浸して得られるプリプ
レグを冷却する冷却手段と、 を具備するプリプレグの製造装置。
9. The aligned reinforcing fiber bundle is joined with a carrier resin carried on release paper from both sides thereof, or a carrier resin carried on release paper is joined from one side and from the other side. Joining means for joining only the release paper; transfer impregnating means for transferring and impregnating the loaded resin into the reinforcing fiber bundle by heating; and cooling for cooling the prepreg obtained by transferring and impregnating the loaded resin into the reinforcing fiber bundle. Means for producing a prepreg, comprising:
【請求項10】冷却手段が冷却風の噴射手段から構成さ
れることを特徴とする請求項9に記載のプリプレグの製
造装置。
10. The prepreg manufacturing apparatus according to claim 9, wherein said cooling means comprises cooling air injection means.
【請求項11】冷却手段がプリプレグに接触して冷却を
行なう冷却板であることを特徴とする請求項9に記載の
プリプレグの製造装置。
11. The prepreg manufacturing apparatus according to claim 9, wherein the cooling means is a cooling plate that contacts and cools the prepreg.
【請求項12】転移含浸手段と冷却手段との間に遮蔽板
が設けられることを特徴とする請求項9に記載のプリプ
レグの製造装置。
12. The prepreg manufacturing apparatus according to claim 9, wherein a shielding plate is provided between the transfer impregnating means and the cooling means.
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