JP2003071836A - プリプレグの製造方法、プリプレグおよび繊維強化プラスチック - Google Patents
プリプレグの製造方法、プリプレグおよび繊維強化プラスチックInfo
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- JP2003071836A JP2003071836A JP2001269427A JP2001269427A JP2003071836A JP 2003071836 A JP2003071836 A JP 2003071836A JP 2001269427 A JP2001269427 A JP 2001269427A JP 2001269427 A JP2001269427 A JP 2001269427A JP 2003071836 A JP2003071836 A JP 2003071836A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 平滑性に優れ、かつ、強化繊維のモノフィラ
メントが均一に分散されており、積層して硬化させた硬
化物の積層層間に樹脂溜まりやボイドが存在しない一方
向引揃えプリプレグを提供する。 【解決手段】 強化繊維ストランドのダイレクトワイン
ディングロービングを円周方向に回転させながらストラ
ンドを外側の部分から解舒し、長さ１ｍあたりのストラ
ンドの撚り回数が１回以下になるように小径の紙管に分
割して巻き取り、次いでこれを所定数引き揃えて一方向
引揃えプリプレグとする。
メントが均一に分散されており、積層して硬化させた硬
化物の積層層間に樹脂溜まりやボイドが存在しない一方
向引揃えプリプレグを提供する。 【解決手段】 強化繊維ストランドのダイレクトワイン
ディングロービングを円周方向に回転させながらストラ
ンドを外側の部分から解舒し、長さ１ｍあたりのストラ
ンドの撚り回数が１回以下になるように小径の紙管に分
割して巻き取り、次いでこれを所定数引き揃えて一方向
引揃えプリプレグとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一方向引揃えプリ
プレグの製造方法、それにより得られるプリプレグおよ
びそれを用いて得られる繊維強化プラスチックに関す
る。
プレグの製造方法、それにより得られるプリプレグおよ
びそれを用いて得られる繊維強化プラスチックに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ガラス強化繊維は、工業的には、溶融炉
で原料を溶融した後、ブッシングからガラス繊維フィラ
メントを引き出し、紡糸ノズルの直下で集束剤を塗布し
た後に、直接１５０〜３００ｍｍφ程度の紙管に数ｋｇ
〜数十ｋｇ程度の量で巻き取り、次いで乾燥工程にて集
束剤を乾燥させることにより製造される。
で原料を溶融した後、ブッシングからガラス繊維フィラ
メントを引き出し、紡糸ノズルの直下で集束剤を塗布し
た後に、直接１５０〜３００ｍｍφ程度の紙管に数ｋｇ
〜数十ｋｇ程度の量で巻き取り、次いで乾燥工程にて集
束剤を乾燥させることにより製造される。
【０００３】ガラス繊維に集束剤を塗布した後に紙管に
巻き取る形態としては、粗く巻き付けてなるケーキと呼
ばれる樽状の糸巻体と、綾角度等を正確に制御して巻き
付けてなるダイレクトワインディングロービング（ＤＷ
Ｒ）と呼ばれる円筒状の糸巻体とがある。
巻き取る形態としては、粗く巻き付けてなるケーキと呼
ばれる樽状の糸巻体と、綾角度等を正確に制御して巻き
付けてなるダイレクトワインディングロービング（ＤＷ
Ｒ）と呼ばれる円筒状の糸巻体とがある。
【０００４】ケーキに形成されたガラス繊維は、使用用
途に応じて加工されるが、連続繊維として使用する場合
には、ロービングワインダー等の装置を使用し、所定の
番手になるようにケーキを複数個用意し、紙管を取り除
いたケーキの内側からガラス繊維を解舒し、繰り出され
るストランドを引揃えながら合糸することにより、ガラ
ス繊維だけからなる円筒状のロービングや紙管に巻き取
ったロービングに加工される。
途に応じて加工されるが、連続繊維として使用する場合
には、ロービングワインダー等の装置を使用し、所定の
番手になるようにケーキを複数個用意し、紙管を取り除
いたケーキの内側からガラス繊維を解舒し、繰り出され
るストランドを引揃えながら合糸することにより、ガラ
ス繊維だけからなる円筒状のロービングや紙管に巻き取
ったロービングに加工される。
【０００５】ダイレクトワインディングロービングは、
紡糸ノズルの直下で集束剤を塗布した後に、直接２００
〜３００ｍｍφ程度の外径の紙管に巻き取られる時点で
最終ロービングの形態に形成されたものである。他の連
続した強化繊維、たとえば炭素繊維等の無機強化繊維、
アラミド繊維等の有機強化繊維もガラス繊維と同様の巻
き形態で供給されている。
紡糸ノズルの直下で集束剤を塗布した後に、直接２００
〜３００ｍｍφ程度の外径の紙管に巻き取られる時点で
最終ロービングの形態に形成されたものである。他の連
続した強化繊維、たとえば炭素繊維等の無機強化繊維、
アラミド繊維等の有機強化繊維もガラス繊維と同様の巻
き形態で供給されている。
【０００６】連続した強化繊維を使用する用途として
は、一方向引揃え（ＵＤ）プリプレグ、フィラメントワ
インディングおよび連続引き抜き成型がある。フィラメ
ントワインディングや連続引き抜き成型では、ケーキを
経由したロービングやダイレクトワインディングロービ
ングを使用するが、その際の使用方法としてはロービン
グを静置し、内側から強化繊維を解舒していくのが通例
である。しかし、その際、内径を一周する毎に、繰り出
された強化繊維ストランドに１回の撚りが入る。
は、一方向引揃え（ＵＤ）プリプレグ、フィラメントワ
インディングおよび連続引き抜き成型がある。フィラメ
ントワインディングや連続引き抜き成型では、ケーキを
経由したロービングやダイレクトワインディングロービ
ングを使用するが、その際の使用方法としてはロービン
グを静置し、内側から強化繊維を解舒していくのが通例
である。しかし、その際、内径を一周する毎に、繰り出
された強化繊維ストランドに１回の撚りが入る。
【０００７】一方向引揃えプリプレグを製造する場合
に、ケーキの内側から強化繊維を解舒し、繰り出される
ストランドを引き揃えながら合糸したものを紙管に巻き
取ったロービングを使用すると、同様にストランドには
強化繊維を解舒していく際に撚りが入る。
に、ケーキの内側から強化繊維を解舒し、繰り出される
ストランドを引き揃えながら合糸したものを紙管に巻き
取ったロービングを使用すると、同様にストランドには
強化繊維を解舒していく際に撚りが入る。
【０００８】ストランドに撚りが存在すると、撚りが有
る部分と無い部分とではストランドを構成しているモノ
フィラメントのバラけ度合が異なることから、ストラン
ドの長手方向で強化繊維ストランドの横への広がり性す
なわち開繊性や樹脂の含浸性に差異が生じることにな
る。その結果、成型品の肉厚に不均一な部分が生じた
り、モノフィラメントの分布が不均一になったり、部分
的に繊維体積率が不均一になる。
る部分と無い部分とではストランドを構成しているモノ
フィラメントのバラけ度合が異なることから、ストラン
ドの長手方向で強化繊維ストランドの横への広がり性す
なわち開繊性や樹脂の含浸性に差異が生じることにな
る。その結果、成型品の肉厚に不均一な部分が生じた
り、モノフィラメントの分布が不均一になったり、部分
的に繊維体積率が不均一になる。
【０００９】一方向引揃えプリプレグにおいては、繊維
の開繊性はプリプレグの品位に大きな影響を及ぼす。す
なわち、繊維の開繊が十分でない部分はプリプレグの肉
厚が厚くなったり、表面平滑度合が粗いものとなるた
め、プリプレグの肉圧にバラツキが生じたり、目開きに
なったり等のプリプレグの品位品質に重大な問題を発生
させる。また、このようなプリプレグを積層し、繊維強
化プラスチックを成形した場合、プリプレグを積層した
積層層間に樹脂溜まりやボイドが発生し、欠陥部分とな
る。
の開繊性はプリプレグの品位に大きな影響を及ぼす。す
なわち、繊維の開繊が十分でない部分はプリプレグの肉
厚が厚くなったり、表面平滑度合が粗いものとなるた
め、プリプレグの肉圧にバラツキが生じたり、目開きに
なったり等のプリプレグの品位品質に重大な問題を発生
させる。また、このようなプリプレグを積層し、繊維強
化プラスチックを成形した場合、プリプレグを積層した
積層層間に樹脂溜まりやボイドが発生し、欠陥部分とな
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の如き従来技術の問題点を解決し、低目付けから高目付
けまで平滑性に優れ、かつ、強化繊維のモノフィラメン
トが均一に分散されており、積層して硬化させた硬化物
の積層層間に樹脂溜まりやボイドが存在しない一方向引
揃えプリプレグを提供しようとするものである。
の如き従来技術の問題点を解決し、低目付けから高目付
けまで平滑性に優れ、かつ、強化繊維のモノフィラメン
トが均一に分散されており、積層して硬化させた硬化物
の積層層間に樹脂溜まりやボイドが存在しない一方向引
揃えプリプレグを提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、強化繊維ストランドのダイレクトワインデ
ィングロービングを円周方向に回転させながらストラン
ドを外側の部分から解舒し、長さ１ｍあたりのストラン
ドの撚り回数が１回以下になるように小径の紙管に分割
して巻き取り、次いでこれを所定本数引き揃えてプリプ
レグとすることを含む、一方向引揃えプリプレグの製造
方法を提供する。
決するため、強化繊維ストランドのダイレクトワインデ
ィングロービングを円周方向に回転させながらストラン
ドを外側の部分から解舒し、長さ１ｍあたりのストラン
ドの撚り回数が１回以下になるように小径の紙管に分割
して巻き取り、次いでこれを所定本数引き揃えてプリプ
レグとすることを含む、一方向引揃えプリプレグの製造
方法を提供する。
【００１２】本発明は、また、上記の方法により得られ
た一方向引揃えプリプレグを提供する。本発明は、さら
に、上記プリプレグを所定数積層し、硬化させてなる繊
維強化プラスチックを提供する。
た一方向引揃えプリプレグを提供する。本発明は、さら
に、上記プリプレグを所定数積層し、硬化させてなる繊
維強化プラスチックを提供する。
【００１３】なお、本発明においては、上記のようにし
て引き揃えた繊維を強化繊維織物のたて糸として用い
て、強化繊維織物を製造してもよく、また上記のように
して巻き取った繊維の所定本数を用いて強化繊維組ひも
を製造してもよい。
て引き揃えた繊維を強化繊維織物のたて糸として用い
て、強化繊維織物を製造してもよく、また上記のように
して巻き取った繊維の所定本数を用いて強化繊維組ひも
を製造してもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明において、プリプレグを構
成する強化繊維に使用されるロービングは、無撚り状態
で巻かれているダイレクトワインディングロービングで
あり、かかるロービングを構成する強化繊維ストランド
は、通常、ガラス繊維では１３５〜１１５０ｔｅｘ、炭
素繊維では８０〜３５００ｔｅｘの繊度を有する。この
ダイレクトワインディングロービングを、その芯部にそ
の内径（通例１５０〜２５０ｍｍ程度）にほぼ等しい外
径を有する薄手の紙管を挿入し、ダイレクトワインディ
ングロービングの内径を外側に押し開くようにして固定
する固定装置を有する解舒装置、例えば、クリルスタン
ドにセットする。解舒装置から小巻きにするためのワイ
ンディング装置まで、ストランドに撚りが入らないよう
にセットしたガイドを通糸させ、強化繊維が切れたり毛
羽立ちが発生しない速度にて小径の紙管に巻き取る。こ
の小径の紙管の外径は、通常、５０〜１１０ｍｍ程度
（２〜４ｉｎｃｈ程度）であり、ストランドは、１個の
ダイレクトワインディングロービングから、好ましくは
５〜１０個、特に８〜１０個の紙管を用い、これらを順
次に交換しながら小巻きに分割して巻き取られる。
成する強化繊維に使用されるロービングは、無撚り状態
で巻かれているダイレクトワインディングロービングで
あり、かかるロービングを構成する強化繊維ストランド
は、通常、ガラス繊維では１３５〜１１５０ｔｅｘ、炭
素繊維では８０〜３５００ｔｅｘの繊度を有する。この
ダイレクトワインディングロービングを、その芯部にそ
の内径（通例１５０〜２５０ｍｍ程度）にほぼ等しい外
径を有する薄手の紙管を挿入し、ダイレクトワインディ
ングロービングの内径を外側に押し開くようにして固定
する固定装置を有する解舒装置、例えば、クリルスタン
ドにセットする。解舒装置から小巻きにするためのワイ
ンディング装置まで、ストランドに撚りが入らないよう
にセットしたガイドを通糸させ、強化繊維が切れたり毛
羽立ちが発生しない速度にて小径の紙管に巻き取る。こ
の小径の紙管の外径は、通常、５０〜１１０ｍｍ程度
（２〜４ｉｎｃｈ程度）であり、ストランドは、１個の
ダイレクトワインディングロービングから、好ましくは
５〜１０個、特に８〜１０個の紙管を用い、これらを順
次に交換しながら小巻きに分割して巻き取られる。
【００１５】このようにして紙管に巻き取られた強化繊
維ストランドを、次いで所定数引き揃え、開繊させなが
ら樹脂で含浸し、一方向引揃えプリプレグとするのであ
る。
維ストランドを、次いで所定数引き揃え、開繊させなが
ら樹脂で含浸し、一方向引揃えプリプレグとするのであ
る。
【００１６】プリプレグに使用される樹脂としては、熱
硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を使用することができる。具
体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリロニトリル
−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、ポリブチレンテ
レフタレート樹脂、ナイロン樹脂などを挙げることがで
きる。好ましくは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂であ
り、この場合必要により硬化剤が使用される。
硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を使用することができる。具
体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリロニトリル
−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、ポリブチレンテ
レフタレート樹脂、ナイロン樹脂などを挙げることがで
きる。好ましくは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂であ
り、この場合必要により硬化剤が使用される。
【００１７】強化繊維ストランドを引き揃えてプリプレ
グとするには、例えば、以下に述べる如き公知のホット
メルト型プリプレグ含浸方法を採用することができる。
すなわち、離型処理を施した工程紙の上に規定重量の樹
脂を塗布した塗工紙を１対用意し、それらの塗工紙の間
に、撚りを与えないようにして小巻きしたロービングか
ら撚りを入れないように繰り出したストランドを、所望
の繊維目付とプリプレグ幅および使用するストランドの
繊度ｔｅｘより決定された所定数量を引き揃えて配置
し、ホットロールを用いて線圧を付与することにより、
ストランドを開繊しながら、かつ、樹脂で含浸させるこ
とにより製造することができる。あるいは、塗工紙を片
側だけに配置してもよいし、異なる重量の樹脂を塗布し
た１対の塗工紙を使用してもよい。
グとするには、例えば、以下に述べる如き公知のホット
メルト型プリプレグ含浸方法を採用することができる。
すなわち、離型処理を施した工程紙の上に規定重量の樹
脂を塗布した塗工紙を１対用意し、それらの塗工紙の間
に、撚りを与えないようにして小巻きしたロービングか
ら撚りを入れないように繰り出したストランドを、所望
の繊維目付とプリプレグ幅および使用するストランドの
繊度ｔｅｘより決定された所定数量を引き揃えて配置
し、ホットロールを用いて線圧を付与することにより、
ストランドを開繊しながら、かつ、樹脂で含浸させるこ
とにより製造することができる。あるいは、塗工紙を片
側だけに配置してもよいし、異なる重量の樹脂を塗布し
た１対の塗工紙を使用してもよい。
【００１８】上記のようにして得られる本発明の一方向
引揃えプリプレグは、ガラス繊維の場合は、繊維目付が
５０〜３００ｇ／ｍ2 であり、樹脂含有率が２０〜４０
ｗｔ％の範囲にあるのが好ましい。本発明のプリプレグ
の製造方法は、巻き直径が大きく、重量の重い強化繊維
ロービング、たとえばガラス繊維で特に有効であるが、
近年巻き直径の増大が著るしい炭素繊維においても有効
である。
引揃えプリプレグは、ガラス繊維の場合は、繊維目付が
５０〜３００ｇ／ｍ2 であり、樹脂含有率が２０〜４０
ｗｔ％の範囲にあるのが好ましい。本発明のプリプレグ
の製造方法は、巻き直径が大きく、重量の重い強化繊維
ロービング、たとえばガラス繊維で特に有効であるが、
近年巻き直径の増大が著るしい炭素繊維においても有効
である。
【００１９】
【実施例】以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を
さらに説明する。 実施例１ 図１に示すように、繊度７４０ｔｅｘ仕様のダイレクト
ワインディングロービング２（旭ファイバーグラス株式
会社製）を、その芯部に、その内径１７０ｍｍにほぼ等
しい外径を有する薄手の紙管３を挿入し、ダイレクトワ
インディングロービングの内径を外側に押し開くように
して固定する固定装置４を有する解舒装置１にセットす
る。次に、ストランドに撚りが入らないようにダイレク
トワインディングロービングを矢印で示す円周方向に回
転させ、外側よりストランドを解舒しながら、リングガ
イド５、ローラーガイド６、７、およびトラバースガイ
ド９を経て、ワインディング装置８により、ガラス繊維
が切れたり毛羽立ちが発生しない速度５０〜１００ｍ／
分にて、１００〜２５０ｇ／ストランドの巻取り張力下
に、紙管１１（外径７６ｍｍ）に巻き取り、小巻きロー
ビング１０を形成する。
さらに説明する。 実施例１ 図１に示すように、繊度７４０ｔｅｘ仕様のダイレクト
ワインディングロービング２（旭ファイバーグラス株式
会社製）を、その芯部に、その内径１７０ｍｍにほぼ等
しい外径を有する薄手の紙管３を挿入し、ダイレクトワ
インディングロービングの内径を外側に押し開くように
して固定する固定装置４を有する解舒装置１にセットす
る。次に、ストランドに撚りが入らないようにダイレク
トワインディングロービングを矢印で示す円周方向に回
転させ、外側よりストランドを解舒しながら、リングガ
イド５、ローラーガイド６、７、およびトラバースガイ
ド９を経て、ワインディング装置８により、ガラス繊維
が切れたり毛羽立ちが発生しない速度５０〜１００ｍ／
分にて、１００〜２５０ｇ／ストランドの巻取り張力下
に、紙管１１（外径７６ｍｍ）に巻き取り、小巻きロー
ビング１０を形成する。
【００２０】このようにして得られた小巻きロービング
３４０個をセットし、撚りがかからないように、ガラス
繊維ストランド３４０本を、幅１０００ｍｍの中に、コ
ームガイドを使用して等間隔に引き揃えて引き出す。こ
の引き揃えた状態のストランドを５３ｇ／ｍ2 のエポキ
シ樹脂を塗布した１対の塗工紙を用いて上下からサンド
イッチし、ホットロールにより線圧を加えてストランド
を開繊しながら、かつ、樹脂で含浸させることにより、
繊維目付２５０ｇ／ｍ2 、樹脂含有率３０ｗｔ％の一方
向引揃えガラス繊維プリプレグを得た。このプリプレグ
の平滑性は非常に滑らかなものであり、ガラス繊維はエ
ポキシ樹脂で均一に含浸されていた。このプリプレグ
を、それぞれの繊維方向が１枚毎に交差するようにして
５枚積層し、この積層物を離型処理を施したアルミ製金
型に挟み、面圧３０〜５０×１０4Ｐａにて加圧しなが
ら、室温から１３０℃まで５℃／分で昇温させ、１３０
℃に達した後この温度に１２０分間保持して板材を成形
した。
３４０個をセットし、撚りがかからないように、ガラス
繊維ストランド３４０本を、幅１０００ｍｍの中に、コ
ームガイドを使用して等間隔に引き揃えて引き出す。こ
の引き揃えた状態のストランドを５３ｇ／ｍ2 のエポキ
シ樹脂を塗布した１対の塗工紙を用いて上下からサンド
イッチし、ホットロールにより線圧を加えてストランド
を開繊しながら、かつ、樹脂で含浸させることにより、
繊維目付２５０ｇ／ｍ2 、樹脂含有率３０ｗｔ％の一方
向引揃えガラス繊維プリプレグを得た。このプリプレグ
の平滑性は非常に滑らかなものであり、ガラス繊維はエ
ポキシ樹脂で均一に含浸されていた。このプリプレグ
を、それぞれの繊維方向が１枚毎に交差するようにして
５枚積層し、この積層物を離型処理を施したアルミ製金
型に挟み、面圧３０〜５０×１０4Ｐａにて加圧しなが
ら、室温から１３０℃まで５℃／分で昇温させ、１３０
℃に達した後この温度に１２０分間保持して板材を成形
した。
【００２１】得られた積層板の厚みは約０．９４ｍｍで
あった。積層板の断面を研磨し、反射型金属顕微鏡にて
観察したところ、ガラス繊維のモノフィラメントが均一
に分散しているのが認められた。
あった。積層板の断面を研磨し、反射型金属顕微鏡にて
観察したところ、ガラス繊維のモノフィラメントが均一
に分散しているのが認められた。
【００２２】実施例２
図１に示すように、繊度２９０ｔｅｘ仕様のダイレクト
ワインディングロービング２（日本電気硝子株式会社
製）を、その芯部に、その内径２００ｍｍにほぼ等しい
外径を有する薄手の紙管３を挿入し、ダイレクトワイン
ディングロービングの内径を外側に押し開くようにして
固定する固定装置４を有する解舒装置１にセットする。
次に、ストランドに撚りが入らないようにダイレクトワ
インディングロービングを矢印で示す円周方向に回転さ
せ、外側よりストランドを解舒しながら、リングガイド
５、ローラーガイド６、７、およびトラバースガイド９
を経て、ワインディング装置８により、ガラス繊維が切
れたり毛羽立ちが発生しない速度５０〜１００ｍ／分に
て、１００〜２５０ｇ／ストランドの巻取り張力下に、
紙管１１（外径７６ｍｍ）に巻き取り、小巻きロービン
グ１０を形成する。
ワインディングロービング２（日本電気硝子株式会社
製）を、その芯部に、その内径２００ｍｍにほぼ等しい
外径を有する薄手の紙管３を挿入し、ダイレクトワイン
ディングロービングの内径を外側に押し開くようにして
固定する固定装置４を有する解舒装置１にセットする。
次に、ストランドに撚りが入らないようにダイレクトワ
インディングロービングを矢印で示す円周方向に回転さ
せ、外側よりストランドを解舒しながら、リングガイド
５、ローラーガイド６、７、およびトラバースガイド９
を経て、ワインディング装置８により、ガラス繊維が切
れたり毛羽立ちが発生しない速度５０〜１００ｍ／分に
て、１００〜２５０ｇ／ストランドの巻取り張力下に、
紙管１１（外径７６ｍｍ）に巻き取り、小巻きロービン
グ１０を形成する。
【００２３】このようにして得られた小巻きロービング
２６０個をセットし、撚りがかからないように、ガラス
繊維ストランド２６０本を、幅１０００ｍｍの中に、コ
ームガイドを使用して等間隔に引き揃えて引き出す。こ
の引き揃えた状態のストランドを１８ｇ／ｍ2 のエポキ
シ樹脂を塗布した１対の塗工紙を用いて上下からサンド
イッチし、ホットロールにより線圧を加えてストランド
を開繊しながら、かつ、樹脂で含浸させることにより、
繊維目付７５ｇ／ｍ2 、樹脂含有率３３ｗｔ％の一方向
引揃えガラス繊維プリプレグを得た。このプリプレグの
平滑性は非常に滑らかなものであり、ガラス繊維はエポ
キシ樹脂で均一に含浸されていた。このプリプレグを、
それぞれの繊維方向が１枚毎に交差するようにして５枚
積層し、この積層物を離型処理を施したアルミ製金型に
挟み、面圧３０〜５０×１０4 Ｐａにて加圧しながら、
室温から１３０℃まで５℃／分で昇温させ、１３０℃に
達した後この温度に１２０分間保持して板材を成形し
た。
２６０個をセットし、撚りがかからないように、ガラス
繊維ストランド２６０本を、幅１０００ｍｍの中に、コ
ームガイドを使用して等間隔に引き揃えて引き出す。こ
の引き揃えた状態のストランドを１８ｇ／ｍ2 のエポキ
シ樹脂を塗布した１対の塗工紙を用いて上下からサンド
イッチし、ホットロールにより線圧を加えてストランド
を開繊しながら、かつ、樹脂で含浸させることにより、
繊維目付７５ｇ／ｍ2 、樹脂含有率３３ｗｔ％の一方向
引揃えガラス繊維プリプレグを得た。このプリプレグの
平滑性は非常に滑らかなものであり、ガラス繊維はエポ
キシ樹脂で均一に含浸されていた。このプリプレグを、
それぞれの繊維方向が１枚毎に交差するようにして５枚
積層し、この積層物を離型処理を施したアルミ製金型に
挟み、面圧３０〜５０×１０4 Ｐａにて加圧しながら、
室温から１３０℃まで５℃／分で昇温させ、１３０℃に
達した後この温度に１２０分間保持して板材を成形し
た。
【００２４】得られた積層板の厚みは約０．３０ｍｍで
あった。積層板の断面を研磨し、反射型金属顕微鏡にて
観察したところ、ガラス繊維のモノフィラメントが均一
に分散しているのが認められた。
あった。積層板の断面を研磨し、反射型金属顕微鏡にて
観察したところ、ガラス繊維のモノフィラメントが均一
に分散しているのが認められた。
【００２５】このプリプレグを、長さ１０００ｍｍで、
先端の外径が１．０ｍｍφ、下端の外径が３．０ｍｍφ
の離型処理を施したテーパー状の鉄芯に３回寿司巻き
し、その上から幅５ｍｍ、厚み３０μのポリプロピレン
テープを３ｋｇの張力を付与しながらピッチ１ｍｍで巻
き締めた。この巻き締めたものを、硬化炉内に装填し、
室温から１３０℃まで５℃／分で昇温させ、１３０℃に
達した後この温度に１２０分間保持し、その後室温まで
冷却させ、鉄芯を引き抜いてテーパー状の管状体を成形
した。
先端の外径が１．０ｍｍφ、下端の外径が３．０ｍｍφ
の離型処理を施したテーパー状の鉄芯に３回寿司巻き
し、その上から幅５ｍｍ、厚み３０μのポリプロピレン
テープを３ｋｇの張力を付与しながらピッチ１ｍｍで巻
き締めた。この巻き締めたものを、硬化炉内に装填し、
室温から１３０℃まで５℃／分で昇温させ、１３０℃に
達した後この温度に１２０分間保持し、その後室温まで
冷却させ、鉄芯を引き抜いてテーパー状の管状体を成形
した。
【００２６】得られた管状体は、鉄芯を引き抜いた後
も、直線状の形態を保持していた。長さ１０００ｍｍの
各部分にて管状体を輪切りにして肉厚を確認したとこ
ろ、均一な肉厚を有していた。
も、直線状の形態を保持していた。長さ１０００ｍｍの
各部分にて管状体を輪切りにして肉厚を確認したとこ
ろ、均一な肉厚を有していた。
【００２７】比較例１
図２に示すように、ガラス繊維の複数個のケーキ１３を
用意し、ケーキの内側からガラス繊維を解舒し、繰り出
されるストランドを引揃えながら合糸して、繊度７４０
ｔｅｘ仕様の、紙管に巻き取られた小巻きロービング１
０（撚り数２回／ｍ）を得た。これらの小巻きロービン
グから、ガラス繊維ストランド３４０本を、幅１０００
ｍｍの中に、コームガイドを使用して均一に引き揃え
た。この引き揃えた状態のストランドを５３ｇ／ｍ2 の
エポキシ樹脂を塗布した１対の塗工紙を用いて上下から
サンドイッチし、ホットロールにて線圧を加え、ストラ
ンドを開繊しながら、かつ、樹脂で含浸することによ
り、繊維目付２５０ｇ／ｍ2 、樹脂含有率３０ｗｔ％
の、一方向引揃えガラス繊維プリプレグを得た。
用意し、ケーキの内側からガラス繊維を解舒し、繰り出
されるストランドを引揃えながら合糸して、繊度７４０
ｔｅｘ仕様の、紙管に巻き取られた小巻きロービング１
０（撚り数２回／ｍ）を得た。これらの小巻きロービン
グから、ガラス繊維ストランド３４０本を、幅１０００
ｍｍの中に、コームガイドを使用して均一に引き揃え
た。この引き揃えた状態のストランドを５３ｇ／ｍ2 の
エポキシ樹脂を塗布した１対の塗工紙を用いて上下から
サンドイッチし、ホットロールにて線圧を加え、ストラ
ンドを開繊しながら、かつ、樹脂で含浸することによ
り、繊維目付２５０ｇ／ｍ2 、樹脂含有率３０ｗｔ％
の、一方向引揃えガラス繊維プリプレグを得た。
【００２８】このプリプレグの平滑性は非常に粗いもの
であり、エポキシ樹脂が含浸されていないストランドが
数多く見られた。このプリプレグを、それぞれの繊維方
向が１枚毎に交差するようにして５枚積層し、この積層
物を離型処理を施したアルミ製金型に挟み、面圧３０〜
５０×１０4 Ｐａにて加圧しながら、室温から１３０℃
まで５℃／分で昇温させ、１３０℃に達した後この温度
に１２０分間保持して板材を成形した。
であり、エポキシ樹脂が含浸されていないストランドが
数多く見られた。このプリプレグを、それぞれの繊維方
向が１枚毎に交差するようにして５枚積層し、この積層
物を離型処理を施したアルミ製金型に挟み、面圧３０〜
５０×１０4 Ｐａにて加圧しながら、室温から１３０℃
まで５℃／分で昇温させ、１３０℃に達した後この温度
に１２０分間保持して板材を成形した。
【００２９】得られた積層板の厚みは約０．９８ｍｍで
あった。積層板の断面を研磨し、反射型金属顕微鏡にて
観察したところ、ガラス繊維のモノフィラメントが部分
的に固まっている部分やエポキシ樹脂が部分的にリッチ
に存在している部分が認められた。
あった。積層板の断面を研磨し、反射型金属顕微鏡にて
観察したところ、ガラス繊維のモノフィラメントが部分
的に固まっている部分やエポキシ樹脂が部分的にリッチ
に存在している部分が認められた。
【００３０】比較例２
図２に示すように、ガラス繊維の複数個のケーキ１３を
用意し、ケーキの内側からガラス繊維を解舒し、繰り出
されるストランドを引揃えながら合糸して、繊度２９０
ｔｅｘ仕様の、紙管に巻き取られた小巻きロービング１
０（撚り数２回／ｍ）を得た。これらの小巻きロービン
グから、ガラス繊維ストランド２６０本を、幅１０００
ｍｍの中に、コームガイドを使用して均一に引き揃え
た。この引き揃えた状態のストランドを１８ｇ／ｍ2 の
エポキシ樹脂を塗布した１対の塗工紙を用いて上下から
サンドイッチし、ホットロールにて線圧を加え、ストラ
ンドを開繊しながら、かつ、樹脂で含浸することによ
り、繊維目付７５ｇ／ｍ2 、樹脂含有率３３ｗｔ％の、
一方向引揃えガラス繊維プリプレグを得た。
用意し、ケーキの内側からガラス繊維を解舒し、繰り出
されるストランドを引揃えながら合糸して、繊度２９０
ｔｅｘ仕様の、紙管に巻き取られた小巻きロービング１
０（撚り数２回／ｍ）を得た。これらの小巻きロービン
グから、ガラス繊維ストランド２６０本を、幅１０００
ｍｍの中に、コームガイドを使用して均一に引き揃え
た。この引き揃えた状態のストランドを１８ｇ／ｍ2 の
エポキシ樹脂を塗布した１対の塗工紙を用いて上下から
サンドイッチし、ホットロールにて線圧を加え、ストラ
ンドを開繊しながら、かつ、樹脂で含浸することによ
り、繊維目付７５ｇ／ｍ2 、樹脂含有率３３ｗｔ％の、
一方向引揃えガラス繊維プリプレグを得た。
【００３１】このプリプレグの平滑性は非常に粗いもの
であり、エポキシ樹脂が含浸されていないストランドが
数多く見られた。また、部分的に目開きが存在してい
た。このプリプレグを、それぞれの繊維方向が１枚毎に
交差するようにして５枚積層し、この積層物を離型処理
を施したアルミ製金型に挟み、面圧３０〜５０×１０4
Ｐａにて加圧しながら、室温から１３０℃まで５℃／分
で昇温させ、１３０℃に達した後この温度に１２０分間
保持して板材を成形した。
であり、エポキシ樹脂が含浸されていないストランドが
数多く見られた。また、部分的に目開きが存在してい
た。このプリプレグを、それぞれの繊維方向が１枚毎に
交差するようにして５枚積層し、この積層物を離型処理
を施したアルミ製金型に挟み、面圧３０〜５０×１０4
Ｐａにて加圧しながら、室温から１３０℃まで５℃／分
で昇温させ、１３０℃に達した後この温度に１２０分間
保持して板材を成形した。
【００３２】得られた積層板の厚みは約０．３３ｍｍで
あった。積層板の断面を研磨し、反射型金属顕微鏡にて
観察したところ、ガラス繊維のモノフィラメントが部分
的に固まっている部分やエポキシ樹脂が部分的にリッチ
に存在している部分が認められた。
あった。積層板の断面を研磨し、反射型金属顕微鏡にて
観察したところ、ガラス繊維のモノフィラメントが部分
的に固まっている部分やエポキシ樹脂が部分的にリッチ
に存在している部分が認められた。
【００３３】このプリプレグを、長さ１０００ｍｍで、
先端の外径が１．０ｍｍφ、下端の外径が３．０ｍｍφ
の離型処理を施したテーパー状の鉄芯に３回寿司巻き
し、その上から幅５ｍｍ、厚み３０μのポリプロピレン
テープを３ｋｇの張力を付与しながらピッチ１ｍｍで巻
き締めた。この巻き締めたものを、硬化炉内に装填し、
室温から１３０℃まで５℃／分で昇温させ、１３０℃に
達した後この温度に１２０分間保持し、その後室温まで
冷却させ、鉄芯を引き抜いてテーパー状の管状体を成形
した。
先端の外径が１．０ｍｍφ、下端の外径が３．０ｍｍφ
の離型処理を施したテーパー状の鉄芯に３回寿司巻き
し、その上から幅５ｍｍ、厚み３０μのポリプロピレン
テープを３ｋｇの張力を付与しながらピッチ１ｍｍで巻
き締めた。この巻き締めたものを、硬化炉内に装填し、
室温から１３０℃まで５℃／分で昇温させ、１３０℃に
達した後この温度に１２０分間保持し、その後室温まで
冷却させ、鉄芯を引き抜いてテーパー状の管状体を成形
した。
【００３４】得られた管状体は、鉄芯を引き抜いた後、
一定方向に曲がりが生じた。長さ１０００ｍｍの各部分
にて管状体を輪切りにして肉厚を確認したところ、円周
内で肉厚が厚い部分と薄い部分が存在していた。
一定方向に曲がりが生じた。長さ１０００ｍｍの各部分
にて管状体を輪切りにして肉厚を確認したところ、円周
内で肉厚が厚い部分と薄い部分が存在していた。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、平滑性に優れ、かつ、
強化繊維のモノフィラメントが均一に分散されており、
積層して硬化させた硬化物の積層層間に樹脂溜まりやボ
イドが存在しない一方向引揃えプリプレグを容易に得る
ことができる。
強化繊維のモノフィラメントが均一に分散されており、
積層して硬化させた硬化物の積層層間に樹脂溜まりやボ
イドが存在しない一方向引揃えプリプレグを容易に得る
ことができる。
【図１】本発明に従い、ダイレクトワインディングロー
ビングより撚りが入らないようにガラス繊維ストランド
を解舒し、小径の紙管に巻き取る実施例を示す概略図で
ある。
ビングより撚りが入らないようにガラス繊維ストランド
を解舒し、小径の紙管に巻き取る実施例を示す概略図で
ある。
【図２】従来法に従い、ガラス繊維ストランドの小巻き
ロービングを形成する例を示す概略図である。
ロービングを形成する例を示す概略図である。
１…解舒装置
２…ダイレクトワインディングロービング
３…薄手の紙管
４…固定装置
５…リングガイド
６…ローラーガイド
７…ローラーガイド
８…ワインディング装置
９…トラバースガイド
１０…小巻きロービング
１１…紙管
１２…ケーキからのストランド繰り出し
１３…ケーキ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00
(72)発明者 夏目 智之
千葉県木更津市新港15−１ 新日鐵化学株
式会社内
Ｆターム(参考） 4F072 AA01 AB09 AB14 AB15 AB21
AB22 AC02 AD08 AD09 AD13
AD23 AD37 AD38 AD44 AG03
AH21
4L046 AA24 BA00 BB00
4L048 AA03 AC14 DA41 EB00
Claims (10)
- 【請求項１】 強化繊維ストランドのダイレクトワイン
ディングロービングを円周方向に回転させながらストラ
ンドを外側の部分から解舒し、長さ１ｍあたりのストラ
ンドの撚り回数が１回以下になるように小径の紙管に分
割して巻き取り、次いでこれを所定本数引き揃えてプリ
プレグとする、一方向引揃えプリプレグの製造方法。 - 【請求項２】 強化繊維ストランドのダイレクトワイン
ディングロービングを円周方向に回転させながらストラ
ンドを外側の部分から解舒し、長さ１ｍあたりのストラ
ンドの撚り回数が１回以下になるように小径の紙管に分
割して巻き取り、次いでこれを所定本数引き揃えて、強
化繊維織物のたて糸として用いる、強化繊維織物の製造
方法。 - 【請求項３】 強化繊維ストランドのダイレクトワイン
ディングロービングを円周方向に回転させながらストラ
ンドを外側の部分から解舒し、長さ１ｍあたりのストラ
ンドの撚り回数が１回以下になるように小径の紙管に分
割して巻き取り、次いでこれを所定本数用いて強化繊維
組ひもを製造する、強化繊維組ひもの製造方法。 - 【請求項４】 繊維ストランドの繊度が８０〜３５００
ｔｅｘの範囲にある、請求項１〜３のいずれかに記載の
方法。 - 【請求項５】 前記ダイレクトワインディングロービン
グの芯部に、その内径とほぼ同じ外径を有する紙管を挿
入し、内側から前記紙管の内壁面を押し付けるような固
定装置を備えた解舒装置を使用することにより、ストラ
ンドを小径の紙管に分割して巻き取る、請求項１〜４の
いずれかに記載の方法。 - 【請求項６】 小径の紙管の外径が５０〜１１０ｍｍの
範囲にある、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載した方法
により得られたプリプレグ。 - 【請求項８】 繊維目付が５０〜３００ｇ／ｍ2 の範囲
にあり、樹脂含有率が２０〜４０ｗｔ％の範囲内にあ
る、請求項７記載のプリプレグ。 - 【請求項９】 請求項７または８に記載したプリプレグ
を所定数積層し、硬化させてなる繊維強化プラスチッ
ク。 - 【請求項１０】 積層層間に樹脂溜り部分やボイドが存
在しない、請求項９記載の繊維強化プラスチック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001269427A JP2003071836A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | プリプレグの製造方法、プリプレグおよび繊維強化プラスチック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001269427A JP2003071836A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | プリプレグの製造方法、プリプレグおよび繊維強化プラスチック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003071836A true JP2003071836A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19095246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001269427A Pending JP2003071836A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | プリプレグの製造方法、プリプレグおよび繊維強化プラスチック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003071836A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019112067A1 (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-13 | 日立化成株式会社 | プリプレグ、積層板、プリント配線板及び半導体パッケージ |
-
2001
- 2001-09-05 JP JP2001269427A patent/JP2003071836A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019112067A1 (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-13 | 日立化成株式会社 | プリプレグ、積層板、プリント配線板及び半導体パッケージ |
| WO2019112065A1 (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-13 | 日立化成株式会社 | プリプレグ、積層板、及びそれらの製造方法、並びにプリント配線板及び半導体パッケージ |
| WO2019112066A1 (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-13 | 日立化成株式会社 | プリプレグ、積層板、及びそれらの製造方法、並びにプリント配線板及び半導体パッケージ |
| WO2019111416A1 (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-13 | 日立化成株式会社 | プリプレグ、積層板、及びそれらの製造方法、並びにプリント配線板及び半導体パッケージ |
| CN111432995A (zh) * | 2017-12-08 | 2020-07-17 | 日立化成株式会社 | 预浸渍体、层叠板和它们的制造方法、以及印刷线路板和半导体封装体 |
| CN111448044A (zh) * | 2017-12-08 | 2020-07-24 | 日立化成株式会社 | 预浸渍体、层叠板、印刷线路板和半导体封装体 |
| KR20200092979A (ko) * | 2017-12-08 | 2020-08-04 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 프리프레그, 적층판, 및 그들의 제조 방법, 그리고 프린트 배선판 및 반도체 패키지 |
| JPWO2019112065A1 (ja) * | 2017-12-08 | 2020-12-03 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | プリプレグ、積層板、及びそれらの製造方法、並びにプリント配線板及び半導体パッケージ |
| JPWO2019112066A1 (ja) * | 2017-12-08 | 2020-12-10 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | プリプレグ、積層板、及びそれらの製造方法、並びにプリント配線板及び半導体パッケージ |
| JPWO2019111416A1 (ja) * | 2017-12-08 | 2020-12-10 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | プリプレグ、積層板、及びそれらの製造方法、並びにプリント配線板及び半導体パッケージ |
| JPWO2019112067A1 (ja) * | 2017-12-08 | 2020-12-10 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | プリプレグ、積層板、プリント配線板及び半導体パッケージ |
| CN111432995B (zh) * | 2017-12-08 | 2022-11-29 | 昭和电工材料株式会社 | 预浸渍体、层叠板和它们的制造方法、以及印刷线路板和半导体封装体 |
| JP7210847B2 (ja) | 2017-12-08 | 2023-01-24 | 株式会社レゾナック | プリプレグ、積層板、及びそれらの製造方法、並びにプリント配線板及び半導体パッケージ |
| JP7276142B2 (ja) | 2017-12-08 | 2023-05-18 | 株式会社レゾナック | プリプレグ、積層板、及びそれらの製造方法、並びにプリント配線板及び半導体パッケージ |
| KR102649654B1 (ko) * | 2017-12-08 | 2024-03-19 | 가부시끼가이샤 레조낙 | 프리프레그, 적층판, 및 그들의 제조 방법, 그리고 프린트 배선판 및 반도체 패키지 |
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