JP2016193470A - Prepreg substrate punching method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリプレグ基材の打ち抜き、切込み付与方法に関する。 The present invention relates to a method for punching and applying a prepreg base material.
繊維強化熱可塑性プラスチックの成形方法としては、連続した強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸したプリプレグと称される基材を積層し、プレス等で加熱加圧することによって目的の形状に賦形するスタンピング成形が、最も一般的である。 As a molding method of fiber reinforced thermoplastics, stamping molding is performed by laminating a base material called a prepreg impregnated with a thermoplastic resin on continuous reinforcing fibers, and shaping into a desired shape by heating and pressing with a press or the like Is the most common.
これによって得られた繊維強化プラスチックは、連続した強化繊維を備えることにより、構造材に適用可能な曲げ強度や引張弾性率などの優れた機械物性（力学物性）を有している。このような繊維強化プラスチックは、連続した強化繊維を規則的に配列することで、必要とする機械物性（力学物性）に設計することが可能である。 The fiber reinforced plastic obtained in this way has excellent mechanical properties (mechanical properties) such as bending strength and tensile elastic modulus applicable to the structural material by providing continuous reinforcing fibers. Such a fiber-reinforced plastic can be designed to have the required mechanical properties (mechanical properties) by regularly arranging continuous reinforcing fibers.
また、近年では、力学特性（力学物性）のバラツキが低く、さらに複雑な形状への賦形性にも優れた基材として、プリプレグに対してその強化繊維を横切る方向に切り込みを入れた（形成した）スリットシートが開発されている。 Also, in recent years, as a base material with low variation in mechanical properties (mechanical properties) and excellent shapeability into complex shapes, a cut was made in the direction across the reinforcing fiber with respect to the prepreg (formation) Slit sheets have been developed.
このスリットシートは、前記プリプレグに対してその外周部を除く中央部に、強化繊維を横切る方向で該強化繊維を切断する深さに直線状の切り込みを形成したものである。このような切り込みは、強化繊維とのなす角度が３０度以上６０度以下となるように形成され、さらに、前記プリプレグ１ｍ２あたりの切り込み長の総和が２０ｍ以上、１５０ｍ以下となるように形成される。 This slit sheet is formed by forming a linear cut at a depth at which the reinforcing fibers are cut in the direction crossing the reinforcing fibers in the central portion of the prepreg excluding the outer peripheral portion thereof. Such cuts are formed so that the angle formed with the reinforcing fibers is 30 degrees or more and 60 degrees or less, and further, the total cut length per 1 m 2 of the prepreg is formed so as to be 20 m or more and 150 m or less. The
このような切り込みを形成したスリットシートは、複数枚が積層されて積層基材とされ、さらに加熱・加圧を行うことで一体化され、繊維強化熱可塑性シートとされる。その後、スタンピング成形工程に供されることにより、目的の形状に賦形される。 A plurality of slit sheets formed with such cuts are laminated to form a laminated base material, and further integrated by heating and pressurizing to form a fiber-reinforced thermoplastic sheet. Thereafter, it is shaped into a desired shape by being subjected to a stamping molding process.
ところで、前記プリプレグに対して切込みを形成する方法としては、具体的には、例えば、以下の方法が知られている。 By the way, as a method for forming a cut in the prepreg, specifically, for example, the following method is known.
特許文献１では、カッターを用いて手作業や自動裁断機により切り込みを挿入する方法、所定の位置に刃を有する打ち抜き刃により打ち抜く方法、所定の位置に刃を有する回転ローラーを介して連続的に切り込みを挿入する方法が挙げられている。また、特許文献２ではプリプレグ基材に刃を設置した抜型を押し当てて切込み挿入および／または切抜方法としてローラーに複数の刃が設けられた回転刃や平板状の土台に複数の刃が取り付けられた打ち抜き刃を抜型として使用することが記載されている。 In Patent Document 1, a method of inserting a cut by a manual operation or an automatic cutting machine using a cutter, a method of punching with a punching blade having a blade at a predetermined position, and continuously through a rotary roller having a blade at a predetermined position. A method of inserting a notch is mentioned. Further, in Patent Document 2, a plurality of blades are attached to a rotary blade or a flat base in which a roller is provided with a plurality of blades as a cutting insertion and / or cutting method by pressing a die having a blade placed on a prepreg substrate. It is described that a punching blade is used as a die.
しかし、特許文献１のカッターによる手作業や自動裁断機を用いる場合は切込み付与工程に時間がかかり、生産性が低い。特許文献１や２のような平面状の打ち抜き刃の場合は面圧をかけることで切断するため、大きな圧力をかける必要があり、装置が巨大化、高額になる。ローラーに複数の刃を設置した場合も線圧が必要になるため、圧力をかける付帯設備が必要になる。 However, when using the manual operation by the cutter of Patent Document 1 or an automatic cutting machine, the incision applying process takes time, and the productivity is low. In the case of a flat punching blade as in Patent Documents 1 and 2, since cutting is performed by applying a surface pressure, it is necessary to apply a large pressure, and the apparatus becomes large and expensive. Even when a plurality of blades are installed on the roller, a line pressure is required, so an incidental facility for applying pressure is required.
本発明は、大きな圧力をかけずに、かつ生産性の高いプリプレグの打ち抜き方法を提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide a method for punching a prepreg that is highly productive without applying a large pressure.
本発明の要旨は、以下の［１］〜［１０］に存する。 The gist of the present invention resides in the following [1] to [10].
［１］ 平板上に打ち抜き刃を配置した打ち抜き刃型上に、一方向に配向した強化繊維と熱可塑性樹脂からなるプリプレグ基材を配置し、押し当てロールを回転させながら当該プリプレグ基材に押し当てて当該プリプレグ基材上を移動させ、プリプレグ基材に切込みを付与するプリプレグ基材の打ち抜き方法。 [1] A prepreg base material made of a reinforced fiber and a thermoplastic resin oriented in one direction is placed on a punching blade mold in which a punching blade is placed on a flat plate, and pressed against the prepreg base material while rotating a pressing roll. A method for punching a prepreg base material, wherein the prepreg base material is moved on the prepreg base material by applying the prepreg base material.
［２］ プリプレグ基材と押し当てロールの間に、樹脂フィルムを介する上記［１］に記載のプリプレグ基材の打ち抜き方法。 [2] The punching method of the prepreg base material according to [1] above, wherein a resin film is interposed between the prepreg base material and the pressing roll.
［３］ 樹脂フィルムの厚みが１００以上１０００μｍ未満である上記［２］２に記載のプリプレグ基材の打ち抜き方法。 [3] The prepreg substrate punching method according to [2] 2, wherein the resin film has a thickness of 100 or more and less than 1000 μm.
［４］ 前記押し当てロールの前後に、前記樹脂フィルムを巻出すロールと前記樹脂フィルムを巻き取るロールを配し、連続的に樹脂フィルムを供給する上記［２］または［３］に記載のプリプレグ基材の打ち抜き方法。 [4] The prepreg according to [2] or [3] above, wherein a roll for unwinding the resin film and a roll for winding the resin film are arranged before and after the pressing roll, and the resin film is continuously supplied. Substrate punching method.
［５］ 押し当てロールのプリプレグ基材上の移動が、プリプレグの長手方向に往復移動であり、押し当てロールの進行方向の変更に応じて樹脂フィルムを巻出すロールを樹脂フィルムを巻き取るロールに、樹脂フィルムを巻き取るロールを樹脂フィルムを巻出すロールに切り替える上記［４］に記載の打ち抜き方法。 [5] The movement of the pressing roll on the prepreg base material is a reciprocating movement in the longitudinal direction of the prepreg, and the roll for unwinding the resin film according to the change in the advancing direction of the pressing roll is a roll for winding the resin film. The punching method according to [4], wherein the roll for winding the resin film is switched to the roll for unwinding the resin film.
［６］ 押し当てロールの外周部と打ち抜き刃の距離Ｌと、樹脂フィルムの厚みＴが、以下の条件を満たす上記［２］〜［５］のいずれかに記載の打ち抜き方法。
０＜Ｌ＜Ｔ
[6] The punching method according to any one of [2] to [5], wherein the distance L between the outer peripheral portion of the pressing roll and the punching blade and the thickness T of the resin film satisfy the following conditions.
0 <L <T
［７］ 樹脂フィルムを巻出すロールと押し当てロールの間、かつ樹脂フィルムとプリプレグの間にスクレーパーを配し、スクレーパーで樹脂フィルムからプリプレグを剥離する上記［６］に記載のプリプレグ基材の打ち抜き方法。 [7] The prepreg base material according to the above [6], wherein a scraper is disposed between the roll for unwinding the resin film and the pressing roll and between the resin film and the prepreg, and the prepreg is peeled from the resin film with the scraper. Method.
［８］ 打ち抜き刃型の上流に、ロール状のプリプレグ基材を設置し、ロールから巻出したプリプレグ基材を打ち抜き刃型で打ち抜き、打ち抜き刃型の下流で打ち抜かれたプリプレグ基材をロールで巻き取る上記［１］〜［７］のいずれかに記載のプリプレグ基材の打ち抜き方法。 [8] A roll-shaped prepreg base material is installed upstream of the punching blade die, the prepreg base material unwound from the roll is punched with the punching blade die, and the prepreg base material punched downstream of the punching blade die with the roll. The method for punching a prepreg substrate according to any one of [1] to [7] above.
［９］ 前記押し当てロールの軸方向と、プリプレグ基材の強化繊維の配向方向のなす角θが、７０°＜θ＜９０°となるようプリプレグ基材を設置する上記［１］〜［８］のいずれかに記載のプリプレグ基材の打ち抜き方法。 [9] The above [1] to [8], wherein the prepreg base material is installed such that an angle θ formed by the axial direction of the pressing roll and the orientation direction of the reinforcing fiber of the prepreg base material satisfies 70 ° <θ <90 °. ] The punching method of the prepreg base material in any one of.
［１０］ プリプレグ基材を構成する強化繊維が、炭素繊維である上記［１］〜［９］のいずれかに記載のプリプレグ基材の打ち抜き方法。 [10] The punching method of a prepreg base material according to any one of the above [1] to [9], wherein the reinforcing fibers constituting the prepreg base material are carbon fibers.
本発明のプリプレグ基材の打ち抜き方法によれば、少ない圧力で、押し当てロールと刃のクリアランス調整により切込みを付与できるため、油圧ポンプなどの付帯設備が不要で設備投資を抑え、かつ生産性を高くすることができるため、製造コストを低廉化することができる。 According to the method for punching a prepreg substrate of the present invention, cutting can be imparted by adjusting the clearance between the pressing roll and the blade with a small pressure, so there is no need for incidental equipment such as a hydraulic pump, reducing capital investment and increasing productivity. Since the cost can be increased, the manufacturing cost can be reduced.
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係るプリプレグ基材の打ち抜き方法の実施形態となる工程を含む、繊維強化プラスチックシートの製造方法の工程説明図である。 FIGS. 1A to 1D are process explanatory views of a method for manufacturing a fiber-reinforced plastic sheet, including processes that are embodiments of a method for punching a prepreg substrate according to the present invention.
繊維強化プラスチックシートを製造するには、まず、図１（ａ）に示すように、従来と同様にして形成したプリプレグ、すなわち、一方向に配向した強化繊維とマトリックス樹脂とからなるプリプレグ１に対して、打抜き装置２で切り込みを入れ、図１（ｂ）に示すようにスリットシート３を得る。切り込み４は、プリプレグ１に対して強化繊維５を横切る方向で該強化繊維５を切断する深さに形成する。 In order to manufacture a fiber-reinforced plastic sheet, first, as shown in FIG. 1 (a), a prepreg formed in the same manner as in the prior art, that is, a prepreg 1 composed of reinforced fibers and a matrix resin oriented in one direction. Then, a slit sheet 3 is obtained as shown in FIG. The notch 4 is formed to a depth that cuts the reinforcing fiber 5 in a direction crossing the reinforcing fiber 5 with respect to the prepreg 1.
プリプレグ１を形成する強化繊維としては、本発明ではその種類が限定されることなく、無機繊維、有機繊維、金属繊維、またはこれらを組み合わせたハイブリッド構成の強化繊維が使用可能である。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ド繊維、ボロン繊維、ガラス繊維などが挙げられる。有機繊維としては、アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、その他一般のナイロン繊維、ポリエステルなどが挙げられる。金属繊維としては、ステンレス、鉄等の繊維が挙げられ、また金属を被覆した炭素繊維でもよい。これらの中では、最終成形物の強度等の機械物性（力学物性）を考慮すると、炭素繊維が好ましい。また、強化繊維の平均繊維直径は、１〜５０μｍであることが好ましく、５〜２０μｍであることがさら好ましい。 As the reinforcing fiber forming the prepreg 1, the type of the reinforcing fiber is not limited in the present invention, and inorganic fiber, organic fiber, metal fiber, or a hybrid reinforcing fiber having a combination thereof can be used. Examples of the inorganic fiber include carbon fiber, graphite fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, tungsten carbide fiber, boron fiber, and glass fiber. Examples of organic fibers include aramid fibers, high density polyethylene fibers, other general nylon fibers, and polyesters. Examples of metal fibers include fibers such as stainless steel and iron, and carbon fibers coated with metal may be used. Among these, carbon fibers are preferable in view of mechanical properties (mechanical properties) such as strength of the final molded product. Moreover, it is preferable that the average fiber diameter of a reinforced fiber is 1-50 micrometers, and it is still more preferable that it is 5-20 micrometers.
また、プリプレグ１を形成するマトリックス樹脂としては、熱可塑性樹脂が好適に用いられる。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６等）、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、変性ポリオレフィン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、ポリカーボネイト、ポリアミドイミド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリエステルや、アクリロニトリルとスチレンの共重合体等を用いることができる。また、これらの混合物を用いてもよい。さらに、ナイロン６とナイロン６６との共重合体ナイロンのように共重合したものであってもよい。また、得たい成形品の要求特性に応じて、難燃剤、耐候性改良剤、その他酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、相溶化剤、導電性フィラー等を添加しておくこともできる。 As the matrix resin for forming the prepreg 1, a thermoplastic resin is preferably used. Thermoplastic resins include polyamide (nylon 6, nylon 66, etc.), polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), modified polyolefin, polyester (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.), polycarbonate, polyamideimide, polyphenylene oxide, polysulfone, polyether Sulfone, polyether ether ketone, polyether imide, polystyrene, ABS, polyphenylene sulfide, liquid crystal polyester, a copolymer of acrylonitrile and styrene, or the like can be used. Moreover, you may use these mixtures. Further, a copolymer of nylon 6 and nylon 66, such as nylon, may be used. In addition, depending on the required characteristics of the molded product to be obtained, flame retardants, weather resistance improvers, other antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, plasticizers, lubricants, colorants, compatibilizers, conductive fillers, etc. Can also be added.
なお、本発明に係るマトリックス樹脂としては、熱可塑性樹脂に限定されることなく、熱硬化性樹脂を用いることもできる。しかし、不連続な強化繊維を用いた繊維強化プラスチックの場合、強化繊維端部どうしを連結するように破壊するため、一般的に熱硬化性樹脂よりも靱性値が高い熱可塑性樹脂を用いることで、強度、特に衝撃性が向上する。さらに、熱可塑性樹脂は化学反応を伴うことなく冷却固化して形状を決定するので、短時間成形が可能であり、生産性に優れる。したがって、マトリックス樹脂としては熱可塑性樹脂が好適に用いられる。 The matrix resin according to the present invention is not limited to a thermoplastic resin, and a thermosetting resin can also be used. However, in the case of fiber reinforced plastics using discontinuous reinforcing fibers, it is generally necessary to use a thermoplastic resin having a higher toughness value than a thermosetting resin in order to break the ends of the reinforcing fibers so as to connect them. , Strength, especially impact properties are improved. Furthermore, since the thermoplastic resin is cooled and solidified without a chemical reaction to determine the shape, it can be molded in a short time and has excellent productivity. Therefore, a thermoplastic resin is preferably used as the matrix resin.
プリプレグ１に対して形成する切り込み４としては、強化繊維５の長さ方向とのなす角度が３０度以上９０度以下、好ましくは３０度以上６０度以下となるように形成され、さらに、プリプレグ１ｍ２あたりの切り込み長の総和が２０ｍ以上、１５０ｍ以下となるように形成される。また、このような切り込み４によって切断された強化繊維５の長さは、特に制限されないものの、力学物性と流動性との観点から、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下とするのが好ましい。特に充分な力学物性とスタンピング成形時のリブ等の薄肉部への流動を両立させるためには、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下とするのがより好ましい。 The incision 4 formed with respect to the prepreg 1 is formed so that the angle formed with the length direction of the reinforcing fiber 5 is 30 degrees or more and 90 degrees or less, preferably 30 degrees or more and 60 degrees or less. Further, the prepreg 1 m It is formed so that the sum total of the cut length per 2 is 20 m or more and 150 m or less. Further, the length of the reinforcing fiber 5 cut by the cut 4 is not particularly limited, but is preferably 5 mm or more and 100 mm or less from the viewpoint of mechanical properties and fluidity. In particular, in order to achieve both sufficient mechanical properties and flow to a thin part such as a rib during stamping molding, the thickness is more preferably 10 mm or more and 50 mm or less.
なお、このような切り込み４は、長方形状のプリプレグ１に対して、その外周部を除く中央部に、ほぼ均一に分布するように形成する。図１（ｂ）では、簡略化して切り込み４が同じ方向に配列した状態でそれぞれ連続しているように示しているが、実際には、図２に示すようにこのような切り込み４の一本一本は、断続的に形成配置された複数の切り込み４ａによって形成されている。ここで、スリットシート３における、前記切り込み４が形成されている領域、すなわち図２中二点鎖線で囲まれた領域を切り込み形成領域６とし、この切り込み形成領域６の外側の、切り込みが形成されていない領域を非切り込み形成領域７とする。非切り込み形成領域７は、長方形状のプリプレグ１の外周部に長方形枠状に形成される。また、切り込み形成領域６は、非切り込み形成領域７の内側、すなわちプリプレグ１の中央部に長方形状に形成される。 Note that such cuts 4 are formed in the rectangular prepreg 1 so as to be distributed substantially uniformly in the central portion excluding the outer peripheral portion thereof. In FIG. 1B, the notches 4 are simplified and shown to be continuous in the same direction, but in actuality, as shown in FIG. One is formed by a plurality of cuts 4a formed and arranged intermittently. Here, in the slit sheet 3, a region where the cut 4 is formed, that is, a region surrounded by a two-dot chain line in FIG. 2 is defined as a cut formation region 6, and a cut outside the cut formation region 6 is formed. The uncut region is defined as a non-cut formation region 7. The non-cut formation region 7 is formed in a rectangular frame shape on the outer periphery of the rectangular prepreg 1. Further, the cut forming region 6 is formed in a rectangular shape inside the non-cut forming region 7, that is, in the central portion of the prepreg 1.
このようなスリットシート３については、本実施形態では図１（ｂ）に示すように強化繊維５の長さ方向（配向）が異なる複数種、すなわち４種のスリットシート３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）を形成する。このようにして形成した４種のスリットシート３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを予め設定した順番で順次積層し、後述するように加熱・加圧して一体化し、シート化することにより、その強度が全方位で略等しくなる、疑似等方積層基材を得ることができる。 About such a slit sheet 3, in this embodiment, as shown in FIG.1 (b), multiple types from which the length direction (orientation) of the reinforced fiber 5 differs, ie, four types of slit sheets 3 (3a, 3b, 3c). 3d). The four types of slit sheets 3a, 3b, 3c, and 3d formed in this manner are sequentially laminated in a preset order, and are integrated by heating and pressurizing as described later. A pseudo-isotropic laminated base material that is substantially equal in orientation can be obtained.
これら４種のスリットシート３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、図１（ａ）に示したプリプレグ１に切り込み４を入れる工程において、打ち抜き装置２によって打ち抜かれ、その後順次排出されて同じ種類のものどうし積層され、保管される。 These four types of slit sheets 3a, 3b, 3c, and 3d are punched by the punching device 2 in the step of making the cut 4 in the prepreg 1 shown in FIG. Laminated and stored.
この打ち抜き装置２によるプリプレグの切込み付与工程が本発明の一実施形態となる。図３は、打ち抜き装置２の概略構成を模式的に示す側面図である。本実施形態では、プリプレグ１を載せる機台に切込みを付与したい位置に配置した打ち抜き刃１１を有する刃型１２が設置され、その上に押し当てロール１３を有する。押し当てロール１３と打ち抜き刃１１の間にはプリプレグ１が配置され、さらに押し当てロール１３とプリプレグ１の間には樹脂フィルム１４が配置され、押し当てロール１３の前後には樹脂フィルム１４の巻出し機１５と巻き取り機１６を有している。樹脂フィルム１４の巻出し機１５及び巻き取り機１６の下であって樹脂フィルム１４とプリプレグ１との間にはスクレーパー１７が配置されている。機台の上流にはプリプレグ１を巻き出す巻出し機１８が、下流には打ち抜かれたプリプレグ１を巻き取るロール１９が配置されている。 The prepreg cut application process by the punching device 2 is an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a side view schematically showing a schematic configuration of the punching device 2. In this embodiment, the blade type | mold 12 which has the punching blade 11 arrange | positioned in the position which wants to give a notch to the machine base which mounts the prepreg 1 is installed, and has the pressing roll 13 on it. The prepreg 1 is disposed between the pressing roll 13 and the punching blade 11, and the resin film 14 is further disposed between the pressing roll 13 and the prepreg 1, and the resin film 14 is wound before and after the pressing roll 13. An unwinder 15 and a winder 16 are provided. A scraper 17 is disposed between the resin film 14 and the prepreg 1 below the unwinder 15 and the winder 16 of the resin film 14. An unwinding machine 18 for unwinding the prepreg 1 is disposed upstream of the machine base, and a roll 19 for winding the punched prepreg 1 is disposed downstream.
打ち抜き刃１１と押し当てロール１３の間にプリプレグ１を配置し、打ち抜き刃１１がプリプレグ１を貫通するようロール１３を押し当てるとプリプレグ１を打ち抜くことができるが、このときプリプレグ基材と押し当てロール１３の間に樹脂フィルム１４を介せば、打ち抜き刃１１が押し当てロール１３にあたってロール１３に傷がつくことを防ぐことができる。 The prepreg 1 can be punched by placing the prepreg 1 between the punching blade 11 and the pressing roll 13 and pressing the roll 13 so that the punching blade 11 penetrates the prepreg 1. At this time, the prepreg substrate and the pressing roll 13 are pressed. If the resin film 14 is interposed between the rolls 13, the punching blade 11 can prevent the roll 13 from being damaged by the pressing roll 13.
樹脂フィルムの種類としては、アクリルフィルムやポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、変性ポリオレフィン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、ポリカーボネイト、ポリアミド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリエステル等を用いることができる。また、これらの混合物を用いてもよい。 Types of resin films include acrylic film, polyurethane, polyvinyl chloride, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), modified polyolefin, polyester (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.), polycarbonate, polyamide, polyphenylene oxide, polysulfone, polyethersulfone. Polystyrene, ABS, polyphenylene sulfide, liquid crystal polyester, and the like can be used. Moreover, you may use these mixtures.
樹脂フィルム１４の厚みは、１００μｍ以上１０００μｍ未満とすることが好ましく、３００μｍ以上７００μｍ未満がより好ましい。下限値以上にしておけば、刃１１の高さに誤差があっても未切断部分を残すことなく打ち抜くことができる。上限値以上にしておけば、ロール状に巻いた樹脂フィルムを扱うことができる。 The thickness of the resin film 14 is preferably 100 μm or more and less than 1000 μm, and more preferably 300 μm or more and less than 700 μm. If it is set to the lower limit value or more, even if there is an error in the height of the blade 11, it can be punched without leaving an uncut portion. If the upper limit value is set, the resin film wound in a roll shape can be handled.
樹脂フィルムをロール状に巻くことができれば、押し当てロールの前後に、樹脂フィルムを巻き出すロールと巻き取るロールとを配し、押し当てロールの移動に伴い連続的に樹脂フィルムを供給することができる。このようにすることで、フィルムを繰り返し使用することができる。 If the resin film can be wound into a roll, a roll for unwinding the resin film and a roll for winding are arranged before and after the pressing roll, and the resin film can be continuously supplied as the pressing roll moves. it can. By doing in this way, a film can be used repeatedly.
押し当てロール１３のプリプレグ基材上の移動は、プリプレグ１の長手方向に往復移動する仕様であり、押し当てロール１３の進行方向の変更に応じて樹脂フィルムを巻出すロールを樹脂フィルムを巻き取るロールに、樹脂フィルムを巻き取るロールを樹脂フィルムを巻出すロールに切り替えることができることが好ましい。 The movement of the pressing roll 13 on the prepreg base material is a specification that reciprocates in the longitudinal direction of the prepreg 1, and winds the resin film around a roll that unwinds the resin film in accordance with a change in the advancing direction of the pressing roll 13. It is preferable that the roll for winding the resin film can be switched to the roll for unwinding the resin film.
押し当てロール１３の外周部と打ち抜き刃１１の距離Ｌと、樹脂フィルムの厚みＴの関係が、０＜Ｌ＜Ｔの条件を満たすことが好ましく、０．１ｍｍ≦Ｌ≦Ｔ−０．１ｍｍがより好ましい。ここで、複数ある刃１１とロールとの距離Ｌの精度は±０．１ｍｍ以下が好ましく、±０．０５ｍｍ以下がより好ましい。押し当てロール１３の外周部と打ち抜き刃１１の距離Ｌが下限値よりも大きくなることで、該ロール１３自体に刃１１が当たってロールが傷つくことおよび刃がかけることを防ぎ、該ロール１３および刃１１の摩耗や劣化による交換頻度を少なくすることができる。また、樹脂フィルム１４の厚みＴをＬよりも大きくすることで、打ち抜き刃１１が樹脂フィルム１４に食い込み、確実にプリプレグ１を打ち抜き、切込み不十分な部分を残すことを防ぐことができる。 The relationship between the distance L between the outer peripheral portion of the pressing roll 13 and the punching blade 11 and the thickness T of the resin film preferably satisfies the condition of 0 <L <T, and 0.1 mm ≦ L ≦ T−0.1 mm. More preferred. Here, the accuracy of the distance L between the plurality of blades 11 and the roll is preferably ± 0.1 mm or less, and more preferably ± 0.05 mm or less. Since the distance L between the outer peripheral portion of the pressing roll 13 and the punching blade 11 is larger than the lower limit value, it is possible to prevent the roll 13 from hitting the roll 13 itself and damaging the roll and applying the blade, The replacement frequency due to wear and deterioration of the blade 11 can be reduced. Moreover, by making the thickness T of the resin film 14 larger than L, it is possible to prevent the punching blade 11 from biting into the resin film 14, reliably punching out the prepreg 1, and leaving an insufficiently cut portion.
樹脂フィルム１４を巻出すロールと押し当てロールの間、かつ樹脂フィルムとプリプレグの間にスクレーパー１７を配せば、プリプレグ１が帯電して樹脂フィルム１４に張り付いてしまったとしても、スクレーパー１７で樹脂フィルム１４からプリプレグ１を剥離することができる。 If the scraper 17 is disposed between the roll for unwinding the resin film 14 and the pressing roll and between the resin film and the prepreg, even if the prepreg 1 is charged and stuck to the resin film 14, the scraper 17 The prepreg 1 can be peeled from the resin film 14.
打ち抜き刃型１２の上流に、ロール状のプリプレグ基材を設置し、ロールか￥ら巻出したプリプレグ基材を打ち抜き刃型１２で打ち抜き、打ち抜き刃型１２の下流で打ち抜かれたプリプレグ基材をロールで巻き取る機構を配置することが好ましい。このように配置すれば、ロール状に巻き取られた連続繊維のプリプレグを、連続的に打ち抜くことができるため、プリプレグ設置と除去の手間が省け、打ち抜き工程に要する時間を短縮できる。また、プリプレグの切れ端２１を少なくし歩留りの低減を抑制できる。 A roll-shaped prepreg base material is installed upstream of the punching blade mold 12, the prepreg base material unrolled from the roll is punched with the punching blade mold 12, and the prepreg base material punched downstream of the punching blade mold 12 is used. It is preferable to arrange a roll-up mechanism. If arranged in this manner, the prepreg of continuous fibers wound up in a roll shape can be continuously punched out, so that the time required for the punching process can be shortened by eliminating the time and labor for installing and removing the prepreg. In addition, the number of cut pieces 21 of the prepreg can be reduced and the reduction in yield can be suppressed.
また、打ち抜き刃型１２の上流にプリプレグの巻出し機１８を複数本設置し、複数枚のプリプレグを同時に打ち抜いてもよい。このようにすることで、打ち抜き工程のスピードは倍速となり生産性を高くすることができる。
ここで、打ち抜き刃の配置は、強化繊維を横切る方向で強化繊維を切断する直線状の切込み２０を付与するだけの図４のようなものでもよいし、さらに所定の形状に切り抜く図５のようなものでもよい。
Alternatively, a plurality of prepreg unwinding machines 18 may be installed upstream of the punching blade mold 12, and a plurality of prepregs may be punched simultaneously. By doing in this way, the speed of a punching process becomes double speed and productivity can be made high.
Here, the arrangement of the punching blades may be as shown in FIG. 4 in which only a linear cut 20 for cutting the reinforcing fibers in a direction crossing the reinforcing fibers is provided, or as shown in FIG. It may be anything.
このような打ち抜き装置を用いてプリプレグ基材を打ち抜く際、図６に示すように前記押し当てロール１３の軸方向と、プリプレグ基材の強化繊維の配向方向のなす角θが、７０°＜θ＜９０°となるようプリプレグ基材を設置することが好ましい。このように設置することで、繊維の配向方向に直角に配置された刃で打ち抜く場合も、押し当てロール１３と打ち抜き刃型１２の当たる部分が一直線上にならず、線圧ではなく点圧で打ち抜くことができるため、打ち抜くのに大きな圧力を必要とせず、押し当てロールと打ち抜き刃のクリアランスにより打ち抜き精度を制御することができる。 When a prepreg base material is punched using such a punching apparatus, as shown in FIG. 6, the angle θ formed by the axial direction of the pressing roll 13 and the orientation direction of the reinforcing fibers of the prepreg base material is 70 ° <θ. It is preferable to install the prepreg base material so as to be <90 °. By installing in this way, even when punching with a blade arranged at right angles to the fiber orientation direction, the contact portion between the pressing roll 13 and the punching blade mold 12 is not in a straight line, but with a point pressure instead of a linear pressure. Since punching can be performed, a large pressure is not required for punching, and punching accuracy can be controlled by the clearance between the pressing roll and the punching blade.
以上のような打ち抜き装置を用いて打ち抜くプリプレグ基材を構成する強化繊維は、炭素繊維であることが好ましい。 The reinforcing fibers constituting the prepreg base material punched using the punching device as described above are preferably carbon fibers.
（実施例１）
炭素繊維（三菱レイヨン社製、製品名：パイロフィルＴＲ−５０Ｓ１５Ｌ）を、繊維軸の方向が一方向となるように平面状に引きそろえて強化繊維シートとし、該強化繊維シートを両面からポリアミド樹脂フィルムで挟み、ポリアミド樹脂を含浸させ、繊維体積含有率（Ｖｆ）が３４％、厚み１２１μｍ、幅９６０ｍｍの連続プリプレグ基材を得た。
Example 1
Carbon fiber (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., product name: Pyrofil TR-50S15L) is made into a reinforcing fiber sheet by aligning the fiber axis in a flat shape so that the direction of the fiber axis is one direction, and the reinforcing fiber sheet is a polyamide resin film from both sides And a polyamide resin was impregnated to obtain a continuous prepreg base material having a fiber volume content (Vf) of 34%, a thickness of 121 μm, and a width of 960 mm.
打ち抜き装置の機台には、長手方向１２００ｍｍ、幅方向９４０ｍｍの長方形の切り抜き用のトムソン刃と、その内側に、平均切込み長が４２．４２ｍｍ、強化繊維に対する切込みの角度が４５°、分断される強化繊維の長さが２５．０ｍｍとなる切込み用のトムソン刃を配置した刃型を設置した。機台の上には、走行最大速度２００ｍｍ／ｓｅｃで長手方向に移動できる加圧ロールを配置した。加圧ロールの加圧力は加圧ロールの間隔調整により行った。加圧ロールとプリプレグ基材の間には、厚み０．５ｍｍのポリプロピレンのフィルムを配置し、加圧ロールの前後に３インチコアのエアーシャフトを設置しポリプロピレンシートの巻出しおよび巻き取りができるようにした。次に、ロール状にまかれた連続プリプレグ基材を、３インチコアのエアーシャフトを有する巻出し軸に取付けて巻出し、打ち抜き刃型を有する機台の上を通し、先端を巻取り軸に取り付けた紙管に固定した。加圧ロールを６６．７ｍ／ｓｅｃで走行させ、トムソン刃をプリプレグ基材に貫通させて所定の切込みを入れ、スリットシートを得た。長手方向１．２ｍのスリットシートを１枚あたり１８秒で得ることができた。 The machine base of the punching device is divided into a rectangular Thomson blade for cutting with a longitudinal direction of 1200 mm and a width direction of 940 mm, and an inside cutting length of 42.42 mm and an angle of cutting with respect to the reinforcing fiber of 45 °. The blade type | mold which has arrange | positioned the Thomson blade for a cutting | disconnection whose length of a reinforced fiber will be 25.0 mm was installed. A pressure roll capable of moving in the longitudinal direction at a maximum traveling speed of 200 mm / sec was disposed on the machine base. The pressure of the pressure roll was adjusted by adjusting the pressure roll interval. A polypropylene film with a thickness of 0.5 mm is placed between the pressure roll and the prepreg base, and a 3-inch core air shaft is installed before and after the pressure roll so that the polypropylene sheet can be unwound and wound. did. Next, the roll-like continuous prepreg base material is attached to the unwinding shaft having a 3-inch core air shaft and unrolled, passed over a machine base having a punching blade mold, and the tip is attached to the winding shaft. The paper tube was fixed. The pressure roll was run at 66.7 m / sec, a Thomson blade was passed through the prepreg base material, and a predetermined cut was made to obtain a slit sheet. A slit sheet having a length of 1.2 m could be obtained in 18 seconds per sheet.
１：プリプレグ基材
２：打ち抜き装置
３：スリットシート
４：切り込み
５：強化繊維
６：切込み形成領域
７：非切込み形成領域
８：ロボットハンド
９：ハンド本体
１０：吸着保持部
１１：打ち抜き刃
１２：打ち抜き刃型
１３：押し当てロール
１４：樹脂フィルム
１５：樹脂フィルム巻出し機
１６：樹脂フィルム巻取り機
１７：スクレーパー
１８：プリプレグ巻出し機
１９：プリプレグ巻き取り機
２０：切込み
２１：プリプレグ切れ端
1: Pre-preg base material 2: Punching device 3: Slit sheet 4: Cutting 5: Reinforcing fiber 6: Cutting formation area 7: Non-cutting formation area 8: Robot hand 9: Hand body 10: Suction holding part 11: Punching blade 12: Punching blade type 13: Pressing roll 14: Resin film 15: Resin film unwinding machine 16: Resin film winder 17: Scraper 18: Prepreg unwinding machine 19: Prepreg winder 20: Cutting 21: Prepreg cut end
Claims (10)
０＜Ｌ＜Ｔ The punching method according to any one of claims 2 to 5, wherein the distance L between the outer peripheral portion of the pressing roll and the punching blade and the thickness T of the resin film satisfy the following conditions.
0 <L <T
The method for punching a prepreg base material according to any one of claims 1 to 9, wherein the reinforcing fibers constituting the prepreg base material are carbon fibers.
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|---|---|---|---|---|
| JP2005014184A (en) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Nitto Denko Corp | Method of cutting ultraviolet-ray-setting adhesive tape and article formed by using the same |
| JP2010023359A (en) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Toray Ind Inc | Method of manufacturing laminate |
| KR101421608B1 (en) * | 2013-01-17 | 2014-07-22 | 김영일 | Rotary die cutting apparatus and sheet-type material forming apparatus, rotary die cutting method |
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2015
- 2015-04-01 JP JP2015074836A patent/JP2016193470A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005014184A (en) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Nitto Denko Corp | Method of cutting ultraviolet-ray-setting adhesive tape and article formed by using the same |
| JP2010023359A (en) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Toray Ind Inc | Method of manufacturing laminate |
| KR101421608B1 (en) * | 2013-01-17 | 2014-07-22 | 김영일 | Rotary die cutting apparatus and sheet-type material forming apparatus, rotary die cutting method |
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