JP2023000263A - Manufacturing method for prepreg tape - Google Patents
Manufacturing method for prepreg tape Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023000263A JP2023000263A JP2021100978A JP2021100978A JP2023000263A JP 2023000263 A JP2023000263 A JP 2023000263A JP 2021100978 A JP2021100978 A JP 2021100978A JP 2021100978 A JP2021100978 A JP 2021100978A JP 2023000263 A JP2023000263 A JP 2023000263A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slit
- prepreg
- blade
- slit blade
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Details Of Cutting Devices (AREA)
- Nonmetal Cutting Devices (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、繊維基材と樹脂組成物とからなるプリプレグテープの製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a prepreg tape comprising a fiber base material and a resin composition.
最近、所望の積層構成にプリプレグテープを積層する自動積層装置が提供されている。このプリプレグテープは、幅方向に所望の間隔で複数設けたスリッター（スリット刃）でプリプレグをスリット加工して製造される（例えば、特許文献１）。
自動積層装置で精度よく積層するために、テープ幅のバラつきの小さいプリプレグテープが要求される。
Recently, automatic lamination equipment has been provided for laminating prepreg tapes in a desired lamination configuration. This prepreg tape is manufactured by slitting a prepreg with a plurality of slitters (slit blades) provided at desired intervals in the width direction (for example, Patent Document 1).
Prepreg tapes with small variations in tape width are required for accurate lamination by an automatic lamination device.
本発明は、テープ幅のバラつきの小さいプリプレグテープを製造することを目的とする。 An object of the present invention is to manufacture a prepreg tape with less variation in tape width.
本発明に係るプリプレグテープの製造方法は、繊維基材と樹脂組成物とからなり且つ第１方向に延伸するプリプレグを、前記第１方向と直交する第２方向に間隔を置いて配された複数のスリッターによりスリット加工して所望の幅のプリプレグテープを製造するプリプレグテープの製造方法において、前記スリッターは、前記プリプレグの厚み方向の両側に第１スリット刃と第２スリット刃を備え、前記第１スリット刃は、円盤状をし、第１刃部が前記第２スリット刃側に傾斜し、前記第１刃部における前記第２スリット刃と対向する対向面と、当該第１スリット刃の径方向との間の角度をベベル角とすると、前記第２方向に隣接する前記第１スリット刃の前記ベベル角の差が０．２５°以内の組み合わせのスリッターにより前記プリプレグがスリット加工される。
本発明に係るプリプレグテープの製造方法は、繊維基材と樹脂組成物とからなり且つ第１方向に延伸するプリプレグを、前記第１方向と直交する第２方向に間隔を置いて配された複数のスリッターによりスリット加工して所望の幅のプリプレグテープを製造するプリプレグテープの製造方法において、前記スリッターは、前記プリプレグの厚み方向の両側に第１スリット刃と第２スリット刃を備え、前記第１スリット刃と前記第２スリット刃との間を通過する際の前記プリプレグの温度が、前記樹脂組成物のガラス転移温度以下である。
A method for producing a prepreg tape according to the present invention comprises forming a plurality of prepregs each made of a fiber base material and a resin composition and extending in a first direction at intervals in a second direction orthogonal to the first direction. In the prepreg tape manufacturing method for manufacturing a prepreg tape having a desired width by slitting with a slitter, the slitter includes a first slit blade and a second slit blade on both sides of the prepreg in the thickness direction, and the first The slit blade has a disk-like shape, and the first blade portion is inclined toward the second slit blade side. The prepreg is slit by a combination of slitters in which the difference between the bevel angles of the first slit blades adjacent in the second direction is within 0.25°.
A method for producing a prepreg tape according to the present invention comprises forming a plurality of prepregs each made of a fiber base material and a resin composition and extending in a first direction at intervals in a second direction orthogonal to the first direction. In the prepreg tape manufacturing method for manufacturing a prepreg tape having a desired width by slitting with a slitter, the slitter includes a first slit blade and a second slit blade on both sides of the prepreg in the thickness direction, and the first The temperature of the prepreg when passing between the slit blade and the second slit blade is equal to or lower than the glass transition temperature of the resin composition.
本発明のプリプレグテープの製造方法によれば、テープ幅のバラつきを小さくできる。 According to the prepreg tape manufacturing method of the present invention, the variation in tape width can be reduced.
＜概要＞
１．プリプレグ
プリプレグは繊維基材と樹脂組成物とから構成される。プリプレグは、例えば、繊維基材の片面又は両面に樹脂組成物が配されてなる積層体に対して加熱・加圧して製造される。
<Overview>
1. Prepreg Prepreg is composed of a fiber base material and a resin composition. A prepreg is produced, for example, by heating and pressurizing a laminate obtained by disposing a resin composition on one side or both sides of a fiber base material.
（１）繊維基材
繊維基材は、複数本の繊維又は繊維束を一方向に引き揃えたシート状の基材、所謂、一方向シートである。
繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、ポリエステル繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維等を使用できる。特に、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維を強化繊維として利用できる。これらの強化繊維は、比強度及び比弾性率が高く、軽量かつ高強度の成形物（繊維強化樹脂材料）が得られる。
炭素繊維を利用する場合、引張弾性率は、１００～６００［ＧＰａ］であることが好ましく、より好ましくは２００～５００［ＧＰａ］であり、２３０～４５０［ＧＰａ］であることが特に好ましい。また、引張強度は２，０００～１０，０００［ＭＰａ］、好ましくは３，０００～８，０００［ＭＰａ］である。このような繊維を用いることにより、航空・宇宙用途としての高性能な繊維強化樹脂材料が得られる。
繊維基材の厚さは、０．０１～３［ｍｍ］が好ましく、０．１～１．５［ｍｍ］がより好ましい。
(1) Fiber base material A fiber base material is a sheet-like base material in which a plurality of fibers or fiber bundles are aligned in one direction, that is, a so-called unidirectional sheet.
Examples of fibers that can be used include carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, silicon carbide fibers, polyester fibers, ceramic fibers, alumina fibers, and boron fibers. In particular, carbon fibers, glass fibers and aramid fibers can be used as reinforcing fibers. These reinforcing fibers have high specific strength and high specific elastic modulus, and a lightweight and high-strength molded product (fiber-reinforced resin material) can be obtained.
When carbon fibers are used, the tensile modulus is preferably 100 to 600 [GPa], more preferably 200 to 500 [GPa], and particularly preferably 230 to 450 [GPa]. Further, the tensile strength is 2,000 to 10,000 [MPa], preferably 3,000 to 8,000 [MPa]. By using such fibers, a high-performance fiber-reinforced resin material for aerospace applications can be obtained.
The thickness of the fiber base material is preferably 0.01 to 3 [mm], more preferably 0.1 to 1.5 [mm].
（２）樹脂組成物
樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の硬化性樹脂を使用できる。特に、熱硬化性樹脂が好ましく、この場合、成形物としたときの衝撃特性、曲げ特性等の各種特性を向上させるために、熱可塑性樹脂等の粒子を添加剤として含有するものが好ましい。
(2) Resin composition As the resin composition, curable resins such as thermosetting resins and photocurable resins can be used. In particular, thermosetting resins are preferred, and in this case, in order to improve various properties such as impact properties and bending properties when molded, those containing particles such as thermoplastic resins as additives are preferred.
熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、トリアジン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂及びポリイミド樹脂等を使用できる。更に、これらの変性体及び２種類以上のブレンド樹脂なども使用することができる。これらの硬化性樹脂は、熱や光等のエネルギにより自己硬化するものであってもよいし、硬化剤や硬化促進剤などを配合することにより硬化する樹脂であってもよい。
これらの硬化性樹脂の中でも、耐熱性、機械特性及び炭素繊維との接着性のバランスに優れているエポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂が好ましく、機械特性の面からはエポキシ樹脂がより好ましく、耐熱性の面からはビスマレイミド樹脂がより好ましい。
添加剤としては、特に限定されないが、無機粒子、ゴム粒子、樹脂粒子等を使用できる。
Thermosetting resins are not particularly limited, but unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, epoxy resins, bismaleimide resins, benzoxazine resins, triazine resins, phenolic resins, urea resins, melamine resins, polyimide resins, and the like can be used. . Furthermore, these modified bodies and blended resins of two or more kinds can also be used. These curable resins may be self-curable by energy such as heat or light, or may be resins that are cured by adding a curing agent or a curing accelerator.
Among these curable resins, epoxy resins and bismaleimide resins are preferred because they have an excellent balance of heat resistance, mechanical properties, and adhesion to carbon fibers. Epoxy resins are more preferred from the standpoint of mechanical properties. Bismaleimide resin is more preferable from the aspect.
Although the additive is not particularly limited, inorganic particles, rubber particles, resin particles, and the like can be used.
２．プリプレグテープ
プリプレグテープは、プリプレグを所定の幅にスリット加工したものである。プリプレグテープは、例えば、樹脂シートを介してボビンに巻き取られる。
ここで、スリット方向、つまり、プリプレグテープの延伸方向（長さ方向）を第１方向とし、第１方向とプリプレグテープの厚み方向とに直交する方向を第２方向とする。なお、第２方向は、プリプレグテープの幅方向であり、プリプレグの第２方向の寸法（幅）をテープ幅ともいう。
2. Prepreg tape Prepreg tape is obtained by slitting prepreg to a predetermined width. A prepreg tape is wound on a bobbin, for example, via a resin sheet.
Here, the slit direction, that is, the stretching direction (longitudinal direction) of the prepreg tape is defined as the first direction, and the direction orthogonal to the first direction and the thickness direction of the prepreg tape is defined as the second direction. The second direction is the width direction of the prepreg tape, and the dimension (width) of the prepreg in the second direction is also called tape width.
３．プリプレグテープの製造方法
（１）全体
プリプレグテープは、プリプレグをスリット加工することで得られる。ここでのスリット加工は、２つの刃により対象物を挟んで切断（スリット）する、所謂、ハサミの原理を利用した加工である。具体的には、スリット加工は、図１の（ａ）に示すように、ゲーベル式のスリッター１０により行われる。スリッター１０は、プリプレグ（図示省略）の厚み方向の両側に配された一対のスリット刃１１，１３を備え、第２方向に間隔を置いて２セット以上配されている。一対のスリット刃１１，１３間をプリプレグが通過することで、スリット加工されて、プリプレグテープ３が得られる。なお、第２方向は、図１の（ａ）おいて左右方向である。
3. Prepreg Tape Manufacturing Method (1) Overall A prepreg tape is obtained by slitting a prepreg. The slit processing here is a processing that utilizes the principle of so-called scissors to cut (slit) an object while sandwiching it between two blades. Specifically, the slitting is performed by a
（２）スリッター
スリッター１０は、図１の（ａ）に示すように、第１スリット刃１１と第２スリット刃１３とから構成される。第１スリット刃１１は、第２スリット刃１３に押圧可能に保持されている。なお、第１、第２は、一対のスリット刃を区別するために、便宜上付したものであり、第１スリット刃１１は上刃とも呼ばれ、第２スリット刃１３は下刃とも呼ばれる。第１スリット刃１１と第２スリット刃１３を構成する各部についても「第１」と「第２」を付して区別する。
ここでは、第２スリット刃１３側にプリプレグが配され、プリプレグの厚み方向であって第２スリット刃１３と反対側から第１スリット刃１１がプリプレグをスリットする。
(2) Slitter The
Here, the prepreg is arranged on the
（２－１）第１スリット刃
第１スリット刃１１は、図１の（ｂ）に示すように、円盤状をし、外周部分に刃が形成されている。第１スリット刃１１は、円環状の第１本体部１１１と、第１本体部１１１の外周側に形成された第１刃部１１３とを備える。
第１スリット刃１１は、図１の（ａ）に示すように、第１刃部１１３が第２スリット刃１３の第２刃部１３３ａに押し付けられるようにスリーブ１２１に支持されている。ここでは、第１刃部１１３ａの第２刃部１３３ａへの押圧はスリーブ１２１に設けられたバネ１２３により行われる。
第１本体部１１１は、径方向を含む面に対して直交し且つその中心を通る方向を中心軸方向（図において左右方向であり、第１スリット刃１１の回転軸でもある）とすると、中心軸方向と直交する方向（径方向）に広がってもよいし、径方向に対して第２スリット刃１３の第２刃部１３３側に傾斜するように広がってもよいし、中心軸に近い領域が径方向に広がり且つ中心軸から遠い領域が第２スリット刃１３の第２刃部１３３側に傾斜して広がってもよい。換言すると、第２スリット刃１３が存在する側の主面が、中心軸（回転軸）と直交してもよいし、第２スリット刃１３が存在する側に傾斜してもよいし、第１本体部１１１に対応する部分が中心軸と直交し且つ第１刃部１１３に対応する部分が第２スリット刃１３側に傾斜してもよい。
なお、図１の（ａ）では、第１本体部１１１は、径方向の全領域で第２スリット刃１３の第２刃部１３３側に傾斜している。
(2-1) First Slit Blade As shown in FIG. 1(b), the
The
Assuming that the direction perpendicular to the plane including the radial direction and passing through the center of the
In addition, in FIG. 1(a), the
第１刃部１１３において、少なくとも、第２スリット刃１３の第２刃部１３３と対向する第１対向面１１３ａは、中心軸から径方向に離れるにしたがって第２刃部１３３に近づくように傾斜している。第１対向面１１３ａと径方向（中心軸と直交する方向）との間の角度θ１をベベル角θ１とする。
第１対向面１１３ａの傾斜は、第１本体部１１１の第２スリット刃１３側の面の傾斜と同じ角度であるが、異なる角度であってもよい。
In the
The inclination of the first opposing
第１刃部１１３における第１対向面１１３ａと反対側の第１反対面１１３ｂは、中心軸から径方向に離れるにしたがって第２刃部１３３に近づくように傾斜している。第１反対面１１３ｂと中心軸方向との間の角度θ２を傾斜角θ２とする。
なお、第１スリット刃１１の刃先角は、９０－（θ１＋θ２）となる。
A first
The edge angle of the
（２－２）第２スリット刃
第２スリット刃１３は、図１の（ｃ）に示すように、第１スリット刃１１の第１対向面１１３ａと対向（当接）する第２対向面１３３ａを有する第２刃部１３３を第２本体部１３１に有している。
第２本体部１３１は、スリーブ状部分１３５と、スリーブ状部分１３５から径方向の外方へ突出する突条部分１３７とを有する。第２本体部１３１の中心軸方向の長さは、プリプレグテープ３の幅に対応して調整されている。なお、スリーブ状部分１３５と突条部分１３７とは別体で構成してもよいし、一体で構成してもよい。また、突条部分１３７の第１スリット刃１１側の面１３３ｂは、プリプレグ１又はプリプレグテープ３を支持する支持面としても機能する。
(2-2) Second Slit Blade The
The
第２刃部１３３は、突条部分１３７における第１刃部１１３側の面から第１刃部１１３側に張り出すように形成されている。第２対向面１３３ａは、第２刃部１３３における第１刃部１１３側の面に形成され、第１対向面１１３ａと同様に、径方向に対してベベル角θ３で傾斜している。ここでのベベル角θ３は、第１対向面１１３ａのベベル角θ１と異なる。これにより、第１スリット刃１１と第２スリット刃１３とのせん断力によりプリプレグ１を切断（スリット）できる。
The
（３）第１スリット刃のベベル角
第２方向に隣接する２セットのスリッター１０Ａ，１０Ｂは、図１の（ａ）に示すように、一方の第１スリット刃１１Ａのベベル角θ１と、他方の第１スリット刃１１Ｂのベベル角θ１との差が、０．２５°（度）以内となるように組み合わされている。これにより、プリプレグテープ３のテープ幅の寸法精度を向上できる。
各第１スリット刃１１Ａ，１１Ｂのベベル角θ１は、０～５°の範囲内にあることが好ましい。
ここでの第１スリット刃１１Ａ，１１Ｂのベベル角θ１は、第１スリット刃１１Ａ，１１Ｂの周方向に９０°の間隔をおいて測定した合計４か所の平均値である。
なお、第２スリット刃１３Ａ，１３Ｂのベベル角θ３は、０～５°の範囲内にあることが好ましい。
(3) Bevel angle of first slit blade Two sets of slitters 10A and 10B adjacent in the second direction are, as shown in FIG. are combined so that the difference from the bevel angle θ1 of the first slit blade 11B is within 0.25° (degrees). Thereby, the dimensional accuracy of the tape width of the
The bevel angle θ1 of each of the first slit blades 11A, 11B is preferably within the range of 0 to 5°.
The bevel angle θ1 of the first slit blades 11A and 11B here is the average value of a total of four points measured at intervals of 90° in the circumferential direction of the first slit blades 11A and 11B.
The bevel angle θ3 of the second slit blades 13A, 13B is preferably within the range of 0 to 5°.
（４）スリット加工の条件
プリプレグ１をスリットする際、つまり、第１スリット刃１１と前記第２スリット刃１３との間を通過する際のプリプレグ１の温度が、樹脂組成物のガラス転移温度以下であることが好ましい。これにより、樹脂組成物が第１刃部１１３や第２刃部１３３に粘着することなく、スムーズにプリプレグ１を切断できる。
好ましい温度は、ガラス転移温度に対して、０～－３０℃の範囲内がよく、さらに、０から－１５℃の範囲内が一層よい。
(4) Conditions for slitting When slitting the prepreg 1, that is, when passing between the
The preferred temperature is in the range of 0 to -30°C, more preferably in the range of 0 to -15°C relative to the glass transition temperature.
＜実施形態＞
１．製造方法
以下、プリプレグテープ３の製造方法について、図２を用いて説明する。
製造方法は、第１方向に沿って供給されたプリプレグ１をスリッター１０に供給する供給処理と、供給されたプリプレグ１を２セット以上のスリッター１０でスリットするスリット処理とを含む。ここでの製造方法は、スリット処理されたプリプレグテープ３を巻き取る巻取処理を含む。
<Embodiment>
1. Manufacturing Method A method of manufacturing the
The manufacturing method includes a supply process of supplying the prepreg 1 supplied along the first direction to the
（１）供給処理
プリプレグ１は、紙管、樹脂管等のボビン２１に巻き取られており、ボビン２１から引き出され、ガイドローラ２３等によりスリッター１０に供給される。ボビン２１からの引き出しは、ニップローラ２５等により行われる。
プリプレグ１は、例えば離型シート５介してボビン２１に巻き取られており、スリッター１０に供給する前に、離型シート５が剥がされる。なお、剥がされた離型シート５は回収ボビン２７に回収される。
(1) Supply Process The prepreg 1 is wound around a
The prepreg 1 is wound around a
（２）スリット処理
スリッター１０は、第２方向に間隔を置いて複数セット配されている。図２では、５セット備え、１つのプリプレグ１から４本のプリプレグテープ３を製造できる。
第２方向に隣接する２セットのスリッター１０Ａ，１０Ｂは、第１スリット刃１１Ａ，１１Ｂのベベル角θ１（図１の（ｂ）参照）の差が０．２５°以内となるように調整されている。
スリット処理では、スリッター１０を通過するプリプレグ１の温度が、樹脂組成物のガラス転移温度よりも低くなるように調整されている。調整は、例えば、冷却ユニットにより冷風を吹き付けたり、スリット処理が行われる空間の温度を空調装置で調整したり、供給するプリプレグ１を加工直前まで冷温室で保管しておいたり等をすることで行われる。
ここでは、スリット処理がおこなわれる空間の温度が調整されている。
(2) Slitting A plurality of sets of
The two sets of slitters 10A and 10B adjacent in the second direction are adjusted so that the difference between the bevel angles θ1 (see FIG. 1(b)) of the first slit blades 11A and 11B is within 0.25°. there is
In the slitting process, the temperature of the prepreg 1 passing through the
Here, the temperature of the space where slit processing is performed is adjusted.
（３）巻取処理
スリット処理されたプリプレグテープ３は、ガイドローラ３１等により誘導された後、紙管等のボビン３３に巻き取られる。なお、巻取りの駆動力により、プリプレグテープ３が誘導される。
プリプレグテープ３は、少なくとも一方の面に離型フィルム７が供給され、離型フィルム７とともにボビン３３に巻き取られる。巻取処理では、巻き取られるプリプレグテープ３のテンションがテンションユニット３５により調整されている。
(3) Winding process The slit-processed
The
〔実施例１〕
プリプレグは、強化繊維束として炭素繊維束を、樹脂組成物として熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂組成物を使用し、繊維目付が２６４ｇ／ｍ２、樹脂含有率３４（％）である。
エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製 ｊＥＲ８２８）１００質量部にポリエーテルスルホン（住友化学株式会社製スミカエクセル５００３Ｐ）１５質量部及び硬化剤（和歌山精化工業株式会社製セイカキュアーＳ）４０質量部を混合し調製した。なお、樹脂組成物のガラス転移点は、７℃であった。
第２方向に隣接する第１スリット刃１１のベベル角θ１の差は、０．０１°であり、スリッター１０の周辺の温度であるスリット環境温度は２０℃であった。
製造したプリプレグテープにおける、テープ幅の平均、最大値、最小値、寸法バラつき及びスリット不良の有無を表１に示す。
テープ幅の寸法バラつきは、テープ幅の最大値と最小値との差により算出した。また、テープ幅の測定は、プリプレグテープの第１方向（長さ方向）に１０００ｍｍ間隔で、合計１０箇所で行った平均値である。
スリット不良は、強化繊維束の切断をいい、目視により強化繊維束の切断が発生している場合にスリット不良が「有り」となる。
[Example 1]
The prepreg uses a carbon fiber bundle as a reinforcing fiber bundle and an epoxy resin composition, which is a thermosetting resin, as a resin composition, and has a fiber basis weight of 264 g/m 2 and a resin content of 34 (%).
The epoxy resin composition comprises 100 parts by mass of epoxy resin (jER828 manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), 15 parts by mass of polyethersulfone (Sumika Excel 5003P manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and a curing agent (Seika Cure S manufactured by Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd.). ) was prepared by mixing 40 parts by mass. The glass transition point of the resin composition was 7°C.
The difference in bevel angle θ1 between the
Table 1 shows the average, maximum, and minimum widths of the prepreg tapes produced, the dimensional variations, and the presence or absence of slit defects.
The dimensional variation of the tape width was calculated from the difference between the maximum value and the minimum value of the tape width. The tape width was measured at 10 points in total at intervals of 1000 mm in the first direction (longitudinal direction) of the prepreg tape, and the average value was obtained.
A slit defect refers to a cut of a reinforcing fiber bundle, and when the cutting of a reinforcing fiber bundle is visually observed, the slit defect is "presence".
〔実施例２〕
プリプレグは、実施例１と同じであり、ガラス転移点は７℃であった。
第２方向に隣接する第１スリット刃１１のベベル角θ１の差は、０．０２°であり、スリット環境温度は５℃であった。
製造したプリプレグテープにおける、テープ幅の平均、最大値、最小値、寸法バラつき及びスリット不良の有無を表１に示す。
[Example 2]
The prepreg was the same as in Example 1 and had a glass transition point of 7°C.
The difference in the bevel angle θ1 between the
Table 1 shows the average, maximum, and minimum widths of the prepreg tapes produced, the dimensional variations, and the presence or absence of slit defects.
〔実施例３〕
プリプレグは、実施例１と同じ強化繊維と、実施例１とはガラス転移温度が異なるエポキシ樹脂とを使用し、繊維目付及び樹脂含有率が実施例１と同じプリプレグを用いた。実施例３では樹脂組成物として、実施例１の樹脂組成物に変えて、エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製 ｊＥＲ６０４）１００質量部にポリエーテルスルホン（住友化学株式会社製スミカエクセル５００３Ｐ)１５質量部、硬化剤（三菱化学株式会社製ＤｉＣＹ７）８質量部及び硬化促進剤（ランクセス株式会社製プリベントールＡ６）３質量部を混合し調製したエポキシ樹脂組成物（ガラス転移点は８℃）を用いた。
第２方向に隣接する第１スリット刃１１のベベル角θ１の差は、０．２５°であり、スリット環境温度は５℃であった。
製造したプリプレグテープにおける、テープ幅の平均、最大値、最小値、寸法バラつき及びスリット不良の有無を表１に示す。
[Example 3]
For the prepreg, the same reinforcing fibers as in Example 1 and an epoxy resin with a different glass transition temperature from those in Example 1 were used, and the same prepreg with the same fiber basis weight and resin content as in Example 1 was used. In Example 3, as the resin composition, instead of the resin composition of Example 1, 100 parts by mass of epoxy resin (jER604 manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) and 15 parts by mass of polyethersulfone (Sumika Excel 5003P manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) , An epoxy resin composition (glass transition point is 8 ° C.) prepared by mixing 8 parts by mass of a curing agent (DiCY7 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and 3 parts by mass of a curing accelerator (Preventol A6 manufactured by Lanxess Corporation). .
The difference in bevel angle θ1 between the
Table 1 shows the average, maximum, and minimum widths of the prepreg tapes produced, the dimensional variations, and the presence or absence of slit defects.
〔比較例１〕
プリプレグは、実施例１と同じであり、ガラス転移点は７℃であった。
第２方向に隣接する第１スリット刃１１のベベル角θ１の差は、０．１８°であり、スリット環境温度は２０℃であった。
製造したプリプレグテープにおける、テープ幅の平均、最大値、最小値、寸法バラつき及びスリット不良の有無を表１に示す。
[Comparative Example 1]
The prepreg was the same as in Example 1 and had a glass transition point of 7°C.
The difference in the bevel angle θ1 between the
Table 1 shows the average, maximum, and minimum widths of the prepreg tapes produced, the dimensional variations, and the presence or absence of slit defects.
表１の結果から、ベベル角θ１の差が０．１８°の比較例１では、スリット幅の最大値と最小値との差である寸法バラつきが０．１６ｍｍとなり、ベベル角θ１の差が０．０１°の実施例１における寸法バラつき（０．０８ｍｍである）より大きい。
また、実施例１ではスリット不良が「無し」であったが、ベベル角θ１の差が大きい比較例１ではスリット不良が「有り」であった。
つまり、ベベル角θ１の差が小さいほど、プリプレグテープのテープ幅の寸法バラつきを小さくでき、また、スリット不良を少なくできることが分かる。
From the results in Table 1, in Comparative Example 1 in which the difference in the bevel angle θ1 is 0.18°, the dimensional variation, which is the difference between the maximum value and the minimum value of the slit width, is 0.16 mm, and the difference in the bevel angle θ1 is 0. .01° greater than the dimensional variation in Example 1 (which is 0.08 mm).
Moreover, although there was no slit defect in Example 1, there was a slit defect in Comparative Example 1 in which the difference in the bevel angle θ1 was large.
That is, it can be seen that the smaller the difference in the bevel angle θ1, the smaller the dimensional variation in the tape width of the prepreg tape, and the smaller the slit defect.
実施例３のベベル角θ１の差は、０．２５°であり、比較例１のベベル角θ１の差（０．１８°）よりも大きいが、スリット環境温度をガラス転移温度よりも低くすることで、テープ幅の寸法バラつきが０．１ｍｍ以下になることが分かる。
また、実施例３ではスリット不良が「無し」であったが、スリット環境温度がガラス転移温度よりも高い比較例１ではスリット不良が「有り」であった。
つまり、ベベル角θ１の差が０．２５°以内であれば、スリット環境温度の調整により、テープ幅の寸法バラつきを０．１ｍｍ以下にでき、また、スリット不良を少なくできる。
The difference in bevel angle θ1 in Example 3 is 0.25°, which is larger than the difference in bevel angle θ1 in Comparative Example 1 (0.18°). , the dimensional variation of the tape width is 0.1 mm or less.
Further, although there was no slit defect in Example 3, slit defect was "present" in Comparative Example 1 in which the ambient temperature of the slit was higher than the glass transition temperature.
That is, if the difference in the bevel angles θ1 is within 0.25°, the dimensional variation of the tape width can be reduced to 0.1 mm or less by adjusting the slit environmental temperature, and slit defects can be reduced.
スリット環境に着目すると、実施例１のベベル角θ１の差（０．０１°）と実施例２のベベル角θ１の差（０．０２°）は略同じであるが、実施例１のスリット環境温度はガラス転移温度よりも高い２０℃であるのに対して、実施例２のスリット環境温度はガラス転移温度よりも低い５℃であり、実施例１の寸法バラつきが実施例２の寸法バラつきよりも大きい。つまり、同じようなベベル角θ１の差であっても、スリット環境温度をガラス転移温度よりも低くすることで、テープ幅の寸法バラつきを小さくできる。なお、実施例２においてもスリット不良は「無し」であり、ベベル角θ１の差が小さく、スリット環境温度をガラス転移温度よりも低くすることで、スリット不良をなくすることができる。
また、実施例３のベベル角θ１の差は、０．２５°であり、比較例１のベベル角θ１の差（０．１８°）よりも大きいが、実施例３のスリット環境温度をガラス転移温度よりも低い５℃とすることで、スリット環境温度がガラス転移温度よりも高い２０℃の比較例１よりも、テープ幅の寸法バラつきを小さくできる。
Focusing on the slit environment, the difference in the bevel angle θ1 in Example 1 (0.01°) is substantially the same as the difference in bevel angle θ1 in Example 2 (0.02°), but the slit environment in Example 1 The temperature is 20° C., which is higher than the glass transition temperature, whereas the slit environmental temperature in Example 2 is 5° C., which is lower than the glass transition temperature. is also big. That is, even with the same difference in bevel angle θ1, the dimensional variation of the tape width can be reduced by making the slit environmental temperature lower than the glass transition temperature. Also in Example 2, there is no slit defect, and the difference in the bevel angle θ1 is small, and by setting the slit environmental temperature lower than the glass transition temperature, the slit defect can be eliminated.
The difference in the bevel angle θ1 in Example 3 is 0.25°, which is larger than the difference in the bevel angle θ1 in Comparative Example 1 (0.18°). By setting the temperature to 5° C., which is lower than the temperature, the dimensional variation of the tape width can be made smaller than in Comparative Example 1 in which the slit environmental temperature is 20° C., which is higher than the glass transition temperature.
＜＜変形例＞＞
以上、実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態に限られない。例えば、以下で説明する変形例と実施形態の何れかを適宜組み合わせてもよいし、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。
<<Modification>>
As mentioned above, although it demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to embodiment. For example, any of the modified examples and embodiments described below may be appropriately combined, or a plurality of modified examples may be appropriately combined.
１．スリット加工（スリット処理）
１本のプリプレグテープを製造する場合、第２方向に少なくとも２セットのスリッターが必要であるが、１枚のプリプレグからＮ（Ｎは２以上の自然数である）本のプリプレグテープを製造する場合、スリッターは第２方向に少なくとも（Ｎ＋１）セット以上あればよく、第２方向に隣接する２つのプリプレグテープ間を１つのスリッターによりスリットしてもよいし、２つのスリッターによりスリットしてもよい。
実施形態では、スリット処理に供給されるプリプレグ１はボビン２１に巻き取られていたが、例えば、所定長さにあらかじめ切断されたシート体として供給されてもよい。
1. Slit processing (slit processing)
When manufacturing one prepreg tape, at least two sets of slitters are required in the second direction, but when manufacturing N (N is a natural number of 2 or more) prepreg tapes from one prepreg, At least (N+1) sets of slitters are required in the second direction, and two prepreg tapes adjacent to each other in the second direction may be slit by one slitter or by two slitters.
In the embodiment, the prepreg 1 supplied to the slitting process is wound around the
２．スリット刃
実施形態では、第１スリット刃１１の第１対向面１１３ａと、第２スリット刃１３の第２対向面１３３ａとは、径方向に対して傾斜し、第１スリット刃１１のベベル角θ１は第２スリット刃１３のベベル角θ３よりも大きい。
しかしながら、第１スリット刃１１と第２スリット刃１３とでプリプレグをせん断力により切断できればよく、第１スリット刃１１のベベル角θ１は第２スリット刃１３のベベル角θ３よりも小さくてもよいし、同じ角度であってもよい。
また、第２スリット刃１３の第２対向面１３３ａは、径方向に傾斜していなくてもよい。
2. Slit Blade In the embodiment, the first facing
However, the
Also, the second facing
３．テープ幅
１枚のプリプレグからＮ（Ｎは２以上の自然数である）本のプリプレグテープを製造する場合、Ｎ本のプリプレグテープのテープ幅は、すべて同じであってもよいし、すべて異なってもよいし、Ｎの数よりも少ない複数本が同じテープ幅であってもよい。つまり、１枚のプリプレグから製造する複数本のプリプレグテープのテープ幅は、特に限定されるものではない。
なお、異なるテープ幅にスリット加工する場合、図３に示すように、第２方向に隣接するスリッター１０Ａ，１０Ｂ間に円筒状のスリーブ１５，１７を介在させることで実施できる。
3. Tape width When manufacturing N (N is a natural number of 2 or more) prepreg tapes from one prepreg, the tape widths of the N prepreg tapes may be the same or different. Alternatively, a plurality of tapes less than the number N may have the same tape width. That is, the tape width of a plurality of prepreg tapes manufactured from one prepreg is not particularly limited.
When slitting tapes with different widths, as shown in FIG. 3, it can be performed by interposing
１ プリプレグ
３ プリプレグテープ
１０ スリッター
１１ 第１スリット刃
１３ 第２スリット刃
1
Claims (2)
前記スリッターは、前記プリプレグの厚み方向の両側に第１スリット刃と第２スリット刃を備え、
前記第１スリット刃は、円盤状をし、第１刃部が前記第２スリット刃側に傾斜し、
前記第１刃部における前記第２スリット刃と対向する対向面と、当該第１スリット刃の径方向との間の角度をベベル角とすると、
前記第２方向に隣接する前記第１スリット刃の前記ベベル角の差が０．２５°以内の組み合わせのスリッターにより前記プリプレグがスリット加工される
プリプレグテープの製造方法。 A prepreg made of a fiber base material and a resin composition and stretched in a first direction is slit by a plurality of slitters arranged at intervals in a second direction orthogonal to the first direction to obtain a desired width. In a prepreg tape manufacturing method for manufacturing a prepreg tape,
The slitter has a first slit blade and a second slit blade on both sides in the thickness direction of the prepreg,
The first slit blade has a disk shape, and the first blade portion is inclined toward the second slit blade,
When the angle between the facing surface of the first blade portion facing the second slit blade and the radial direction of the first slit blade is the bevel angle,
A method for manufacturing a prepreg tape, wherein the prepreg is slit by a combination of slitters in which the difference in the bevel angles of the first slit blades adjacent in the second direction is within 0.25°.
前記スリッターは、前記プリプレグの厚み方向の両側に第１スリット刃と第２スリット刃を備え、
前記第１スリット刃と前記第２スリット刃との間を通過する際の前記プリプレグの温度が、前記樹脂組成物のガラス転移温度以下である
プリプレグテープの製造方法。
A prepreg made of a fiber base material and a resin composition and stretched in a first direction is slit by a plurality of slitters arranged at intervals in a second direction orthogonal to the first direction to obtain a desired width. In a prepreg tape manufacturing method for manufacturing a prepreg tape,
The slitter has a first slit blade and a second slit blade on both sides in the thickness direction of the prepreg,
A method for producing a prepreg tape, wherein the temperature of the prepreg when passing between the first slit blade and the second slit blade is equal to or lower than the glass transition temperature of the resin composition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021100978A JP2023000263A (en) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | Manufacturing method for prepreg tape |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021100978A JP2023000263A (en) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | Manufacturing method for prepreg tape |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023000263A true JP2023000263A (en) | 2023-01-04 |
Family
ID=84687007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021100978A Pending JP2023000263A (en) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | Manufacturing method for prepreg tape |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023000263A (en) |
-
2021
- 2021-06-17 JP JP2021100978A patent/JP2023000263A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI500664B (en) | Reinforced fiber composites | |
| JP5159990B2 (en) | Prepreg and manufacturing method thereof | |
| US10808091B2 (en) | Notched pre-preg and notched pre-preg sheet | |
| JP4789940B2 (en) | Isotropic fiber reinforced thermoplastic resin sheet, method for producing the same and molded plate | |
| CA2026113C (en) | Prepreg, composite molded body, and method of manufacture of the composite molded body | |
| US8354156B2 (en) | Prepreg base material, layered base material, fiber-reinforced plastic, process for producing prepreg base material, and process for producing fiber-reinforced plastic | |
| KR102189219B1 (en) | Fast epoxy resin systems | |
| JP5975171B2 (en) | Fiber reinforced plastic and method for producing the same | |
| WO2012105080A1 (en) | Random mat and fiber reinforced composite material | |
| JP6423817B2 (en) | Improved composite material | |
| JP5900663B2 (en) | Fiber reinforced resin laminate | |
| CN109196026B (en) | Prepreg and method for producing same | |
| EP2900738A1 (en) | Particle toughening for improving fracture toughness | |
| JP2015515502A (en) | Prepreg, fiber reinforced composite material and method for producing fiber reinforced composite material | |
| JP2008088276A (en) | Partially impregnated prepreg and method for producing fiber-reinforced composite material by using the same | |
| JP2014091825A (en) | Prepreg, and composite material | |
| JP2023000263A (en) | Manufacturing method for prepreg tape | |
| EP3197933A1 (en) | Fast curing compositions | |
| EP1582553A1 (en) | Method for producing fiber-reinforced thermoplastic plastic and fiber-reinforced thermoplastic prastic | |
| JP2008238809A (en) | Method of manufacturing laminate | |
| Kandpal et al. | Mechanical properties of multifunctional epoxy resin/glass fiber reinforced composites modified with poly (ether imide) | |
| JP2017206615A (en) | Method for producing fiber-reinforced composite material | |
| JP2892061B2 (en) | Laminate | |
| KR102277959B1 (en) | Apparatus for preparing long fiber reinforced sheet using prepreg | |
| US20210346967A1 (en) | Method for producing a fiber-plastics-composite tool component and fiber-plastics-composite tool component |