JP5661898B2 - プリプレグと繊維強化成形体 - Google Patents
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Description
出願人は、種々検討した結果、図18に示すように、芯材101の両面にプリプレグ103、104を配置し、さらに製品の表面側となる少なくとも一方のプリプレグ103の表面にセル膜の除去された発泡体105を配置し、熱プレスして賦形した繊維強化成形体が表面外観が良好であることを見出した。符号121は熱プレス装置である。図19には、このようにして得られた繊維強化成形体110の断面を示す。
図1の(1A)に示す本発明のプリプレグ10は、本発明のプリプレグの製造方法における第1〜第6実施形態によって製造されたものであり、樹脂の含浸した繊維織物11の片面にセル膜の除去された発泡体21が積層された2層構造の積層体からなる。一方、図1の(1B)に示すプリプレグ15は、樹脂の含浸した繊維織物11のみからなる1層構造のものであり、本発明のプリプレグの製造方法における第3〜第6実施形態において、前記2層構造のプリプレグ15と同時に製造されたものである。
第1実施形態では、繊維織物を長さ方向に連続的に供給して、前記繊維織物に樹脂を含浸させる含浸工程と、前記含浸後の繊維織物の下面にセル膜の除去された発泡体を連続的に供給して前記繊維織物の下面に配置する発泡体積層工程と、前記発泡体と前記含浸後の繊維織物とからなる積層体を乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥後の前記積層体を所定寸法に切断する切断工程とよりなる。
前記幅切断刃92は、乾燥後の積層体10Bを長さ方向Lに沿って切断して幅を分割する幅分割切断手段に相当し、前記乾燥後の積層体10Bの進行方向と平行に配置された複数の回転刃で構成される。前記幅切断刃92によって、前記乾燥後の積層体10Bが所定幅に切断される。
片側表面のみにセル膜の除去された発泡体を有する繊維強化成形体を製造する場合、図16の(16A)のように、ポリウレタン発泡体、メラミン樹脂発泡体等からなる芯材37の片面に樹脂の含浸した繊維織物11のみからなる前記プリプレグ15を配置し、また前記芯材37の他面には樹脂の含浸した繊維織物11とセル膜の除去された発泡体21が積層された2層構造の前記プリプレグ10を、前記樹脂の含浸した繊維織物11が芯材37を向くようにして配置し、次に図16の(16B)のように、熱プレス装置45により熱プレスし、前記プリプレグ10及びプリプレグ15内に含浸して表面に付着している樹脂を硬化させることにより、前記芯材37の両面にプリプレグ10とプリプレグ15が積層一体化した繊維強化成形体を製造する。その際、前記セル膜の除去された発泡体を別に積層する必要がないため、作業効率がよい。なお、前記第1及び第2実施形態の製造方法では、樹脂の含浸した繊維織物11とセル膜の除去された発泡体21が積層された2層構造のプリプレグ10のみしか得られないため、別に製造した樹脂の含浸した繊維織物のみからなる1層構造のプリプレグ15を使用することになる。一方、第3〜第6実施形態では、樹脂の含浸した繊維織物11とセル膜の除去された発泡体21が積層された2層構造のプリプレグ10と樹脂の含浸した繊維織物11のみからなるプリプレグ15の両方が同時に得られるため、別にプリプレグ15を製造する必要がなく、効率がよい。
図2に示した製造装置を用い、繊維織物として平織の炭素繊維織物(東邦テナックス株式会社製、品名;W−3101、繊維重さ200g/m2)を幅1000mmにして用い、樹脂としてフェノール樹脂(旭有機材料株式会社製、品名;PAPS−4と旭有機材料株式会社製、品名;ヘキサメチレンテトラミンを100:12で混合したもの)をメタノールに30wt%の濃度となるように溶解したフェノール樹脂溶液を用い、セル膜の除去された発泡体として溶解処理によりセル膜を除去したポリウレタン発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名;MF−50、嵩比重0.03、セル数50個/25mm)を、厚み0.4mm、幅1050mmにしたものを用い、また、幅切断刃同士の間隔を250mm、繊維織物の供給速度(引き取り速度)を0.3m/分、乾燥温度を125℃とし、第1実施形態の製造方法により、樹脂の含浸した繊維織物にセル膜の除去された発泡体が積層された第1実施例のプリプレグを製造した。
図5に示した製造装置を用い、樹脂フィルムとして厚み0.05mmのPETフィルムを用い、他は第1実施例の部材及び条件とし、第2実施形態の製造方法により、樹脂の含浸した繊維織物にセル膜の除去された発泡体が積層された第2実施例のプリプレグを、下面にPETフィルムが積層された状態で製造した。
図5に示した製造装置を用い、実施例2におけるセル膜を除去したポリウレタン発泡体の幅を、繊維織物の半分の幅とし、他の部材及び条件を実施例2と同様にし、第3実施形態の製造方法により、樹脂の含浸した繊維織物にセル膜の除去された発泡体が積層された実施例3Aのプリプレグと、樹脂の含浸した繊維織物のみからなる実施例3Bのプリプレグを、それぞれの下面にPETフィルムが積層された状態で製造した。
図5に示した製造装置を用い、実施例2におけるセル膜を除去したポリウレタン発泡体の幅を、繊維織物の1/4の幅とし、他の部材及び条件を実施例2と同様にして第4実施形態の製造方法により、樹脂の含浸した繊維織物にセル膜の除去された発泡体が積層された実施例4Aのプリプレグと、樹脂の含浸した繊維織物のみからなる実施例4Bのプリプレグを、それぞれの下面にPETフィルムが積層された状態で製造した。
実施例2において、セル膜の除去された発泡体を省略して、樹脂の含浸した繊維織物からなるプリプレグを下面にPETフィルムが積層された状態で製造した。
このようにして製造した各実施例及び比較例のプリプレグについて、繊維織物の表面を目視で確認した結果、実施例は何れも皺の無いものであったが、比較例には皺があった。また、ある一定当たり(50cm角)の面積の重量を測定することにより樹脂の含浸濃度を確認した結果、実施例のプリプレグはいずれも濃度がほぼ均一であったが、比較例は含浸濃度のバラツキが大きかった。
10A 含浸後の繊維織物とセル膜の除去された発泡体の積層体
10B 乾燥後の積層体
10C 含浸後の繊維織物とセル膜の除去された発泡体と樹脂フィルムの積層体
10D 乾燥後の積層体
11 樹脂の含浸した繊維織物
11A 繊維織物
11B 含浸後の繊維織物
30 2層構造のプリプレグに樹脂フィルムが付着した積層体
35 1層構造のプリプレグに樹脂フィルムが付着した積層体
Claims (6)
- 繊維織物に樹脂を含浸させた後に乾燥させたプリプレグであって、
前記繊維織物に樹脂を含浸させ、
前記含浸後の繊維織物の下面にセル膜の除去された発泡体を積層し、
前記セル膜の除去された発泡体と前記含浸後の繊維織物とからなる積層体を乾燥させたことを特徴とするプリプレグ。 - 前記積層体の乾燥前に、前記セル膜の除去された発泡体の下面に樹脂フィルムを積層し、
前記樹脂フィルムと前記セル膜の除去された発泡体と前記含浸後の繊維織物とからなる積層体を乾燥させたことを特徴とする請求項1に記載のプリプレグ。 - 前記樹脂フィルムは、前記繊維織物に含浸させる樹脂に対して非接着性であることを特徴とする請求項2に記載のプリプレグ。
- 請求項1記載のプリプレグを、芯材の片面に前記樹脂の含浸した繊維織物が該芯材を向くように配置し、前記芯材の他面には、樹脂の含浸した繊維織物のみからなる1層構造のプリプレグを配置し、熱プレス装置で熱プレスして両プリプレグ内に含浸して表面に付着している樹脂を硬化させることにより、前記芯材の片面に前記樹脂の含浸した繊維織物とセル膜の除去された発泡体が積層された2層構造のプリプレグが積層一体化し、前記芯材の他面には前記樹脂の含浸した繊維織物のみからなる1層構造のプリプレグが積層一体化したことを特徴とする繊維強化成形体。
- 請求項1記載のプリプレグを芯材の両面に配置し、該芯材の片面側では一方の前記プリプレグにおける前記樹脂の含浸した繊維織物が該芯材を向くようにし、該芯材の他面側では他方の前記プリプレグにおける前記セル膜の除去された発泡体が該芯材を向くようにし、熱プレスにより熱プレスし、前記プリプレグ内に含浸している樹脂及び表面に滲出してきた樹脂を硬化させることにより、前記樹脂の含浸した繊維織物とセル膜の除去された発泡体が積層された2層構造のプリプレグが、前記芯材の両面に積層一体化したことを特徴とする繊維強化成形体。
- 繊維織物に樹脂を含浸させた後に乾燥させたプリプレグであって、一枚の前記繊維織物に樹脂を含浸させ、前記含浸後の繊維織物の下面にセル膜の除去された発泡体を一枚積層し、前記セル膜の除去された発泡体と前記含浸後の繊維織物との2層構造のみからなる積層体を乾燥させたことを特徴とするプリプレグ。
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