JP6691988B2 - プリプレグ製造方法 - Google Patents
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Description
これは、通常、シート状に加工した熱可塑性フィルムと炭素繊維織物を複数枚積層したものをプレス成形機により高温に加熱・加圧し溶融させてプリプレグの成形品を製造するものである。
このガスは、従来方法の場合、逃げ道はないため熱可塑性フィルムと炭素繊維織物の間に残ってボイド(空隙)になる危険性がある。
また、他の目的は、プリプレグの成形品の離型性を向上させることにある。
前記熱可塑性フィルム(10)には上下に貫通する複数の穴(11)が開けられるとともに、前記積層物の最上位及び最下位に前記熱可塑性フィルム(10A,10D)を配置した後、前記プレス成形機によりプレスし、
前記プレス時に前記サイジング剤から発生したガスを前記熱可塑性フィルム(10)に開けられた穴(11)を通して前記プレス成形機から外部に逃がすようにしたことを特徴とする。
前記熱可塑性フィルム(10)には上下に貫通する複数の穴(11)が開けられるとともに、前記積層物の最上位及び最下位に前記熱可塑性フィルム(10A,10D)を配置した後、
前記最上位の熱可塑性フィルム(10A)の上部及び前記最下位の熱可塑性フィルム(10D)の下部に、上下両面に無数の突起物(31)が形成された耐熱性を有する離型紙(30)を設けて前記プレス成形機によりプレスし、
前記プレス時に前記サイジング剤から発生したガスを前記熱可塑性フィルム(10)に開けられた穴(11)及び前記離型紙(30)に形成された突起物(31)の間を通して前記プレス成形機から外部に逃がすようにしたことを特徴とする。
これによって、品質性能に優れたプリプレグの成形品を製造することができる。
このとき、離型紙の上下両面には無数の突起物が形成されているので、プレス時にサイジング剤から発生したガスが離型紙によって閉じ込められることは避けられ、ガスは、熱可塑性フィルムに開けられた穴及び離型紙に形成された突起物の間を通してプレス成形機から外部に逃がされる。
このように離型紙を設けた場合であってもボイド(空隙)が発生することを抑制することができる。
特に、離型紙に形成された突起物の突出量,間隔及び形状を、溶融樹脂との接触角を180°(度)近くにする程度に設定することで、溶融樹脂は離型紙に対して超撥水性を示すようになるのでより好ましい。
また、4枚の熱可塑性フィルム10A,10B,10C,10Dに形成された穴11の位置は同一であるので、これらを重ねたとき穴11は、図3に示すように上下方向に一致するが、穴11の位置は、熱可塑性フィルム10毎に異なるようにしてもよい。
また、熱可塑性フィルム10の溶融温度はサイジング剤の分解温度よりも高く、プレス時に熱可塑性フィルム10が溶融するときにはサイジング剤は分解してガス化している。
この離型紙30は耐熱性に優れその上下両面には、図1及び図4に示すように、無数の突起物31が等間隔で形成されている。突起物31は、円柱状で数ミクロン単位の突出量Tである。また、突出量Tより、隣接する突起物31間の凹部32の水平方向の幅Lの方を広くしている。
そして、ここでは、突起物31の突出量,間隔及び形状を、図4に示すように、熱可塑性フィルム10が溶融したときの溶融樹脂15との接触角を180°(度)近くにする程度に設定している。
このときサイジング剤から発生するガスを熱可塑性フィルム10に開けられた穴11及び離型紙30に形成された突起物31の間を通してプレス成形機から外部に逃がすようにしている。
このようにして、金型の形状に対応したプリプレグの完成品が成形される。
このとき、離型紙30の上下両面には無数の突起物31が形成されているので、プレス時にサイジング剤から発生したガスが離型紙30によって閉じ込められることは避けられ、ガスは、熱可塑性フィルム10に開けられた穴11及び離型紙30に形成された突起物31の間を通してプレス成形機から外部に逃がされる。
このように離型紙30を設けた場合であってもボイド(空隙)が発生することを抑制することができる。
特に、離型紙30に形成された突起物31の突出量,間隔及び形状を、溶融樹脂15との接触角θを180°(度)近くする程度に設定することで、溶融樹脂15は離型紙30に対して超撥水性を示すようになるのでより好ましい。
これによれば、離型性については多少の難点はあるものの、上下に貫通する複数の穴11が形成された熱可塑性フィルム10を使用することでプレス時にサイジング剤から発生したガスを熱可塑性フィルム10に開けられた穴11を通して外部に逃がし、その結果、ボイド(空隙)の発生を抑制することができるので有効である。
11 穴
15 溶融樹脂
20 炭素繊維織物
30 離型紙
31 突起物
32 凹部
θ 接触角
Claims (6)
- サイジング剤が塗布されたシート状の炭素繊維織物とシート状の熱可塑性フィルムとを各々交互に積層して積層物を形成する第1の工程と、
前記第1の工程で形成された前記積層物をプレス成形機で加熱・加圧してプリプレグを製造する第2の工程と、を備え、
前記熱可塑性フィルムは少なくとも前記積層物の最上面および最下面にそれぞれ配置されており、
前記熱可塑性フィルムの各々には、当該熱可塑性フィルムを積層方向に貫通している複数の穴が形成されており、
前記第2の工程において、前記積層物を加熱・加圧した際に前記サイジング剤が分解して発生したガスを、前記熱可塑性フィルムの各々に形成された前記複数の穴を通して外部に逃がしながら、前記積層物をプレス成形する、
プリプレグ製造方法。 - 前記熱可塑性フィルムの溶融温度が前記サイジング剤の分解温度よりも高い、請求項1に記載のプリプレグ製造方法。
- 前記各々の熱可塑性フィルムに形成されている前記複数の穴の位置が前記積層物の積層方向において一致している、請求項1または2に記載のプリプレグ製造方法。
- 前記熱可塑性フィルムの面内において前記複数の穴が互いに等間隔になるように配置されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプリプレグ製造方法。
- 前記積層物の最上面および最下面の各々に更に離型紙を配置し、
前記第2の工程において前記プレス成形機の金型に前記離型紙が接触した状態で前記積層物をプレス成形する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のプリプレグ製造方法。 - 前記離型紙の表面には複数の突起物が形成されており、
前記第2の工程において、前記積層物を加熱・加圧した際に前記サイジング剤が分解して発生したガスを、前記熱可塑性フィルムの各々に形成された前記複数の穴、及び前記離型紙の表面に形成された前記複数の突起物の間を通して外部に逃がしながら、前記積層物をプレス成形する、
請求項5に記載のプリプレグ製造方法。
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