JPH03149230A - Production of prepreg - Google Patents

Production of prepreg

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JPH03149230A
JPH03149230A JP28753989A JP28753989A JPH03149230A JP H03149230 A JPH03149230 A JP H03149230A JP 28753989 A JP28753989 A JP 28753989A JP 28753989 A JP28753989 A JP 28753989A JP H03149230 A JPH03149230 A JP H03149230A
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resin
prepreg
release sheet
primary
primary prepreg
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Hajime Kobayashi
肇 小林
Masaki Yamashita
山下 将樹
Kishio Miwa
輝之男 三輪
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Toray Industries Inc
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Abstract

PURPOSE:To produce in good efficiency a prepreg on which a matrix resin is laminated in multiple stage, by making a primary prepreg by superposing a release sheet carrying a resin on each surface of a sheeted reinforcing fiber and effecting the transfer of the resin to the reinforcing fiber and the infiltration of the resin into the fiber, releasing the release sheet from the primary prepreg and repeating this procedure. CONSTITUTION:A release sheet 14 (of a thickness of about 0.05-0.02mm) carrying a resin 16 (a thermosetting resin such as an epoxy resin or a thermoplastic resin such as a polyimide) is superposed on each surface of a sheeted reinforcing fiber 12 and the assemblage is pressed under heating with press rolls to effect the transfer of the resin 12 to the reinforcing fiber 12 and the infiltration of the resin 16 into the fiber 12, thus forming a primary prepreg 18. After the release sheet 15 is released from the primary prepreg 18, a release sheet 24 or 25 carrying a resin 26 formed by dispersing polyamide particles 28 in a resin component 27 which is desirably the same as the one used in the primary prepreg is superposed on the naked surface and pressed under heating with press rolls to transfer the resin to the primary prepreg 18. In this way, a secondary prepreg is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野]  本発明は、繊維強化プラスチック等の繊維強化複合材料
に用いられるシート状プリプレグの製造方法に関し、と
くに強化繊維に対しマトリックス樹脂が複数段に積層さ
れるプリプレグを一連の連続したプロセスで製造する方
法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing sheet prepreg used for fiber-reinforced composite materials such as fiber-reinforced plastic. The present invention relates to a method for manufacturing prepregs using a series of continuous processes.

[従来の技術] 繊維強化複合材料の成形に用いられるシート状プリプレ
グは、通常第5図に示すように、少なくとも一方が一面
に樹脂(たとえばB−ステージの熱硬化性樹脂)を担持
した2枚の離型シート1.3間にシート状に配列された
強化繊維2を挟持し、たとえばプレスロール4で加圧、
加熱し強化繊維−2に樹脂を転移、含浸させてプリプレ
グ5を作成し、一方の離型シード3を剥離してプリプレ
グ5を他方の離型シート1とともにロール状に巻取る方
法、あるいは、強化繊維を支持シートとともに適当な溶
媒で稀釈した樹脂溶液に浸漬し、引き上げ、加熱して溶
媒を除去する方法によって製造されている。このような
方法で製造されたプリプレグは、使用時にその片面から
離型シートが剥離され、必要に応じて複数枚同方向又は
異方向に積層され、繊維強化複合材料の成形に供される
[Prior Art] Sheet-like prepregs used for molding fiber-reinforced composite materials usually consist of two sheets, at least one of which carries a resin (for example, a B-stage thermosetting resin), as shown in FIG. The reinforcing fibers 2 arranged in a sheet form are sandwiched between the release sheets 1 and 3, and the reinforcing fibers 2 are pressed with a press roll 4, for example.
A method of heating and transferring and impregnating the reinforcing fibers with resin to create a prepreg 5, peeling off one release seed 3 and winding the prepreg 5 together with the other release sheet 1 into a roll, or reinforcing. It is manufactured by a method in which the fibers are immersed together with a support sheet in a resin solution diluted with an appropriate solvent, pulled up, and heated to remove the solvent. When the prepreg manufactured by such a method is used, a release sheet is peeled off from one side thereof, a plurality of prepregs are laminated in the same direction or in different directions as necessary, and the prepreg is used to form a fiber-reinforced composite material.

上記のような方法により製造される従来一般のプリプレ
グに対し、ごく最近、本出願人により、長繊維からなる
強化繊維にベース樹脂を転移、含浸させた一次プリプレ
グの両面又は片面に、該ベース樹脂と他の樹脂を素材と
する微粒子との混合品を転移あるいは適度に含浸させて
二次プリプレグとする薪しいプリプレグが開発された(
特開昭64−26651号公報等)。このプリプレグに
よれば、プリプレグの優れた粘着性と柔軟性を確保しつ
つ繊維強化複合材料としたときに強化繊維の繊維軸方向
以外にも高い、強度を発揮でき、とくに積層されたプリ
プレグの層間強度、層間靭性を向上して複合材料の耐衝
撃性等を大幅に向上することができる。
In contrast to the conventional general prepreg manufactured by the method described above, the present applicant has recently developed a primary prepreg in which reinforcing fibers made of long fibers are transferred and impregnated with a base resin, and the base resin is applied to both or one side of the primary prepreg. A secondary prepreg has been developed that is made by transferring or appropriately impregnating a mixture of resin and fine particles made from other resins (
(Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-26651, etc.). According to this prepreg, when made into a fiber-reinforced composite material while ensuring the excellent adhesiveness and flexibility of the prepreg, it can exhibit high strength in directions other than the fiber axis of the reinforcing fibers, especially between the laminated prepreg layers. By improving the strength and interlaminar toughness, it is possible to significantly improve the impact resistance, etc. of the composite material.

ところが、このプリプレグを第5図に示したような従来
方法により製造する場合、一旦一次プリプレグを製造し
て離型シートとともにロール状に巻取った後、そのロー
ルを巻戻しながら一次プリプレグの上記片面に微粒子混
合マトリックス樹脂を積層するか、あるいは、やはりロ
ールを巻戻しながら一次プリプレグから離型シートを剥
離し、一次プリプレグの両面に上記マトリックス樹脂を
積層することが必要になる。したがって製造に手間がか
かり生産効率がよくないとともに、一旦巻取った一次プ
リプレグを巻戻すので、二次プリプレグ製造スタート時
樹脂積層が安定するまでに多量のロスが生じ、生産収率
の向上外困難であるという問題があった。
However, when manufacturing this prepreg by the conventional method shown in FIG. Alternatively, it is necessary to peel the release sheet from the primary prepreg while unwinding the roll and laminate the matrix resin on both sides of the primary prepreg. Therefore, manufacturing is labor-intensive and production efficiency is not good, and since the primary prepreg is unwound once it has been rolled up, a large amount of loss occurs until the resin lamination is stabilized at the start of secondary prepreg manufacturing, making it difficult to improve production yield. There was a problem that.

[発明が解決Cようとする課題] 本発明は、上記のような問題を解消すべく、上記先に本
出願人が提案した優れた性質を有するプリプレグの製造
に際し、生産効率、収率を向上して生産能力を大幅に向
上することを目的とする。
[Problems to be solved by the invention] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention aims to improve production efficiency and yield in the production of prepregs having the excellent properties previously proposed by the applicant. The aim is to significantly increase production capacity.

[課題を解決するための手段] この目的に沿う本発明のプリプレグの製造方法は、シー
ト状に配列された強化繊維の各面に、少なくとも一方が
一面に樹脂を担持している離型シートを各々重ね合せ、
前記樹脂を強化繊維に転移、含浸させて一次プリプレグ
を作成し、引き続いて該一次プリプレグから少なくとも
一方の前記離型シートを剥離した後、該一次プリプレグ
の離型シート剥離面に一面に樹脂を担持している離型シ
ートを重ね合せ、該樹脂を一次プリプレグに転移させて
二次プリプレグを作成する方法から成る。
[Means for Solving the Problems] The prepreg manufacturing method of the present invention in accordance with this objective comprises applying a release sheet on each side of reinforcing fibers arranged in a sheet shape, in which at least one side carries a resin. Overlap each,
The reinforcing fibers are transferred and impregnated with the resin to create a primary prepreg, and then at least one of the release sheets is peeled off from the primary prepreg, and the resin is supported all over the release sheet peeled surface of the primary prepreg. This method consists of stacking release sheets of different types and transferring the resin to the primary prepreg to create a secondary prepreg.

本発明における強化繊維は、長繊維からなる強化繊維(
繊維束)で、炭素繊維、黒鉛繊維、有機高弾性率繊維(
例えばアラミド繊維等)、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊
維、ボロン繊維、タングステンカーバイド繊維、ガラス
siimなどの高強度、高弾性率I!維である。このよ
うな強化IIIは、同じプリプレグについてただ1種類
のものを使用してもよいし、異なる種類の強化11i1
iを規則的に、または不規則に並べて使用してもよい。
The reinforcing fiber in the present invention is a reinforcing fiber consisting of long fibers (
fiber bundles), carbon fibers, graphite fibers, organic high modulus fibers (
For example, aramid fiber, etc.), silicon carbide fiber, alumina fiber, boron fiber, tungsten carbide fiber, glass SIIM, etc. with high strength and high elastic modulus I! It is true. Such reinforcement III may be of only one type for the same prepreg or of different types of reinforcement 11i1.
i may be used in a regular or irregular arrangement.

この強化繊維がシート状に配列される。通常、特定方向
に比強度、比弾性率が高いことを要求される用途には単
一方向プリプレグが最も適しているが、長繊維マットや
織物などのシート形態にあらかじめ加工したものを使用
することも可能である。
These reinforcing fibers are arranged in a sheet shape. Normally, unidirectional prepreg is most suitable for applications that require high specific strength and specific modulus in a specific direction, but prepregs that are pre-processed into sheet forms such as long fiber mats and woven fabrics can also be used. is also possible.

強化繊維の各面に、少なくとも一方が一面(強化繊維に
対面する面)に樹脂を担持している離型シートが重ね合
される。離型シートは、一次プリプレグ作成用、二次プ
リプレグ作成用とも、たとえば、厚み0.05〜0.2
#lI11程度のクラフト紙、ロール紙、グラシン紙な
どの紙の両面に、クレー、澱粉、ポリエチレン、ポリビ
ニルアルコ」ルなどの目止剤の塗布層を設け、さらにそ
の各塗布層の上にシリコーン系または非シリコーン系の
離型剤、好ましくはポリジメチルシロキサンとポリジメ
チルハイドロジエンシロキサンとの縮合反応型また  
は付加反応型シリコーンからなる離型剤を塗布したよう
なものである。コロナ放電処理などによって離型性を付
与した合成樹脂フィルムや、離型剤を塗布した合成樹脂
フィルムを使用することもできる(たとえばポリエチレ
ンフィルム、ポリプロピレンフィルム等)。合成樹脂フ
ィルムを使用することで、印紙に比べ吸湿にする寸法変
化が少ない、(2)担体の柔軟性が向上することから小
径の巻取コアに製品を巻けられるようになる、ぐ9離型
シートとともに巻取ったプリプレグを巻き戻しである形
状に切断−する際、紙の場合は紙粉が出やすくそれがプ
リプレグに付着して成形品の欠点となるおそれがあるが
、樹脂フィルムの場合切粉が出にくい、等の効果が得ら
れる。
A release sheet, in which at least one side (the surface facing the reinforcing fibers) carries a resin, is superimposed on each surface of the reinforcing fibers. The release sheet has a thickness of, for example, 0.05 to 0.2 for both primary prepreg production and secondary prepreg production.
A coating layer of a filler such as clay, starch, polyethylene, polyvinyl alcohol, etc. is applied to both sides of paper such as #lI11 kraft paper, roll paper, glassine paper, etc., and a silicone-based sealant is applied on each coating layer. or a non-silicone mold release agent, preferably a condensation reaction type of polydimethylsiloxane and polydimethylhydrodienesiloxane;
It is like applying a mold release agent made of addition reaction type silicone. A synthetic resin film imparted with mold releasability by corona discharge treatment or the like or a synthetic resin film coated with a mold release agent can also be used (for example, polyethylene film, polypropylene film, etc.). By using a synthetic resin film, there is less dimensional change due to moisture absorption compared to stamp paper. (2) The flexibility of the carrier is improved, allowing the product to be wound around a small diameter winding core. When unwinding and cutting the prepreg rolled up together with the sheet into a certain shape, paper dust tends to come out when using paper, which can adhere to the prepreg and cause defects in the molded product, but when using resin film, cutting is difficult. Effects such as less generation of powder can be obtained.

この離型シートの少なくとも一方に、強化繊維に転移、
含浸されるマトリックス樹脂としてのベース樹脂が担持
される。このベース樹脂には、熱硬化性樹脂や熱硬化性
樹脂と熱可塑性樹脂を混合した樹脂が挙げられる。
Transferred to reinforcing fibers on at least one side of this release sheet,
A base resin is supported as a matrix resin to be impregnated. Examples of the base resin include thermosetting resins and resins that are a mixture of thermosetting resins and thermoplastic resins.

本発明に用いる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、
マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、アセチレン末端を有
する樹脂、ビニル末端を有する樹脂、アリル末端を有す
る樹脂、ナジック酸末端を有する樹脂、シアン酸エステ
ル末端を有する樹脂があげられる。これらは、一般に硬
化剤や硬化触媒と組合せて用いることができる。また、
適宜、これらの熱硬化性樹脂を混合して用いることも可
能である。
The thermosetting resin used in the present invention includes epoxy resin,
Examples include maleimide resin, polyimide resin, resin having an acetylene end, resin having a vinyl end, resin having an allyl end, resin having a nadic acid end, and resin having a cyanate ester end. These can generally be used in combination with a curing agent or a curing catalyst. Also,
It is also possible to use a mixture of these thermosetting resins as appropriate.

本発明に適した熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂が用い
られる。特に、アミン類、フェノール類、炭素炭素二重
結合を有する化合物を前駆体とするエポキシ樹脂が好ま
しい。具体的には、アミン類を前駆体とするエポキシ樹
脂として、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン
、トリグリシジル−p−アミノフェノール、トリグリシ
ジル1−アミンフェノール、トリグリシジルアミノフレ
ゾールの各種異性体、フェノール類を前駆体とするエポ
キシ樹脂として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、タ
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、炭素炭素二重結合
を有する化合物を前駆体とするエポキシ樹脂としては脂
環式エポキシ樹脂等が、あげられるが、これに限定され
ない。
Epoxy resin is used as a thermosetting resin suitable for the present invention. Particularly preferred are epoxy resins whose precursors are amines, phenols, and compounds having carbon-carbon double bonds. Specifically, as an epoxy resin using amines as a precursor, various isomers of tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, triglycidyl 1-amine phenol, triglycidylaminofresol, and phenols are used as precursors. Examples of epoxy resins used as precursors include bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, phenol novolak epoxy resin, Talesol novolak epoxy resin, and compounds having carbon-carbon double bonds. Examples of the epoxy resin include, but are not limited to, alicyclic epoxy resins.

またこれらのエポキシ樹脂をブロム化したブロム化エポ
キシ樹脂も用いられる。テトラグリシジルジアミノジフ
ェニルメタンに代表される芳香族アミンを前駆体とする
エポキシ樹脂は耐熱性が良好で強化繊維との接着性が良
好ムため本発明に最も適している。
Brominated epoxy resins obtained by brominating these epoxy resins may also be used. Epoxy resins whose precursors are aromatic amines such as tetraglycidyldiaminodiphenylmethane are most suitable for the present invention because they have good heat resistance and good adhesion to reinforcing fibers.

エポキシ樹脂はエポキシ硬化剤と組合せて、好ましく用
いられる。エポキシ硬化剤はエポキシ基と反応しうる活
性基を有する化合物であればこれを用いることができる
。好ましくは、アミン基、酸無水物基、アジド基を有す
る化合物が適している。具体的には、ジシアンジアミド
、ジアミノジフェニルスルホンの各種異性体、アミノ安
息香酸エステル類が適している。具体的に説明す為と、
ジシアンジアミドはプリプレグの保存性に優れるため好
んで用いられる。またジアミノジフェニルスルホンの各
種異性体は、耐熱性の良好な硬化物を与えるため本発明
には最も適している。アミノ安息香酸エステル類として
は、トリメチレングリコールジーp−フミノベンゾエー
トやネオペンチルグリコールジ−p−アミノベンゾエー
トが好んで用いられ、ジアミノジフェニルスルホンに比
較して、耐熱性に劣るものの、引張強度に優れるため、
用途に応じて選択して用いられる。
Epoxy resins are preferably used in combination with epoxy curing agents. Any compound having an active group capable of reacting with an epoxy group can be used as the epoxy curing agent. Preferably, compounds having an amine group, an acid anhydride group, or an azide group are suitable. Specifically, dicyandiamide, various isomers of diaminodiphenylsulfone, and aminobenzoic acid esters are suitable. To explain specifically,
Dicyandiamide is preferably used because it has excellent pre-preg stability. Further, various isomers of diaminodiphenylsulfone are most suitable for the present invention because they give cured products with good heat resistance. As aminobenzoic acid esters, trimethylene glycol di-p-fuminobenzoate and neopentyl glycol di-p-aminobenzoate are preferably used, and although they have inferior heat resistance compared to diaminodiphenylsulfone, they have excellent tensile strength. For,
It is selected and used depending on the purpose.

本発明において、マトリックス樹脂として、上記の熱硬
化性樹脂に熱可塑性樹脂を混合して用いることも好適で
ある。本発明に好適な熱可塑性樹脂は、主鎖に、炭素炭
素結合、アミド結合、イミド結合、エステル、結合、エ
ーテル結合、カーボネート結合、ウレタン結合、尿素結
合、チオエーテル結合、スルホン結合、イミダゾール結
合、カルボニル結合から選ばれる結合を有する熱可塑性
樹脂であり、より好ましくは、ポリアクリレート、ポリ
アミド、ポリアラミド、ポリエステ)し、ポリカーボナ
ート、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダゾ
ール、ポリイミド、ポリエーテルイミド、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
のようなエンジニアニングプラスチックに属する熱可塑
性樹脂の−群である。特に、ポリイミド、ポリエーテル
イミド、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は耐熱性に優れるので本発明に最
適である。
In the present invention, it is also suitable to use a mixture of the above thermosetting resin and a thermoplastic resin as the matrix resin. Thermoplastic resins suitable for the present invention include carbon-carbon bonds, amide bonds, imide bonds, ester bonds, ether bonds, carbonate bonds, urethane bonds, urea bonds, thioether bonds, sulfone bonds, imidazole bonds, and carbonyl bonds in the main chain. A thermoplastic resin having a bond selected from bonds, more preferably polyacrylate, polyamide, polyaramid, polyester), polycarbonate, polyphenylene sulfide, polybenzimidazole, polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, A group of thermoplastic resins belonging to engineering plastics such as polyetheretherketones. In particular, polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyether sulfone, and polyether ether ketone are optimal for the present invention because they have excellent heat resistance.

これらの熱可塑性樹脂は、市販のポリマーを用いても良
く、また、市販のポリマーより分子量の低い、いわゆる
オリゴマーを用いても良い。オリゴマーとしては、熱硬
化性樹脂と反応しうる官能基を末端または分子鎖中に有
するオリゴマーがさら(好ましい。
As these thermoplastic resins, commercially available polymers may be used, or so-called oligomers having a lower molecular weight than commercially available polymers may be used. As the oligomer, an oligomer having a functional group capable of reacting with the thermosetting resin at the terminal or in the molecular chain is more preferable.

このように熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の混合物は、熱
硬化性樹脂を単独で用いた場合より良好な結果を与える
。これは、熱硬化性樹脂が、一般に脆い欠点を有しなが
らオートクレーブによる低圧成型が可能であるのに対し
て、熱可塑性樹脂が、一般に強靭である利点を有しなが
らオートクレーブによる低圧成型が困難であるという二
律背反した特性を示すため、これらを混合して用いるこ
とで物性と成形性のバラン区をとることができるためで
ある。マトリックス樹脂100重量部に対する熱可塑性
樹脂の量は好ましくは50重量%まで、より好ましくは
30重量%までである。
Thus, mixtures of thermosetting resins and thermoplastic resins give better results than when thermosetting resins are used alone. This is because thermosetting resins generally have the disadvantage of being brittle but can be molded at low pressure in an autoclave, whereas thermoplastic resins have the advantage of being tough but are difficult to mold at low pressure in an autoclave. This is because they exhibit contradictory properties, so by mixing and using these, it is possible to achieve a balance between physical properties and moldability. The amount of thermoplastic resin relative to 100 parts by weight of matrix resin is preferably up to 50% by weight, more preferably up to 30% by weight.

上述の如きベース樹脂が強化繊維に転移、含浸されて一
次プリプレグが作成される。′転移、含浸に際しては、
通常、強化繊維を2枚の離型シニトで挟持した重ね合せ
体を、プレスロールで加熱、加圧する方法が採られる。
A primary prepreg is created by transferring and impregnating reinforcing fibers with the base resin as described above. 'For transfer and impregnation,
Usually, a method is adopted in which a stacked body in which reinforcing fibers are sandwiched between two mold releasing sheets is heated and pressurized with a press roll.

このプレスロールは、転移、含浸をより完全に、かつよ
り均一に行うために、適当数の複数段配設することが好
ましい。
The press rolls are preferably arranged in an appropriate number of stages in order to perform transfer and impregnation more completely and more uniformly.

また、加熱を補助、促進するために、プレスロール前、
各プレスロール間に、ヒータを設けても良い。
In addition, in order to assist and promote heating, before the press roll,
A heater may be provided between each press roll.

この樹脂の転移、含浸直後の階段では、一次プリプレグ
の両面にそれぞれ離型シートが積層された状態(あるが
、続いて、作成された一次プリプレグから、少なくとも
一方の離型シートが剥離される。両方の−型シートが剥
離されたときには、一次プリプレグ単体となる。このと
き、両離型シートは、装置全体を短かぐpきることから
、実質的に同時に剥離することが好ましいが、一次プリ
プレグの送り方向前後の位置で順に剥離されてもよい。
At the step immediately after the resin transfer and impregnation, release sheets are laminated on both sides of the primary prepreg (there is a state in which release sheets are laminated on both sides of the primary prepreg, but subsequently, at least one release sheet is peeled off from the created primary prepreg. When both mold sheets are peeled off, the primary prepreg becomes a single body. At this time, it is preferable that both mold release sheets are peeled off at substantially the same time since the entire apparatus can be peeled off in a short period of time. It may be peeled off sequentially at the front and rear positions in the feeding direction.

次に、一次プリプレグの離型シート剥離面に、一面に樹
脂を担持している離型シートが重ね合される。一次プリ
プレグの両面に離型シートをーね合せるときは、上記と
同様の理由で、実質的に同時に行われることが好ましい
が、プリプレグ送り方向に前後しても構わない。一次プ
リプレグに樹脂担持離型シートが重ね合されるまでの間
は、一次プリプレグがガイドロール等他の部材に触れな
いようにすることが重要である。
Next, a release sheet carrying resin on one surface is superimposed on the release sheet release surface of the primary prepreg. When attaching the release sheet to both sides of the primary prepreg, it is preferable to do it substantially simultaneously for the same reason as above, but it may be done before or after in the prepreg feeding direction. It is important to prevent the primary prepreg from touching other members such as guide rolls until the resin-supported release sheet is superimposed on the primary prepreg.

二次プリプレグ作成用として離型シートに担持される樹
脂は、基本的には、一次ブリプレクd或用樹脂と同一で
ない樹脂である。ここで同一でない樹脂とは、一次プリ
プレグ作成用樹脂と同一の樹脂成分を含むがそれ以外の
樹脂成分も含んでいる樹脂、あるム)は一次プリプレグ
作成用樹脂とは異なる樹脂のいずれかをいう。一次プリ
プレグ作成用のベース樹脂と同一9樹脂成分およびそれ
以外の樹脂成分を含む二次プリプレグ作成用の樹脂とし
て、ベース樹脂に、熱可塑性樹脂あるいは、熱硬化性樹
脂のいずれか、または、それらを素材とする微粒子を混
合したものが好ましい。微粒子であればベース樹脂と混
ぜたときにベース樹脂中に分散した状態で存在するため
、みかけ上マトリックス樹脂にはベース樹脂の特性が支
配的に現れ、強化繊維に含浸した時でもベース樹脂のも
つ粘着性および変形性(ドレープ性)を保持し、取扱い
性に優れたプリプレグを得ることができる。したがって
、微粒子の特性としては粘着性および変形性(ドレープ
性)が要求されないため、微粒子として選択出来る素材
は広範に及ぶ。
The resin supported on the release sheet for making the secondary prepreg is basically a resin that is not the same as the resin for the primary prepreg. Here, "non-identical resin" refers to a resin that contains the same resin components as the resin for making the primary prepreg, but also contains other resin components, and "a resin" refers to a resin that is different from the resin for making the primary prepreg. . As a resin for making a secondary prepreg, which contains the same nine resin components as the base resin for making the primary prepreg and other resin components, the base resin may contain either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, or a thermosetting resin. It is preferable to use a mixture of fine particles as a raw material. Since fine particles exist in a dispersed state in the base resin when mixed with the base resin, the characteristics of the base resin appear to be dominant in the matrix resin, and even when impregnated into reinforcing fibers, the properties of the base resin are A prepreg that maintains adhesiveness and deformability (drapeability) and has excellent handling properties can be obtained. Therefore, since adhesiveness and deformability (drapeability) are not required as characteristics of the fine particles, there is a wide range of materials that can be selected for the fine particles.

このため従来、性能が勝れているにもかかわらずマトリ
ックス樹脂として使用することが困難であった樹脂でも
微粒子化して用いることによりマトリックス樹脂を構成
する成分として使用し、マトリックス樹−の性能を改良
することができる。
For this reason, even resins that were conventionally difficult to use as matrix resins despite their superior performance can be made into fine particles and used as constituents of matrix resins, improving the performance of matrix resins. can do.

微粒子として用いる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アミノ
樹脂、アリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、マ
レイミド樹脂、ポリイミド樹脂、アセチレン末端を有す
る樹脂、ビニル末端を有する樹脂、アリル末端を有する
樹脂、ナジック酸末端を有する樹脂、シアン酸エステル
末端を有する樹脂があげられる。市販品として入手苛能
な熱硬化性樹脂微粒子としては、たとえば、東し特製エ
ポキシ樹脂″ト、レパール” EP−8,鐘麹@製フェ
ノール樹脂ベルパール”R−800などが挙げられる。
Thermosetting resins used as fine particles include epoxy resins, phenolic resins, unsaturated polyester resins, amino resins, allyl resins, silicone resins, urethane resins, maleimide resins, polyimide resins, resins with acetylene ends, and resins with vinyl ends. , a resin having an allyl end, a resin having a nadic acid end, and a resin having a cyanate ester end. Examples of commercially available thermosetting resin fine particles include Toshi special epoxy resin "To, Repal" EP-8, and phenolic resin Bell Pearl "R-800" manufactured by Kanekoji@.

また、微粒子を市販品として入手することができない場
合でも上記の樹脂を粉砕することにより微粒子化するこ
とが可能であるし、さらに分級することにより希望の粒
子径の範囲のものだけを使用することができる。
Furthermore, even if fine particles cannot be obtained as a commercial product, it is possible to make them into fine particles by crushing the above-mentioned resin, and by further classification, it is possible to use only particles within the desired particle size range. Can be done.

微粒子として熱可塑性樹脂を用いることも本発明にとっ
て好適である。本発明に好適な熱可塑性樹脂は、主鎖に
、炭素炭素結合、アミド結合、イミド結合、エステル結
合、エーテル結合、カーボネート結合、ウレタン結合、
尿素結合、チオエーテル結合、スルホン結合、、イミダ
ゾール結合、カルボニル結合から選ばれる結合を有する
熱可塑性樹脂であるが、分子内に部分的架橋構造を有す
るものでもさしつかえない。具体的には、ポリアクリレ
ート、ポリ酢酸ビニル、ポリスチロールに代表されるビ
ニル系樹脂、ポリアミド、ポリアラミド、ポリエーテル
、ポリアセタール、ポリ、カーボネート、ポリフェニレ
ンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ボリアリレー
ト、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド、ポリアミド
イミド、ポリエーテルイミド、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のような工
ンシニアリングプラスチックに属する熱可塑性樹脂、ポ
リエチレン、ポリプロピレンに代表される炭化水素系樹
脂、酢酸セルロース、醋酸セルロースに代表されるセル
ロース誘導体が挙げられる。
It is also suitable for the present invention to use a thermoplastic resin as the fine particles. Thermoplastic resins suitable for the present invention include carbon-carbon bonds, amide bonds, imide bonds, ester bonds, ether bonds, carbonate bonds, urethane bonds,
The thermoplastic resin has a bond selected from a urea bond, a thioether bond, a sulfone bond, an imidazole bond, and a carbonyl bond, but it may also have a partially crosslinked structure within the molecule. Specifically, vinyl resins represented by polyacrylate, polyvinyl acetate, and polystyrene, polyamide, polyaramid, polyether, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyarylate, polybenzimidazole, polyimide, Thermoplastic resins belonging to engineering plastics such as polyamide-imide, polyetherimide, polysulfone, polyether sulfone, and polyether ether ketone, hydrocarbon resins such as polyethylene and polypropylene, cellulose acetate, and cellulose acetate. Examples include cellulose derivatives.

特に、ポリアミド、ポリカーボナート、ポリアセタール
、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド
、ボリアリレート、ポリエステル、ポリアミドイミド、
ポリイミド、ポリエーテルイミド、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
アラミド、ポリベンゾイミダゾールは耐衝撃性に優れる
ので本発明に使用する微粒子の素材として適している。
In particular, polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyester, polyamideimide,
Polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyaramid, and polybenzimidazole have excellent impact resistance and are therefore suitable as materials for the fine particles used in the present invention.

この中でもポリアミドの靭性は特に優れており非晶質透
明ナイロンに属するものを使用することにより耐熱性を
も兼ね備えることができる。市販品として入手可能な熱
可塑性樹脂微粒子としては、例えば、東し■製ナイロン
12微粒子sp−soo、日本合成ゴムIl製アクリル
系微粒子M p−1000などが挙げられる。また、微
粒子を市販品として入手することができない場合でも上
記の樹脂を粉砕することにより微粒子化することが可能
であるし、さらに分級することにより希望の粒子径の範
囲のものだけを使用することができる。
Among these, polyamide has particularly excellent toughness, and by using a polyamide that belongs to the amorphous transparent nylon category, it can also have heat resistance. Commercially available thermoplastic resin fine particles include, for example, nylon 12 fine particles sp-soo manufactured by Toshiki Co., Ltd. and acrylic fine particles M p-1000 manufactured by Japan Synthetic Rubber Il. Furthermore, even if fine particles cannot be obtained as a commercial product, it is possible to make them into fine particles by crushing the above-mentioned resin, and by further classification, it is possible to use only particles within the desired particle size range. Can be done.

微粒子として、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の混合物を
用いることも好適である。その際のi適な熱硬化性樹脂
、熱可塑性樹脂は上述と同一である。例えばフ薔ノール
樹脂とナイロン樹脂との混合物とすればナイロン樹脂の
靭性を維持したままナイロン樹脂の吸水率を低下させて
ガラス点転移温度を上げるため耐熱耐水性に優れた粒子
成分とすることができる。
It is also suitable to use a mixture of a thermosetting resin and a thermoplastic resin as the fine particles. Suitable thermosetting resins and thermoplastic resins in this case are the same as those described above. For example, if a mixture of phenolic resin and nylon resin is used, the water absorption rate of the nylon resin will be lowered and the glass point transition temperature will be increased while maintaining the toughness of the nylon resin, resulting in a particle component with excellent heat and water resistance. can.

微粒子の分布については、二次プリプレグの表面層に片
寄って存在することが好ましい。
Regarding the distribution of the fine particles, it is preferable that the fine particles exist biased toward the surface layer of the secondary prepreg.

複合材料のような異方性9強い材料では材料全体に均一
な応力が発生することはほとんどなく、たいていの場合
応力は特定の部分に集中する。特にシート状のプリプレ
グを積層して得られる繊維強化複合材料の場合、外−部
からの衝撃力など外力がかかる場合、層間に大きな応力
がかかることが知られている。従って、靭性に優れた微
粒子が層問に比較的高濃度で分布している場合には層間
靭性の向上に著しい効果をもたらす。つまり、得られる
二次プリプレグの表面層近傍では、マトリックス樹脂が
ベース樹脂と微粒子成分とのハイブリッド型になり、ベ
ース樹脂成分による好ましい粘着性、ドレープ性と、微
粒子成分による高い層間靭性、強度等栃共に発揮させる
ことができる。このような微粒子の量としてはマトリッ
クス樹脂に対して0.1重量%〜80重量%の範囲が適
している。
In highly anisotropic materials such as composite materials, stress is rarely uniform throughout the material, and in most cases, stress is concentrated in specific areas. In particular, in the case of fiber-reinforced composite materials obtained by laminating sheet-like prepregs, it is known that large stress is applied between the layers when an external force such as an external impact force is applied. Therefore, when fine particles with excellent toughness are distributed at a relatively high concentration between the layers, a remarkable effect is brought about in improving the interlayer toughness. In other words, near the surface layer of the secondary prepreg obtained, the matrix resin becomes a hybrid type of base resin and fine particle component, and the base resin component provides favorable adhesion and drape properties, while the fine particle component provides high interlaminar toughness, strength, etc. They can be demonstrated together. The amount of such fine particles is suitably in the range of 0.1% to 80% by weight based on the matrix resin.

0.1重量%以下では微粒子の効果がほとんど現れず、
また80重量%を越えるとベース樹脂との混合が困難に
なる上、マトリックス樹脂としての粘着性も大幅に低下
してしまう。
If it is less than 0.1% by weight, the effect of fine particles will hardly appear,
Moreover, if it exceeds 80% by weight, it becomes difficult to mix with the base resin, and the adhesiveness as a matrix resin also decreases significantly.

二次プリプレグ作成用樹脂は、一次プリプレグ作成用の
それと同一にすることもできる。待1、厚い二次プリプ
レグを得る場合、一次、二次プリプレグ作成用樹脂を同
一にすると、二次プリプレグ中の樹脂分布をより均一に
できる。一度に含没する樹脂量を適当に振り分けること
ができて、加圧含浸時における樹脂の不均一な食出し等
を防止することができるようになるからである。
The resin for making the secondary prepreg can also be the same as that for making the primary prepreg. First, when obtaining a thick secondary prepreg, by using the same resin for making the primary and secondary prepregs, the resin distribution in the secondary prepreg can be made more uniform. This is because the amount of resin to be impregnated at one time can be distributed appropriately, and it becomes possible to prevent uneven spread of the resin during pressurized impregnation.

上述の如き二次プリプレグ作成用の樹脂が担持された離
型シートが一次プリプレグに積層され、該樹脂が一次プ
リプレグに転移される。この転移においては、上記樹脂
を余り強力に含浸させすぎると、二次プリプレグにおけ
る表面層側を形成するための上記i脂の狙った特性が損
われることがあるので、含浸については適度なコントロ
−ルが望ましい。転移、含浸に際しては、一次プリプレ
グ作成時と同様、一次プリプレグと離型シートとの重ね
合せ体を、プレスロールで加熱、加圧する方法が適用で
きる。この加熱、加圧の条件により、上記含浸の度合の
コントロールが可能である。プレスロールの複数段配置
、プレスロール前又は/およびプレスロール間ヒータ配
設については該一次プリプレグ作成時同様適宜採用すれ
ばよい。
A release sheet carrying a resin for producing the secondary prepreg as described above is laminated on the primary prepreg, and the resin is transferred to the primary prepreg. In this transition, if the above-mentioned resin is impregnated too strongly, the desired properties of the above-mentioned fat for forming the surface layer side of the secondary prepreg may be impaired, so impregnation should be appropriately controlled. preferred. For the transfer and impregnation, a method of heating and pressurizing the stacked body of the primary prepreg and the release sheet with a press roll can be applied, as in the case of producing the primary prepreg. The degree of impregnation can be controlled by the heating and pressurizing conditions. The arrangement of multiple stages of press rolls and the arrangement of heaters in front of the press rolls and/or between the press rolls may be appropriately adopted as in the case of producing the primary prepreg.

作成された二次プリプレグから、一方の離型シートが剥
離され、該二次プリプレグが他方の離型シートとともに
巻き取られる。つまり、第5図に示した従来と同様の手
法が採用できる。ただし、 19 一 本発明では二次プリプレグ作成までを特定したが、二次
プリプレグ作成後に、二次プリプレグ作成と同様のプロ
セスを続けて設ければ、三次プリプレグ、さらには多次
プリプレグの作成も可能である。
One of the mold release sheets is peeled off from the created secondary prepreg, and the secondary prepreg is wound up together with the other mold release sheet. In other words, the same method as the conventional method shown in FIG. 5 can be adopted. However, although the present invention specifies up to the creation of secondary prepreg, it is also possible to create tertiary prepreg and even multi-dimensional prepreg by continuing to perform the same process as secondary prepreg creation after creating secondary prepreg. It is.

このように、本発明のプリプレグの@造方法によれば、
シート状に配列した強化繊維の供給から二次プリプレグ
作成までが、一連の連続したプロセスで行われる。
As described above, according to the prepreg manufacturing method of the present invention,
The process from supplying reinforcing fibers arranged in a sheet shape to creating secondary prepreg is carried out in a series of continuous processes.

[実施例] 以下に、本発明の望ましい実施例を示し、本発明を図面
を参照しつつさらに具体的に詳述する。
[Examples] Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be shown, and the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例に係るプリプレグの製造方
法を実施するためプリプレグ製造装置全体を示しており
、第2図、第3図は一次プリプレグ、二次プリプレグ作
成時の様子を、第4図は樹脂を担持した離型シートを予
め作成するコータを、それぞれ示している。
FIG. 1 shows the entire prepreg manufacturing apparatus for carrying out the prepreg manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show the state during the production of primary prepreg and secondary prepreg. FIG. 4 shows coaters for preparing in advance a release sheet carrying resin.

第1図において、本実施例では、多数のクリール11か
ら引き出された強化繊維12(繊維束) (たとえば炭
素繊維)が、ニップロール13等を介して一方向に互い
に並行かつシート状に引き揃えられる。
In FIG. 1, in this embodiment, reinforcing fibers 12 (fiber bundles) (e.g. carbon fibers) drawn from a large number of creels 11 are drawn parallel to each other in one direction and into a sheet shape via a nip roll 13 or the like. .

シート状に引き揃えられた強化繊維12が、矢印方向に
一次プリプレグ作成工程に送られる。強化繊II12の
上下両面に、離型紙からなる離型シート14.15がそ
れぞれ重ね合せられるが、本実施例では、第2図にも示
すように、離型シート14.15の両方の強化繊維12
側の面に、一次プリプレグ作成用の樹脂16(たとえば
B−ステージのエポキシ樹脂)が担持されている。
The reinforcing fibers 12 arranged in a sheet shape are sent to the primary prepreg production process in the direction of the arrow. Release sheets 14 and 15 made of release paper are superimposed on both the upper and lower surfaces of the reinforcing fibers II 12, but in this example, as shown in FIG. 12
A resin 16 (for example, a B-stage epoxy resin) for making the primary prepreg is carried on the side surface.

強化繊維12と樹脂担持離型シート14.15との重ね
合せ体が、ニップロールからなる3段のプレスロール1
7により加熱、加圧され、担持されていた樹脂16が強
化繊維12に転移、含浸されて、一次プリプレグ18単
体成される。必要に応じてプレ支ロール17間のヒータ
19(たとえば遠赤外線ヒータ)によってさらに加熱し
てもよく、逆に、場合によっては加熱を全く行わず、プ
レスロール17による加圧のみで一次プリプレグ18を
作成することも可能である。
A superimposed body of reinforcing fibers 12 and resin-supported release sheets 14 and 15 is a three-stage press roll 1 consisting of nip rolls.
7, the supported resin 16 is transferred to and impregnated into the reinforcing fibers 12, and a primary prepreg 18 is formed as a single unit. If necessary, the primary prepreg 18 may be further heated by a heater 19 (for example, a far-infrared heater) between the pre-support rolls 17, or conversely, in some cases, no heating is performed at all, and the primary prepreg 18 is heated only by pressurization by the press rolls 17. It is also possible to create one.

上下の樹脂担持離型シート14.15は、各離型ジ−ト
ロール、20.21から巻き出され、本実施例では強化
繊維12の両面に実質的に同時に重ねられ、一次プリプ
レグ18作成後、該一次プリプレグ18から実質的に同
時に剥離されている。同時剥離により、シート送り方向
の装置必要長きが最短化される。
The upper and lower resin-supported mold release sheets 14 and 15 are unwound from the respective mold release geat rolls 20 and 21, and in this example, they are layered on both sides of the reinforcing fibers 12 substantially simultaneously, and after the primary prepreg 18 is created, They are peeled off from the primary prepreg 18 at substantially the same time. Simultaneous peeling minimizes the required length of the device in the sheet feeding direction.

剥離され離型紙のみとなった離型シート14.15は、
ロール状物22.23に暮き取られ、損傷のない限り再
使用される。両離型シート14.15の剥離された一次
プリプレグ18は、重体として後続の二次プリプレグ作
成工程に送られる。
The release sheet 14.15 that was peeled off and became only the release paper,
It is collected in rolls 22 and 23 and reused as long as there is no damage. The primary prepreg 18 from which both release sheets 14 and 15 have been peeled off is sent as a heavy body to the subsequent secondary prepreg production process.

二次プリプレグ作成工程では、一次プリプレグ18単体
の両面に、本実施例では実質的に同時に、樹脂担持離型
シート24.25が重ね合される。本実施例では、第3
図にも示すように、両離型シート24.25に所定の樹
脂26が担持されているが、片方のみに樹脂26を担持
させ、一次プリプレグ18の片面側からのみ樹脂を転移
させることも可能である。
In the secondary prepreg production step, resin-supported release sheets 24 and 25 are superimposed on both surfaces of the primary prepreg 18 at the same time in this embodiment. In this example, the third
As shown in the figure, a predetermined resin 26 is supported on both release sheets 24 and 25, but it is also possible to have resin 26 supported on only one side and transfer the resin only from one side of the primary prepreg 18. It is.

樹脂26は、たとえば一次プリプレグ18のベース樹脂
16と同種(たとえばエポキシ樹脂)の樹脂或分27と
、微粒子28との混合樹脂からなる。両離型シート24
.25と一次プリプレグ18との重ね合せ体は、一次プ
リプレグW成工程同様3段のプレスロール29によって
加熱、加圧され、担持されていた樹脂26が一次プリプ
レグ18に転移され、場合によってはある程度含浸され
、二次プリプレグ30が作成される。
The resin 26 is made of, for example, a mixed resin of a portion 27 of the same type of resin (e.g., epoxy resin) as the base resin 16 of the primary prepreg 18 and fine particles 28 . Both release sheets 24
.. 25 and the primary prepreg 18 is heated and pressurized by three stages of press rolls 29 in the same manner as the primary prepreg W forming process, and the supported resin 26 is transferred to the primary prepreg 18, and may be impregnated to some extent in some cases. Then, a secondary prepreg 30 is created.

この二次プリプレグ30作成用に離型シート24.25
に担持された樹脂が、樹脂を素材とする微粒子28と他
の樹脂成分27との混合物である場合には、前述した如
く、微粒子28を極カニ次プリプレグ30の表層部近傍
に分布させることが、二次プリプレグ30の狙った性能
、(粘着性、柔軟性を維持しつつ複合材料としたときの
層間強度、層間靭性の向上)を得る上で好ましい。した
がって、プレスロール29の位置で、熱、圧力をかけす
ぎないようにして、微粒子28がプリプレグ内にめり込
みすぎないようにすることが望ましい。換言すれば、加
熱、加圧の度合をコントロールすることにより、微粒子
28のプリプレグ厚さ方向の分布を制御することが可能
であり、二次プリプレグ30への要求仕様に応じて、プ
レスロール(ヒータ条件を含む)条件が調整される。
Release sheet 24.25 for making this secondary prepreg 30
When the resin supported on the resin is a mixture of resin-based fine particles 28 and other resin components 27, it is possible to distribute the fine particles 28 near the surface layer of the polar prepreg 30, as described above. This is preferable in order to obtain the desired performance of the secondary prepreg 30 (improvement of interlaminar strength and interlaminar toughness when made into a composite material while maintaining adhesion and flexibility). Therefore, it is desirable not to apply too much heat or pressure at the press roll 29 to prevent the fine particles 28 from sinking into the prepreg too much. In other words, by controlling the degree of heating and pressurization, it is possible to control the distribution of fine particles 28 in the thickness direction of the prepreg. Conditions (including conditions) are adjusted.

樹脂担持離型シート24.25は、各ロール31.32
から巻き出され、一次プリプレグ18の両面に実質的に
同時に積層され、二次プリプレグ30作成後、上側離型
シート24のみ単体で剥離されてロール状物33に巻き
取られる。下側離型シート25は、作成された二次プリ
プレグ30とともに巻取軸34に巻き取られる635は
、連続生産における、巻取軸変更時に巻取端のみを一時
停止状態にすることを可能にするための、アキュムレー
タ(ロールの上下変位によりシートパス長を変更し連続
的に供給されてくるシートを一時的に溜める装置)を示
している。
The resin-supported release sheet 24.25 is attached to each roll 31.32.
The upper release sheet 24 is unrolled and laminated substantially simultaneously on both sides of the primary prepreg 18 , and after the secondary prepreg 30 is created, only the upper release sheet 24 is peeled off as a single unit and wound up into a roll 33 . The lower release sheet 25 is wound up on the winding shaft 34 together with the created secondary prepreg 30. 635 makes it possible to temporarily stop only the winding end when changing the winding shaft in continuous production. The figure shows an accumulator (a device that changes the sheet path length by vertically displacing the roll and temporarily stores continuously supplied sheets).

上記プリプレグの作成に際しては、−次プリプレグ作成
用および二次プリプレグ作成用樹脂担持離型シートは、
たとえば第4図に示すようなりバースロール方式のコー
タ4Gにより予め作成される。
When producing the above prepreg, the resin-supported release sheet for producing the second prepreg and the second prepreg should be
For example, as shown in FIG. 4, it is prepared in advance by a bath roll type coater 4G.

巻出機41にセットされたロール42から離型シート4
3単体が巻き出され、コーティングロール44上でアプ
リケータロール45を介して連続供給されるコーティン
グ用溶融樹脂46が離型シート43の一面上にコーティ
ングされる。所定のコーティング厚さになっているか否
かが、たとえばβ線目付計47により、離型シート43
単体と樹脂コーティング離型シート60の厚さを測定す
ることによりチェックされ、樹脂担持離型シート6Gと
してロール48に巻き取られる。このロール48が、前
述の一次プリプレグ、二次プリプレグ作成工程に供され
る。
The release sheet 4 is released from the roll 42 set on the unwinding machine 41.
3 is unwound, and one surface of the release sheet 43 is coated with a coating molten resin 46 that is continuously supplied onto a coating roll 44 via an applicator roll 45. Whether or not a predetermined coating thickness has been achieved can be determined by checking the release sheet 43 using, for example, a β-line grating meter 47.
The thicknesses of the single piece and the resin-coated release sheet 60 are checked by measuring the thickness, and the resin-supported release sheet 6G is wound onto a roll 48. This roll 48 is subjected to the above-mentioned primary prepreg and secondary prepreg production process.

コーティング樹脂46は、樹脂ブロック49を、メルク
としての加熱ロール50で溶融して該溶融樹脂をアプリ
ケータロール45上に導き(落下させ)、アプリケータ
ロール45とメタリングロール51との間のクリアラン
ス、両ロールの周速、温度等を調整することにより溶融
樹脂供給量を制御し、アプリケータロール45上から離
型シート43上に転移させることにより、供給、コーテ
ィングされる。加熱0−ル50、アプリケータロール4
5、メタリングロール51、コーティングロール44は
、それぞれだとえば内部ヒータ52.53.54.55
あるいは熱媒により加熱制御される。
The coating resin 46 is produced by melting a resin block 49 with a heating roll 50 as a melt and guiding (dropping) the molten resin onto the applicator roll 45 to reduce the clearance between the applicator roll 45 and the metal ring roll 51. The amount of molten resin supplied is controlled by adjusting the circumferential speed, temperature, etc. of both rolls, and the molten resin is transferred from the applicator roll 45 onto the release sheet 43, thereby being supplied and coated. Heating 0-50, applicator roll 4
5. The metering roll 51 and the coating roll 44 are equipped with internal heaters 52, 53, 54, 55, respectively.
Alternatively, heating is controlled by a heating medium.

このような離型シート43上への樹脂コーティングにお
いては、とくに離型シート43に担持される樹脂が、前
述の樹脂微粒子を混合した二次プリプレグ作成用の樹脂
である場合、次のような工夫、配慮が必要である。
In such resin coating on the release sheet 43, especially when the resin supported on the release sheet 43 is a resin for producing a secondary prepreg mixed with the resin fine particles described above, the following measures may be taken. , consideration is required.

まず、樹脂ブロック49を形成するコーティング   
用樹脂は、樹脂を素材とする微粒子とベース樹脂とを混
合した樹脂であるが、微粒子が均一に混合されているこ
とが望まれる。微粒子は、たとえば数μ而〜数十ミーの
粒子径を有するが、このような微細な粒子は、製造後、
上記ベース樹脂との混合使用前に、2次凝集しやすい。
First, the coating that forms the resin block 49
The resin is a mixture of fine particles made of resin and a base resin, and it is desirable that the fine particles are mixed uniformly. Fine particles have a particle diameter of, for example, several microns to several tens of micrometers, but after production, such fine particles
It tends to cause secondary aggregation before mixing with the base resin.

微粒子が凝集したままベース樹脂と混合されると、混合
樹脂内でも凝集状態が残る傾向にあり、アプリケータロ
ール45とメタリングロール51との間のクリアランス
を通過する際に問題(不均一通過、又は通過できない等
)を起こしたり、離型シート43上にコーティングされ
る際すじ状の欠点(塗布むら)を発生させたりする。し
たがって、微粒子は、使用前に、解砕機によりその凝集
状態をこわしてから、ベース樹脂と混合することが必要
である。このように微粒子を解砕することにより、目標
とする平均粒子径の微粒子が、ベース樹脂と均一に混合
され、′その状態で溶融されコーティングに供される。
If the fine particles are mixed with the base resin while being aggregated, the aggregated state tends to remain in the mixed resin, causing problems when passing through the clearance between the applicator roll 45 and the metering roll 51 (uneven passage, Otherwise, the release sheet 43 may be coated with streak-like defects (uneven coating). Therefore, the fine particles need to be deagglomerated using a crusher before being mixed with the base resin before use. By crushing the fine particles in this manner, the fine particles having a target average particle diameter are uniformly mixed with the base resin, and in this state, they are melted and provided for coating.

また、上記微粒子混合樹脂ゐコーティング性(コーティ
ングの容易性)との関連で、一次プリプレグ作成用の樹
脂と、上記微粒子混合の二次プリプレグ作成用樹脂とめ
目付の設定にも次のような配慮が必要である。
In addition, in relation to the coatability (easiness of coating) of the above-mentioned fine particle mixed resin, the following considerations should be made in setting the eye weight of the resin for making the primary prepreg and the above fine particle mixed resin for making the secondary prepreg. is necessary.

二次プリプレグ作成後の強化繊維とマトリックス樹脂と
の重量比は、たとえば該プリプレグを複合材料成形用に
使用する用途、つまりユーザからの要求により決められ
る。たとえば二次プリプレグ全体に対するマトリックス
樹脂が35重量%、100 g/m、に設定されたとす
ると、一次プリプレグ作成用樹脂と微粒子混合の二次プ
リプレグ作成用樹脂とはたとえば22重量%と13重量
%とに設定される。ところが一次プリプレグ作成過程に
おけ−2フー     − る強化をattuへの樹脂の含浸性のみに着目し、該含
浸性を向上しようとすれば、一次プリプレグ作成用樹脂
の量はもう少し多い方が好ましい。たとえば、上記22
重量%の樹脂割合を30重量%程度にまで高めることが
望まれる。しかしトータルのマトリックス樹脂量は35
重量%に規定されているから、一次プリプレグ作成用樹
脂量を30重量%にすると、二次プリプレグ作成用樹脂
量は5重量%にまで減らさなければならない。この二次
プリプレグ作成用樹脂内に混合される樹脂微粒子は、前
述の如く、複合材iとしたときの層間強度、層間靭性を
大幅に高める働きを果たすが、所望の効果を得るために
は、ある程度以上の絶対量が必要となる。たとえば微粒
子として、少なくとも5g/m”の目付が必要だとする
と、二次プリプレグ作成用樹脂のプリプレグ全体に対す
る割合が上述の如く13重量%である場合、この5g/
R”の目付による二次プリプレグ作成用樹脂中の微粒子
の割合は、たとえば13.5重量%程度になり、二次プ
リプレグ作成用樹脂のプリプレグ全体に対する割合が上
述の如く5重量%とされた場合、上記5g/Tri、”
の目付による二次プリプレグ作成用樹脂中の微粒子の割
合は、35゜O重量%まで高められる。
The weight ratio of the reinforcing fibers and the matrix resin after the preparation of the secondary prepreg is determined, for example, by the use of the prepreg for molding a composite material, that is, by the user's request. For example, if the matrix resin for the entire secondary prepreg is set at 35% by weight and 100 g/m, then the resin for creating the primary prepreg and the resin for creating the secondary prepreg mixed with fine particles are, for example, 22% by weight and 13% by weight. is set to However, in order to improve the impregnating property of attu with the resin for strengthening in the process of making the primary prepreg, it is preferable that the amount of the resin for making the primary prepreg be a little larger. For example, 22 above
It is desirable to increase the resin proportion by weight to about 30% by weight. However, the total amount of matrix resin is 35
Since it is specified in weight%, if the amount of resin for making the primary prepreg is 30% by weight, the amount of resin for making the secondary prepreg must be reduced to 5% by weight. As mentioned above, the resin particles mixed in the resin for making the secondary prepreg have the function of greatly increasing the interlaminar strength and interlaminar toughness of the composite material i, but in order to obtain the desired effect, A certain amount or more is required. For example, if fine particles need to have a basis weight of at least 5 g/m'', if the proportion of the secondary prepreg-producing resin to the entire prepreg is 13% by weight as described above, then this 5 g/m''
The proportion of fine particles in the resin for making the secondary prepreg according to the basis weight of R'' is, for example, about 13.5% by weight, and when the proportion of the resin for making the secondary prepreg to the entire prepreg is 5% by weight as described above. , above 5g/Tri,”
The proportion of fine particles in the resin for preparing the secondary prepreg according to the basis weight can be increased to 35°O weight %.

ところが、この二次プリプレグ作成用樹脂中の微粒子の
割合(濃度)には、離型シートへのコーティング性の面
から限界がある。つまり、該濃度が高くなりすぎると、
二次プリプレグ作成用樹脂全体としての粘度が低下し、
粘稠性が不足してコーティング性が悪くなる、したがっ
て、コーティング性を確保するため−には、二次プリプ
レグ作成用樹脂中の微粒子の濃度はあるレベル以下に抑
えられることが望ましく、絶対量があるレベル(たとえ
ば上記5g/7m”)以上要求されている微粒子の濃度
をあるレベル以下に抑えるということは、結局、プリプ
レグ全体に対する二次プリプレグ作成用樹脂の割合の低
減には限界があるということになる。
However, there is a limit to the proportion (concentration) of fine particles in the resin for preparing the secondary prepreg from the viewpoint of coating properties on the release sheet. In other words, if the concentration becomes too high,
The overall viscosity of the resin for making secondary prepregs decreases,
Coating properties deteriorate due to lack of viscosity. Therefore, in order to ensure coating properties, it is desirable to keep the concentration of fine particles in the resin for making secondary prepregs below a certain level, and the absolute amount is Reducing the concentration of fine particles that is required above a certain level (for example, 5g/7m" above) to below a certain level means that there is a limit to reducing the proportion of secondary prepreg-producing resin to the entire prepreg. become.

すなわち、前述の如く一次プリプレグ作成過程における
一次プリプレグ作成用樹脂量を増やすと、強化111i
iへの含浸性向上をはかることができるが、その際必然
的に生じる二次プリプレグ作成用樹脂量の低減には、上
記の如く離型シートへのコーティング性の面から限界が
あるので、プリプレグの作り易さと、二次プリプレグ作
成用樹脂担持離型シートの作り易さとを両立させるため
には、一次プリプレグ作成用樹脂と二次プリプレグ作成
用樹脂の目付設定に、それぞれ、最適値あるいは最適範
囲が存在することになり、それに沿うように現実に目付
を設定することが重要になる。
That is, as mentioned above, if the amount of resin for primary prepreg production in the primary prepreg production process is increased, the reinforcement 111i
Although it is possible to improve the impregnating properties of the prepreg, there is a limit to the reduction in the amount of resin used to create the secondary prepreg, as described above, due to the coating properties of the release sheet. In order to achieve both ease of production and ease of production of the resin-supported release sheet for making the secondary prepreg, it is necessary to set the weight settings of the resin for the production of the primary prepreg and the resin for the production of the secondary prepreg to the optimum value or range, respectively. exists, and it is important to set a realistic basis weight in line with this.

その他、第1図に示したプリプレグ製造プロセスにおい
ては、次のような配慮を行うことが好ましい。
In addition, in the prepreg manufacturing process shown in FIG. 1, it is preferable to take the following considerations.

第1図に示した製造プロセスにおいては°、作成された
二次プリプレグ30は離型シート25とともに巻取軸3
4(巻き取られるが、このプリプレグ3Gを複合材料成
形、たとえば釣竿やゴルフシャフト等の成形に使用する
際には、あるいはこれらの用途用に出荷される際には、
80〜180 art長に切断したシートとして用いる
ことが多い。このような使用に際し、プリプレグの品種
が明確に認識できるようになっていることが好ましい。
In the manufacturing process shown in FIG.
4 (It is rolled up, but when this prepreg 3G is used for molding composite materials, such as fishing rods and golf shafts, or when shipped for these uses,
It is often used as a sheet cut into 80 to 180 art lengths. In such use, it is preferable that the type of prepreg be clearly recognized.

プーリプレグ30とともに巻き取られる離型シート25
は、通常その幅がプリプレグ3Gの幅よりも大きく設定
されており、離型シート25のみの耳部が存在する。従
来この耳部に、印字機やマジックインク等で印字してプ
リプレグの品種を表示するようにしていたが、離型シー
ト(離型紙)には通常のインク等は極めてのりにくく、
所望の印字を行うことが相当困難であった。そこで上記
実施例琴置では、ホラ、ドプリンタを用いて加熱刻印し
たところ、確実に印字を行うことができるようになった
。このホットプリンタによる印字を、たとえば100 
as以下の間隔で自動的かつ連続的に行えば、上述の如
き80〜1801J長にシート切断しても、少なくとも
シート2枚に1枚は必ず印字されていることになり、後
工程又は2次加エニ程において明確に品種を区別できる
ようになる。
Release sheet 25 wound together with pulley preg 30
The width of the prepreg 3G is usually set larger than the width of the prepreg 3G, and there is only an edge of the release sheet 25. Conventionally, the type of prepreg was printed on this edge using a printing machine or magic ink to indicate the type of prepreg, but regular ink was extremely difficult to adhere to the release sheet (release paper).
It was quite difficult to perform desired printing. Therefore, in the above-mentioned example Kotoki, when thermal stamping was performed using a printer, it became possible to print reliably. For example, printing by this hot printer is 100 times.
If this is done automatically and continuously at intervals of as or less, even if the sheets are cut into lengths of 80 to 1801 J as described above, at least one out of every two sheets will always be printed, which means that there will be no need for post-processing or secondary printing. It becomes possible to clearly distinguish between varieties during the machining process.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明のプリプレグの製造方法に
よるときは、強化繊維に対しマトリックス樹脂を2段に
転移、含浸させるプリプレグを、一連の連続したプロセ
スで製造することが可能になり、生産効率、生産収率を
向上して生産能力を大幅に向上することができる。とく
に、強化繊維にベース樹脂を転移、含浸させて一次プリ
プレグを作成し、続いて樹脂を素材とする微粒子の混合
された樹脂を転移、含浸させて二次プリプレグとする、
プリプレグとしての粘着性、柔軟性を確保しつつ複合材
料としたと害の層間強度、層間靭性を向上できるプリプ
レグの製造について、その生産能力を大幅に向上するこ
とができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, when using the prepreg manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a prepreg in which reinforcing fibers are transferred and impregnated with matrix resin in two stages through a series of continuous processes. This makes it possible to improve production efficiency and production yield, and significantly increase production capacity. In particular, reinforcing fibers are transferred and impregnated with a base resin to create a primary prepreg, and then a resin mixed with fine particles made of resin is transferred and impregnated to create a secondary prepreg.
It is possible to significantly improve the production capacity of prepregs, which can maintain the adhesion and flexibility of prepregs while improving the interlaminar strength and interlaminar toughness, which would otherwise be detrimental to composite materials.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係る方法を実施するための
プリプレグ製造装置全体の側面図、第2図は第1図の装
置における、一次プリプレグ作成開始時の様子を示す拡
大部分縦断面図、第3図は第1図の装置における、二次
プリプレグ作成開始時の様子を示す拡大部分縦断面図、
第4図は第1図の装置でのプリプレグ製造に使用される
樹脂担持離型シートを作成するためのコ−9の側面図、 第5図は従来のプリプレグ製造装置の概略側面図、 である。 11・・・・・・クリール 12・・・・・・強化繊維 14.15.24.25−・・・−・離型シート16・
・・・・・一次プリプレグ作成用樹脂17.29・・・
・・・プレスロール 18・・・・・・一次プリプレグ 19−−−−−・ヒータ 20.21.31.32・・・・・・樹脂担持離型ジ−
トロール 22.23.33・・・・・・離型シート単体ロール2
6・・・・・・二次プリプレグ作成用樹脂27・・・・
・・樹脂成分 28・・・・・・微粒子 30・・・・・・二次プリプレグ 34・・・・・・巻取軸 40・・・・・・コータ 41−・−・・・巻出機 43−・・・−・離型シート 44・・・・・−コーティングロール 45・・・・・・アプリケ」クロール 46・・・・・・コーティング用溶融樹脂41・−・・
・目付計 49・・・・・・樹脂ブロック
FIG. 1 is a side view of the entire prepreg manufacturing apparatus for carrying out a method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged vertical cross-section of a portion of the apparatus shown in FIG. 1 showing the state at the start of primary prepreg production. 3 is an enlarged partial vertical sectional view showing the state of the apparatus shown in FIG. 1 at the start of secondary prepreg production,
FIG. 4 is a side view of a CO-9 for creating a resin-supported release sheet used in prepreg production using the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a schematic side view of a conventional prepreg production apparatus. . 11... Creel 12... Reinforced fiber 14.15.24.25-- Release sheet 16-
...Resin for making primary prepreg 17.29...
...Press roll 18...Primary prepreg 19--Heater 20.21.31.32...Resin-supporting mold release gear
Troll 22.23.33...Release sheet single roll 2
6... Resin for making secondary prepreg 27...
... Resin component 28 ... Fine particles 30 ... Secondary prepreg 34 ... Winding shaft 40 ... Coater 41 ... Unwinding machine 43--Release sheet 44--Coating roll 45--Applique roll 46-- Molten resin for coating 41--
・Total weight: 49 Resin block

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、シート状に配列された強化繊維の各面に、少なくと
も一方が一面に樹脂を担持している離型シートを各々重
ね合せ、前記樹脂を強化繊維に転移、含浸させて一次プ
リプレグを作成し、引き続いて該一次プリプレグから少
なくとも一方の前記離型シートを剥離した後、該一次プ
リプレグの離型シート剥離面に一面に樹脂を担持してい
る離型シートを重ね合せ、該樹脂を一次プリプレグに転
移させて二次プリプレグを作成することを特徴とするプ
リプレグの製造方法。
1. Layer a release sheet on each side of reinforcing fibers arranged in a sheet shape, with at least one side carrying a resin, and transfer and impregnate the reinforcing fibers with the resin to create a primary prepreg. Then, after peeling off at least one of the release sheets from the primary prepreg, a release sheet carrying a resin on one surface is superimposed on the release sheet release surface of the primary prepreg, and the resin is applied to the primary prepreg. A method for manufacturing prepreg, which comprises creating a secondary prepreg by transferring.
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