JPH03149231A - Production of prepreg - Google Patents

Production of prepreg

Info

Publication number
JPH03149231A
JPH03149231A JP28754089A JP28754089A JPH03149231A JP H03149231 A JPH03149231 A JP H03149231A JP 28754089 A JP28754089 A JP 28754089A JP 28754089 A JP28754089 A JP 28754089A JP H03149231 A JPH03149231 A JP H03149231A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
far
prepreg
reinforcing fibers
release sheet
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
Application number
JP28754089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Ohara
大原 幸男
Masaru Tokizane
時実 勝
Haruo Terauchi
寺内 治雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP28754089A priority Critical patent/JPH03149231A/en
Publication of JPH03149231A publication Critical patent/JPH03149231A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To produce a high-quality prepreg in good productivity with less thermal energy 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 by heating with far-infrared rays. CONSTITUTION:A release sheet 15 or 16 carrying a resin 17 is superposed on each surface of a sheeted reinforcing fiber 11, heated with far-infrared rays radiated from far-infrared radiators 22 and 23 and having a peak of a radiation energy distribution in a wavelength region of 2-20mum, and pressed from both sides by passing between press rolls 28 and 29 to effect the transfer of the resin 17 to the reinforcing fiber 11 and the infiltration of the resin into the fiber 11. In this way, a prepreg 34 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
の成形に用いられるシート状プリプレグの製造方法に関
する。 [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、従来たとえば第4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間に互いに妓行か
つシート状に配列された強化繊維(−維束)2を挟持し
、加熱手段4、プレスロール5で加熱、加圧し強化繊!
1I2に樹脂を転移、含浸させてプリプレグ6を作成し
、一方の離型シート3を剥離してプリプレグ6を他方の
離型シート1とともにロール状に巻取る方法によって製
造されている。加熱手段4は、通常プレートヒータから
なっており、該プレートヒータ4を下方から(あるいは
上下から)、離型シート1(あるいは離型シート1およ
び3)の他面側に接触させて、又は非接触で離型シート
に近接させて加熱するようになっている。また、加熱を
補うために、プレスロール自身も加熱ロールとされるこ
とがある。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、I!維強化複
合材料の成形に供される。 [発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来のプリプレグの製造方法におい
ては、強化繊維2と樹脂担持離型シート1.3との重ね
合せ体の加熱について以下のような問題がある。 加熱対象は、本質的には離型シートに担持されている樹
脂だはなのであるが、該樹脂は、空気層、離型シート層
を介して主として熱伝導によって加熱されることになり
、しかも強化111ii2の層が介在するので、加熱効
率がそれ程良くないという問題がある。加熱効率を上げ
るために、プレートヒータ4を離型シートの上記他面に
接触させる方法も考えられるが、離型シートは通常離型
紙等から成っており離型シート自身の耐熱性がそれ程高
くないので、直接接触させる際にはヒータ側の温度はあ
るレベルに抑えられてしまい、却って加熱効率を低下さ
せるおそれもある。また、加熱を助勢するために、一対
のプレスロールの少なくとも一方を加熱ロールとする場
合には、加熱のための使用エネルギが大幅に増加してし
まうとともに、やはり直接接触に伴なう上記同様の問題
を招く。 加熱効率が低いと、プレスロールで加圧されるまでに担
持樹脂が望ましい温度まで昇湿されないことになり、強
化繊維2への樹脂含浸に大きな加圧力が要求される。加
圧力が不足すると樹脂含浸が不十分となり、ロールベン
ディング等により加圧力にむらが生じると樹脂含浸が不
均一になる。 また、通常、上記プレスロールによる樹脂含浸プロセス
は、該樹脂含浸時の樹脂の流動に伴なって、強化繊維2
も押し拡げ、強化繊維2をより均一にシート状に配列さ
せるプロセスも兼ねている。 しかし樹脂の加熱効率が低く樹脂が十分に高い温度まで
昇温されていないと、樹脂に所望の流動を行わせて強化
繊維2を十分に押し拡げるのに大きな加圧力を必要とし
、加圧力あるいはプレスロールでの加熱が不足すると、
強化繊維の埋設むらが生じるおそれがある。 さらにプレートヒータ4を接触させる方法では、プレー
トヒータ4が固定式であるため、離型シートの摺接によ
り離型シートに傷を付けたり摩耗による異物が生じたり
することがあり、生産速度が低く抑えられるとともに工
程上、品質上のドラブ−ルの原因になるおそれがある。 本発明は、上記従来の加熱方法における問題点に着目し
、非接触にて樹脂を所望の温度まで効率よく加熱し、小
さな加圧力でもって加熱された樹脂を強化繊維に均一に
含浸させると同時に強化繊維も十分に押し拡げ、少ない
熱エネルギで高品質のプリプレグを生産性良く製造する
ことを目的とする。 [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、
該重ね合せ体を加熱するとともに少なくとも一対のロー
ル間に通して両側から加圧することにより、前記樹脂を
強化繊維に転移、含浸させるプリプレグの製造方法にお
いて、前記重ね合せ体の加熱を、該重ね合せ体とは非接
触の遠赤外線放射体から放射される、波長2〜20μm
の範囲に放射エネルギ分布のピークを有する遠赤外線に
より行う方法から成る。  [作 用] このような方法においては、強化繊維と樹脂担持離型シ
ート左の重ね合せ体が、非接触の遠赤外線放射体からの
、波長2〜20μmのL!囲に放射エネルギ分布のピー
クを有する遠赤外線により加熱される。プリプレグの製
造において、強化繊維に転移、含浸される樹脂は、通常
、熱硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂と
の混合樹脂からなるが、熱硬化性樹脂、特に、多用され
るエポキシ樹脂は上記遠赤外線に対して極めて高い吸収
率を有する。したがって、離型シートに覆われかつ強化
繊維が介在する重ね合せ体であっても、かつ該重ね合せ
体と遠赤外線放射体と間に空気層が介在する状態であっ
ても、遠赤外線放射体から放射された遠赤外線は、主と
して重ね合せ体中の担持樹脂に吸収されることになり、
該樹脂が効率よく迅速に加熱される。その結果、プレス
ロールに至るまでに、重ね合せ体中の樹脂が十分に高い
温度にまで昇温され、その粘度が適切に低下され、小さ
な加圧力でもって強化繊維中に均一に含浸される。また
、含浸時に樹脂は容易に押し拡げられる方向に流動する
ので、それに伴って強化繊維も押し拡げられ、強化繊維
の配列が一層均一化される。 また、遠赤外線放射体は非接触でよいため、重ね合せ体
走行上の支障は全くなく、担持樹脂の遠赤外線吸収率が
極めて高いため、使用エネルギの大部分が効率よく樹脂
の加熱に使用される。したがって、生産速度が容易に向
上されるとともに、品質の安定化、生産の安定化をはか
ることができ、しかも用役費的に極めて有利なプリプレ
グ製造プロセスを実現できる。 [実施例] 以下に、本発明の望ましい実施例を、図面を参照して説
明する。 第1図および第2図は、本発明の一実施例に係るプリプ
レグの製造方法を示している。図において、11は、多
数のクリール12から引き出されシート状に一方向に引
き揃えられた後さらにガイドロール13.14で押し拡
げられた強化繊維(繊維束)、15.16は少なくとも
一方が一面に樹脂17を担持している(本実施例では両
方が担持している)離型シートを示している。 本発明における強化繊維は、長繊維からなる強化繊維で
、炭素繊維、黒鉛繊維、有機高弾性率繊N(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、ガラス繊維等の高
強度、高弾性率繊維である。このような強化繊維は、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、異なる種類の強化繊維を規則的に、または不規則
に並べて使用してもよい。この強化繊維がシート状に配
列される。通常、特定の方向に比強度、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、シート状への配列形態として、上記単一方
向に引き揃えたちの以外、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。 本発明で用いられる離型シートは、離型紙、たトエば厚
み0.05〜G、2.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、ポリビニルアルコー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)。 離型シート15および/又は離型シート16に担持され
る樹脂としては、特に限定されないが、代表的なものと
して、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。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。1だ、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。 またζ本発明のプリプレグ@造方法に適した熱硬化性樹
脂として、上記の遠赤外線吸収率が極めて高いことから
、エポキシ樹脂が挙げられる。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−フミノフェノール、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、ヒスフェノ−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、ク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。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なため、前述の如きプリ
プレグ作成に最も適している。これらエポキシ樹脂はエ
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。 さらに、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。混合される熱可塑性樹脂は、
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、チオニ−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、ポリエステル、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ツ、りに
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
で最適である。 第1図において、上記の如き熱硬化性樹脂又は熱硬化性
樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂を担持した上下の離型
シート15.16がロール18.19から巻き出され、
ガイドロール20.21で方向転換されるとともに、シ
ート状強化繊維11の上下に重ね合せられる。この重ね
合せ体が、該重ね合せ体とは非接触の状態で、該重ね合
せ体の上方および下方に配設された遠赤外線放射体22
.23から放射される遠赤外線によって加熱される。遠
赤外線放射体22.23は、放射体としてたとえばセラ
ミックを用い、該セラミックにより遠赤外線を発生する
ものである。一般の遠赤外線の波長領域は、2〜100
0μ塵であるが、このうち本発明においては、2〜20
μm、好ましくは5.6〜12μmの波長領域を選択で
きる。 この波長領域は、熱硬化性樹脂、とくに最も多く使用さ
れているエポキシ樹脂について、極めて高い遠赤外線吸
収特性を呈する領域である。第3図にエポキシ樹脂につ
いての、遠赤外線の波長(μm)とその波長の遠赤外線
吸収率(梶)を示すように、20uTIL1好ましくは
12μm以下の遠赤外線波長領域にて、−いくつかの極
めて吸収率の高いピーク値をもつので、この中の適当な
ピーク値あるいはその近傍の波長に設定することにより
、離型シート担持樹脂について極めて高い遠赤外線吸収
率が得られる。 本実施例では、上下の遠赤外線放射体22.23、24
.25.26.21が3段に配置され、一対のプレスロ
ール28.29.30131.32.33も3段に配置
されている。とくに1段目の遠赤外線放射体22.23
から放射される遠赤外線により、遠赤外線吸収率の高い
、離型シート15.16に担持された樹脂17が効率よ
く加熱されるので、該樹脂11は極めて迅速に目標とす
る−一(例えば目標とする軟化状態になる温度)に到達
し、十分に昇湿された状態で1段目のプレスロール28
.29に至る。しかもこのとき、遠赤外線吸収率の違い
から、表面に現われてはいるものの離型シート15.1
6が不必要に加熱されることはない。樹脂17が十分に
加熱されることにより該樹脂の粘度も大きく低下し流動
性が極めて高くなるから、プレスロール28.29によ
る加圧力が低くても、該樹脂は強化繊維11に十分に良
好に、つまり十分に均一にかつ所望の深さまで容易に転
移、含浸される。 また、加熱された樹脂17の流動に伴ない、強化繊維1
1もざらに押し拡げられるので、強化繊維11のシート
状への配列が一層均一化される。樹脂17が目標温度ま
で高められているので、プレスロール28.29による
加圧力が小さくても、上記樹脂流動は容易に行われ、強
化繊維11も容易に押し拡げられる。    また、遠赤外線放射体22.23.24.25.26.
27は離型シート15.16とは非接触でよいから、重
ね合せ体走行上の支障は全くなく、必要な熱量が供給さ
れる限り、走行速度(生産速度)は容易に増大される。 また、離型シフ十との接触に伴なう、■捏上、品質上の
トラブルも全く生じない。 1段目の遠赤外線放射体22.23によって加熱され、
1段目のプレスロール28.29によって加圧されるこ
とにより、担持樹脂17が強化繊維11中に含浸され、
略所定のプリプレグ34が形成される。本実施例では、
さらに2段目の遠赤外線放射体24.25からの遠赤外
線によって加熱又は保温され、2段目のプレスロール3
0131によってさらに樹脂含浸が進められ、続いてさ
らに、3段目の遠赤外線放射体26.27からの遠赤外
線によって加熱又は保温され、3段目のプレスロール3
2.33によって−15一 層樹脂含浸が進められて、完全な形態のプリプレグ34
とされる。 作成されたプリプレグ34と離型シート15.16との
重ね合せ体から、上側の離型シート15単体が剥離され
てロール35に巻き取られる。プリプレグ34は、下側
の離型シート16とともに、ロール36に巻き取られる
。 なお、上記実施例では、遠赤外線放射体、プレスロール
をそれぞれ3段設けたが、必要に応じて1段以上任意の
段数にできる。また、遠赤外線放射体は各段とも上下に
配設したが、上下いずれか一方のみでもよい。含浸すべ
き樹脂の目付や強化sIIの厚み(密度)によっても異
なるが、エポキシ樹脂の場合、通常樹脂を50〜200
℃の範囲に昇温する必要があるので、仕様に応じて遠赤
外線放射体の段数、配置数、容量等を適宜決定すればよ
い。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明のプリプレグの製造方法に
よれば、遠赤外線放射体からの、波長2〜20μmの範
囲に放射エネルギ分布のピークを有する遠赤外線により
含浸すべき樹脂を加熱するようにしたので、遠赤外線吸
収率の高い樹脂を効率よくかつ迅速に昇湿させることが
でき、小さなプレスロール加圧力でもって、樹脂を極め
て良好かつ均一に強化繊維に転移、含浸させることがで
き、同時に強化繊維を押し拡げて一層均一な配列状態と
することができる。 また、非接触にて極めて高い加熱効率が得られ、接触加
熱による工程、品質上のトラブルを皆無にできるととも
に、少ないエネルギで効果的かつ安価に加熱でき、しか
も生産速度を容易に増速できるようになるので、プリプ
レグの生産性を大幅に高めることができる。 また、加熱効率が高いことから、樹脂の加熱目標温度を
細かくかつ高精度に設定することも可能になり、樹脂目
付等に応じて高精度かつ安定したプリプレグの品質管理
も可能になる。 ざらに°、プレスロール加圧力が小さくてよいことから
、プレスロールおよびその付帯設備の設計が楽になり、
かつそめ設備費も安価になるという効果も得られる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing a sheet-like prepreg used for molding fiber-reinforced composite materials such as fiber-reinforced plastics. [Prior Art] Sheet-like prepregs used for molding fiber-reinforced composite materials have conventionally been prepared using two sheets of prepreg with resin (for example, B-stage thermosetting resin) supported on at least one surface, as shown in FIG. Reinforcing fibers (-fiber bundles) 2 which are mutually arranged in a sheet-like manner are sandwiched between the release sheets 1 and 3, heated and pressed by heating means 4 and press roll 5, and the reinforcing fibers are produced!
It is manufactured by a method in which a prepreg 6 is created by transferring and impregnating resin into 1I2, one release sheet 3 is peeled off, and the prepreg 6 is wound up into a roll together with the other release sheet 1. The heating means 4 usually consists of a plate heater, and the plate heater 4 is brought into contact with the other side of the release sheet 1 (or release sheets 1 and 3) from below (or from above and below), or by It is designed to be heated in close proximity to the release sheet by contact. Further, in order to supplement heating, the press roll itself may also be used as a heating roll. The prepreg manufactured by this method is
During use, the release sheet is peeled off from one side, and multiple sheets are laminated in the same direction or in different directions as necessary, and the I! Used for forming fiber-reinforced composite materials. [Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional prepreg manufacturing method described above, there are the following problems regarding heating of the stacked body of the reinforcing fibers 2 and the resin-supported release sheet 1.3. The object to be heated is essentially the resin supported on the release sheet, but the resin is heated primarily by thermal conduction through the air layer and the release sheet layer, and is not reinforced. Since the 111ii2 layer is present, there is a problem that the heating efficiency is not so good. In order to increase heating efficiency, a method of bringing the plate heater 4 into contact with the other surface of the release sheet may be considered, but the release sheet is usually made of release paper or the like, and the heat resistance of the release sheet itself is not so high. Therefore, when making direct contact, the temperature on the heater side is suppressed to a certain level, which may even reduce heating efficiency. In addition, if at least one of the pair of press rolls is used as a heating roll to assist heating, the energy used for heating will increase significantly, and the same problem as mentioned above will occur due to direct contact. invite problems. If the heating efficiency is low, the supported resin will not be heated to a desired temperature before being pressurized by the press roll, and a large pressing force will be required to impregnate the reinforcing fibers 2 with the resin. If the pressing force is insufficient, the resin impregnation will be insufficient, and if the pressing force is uneven due to roll bending or the like, the resin impregnation will be uneven. In addition, normally, in the resin impregnation process using the press roll, the reinforcing fibers 2
It also serves as a process to spread the reinforcing fibers 2 more uniformly into a sheet. However, if the heating efficiency of the resin is low and the temperature of the resin is not raised to a sufficiently high temperature, a large pressing force will be required to cause the resin to flow as desired and to sufficiently expand the reinforcing fibers 2. If the heating in the press roll is insufficient,
There is a risk that reinforcing fibers may be buried unevenly. Furthermore, in the method of bringing the plate heater 4 into contact, since the plate heater 4 is of a fixed type, the release sheet may be scratched due to sliding contact or foreign matter may be generated due to wear, resulting in a low production speed. This can be suppressed and may cause problems in the process and quality. The present invention focuses on the problems in the conventional heating methods described above, and efficiently heats the resin to a desired temperature without contact, and uniformly impregnates the reinforcing fibers with the heated resin using a small pressure. The purpose is to sufficiently expand the reinforcing fibers and produce high-quality prepreg with high productivity using less thermal energy. [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,
In the prepreg manufacturing method, the resin is transferred to and impregnated into reinforcing fibers by heating the stacked body and passing it between at least a pair of rolls and applying pressure from both sides. A wavelength of 2 to 20 μm emitted from a far infrared radiator that does not come into contact with the body.
It consists of a method using far infrared rays whose radiant energy distribution peaks in the range of . [Function] In such a method, the stack of reinforcing fibers and resin-supported release sheet on the left receives L! of a wavelength of 2 to 20 μm from a non-contact far-infrared radiator. It is heated by far infrared rays, which have a peak in the radiant energy distribution around the area. In the production of prepreg, the resin that is transferred and impregnated into reinforcing fibers is usually a thermosetting resin or a mixed resin of a thermosetting resin and a thermoplastic resin. The resin has an extremely high absorption rate for the far infrared rays. Therefore, even if the stacked body is covered with a release sheet and has reinforcing fibers interposed therebetween, and even if there is an air layer between the stacked body and the far-infrared radiator, the far-infrared radiator The far infrared rays emitted from the infrared rays are mainly absorbed by the supporting resin in the superimposed body.
The resin is heated efficiently and quickly. As a result, the temperature of the resin in the stack is raised to a sufficiently high temperature, the viscosity of the resin is appropriately reduced, and the resin is uniformly impregnated into the reinforcing fibers with a small pressing force. Furthermore, since the resin flows in a direction where it can be easily pushed and spread during impregnation, the reinforcing fibers are also pushed and spread accordingly, making the arrangement of the reinforcing fibers more uniform. In addition, since the far-infrared radiator does not need to be in contact, there is no problem with the running of the laminated body, and since the far-infrared absorption rate of the supporting resin is extremely high, most of the energy used is efficiently used to heat the resin. Ru. Therefore, production speed can be easily increased, quality can be stabilized, and production can be stabilized, and a prepreg manufacturing process that is extremely advantageous in terms of utility costs can be realized. [Embodiments] Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 show a prepreg manufacturing method according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 11 indicates reinforcing fibers (fiber bundles) drawn out from a large number of creels 12, aligned in one direction in a sheet shape, and then further pressed and spread by guide rolls 13.14; The release sheet is shown carrying resin 17 (in this example, both are carrying the resin 17). The reinforcing fibers in the present invention are reinforcing fibers made of long fibers, such as carbon fibers, graphite fibers, organic high modulus fibers N (for example, aramid fibers, etc.), silicon carbide fibers, alumina fibers, boron fibers, tungsten carbide fibers, and glass fibers. It is a high-strength, high-modulus fiber such as Only one type of such reinforcing fibers may be used for the same prepreg, or different types of reinforcing fibers may be used regularly or irregularly arranged. 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. In addition, it is also possible to use materials that have been processed in advance into a sheet form, such as long fiber mats or woven fabrics. The release sheet used in the present invention is a release paper with a thickness of 0.05 to 2. A coating layer of a filler such as clay, starch, polyethylene, or polyvinyl alcohol is applied on both sides of paper such as kraft paper, roll paper, glassine paper, etc., and a silicone-based or non-silicone sealant is applied on each coating layer. A mold release agent, preferably a mold release agent made of a condensation reaction type silicone or an addition reaction type silicone of polydimethylsiloxane and polydimethylhydrodiene siloxane, is applied. 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.). The resin supported on the release sheet 15 and/or the release sheet 16 is not particularly limited, but representative examples include thermosetting resins and resins that are a mixture of thermosetting resins and thermoplastic resins. . Examples of thermosetting resins include epoxy resins, maleimide resins, polyimide resins, resins with acetylene ends, resins with vinyl ends, resins with allyl ends, resins with nadic acid ends, and resins with cyanate ester ends. It will be done. These can generally be used in combination with a curing agent or a curing catalyst. 1. It is also possible to use a mixture of these thermosetting resins as appropriate. Further, as a thermosetting resin suitable for the prepreg manufacturing method of the present invention, epoxy resin can be mentioned because of its extremely high far-infrared absorption rate. 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-huminophenol, triglycidyl aminofresol, and phenols are used as precursors. As the epoxy resin for the body, bisphenol A type epoxy resin, hisphenol F type epoxy resin,
Bisphenol S-type epoxy resins, phenol novolac-type epoxy resins, cresol novolac-type epoxy resins, and epoxy resins whose precursors are compounds having carbon-carbon double bonds include, but are not limited to, alicyclic epoxy resins. Not done. Brominated epoxy resins obtained by brominating these epoxy resins may also be used. Epoxy resins whose precursors are aromatic amines such as tetraglycidyl diaminodiphenylmethane have good heat resistance and good adhesion to reinforcing fibers, and are therefore most suitable for preparing prepregs as described above. These epoxy resins are preferably used in combination with an epoxy curing agent. Any compound having an active group capable of reacting with an epoxy group can be used as the epoxy curing agent. Furthermore, it is also suitable to mix and use a thermoplastic resin with the above thermosetting resin. The thermoplastic resin to be mixed is
Thermoplastic with a bond selected from carbon-carbon bonds, amide bonds, imide bonds, ester bonds, ether bonds, carbonate bonds, urethane bonds, urea bonds, thionite bonds, sulfone bonds, imidazole bonds, and carbonyl bonds in the main chain resins, more preferably engineering plastics such as polyacrylates, polyamides, polyaramids, polyesters, polycarbonates, polyphenylene sulfides, polybenzimidazoles, polyimides, polyetherimides, polysulfones, polyethersulfones, polyetheretherketones. This is a - group of thermoplastic resins belonging to the . In particular, polyimide,
Polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, and polyetheretherketone are optimal because they have excellent heat resistance. In FIG. 1, upper and lower release sheets 15, 16 carrying a thermosetting resin or a mixed resin of a thermosetting resin and a thermoplastic resin as described above are unwound from a roll 18, 19,
The direction is changed by guide rolls 20 and 21, and the reinforcing fibers 11 are stacked on top of each other. This stacked body has far infrared ray emitters 22 disposed above and below the stacked body in a non-contact state with the stacked body.
.. It is heated by far infrared rays emitted from 23. The far-infrared radiators 22 and 23 use, for example, ceramic as a radiator, and the ceramic generates far-infrared rays. The wavelength range of general far infrared rays is 2 to 100
0 μ dust, but in the present invention, 2 to 20 μ dust
A wavelength range of μm, preferably 5.6 to 12 μm can be selected. This wavelength region is a region in which thermosetting resins, especially epoxy resins, which are most commonly used, exhibit extremely high far-infrared absorption characteristics. As shown in Fig. 3, the far-infrared wavelength (μm) and the far-infrared absorption rate (Kaji) of that wavelength for epoxy resin, 20uTIL1 preferably in the far-infrared wavelength region of 12 μm or less - some extremely Since it has a high peak value of absorption, by setting a wavelength at or near an appropriate peak value among these, an extremely high far-infrared absorption rate can be obtained for the resin supporting the release sheet. In this embodiment, the upper and lower far infrared radiators 22, 23, 24
.. 25, 26, and 21 are arranged in three stages, and a pair of press rolls 28, 29, 30131, 32, and 33 are also arranged in three stages. Especially the first stage far infrared emitter 22.23
The resin 17 supported on the release sheet 15, 16, which has a high far-infrared absorption rate, is efficiently heated by the far infrared rays emitted from the resin 11. The first press roll 28 is heated to a temperature at which the temperature reaches a softening state, and the humidity is sufficiently increased.
.. It reaches 29. Moreover, at this time, due to the difference in far-infrared absorption rate, although the release sheet 15.1 appears on the surface,
6 will not be heated unnecessarily. When the resin 17 is sufficiently heated, the viscosity of the resin is greatly reduced and its fluidity becomes extremely high. Therefore, even if the pressure applied by the press rolls 28 and 29 is low, the resin is sufficiently heated to the reinforcing fibers 11. That is, it is easily transferred and impregnated sufficiently uniformly and to the desired depth. In addition, as the heated resin 17 flows, the reinforcing fibers 1
Since the reinforcing fibers 11 are also roughly pressed and spread, the arrangement of the reinforcing fibers 11 in the sheet form is made more uniform. Since the resin 17 is heated to the target temperature, even if the pressure applied by the press rolls 28 and 29 is small, the resin flows easily and the reinforcing fibers 11 are also easily spread. In addition, far infrared ray emitters 22.23.24.25.26.
Since the mold release sheets 15 and 27 need not be in contact with each other, there is no problem in running the laminated body, and as long as the necessary amount of heat is supplied, the running speed (production speed) can be easily increased. In addition, there are no problems such as curing or quality problems caused by contact with the mold release sifter. Heated by the first stage far-infrared radiator 22.23,
By being pressurized by the first press rolls 28 and 29, the supporting resin 17 is impregnated into the reinforcing fibers 11,
A substantially predetermined prepreg 34 is formed. In this example,
Furthermore, the second stage press roll 3 is heated or kept warm by far infrared rays from the second stage far infrared radiator 24.25.
0131, the resin impregnation is further advanced, and then the third stage press roll 3 is further heated or kept warm by far infrared rays from the third stage far infrared radiator 26,27.
-15 resin impregnation is further advanced by 2.33, and the prepreg 34 is in a complete form.
It is said that The upper release sheet 15 is peeled off from the created superposed body of prepreg 34 and release sheets 15 and 16, and wound onto a roll 35. The prepreg 34 is wound onto a roll 36 together with the lower release sheet 16. In the above embodiment, the far-infrared radiator and the press roll were each provided in three stages, but the number of stages can be one or more as required. Furthermore, although the far-infrared radiators are disposed at the top and bottom of each stage, they may be disposed only at either the top or the bottom. Although it varies depending on the basis weight of the resin to be impregnated and the thickness (density) of the reinforced sII, in the case of epoxy resin, the resin is usually 50 to 200
Since it is necessary to raise the temperature to a range of .degree. C., the number of stages, number of arrangement, capacity, etc. of far-infrared radiators may be appropriately determined according to the specifications. [Effects of the Invention] As explained above, according to the prepreg manufacturing method of the present invention, the resin to be impregnated with far infrared rays from a far infrared radiator having a peak of radiant energy distribution in the wavelength range of 2 to 20 μm. By heating the resin, it is possible to efficiently and quickly raise the humidity of the resin with high far-infrared absorption, and with the pressure of a small press roll, the resin is transferred and impregnated into the reinforcing fibers very well and uniformly. At the same time, the reinforcing fibers can be expanded to form a more uniform arrangement. In addition, extremely high heating efficiency can be obtained without contact, eliminating all process and quality problems caused by contact heating, heating can be done effectively and inexpensively with less energy, and production speed can be easily increased. Therefore, the productivity of prepreg can be greatly improved. In addition, since the heating efficiency is high, it becomes possible to set the heating target temperature of the resin finely and with high precision, and it also becomes possible to perform highly accurate and stable quality control of the prepreg according to the resin basis weight, etc. Since the pressing force of the press roll is small, it is easier to design the press roll and its ancillary equipment.
The effect of reducing the cost of katsusome equipment is also obtained.

【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プリプレグ製造プロセ
スの概略側面図、 第2図は第1図のプロセスの拡大部分側面図、第3図は
エポキシ樹脂における遠赤外線波長と吸収率との関係図
、 第4図は従来のプリプレグ製造プロセスの概略側面図、 である。 11・・・・・・強化繊維 15.16・・・・・・離型シート 17−−−−−−担持樹脂 22.23.24.25.26.27 ・−・・・・遠赤外線放射体  − 28,29,30131,32,33 ・・・・・・プレスロール 34・・・・・・プリプレグ = 18− 6勝錯よ 、、、l\−ノ 00リ− トト
FIG. 1 is a schematic side view of a prepreg manufacturing process according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged partial side view of the process shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic side view of a conventional prepreg manufacturing process. 11...Reinforced fiber 15.16...Release sheet 17---Supported resin 22.23.24.25.26.27---Far infrared radiation Body - 28, 29, 30131, 32, 33 ......Press roll 34...Prepreg = 18- 6 wins...l\-no00li- Toto

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、該重ね合せ体を加熱するとともに少なくとも一
対のロール間に通して両側から加圧することにより、前
記樹脂を強化繊維に転移、含浸させるプリプレグの製造
方法において、前記重ね合せ体の加熱を、該重ね合せ体
とは非接触の遠赤外線放射体から放射される、波長2〜
20μmの範囲に放射エネルギ分布のピークを有する遠
赤外線により行うことを特徴とするプリプレグの製造方
法。
1. Layer a release sheet, at least one of which carries a resin, on each side of the reinforcing fibers arranged in a sheet, heat the layered body, and pass it between at least a pair of rolls. In a prepreg manufacturing method in which the resin is transferred to and impregnated into reinforcing fibers by applying pressure from both sides, the heating of the stacked body is performed using a wavelength emitted from a far infrared radiator that is not in contact with the stacked body. 2~
A prepreg manufacturing method characterized in that the manufacturing method is carried out using far infrared rays having a peak of radiant energy distribution in a range of 20 μm.
JP28754089A 1989-11-06 1989-11-06 Production of prepreg Pending JPH03149231A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28754089A JPH03149231A (en) 1989-11-06 1989-11-06 Production of prepreg

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28754089A JPH03149231A (en) 1989-11-06 1989-11-06 Production of prepreg

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03149231A true JPH03149231A (en) 1991-06-25

Family

ID=17718660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28754089A Pending JPH03149231A (en) 1989-11-06 1989-11-06 Production of prepreg

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03149231A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015183295A (en) * 2014-03-20 2015-10-22 三菱レイヨン株式会社 Method for manufacturing reinforcing fiber fabric
JP2019034440A (en) * 2017-08-10 2019-03-07 日本電信電話株式会社 Conductive polymer electrode, and manufacturing method of the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58205725A (en) * 1982-05-25 1983-11-30 Mitsui Toatsu Chem Inc Preparation of prepreg
JPS62158727A (en) * 1986-01-08 1987-07-14 Toray Ind Inc Prepreg

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58205725A (en) * 1982-05-25 1983-11-30 Mitsui Toatsu Chem Inc Preparation of prepreg
JPS62158727A (en) * 1986-01-08 1987-07-14 Toray Ind Inc Prepreg

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015183295A (en) * 2014-03-20 2015-10-22 三菱レイヨン株式会社 Method for manufacturing reinforcing fiber fabric
JP2019034440A (en) * 2017-08-10 2019-03-07 日本電信電話株式会社 Conductive polymer electrode, and manufacturing method of the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10821680B2 (en) Curable prepregs with surface openings
JP5417631B2 (en) Molding method of thermoplastic resin composite material molded product
EP1027206B1 (en) Unidirectional fiber-random mat preform
US5968445A (en) Method and apparatus for curing large composite panels
US10449738B2 (en) Method for producing solidified fiber bundles
JP5294609B2 (en) Gas-barrier carbon fiber reinforced prepreg, carbon fiber reinforced plastic, and production method thereof
JP5357154B2 (en) Method for manufacturing curved member made of composite material
TW540177B (en) Device and method for manufacturing resin-impregnated hard sheet
CN112313055B (en) Prepreg and method for producing same, fiber-reinforced composite molded article and method for producing same, and method for producing preform
JPH06166029A (en) Production of prepreg
JP2803272B2 (en) Manufacturing method of prepreg
JP5753892B2 (en) Method for producing fiber-reinforced resin molded body
JPH03149231A (en) Production of prepreg
JPH07115352B2 (en) Prepreg manufacturing method
JP2734135B2 (en) Manufacturing method of prepreg
JP2004292604A (en) Continuous production process for strand prepreg
US3531369A (en) Glass reinforced thermoplastic sheet
JPS59120420A (en) Manufacture of prepreg in form of tape
JP2004338270A (en) Method for producing fiber-reinforced resin composite material and fiber-reinforced resin composite material
JPH0460007B2 (en)
JPH03122136A (en) Production of prepreg
JPS63162733A (en) Fiber-reinforced epoxy resin prepreg having interleaf
JPH03243309A (en) Manufacture of prepreg
JPH0489208A (en) Manufacture of prepreg
JPH082976B2 (en) Prepreg manufacturing method