JPH08134235A - Process and apparatus for continuously producing composite material - Google Patents

Process and apparatus for continuously producing composite material

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JPH08134235A
JPH08134235A JP6303077A JP30307794A JPH08134235A JP H08134235 A JPH08134235 A JP H08134235A JP 6303077 A JP6303077 A JP 6303077A JP 30307794 A JP30307794 A JP 30307794A JP H08134235 A JPH08134235 A JP H08134235A
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JP
Japan
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base material
matrix resin
sheet
reinforcing base
resin
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Application number
JP6303077A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Yamamoto
雅晴 山本
Kanji Miyao
巻治 宮尾
Kiyohiro Nagao
清広 長尾
Takayuki Fukuda
孝之 福田
Hiroshi Toshima
宏 戸島
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Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a process for efficiently producing a composite material at low cost. CONSTITUTION: The process comprises: the coating step in which a thermosetting resin composition scarcely containing any solvent is melted with a resin feeder 10 and the melt serving as a matrix resin is metered and evenly applied to one side of a fibrous sheet-form reinforcement A with a die coater 14; and the step in which the coated reinforcement B is covered on one or both sides with covering films C and D and he assemblage is pressed with compaction rollers 20 and 22 to evenly distribute the matrix resin and form smooth surfaces. The produced prepreg is wound around a winder 44, or cut into a given length.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、繊維からなるシート状
の補強基材に熱硬化型樹脂からなるマトリクス樹脂を含
浸させた複合材料を製造する方法および製造装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing a composite material in which a sheet-shaped reinforcing substrate made of fibers is impregnated with a matrix resin made of a thermosetting resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、種々の繊維強化複合材料が航空宇
宙、陸上輸送、船舶、建築土木、工業部品、電気音響機
器、農漁業用資材、スポーツ用品等の各分野で広く使用
されている。これらの繊維強化複合材料は、強度、耐熱
性、耐食性、摩擦、電気特性及び軽量性等に優れた材料
として用いられているものである。
2. Description of the Related Art In recent years, various fiber-reinforced composite materials have been widely used in various fields such as aerospace, land transportation, ships, construction civil engineering, industrial parts, electro-acoustic equipment, agricultural and fishery materials, and sports equipment. These fiber-reinforced composite materials are used as materials having excellent strength, heat resistance, corrosion resistance, friction, electrical characteristics, and light weight.

【0003】上記のような複合材料のうち、無溶媒また
は少量溶媒を含む熱硬化型樹脂組成物を使用した複合材
料たるプリプレグは、マトリクス樹脂との剥離性の良い
塗工紙に、マトリクス樹脂を一旦コーティングし、それ
を繊維からなるシート状補強基材に転写、ラミネートす
る2段プロセスにより製造されていた。
Among the above-mentioned composite materials, a prepreg, which is a composite material using a thermosetting resin composition containing no solvent or a small amount of solvent, has a matrix resin coated on a coated paper having good releasability from the matrix resin. It was manufactured by a two-step process of once coating, transferring and laminating it onto a sheet-like reinforcing substrate made of fibers.

【0004】このような製造方法は2段プロセスである
ため生産性が悪く、又、塗工紙などの資材も必要とな
り、製造コストが高いという問題があった。更に、シー
ト状補強基材の両面から転写、ラミネートするため、補
強基材に内在する空気を抱き込み、マトリクス樹脂と補
強基材との接着性を阻害するなどの品質上の欠点もあっ
た。
Since such a manufacturing method is a two-step process, the productivity is poor, and materials such as coated paper are required, resulting in a high manufacturing cost. Furthermore, since the sheet-shaped reinforcing base material is transferred and laminated from both sides, there is also a quality defect such as inclusion of air in the reinforcing base material, which impairs the adhesiveness between the matrix resin and the reinforcing base material.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】又、本願出願人による
繊維強化複合材料の製造装置が、特開平1−19863
9号公報において提案されている。
The apparatus for producing a fiber-reinforced composite material by the applicant of the present invention is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-19863.
No. 9, gazette is proposed.

【0006】この製造装置について、図8を参照して説
明する。同図において、この製造装置50は、供給され
るべきガラス繊維のような強化繊維を巻取っているボビ
ンを保持するためのクリールスタンド52を備えてい
る。このクリールスタンド52から供給される強化繊維
53をローラ群54によって揃えると共にそのテンショ
ンを調整し、その強化繊維に上下方向から超音波噴射弁
56により霧化ないし微粒化したマトリクス樹脂を噴霧
し、含浸させる。
This manufacturing apparatus will be described with reference to FIG. In the figure, the manufacturing apparatus 50 is equipped with a creel stand 52 for holding a bobbin wound with reinforcing fibers such as glass fibers to be supplied. The reinforcing fibers 53 supplied from the creel stand 52 are aligned by the roller group 54 and the tension thereof is adjusted, and the reinforcing fibers are sprayed with the atomized or atomized matrix resin from the vertical direction by the ultrasonic injection valve 56 and impregnated. Let

【0007】次いで超音波噴射弁56の下流に配設され
た離型紙供給ローラ60、62により、マトリクス樹脂
が含浸された強化繊維に上下方向から離型紙61、63
を供給し、更に1対のプレスローラ64、66により離
型紙61、63を介して押圧し、樹脂含浸強化繊維を所
定厚さに形成する。
Next, release papers 61, 63 are provided on the downstream side of the ultrasonic injection valve 56, and the release papers 61, 63 are applied to the reinforcing fibers impregnated with the matrix resin from above and below by release paper supply rollers 60, 62.
Is further supplied and is pressed by the pair of press rollers 64 and 66 through the release papers 61 and 63 to form the resin-impregnated reinforcing fiber to a predetermined thickness.

【0008】更に、樹脂含浸強化繊維65に、加熱プレ
ート68、プレスローラ70、72、冷却プレート74
によって熱処理及び加圧処理を加えた後、上側離型紙巻
取りローラ78により上側離型紙61を巻取り、フィル
ム供給ローラ86によって上側離型紙61と分離された
下側離型紙63及び樹脂含浸強化繊維すなわちプリプレ
グ65にフィルム81を供給する。
Further, the resin impregnated reinforcing fiber 65 is attached to the heating plate 68, the press rollers 70 and 72, and the cooling plate 74.
After the heat treatment and the pressure treatment by the above, the upper release paper 61 is wound by the upper release paper take-up roller 78, and the lower release paper 63 and the resin-impregnated reinforcing fiber separated from the upper release paper 61 by the film supply roller 86. That is, the film 81 is supplied to the prepreg 65.

【0009】次いで、プレスローラ80、82により、
フィルム供給ローラ86から供給されたフィルムを上記
プリプレグに密着させ、プリプレグ巻取りローラ84に
よりプリプレグ83を巻取り、製造工程を終了する。
Then, by the press rollers 80 and 82,
The film supplied from the film supply roller 86 is brought into close contact with the prepreg, and the prepreg winding roller 84 winds the prepreg 83, and the manufacturing process is completed.

【0010】上記のように構成された製造装置において
は、超音波噴射弁によりマトリクス樹脂を噴霧状にして
強化繊維に直接塗布し、含浸させることにより、気泡の
混入を招くことなくしかも強化繊維の繊維乱れも生じる
ことなく、高強度の繊維強化複合材料を製造できるとい
う利点がある。
In the manufacturing apparatus configured as described above, the matrix resin is atomized by the ultrasonic injection valve and directly applied to and impregnated into the reinforcing fibers, so that bubbles are not mixed and the reinforcing fibers are not mixed. There is an advantage that a fiber-reinforced composite material having high strength can be manufactured without causing fiber disorder.

【0011】しかしながら、マトリクス樹脂を強化繊維
に噴霧し、直接塗布するに際し、均一塗布性に乏しいと
いう問題があった。
However, when the matrix resin is sprayed on the reinforcing fibers and directly applied, there is a problem that the uniform application property is poor.

【0012】従って、本発明の目的は、生産性が良く、
製造コストの安価な複合材料の連続製造方法及び装置を
提供することである。
Therefore, the object of the present invention is to improve productivity,
It is an object of the present invention to provide a continuous manufacturing method and apparatus of a composite material which is inexpensive in manufacturing cost.

【0013】本発明の他の目的は、補強基材に内在する
空気のだき込みを防止し、マトリクス樹脂と補強基材の
接着性が良好な複合材料の連続製造方法及び装置を提供
することである。
Another object of the present invention is to provide a continuous manufacturing method and apparatus for a composite material, which prevents the entrapment of air in the reinforcing base material and has good adhesion between the matrix resin and the reinforcing base material. is there.

【0014】本発明の他の目的は、マトリクス樹脂の強
化繊維に対する均一塗布性が良好な複合材料の連続製造
方法及び装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a continuous production method and apparatus for a composite material, which has a good uniform coating property on the reinforcing fibers of the matrix resin.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
複合材料の連続製造方法にて達成される。要約すれば、
本発明は、繊維からなるシート状補強基材に熱硬化型樹
脂を塗工、含浸させた複合材料を連続的に製造する方法
において、(a)1種または2種以上の成分からなる実
質的に溶剤を含まない熱硬化型樹脂組成物を溶融してマ
トリクス樹脂とし、このマトリクス樹脂を計量してコー
ターの塗工部からシート状補強基材の片面に均一に塗工
するコーティング工程、(b)マトリクス樹脂をコーテ
ィングしたシート状補強基材の両面又は片面にカバーフ
ィルムを被せた後、加圧することにより、マトリクス樹
脂を均一化し且つ表面を平滑化した後、ロール状に巻取
るか又は一定の長さに切断する工程、を有することを特
徴とする複合材料の連続製造方法である。
The above object can be achieved by the method for continuously producing a composite material according to the present invention. In summary,
The present invention relates to a method for continuously producing a composite material in which a thermosetting resin is applied and impregnated on a sheet-like reinforcing base material made of fibers, and (a) is substantially composed of one or two or more components. A coating step of melting a thermosetting resin composition containing no solvent into a matrix resin to measure the matrix resin and uniformly coating the matrix resin on one surface of the sheet-like reinforcing base material from the coating portion of the coater; ) A cover film is applied to both or one side of a sheet-like reinforcing base material coated with a matrix resin, and then the matrix resin is made uniform by applying pressure, and the surface is smoothed, and then wound into a roll or a uniform shape. A continuous manufacturing method of a composite material, which comprises a step of cutting into a length.

【0016】好ましくは、前記(a)工程の後、マトリ
クス樹脂をコーティングした繊維からなるシート状補強
基材を非接触タイプのヒーターで加熱し、マトリクス樹
脂をシート状補強基材に含浸させる工程を有する。
Preferably, after the step (a), a step of impregnating the sheet-shaped reinforcing base material with the matrix resin by heating the sheet-shaped reinforcing base material made of fibers coated with the matrix resin with a non-contact type heater. Have.

【0017】好ましくは、前記(a)工程のマトリクス
樹脂のコーティングに先立ち、繊維からなるシート状補
強基材を接触タイプまたは非接触タイプのヒーターで予
め加熱する工程を有する。
Preferably, prior to the coating of the matrix resin in the step (a), there is a step of preheating the sheet-like reinforcing base material made of fiber with a contact type or non-contact type heater.

【0018】本発明による他の態様によれば、繊維から
なるシート状補強基材の巻出しユニットと、実質的に溶
剤を含まない熱硬化型樹脂を主成分とする組成物を含む
マトリクス樹脂を溶融する樹脂供給装置と、溶融したマ
トリクス樹脂に計量等の処理をしたのち、前記巻出しユ
ニットから巻き出されたシート状補強基材に塗工するコ
ーターユニットと、マトリクス樹脂を塗工したシート状
補強基材の両面又は片面にカバーフィルムを被覆するフ
ィルムを送出するためのフィルム巻出機と、カバーフィ
ルムを被覆した後、加圧してマトリクス樹脂の均一化及
び表面の平滑化を行ないシート状複合材料とするロール
ユニットと、シート状複合材料を巻取るためのロールタ
イプの巻取りユニット又は一定長さに横方向に切断する
カッターユニットと、を有することを特徴とする繊維補
強シート状複合材料を連続的に製造する装置である。
According to another aspect of the present invention, there is provided a winding unit of a sheet-like reinforcing base material made of fibers, and a matrix resin containing a composition containing a thermosetting resin substantially free of a solvent as a main component. A resin supply device that melts, a coater unit that coats the sheet-like reinforcing substrate unwound from the unwinding unit after the molten matrix resin has been subjected to processing such as weighing, and a sheet-shaped sheet that is coated with the matrix resin. A film unwinder for feeding a film that covers the cover film on both sides or one side of the reinforcing substrate, and a sheet-shaped composite that covers the cover film and then pressurizes it to make the matrix resin uniform and smooth the surface. A roll unit as a material, a roll type winding unit for winding a sheet-shaped composite material, or a cutter unit for laterally cutting into a certain length A device for continuously producing a fiber-reinforced composite material sheet characterized by having a.

【0019】前記コーターユニットの後に、マトリクス
樹脂をコーティングした繊維シート状補強基材を、特定
温度に制御可能な非接触タイプのヒーターが配備されて
いることが好ましい。
After the coater unit, it is preferable to provide a non-contact type heater capable of controlling the fiber sheet-shaped reinforcing base material coated with the matrix resin at a specific temperature.

【0020】前記コーターユニットの前に、マトリクス
繊維からなるシート状補強基材を予め加熱する接触タイ
プ又は非接触タイプのヒーターユニットが配備されてい
ることが好ましい。
Before the coater unit, it is preferable to provide a contact type or non-contact type heater unit for heating the sheet-like reinforcing base material made of matrix fibers in advance.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明に係る複合材料の製造方法及び
その装置を図面に則して更に詳しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The composite material manufacturing method and apparatus according to the present invention will now be described in more detail with reference to the drawings.

【0022】先ず、図1を参照して本発明による複合材
料の製造方法及び製造装置について説明する。
First, a method and apparatus for manufacturing a composite material according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0023】図1にはプリプレグを製造するための装置
の一実施例が概略的に図示されている。本装置は、ホッ
パー12を有するダイコーター14、及びダイコーター
14にマトリクス樹脂を供給する樹脂供給装置10を備
えている。この樹脂供給装置10において、1種または
2種以上の成分からなる実質的に溶剤を含まない熱硬化
型樹脂を主成分とする組成物と、硬化剤、硬化促進剤を
含む成分からなる組成物及び/又は無機系微粒子などを
均一に混合してなる組成物を溶融してマトリクス樹脂と
する。
FIG. 1 schematically shows an embodiment of an apparatus for producing a prepreg. This apparatus includes a die coater 14 having a hopper 12, and a resin supply device 10 for supplying a matrix resin to the die coater 14. In this resin supply device 10, a composition mainly composed of a thermosetting resin substantially free of a solvent, which is composed of one or more components, and a composition containing a curing agent and a curing accelerator. And / or a composition obtained by uniformly mixing inorganic fine particles is melted to form a matrix resin.

【0024】又、ダイコーター14のリップ部とこのリ
ップ部に近接対向するように配置されたバックアップロ
ーラ16との間に補強基材Aを供給する原料巻出機7を
備えている。バックアップローラ16及び原料巻出機7
の間には、補強基材Aを加熱し、マトリクス樹脂の補強
基材Aへの塗工を良好にするためのヒータ46が配設さ
れている。原料巻出機7からバッックアップローラ16
に供給された補強基材Aに、ダイコーター14のリップ
部より吐出されたマトリクス樹脂が塗工される。
A raw material unwinder 7 for supplying the reinforcing base material A is provided between the lip portion of the die coater 14 and the backup roller 16 arranged so as to closely face the lip portion. Backup roller 16 and raw material unwinder 7
A heater 46 for heating the reinforcing base material A to improve the coating of the matrix resin on the reinforcing base material A is provided between the two. Raw material unwinder 7 to back-up roller 16
The matrix resin discharged from the lip portion of the die coater 14 is applied to the reinforcing base material A supplied to.

【0025】本発明に使用するコーターとしては、リッ
プ部から樹脂が均一な分布状態で吐出されるようにコン
トロールできるものが好ましく、上述のギヤポンプ・イ
ン・ダイタイプのダイコーターの他にコートハング型の
ウルトラダイコーターなどのダイコーターでもよい。こ
れらのダイコーターはマトリクス樹脂を計量してシート
状補強基材の片面に均一に塗工することができる。
The coater used in the present invention is preferably one capable of controlling the resin to be discharged from the lip portion in a uniform distribution state. In addition to the above-mentioned gear pump-in-die type die coater, a coat hang type coater is preferable. It may be a die coater such as the ultra die coater. These die coaters can measure the matrix resin and apply it uniformly to one side of the sheet-like reinforcing base material.

【0026】これらのダイコーターは、ダイリップのリ
ップ面と被塗工面(ガラスクロス基材)とが極めて近接
しているが接触しておらず、両者間に常に塗工液(マト
リクス樹脂)が介在し流動している点に特徴がある。リ
ップスロットから吐出されたマトリクス樹脂は、リップ
面とガラスクロス基材との間に流れ出る。この時、ガラ
スクロス基材は常に一定方向へ一定速度で動いているの
で、事実上、マトリクス樹脂は、リップ面とガラスクロ
ス基材との間を通過していく。即ちマトリクス樹脂は、
リップ面とガラスクロス基材との間隙を、ある流速で通
過する際に大きな剪断応力が掛けられ、急激な粘度変化
を起こして一定の成膜力を与えられて、ガラスクロス基
材の上にスムースに塗布される。この時の、マトリクス
樹脂の流速は、ポンピング量とガラスクロス基材の速度
によって決定される。
In these die coaters, the lip surface of the die lip and the surface to be coated (glass cloth base material) are extremely close to each other, but they are not in contact with each other, and the coating liquid (matrix resin) is always present therebetween. It is characterized by the fact that it is flowing. The matrix resin discharged from the lip slot flows out between the lip surface and the glass cloth base material. At this time, since the glass cloth base material always moves in a fixed direction at a constant speed, the matrix resin practically passes between the lip surface and the glass cloth base material. That is, the matrix resin is
A large shear stress is applied when passing through the gap between the lip surface and the glass cloth substrate at a certain flow rate, causing a rapid change in viscosity and giving a constant film-forming force. It is applied smoothly. At this time, the flow rate of the matrix resin is determined by the pumping amount and the speed of the glass cloth base material.

【0027】バックアップローラ16の下流には補強基
材Aに塗工されたマトリクス樹脂を間接的に加熱し含浸
するための赤外線含浸ヒーター17が配設されている。
An infrared ray impregnated heater 17 for indirectly heating and impregnating the matrix resin coated on the reinforcing base material A is disposed downstream of the backup roller 16.

【0028】本実施例では、赤外線含浸ヒーター17の
下流には、補強基材Aに含浸したマトリクス樹脂の軟度
を調整するための温調プレート13が配設される。尚、
必要に応じて、温調プレート13を省略することもで
き、又場合によっては、この赤外線含浸ヒーター17を
省略し、温調プレート13により含浸させることも可能
である。本実施例では、温調プレート13の下流には、
この温調プレート13を通過した樹脂含浸補強基材Bに
上下方向からそれぞれカバーフィルムC、Dを供給する
ためのフィルム巻出機、即ち、フィルム供給ローラ1
8、19がそれぞれ配設されている。
In this embodiment, a temperature adjusting plate 13 for adjusting the softness of the matrix resin impregnated in the reinforcing base material A is disposed downstream of the infrared impregnated heater 17. still,
If necessary, the temperature control plate 13 can be omitted, or in some cases, the infrared impregnation heater 17 can be omitted and the temperature control plate 13 can be used for impregnation. In the present embodiment, downstream of the temperature control plate 13,
A film unwinder for supplying the cover films C and D to the resin-impregnated reinforcing base material B that has passed through the temperature control plate 13 from above and below, that is, the film supply roller 1.
8 and 19 are provided, respectively.

【0029】更に、温調プレート13の下流には、カバ
ーフィルムC、Dが上下方向から供給され樹脂含浸補強
基材を所定の厚さに成形するためにそれらのカバーフィ
ルムC、Dを介して押圧する1対のコンパクションロー
ラ20、22が配設されている。
Further, downstream of the temperature control plate 13, cover films C and D are supplied from above and below to cover the resin-impregnated reinforcing base material in order to form the resin-impregnated reinforcing base material to a predetermined thickness. A pair of compaction rollers 20 and 22 for pressing are provided.

【0030】この1対のコンパクションローラ20、2
2の下流には、カバーフィルムC、Dを介して押圧され
た樹脂含浸補強基材Bを冷却するための冷却プレート2
4が設けられている。冷却プレート24には冷却プレー
トを通過する際の、フィルムC、Dが被覆された樹脂含
浸補強基材、即ちプリプレグEを押圧し、均一化し且つ
その表面を平滑化する複数の自由回転荷重ロール26が
配設されている。
The pair of compaction rollers 20, 2
A cooling plate 2 for cooling the resin-impregnated reinforcing base material B pressed through the cover films C and D is provided downstream of the cooling plate 2.
4 are provided. The cooling plate 24 is provided with a plurality of freely rotating load rolls 26 for pressing the resin-impregnated reinforcing base material coated with the films C and D, that is, the prepreg E, to make the surface uniform and smooth when passing through the cooling plate. Is provided.

【0031】冷却プレート24の下流には、プリプレグ
Eを下流方向に移送するためのフィードローラ28、3
0、更にそれらの下流にはプルローラ40、42が配設
され、そして、プルローラ40、42の下流には、プリ
プレグEを巻取るための製品巻取機44が配設されてい
る。尚、製品巻取機44の代わりに、所定長さにプリプ
レグを切断するためのカッターを配置してもよい。
Downstream of the cooling plate 24, feed rollers 28, 3 for transferring the prepreg E in the downstream direction.
0, further downstream thereof, pull rollers 40, 42 are arranged, and downstream of the pull rollers 40, 42, a product winder 44 for winding the prepreg E is arranged. Instead of the product winder 44, a cutter for cutting the prepreg to a predetermined length may be arranged.

【0032】次に、上記の如く構成された製造装置によ
る複合材料の製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the composite material by the manufacturing apparatus configured as described above will be described.

【0033】樹脂供給装置10よりマトリクス樹脂がホ
ッパー12を介してダイコーター14に供給される。一
方、原料巻出機7より補強基材Aがバックアップローラ
16に供給され、ここで、ダイコーター14のリップ部
から吐出されたマトリクス樹脂が補強基材Aに塗工され
る。補強基材Aに塗工されたマトリクス樹脂は赤外線含
浸ヒーター17を通過する間に補強基材Aに含浸する。
Matrix resin is supplied from the resin supply device 10 to the die coater 14 via the hopper 12. On the other hand, the reinforcing base material A is supplied from the raw material unwinder 7 to the backup roller 16, where the matrix resin discharged from the lip portion of the die coater 14 is applied to the reinforcing base material A. The matrix resin coated on the reinforcing base A impregnates the reinforcing base A while passing through the infrared impregnated heater 17.

【0034】次いで、樹脂含浸補強基材Bは温調プレー
ト13においてマトリクス樹脂の軟度が調整された後、
コンパクションローラ19、20によりマトリクス樹脂
の軟度が調整され、フィルム供給ローラ18、19から
供給されたカバーフィルムC、Dがその両面に被覆され
る。
Next, the resin-impregnated reinforcing base material B is adjusted in the temperature control plate 13 after the softness of the matrix resin is adjusted.
The softness of the matrix resin is adjusted by the compaction rollers 19 and 20, and both surfaces thereof are covered with the cover films C and D supplied from the film supply rollers 18 and 19.

【0035】上記諸工程により、マトリクス樹脂が半硬
化されることはない。本明細書にて「半硬化」とはマト
リクス樹脂の反応率が5%〜90%の状態を意味する。
The matrix resin is not semi-cured by the above steps. In the present specification, “semi-cured” means a state where the reaction rate of the matrix resin is 5% to 90%.

【0036】カバーフィルムC、Dが被覆された樹脂含
浸補強基材Bは、冷却プレート24及び自由回転荷重ロ
ール26を通過しながら、樹脂の均一化及び表面の平滑
化を行なった後、プリプレグEとしてフィードローラ2
8、30及びプルローラ40、42により下流に移送さ
れ、製品巻取機44により巻き取られる。
The resin-impregnated reinforcing base material B covered with the cover films C and D is passed through the cooling plate 24 and the free rotation load roll 26 to uniformize the resin and smooth the surface, and then the prepreg E. As feed roller 2
8 and 30, and pull rollers 40 and 42, and is conveyed downstream, and is wound up by the product winding machine 44.

【0037】上記のような複合材料の製造方法及び装置
によれば、従来のように、塗工紙を使用せずに、ダイコ
ータにより補強基材に直接マトリクス樹脂を薄膜状にコ
ーティングする工程と、マトリクス樹脂をコーティング
した補強基材を非接触加熱するか又は両面にカバーフィ
ルムを被覆するか、又は両方の処理を施す工程を連続的
に行なうことにより、生産性を改善することができ、塗
工紙を不要としたことにより製造コストも安価とするこ
とができる。又、マトリクス樹脂と補強基材との接着性
が良好となり、ボイドの発生を防止することができる。
更に、マトリクス樹脂の強化繊維に対する均一塗工性を
改善することができる。
According to the method and apparatus for producing a composite material as described above, a conventional step of directly coating a matrix resin in a thin film form on a reinforcing substrate by a die coater without using coated paper, Productivity can be improved by continuously heating the reinforcing base material coated with the matrix resin in a non-contact manner, coating both surfaces with a cover film, or performing both treatments continuously. Since no paper is required, the manufacturing cost can be reduced. Further, the adhesiveness between the matrix resin and the reinforcing base material becomes good, and the occurrence of voids can be prevented.
Furthermore, the uniform coating property of the matrix resin on the reinforcing fibers can be improved.

【0038】本発明によれば、得られた複合材料は半硬
化されておらず、従って、製造工程及び製造装置が簡略
化され、延ては複合材料の製造コストを低減することが
できる。
According to the present invention, the obtained composite material is not semi-cured, so that the manufacturing process and the manufacturing apparatus can be simplified and the manufacturing cost of the composite material can be reduced.

【0039】尚、マトリクス樹脂として使用される熱硬
化型樹脂は、エポキシ樹脂の他に不飽和ポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化
型樹脂も使用できる。
As the thermosetting resin used as the matrix resin, thermosetting resins such as unsaturated polyester resin, polyurethane resin and vinyl ester resin can be used in addition to the epoxy resin.

【0040】また、補強基材としては、ガラス繊維、炭
素繊維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊
維、炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素繊維、アルミナ繊維、
ステンレス繊維等補強用に用いられる繊維類の単独及び
混合使用、及びこれらの織編物、不織布、紙等が用いら
れる。
Further, as the reinforcing substrate, glass fiber, carbon fiber, aromatic polyamide fiber, aromatic polyester fiber, silicon carbide fiber, silicon nitride fiber, alumina fiber,
Fibers used for reinforcement such as stainless steel fibers are used alone or in combination, and woven and knitted fabrics, non-woven fabrics, papers and the like are used.

【0041】カバーフィルムとして、紙にシリコーンな
どの離型剤を塗工した離型紙、ポエチレン、ポリプロピ
レン、ポエチレンテレフタレートなどの未延伸又は延伸
されたフィルムなどが好都合に使用されるが、これに限
定されるものではない。
As the cover film, a release paper obtained by coating a paper with a release agent such as silicone, an unstretched or stretched film of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, or the like is conveniently used, but is not limited thereto. It is not something that will be done.

【0042】また、離型紙や厚手のフィルムの場合、価
格が高いため、剥離し巻取って繰り返し使用することが
好ましい。これらの例については後述する。
Further, since release paper and thick film are expensive, it is preferable to peel them off and wind them up for repeated use. These examples will be described later.

【0043】次に、本発明の実施例について更に詳しく
説明する。
Next, examples of the present invention will be described in more detail.

【0044】実施例1 実施例1では、本発明による製造方法を図2に示した製
造装置を使用して実施した。
Example 1 In Example 1, the manufacturing method according to the present invention was carried out using the manufacturing apparatus shown in FIG.

【0045】補強基材として、ボビンに巻取った炭素繊
維(東レ株式会社製T300−12Kf)を使用し、ボ
ビンをクリールスタンド2に載置し、クリールスタンド
2から供給される炭素繊維を揃えると共にその張力を制
御するためのテンションローラ、糸道ガイド、開繊ロー
ラ群4を通して供給ローラ6へと導いた。
Carbon fiber wound on a bobbin (T300-12Kf manufactured by Toray Industries, Inc.) is used as a reinforcing base material, the bobbin is placed on the creel stand 2, and the carbon fibers supplied from the creel stand 2 are aligned. The tension roller for controlling the tension, the yarn path guide, and the fiber opening roller group 4 led to the supply roller 6.

【0046】一方、樹脂供給装置10で、ビスフェノー
ルA系エポキシと硬化剤系からなる 828(油化シェル) 30重量部 1001(油化シェル) 70重量部 ジシアンジアミド 4重量部 ジクロロメチルウレア 4重量部 の成分を混合、調合し、70℃の溶融状態の実質的に溶
剤を含まないマトリクス樹脂を、70℃に温度制御され
たホッパー12に供給した。次いで、ホッパー12から
マトリクス樹脂をギアポンプ・イン・ダイタイプのコー
タ14に供給し、計量してコータのリップ部でシート状
に配列した炭素繊維補強基材Aに130g/m2 塗工
し、バックアップローラ16で送り出した。このマトリ
クス樹脂が塗工された炭素繊維補強基材Bを非接触型の
赤外線膜厚測定器15(インフラレッドエンジニアリン
グ株式会社製MM55システム)で長さ方向及び横方向
の厚さを計測した。
On the other hand, in the resin supply device 10, bisphenol A type epoxy and curing agent type 828 (oiled shell) 30 parts by weight 1001 (oiled shell) 70 parts by weight dicyandiamide 4 parts by weight dichloromethylurea 4 parts by weight The components were mixed and compounded, and a substantially solvent-free matrix resin in a molten state at 70 ° C. was supplied to a hopper 12 temperature-controlled at 70 ° C. Next, the matrix resin is supplied from the hopper 12 to the gear pump-in-die type coater 14, weighed and coated on the carbon fiber reinforced base material A arranged in a sheet shape at the lip portion of the coater at 130 g / m 2 for backup. It was sent out with a roller 16. The carbon fiber reinforced base material B coated with this matrix resin was measured for the thickness in the lengthwise direction and the lateral direction with a non-contact type infrared film thickness measuring device 15 (MM55 system manufactured by Infrared Engineering Co., Ltd.).

【0047】次いで、フィルム巻出機18、19から厚
さ約50μmのポリプロピレン2軸延伸フィルムC、D
を、マトリクス樹脂を含浸させた一方向炭素繊維基材B
の上下から被せて密着させ、60±2℃に加熱された2
対の加圧ローラ20、22、28、30にて圧力5kg
/cm2 で加圧、60±2℃に加熱された熱板24、自
由回転荷重ロール26で、樹脂の均一化及び表面の平滑
化を行なった後、内面を冷水循環させた冷却板32にて
冷却させた後、1対のプルローラ40、42を通過さ
せ、張力を制御しつつ巻取機44にシート状複合材料、
所謂プリプレグを約200m巻取った。
Then, polypropylene biaxially stretched films C and D having a thickness of about 50 μm are fed from the film unwinders 18 and 19.
Is a unidirectional carbon fiber base material B impregnated with a matrix resin.
Covered from above and below and adhered, and heated to 60 ± 2 ℃ 2
Pressure 5kg with pair of pressure rollers 20, 22, 28, 30
/ Cm 2 under pressure, 60 ± 2 ° C. hot plate 24 is heated, in free rotation load roll 26, after performing the smoothing of the uniform and the surface of the resin, the cooling plate 32 by cold water circulating inside surface After being cooled down by passing through the pair of pull rollers 40, 42, while controlling the tension, the winder 44 receives the sheet-shaped composite material,
A so-called prepreg was wound about 200 m.

【0048】製造時のトラブルは全くなく、また得られ
たプリプレグは幅方向及び長さ方向の厚みの均一性は設
定厚さに対して±1.5%の変動率であり、極めて良好
であった。また、炭素繊維の配合の均一性も設定繊維比
容積での配合変動率は±2.2%と良好であった。
There were no troubles during production, and the obtained prepreg had a very uniform thickness in the width direction and the length direction with a variation rate of ± 1.5% with respect to the set thickness, which was extremely good. It was Further, the uniformity of blending of carbon fibers was also good, with the blending variation rate at the set fiber specific volume being ± 2.2%.

【0049】実施例2 実施例2では、本発明による製造方法を図3に示した製
造装置に実施した。
Example 2 In Example 2, the manufacturing method according to the present invention was carried out in the manufacturing apparatus shown in FIG.

【0050】補強基材として、目付580g/m2 のガ
ラスロービングクロス(ユニチカユーエムグラス社製R
C580T115P)Aを補強基材巻出機7から樹脂塗
工のためバックアップローラ16に供給した。
As a reinforcing base material, a glass roving cloth having a basis weight of 580 g / m 2 (R manufactured by Unitika Yum Glass Co., Ltd.
C580T115P) A was supplied from the reinforcing base material unwinder 7 to the backup roller 16 for resin coating.

【0051】一方、樹脂供給装置10で、ビスフェノー
ルA系エポキシと硬化剤系からなる 828(油化シェル) 30重量部 1001(油化シェル) 70重量部 ジシアンジアミド 4重量部 ジクロロメチルウレア 4重量部 の成分を混合、調合し、70℃の溶融状態の実質的に溶
剤を含まないマトリクス樹脂を70℃に温度制御された
ホッパー12に供給した。ホッパー12からギアポンプ
・イン・ダイタイプのコータ14にマトリクス樹脂を供
給し、計量して、コータのリップ部で、補強基材に樹脂
量350g/m2 を塗工し、マトリクス樹脂が塗工され
た補強基材Bをバックアップロール16で送り出し、非
接触型赤外線膜厚測定器(インフラレッド・エンジニア
リング(株)製MM55システム)で計測しつつ、非接
触型赤外線ヒータ17に供給した。赤外線ヒータ17に
おいて、その雰囲気温度を145±3℃に制御し、ヒー
タ17において、その雰囲気温度を145±3℃に制御
し、ヒータ17の中を10秒間走行させ、補強基材の上
面に塗工された樹脂をガラスクロス内部から下面に含浸
させた。
On the other hand, in the resin supply device 10, bisphenol A type epoxy and curing agent type 828 (oiled shell) 30 parts by weight 1001 (oiled shell) 70 parts by weight Dicyandiamide 4 parts by weight Dichloromethylurea 4 parts by weight The components were mixed and compounded, and a substantially solvent-free matrix resin in a molten state at 70 ° C. was supplied to a hopper 12 temperature-controlled at 70 ° C. The matrix resin is supplied from the hopper 12 to the gear pump-in-die type coater 14 and weighed. At the lip portion of the coater, the reinforcing base material is coated with a resin amount of 350 g / m 2 , and the matrix resin is coated. The reinforcing base material B was sent out by the backup roll 16 and supplied to the non-contact type infrared heater 17 while being measured by a non-contact type infrared film thickness measuring device (MM55 system manufactured by Infrared Engineering Co., Ltd.). The infrared heater 17 controls the ambient temperature to 145 ± 3 ° C., the heater 17 controls the ambient temperature to 145 ± 3 ° C., runs in the heater 17 for 10 seconds, and coats it on the upper surface of the reinforcing base material. The processed resin was impregnated into the lower surface from the inside of the glass cloth.

【0052】次いで、フィルム巻出機18、19から厚
さ約50μmのポリプロピレン2軸延伸フィルムC、D
を、樹脂を含浸させた補強基材Bの上下から被せて密着
させ、60±2℃に加熱された2対の加圧ローラ20、
22、28、30にて圧力5kg/cm2 で加圧し、6
0±2℃に加熱された熱板24、自由回転荷重ロール2
6で、樹脂の均一化及び表面の平滑化を行なった後、冷
却板32、1対のプルローラ40、42を経て、張力を
制御しつつ巻取機44にシート状複合材、所謂プリプレ
グEを約100m巻取った。
Then, polypropylene biaxially stretched films C and D having a thickness of about 50 μm are fed from the film unwinders 18 and 19.
Of the reinforcing base material B impregnated with the resin from above and below to be closely adhered, and two pairs of pressure rollers 20 heated to 60 ± 2 ° C.,
Pressurized at 22, 28, 30 with a pressure of 5 kg / cm 2 , 6
Hot plate 24 heated to 0 ± 2 ° C, free rotation load roll 2
After homogenizing the resin and smoothing the surface in 6, the sheet-shaped composite material, so-called prepreg E is applied to the winder 44 through the cooling plate 32 and the pair of pull rollers 40 and 42 while controlling the tension. It was wound about 100m.

【0053】製造時のトラブルは全くなく、また得られ
たプリプレグは幅方向及び長さ方向の厚みの変動率が±
2.0%と均一性が良好で、補強基材への樹脂の含浸性
も良く、ボイドの数が20個/in2 と非常に少ない高
品質のプリプレグであった。
There were no troubles during production, and the obtained prepreg had a variation rate of the thickness in the width direction and the length direction of ±.
The prepreg had a high uniformity of 2.0%, a good impregnation property of the resin into the reinforcing base material, and a very small number of voids of 20 / in 2 , which was a high quality prepreg.

【0054】比較例1、2、3 次に、比較例として、図8に示す特開平1−19863
9号公報にて提案した製造装置により製造した場合につ
いて説明する。比較例の場合、ギヤポンプ・イン・ダイ
タイプのコーターによる塗工法の代わりに塗工装置とし
て、超音波霧化装置を使用し、実施例2で使用した赤外
線含浸ヒータ17は使用しない。それ以外は、実施例2
と同じ装置、樹脂組成物、ガラスクロスを使用した。比
較例1、2、3として樹脂温度条件を変更した以外は実
施例2と同じ条件で実施した。
Comparative Examples 1, 2 and 3 Next, as a comparative example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-19863 shown in FIG.
The case of manufacturing with the manufacturing apparatus proposed in Japanese Patent No. 9 will be described. In the case of the comparative example, an ultrasonic atomizer is used as a coating device instead of the coating method using a gear pump-in-die type coater, and the infrared impregnated heater 17 used in Example 2 is not used. Other than that, Example 2
The same device, resin composition, and glass cloth were used. Comparative Examples 1, 2 and 3 were carried out under the same conditions as in Example 2 except that the resin temperature conditions were changed.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】いずれの条件もプリプレグの樹脂の厚さの
均一性が悪く、またボイドの数も多く品質的に不満足で
あった。
Under all of the conditions, the uniformity of the resin thickness of the prepreg was poor, and the number of voids was large and the quality was unsatisfactory.

【0057】実施例3 実施例3では本発明による製造方法を図1に示した製造
装置にて実施した。
Example 3 In Example 3, the manufacturing method according to the present invention was carried out by the manufacturing apparatus shown in FIG.

【0058】補強基材として、目付205g/m2 のガ
ラスクロス(鐘紡株式会社製KS1600)Aを補強基
材巻出機7から樹脂塗工のため、補強基材の加熱ヒータ
ー46を経由してバックアップローラ16に供給した。
補強基材の加熱ヒーター46の効果を明確にするため、
ヒーター温度及びヒーターによる加熱時間を補強基材の
送り速度を変更することにより、変えて実施した。
As a reinforcing base material, a glass cloth (KS1600 manufactured by Kanebo Co., Ltd.) A having a basis weight of 205 g / m 2 is applied from the reinforcing base material unwinder 7 to the resin, so that it passes through the heater 46 of the reinforcing base material. It was supplied to the backup roller 16.
In order to clarify the effect of the heater 46 of the reinforcing base material,
The heater temperature and the heating time by the heater were changed by changing the feeding speed of the reinforcing substrate.

【0059】一方、樹脂供給装置10で、ビスフェノー
ルA系エポキシと硬化剤系からなる 828(油化シェル) 30重量部 1001(油化シェル) 70重量部 ジシアンジアミド 4重量部 ジクロロメチルウレア 4重量部 の成分を混合、調合し、70℃の溶融状態の実質的に溶
剤を含まないマトリクス樹脂を70℃に温度制御された
ホッパー12に供給した。ホッパー12からマトリクス
樹脂をギアポンプ・イン・ダイタイプのコータ14に供
給し、計量してコータのリップ部で、補強基材に樹脂量
148g/m2 塗工し、マトリクス樹脂が塗工された補
強基材Bをバックアップローラ16で送り出し、非接触
型赤外線膜厚測定器15(インフラレッドエンジニアリ
ング株式会社製MM55システム)で計測した。本実施
例では非接触型赤外線ヒーター17は昇温せずに実施し
た。
On the other hand, in the resin supply device 10, of bisphenol A type epoxy and curing agent type 828 (oiled shell) 30 parts by weight 1001 (oiled shell) 70 parts by weight Dicyandiamide 4 parts by weight Dichloromethylurea 4 parts by weight The components were mixed and compounded, and a substantially solvent-free matrix resin in a molten state at 70 ° C. was supplied to a hopper 12 temperature-controlled at 70 ° C. Matrix resin is supplied from the hopper 12 to the gear pump-in-die type coater 14, weighed and coated with a resin amount of 148 g / m 2 on the reinforcing base material at the lip part of the coater, and the matrix resin is applied for reinforcement. The base material B was sent out by the backup roller 16 and measured by the non-contact type infrared film thickness measuring device 15 (MM55 system manufactured by Infrared Engineering Co., Ltd.). In this example, the non-contact type infrared heater 17 was carried out without raising the temperature.

【0060】次いで、フィルム巻出機18、19から厚
さ約50μmのポリプロピレン2軸延伸フィルムC、D
を、樹脂を含浸させた補強基材Bの上下から被せて密着
させ、60±2℃に加熱された2対の加圧ローラ20、
22、28、30にて圧力5Kg/cm2 で加圧し、6
0±2℃に加熱された熱板24、自由回転荷重ロール2
6で、樹脂の均一化及び表面の平滑化を行なった後、冷
却板32、1対のプルローラ40、42を経て、張力を
制御しつつ巻取機44にシート状複合材、所謂プリプレ
グEを約200m巻取った。
Then, polypropylene biaxially stretched films C and D having a thickness of about 50 μm are fed from the film unwinders 18 and 19.
Of the reinforcing base material B impregnated with the resin from above and below to be closely adhered, and two pairs of pressure rollers 20 heated to 60 ± 2 ° C.,
Pressurized at 22, 28, 30 with a pressure of 5 Kg / cm 2 , 6
Hot plate 24 heated to 0 ± 2 ° C, free rotation load roll 2
After homogenizing the resin and smoothing the surface in 6, the sheet-shaped composite material, so-called prepreg E is applied to the winder 44 through the cooling plate 32 and the pair of pull rollers 40 and 42 while controlling the tension. It was wound about 200m.

【0061】加熱ヒーター温度、熱処理時間と基布温度
含浸性の結果は表2に示した。
The results of the heater temperature, heat treatment time and base fabric temperature impregnating property are shown in Table 2.

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】ここで、高価な離型紙や厚手のフィルムを
使用した場合、これらを剥離し巻取って繰り返し使用す
る例について、及びその他の例について図4〜図7を参
照して説明する。
Here, an example in which expensive release paper or a thick film is peeled off, wound and repeatedly used, and other examples will be described with reference to FIGS. 4 to 7.

【0064】図4に示すように、フィルム供給ローラ1
8、19から樹脂含浸補強基材Bの両面に供給されたカ
バーフィルムC、Dをガイドローラ34、35を介して
フィルム巻取ローラ36、37に巻取り、更に、プルロ
ーラ40、42にてフィルム供給ローラ38、39か
ら、より安価なカバーフィルムF、Gを樹脂含浸補強基
材Bの両面に被覆し、製品巻取機44に巻取られる構成
としてもよい。
As shown in FIG. 4, the film supply roller 1
The cover films C and D supplied to the both surfaces of the resin-impregnated reinforcing base material B from 8 and 19 are wound around the film winding rollers 36 and 37 via the guide rollers 34 and 35, and further, the films are pulled by the pull rollers 40 and 42. The supply rollers 38 and 39 may cover less expensive cover films F and G on both surfaces of the resin-impregnated reinforcing base material B, and the product may be wound up by the product winding machine 44.

【0065】また図4と概略同様な構成であるが、樹脂
含浸補強基材Bの一方の面に被覆したカバーフィルムC
のみをガイドロール34にて巻取ローラ36に巻取り、
その代わりにより安価なカバーフィルムFをフィルム供
給ローラ38から供給被覆し、製品巻取機44に巻取る
構成とすることもできる。
A cover film C having a structure similar to that of FIG. 4 but having one surface of a resin-impregnated reinforcing base material B coated thereon.
Only the guide roller 34 is wound around the winding roller 36,
Instead, an inexpensive cover film F may be supplied and covered from the film supply roller 38 and wound on the product winder 44.

【0066】更に図5に示すように、ダイコータ14の
リップ部及びバックアップローラ16間にマトリクス樹
脂、補強基材A及びカバーフィルムHを同時に供給し、
樹脂含浸補強基材とした後、他方の面にフィルム供給ロ
ーラ18にカバーフィルムCを供給被覆する。その後、
カバーフィルムC、Hをガイドローラ34、35を介し
てフィルム巻取ローラ36、37に巻取り、更に、プル
ローラ40、42にてフィルム供給ローラ38、39か
ら、より安価なカバーフィルムF、Gを樹脂含浸補強基
材の両面に被覆し、製品巻取機44に巻取られる構成と
してもよい。
Further, as shown in FIG. 5, the matrix resin, the reinforcing base material A and the cover film H are simultaneously supplied between the lip portion of the die coater 14 and the backup roller 16.
After forming the resin-impregnated reinforcing base material, the film supply roller 18 is coated with the cover film C on the other surface. afterwards,
The cover films C and H are wound around the film take-up rollers 36 and 37 via the guide rollers 34 and 35, and more inexpensive cover films F and G are taken from the film supply rollers 38 and 39 by the pull rollers 40 and 42. Both sides of the resin-impregnated reinforcing base material may be coated and wound on the product winder 44.

【0067】また、図5に示す構成と概略同様な構成に
おいて、フィルム供給ローラ18から供給被覆された一
方の面のカバーフィルムCのみガイドロール34にて巻
取ローラ36に巻取り、その代わりにより安価なカバー
フィルムFをフィルム供給ローラ38から供給被覆し、
製品巻取機44に巻取る構成とすることもできる。
Further, in a configuration substantially similar to that shown in FIG. 5, only the cover film C on one surface supplied and covered from the film supply roller 18 is wound around the winding roller 36 by the guide roll 34, and instead of that, An inexpensive cover film F is supplied and coated from the film supply roller 38,
The product winding machine 44 may be used for winding.

【0068】更に、図6に示すように、上記構成の目的
とは異なるが、フィルム供給ローラ18から供給被覆さ
れたカバーフィルムCを剥離せずにそのまま製品巻取機
44に巻取る構成でもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the cover film C supplied and covered from the film supply roller 18 may be taken up by the product take-up machine 44 as it is without being peeled off, though it is different from the purpose of the above-mentioned structure. .

【0069】図5、図6のように、クリールスタンド2
から供給され、張力を制御するためのテンションロー
ラ、糸道ガイド、開繊ローラ群4を通して供給ローラ6
に導かれた。シート状に揃えられた繊維(炭素繊維、ガ
ラス繊維、アラミド繊維などの有機繊維、金属繊維な
ど)を乱さずに樹脂コーティングするためには、剥離
紙、フィルム(ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエ
チレンテレフタレートなど)をシート状の繊維に沿わせ
てダイコーター14のリップ部及びバックアップローラ
16間にカバーフィルム巻出機8から供給することが有
効である。
As shown in FIGS. 5 and 6, the creel stand 2
Supply roller 6 through the tension roller for controlling the tension, the yarn path guide, and the opening roller group 4.
Was led to. In order to coat the fibers arranged in a sheet shape (carbon fibers, glass fibers, organic fibers such as aramid fibers, metal fibers, etc.) without resin disturbance, release paper, films (polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, etc.) should be used. It is effective to supply the cover film unwinder 8 between the lip portion of the die coater 14 and the backup roller 16 along the sheet-shaped fibers.

【0070】更に又、図7に示すように、上記構成の目
的と更に異なるが、フィルム供給ローラ18、19から
カバーフィルムC、Dを供給被覆すると同時に、樹脂含
浸補強基材BとカバーフィルムCとの間に、基材補給ロ
ーラ21より第2補強基材Jを供給し、ハイブリッドプ
リプレグを製造することも可能である。
Further, as shown in FIG. 7, the cover films C and D are supplied and coated from the film supply rollers 18 and 19, and at the same time, the resin-impregnated reinforcing base material B and the cover film C are formed, although the purpose of the structure is further different. It is also possible to manufacture the hybrid prepreg by supplying the second reinforcing base material J from the base material replenishing roller 21 in between.

【0071】又、図7と同じ構成において、カバーフィ
ルムDの供給被覆を省略したハイブリッドプリプレグを
製造することもできる。
It is also possible to manufacture a hybrid prepreg with the same structure as that shown in FIG. 7, omitting the supply coating of the cover film D.

【0072】[0072]

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
による複合材料の製造方法によれば、(a)1種または
2種以上の成分からなる実質的に溶剤を含まない熱硬化
型樹脂組成物を溶融してマトリクス樹脂とし、このマト
リクス樹脂を計量してコーターの塗工部から繊維からな
るシート状補強基材の片面に均一に塗工するコーティン
グ工程、(b)マトリクス樹脂をコーティングしたシー
ト状補強基材の両面又は片面にカバーフィルムを被せた
後、加圧することにより、マトリクス樹脂を均一化し且
つ表面を平滑化した後、ロール状に巻取るか又は一定の
長さに切断する工程を有することにより、生産性が良
く、製造コストを低減することができる。又、補強基材
に内在する空気のだき込みを防止し、マトリクス樹脂と
補強基材の接着性を良好とすることができる。更に、マ
トリクス樹脂の強化繊維に対する均一塗布性を良好とす
ることができる。従って、高品質、且つ安価な複合材料
を製造することができる。
As is clear from the above description, according to the method for producing a composite material according to the present invention, (a) a thermosetting resin substantially free of solvent, which comprises one or more components. A coating step in which the composition is melted to form a matrix resin, and the matrix resin is weighed and uniformly applied to one side of a sheet-like reinforcing base material made of fibers from a coating portion of a coater, and (b) a matrix resin is coated. A step of covering the both sides or one side of the sheet-like reinforcing base material with a cover film and then applying pressure to homogenize the matrix resin and smooth the surface, and then wind it into a roll or cut it into a certain length. By having, the productivity is good and the manufacturing cost can be reduced. Further, it is possible to prevent the air contained in the reinforcing base material from being trapped, and to improve the adhesiveness between the matrix resin and the reinforcing base material. Further, it is possible to improve the uniform coating property of the matrix resin on the reinforcing fibers. Therefore, a high quality and inexpensive composite material can be manufactured.

【0073】本発明による複合材料の製造装置によって
も、同様の効果を得ることができる。
Similar effects can be obtained by the composite material manufacturing apparatus according to the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による複合材料の製造方法を実施するた
めの製造装置の一実施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a manufacturing apparatus for carrying out a method for manufacturing a composite material according to the present invention.

【図2】本発明による複合材料の製造装置の実施例1を
示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a first embodiment of a composite material manufacturing apparatus according to the present invention.

【図3】本発明による複合材料の製造装置の実施例2を
示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the composite material manufacturing apparatus according to the present invention.

【図4】本発明による複合材料の製造装置の他の例を示
す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing another example of the composite material manufacturing apparatus according to the present invention.

【図5】本発明による複合材料の製造装置の更に他の例
を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing still another example of the composite material manufacturing apparatus according to the present invention.

【図6】本発明による複合材料の製造装置の他の例を示
す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing another example of the composite material manufacturing apparatus according to the present invention.

【図7】本発明による複合材料の製造装置の更に他の例
を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing still another example of the composite material manufacturing apparatus according to the present invention.

【図8】従来の複合材料の製造装置の一例を示す構成図
である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a conventional manufacturing apparatus for a composite material.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 補強基材巻出機 10 樹脂供給装置 13 温調プレート 14 ダイコーター 16 バックアップローラー 17 赤外線含浸ヒーター 18、19 カバーフィルム巻出機 20、22 コンパクションローラ 24 冷却プレート 26 自由回転荷重ロール 28、30 フィードローラ 44 製品巻取機 46 加熱ヒーター 7 Reinforcing Base Material Unwinder 10 Resin Supply Device 13 Temperature Control Plate 14 Die Coater 16 Backup Roller 17 Infrared Impregnation Heater 18, 19 Cover Film Unwinder 20, 22 Compaction Roller 24 Cooling Plate 26 Free Rotating Load Roll 28, 30 Feed Roller 44 Product winder 46 Heater

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 孝之 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡1−3−1 東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者 戸島 宏 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡1−3−1 東燃株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Takayuki Fukuda 1-3-1 Nishitsurugaoka, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Tonen Corporation Research Institute (72) Inventor Hiroshi Toshima Nishitsurugaoka, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Prefecture 1- 3-1 Inside Tonen Research Institute

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 繊維からなるシート状補強基材に熱硬化
型樹脂を塗工、含浸させた複合材料を連続的に製造する
方法において、(a)1種または2種以上の成分からな
る実質的に溶剤を含まない熱硬化型樹脂組成物を溶融し
てマトリクス樹脂とし、このマトリクス樹脂を計量して
コーターの塗工部からシート状補強基材の片面に均一に
塗工するコーティング工程、(b)マトリクス樹脂をコ
ーティングしたシート状補強基材の両面又は片面にカバ
ーフィルムを被せた後、加圧することにより、マトリク
ス樹脂を均一化し且つ表面を平滑化した後、ロール状に
巻取るか又は一定の長さに切断する工程、を有すること
を特徴とする複合材料の連続製造方法。
1. A method for continuously producing a composite material in which a thermosetting resin is applied and impregnated on a sheet-like reinforcing base material made of fibers, and (a) is substantially composed of one or more components. A coating step in which a thermosetting resin composition containing no solvent is melted to form a matrix resin, and the matrix resin is weighed and uniformly applied to one surface of the sheet-like reinforcing base material from the coating portion of the coater, ( b) Covering both sides or one side of a sheet-like reinforcing base material coated with a matrix resin with a cover film and then applying pressure to make the matrix resin uniform and smooth the surface, and then roll it into a roll or keep it constant. And a step of cutting the composite material into the lengths thereof.
【請求項2】 前記(a)工程の後、マトリクス樹脂を
コーティングした繊維からなるシート状補強基材を非接
触タイプのヒーターで加熱し、マトリクス樹脂をシート
状補強基材に含浸させる工程を有することを特徴とする
請求項1の製造方法。
2. After the step (a), there is a step of heating a sheet-like reinforcing base material made of fibers coated with a matrix resin with a non-contact type heater to impregnate the sheet-like reinforcing base material with the matrix resin. The manufacturing method according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記(a)工程のマトリクス樹脂のコー
ティングに先立ち、シート状補強基材を接触タイプまた
は非接触タイプのヒーターで予め加熱する工程を有する
ことを特徴とする請求項1又は2の製造方法。
3. The method according to claim 1, further comprising a step of preheating the sheet-like reinforcing base material with a contact type or non-contact type heater prior to the matrix resin coating in the step (a). Production method.
【請求項4】 繊維からなるシート状補強基材の巻出し
ユニットと、実質的に溶剤を含まない熱硬化型樹脂を主
成分とする組成物を含むマトリクス樹脂を溶融する樹脂
供給装置と、溶融したマトリクス樹脂に計量等の処理を
したのち、前記巻出しユニットから巻き出されたシート
状補強基材に塗工するコーターユニットと、マトリクス
樹脂を塗工したシート状補強基材の両面又は片面にカバ
ーフィルムを被覆するフィルムを送出するためのフィル
ム巻出機と、カバーフィルムを被覆した後、加圧してマ
トリクス樹脂の均一化及び表面を平滑化を行ないシート
状複合材料とするロールユニットと、シート状複合材料
を巻取るためのロールタイプの巻取りユニット又は一定
長さに横方向に切断するカッターユニットと、を有する
ことを特徴とする繊維補強シート状複合材料を連続的に
製造する装置。
4. An unwinding unit of a sheet-like reinforcing base material made of fibers, a resin supply device for melting a matrix resin containing a composition containing a thermosetting resin that is substantially free of a solvent, and a melting unit. After performing processing such as weighing on the matrix resin, a coater unit for coating the sheet-shaped reinforcing base material unwound from the unwinding unit, and on both or one side of the sheet-shaped reinforcing base material coated with the matrix resin. A film unwinder for delivering a film for covering the cover film, a roll unit for covering the cover film and then applying pressure to make the matrix resin uniform and smooth the surface into a sheet-shaped composite material, and a sheet. A roll-type winding unit for winding the composite material or a cutter unit for laterally cutting the composite material into a certain length. Equipment for continuous production of fiber-reinforced composite materials.
【請求項5】 前記コーターユニットの後に、マトリク
ス樹脂をコーティングした繊維シート状補強基材を、特
定温度に制御可能な非接触タイプのヒーターが配備され
ていることを特徴とする請求項4の装置。
5. The apparatus according to claim 4, wherein a non-contact type heater capable of controlling the fiber sheet-shaped reinforcing base material coated with a matrix resin at a specific temperature is provided after the coater unit. .
【請求項6】 前記コーターユニットの前に、マトリク
ス繊維からなるシート状補強基材を予め加熱する接触タ
イプ又は非接触タイプのヒーターユニットが配備されて
いることを特徴とする請求項4の装置。
6. The apparatus according to claim 4, wherein a heater unit of a contact type or a non-contact type for preheating a sheet-like reinforcing base material made of a matrix fiber is arranged in front of the coater unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100863568B1 (en) * 2008-01-30 2008-10-15 신한기연주식회사 In-line coating method and apparatus using thereof
JP4820813B2 (en) * 2004-03-10 2011-11-24 ゼルテクス ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー Multiaxial complex

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