JPH08196980A - Method and apparatus for making prepreg - Google Patents

Method and apparatus for making prepreg

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JPH08196980A
JPH08196980A JP1170495A JP1170495A JPH08196980A JP H08196980 A JPH08196980 A JP H08196980A JP 1170495 A JP1170495 A JP 1170495A JP 1170495 A JP1170495 A JP 1170495A JP H08196980 A JPH08196980 A JP H08196980A
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JP
Japan
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resin
roll
prepreg
fiber bundle
take
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JP1170495A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunei Sekido
俊英 関戸
Hideyo Matsumae
秀誉 松前
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a method and apparatus in which the supply of a synthetic resin liquid to a bundle of fibers is stabilized even for the change of the velocity and tension of threads of the bundle, the high permeability of the resin liquid into the bundle is kept, and the solid in the resin liquid does not precipitate to the bottom of a resin impregnation tank. CONSTITUTION: A bundle 4 of fibers received from a take-up package 1 is impregnated with a synthetic resin liquid 3 applied on the surface of a resin impregnation roll 8, and the bundle 4 impregnated with the resin liquid is received by a receiving means 6 to form a prepreg. During receiving, the relationship between the receiving velocity of the means 6 and the circumferential velocity of the roll 8 is kept to be 0.9<=V2/V1<1, where V1 (m/min), is the receiving velocity, and V2 (m/min) is the circumferential velocity.

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、複合材料用プリプレグ
の製造方法及びその装置の改良に関し、詳しくは繊維束
への合成樹脂液の含浸方法として、いわゆるウエット法
を採用するプリプレグの製造方法及びその装置の改良に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a prepreg for a composite material and an improvement in the apparatus therefor, and more specifically to a method for manufacturing a prepreg which employs a so-called wet method as a method for impregnating a fiber bundle with a synthetic resin liquid. Regarding the improvement of the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、プリプレグシートの製造工程
における炭素繊維、ガラス繊維等への合成樹脂液の含浸
方法としては、いわゆるウエット法とホットメルト法
(ドライ法)の2方法が採用されているが、後者のウエ
ット法の方が設備が比較的簡便で製造コストが安価にな
るという理由から一般的に多用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of impregnating carbon fiber, glass fiber and the like with a synthetic resin liquid in a manufacturing process of a prepreg sheet, there are employed two methods, a so-called wet method and a hot melt method (dry method). However, the latter wet method is generally widely used because the equipment is relatively simple and the manufacturing cost is low.

【0003】(1)かかる従来の代表的なウエット法の
製造装置を図示したのが図9に示した実開平4−872
15号公報記載の装置であり、巻取パッケージ1から引
き出された繊維束4は、合成樹脂槽2内にロール表面の
一部が浸漬した状態で設けられた樹脂含浸用ロール8に
よって合成樹脂3が付与される。合成樹脂液3が付与さ
れた繊維束4は、引取手段6に引き取られ、プリプレグ
シートを形成する。
(1) The conventional typical wet method manufacturing apparatus is shown in FIG.
The fiber bundle 4 pulled out from the winding package 1 is a device described in Japanese Patent No. 15 publication, and a synthetic resin 3 is formed by a resin impregnating roll 8 provided in a state in which a part of the roll surface is immersed in a synthetic resin tank 2. Is given. The fiber bundle 4 to which the synthetic resin liquid 3 is applied is taken up by the take-up means 6 to form a prepreg sheet.

【0004】(2)図10の装置もまた、かかる従来の
代表的なウエット法の装置を図示したもので、巻取パッ
ケージ1から引き出された繊維束4は、合成樹脂槽2内
に設けられた固定の押えバー7によって合成樹脂液3内
に直接浸漬される。合成樹脂液3が含浸された繊維束4
は、その上部に配列された複数本のスクィーズピン5に
よってしごかれ、余分な樹脂液が掻き取られると共に、
スクィーズピン軸方向に拡幅されてテープ状となる。テ
ープ状になった合成樹脂液付き繊維束4は、引取手段6
に引き取られ、プリプレグシートを製造するようになっ
ている。
(2) The apparatus shown in FIG. 10 also shows such a conventional wet method apparatus, in which the fiber bundle 4 pulled out from the winding package 1 is provided in the synthetic resin tank 2. It is directly immersed in the synthetic resin liquid 3 by the fixed holding bar 7. Fiber bundle 4 impregnated with synthetic resin liquid 3
Is squeezed by a plurality of squeeze pins 5 arranged on the upper part of the resin to scrape off excess resin liquid,
The squeeze pin is widened in the axial direction to form a tape. The tape-shaped fiber bundle 4 with synthetic resin liquid is used as the take-up means 6
To manufacture prepreg sheets.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術(1)は、繊維束4と樹脂含浸用ロール8表面の
間の摩擦によって繊維束が走行することで樹脂含浸用ロ
ールが駆動されるため、引取手段6の始動し始め(引き
始め)や始動し終わり(引き終わり)時には、樹脂含浸
用ロールの慣性により樹脂含浸用ロール8は繊維束に正
確に追従して回転しなかった。このため、樹脂含浸用ロ
ール8から繊維束への樹脂付与量が安定しないという欠
点があった。また、例えば樹脂含浸用ロールをモータ等
で駆動して、樹脂含浸用ロールが繊維束に正確に追従し
て回転するような手段を取った場合には、合成樹脂液3
は、繊維束が樹脂含浸用ロールに接している面にのみ付
与され、繊維束の単糸間にまでは浸透しなかった。この
結果、形成されたプリプレグシートには合成樹脂液が十
分に含浸されていない部分が発生し、プリプレグシート
の品位を悪質なものにしていた。
However, in the above prior art (1), the resin impregnating roll is driven by the running of the fiber bundle due to the friction between the fiber bundle 4 and the surface of the resin impregnating roll 8. At the time of starting the pulling means 6 (start of pulling) and ending the start (end of pulling), the resin impregnating roll 8 did not accurately follow the fiber bundle due to the inertia of the resin impregnating roll. Therefore, there is a drawback that the amount of resin applied from the resin impregnating roll 8 to the fiber bundle is not stable. Also, for example, when a means for driving the resin impregnating roll by a motor or the like so that the resin impregnating roll accurately follows the fiber bundle and rotates, the synthetic resin liquid 3
Was applied only to the surface where the fiber bundle was in contact with the resin impregnating roll, and did not penetrate into the single yarn of the fiber bundle. As a result, a part of the formed prepreg sheet that was not sufficiently impregnated with the synthetic resin liquid was generated, and the quality of the prepreg sheet was bad.

【0006】一方、上記従来技術(2)は、繊維束4が
樹脂含浸槽2内を直接通過し、含浸槽内の合成樹脂液が
浸漬の状態で繊維束に供給され、その後スクィーズピン
5によって余分な樹脂を掻き取ることでその樹脂供給量
を制御しているので、引取手段6の始動し始め(引き始
め)や始動し終わり(引き終わり)時には、繊維束の速
度(引取手段の引取速度)が0から常用運転速度へと、
もしくは常用運転速度から0へと変化し、それに伴って
スクィーズピン間での糸張力が変化すると、スクィーズ
ピン5によって掻き取られる樹脂液量が変化するため、
繊維束4への樹脂付着量が安定しないという欠点があっ
た。
On the other hand, in the above-mentioned prior art (2), the fiber bundle 4 directly passes through the resin impregnation tank 2, the synthetic resin liquid in the impregnation tank is supplied to the fiber bundle in a dipped state, and then the squeeze pin 5 is used. Since the resin supply amount is controlled by scraping off the excess resin, the speed of the fiber bundle (the take-up speed of the take-off means) at the start of the take-up means 6 (start of pulling) and at the end of the start (end of pulling) ) From 0 to normal operating speed,
Or, when the normal operating speed changes to 0 and the yarn tension between the squeeze pins changes accordingly, the amount of resin liquid scraped by the squeeze pins 5 changes,
There is a drawback that the amount of resin adhered to the fiber bundle 4 is not stable.

【0007】また、合成樹脂液3の成分として例えば、
樹脂液内にゴム成分などの固形分が含まれている場合に
は、その固形分は溶剤に溶解しないため、長時間の使用
により固形分が樹脂含浸槽2底部に沈殿してしまい、そ
の結果付着する樹脂液の成分が徐々に変化し、樹脂付着
量が徐々に減少するという問題もあった。
Further, as a component of the synthetic resin liquid 3, for example,
When the resin liquid contains solids such as rubber components, the solids do not dissolve in the solvent, so that the solids will settle at the bottom of the resin impregnation tank 2 due to long-term use. There is also a problem that the components of the resin liquid that adheres gradually change and the amount of resin adhered gradually decreases.

【0008】本発明は、かかる従来技術の欠点を解消
し、糸速度や糸張力が変化しても樹脂供給量が安定し、
また繊維束を構成する単糸間にまで樹脂が十分に含浸
し、さらには長時間使用しても樹脂中の固形分が樹脂含
浸槽底部に沈殿しないプリプレグの製造方法およびその
装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the prior art and stabilizes the resin supply amount even if the yarn speed or yarn tension changes.
Further, the present invention provides a method and an apparatus for producing a prepreg in which the resin is sufficiently impregnated even between the single yarns constituting the fiber bundle, and further, the solid content in the resin does not settle at the bottom of the resin impregnation tank even when used for a long time. With the goal.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明のプリプレグの製造方法は、繊維束に合成樹
脂を樹脂含浸用ロールで付与させた後、該繊維束を引取
手段で引き取ってプリプレグシートを製造するプリプレ
グの製造方法であって、前記引取手段の引取速度V1
(m/分)と前記樹脂含浸用ロールの周速度V2(m/
分)との間に0.9≦V2/V1<1の速度関係を持た
せて前記繊維束を引取手段で引き取り、プリプレグシー
トを製造することを特徴とする。この場合、前記引取手
段の引取速度と、前記樹脂含浸用ロールの周速度との間
の速度関係は、引取手段の引取速度をV1(m/分)、
前記樹脂含浸用ロールの周速度をV2(m/分)とした
場合、0.9≦V2/V1<1の関係に設定するのが好
ましい。
In order to achieve the above object, the method for producing a prepreg of the present invention is such that a synthetic resin is applied to a fiber bundle by a resin impregnating roll, and then the fiber bundle is taken up by a take-up means. A prepreg manufacturing method for manufacturing a prepreg sheet, comprising: a take-up speed V1 of the take-up means.
(M / min) and the peripheral speed of the resin impregnating roll V2 (m / min)
Min.) With a velocity relationship of 0.9 ≦ V2 / V1 <1 to draw the fiber bundle by a take-up means to produce a prepreg sheet. In this case, the speed relationship between the take-up speed of the take-up means and the peripheral speed of the resin impregnating roll is as follows: the take-up speed of the take-up means is V1 (m / min),
When the peripheral speed of the resin impregnating roll is V2 (m / min), it is preferable to set the relationship of 0.9 ≦ V2 / V1 <1.

【0010】また、上記課題を達成するための本発明の
プリプレグの製造装置は、合成樹脂液を受け入れる樹脂
含浸槽と、該樹脂含浸槽の内部にロール表面の一部が浸
漬した状態で回転自在に設けられた樹脂含浸用ロール
と、前記合成樹脂液を含浸させた繊維束を引き取る引取
手段とからなるプリプレグの製造装置であって、前記樹
脂含浸用ロールと前記引取装置との間に、前記樹脂含浸
用ロールの周速度(V1)と前記引取装置の引取速度
(V2)とを0.9≦V2/V1<1の速度関係に維持
する速度調整手段を設けたことを特徴とする。この場
合、前記樹脂含浸槽の内部に前記樹脂含浸用ロールによ
って駆動される撹拌機を設けるのが好ましい。また、前
記樹脂含浸用ロールの外周面に近接し、前記ロール表面
方向に進退自在である樹脂膜厚調整板を設けるのがより
好ましい。
The prepreg manufacturing apparatus of the present invention for achieving the above object is a resin impregnation tank for receiving a synthetic resin liquid, and is rotatable in a state where a part of the roll surface is immersed in the resin impregnation tank. A roll for resin impregnation provided in, and a manufacturing device of a prepreg consisting of a take-up unit for taking up the fiber bundle impregnated with the synthetic resin liquid, between the roll for impregnating the resin and the take-up device, A speed adjusting means is provided for maintaining the peripheral speed (V1) of the resin impregnating roll and the take-up speed (V2) of the take-up device in a speed relationship of 0.9 ≦ V2 / V1 <1. In this case, it is preferable to provide a stirrer driven by the resin impregnating roll inside the resin impregnating tank. Further, it is more preferable to provide a resin film thickness adjusting plate which is close to the outer peripheral surface of the resin impregnating roll and is movable back and forth in the roll surface direction.

【0011】[0011]

【実施態様例】以下、本発明のプリプレグ製造装置の一
実施態様例を図面に基づいて具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the prepreg manufacturing apparatus of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0012】図1および図2は、本発明に係るプリプレ
グ製造装置の概略側面図、図3は、図1および図2中の
樹脂含浸用ロールの拡大斜視図、図4は、図1および図
2中の樹脂膜厚調整板の拡大縦断面図である。
1 and 2 are schematic side views of a prepreg manufacturing apparatus according to the present invention, FIG. 3 is an enlarged perspective view of a resin impregnating roll in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 is FIG. 1 and FIG. It is an expanded longitudinal cross-sectional view of the resin film thickness adjusting plate in 2.

【0013】図1において、1は、例えば、炭素繊維、
ガラス繊維などの繊維束4が巻き取られている巻取パッ
ケージ、2は、例えば、溶媒で溶解されたエポキシ合成
樹脂、フェノール合成樹脂などの合成樹脂液3を受け入
れる樹脂含浸槽、8は、樹脂含浸槽2から樹脂液3をロ
ール表面に付着させて汲み上げ、繊維束4に塗布させて
繊維束内部に含浸させるための樹脂含浸用ロールであ
る。樹脂含浸用ロール8は、その外周面の一部が樹脂液
に浸る位置関係に駆動軸8aが図示しない軸受で支持さ
れている。本実施態様例では、この樹脂含浸用ロール8
の駆動軸8aは、後述する巻取ドラム6に設けた図示し
ないモータから駆動されるようになっている。
In FIG. 1, 1 is, for example, carbon fiber,
A winding package 2 in which a fiber bundle 4 such as glass fiber is wound, 2 is a resin impregnation tank for receiving a synthetic resin liquid 3 such as an epoxy synthetic resin or phenol synthetic resin dissolved in a solvent, and 8 is a resin A resin impregnating roll for adhering the resin liquid 3 to the roll surface from the impregnation tank 2 and pumping it up, applying it to the fiber bundle 4 and impregnating it inside the fiber bundle. The drive shaft 8a of the resin impregnating roll 8 is supported by a bearing (not shown) in such a positional relationship that a part of the outer peripheral surface thereof is immersed in the resin liquid. In this embodiment, the resin impregnating roll 8 is used.
The drive shaft 8a is driven by a motor (not shown) provided on the winding drum 6 described later.

【0014】11は、合成樹脂液3を撹拌する撹拌機で
あり、図3に示すように、樹脂含浸用ロール8の両端に
設けられたギヤ8bと撹拌機11に設けられたギヤ11
aとが噛み合って強制駆動されるようになっている。図
3の態様のものは、一例であって、駆動源としては樹脂
含浸用ロール8から駆動されるのでなく、独立モータに
より回転するものであってもよい。
Reference numeral 11 denotes an agitator for agitating the synthetic resin liquid 3, and as shown in FIG. 3, a gear 8b provided on both ends of the resin impregnating roll 8 and a gear 11 provided on the agitator 11.
and a are engaged with each other and are forcedly driven. The embodiment shown in FIG. 3 is an example, and the drive source may not be driven by the resin impregnating roll 8 but may be rotated by an independent motor.

【0015】図1に戻り、樹脂含浸用ロール8の両側に
は、繊維束4を樹脂含浸用ロール8表面に所定長だけ巻
き付けさせるための押さえピン9が設けられている。な
お、10は、樹脂含浸用ロール表面に付着した樹脂液を
所定の厚みに掻き取るための樹脂膜厚調整板であり、図
4に示すように、その先端が鋭利なナイフ状に形成さ
れ、押しボルト10aによってロール軸方向に進退でき
るようになっている。
Returning to FIG. 1, pressing pins 9 for winding the fiber bundle 4 on the surface of the resin impregnating roll 8 for a predetermined length are provided on both sides of the resin impregnating roll 8. In addition, 10 is a resin film thickness adjusting plate for scraping the resin liquid adhering to the surface of the resin impregnating roll to a predetermined thickness, and as shown in FIG. 4, its tip is formed into a sharp knife shape, The push bolt 10a can be moved back and forth in the roll axial direction.

【0016】6は、上記テープ状に成形された繊維束4
をドラム表面に巻き取ってシート状のプリプレグを形成
するための引取手段である巻取ドラムで、図示省略の例
えば誘導モータや同期モータなどのモータとトラバース
装置とを備え、ドラム軸方向にトラバースしつつ図の矢
印方向に回転できるようになっている。なお、トラバー
ス装置は、巻取ドラムとは独立に設けてもよく、このよ
うな態様も本発明に含まれる。
6 is a fiber bundle 4 formed into the above tape shape.
A take-up drum that is a take-up unit for taking up a sheet-shaped prepreg by winding the sheet on a drum surface, and includes a motor such as an induction motor or a synchronous motor (not shown) and a traverse device, and traverses in the drum axial direction. While being able to rotate in the direction of the arrow in the figure. The traverse device may be provided independently of the winding drum, and such an aspect is also included in the present invention.

【0017】12は、速度調整手段であり、巻取ドラム
6表面の周速度と樹脂含浸用ロール8表面の周速度とを
所定の速度比になるように調整するものである。両速度
間の好ましい速度比としては、巻取ドラム6の周速度を
V1、樹脂含浸用ロール8の周速度をV2とした場合、
0.9≦V2/V1<1の関係、すなわち樹脂含浸用ロ
ールの周速度を巻取ドラムの周速度の−10%以内に制
御することである。このような速度調整手段としては、
本実施例のように樹脂含浸用ロール8と巻取ドラム6と
をギヤ変速機、上記速度比に設定した歯数の一対のチェ
ンホイル、タイミングベルトなどの機械的手段で接続す
ればよく、樹脂含浸用ロール8と巻取ドラム6とにそれ
ぞれ独立した誘導モータ、同期モータなどを設ける場合
には、これら両モータをインバータ、周波数設定器など
で電気的に接続してもよい。
Reference numeral 12 is a speed adjusting means for adjusting the peripheral speed on the surface of the winding drum 6 and the peripheral speed on the surface of the resin impregnating roll 8 so as to have a predetermined speed ratio. As a preferable speed ratio between both speeds, when the peripheral speed of the winding drum 6 is V1 and the peripheral speed of the resin impregnating roll 8 is V2,
The relationship is 0.9 ≦ V2 / V1 <1, that is, the peripheral speed of the resin impregnating roll is controlled within −10% of the peripheral speed of the winding drum. As such a speed adjusting means,
As in the present embodiment, the resin impregnating roll 8 and the winding drum 6 may be connected by a mechanical means such as a gear transmission, a pair of chain wheels having the number of teeth set to the above speed ratio, and a timing belt. When the impregnating roll 8 and the winding drum 6 are provided with independent induction motors, synchronous motors, etc., these two motors may be electrically connected by an inverter, a frequency setter, or the like.

【0018】上述した装置を用いて、本発明のプリプレ
グの製造方法は、次のようにして実施される。
The prepreg manufacturing method of the present invention is carried out as follows using the apparatus described above.

【0019】巻取ドラム6の図示しないモータを駆動さ
せると、巻取ドラムが回転しつつトラバースが開始さ
れ、同時に樹脂含浸用ロール8も回転し、巻取パッケー
ジ1から繊維束4を引き出す。一方、樹脂含浸用ロール
の回転によりその表面に付着して掻き上げられた合成樹
脂液3は、図4に示す樹脂膜厚調整板10によって所定
厚みに掻き取られて樹脂供給量が調整される。合成樹脂
液3が樹脂含浸用ロールの頂部手前に達すると、繊維束
4と接触して繊維束に樹脂液が付与される。そして樹脂
含浸用ロールは糸速度の0.9〜1倍の周速度で回転し
ているため、樹脂含浸用ロール表面と繊維束の間に摩擦
が発生し、繊維束は幅方向に拡幅されてテープ状の繊維
束となる。すなわち繊維束は開繊され、単糸間にまで樹
脂液が十分浸透し、繊維束には樹脂液が十分に含浸され
る。その後このテープ状の繊維束4は、トラバースしつ
つ回転する巻取ドラム6によってシート状に巻き取ら
れ、プリプレグを形成する。この場合、樹脂含浸用ロー
ル8と巻取ドラム6とは、図5に示すように巻き初めか
ら巻き終りまで所定の速度比を維持して連動回転してい
るので、巻取ドラム6の巻き始めや巻き終わり時に、巻
取ドラムの加減速により繊維束4の糸速度が変化し、そ
れに伴って糸張力が変化した場合においても樹脂含浸槽
2での繊維束4への樹脂付着量が一定となる。
When a motor (not shown) of the winding drum 6 is driven, traverse is started while the winding drum rotates, and at the same time, the resin impregnating roll 8 also rotates to pull out the fiber bundle 4 from the winding package 1. On the other hand, the synthetic resin liquid 3 adhering to the surface of the resin impregnating roll by rotation and being scraped up is scraped to a predetermined thickness by the resin film thickness adjusting plate 10 shown in FIG. 4, and the resin supply amount is adjusted. . When the synthetic resin liquid 3 reaches the front side of the top of the resin impregnating roll, the synthetic resin liquid 3 comes into contact with the fiber bundle 4 and the resin liquid is applied to the fiber bundle. Since the resin impregnating roll rotates at a peripheral speed of 0.9 to 1 times the yarn speed, friction occurs between the resin impregnating roll surface and the fiber bundle, and the fiber bundle is widened in the width direction to form a tape shape. It becomes a fiber bundle. That is, the fiber bundle is opened, the resin liquid sufficiently penetrates into the single yarns, and the fiber bundle is sufficiently impregnated with the resin liquid. Thereafter, the tape-shaped fiber bundle 4 is wound into a sheet by the winding drum 6 that rotates while traversing to form a prepreg. In this case, since the resin impregnating roll 8 and the winding drum 6 rotate in conjunction with each other while maintaining a predetermined speed ratio from the beginning of winding to the end of winding, as shown in FIG. At the end of winding, when the yarn speed of the fiber bundle 4 changes due to the acceleration and deceleration of the winding drum, and the yarn tension changes accordingly, the amount of resin adhered to the fiber bundle 4 in the resin impregnation tank 2 remains constant. Become.

【0020】ここで、樹脂含浸用ロール8の周速度が糸
速度よりも速く設定する事は、樹脂含浸用ロールと巻取
ドラムの間で繊維束4にたるみが生じるため好ましくな
い。また、糸速度と樹脂含浸用ロールの周速度の速度差
が大きい場合には、樹脂含浸用ロール表面と繊維束の間
の摩擦もまた大きくなることから、次の表1に示すよう
に毛羽の発生量が増える。
Here, it is not preferable to set the peripheral speed of the resin impregnating roll 8 higher than the yarn speed because the fiber bundle 4 will sag between the resin impregnating roll and the winding drum. Further, when the speed difference between the yarn speed and the peripheral speed of the resin impregnating roll is large, the friction between the resin impregnating roll surface and the fiber bundle also becomes large, so that the amount of fluff generated as shown in Table 1 below. Will increase.

【0021】[0021]

【表1】 したがって、上記理由および表1から、樹脂含浸用ロー
ル8の周速度は、上述した通り糸速度の0.9〜1倍の
範囲内に制御することが好ましい。
[Table 1] Therefore, for the above reason and Table 1, the peripheral speed of the resin impregnating roll 8 is preferably controlled within the range of 0.9 to 1 times the yarn speed as described above.

【0022】また、樹脂含浸槽2内には撹拌機11が設
置されているため、糸速度が10m/分以下の低速の樹
脂固形分が沈殿し易い糸速度の場合においても、樹脂固
形分が沈殿することなく、長時間に渡って樹脂付着量の
安定したプリプレグを得ることができる。なお、この撹
拌機11は、樹脂含浸用ロール8によって駆動されるの
で、ポンプ等を使用した従来の攪拌装置に比べ専用の動
力を必要としない。したがって経済的でもある。
Further, since the stirrer 11 is installed in the resin impregnation tank 2, the resin solid content is high even at a low yarn speed of 10 m / min or less where the resin solid content is likely to settle. It is possible to obtain a prepreg with a stable resin adhesion amount for a long time without precipitation. Since the stirrer 11 is driven by the resin impregnating roll 8, it does not require a dedicated power as compared with a conventional stirrer using a pump or the like. It is therefore economical.

【0023】なお、本実施例では引取手段に上述のよう
な巻取ドラム6をトラバースさせる方式を用いたが、そ
れ以外にも、図2のようなカレンダロール方式を用いて
もよい。その場合には複数本の繊維束1a、1b、1c
を同時に引き取っても、トラバース装置を用いずともプ
リプレグシートを製造する事ができる。
In this embodiment, the take-up means traverses the take-up drum 6 as described above, but a calendar roll system as shown in FIG. 2 may be used instead. In that case, a plurality of fiber bundles 1a, 1b, 1c
It is possible to manufacture a prepreg sheet without using a traverse device even if the prepreg sheets are simultaneously taken.

【0024】[0024]

【作用】本発明のプリプレグの製造方法及び装置は、引
取手段の引取速度と樹脂含浸用ロールの周速度との間に
速度差を持たせて所定の関係で繊維束を引取手段で引き
取る。よって、従来技術のように繊維束が樹脂含浸用ロ
ールに接している面にのみ樹脂液が付着する事がなく、
また、引取手段の引き始めや引き終わり時に、樹脂含浸
用ロールの周速度と糸速度の相対速度が変化する事がな
い。したがって、繊維束への樹脂未含浸部分や樹脂付着
量のバラツキがない品質の安定したプリプレグシートを
製造することができる。
In the method and apparatus for producing a prepreg of the present invention, a fiber bundle is drawn by the drawing means in a predetermined relationship by providing a speed difference between the drawing speed of the drawing means and the peripheral speed of the resin impregnating roll. Therefore, unlike the prior art, the resin liquid does not adhere only to the surface where the fiber bundle is in contact with the resin impregnating roll,
Further, the relative speed between the peripheral speed of the resin impregnating roll and the yarn speed does not change at the beginning or the end of the pulling of the take-up means. Therefore, it is possible to manufacture a prepreg sheet of stable quality, which does not have a resin unimpregnated portion in the fiber bundle or a variation in the amount of resin attached.

【0025】[0025]

【実施例及び比較例】実施例1〜3 図1において、樹脂含浸用ロール8の外径を300m
m、巻取ドラム6の外径を600mmとした。また、樹
脂膜厚調整板10と樹脂含浸用ロール8との間隙は0.
4mmに設定した。そして、樹脂含浸用ロール8と巻取
ドラム6の駆動手段として、夫々独立のスピードコント
ローラ付モータを用い、それぞれのモータの回転数をイ
ンバータを使って制御した。そして、樹脂含浸用ロール
8の回転数を90rpmすなわち樹脂含浸用ロールの周
速度V2を85m/分、巻取ドラム6の回転数を50r
pm、すなわち糸速度V1を94m/分に設定し、図1
のプリプレグ製造装置によって、図6に示したような寸
法のプリプレグシート13を製造した。そして、このプ
リプレグシートを図7に示したように、24ピースに裁
断して個々のピース重量を実測し、そのバラツキσ/m
[%](ただし、σは個々のピース重量の標準偏差、m
は個々のピース重量の平均値である。)を計算した。
Examples and Comparative Examples Examples 1 to 3 In FIG. 1, the resin impregnating roll 8 has an outer diameter of 300 m.
The outer diameter of the winding drum 6 was 600 mm. Further, the gap between the resin film thickness adjusting plate 10 and the resin impregnating roll 8 is 0.
It was set to 4 mm. Then, independent motors with speed controllers were used as driving means for the resin impregnating roll 8 and the winding drum 6, and the rotation speed of each motor was controlled using an inverter. The rotation speed of the resin impregnating roll 8 is 90 rpm, that is, the peripheral speed V2 of the resin impregnating roll is 85 m / min, and the rotation speed of the winding drum 6 is 50 r.
pm, that is, the yarn speed V1 is set to 94 m / min.
The prepreg sheet 13 having the dimensions shown in FIG. 6 was manufactured by the prepreg manufacturing apparatus. Then, as shown in FIG. 7, this prepreg sheet was cut into 24 pieces, and the weight of each piece was measured, and the variation σ / m
[%] (Where σ is the standard deviation of individual piece weights, m
Is the average value of the individual piece weights. ) Was calculated.

【0026】比較例1〜3 これに対し、図10の従来装置を用い、巻取ドラム6の
周速度V1、すなわち糸速度を94m/分とし、その他
の条件は実施例1〜3と全く同一条件でプリプレグシー
ト13を製造し、同様に24ピースの重量バラツキを実
測した。
Comparative Examples 1 to 3 On the other hand, using the conventional apparatus of FIG. 10, the peripheral speed V1 of the winding drum 6, that is, the yarn speed is set to 94 m / min, and other conditions are exactly the same as those of Examples 1 to 3. The prepreg sheet 13 was manufactured under the conditions, and the weight variation of 24 pieces was measured in the same manner.

【0027】このような実施例1〜3、比較例1〜3の
バラツキの実測結果及びバラツキの平均値を示したのが
次の表2である。
Table 2 below shows the actual measurement results of variations and the average values of the variations in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3.

【0028】[0028]

【表2】 この表2によれば、本発明の方法及び装置によって製造
されたプリプレグシートは、ピースの重量バラツキの範
囲が0.61〜0.78%であるに対し、従来法の場合
は、1.01〜1.30%であるから、従来法に比べて
約40%も改善されたことになる。
[Table 2] According to this Table 2, the prepreg sheet produced by the method and apparatus of the present invention has a piece weight variation range of 0.61 to 0.78%, while the conventional method produces 1.01. Since it is about 1.30%, it means that it is improved by about 40% as compared with the conventional method.

【0029】実施例4、比較例4 図1の本発明の装置において、実施例1〜3と全く同一
条件でプリプレグシートを製造し、その際に巻取パッケ
ージから巻出された直後の繊維束の幅と、樹脂含浸用ロ
ールの表面上にある時の繊維束の幅を測定した結果が表
3中の実施例4である。
Example 4, Comparative Example 4 In the apparatus of the present invention shown in FIG. 1, prepreg sheets were produced under the same conditions as in Examples 1 to 3, and at that time, the fiber bundle immediately after being unwound from the winding package. And the width of the fiber bundle on the surface of the resin impregnating roll are measured in Example 4 in Table 3.

【0030】これに対し、繊維束の糸速度と樹脂含浸用
ロールの周速度に速度差のない図9の従来法でプリプレ
グシートを製造した場合に巻取パッケージから巻出され
た直後の繊維束の幅と、樹脂含浸用ロールの表面上にあ
る時の繊維束の幅を測定した結果が表3中の比較例4で
ある。
On the other hand, when the prepreg sheet is manufactured by the conventional method of FIG. 9 in which there is no speed difference between the yarn speed of the fiber bundle and the peripheral speed of the resin impregnating roll, the fiber bundle immediately after being unwound from the winding package. And the width of the fiber bundle when it is on the surface of the resin impregnating roll is Comparative Example 4 in Table 3.

【0031】表3によれば、繊維束の糸速度と樹脂含浸
用ロールの周速度に速度差をつけないで比較した繊維束
は、樹脂含浸用ロール表面で繊維束が擦過されないた
め、その幅が変化しないことを示しているが、繊維束の
糸速度と樹脂含浸用ロールの周速度に速度差をつけて運
転した本発明方法による繊維束は、樹脂含浸用ロール表
面で拡幅、開繊していることが分る。
According to Table 3, the fiber bundles compared without making a speed difference between the yarn speed of the fiber bundles and the peripheral speed of the resin impregnating roll have a width which is not rubbed on the resin impregnating roll surface. Shows that the fiber bundle according to the method of the present invention operated by applying a speed difference between the yarn speed of the fiber bundle and the peripheral speed of the resin-impregnated roll is widened and opened on the resin-impregnated roll surface. I know that

【0032】[0032]

【表3】 実施例5、比較例5 図1の本発明の装置において、撹拌機11の外径を80
mmとし、6枚羽根の羽根車とした。この装置により上
記実施例1〜3と同様条件でプリプレグシート13を製
造し、10分毎に重量変化を実測してプロットしたのが
図8中の実施例5である。
[Table 3] Example 5, Comparative Example 5 In the apparatus of the present invention in FIG. 1, the agitator 11 has an outer diameter of 80.
mm and a 6-blade impeller. Using this apparatus, the prepreg sheet 13 was manufactured under the same conditions as in Examples 1 to 3, and the change in weight was measured every 10 minutes and plotted in Example 5 in FIG.

【0033】これに対し、撹拌機11を設置しない図9
の従来法で製造したプリプレグシートの重量変化をプロ
ットしたのが図8中の比較例5である。
On the other hand, the agitator 11 is not installed in FIG.
The weight change of the prepreg sheet manufactured by the conventional method is plotted in Comparative Example 5 in FIG.

【0034】図8によれば、撹拌機11を設置しないで
比較したプリプレグシートは、樹脂固形分が徐々に沈殿
するため、その重量が減少することを示しているが、撹
拌機11を設置して製造した本発明方法によるプリプレ
グシートは、その重量に経時変化がなく品質的に優れた
ものであることが分る。
According to FIG. 8, the weight of the prepreg sheet compared without the stirrer 11 is decreased because the resin solid content is gradually precipitated, but the stirrer 11 is installed. It can be seen that the prepreg sheet produced by the method of the present invention produced by the above method is excellent in quality without any change in its weight over time.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば次のような効果を奏する
ことができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0036】(1)請求項1〜2の発明によれば、従来
のような浸漬方式によるプリプレグの樹脂付着量の不安
定性が解消できるので、繊維束の引取手段への引き始め
から引き終わりまでの全範囲に渡って、樹脂付着量のバ
ラツキのない安定したプリプレグシートが得られる。ま
た、樹脂含浸用ロールの表面と繊維束との間に発生する
摩擦により繊維束が拡幅、開繊し、単糸間にまで樹脂液
が浸透するので、樹脂含浸性のよい高品質のプリプレグ
シートが得られる。
(1) According to the first and second aspects of the present invention, the instability of the amount of resin adhered to the prepreg by the conventional dipping method can be eliminated, so that from the beginning to the end of pulling the fiber bundle to the pulling means. A stable prepreg sheet having no variation in the amount of resin adhered can be obtained over the entire range of. Further, since the fiber bundle is widened and opened by the friction generated between the surface of the resin impregnating roll and the fiber bundle, and the resin liquid penetrates into the single yarns, a high-quality prepreg sheet with good resin impregnation property is obtained. Is obtained.

【0037】(2)請求項3の発明によれば、樹脂槽内
の合成樹脂液が撹拌機によって撹拌されるため、樹脂固
形分が沈殿することない。したがって、長時間に渡って
運転しても繊維束への樹脂付着量が一定であり、優れた
品質のプリプレグシートが得られる。
(2) According to the invention of claim 3, since the synthetic resin liquid in the resin tank is agitated by the agitator, the resin solid content does not precipitate. Therefore, the amount of resin adhering to the fiber bundle is constant even when operating for a long time, and a prepreg sheet of excellent quality can be obtained.

【0038】(3)請求項4の発明によれば、樹脂含浸
用ロール表面方向に進退自在である樹脂膜厚調整板を設
けたので、さらに繊維束への樹脂供給量のバラツキが安
定し、優れた品質のプリプレグシートが製造できる。
(3) According to the invention of claim 4, since the resin film thickness adjusting plate is provided which can advance and retreat in the surface direction of the resin impregnating roll, the variation in the resin supply amount to the fiber bundle is further stabilized, A prepreg sheet of excellent quality can be manufactured.

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

【図1】本発明に係るプリプレグ製造装置の概略側面図
である。
FIG. 1 is a schematic side view of a prepreg manufacturing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係るプリプレグ製造装置の概略側面図
である。
FIG. 2 is a schematic side view of a prepreg manufacturing apparatus according to the present invention.

【図3】図1中の樹脂含浸用ロール及び撹拌機の拡大斜
視図である。
FIG. 3 is an enlarged perspective view of a resin impregnating roll and a stirrer in FIG.

【図4】図1中の樹脂膜厚調整板の拡大縦断面図であ
る。
4 is an enlarged vertical sectional view of a resin film thickness adjusting plate in FIG.

【図5】図1中の巻取ドラム及び樹脂含浸用ロールの巻
取中における周速度変化を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a change in peripheral speed during winding of the winding drum and the resin impregnating roll in FIG.

【図6】本発明の製造方法及び装置によって得られたプ
リプレグシートの斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a prepreg sheet obtained by the manufacturing method and apparatus of the present invention.

【図7】プリプレグピースの裁断寸法を示した斜視図で
ある。
FIG. 7 is a perspective view showing a cutting dimension of a prepreg piece.

【図8】プレプレグシート重量の経時変化を説明した図
である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a change over time in the weight of a prepreg sheet.

【図9】従来装置の概略縦断面図である。FIG. 9 is a schematic vertical sectional view of a conventional device.

【図10】従来装置の概略縦断面図である。FIG. 10 is a schematic vertical sectional view of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:巻取パッケージ 2:樹脂含浸槽 3:合成樹脂液 4:繊維束 5:スクィーズピン 6:引取手段 7:押さえバー 8:樹脂含浸用ロール 9:押さえピン 10:樹脂膜厚調整板 11:撹拌機 12:速度調整手段 13:プリプレグシート 1: winding package 2: resin impregnation tank 3: synthetic resin liquid 4: fiber bundle 5: squeeze pin 6: take-up means 7: pressing bar 8: resin impregnating roll 9: pressing pin 10: resin film thickness adjusting plate 11: Stirrer 12: Speed adjusting means 13: Prepreg sheet

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】繊維束に合成樹脂を樹脂含浸用ロールで付
与させた後、該繊維束を引取手段で引き取ってプリプレ
グシートを製造するプリプレグの製造方法であって、前
記引取手段の引取速度V1(m/分)と前記樹脂含浸用
ロールの周速度V2(m/分)との間に0.9≦V2/
V1<1の速度関係を持たせて前記繊維束を引取手段で
引き取り、プリプレグシートを製造することを特徴とす
るプリプレグの製造方法。
1. A method of manufacturing a prepreg, which comprises applying a synthetic resin to a fiber bundle with a resin impregnating roll, and then taking the fiber bundle by a take-up means to produce a prepreg sheet, wherein a take-up speed V1 of the take-up means is used. (M / min) and the peripheral speed V2 (m / min) of the resin impregnating roll, 0.9 ≦ V2 /
A method for producing a prepreg, which comprises producing the prepreg sheet by pulling the fiber bundle with a take-up means while having a velocity relationship of V1 <1.
【請求項2】合成樹脂液を受け入れる樹脂含浸槽と、該
樹脂含浸槽の内部にロール表面の一部が浸漬した状態で
回転自在に設けられた樹脂含浸用ロールと、前記合成樹
脂液を含浸させた繊維束を引き取る引取手段とからなる
プリプレグの製造装置であって、前記樹脂含浸用ロール
と前記引取装置との間に、前記樹脂含浸用ロールの周速
度(V1)と前記引取装置の引取速度(V2)とを0.
9≦V2/V1<1の速度関係に維持する速度調整手段
を設けたことを特徴とするプリプレグの製造装置。
2. A resin impregnating tank for receiving a synthetic resin liquid, a resin impregnating roll rotatably provided with a part of the roll surface immersed in the resin impregnating tank, and the synthetic resin liquid impregnated. A device for manufacturing a prepreg, comprising: a take-up device for taking out the fiber bundles, wherein a peripheral speed (V1) of the resin-impregnating roll and the take-up device are provided between the resin-impregnating roll and the take-up device. The velocity (V2) is 0.
An apparatus for manufacturing a prepreg, comprising speed adjusting means for maintaining a speed relationship of 9 ≦ V2 / V1 <1.
【請求項3】前記樹脂含浸槽の内部に前記樹脂含浸用ロ
ールによって駆動される撹拌機を設けたことを特徴とす
る請求項2のプリプレグの製造装置。
3. The prepreg manufacturing apparatus according to claim 2, wherein an agitator driven by the resin impregnating roll is provided inside the resin impregnating tank.
【請求項4】前記樹脂含浸用ロールの外周面に近接して
配置され、前記ロール表面方向に進退自在である樹脂膜
厚調整板を設けたことを特徴とする請求項3のプリプレ
グの製造装置。
4. A prepreg manufacturing apparatus according to claim 3, further comprising a resin film thickness adjusting plate which is disposed close to the outer peripheral surface of the resin impregnating roll and is movable back and forth in the roll surface direction. .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102974499A (en) * 2012-10-30 2013-03-20 无锡鸿声铝业有限公司 Hopper-roller apparatus for coater
JP2013082110A (en) * 2011-10-07 2013-05-09 Toshiro Fujiwara Coating material-supply tool, and coating tool comprising the coating material-supply tool and coating roller for applying coating material supplied from the coating material-supply tool
TWI765727B (en) * 2021-05-28 2022-05-21 臺灣塑膠工業股份有限公司 Method and apparatus for manufacturing pre-preg

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