JPH08281645A - Method and apparatus for making prepreg - Google Patents

Method and apparatus for making prepreg

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JPH08281645A
JPH08281645A JP11379395A JP11379395A JPH08281645A JP H08281645 A JPH08281645 A JP H08281645A JP 11379395 A JP11379395 A JP 11379395A JP 11379395 A JP11379395 A JP 11379395A JP H08281645 A JPH08281645 A JP H08281645A
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巻治 宮尾
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Abstract

PURPOSE: To provide a method for making a prepreg which has good thickness uniformity and resin impregnation irrespective of the basis weight of a fiber reinforcing base material sheet to be used and eliminates the generation of voids and in which the surface smoothness of both sides and the uniformity of a resin are excellent, and further provide an apparatus for the method. CONSTITUTION: A fiber reinforcing base material A sheet is supplied continuously, and one side of the material A sheet is coated uniformly with a matrix resin using the first die coater 7. Next, the reinforcing base material B is impregnated with the matrix resin on the base material B by a heating unit 9. The other side of the base material B is coated uniformly with the matrix resin using the second die coater 7'. The reinforcing base material C is heated by a heating unit 10 so that the matrix resin is semi-cured to obtain a prepreg sheet.

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
浸させたプリプレグを製造する方法及び製造装置に関
し、特に、ガラスクロスなどのシート状繊維補強基材に
溶媒を用いないで熱硬化型樹脂を含浸させてプリプレグ
を製造する方法及び製造装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing a prepreg obtained by impregnating a sheet-shaped reinforcing substrate made of fibers with a matrix resin made of a thermosetting resin, and particularly to a sheet such as glass cloth. The present invention relates to a method and a manufacturing apparatus for manufacturing a prepreg by impregnating a filamentous fiber-reinforced substrate with a thermosetting resin without using a solvent.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリプレグを製造する方法としては、従
来から下記に説明するホットメルト法及びソルベント法
が知られている。
2. Description of the Related Art As a method for producing a prepreg, a hot melt method and a solvent method, which will be described below, have been conventionally known.

【0003】ホットメルト法は、無溶媒の樹脂を使用
し、樹脂との剥離性の良い塗工紙に一旦コーティング
し、それをシート状繊維補強基材にラミネートする2段
プロセスであり、生産性が悪いためコストも高くつき、
またシート状繊維補強基材が重目付のクロスでは樹脂の
含浸性も良くなかった。
The hot-melt method is a two-step process in which a solvent-free resin is used, coated paper having good releasability from the resin is once coated, and then laminated on a sheet-shaped fiber-reinforced substrate. Cost is high because
Further, when the sheet-shaped fiber-reinforced base material has a heavy weight, the resin impregnation property was not good.

【0004】また、ソルベント法は、特開平5−320
382号公報にて開示されているように、例えば電気絶
縁材料に使用するプリント基板使用のガラスクロスエポ
キシプリプレグを製造する場合のように、溶媒を使用し
て樹脂の粘度を小さくし、この樹脂槽にガラスクロスを
浸漬させ、毛細管現象により樹脂を含浸させ、その後樹
脂含浸ガラスクロスを乾燥、半硬化させる方法である。
Further, the solvent method is disclosed in JP-A-5-320.
As disclosed in Japanese Patent No. 382, No. 382, a solvent is used to reduce the viscosity of a resin, for example, in the case of manufacturing a glass cloth epoxy prepreg for a printed circuit board used for an electric insulating material, The glass cloth is dipped in the resin, the resin is impregnated by a capillary phenomenon, and then the resin-impregnated glass cloth is dried and semi-cured.

【0005】図5を参照して更に説明すると、連続した
ガラスクロス102に樹脂槽103において熱硬化性樹
脂を含浸させ、乾燥炉105において乾燥、半硬化(B
−ステージ化)させてプリプレグ102aとし、これに
加圧ロール108によって均一に加圧して表面の凸部を
圧潰させ、圧潰後において遠赤外線炉110による輻射
加熱を施し、上記圧潰部及びその近傍のクラック部、白
化部を平滑化し、その直後に冷却ロール109によって
表面を平滑化するなどによりプリプレグを得るものであ
る。
Explaining further with reference to FIG. 5, a continuous glass cloth 102 is impregnated with a thermosetting resin in a resin tank 103, and dried and semi-cured (B) in a drying oven 105.
-Stage formation) to form the prepreg 102a, which is uniformly pressed by the pressure rolls 108 to crush the convex portions on the surface, and after crushing, radiant heating is performed by the far-infrared furnace 110, and the crushed portion and its vicinity are crushed. The prepreg is obtained by smoothing the cracked portion and the whitened portion and immediately thereafter smoothing the surface with the cooling roll 109.

【0006】しかしながら、上記ソルベント法は可燃性
溶媒を使用するため、溶媒回収用設備、防爆設備などの
設備を必要とし、そのため設備コストが高く、かつ、プ
リプレグに微量の溶媒が残存するため、気泡発生による
品質上の問題もあった。
However, since the solvent method uses a flammable solvent, equipment such as solvent recovery equipment and explosion-proof equipment is required. Therefore, the equipment cost is high and a small amount of solvent remains in the prepreg. There was also a quality problem due to the occurrence.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するべく、特開平5−200748号公報に記載される
ようなプリプレグ製造方法が提案されている。この製造
方法を実施する装置は、図6及び図7に示すように、複
式ベルトプレス201を備え、この複式ベルトプレス2
01の入口の手前には、繰り出しユニット202と押出
機203とが設けられる。繰り出しユニット202に
は、樹脂含浸されてないガラス繊維織布ウェブを備えた
貯えロール204と引継ぎ用の貯えロール205とが位
置している。複式ベルトプレス201の背後には、プリ
プレグウェブ206のためのロール207と引継ぎロー
ル208とを備えた巻取りユニット209が設けられて
いる。
In order to solve such a problem, a prepreg manufacturing method as described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-200748 has been proposed. As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the apparatus for carrying out this manufacturing method comprises a compound belt press 201.
A feeding unit 202 and an extruder 203 are provided in front of the inlet 01. In the feeding unit 202, a storage roll 204 having a glass fiber woven web not impregnated with a resin and a storage roll 205 for taking over are located. Behind the compound belt press 201, a winding unit 209 having a roll 207 for the prepreg web 206 and a take-up roll 208 is provided.

【0008】上記装置において、貯えロール204から
樹脂を含浸されてないガラス繊維織布ウェブが連続的に
引き出されて、変向ローラ210を介して複式ベルトプ
レス201に供給される。繰り出しユニット202に
は、さらに別の貯えロール205が設けられており、貯
えロール204のガラス繊維織布ウェブが終了すると、
他の貯えロール205からガラス繊維織布ウェブが繰り
出される。押出機203ではエポキシ樹脂が溶融され、
溶融体は押出機203の広幅スリットノズルを介して、
フィルムとして変向ローラ210の近くでガラス繊維織
布ウェブに被着される。
In the above apparatus, the glass fiber woven web not impregnated with resin is continuously drawn out from the storage roll 204 and supplied to the multiple belt press 201 via the deflecting roller 210. The pay-out unit 202 is further provided with another storage roll 205, and when the glass fiber woven web of the storage roll 204 is finished,
The other storage roll 205 unwinds a woven glass fiber web. In the extruder 203, the epoxy resin is melted,
The melt is passed through the wide slit nozzle of the extruder 203,
It is applied as a film to a woven glass fiber web near the diverting roller 210.

【0009】ガラス繊維織布ウェブとエポキシ樹脂のフ
ィルムとからなる層形成物は、次いで複式ベルトプレス
201に導入されて、面圧を受けながら加熱される。こ
のときに、エポキシ樹脂溶融体はガラス繊維織布ウェブ
に侵入して、更にB−ステージにまで硬化する。複式ベ
ルトプレス201の出口では、エポキシ樹脂が含浸され
且つB−ステージにまで前硬化されたプリプレグウェブ
が、複式ベルトプレス201に付着することなく冷却さ
れて、送出され、巻取りユニット209のロール207
又は208に連続的に巻取られる。
The layered product comprising the glass fiber woven web and the epoxy resin film is then introduced into the double belt press 201 and heated while being subjected to surface pressure. At this time, the epoxy resin melt penetrates the woven glass fiber web and further cures to the B-stage. At the exit of the double belt press 201, the prepreg web impregnated with the epoxy resin and pre-cured to the B-stage is cooled without adhering to the double belt press 201, and is sent out, and the roll 207 of the winding unit 209 is fed.
Or, it is continuously wound around 208.

【0010】上記押出機203は、図7に示すように、
細長いシリンダ218を有しており、このシリンダ内に
は、減速伝動装置219を介してモータ220によって
駆動されるスクリュ221が位置している。スクリュ2
21の後側の部分は螺旋状の凹部で、フレークまたは粉
末からなる溶融させたい混合物を収容する。この混合物
は押出機203のホッパ222に充填される。エポキシ
樹脂はスクリュ221によってさらに搬送されて、この
搬送の間に溶融される。このために、シリンダ218を
取り囲むように複数の加熱スリーブ223が設置されて
いる。シリンダ218を通ってエポキシ樹脂が搬送され
ると、エポキシ樹脂は加熱されて溶融され圧縮されるの
で、このエポキシ樹脂はスクリュ221の前端部で均質
で粘弾性的な溶融体を形成する。エポキシ樹脂溶融体は
シリンダ218の前側の部分にフランジ取付けされた広
幅スリットノズル224を通って、ほぼ方形の横断面を
有する平なフィルムとして流出する。そして、前述のよ
うに変向ローラ210の近くでガラス繊維織布ウェブに
被着され、複式ベルトプレス201に導入される。
The extruder 203 is, as shown in FIG.
It has an elongated cylinder 218 in which a screw 221 driven by a motor 220 via a reduction gear transmission 219 is located. Screw 2
The rear part of 21 is a spiral recess, which contains the mixture to be melted, which consists of flakes or powders. The hopper 222 of the extruder 203 is filled with this mixture. The epoxy resin is further conveyed by the screw 221 and melted during this conveyance. For this purpose, a plurality of heating sleeves 223 are installed so as to surround the cylinder 218. As the epoxy resin is conveyed through the cylinder 218, the epoxy resin is heated, melted and compressed so that it forms a homogeneous, viscoelastic melt at the front end of the screw 221. The epoxy resin melt flows out as a flat film having a substantially rectangular cross section through a wide slit nozzle 224 flanged to the front portion of the cylinder 218. Then, as described above, the glass fiber woven web is applied to the web near the deflecting roller 210 and introduced into the multiple belt press 201.

【0011】しかしながら、上記装置においては、押出
機203内におけるエポキシ樹脂のメルト滞留時間が長
く、そのため押出機での硬化トラブルなどが発生するこ
とがあった。またエポキシ樹脂はメルト状態でのシェア
が高く、シェアによる発熱があり、その上、成膜性が良
くないという問題があった。更に上記装置は、ガラス繊
維織布ウェブに塗布されたエポキシ樹脂溶融体をガラス
繊維織布ウェブ内へと含浸させ、更にB−ステージにま
で硬化するべく、複式ベルトプレス201を必要とし
た。この複式ベルトプレス201は、構造が複雑で、高
価であると共に、頻繁な保守管理が余儀なくされ、結局
は製造されるプリプレグの価格を高くする原因となっ
た。また複式ベルトプレス201では、樹脂が塗布され
た基材の両面からベルトで押圧するため基材に含まれる
気泡が外に抜け難く、プリプレグ中にボイドが残存し易
いとの問題があった。
However, in the above apparatus, the melt residence time of the epoxy resin in the extruder 203 is long, which may cause curing troubles in the extruder. Further, the epoxy resin has a large share in the melted state, heat is generated due to the share, and moreover, there is a problem that the film forming property is not good. Further, the above apparatus required a dual belt press 201 to impregnate the glass fiber woven web with the epoxy resin melt applied to the glass fiber woven web and further cure to the B-stage. The double belt press 201 has a complicated structure, is expensive, and requires frequent maintenance and management, which eventually increases the price of the prepreg to be manufactured. Further, in the double-belt press 201, there is a problem that bubbles contained in the base material are difficult to escape to the outside because the belt is pressed from both sides of the base material coated with the resin, and voids are likely to remain in the prepreg.

【0012】これに対して、特開昭57−125018
号公報には、上記複式ベルトプレス201を使用する代
わりに、エポキシ樹脂が塗布された基材の両面を樹脂が
付着しないように保護フィルムで覆い、その上から熱ロ
ール群にて加熱押圧することにより、基材への樹脂の含
浸と、B−ステージまでの硬化を行なうプリプレグの製
造方法を提案している。しかしながら、この製造方法で
は、基材の表裏両面へと離型紙のような保護フィルムを
連続的に供給し、巻取る構造が必要とされ、製造装置全
体の構成を複雑、高価なものとすると共に、保護フィル
ム自体も高価であって、結局は、この方法で製造される
プリプレグの製造価格も高いものとならざるを得ない。
On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-125018
In the publication, instead of using the double belt press 201, both surfaces of a base material coated with an epoxy resin are covered with protective films so that the resin does not adhere to the base material, and a heating roll group is heated and pressed from above. Proposes a method for manufacturing a prepreg in which the base material is impregnated with the resin and the resin is cured up to the B-stage. However, this manufacturing method requires a structure in which protective films such as release paper are continuously supplied to both the front and back surfaces of the base material, and is wound up, which makes the structure of the entire manufacturing apparatus complicated and expensive. However, the protective film itself is expensive, and in the end, the manufacturing cost of the prepreg manufactured by this method must be high.

【0013】本発明者らは、上記従来の製造方法を検討
する過程において、使用するマトリクス樹脂を選ぶこと
により、バックアップロールとダイコーターを備えたダ
イコータユニット使用して、シート状補強繊維基材の表
裏からマトリクス樹脂を有効に塗布することができ、シ
ート状繊維補強基材の目付量の如何に関わらず含浸性良
く安定した塗工作業を達成し、結果的に品質一定のプリ
プレグを製造し得ることを見出した。本発明は斯かる新
規な知見に基づくものである。
In the process of studying the above conventional manufacturing method, the present inventors have selected a matrix resin to be used, thereby using a die coater unit equipped with a backup roll and a die coater to produce a sheet-like reinforcing fiber base material. Matrix resin can be applied effectively from the front and back, stable coating work with good impregnation can be achieved regardless of the basis weight of the sheet-shaped fiber-reinforced base material, and as a result a prepreg of constant quality can be produced. I found that. The present invention is based on such a new finding.

【0014】従って、本発明の目的は、メルト滞留時間
が短く押出機での樹脂の硬化トラブルをなくし、又メル
ト状態のシェアが低くシェアによる発熱を防止し、更に
成膜性が良好であって、均一な樹脂含浸が行なわれ、品
質一定の複合材料を連続的に、しかも低廉にて得ること
のできるプリプレグの製造方法及び装置を提供すること
である。
Therefore, an object of the present invention is to shorten the melt residence time, eliminate the problem of resin curing in an extruder, have a low melt state share to prevent heat generation due to the share, and have a good film forming property. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for producing a prepreg, which is capable of obtaining a composite material having uniform resin impregnation and having a constant quality continuously and at low cost.

【0015】本発明の他の目的は、使用されるシート状
繊維補強基材の目付量の如何に関わらず、厚みの均一性
及び樹脂含浸性が良好で、ボイドの発生をなくし、しか
も、シート状補強基材表裏の平滑性及び樹脂の均一性が
極めて良好とされるプリプレグの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 that, regardless of the basis weight of the sheet-shaped fiber-reinforced substrate used, the thickness uniformity and the resin impregnation property are good, voids are eliminated, and the sheet is It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for producing a prepreg in which the smoothness of the front and back surfaces of the reinforcing base material and the uniformity of the resin are extremely good.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
プリプレグの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マト
リクス樹脂を塗工、含浸させたプリプレグを連続的に製
造する方法において、(a)ダイコーターを用いて、実
質的に溶剤を含まない熱硬化型マトリクス樹脂を溶融状
態にて前記シート状補強基材の片面に均一に塗工する第
1のコーティング工程、(b)前記マトリクス樹脂が塗
工されたシート状補強基材を、非接触タイプの加熱ユニ
ットで加熱し、マトリクス樹脂をシート状補強基材に含
浸させる工程、(c)前記マトリクス樹脂が含浸された
シート状補強基材に、前記第1のコーティング工程によ
る樹脂塗工面とは反対の面から前記マトリクス樹脂と同
じ熱硬化型マトリクス樹脂を塗工する第2のコーティン
グ工程、(d)マトリクス樹脂が塗工され、そして含浸
されたシート状補強基材を非接触タイプの加熱ユニット
により加熱し、該マトリクス樹脂を半硬化させ、シート
状プリプレグを形成する工程、及び(c)前記シート状
プリプレグを一定長さにカットするか、又はカットせず
に巻取る工程、を有し、それぞれの工程を連続化させて
なるプリプレグの製造方法である。
The above object can be achieved by the method of manufacturing a prepreg according to the present invention. In summary, the present invention is a method for continuously producing a prepreg in which a thermosetting matrix resin is applied and impregnated on a sheet-like reinforcing base material made of fiber, and (a) a die coater is used to substantially A first coating step in which a thermosetting matrix resin containing no solvent is uniformly applied to one surface of the sheet-like reinforcing base material in a molten state, (b) the sheet-like reinforcing base coated with the matrix resin The material is heated by a non-contact type heating unit to impregnate the sheet-like reinforcing base material with the matrix resin, and (c) the sheet-like reinforcing base material impregnated with the matrix resin is subjected to the first coating step. A second coating step in which the same thermosetting matrix resin as the above matrix resin is applied from the surface opposite to the resin coated surface, (d) the matrix resin is applied and impregnated. Heating the sheet-like reinforcing base material by a non-contact type heating unit to semi-cure the matrix resin to form a sheet-like prepreg, and (c) cutting the sheet-like prepreg into a predetermined length, or Alternatively, it is a method for producing a prepreg, which has a step of winding without cutting, and each step is continuous.

【0017】好ましくは、前記熱硬化型マトリクス樹脂
は、1種又は2種以上の成分からなるエポキシ樹脂を主
成分とするエポキシ樹脂組成物(A)と、少なくとも硬
化剤を含むエポキシ樹脂組成物(B)とを、それぞれ流
動状態に保ち、それぞれを計量した後、均一に混合して
調製することによって得られ、この混合して得られたマ
トリクス樹脂が前記第1及び第2のダイコーターに供給
される。又、前記エポキシ樹脂組成物(A)と前記エポ
キシ樹脂組成物(B)とは、それぞれの貯槽の組成物の
送出口から前記第1及び第2のダイコーターのホッパー
に導入する間において、それぞれ個別に、又は混合後
に、それぞれの樹脂の粘度1000センチポイズ〜50
0000センチポイズで濾過される。
Preferably, the thermosetting matrix resin is an epoxy resin composition (A) containing an epoxy resin composed of one or more components as a main component, and an epoxy resin composition containing at least a curing agent ( B) and B) are kept in a fluid state, respectively weighed, and then uniformly mixed to prepare, and the matrix resin obtained by this mixing is supplied to the first and second die coaters. To be done. In addition, the epoxy resin composition (A) and the epoxy resin composition (B) are introduced into the hoppers of the first and second die coaters from the outlet of the composition of each storage tank, respectively. Viscosity of each resin, individually or after mixing, 1000 centipoise to 50
It is filtered at 0000 centipoise.

【0018】上記本発明の製造方法は、繊維からなるシ
ート状補強基材の巻出しユニットと、連続運転を可能と
すべく前記シート状補強基材の切替え時に作用するアキ
ュムレータユニットと、熱硬化型マトリクス樹脂を溶融
して連続的に供給するユニットと、前記シート状補強基
材の片面に前記マトリクス樹脂を塗工するための、加熱
制御可能なホッパーを有する第1のダイコーターユニッ
トと、前記マトリクス樹脂が塗工されたシート状補強基
材を加熱し、マトリクス樹脂をシート状補強基材に含浸
させるための非接触タイプの加熱ユニットと、前記マト
リクス樹脂が含浸されたシート状補強基材に、前記第1
のダイコーターユニットによる樹脂塗工面とは反対の面
から前記マトリクス樹脂と同じ熱硬化型マトリクス樹脂
を塗工するための、加熱制御可能なホッパーを有する第
2のダイコーターユニットと、前記マトリクス樹脂を加
熱、半硬化させ、シート状プリプレグを形成するための
非接触タイプの加熱ユニットと、該シート状プリプレグ
を一定長さに横方向に切断するカッターユニット又はロ
ール状に巻取るための巻取りユニットと、を有すること
を特徴とする製造装置にて好適に製造される。
The above-described production method of the present invention comprises a unit for unwinding a sheet-like reinforcing base material made of fibers, an accumulator unit that operates when the sheet-like reinforcing base material is switched to enable continuous operation, and a thermosetting type. A unit for melting and continuously supplying a matrix resin, a first die coater unit having a heat-controllable hopper for coating the matrix resin on one surface of the sheet-like reinforcing base material, and the matrix A non-contact type heating unit for heating a resin-coated sheet-shaped reinforcing base material to impregnate the sheet-shaped reinforcing base material with a matrix resin, and the sheet-shaped reinforcing base material impregnated with the matrix resin, The first
And a second die coater unit having a heat-controllable hopper for coating the same thermosetting matrix resin as the matrix resin from a surface opposite to the resin coating surface by the die coater unit. A non-contact type heating unit for heating and semi-curing to form a sheet-like prepreg, and a cutter unit for laterally cutting the sheet-like prepreg into a constant length or a winding unit for winding into a roll. It is preferably manufactured by a manufacturing apparatus characterized by having.

【0019】上記本発明の製造方法及び装置において、
好ましい実施態様によれば、 (1)繊維からなるシート状補強基材は、ガラスクロス
(織物)であり、その目付は50g/m2 〜500g/
2 である。
In the above manufacturing method and apparatus of the present invention,
According to a preferred embodiment, (1) the sheet-like reinforcing base material made of fiber is a glass cloth (woven fabric), and its basis weight is 50 g / m 2 to 500 g /
m 2 .

【0020】(2)マトリクス樹脂は、臭素を含むビス
フェノール型エポキシ樹脂及び少量の多官能エポキシ樹
脂を含むエポキシ樹脂と、硬化剤及び硬化促進剤とを含
む。
(2) The matrix resin contains a bisphenol type epoxy resin containing bromine, an epoxy resin containing a small amount of a polyfunctional epoxy resin, a curing agent and a curing accelerator.

【0021】(3)マトリクス樹脂は、第1のコーティ
ング工程で60%〜80%塗工され、第2のコーティン
グ工程で40%〜20%塗工される。
(3) The matrix resin is applied at 60% to 80% in the first coating step, and is applied at 40% to 20% in the second coating step.

【0022】(4)実質的に溶剤を含まないマトリクス
樹脂の塗工時の粘度は1000センチポイズ〜5000
00センチポイズである。
(4) The viscosity of the matrix resin containing substantially no solvent is 1000 centipoise to 5000 when applied.
It is 00 centipoise.

【0023】(5)樹脂組成物(A)、(B)を混合器
で混合し、コーターで塗工する際、混合器の入口からコ
ーターの出口までの樹脂の平均滞留時間が20分未満で
ある。
(5) When the resin compositions (A) and (B) are mixed in a mixer and coated with a coater, the average residence time of the resin from the mixer inlet to the coater outlet is less than 20 minutes. is there.

【0024】(6)ダイコーターユニットは、樹脂計量
用のギアポンプをコーター内に備え、ギアポンプにおけ
る樹脂流線と塗工部の樹脂流線の比が3未満のギアポン
プ・イン・ダイタイプのコーターである。
(6) The die coater unit is a gear pump-in-die type coater in which a gear pump for measuring resin is provided in the coater, and the ratio of the resin flow line in the gear pump to the resin flow line in the coating portion is less than 3. is there.

【0025】(7)含浸工程の非接触タイプの加熱ユニ
ットは、波長が約1μm〜10μmの赤外線ヒーター
か、複数個のノズルから加熱流体を基材の上下から噴射
させるフローティングドライヤーか、又は両者の併用タ
イプである。
(7) The non-contact type heating unit in the impregnation step may be an infrared heater having a wavelength of about 1 μm to 10 μm, a floating dryer for jetting a heating fluid from a plurality of nozzles above and below the substrate, or both. It is a combination type.

【0026】(8)半硬化工程の非接触タイプの加熱ユ
ニットは、複数個のノズルから加熱流体を基材の上下か
ら噴射させるフローティングドライヤーである。
(8) The non-contact type heating unit in the semi-curing step is a floating dryer that jets a heating fluid from above and below the substrate through a plurality of nozzles.

【0027】(9)加熱流体は、空気又は窒素である。(9) The heating fluid is air or nitrogen.

【0028】(10)フローティングドライヤーにおい
て、その前半部で含浸工程を、後半部で半硬化工程を実
施する。
(10) In the floating dryer, the impregnation step is performed in the first half and the semi-curing step is performed in the second half.

【0029】(11)非接触タイプの加熱ユニットによ
る含浸工程では、雰囲気温度120〜400℃、処理時
間5秒〜60秒で加熱する。
(11) In the impregnation step using a non-contact type heating unit, heating is performed at an ambient temperature of 120 to 400 ° C. and a treatment time of 5 to 60 seconds.

【0030】(12)非接触タイプの加熱ユニットによ
る半硬化工程では、雰囲気温度120〜200℃、処理
時間20秒〜300秒で加熱する。
(12) In the semi-curing step using a non-contact type heating unit, heating is performed at an ambient temperature of 120 to 200 ° C. and a treatment time of 20 seconds to 300 seconds.

【0031】[0031]

【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。以下の説
明においては、繊維からなるシート状補強基材としては
ガラスクロス基材を使用し、熱硬化型マトリクス樹脂と
してはエポキシ樹脂を使用して、繊維補強シート状複合
材料、即ち、プリプレグを連続的に製造するものとす
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. In the following description, a glass cloth base material is used as the sheet-shaped reinforcing base material made of fibers, an epoxy resin is used as the thermosetting matrix resin, and a fiber-reinforced sheet-shaped composite material, that is, a prepreg is continuously formed. Shall be manufactured on a regular basis.

【0032】図1を参照すると、本発明によるプリプレ
グを連続的に製造する製造装置の一実施例の概略構成が
示される。
Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration of an embodiment of a manufacturing apparatus for continuously manufacturing a prepreg according to the present invention.

【0033】本実施例では、ガラスクロス基材Aが巻出
し装置1から製造装置内へと供給される。巻出し装置1
は、ガラスクロス基材Aを有するローラ1’及び引継ロ
ーラ1”を備え、この巻出し装置1に隣接して、アキュ
ムレータ2が設けられる。このアキュムレータ2は、ロ
ーラ1’、引継ぎローラ1”間の切替え時に作用し、製
造装置の連続運転を可能とするためのものである。更
に、アキュムレータ2の隣にはバックアップローラ8が
配置される。従って、ガラスクロス基材Aは、巻出し装
置1及びアキュムレータ2により、第1のバックアップ
ローラ8へと一定の速度で連続して供給される。
In this embodiment, the glass cloth base material A is supplied from the unwinding device 1 into the manufacturing device. Unwinding device 1
Is provided with a roller 1'having a glass cloth base material A and a take-up roller 1 ", and an accumulator 2 is provided adjacent to the unwinding device 1. The accumulator 2 is provided between the roller 1'and the take-up roller 1". This is to operate at the time of switching and to enable continuous operation of the manufacturing apparatus. Further, a backup roller 8 is arranged next to the accumulator 2. Therefore, the glass cloth substrate A is continuously supplied to the first backup roller 8 at a constant speed by the unwinding device 1 and the accumulator 2.

【0034】バックアップローラ8位置へとアキュムレ
ータ2から一定速度で供給されてきたガラスクロス基材
Aの一方の面には、第1のギヤポンプ・イン・ダイタイ
プのコーター、即ち、第1のダイコーター7により、硬
化剤を含むエポキシ樹脂、即ち溶融状態とされた実質的
に溶剤を含まないマトリクス樹脂が均一な厚さで塗工さ
れる。
A first gear pump-in-die type coater, that is, a first die coater is provided on one surface of the glass cloth substrate A which has been supplied from the accumulator 2 to the backup roller 8 at a constant speed. By 7, the epoxy resin containing the curing agent, that is, the matrix resin in the molten state which does not substantially contain the solvent is applied with a uniform thickness.

【0035】本発明に従えば、ガラスクロス基材Aの送
給経路に沿って、上記第1のバックアップローラ8の下
流側に加熱ユニット9が設けられ、更にその下流側に、
第2のバックアップローラ8’が配置される。
According to the present invention, a heating unit 9 is provided on the downstream side of the first backup roller 8 along the feeding path of the glass cloth base material A, and further on the downstream side thereof.
A second backup roller 8'is arranged.

【0036】前記加熱ユニット9は、第1のダイコータ
ー7により塗布されたマトリクス樹脂がガラスクロス基
材Bへと含浸するのをより促進させるためのものであ
る。加熱ユニット9としては、フローティングドライヤ
ーを使用することができる。フローティングドライヤー
とは、非接触タイプの加熱ユニットであって、図2に示
すように、複数個のノズル9aから加熱流体をガラスク
ロス基材Bの上下から噴射させ、基材Bを浮上させた状
態で加熱を行なうものである。又、加熱流体としては空
気或は窒素ガスが好ましい。又、加熱ユニット9として
は、上記フローティングドライヤーの代わりに、上部と
下部に赤外線ヒーターを配備し、その中間部を被加熱
材、即ち、ガラスクロス基材Bを通過させる、所謂非接
触式ヒーターとすることもできる。赤外線ヒーターは、
その波長が約1μm〜10μmであることが好ましい。
赤外線ヒーター9は、雰囲気温度の均一を高めるため熱
風循環装置を併設することが好ましい。
The heating unit 9 is for further promoting the impregnation of the glass cloth base material B with the matrix resin applied by the first die coater 7. A floating dryer can be used as the heating unit 9. The floating dryer is a non-contact type heating unit, and as shown in FIG. 2, the heating fluid is jetted from above and below the glass cloth base material B from a plurality of nozzles 9a to float the base material B. It heats with. Further, air or nitrogen gas is preferable as the heating fluid. Further, as the heating unit 9, a so-called non-contact type heater in which infrared heaters are provided in the upper and lower portions instead of the above floating dryer, and the material to be heated, that is, the glass cloth base material B is passed through the middle portion thereof You can also do it. Infrared heater
The wavelength is preferably about 1 μm to 10 μm.
The infrared heater 9 is preferably provided with a hot air circulation device so as to increase the uniformity of the ambient temperature.

【0037】このように、加熱ユニット9内を通過する
間にマトリクス樹脂がガラスクロス基材B内へと含浸さ
れるので、加熱ユニット9における雰囲気温度は120
℃〜400℃、処理時間は5秒〜60秒が許容範囲であ
る。
As described above, since the matrix resin is impregnated into the glass cloth base material B while passing through the heating unit 9, the ambient temperature in the heating unit 9 is 120.
The permissible range is from 0 ° C to 400 ° C and the treatment time is from 5 seconds to 60 seconds.

【0038】前記第2のダイコーター7’は、第1のダ
イコーター7と同様のギヤポンプ・イン・ダイタイプの
コーターとされ、第2のバックアップローラ8’位置へ
と一定速度で供給されてきたガラスクロス基材Bの他方
の面から、即ち、前記第1のダイコーターによる樹脂塗
工面とは反対の面から、硬化剤を含むエポキシ樹脂、即
ち溶融状態とされた実質的に溶剤を含まないマトリクス
樹脂を均一な厚さで塗工する。
The second die coater 7'is a gear pump-in-die type coater similar to the first die coater 7, and has been supplied to the second backup roller 8'position at a constant speed. From the other surface of the glass cloth substrate B, that is, from the surface opposite to the surface coated with the resin by the first die coater, an epoxy resin containing a curing agent, that is, substantially no solvent in a molten state is contained. Apply the matrix resin to a uniform thickness.

【0039】上記第1及び第2のバックアップローラ
8、8’は同じものとすることができ、又、例えばSU
S製とされる金属ローラの表面には、樹脂との離型性を
向上させるためにポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニールエーテル共重合体(PFA)、ヘキサフルオロ
プロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体(FE
P)などに代表されるフッソ樹脂や、シリコーンゴムな
どで被覆するのが好ましいが、これらに限定されない。
又、バックアップローラ8、8’はジャケットタイプと
し、ジャケット内に所定の液媒を循環させることにより
一定温度に制御できるようにしたものが好ましいが、こ
れらに限定されない。
The first and second backup rollers 8, 8'may be the same and, for example, SU
The surface of the metal roller made of S is made of polytetrafluoroethylene (PTF) in order to improve releasability from the resin.
E), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer (FE
It is preferable to coat with a fluorine resin typified by P) or silicone rubber, but not limited to these.
Further, it is preferable that the backup rollers 8 and 8 ′ be of a jacket type and control a constant temperature by circulating a predetermined liquid medium in the jacket, but the present invention is not limited to these.

【0040】一方、本実施例の装置では、エポキシ樹脂
の主剤を収容するための主貯槽3、更に、硬化剤及び硬
化促進剤などを含む樹脂を収容する副貯槽3’を備え、
それぞれの槽3、3’には主剤及び硬化剤を計量するた
めの計量ポンプ4、4’が接続されている。又、計量ポ
ンプ4、4’には、エポキシ樹脂主剤及び硬化剤を含む
組成物を均一に混合して所望のマトリクス樹脂を得るた
めの、例えば24段のスタチックミキサーを備えた静止
型混合器5が接続されている。
On the other hand, in the apparatus of this embodiment, the main storage tank 3 for storing the main agent of the epoxy resin and the sub storage tank 3'for storing the resin containing the curing agent and the curing accelerator are provided.
Metering pumps 4, 4'for metering the main agent and the curing agent are connected to the respective tanks 3, 3 '. The metering pumps 4 and 4 ′ are, for example, a static mixer having a 24-stage static mixer for uniformly mixing a composition containing an epoxy resin main agent and a curing agent to obtain a desired matrix resin. 5 is connected.

【0041】上述のように、本発明に従えば、ガラスク
ロス基材Aの送給経路に沿って、第1及び第2のダイコ
ーター7、7’が配置されているために、前記混合器5
は、ホッパー6を介して第1のダイコーター7に接続さ
れ、同時に、ホッパー6’及び計量ポンプ4”を介して
第2のダイコーター7’に接続される。計量ポンプ4”
は、第2のダイコーター7’へのマトリクス樹脂送給量
を制限するものであり、通常、混合器5からのマトリク
ス樹脂量は、第1のダイコーター7に約60〜80%、
第2のダイコーター7’に約40〜20%送給されるの
が好ましい。
As described above, according to the present invention, since the first and second die coaters 7 and 7'are arranged along the feeding path of the glass cloth base material A, the mixer. 5
Is connected to the first die coater 7 via the hopper 6 and at the same time to the second die coater 7'via the hopper 6'and the metering pump 4 ". The metering pump 4".
Limits the amount of matrix resin fed to the second die coater 7 ', and normally the amount of matrix resin from the mixer 5 is about 60 to 80% in the first die coater 7.
Preferably about 40-20% feed to the second die coater 7 '.

【0042】第1のダイコーターへ樹脂量が60%より
少ないと含浸時に基材中の気泡を樹脂で置換し取り除く
ことが困難となり、樹脂量が80%より多くなると、第
2のダイコーターの樹脂量が20%より少なくなるの
で、樹脂を均一に塗工し表面の平滑なプリプレグを得る
のが困難となる。
If the amount of resin in the first die coater is less than 60%, it becomes difficult to replace the bubbles in the base material with the resin during impregnation to remove it, and if the amount of resin exceeds 80%, the second die coater has Since the resin amount is less than 20%, it becomes difficult to apply the resin uniformly and obtain a prepreg having a smooth surface.

【0043】従って、本実施例によれば、先ず、主貯槽
3にエポキシ樹脂の主剤、即ち、エポキシ樹脂組成物
(A)を、副貯槽3’に硬化剤及び硬化促進剤などを含
む樹脂、即ち、エポキシ樹脂組成物(B)をそれぞれ流
動状態にて収容し、主貯槽3及び副貯槽3’にそれぞれ
接続された計量ポンプ4、4’により所定量を計量した
後、静止型混合器5にて均一に混合し、実質的に溶剤を
含まない溶融状態のマトリクス樹脂を得る。このマトリ
クス樹脂は、更にホッパー6、6’などを介して第1及
び第2ダイコーター7、7’に供給されるが、好ましく
は、エポキシ樹脂組成物(A)とエポキシ樹脂組成物
(B)とは、それぞれの貯槽の組成物の送出口から第1
及び第2のダイコーター7、7’のホッパー6、6’に
導入する間において、それぞれ個別に、又は混合後に、
それぞれの樹脂の粘度1000センチポイズ〜5000
00センチポイズで濾過される。
Therefore, according to this embodiment, first, the main resin of the epoxy resin, that is, the epoxy resin composition (A) is first stored in the main storage tank 3, and the resin containing the curing agent and the curing accelerator is stored in the sub storage tank 3 '. That is, the epoxy resin composition (B) is housed in a fluidized state, and a predetermined amount is measured by the metering pumps 4 and 4 ′ connected to the main storage tank 3 and the sub-storage tank 3 ′ respectively, and then the static mixer 5 is used. To obtain a molten matrix resin containing substantially no solvent. The matrix resin is further supplied to the first and second die coaters 7, 7'through the hoppers 6, 6 ', but preferably the epoxy resin composition (A) and the epoxy resin composition (B). Is the first from the composition outlet of each storage tank.
And during the introduction into the hoppers 6, 6'of the second die coater 7, 7 ', individually or after mixing,
Viscosity of each resin 1000 centipoise ~ 5000
It is filtered at 00 centipoise.

【0044】又、前記第1、第2のダイコーター7、
7’のリップ部7A、7’Aは、前述のバックアップロ
ーラ8、8’に近接対向して配置されており、混合器5
から供給される同じマトリクス樹脂がこのリップ部7
A、7’Aを介してガラスクロス基材の表面及び裏面の
両面にそれぞれ塗工される。
Further, the first and second die coaters 7,
The lip portions 7A and 7'A of 7'are arranged in close proximity to the backup rollers 8 and 8 ', and the mixer 5
The same matrix resin supplied from
A and 7'A are applied to both the front and back surfaces of the glass cloth base material, respectively.

【0045】別法として、混合器5の代わりに、溶融、
混合機能を有するエクストルーダ型の装置にエポキシ樹
脂、硬化剤、硬化促進剤などからなるマトリクス樹脂を
供給し、溶融、混合、脱泡などの操作を行なった後、第
1及び第2ダイコーター7、7’へと供給することもで
きる。
Alternatively, instead of the mixer 5, melting,
After supplying a matrix resin composed of an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, etc. to an extruder type device having a mixing function and performing operations such as melting, mixing and defoaming, the first and second die coaters 7, It can also be supplied to 7 '.

【0046】このように、本発明によれば、バックアッ
プローラ8位置へとアキュムレータ2から一定速度で供
給されてきたガラスクロス基材Aの一方の面には、第1
のダイコーター7により、硬化剤を含むエポキシ樹脂、
即ち溶融状態とされた実質的に溶剤を含まないマトリク
ス樹脂が均一な厚さで塗工され、そして、このマトリク
ス樹脂は、赤外線ヒーター9にてガラスクロス基材Bへ
と含浸され、次いで、第2のバックアップローラ8’位
置へと一定速度で供給されてきたガラスクロス基材Bの
他方の面から、即ち、前記第1のダイコーターによる樹
脂塗工面とは反対の面から、第2のダイコーター7’を
用いて、硬化剤を含むエポキシ樹脂、即ち溶融状態とさ
れた実質的に溶剤を含まないマトリクス樹脂が均一な厚
さで塗工される。
As described above, according to the present invention, the first surface of the glass cloth base material A, which is supplied from the accumulator 2 to the backup roller 8 at a constant speed, has the first surface.
With the die coater 7 of, an epoxy resin containing a curing agent,
That is, a substantially solvent-free matrix resin in a molten state is applied with a uniform thickness, and this matrix resin is impregnated into the glass cloth base material B by the infrared heater 9, and then the From the other surface of the glass cloth base material B that has been supplied to the position of the backup roller 8'of No. 2 at a constant speed, that is, from the surface opposite to the resin coated surface by the first die coater. The epoxy resin containing the curing agent, that is, the matrix resin in the molten state, which is substantially free of the solvent, is applied with a uniform thickness using the target 7 '.

【0047】又、本実施例に採用したギヤポンプ・イン
・ダイタイプの第1及び第2のダイコーター7、7’
は、図3に示すように、コーターリップ部7A、7’A
の樹脂流線L2 と、内蔵したギヤポンプの樹脂流線L1
との比(L2 /L1 )が1<L2 /L1 <3に設定され
るのが好ましい。
Also, the first and second die coaters 7, 7'of the gear pump in die type adopted in this embodiment.
As shown in FIG. 3, the coater lip portions 7A, 7'A
Resin flow line L 2 and the resin flow line L 1 of the built-in gear pump
It is preferable that the ratio (L 2 / L 1 ) is set to 1 <L 2 / L 1 <3.

【0048】これにより、ダイ内部での樹脂の幅方向の
流れをなくし、リップ部7A、7’Aでの吐出を均一と
し得る。又、ギヤポンプがリップ部7A、7’Aに極め
て近接して配置されているため、樹脂の内圧の上昇が早
く、すばやい塗工の立ち上がりを有する。従来のダイコ
ーターに比して立ち上げに要する基材ロスはおよそ1/
3〜1/5である。また、ポンプより先のコーティング
材は吐出することができなく全てロスとなるが、コーテ
ィング材のロスも少なくて済む。更に、一体型の構造で
あるため熱媒等による均一な加熱も容易である、等の数
多くの利点を有している。
As a result, the flow of the resin in the width direction inside the die can be eliminated, and the discharge at the lip portions 7A, 7'A can be made uniform. Further, since the gear pump is arranged very close to the lip portions 7A and 7'A, the internal pressure of the resin rises quickly and the coating can be quickly started up. Compared to the conventional die coater, the substrate loss required for startup is about 1 /
It is 3 to 1/5. Further, the coating material ahead of the pump cannot be discharged, resulting in all loss, but the loss of the coating material is also small. Further, since it has an integrated structure, it has many advantages such as easy uniform heating by a heating medium or the like.

【0049】また、エポキシ樹脂の主剤と、硬化剤及び
硬化促進剤などを含む樹脂との混合後、この混合物が第
1及び第2のダイコーター7、7’のリップ部7A、
7’Aから排出されるまでの滞留時間は20分未満であ
ることが好ましい。これは、20分間を超えた場合、硬
化反応が一部進み、品位の均一化、安定製造が困難にな
るためであり、より好ましくは15分未満である。
After mixing the main component of the epoxy resin with the resin containing the curing agent, the curing accelerator, etc., the mixture is mixed with the lip portions 7A of the first and second die coaters 7, 7 '.
The residence time until discharged from 7'A is preferably less than 20 minutes. This is because if it exceeds 20 minutes, the curing reaction partially proceeds, and it becomes difficult to make the quality uniform and stable production, and more preferably it is less than 15 minutes.

【0050】また、上記第1及び第2のダイコーター
7、7’による塗工時における樹脂の粘度は、1000
cP(センチポイズ)〜500000cPであることが
好ましい。これは1000cP以下ではギヤポンプによ
る樹脂の計量安定性が悪くなり、かつあまりにも低粘度
過ぎてガラスクロス基材Aへの含浸性が大き過ぎて裏面
まで浸透し、バックアップローラ8に樹脂が付着し安定
走行が困難になるためである。また、500000cP
を超えると樹脂の拡展性が悪くなるため、ガラスクロス
基材Aへの均一な塗工が困難となるためである。
The resin viscosity at the time of coating by the first and second die coaters 7 and 7'is 1000.
It is preferably from cP (centipoise) to 500,000 cP. If the viscosity is 1000 cP or less, the metering stability of the resin by the gear pump will be poor, and the viscosity will be too low to impregnate the glass cloth base material A so much that it will penetrate into the back surface and the resin will adhere to the backup roller 8 and become stable. This is because traveling becomes difficult. Also, 500,000 cP
This is because the resin spreadability deteriorates when the value exceeds the above range, and it becomes difficult to uniformly coat the glass cloth base material A.

【0051】尚、ガラスクロス基材Aとしては、50g
/m2 〜500g/m2 の目付を適用することができ、
マトリクス樹脂の塗布量、即ち、樹脂量は、通常、40
g/m2 〜500g/m2 とされる。又、上述したよう
に、混合器5からのマトリクス樹脂量は、第1のダイコ
ーター7に約70%、第2のダイコーター7’に約30
%送給されるので、第1のダイコーター7による第1の
コーティング工程ではガラスクロス基材Aの片面に28
g/m2 〜350g/m2 、通常、35g/m2 〜32
0g/m2 塗布され、第2のダイコーター7’による第
2のコーティング工程ではガラスクロス基材Bの他面に
12g/m2 〜150g/m2 、通常、15g/m2
120g/m2 塗布される。
As the glass cloth base material A, 50 g
It is possible to apply a fabric weight of / m 2 to 500 g / m 2 ,
The coating amount of the matrix resin, that is, the resin amount is usually 40
It is g / m 2 ~500g / m 2 . Further, as described above, the amount of the matrix resin from the mixer 5 is about 70% in the first die coater 7 and about 30% in the second die coater 7 '.
%, So that in the first coating step by the first die coater 7, the glass cloth substrate A is coated with 28% on one side.
g / m 2 ~350g / m 2 , usually, 35g / m 2 ~32
0 g / m 2 is applied, and in the second coating step by the second die coater 7 ′, 12 g / m 2 to 150 g / m 2 , usually 15 g / m 2 to the other surface of the glass cloth base material B.
120 g / m 2 is applied.

【0052】このように、本発明によれば、第1及び第
2ダイコーター7、7’による第1及び第2コーティン
グ工程が実施されるので、マトリクス樹脂が、ガラスク
ロス基材の表裏から均一に且つボイドを含むことなく極
めて良好に塗布される。
As described above, according to the present invention, since the first and second coating steps by the first and second die coaters 7 and 7'are carried out, the matrix resin is uniformly applied from the front and back of the glass cloth base material. In addition, it is applied very well without containing voids.

【0053】尚、上記実施例では、本発明に使用する第
1及び第2のダイコーター7、7’としては、リップ部
7A、7’A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、そのためにギ
ヤポンプ・イン・ダイタイプのダイコーターであるとし
たが、ウルトラコートダイタイプのダイコーターでもよ
い。
In the above embodiment, the first and second die coaters 7, 7'used in the present invention are designed so that the resin is discharged from the lip portions 7A, 7'A in a uniform distribution state. It is preferable that it can be controlled, and for that reason, a gear pump-in-die type die coater is used, but an ultra coat die type die coater may be used.

【0054】このウルトラコートダイタイプのコーター
は、ダイリップのリップ面と被塗工材(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かけら
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 this ultra coat die type coater, the lip surface of the die lip and the material to be coated (glass cloth base material) are extremely close to each other but are not in contact with each other, and the coating liquid (matrix It is characterized by the fact that resin) intervenes and flows. 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 subjected to a large shear stress when passing through the gap between the lip surface and the glass cloth base material at a certain flow rate, causing a rapid change in viscosity to give a constant film-forming force to the glass cloth. Smoothly applied on the substrate. 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.

【0055】更に、上述のようにしてマトリクス樹脂が
塗工、含浸されたガラスクロス基材Cは、次いで、バッ
クアップローラ8’に隣接して配置された方向転換ロー
ラー13を経てフローティングドライヤー10へと送給
される。フローティングドライヤー10にて、更にマト
リクス樹脂がガラスクロス基材Bの内部へと含浸され、
そして含浸されたマトリクス樹脂のB−ステージ化、即
ち、半硬化が行なわれる。
Further, the glass cloth base material C coated and impregnated with the matrix resin as described above is then transferred to the floating dryer 10 via the direction changing roller 13 arranged adjacent to the backup roller 8 '. Sent. In the floating dryer 10, the matrix resin is further impregnated into the inside of the glass cloth base material B,
Then, the impregnated matrix resin is B-staged, that is, semi-cured.

【0056】好ましくは、図示されるように、方向転換
ローラー13とフローティングドライヤー10との間に
ニップローラー11、11’を配置することができる。
このニップローラー11、11’は、一定温度に保持さ
れており、ガラスクロス基材Cを上下から挟持して、マ
トリクス樹脂が塗工、含浸されたガラスクロス基材Cを
フローティングドライヤー10に送り込む作用をなす。
通常、ニップローラー11、11’は、50〜150℃
とされ、ガラスクロス基材Cを0.2〜2kg/cm2
にて挟持する。
Preferably, nip rollers 11, 11 'may be arranged between the direction changing roller 13 and the floating dryer 10 as shown.
The nip rollers 11 and 11 ′ are held at a constant temperature, sandwich the glass cloth base material C from above and below, and feed the glass cloth base material C coated and impregnated with the matrix resin into the floating dryer 10. Make up.
Normally, the nip rollers 11 and 11 'are 50 to 150 ° C.
And the glass cloth substrate C is 0.2 to 2 kg / cm 2
Sandwich in.

【0057】尚、ニップローラー11、11’は、この
ローラー11、11’への樹脂付着を抑制する必要があ
り、ローラー表面にはテフロンコティングやシリコーン
ゴムカバリングなどによる特殊加工を施すのが好まし
い。
It should be noted that the nip rollers 11 and 11 'are required to suppress the resin adhesion to the rollers 11 and 11', and it is preferable that the roller surface is subjected to special processing such as Teflon coating or silicone rubber covering. .

【0058】又、前記フローティングドライヤー10
は、非接触タイプであって、前記加熱ユニット9と同様
に、図2に示す如くに、複数個のノズル10aから加熱
流体をガラスクロス基材Cの上下から噴射させ、基材C
を浮上させた状態で加熱する。又、加熱流体としては空
気又は窒素ガスが好ましい。
The floating dryer 10 is also used.
2 is a non-contact type, similar to the heating unit 9, as shown in FIG. 2, the heating fluid is jetted from above and below the glass cloth substrate C from a plurality of nozzles 10a, and the substrate C
Is heated in a floating state. Air or nitrogen gas is preferable as the heating fluid.

【0059】このように、フローティングドライヤー1
0内を通過する間にマトリクス樹脂が半硬化、即ち、B
−ステージ化されるので、フローティングドライヤー1
0における雰囲気温度は120℃〜200℃、処理時間
は20秒〜300秒が許容範囲である。
In this way, the floating dryer 1
While passing through 0, the matrix resin is semi-cured, that is, B
-Because it is staged, floating dryer 1
The ambient temperature at 0 is 120 ° C. to 200 ° C., and the processing time is 20 seconds to 300 seconds.

【0060】上述のようにして、含浸した樹脂がB−ス
テージ化されたガラスクロス基材、即ち、シート状プリ
プレグDは、図1に示すように、次いで、シートカット
装置20により所定のサイズに切断される。即ち、シー
ト状プリプレグDは、幅方向をスリッター21で、長さ
方向をシャーリングは22でカットし、カットシートプ
リプレグとしてストッカー23に積まれる。所望に応じ
て、図に示さない巻取り装置にてカットせずに巻取るこ
ともできる。
As described above, the glass cloth base material in which the impregnated resin is B-staged, that is, the sheet-like prepreg D is then made into a predetermined size by the sheet cutting device 20 as shown in FIG. Be disconnected. That is, the sheet-like prepreg D is cut by the slitter 21 in the width direction and 22 by the shirring in the length direction, and is stacked on the stocker 23 as a cut sheet prepreg. If desired, it can be wound without cutting with a winding device (not shown).

【0061】上記説明で、マトリクス樹脂としては、エ
ポキシ樹脂を使用したが、エポキシ樹脂としては種々の
エポキシ樹脂を用いることができ、又、例えば臭素を含
むビスフェノール型エポキシ樹脂を主成分として多官能
エポキシ樹脂を少量含むものなど2種以上のエポキシ樹
脂を含むものも好適に使用され、又、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。
In the above description, the epoxy resin is used as the matrix resin, but various epoxy resins can be used as the epoxy resin, and, for example, a bisphenol type epoxy resin containing bromine as a main component is used as a polyfunctional epoxy resin. Those containing two or more kinds of epoxy resins such as those containing a small amount of resin are also preferably used, and thermosetting resins such as unsaturated polyester resins, polyurethane resins, vinyl ester resins and the like can be used in addition to epoxy resins.

【0062】また、繊維からなるシート状補強基材Aと
しては、上記説明したガラス繊維のクロス(ガラスクロ
ス)の他に、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステ
ル繊維等の有機繊維のクロス、炭素繊維のクロス、又
は、これら繊維の一方向配列繊維シート、ランダム配列
不織布シートなども同様に使用できる。又、本発明によ
れば、使用されるシート状繊維補強基材の目付量の如何
に関わらず、良好な厚みの均一性及び樹脂含浸性を達成
し得るので、任意の目付量のシート状補強基材Aを使用
し得る。
Further, as the sheet-like reinforcing base material A made of fibers, in addition to the above-mentioned glass fiber cloth (glass cloth), organic fiber cloth such as aromatic polyamide fiber and aromatic polyester fiber, and carbon fiber. Similarly, a unidirectionally arranged fiber sheet of these fibers, a randomly arranged non-woven fabric sheet, or the like can also be used. Further, according to the present invention, it is possible to achieve good thickness uniformity and resin impregnability regardless of the basis weight of the sheet-shaped fiber-reinforced base material to be used. Substrate A can be used.

【0063】図1に示す上記実施例では、マトリクス樹
脂が塗工、含浸されたガラスクロス基材Cは、バックア
ップローラ8’に隣接して配置された方向転換ローラー
13を経て水平方向に配置した横形のフローティングド
ライヤー10へと送給される構成とされたが、図4に示
すように、垂直方向に配置した縦形の非接触タイプの加
熱ユニット10’とすることもでき、同様の作用効果を
達成し得る。
In the above embodiment shown in FIG. 1, the glass cloth base material C coated and impregnated with the matrix resin is arranged horizontally through the direction changing roller 13 arranged adjacent to the backup roller 8 '. Although it is configured to be fed to the horizontal floating dryer 10, as shown in FIG. 4, it is also possible to use a vertical non-contact type heating unit 10 ′ arranged in the vertical direction, and the same action and effect can be obtained. Can be achieved.

【0064】つまり、マトリクス樹脂が塗工、含浸され
たガラスクロス基材Cは、バックアップローラ8’に隣
接して配置されたニップローラー11、11’により垂
直方向に配置した加熱ユニット10’の片側の加熱部屋
10Aへと上方向に導入され、次いで転向ローラ14、
15により加熱ユニット10’の他方の加熱部屋10B
へと導入され、この加熱部屋10B内を下方へと送給さ
れた後、加熱ユニット10’から外部へと導出される。
ガラスクロス基材Cのマトリクス樹脂は、加熱ユニット
10’内を通過する間にマトリクス樹脂が半硬化、即
ち、B−ステージ化される。含浸した樹脂がB−ステー
ジ化されたガラスクロス基材、即ち、シート状プリプレ
グDは、方向転換ローラー13により、シートカット装
置20へと送給され、ここで、所定のサイズに切断され
る。
That is, the glass cloth base material C coated and impregnated with the matrix resin has one side of the heating unit 10 'arranged vertically by the nip rollers 11 and 11' arranged adjacent to the backup roller 8 '. Is introduced upward into the heating chamber 10A of the
The other heating chamber 10B of the heating unit 10 'by 15
After being introduced into the heating chamber 10B and fed downward in the heating chamber 10B, it is led out from the heating unit 10 'to the outside.
The matrix resin of the glass cloth base material C is semi-cured, that is, B-staged, while passing through the heating unit 10 '. The glass cloth base material in which the impregnated resin is B-staged, that is, the sheet-like prepreg D is fed to the sheet cutting device 20 by the direction changing roller 13 and cut into a predetermined size.

【0065】この実施例の縦形の加熱ユニット10’も
又、先に説明した横形のフローティングドライヤー10
と同様のフローティングドライヤーとすることもできる
が、熱媒加熱型の非接触式の加熱ヒータまたは赤外線ヒ
ータを備えた非接触式の加熱ヒーターとすることもでき
る。
The vertical heating unit 10 'of this embodiment also has the horizontal floating dryer 10 described above.
A floating dryer similar to the above can be used, or a non-contact type heater including a heating medium heating type non-contact type heater or an infrared heater can also be used.

【0066】この実施例においても、加熱ユニット1
0’内を通過する間にマトリクス樹脂が半硬化、即ち、
B−ステージ化されるので、加熱ユニット10’におけ
る雰囲気温度は120℃〜200℃、処理時間は20秒
〜300秒が許容範囲である。
Also in this embodiment, the heating unit 1
While passing through 0 ', the matrix resin is semi-cured, that is,
Since it is B-staged, the ambient temperature in the heating unit 10 ′ is 120 ° C. to 200 ° C., and the processing time is 20 seconds to 300 seconds.

【0067】次に、本発明を実施例について更に詳しく
説明する。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

【0068】実施例1 図1に示す構成の製造装置を使用して複合材料(プリプ
レグ)を製造した。
Example 1 A composite material (prepreg) was manufactured using the manufacturing apparatus having the structure shown in FIG.

【0069】この実施例では、繊維からなるシート状補
強基材Aとしては、厚さ180μm、目付205g/m
2 のガラスクロス基材(日東紡績株式会社製、WE−1
8K−BY−58)を使用し、巻出し装置1からアキュ
ムレータ2を経由して、コーターの塗布のためのバック
アップローラ8に供給した。バックアップローラ8とし
ては、ロール直径300mmで、SUS製とされる金属
ローラの表面に樹脂との離型性を向上させるため、ヘキ
サフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合
体(FEP)をコーティングしたジャケットタイプを使
用し、ジャケット内に35℃の液媒を循環させることに
より、バックアップローラ8の表面温度を一定に制御し
た。
In this embodiment, the sheet-shaped reinforcing base material A made of fibers has a thickness of 180 μm and a basis weight of 205 g / m 2.
2 glass cloth base materials (WE-1 manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.)
8K-BY-58), and was fed from the unwinding device 1 through the accumulator 2 to the backup roller 8 for coating the coater. The backup roller 8 has a roll diameter of 300 mm and is a jacket type in which a hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer (FEP) is coated on the surface of a metal roller made of SUS in order to improve releasability from the resin. The surface temperature of the backup roller 8 was controlled to be constant by circulating a liquid medium of 35 ° C. in the jacket.

【0070】一方、主貯槽3で105℃で液状に保持さ
れた臭素を含むビスフェノール型エポキシ樹脂を主成分
とし、多官能エポキシ樹脂を少量含む組成物(A)を計
量ポンプ4で計量したものと、副貯槽3’で50℃に保
持された硬化剤ジシアンジアミド(DICY)を含むエ
ポキシ樹脂組成物及びイミダゾール系硬化促進剤を含む
エポキシ樹脂組成物(B)を計量ポンプ4’で計量した
ものとを混合器5にて、混合器内の滞留時間を1分で混
合してマトリクス樹脂を調製し、105℃に保温された
ホッパー6に供給した。
On the other hand, the composition (A) containing a bisphenol type epoxy resin containing bromine held in a liquid state at 105 ° C. in the main storage tank 3 as a main component and a small amount of a polyfunctional epoxy resin was measured by a measuring pump 4. And an epoxy resin composition containing a curing agent dicyandiamide (DICY) and an epoxy resin composition containing an imidazole-based curing accelerator (B) held at 50 ° C. in a sub-storage tank 3 ′ measured by a metering pump 4 ′. In the mixer 5, the residence time in the mixer was mixed for 1 minute to prepare a matrix resin, which was supplied to the hopper 6 kept at 105 ° C.

【0071】ホッパー6に供給された樹脂を第1のギア
ポンプ・イン・ダイコーター(L2/L1 =1.1)7
で計量してコーターのリップ部7Aでガラスクロス基材
Aの片面に樹脂粘度6000cPで樹脂量102g/m
2 を均一な厚さに塗工した。
The resin supplied to the hopper 6 is fed to the first gear pump in die coater (L 2 / L 1 = 1.1) 7
Measured with the lip portion 7A of the coater, the resin viscosity is 6000 cP and the resin amount is 102 g / m on one side of the glass cloth base material A.
2 was applied to a uniform thickness.

【0072】この時、混合器5の入口からコーター7の
出口までの樹脂の滞留時間は10分であった。
At this time, the residence time of the resin from the inlet of the mixer 5 to the outlet of the coater 7 was 10 minutes.

【0073】片面に樹脂が塗工されたガラスクロス基材
Bは、次いで、図2に示すような上下に加温気体を噴射
する複数個のノズル9aを配備し、雰囲気温度を170
±2℃に制御されたフローティングドライヤー9の中を
20秒間走行させ、ガラスクロス基材Bの上面に塗工さ
れた樹脂をガラスクロス基材内部から下面にまで含浸さ
せた。引き続いて、このガラスクロス基材Bは、第1の
バックアップローラ8と同じとされる第2のバックアッ
プローラ8’へと供給した。
The glass cloth base material B coated with a resin on one surface is then provided with a plurality of nozzles 9a for injecting a heated gas up and down as shown in FIG.
The resin coated on the upper surface of the glass cloth base material B was impregnated from the inside to the lower surface of the glass cloth base material B by running for 20 seconds in the floating dryer 9 controlled at ± 2 ° C. Subsequently, the glass cloth base material B was supplied to the second backup roller 8 ′ which is the same as the first backup roller 8.

【0074】一方、上記第1のダイコーター7で塗工し
たと同じマトリクス樹脂をギアポンプ4”にて計量しつ
つ、ホッパー6’に供給した。ホッパー6’に供給され
た樹脂は、第1のダイコーター7と同じギアポンプ・イ
ン・ダイコーターとされる第2のダイコーター7’を用
いて、第2のバックアップローラ8’位置にてガラスク
ロス基材Bの下面に、樹脂粘度6000cP、樹脂量4
6g/m2 で均一な厚さに塗工した。
On the other hand, the same matrix resin as the one coated by the first die coater 7 was supplied to the hopper 6'while being measured by the gear pump 4 ". The resin supplied to the hopper 6'is the first one. Using a second die coater 7'which is the same gear pump-in-die coater as the die coater 7, a resin viscosity of 6000 cP and a resin amount are provided on the lower surface of the glass cloth base material B at the position of the second backup roller 8 '. Four
It was coated at a uniform thickness of 6 g / m 2 .

【0075】塗工後、このガラスクロス基材Cは、方向
転換ローラ13及びニップローラ11、11’を経由し
てフローティングドライヤー10へと送出した。ニップ
ローラ11、11’は、表面が硬質のシリコーンゴムで
被覆され、液媒循環により温度が80±1℃に維持さ
れ、又、ニップローラ11、11’間の挟持圧は1kg
/cm2 であった。
After coating, the glass cloth base material C was sent to the floating dryer 10 via the direction changing roller 13 and the nip rollers 11 and 11 '. The surfaces of the nip rollers 11 and 11 'are covered with a hard silicone rubber, the temperature is maintained at 80 ± 1 ° C by liquid medium circulation, and the holding pressure between the nip rollers 11 and 11' is 1 kg.
Was / cm 2 .

【0076】フローティングドライヤー10は、図2に
示すような上下に加温気体を噴射する複数個のノズル1
0aを配備し、雰囲気温度を180±1℃に制御された
フローティングドライヤー10の中を、マトリクス樹脂
を塗工、含浸させたガラスクロス基材Cを60秒間走行
させ、半硬化工程を実施した。
The floating dryer 10 has a plurality of nozzles 1 for injecting warmed gas up and down as shown in FIG.
The glass cloth base material C coated and impregnated with the matrix resin was run for 60 seconds in the floating dryer 10 in which 0a was provided and the ambient temperature was controlled to 180 ± 1 ° C., and the semi-curing step was carried out.

【0077】これにより、ガラスクロス基材Cに熱硬化
型樹脂を完全に含浸させた繊維補強シート状複合材、所
謂プリプレグDを得て、シートカット装置20により所
定のサイズに切断した。
Thus, a fiber-reinforced sheet-like composite material, so-called prepreg D, in which the glass cloth base material C was completely impregnated with the thermosetting resin, was obtained and cut into a predetermined size by the sheet cutting device 20.

【0078】本実施例にて使用した装置では、エポキシ
樹脂主剤と硬化剤を含む組成物とは別々に計量、供給さ
れ、静止型混合器5により速やかに混合されるため、メ
ルト滞留時間が短縮され、第1及び第2のダイコーター
7、7’での硬化トラブルを防止することができた。
In the apparatus used in this example, the epoxy resin main component and the composition containing the curing agent were separately weighed and supplied, and rapidly mixed by the static mixer 5, so that the melt residence time was shortened. As a result, it was possible to prevent curing troubles in the first and second die coaters 7, 7 '.

【0079】また、使用した第1及び第2のダイコータ
ー7、7’は、従来のような細長いシリンダ、スクリュ
を備えない、ギヤポンプ・イン・ダイタイプのコーター
であるため、メルト状態でのシェアが低く、シェアによ
る発熱がなく、又、成膜性が良好であった。
Since the first and second die coaters 7 and 7'used are gear pump-in-die type coaters which do not have the conventional elongated cylinder and screw, the share in the melt state Was low, there was no heat generation due to shear, and the film formability was good.

【0080】また、得られたシート状プリプレグDは、
厚みの均一性、表裏の樹脂均一性、平滑性、ガラスクロ
ス基材への樹脂の含浸性が良好で、30倍に拡大して観
察したところ、ボイドの数は5個/in2 以下であっ
た。又、半硬化の程度を示す硬化反応率は47%でタッ
ク性はなく、後工程での取扱い性にも優れていた。
Further, the obtained sheet-like prepreg D is
The thickness uniformity, resin uniformity on the front and back surfaces, smoothness, and resin impregnation property on the glass cloth base material were good, and the number of voids was 5 pieces / in 2 or less when observed by magnifying 30 times. It was Further, the curing reaction rate, which indicates the degree of semi-curing, was 47%, showed no tackiness, and was excellent in handleability in the subsequent process.

【0081】比較例1 次に、上記実施例1に示した製造装置にて第2のダイコ
ーター7’を使用しない以外は、実施例1の製造装置
(図1)を使用し、同じ製造条件にて、且つ、実施例1
と同じシート状補強基材及びマトリクス樹脂を使用して
プリプレグを製造した。ただ、第1のダイコーター7で
の樹脂塗工量は148g/m2 であった。
Comparative Example 1 Next, the manufacturing apparatus of Example 1 (FIG. 1) was used except that the second die coater 7 ′ was not used in the manufacturing apparatus shown in the above Example 1, and the same manufacturing conditions were used. And in Example 1
A prepreg was manufactured using the same sheet-like reinforcing base material and matrix resin. However, the resin coating amount of the first die coater 7 was 148 g / m 2 .

【0082】得られたシート状プリプレグDは、厚みの
均一性、ガラスクロス基材への樹脂の含浸性は良好であ
ったが、表裏の樹脂均一性がやや悪く、裏面の平滑性も
やや不良であり、プリプレグの両端部が反り気味であっ
た。
The obtained sheet-like prepreg D had good thickness uniformity and good resin impregnation property on the glass cloth base material, but the resin uniformity on the front and back surfaces was rather poor, and the smoothness on the back surface was somewhat poor. Both ends of the prepreg were slightly warped.

【0083】[0083]

【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及び製造装置によれば、メル
ト滞留時間が短く押出機での樹脂の硬化トラブルをなく
し、又メルト状態のシェアが低くシェアによる発熱を防
止し、更に成膜性が良好であって、均一な樹脂含浸が行
なわれ、品質一定のプリプレグを連続的に得ることがで
きる。更に、本発明によれば、使用されるシート状繊維
補強基材の目付量の如何に関わらず、厚みの均一性及び
樹脂含浸性が良好で、ボイドの発生をなくし、しかも、
両表面の平滑性及び樹脂の均一性が極めて良好とされる
プリプレグを連続的に得ることができる。
As is apparent from the above description, according to the method and apparatus for producing a composite material of the present invention, the melt residence time is short, the curing trouble of the resin in the extruder is eliminated, and the share of the melt state is eliminated. Is low, heat generation due to shearing is prevented, film forming properties are good, uniform resin impregnation is performed, and a prepreg of constant quality can be continuously obtained. Furthermore, according to the present invention, regardless of the basis weight of the sheet-shaped fiber-reinforced base material used, the uniformity of thickness and the resin impregnability are good, and the occurrence of voids is eliminated, and
It is possible to continuously obtain a prepreg in which the smoothness of both surfaces and the uniformity of the resin are extremely good.

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

【図1】本発明によるプリプレグの製造方法を実施する
ための一実施例による製造装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a manufacturing apparatus according to an embodiment for carrying out a method of manufacturing a prepreg according to the present invention.

【図2】フローティングドライヤーの概略構成を示す断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a floating dryer.

【図3】ダイコーターのギアポンプにおける樹脂流線と
塗工部の樹脂流線の比を示すための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a ratio of a resin streamline in a gear pump of a die coater and a resin streamline in a coating portion.

【図4】本発明によるプリプレグの製造方法を実施する
ための他の実施例による製造装置の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a manufacturing apparatus according to another embodiment for carrying out the prepreg manufacturing method according to the present invention.

【図5】従来の製造装置の第1例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a first example of a conventional manufacturing apparatus.

【図6】従来の製造装置の第2例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a second example of a conventional manufacturing apparatus.

【図7】図6の製造装置の要部断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of main parts of the manufacturing apparatus in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 巻出しユニット 2 アキュムレータユニット 3 主貯槽 3’ 副貯槽 4、4’、4” 計量ポンプ(計量装置) 5 混合器(混合ユニット) 6 ホッパー 7、7’ ギヤポンプ・イン・ダイタイプコータ
ー(ダイコーター) 8、8’ バックアップローラ(減圧、吸引ユニ
ット) 9 含浸用ヒーター(加熱ユニット) 10 フローティングドライヤ(加熱ユニッ
ト) 20 シートカット装置
1 unwinding unit 2 accumulator unit 3 main storage tank 3'auxiliary storage tank 4, 4 ', 4 "metering pump (metering device) 5 mixer (mixing unit) 6 hopper 7, 7'gear pump in die type coater (die coater ) 8,8 'Backup roller (decompression / suction unit) 9 Impregnation heater (heating unit) 10 Floating dryer (heating unit) 20 Sheet cutting device

フロントページの続き (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Front Page Continuation (72) Inventor Hiroshi Tojima 1-3-1 Nishitsurugaoka, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Tonen Research Institute

Claims (4)

【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
型マトリクス樹脂を塗工、含浸させたプリプレグを連続
的に製造する方法において、(a)ダイコーターを用い
て、実質的に溶剤を含まない熱硬化型マトリクス樹脂を
溶融状態にて前記シート状補強基材の片面に均一に塗工
する第1のコーティング工程、(b)前記マトリクス樹
脂が塗工されたシート状補強基材を、非接触タイプの加
熱ユニットで加熱し、マトリクス樹脂をシート状補強基
材に含浸させる工程、(c)前記マトリクス樹脂が含浸
されたシート状補強基材に、前記第1のコーティング工
程による樹脂塗工面とは反対の面から前記マトリクス樹
脂と同じ熱硬化型マトリクス樹脂を塗工する第2のコー
ティング工程、(d)マトリクス樹脂が塗工され、そし
て含浸されたシート状補強基材を非接触タイプの加熱ユ
ニットにより加熱し、該マトリクス樹脂を半硬化させ、
シート状プリプレグを形成する工程、及び(c)前記シ
ート状プリプレグを一定長さにカットするか、又はカッ
トせずに巻取る工程、を有し、それぞれの工程を連続化
させてなるプリプレグの製造方法。
1. A method for continuously producing a prepreg in which a thermosetting matrix resin is applied and impregnated on a sheet-like reinforcing base material made of fiber, and (a) a die coater is used to substantially remove a solvent. A first coating step in which a thermosetting matrix resin not containing is uniformly applied to one surface of the sheet-like reinforcing base material in a molten state, (b) a sheet-like reinforcing base material coated with the matrix resin, A step of impregnating the sheet-like reinforcing base material with the matrix resin by heating with a non-contact type heating unit; (c) a resin-coated surface by the first coating step on the sheet-like reinforcing base material impregnated with the matrix resin. A second coating step of applying the same thermosetting matrix resin as the matrix resin from the surface opposite to the above, (d) matrix resin coated and impregnated sheet The base material is heated by a non-contact type heating unit to semi-cure the matrix resin,
Manufacture of a prepreg, which comprises a step of forming a sheet-like prepreg, and (c) a step of cutting the sheet-like prepreg into a certain length or winding without cutting Method.
【請求項2】 前記熱硬化型マトリクス樹脂は、1種又
は2種以上の成分からなるエポキシ樹脂を主成分とする
エポキシ樹脂組成物(A)と、少なくとも硬化剤を含む
エポキシ樹脂組成物(B)とを、それぞれ流動状態に保
ち、それぞれを計量した後、均一に混合して調製するこ
とによって得られ、この混合して得られたマトリクス樹
脂が前記第1及び第2のダイコーターに供給されること
を特徴とする請求項1のプリプレグの製造方法。
2. The thermosetting matrix resin comprises an epoxy resin composition (A) containing an epoxy resin composed of one or more components as a main component, and an epoxy resin composition (B) containing at least a curing agent. And (2) and (3) are kept in a fluidized state, each is weighed, and then uniformly mixed to prepare, and the matrix resin obtained by this mixing is supplied to the first and second die coaters. The method for producing a prepreg according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記エポキシ樹脂組成物(A)と前記エ
ポキシ樹脂組成物(B)とは、それぞれの貯槽の組成物
の送出口から前記第1及び第2のダイコーターのホッパ
ーに導入する間において、それぞれ個別に、又は混合後
に、それぞれの樹脂の粘度1000センチポイズ〜50
0000センチポイズで濾過することを特徴とする請求
項3のプリプレグの製造方法。
3. The epoxy resin composition (A) and the epoxy resin composition (B) are introduced into the hoppers of the first and second die coaters from the outlet of the composition of each storage tank. , Individually or after mixing, the viscosity of each resin is from 1000 centipoise to 50.
The method for producing a prepreg according to claim 3, which comprises filtering at 0000 centipoise.
【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、連続運転を可能とすべく前記シート状補強
基材の切替え時に作用するアキュムレータユニットと、
熱硬化型マトリクス樹脂を溶融して連続的に供給するユ
ニットと、前記シート状補強基材の片面に前記マトリク
ス樹脂を塗工するための、加熱制御可能なホッパーを有
する第1のダイコーターユニットと、前記マトリクス樹
脂が塗工されたシート状補強基材を加熱し、マトリクス
樹脂をシート状補強基材に含浸させるための非接触タイ
プの加熱ユニットと、前記マトリクス樹脂が含浸された
シート状補強基材に、前記第1のダイコーターユニット
による樹脂塗工面とは反対の面から前記マトリクス樹脂
と同じ熱硬化型マトリクス樹脂を塗工するための、加熱
制御可能なホッパーを有する第2のダイコーターユニッ
トと、前記マトリクス樹脂を加熱、半硬化させ、シート
状プリプレグを形成するための非接触タイプの加熱ユニ
ットと、該シート状プリプレグを一定長さに横方向に切
断するカッターユニット又はロール状に巻取るための巻
取りユニットと、を有することを特徴とする複合材料を
連続的に製造する装置。
4. An unwinding unit of a sheet-like reinforcing base material made of fiber, and an accumulator unit that operates at the time of switching the sheet-like reinforcing base material to enable continuous operation.
A unit for melting and continuously supplying a thermosetting matrix resin, and a first die coater unit having a heat-controllable hopper for coating the matrix resin on one surface of the sheet-like reinforcing base material. A non-contact type heating unit for heating the sheet-shaped reinforcing base material coated with the matrix resin to impregnate the sheet-shaped reinforcing base material with the matrix resin; and a sheet-shaped reinforcing base impregnated with the matrix resin. A second die coater unit having a heat controllable hopper for coating the material with the same thermosetting matrix resin as the matrix resin from a surface opposite to the surface coated with the resin by the first die coater unit. And a non-contact type heating unit for heating and semi-curing the matrix resin to form a sheet-like prepreg, and the sheet. Continuously producing an apparatus for composite material, comprising a winding unit for winding the cutter unit or a roll to transversely cut the prepreg constant length, a.
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