JPH09262831A

JPH09262831A - プリプレグ

Info

Publication number: JPH09262831A
Application number: JP9906596A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kitazawa; 進一北澤
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な連続法によって製造することができ、
繊維補強材を任意の複数の方向に配向させたプリプレグ
を提供する。【解決手段】基材１０ｅと、熱硬化性樹脂とを含むプ
リプレグであって、前記の基材が、（１）平行な一対の
支持帯８ａ，８ｂと、それらの各支持帯に両端部で接合
し、平行に前記支持帯間に配置され、等しい長さを有す
る複数の補強糸２とからなるハシゴ状構造体９ａである
か、（２）補強糸群に含まれる各補強糸の長さがそれぞ
れ等しく、各補強糸はそれぞれ前記プリプレグの一方の
側面端部から他方の側面端部に延び、各補強糸は相互に
平行に配置され、各補強糸はそれぞれ前記プリプレグ内
に保持されている、プリプレグ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリプレグに関す
る。本発明によるプリプレグは、特殊な構造の基材を含
み、連続大量生産に特に適している。

【０００２】

【従来の技術】プリプレグを連続的に生産する方法で
は、例えば、図１に示すように、製造装置の搬送方向Ｓ
と一致する一方向に引き揃えたフィラメント層４１を案
内ロール４２から熱硬化性樹脂槽４３内の案内ロール４
４に通して、前記フィラメント層４１に熱硬化性樹脂を
含浸させ、続いて、案内ロール４５，４６間に設置した
乾燥装置又はセミキュア（不完全硬化）装置４７に通し
て、乾燥又はセミキュア処理を行ない、巻取ロール４８
を矢印Ｔの方向に回転させ、得られたプリプレグ５０を
巻き取る。

【０００３】プリプレグから複合材（コンポジットマテ
リアル）を製造する場合には、通常、フィラメントの配
向方向が偏向したプリプレグを複数枚積層し、加熱加圧
してキュア（完全硬化）する。すなわち、例えば、図２
に示すように、フィラメントの配向方向が４５°ずつ偏
向した４枚のプリプレグ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１
ｄを積層すると、等方性の複合材を製造することができ
る。この場合、フィラメント配向方向と４５°の角度で
交わる辺を有するシート５１ｂ，５１ｃを連続法で製造
することは、従来法では極めて困難であった。そこで、
従来は、図３に示すように、プリプレグ５０から、生産
方向（長手方向）Ｓに引き揃えたフィラメントの配向角
度を考慮して、生産方向（フィラメント配向方向）Ｓと
平行な辺及び直交する辺を有するシート５１ａ，５１ｄ
と、生産方向（フィラメント配向方向）Ｓと４５°の角
度で交わる辺を有するシート５１ｂ，５１ｃを裁断し、
これらを積層していた。従って、各プリプレグの裁断工
程や積層工程が非常に煩雑であった。また、プリプレグ
の裁断工程から、廃棄しなければならない部分が大量に
生じた。

【０００４】プリプレグの基材としては、前記のフィラ
メントの他に、織物を用いる方法もある。この場合、通
常は、タテ・ヨコの織糸からなる織物を含むプリプレグ
と、これらの織糸と糸の方向が各々４５度傾いた、いわ
ゆるバイアス方向に織糸が配向した織物を含むプリプレ
グとを複数枚積層し、加熱加圧してキュア（完全硬化）
することにより複合材を製作することができる。この方
法は、プリプレグの裁断ロスが発生せず、連続生産も可
能である。しかし、織り構造であるため構成糸が糸の交
差点で曲げられるため、特に補強糸として炭素繊維など
の剛直な糸を用いた場合に、得られる複合材の引っ張り
に対する強力利用率、すなわち、複合材を構成する個々
の繊維の強力の和に対する複合材の実際の強力の比率が
低下するという欠点があった。織物の構成糸は複合材を
引っ張った場合に、織組織により曲げられている部分に
張力がかかると、糸の交差部に折り曲げの大きな力が加
わり、糸が破損したり、破断したりするおそれがあっ
た。なお、等方性を高めるために、３軸織物を基材とし
て用いたプリプレグも提案されているが、基材の製織に
手間がかかるという欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、等方性複合材の製造原料として用いることのできる
プリプレグを連続的に製造する手段を提供することにあ
る。特に、煩雑な裁断工程や積層工程を実施する必要な
しに、しかも裁断ロスも生じることなく、前記プリプレ
グのフィラメント製シート基材又は積層体基材を連続法
で製造する手段を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的は、本発明に
よる、基材と、その基材に含浸させてから乾燥又はセミ
キュアされた熱硬化性樹脂とを含むプリプレグであっ
て、前記の基材が、実質的に平行な一対の支持帯と、そ
れらの各支持帯に両端部で接合し、実質的に平行に前記
支持帯間に配置され、実質的に等しい長さを有する複数
の補強糸とからなるハシゴ状構造体であることを特徴と
する、前記のプリプレグによって達成することができ
る。また、本発明は、補強糸群からなる基材と乾燥又は
セミキュアされた熱硬化性樹脂とを含む長尺状プリプレ
グであって、前記補強糸群に含まれる各補強糸の長さは
それぞれ実質的に等しく、各補強糸はそれぞれ前記プリ
プレグの一方の側面端部から他方の側面端部に延び、各
補強糸は相互に実質的に平行に配置され、各補強糸はそ
れぞれ前記プリプレグ内に保持されていることを特徴と
する、前記のプリプレグにも関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のプリプレグは、例えば、
特定の構造を有する「ハシゴ状構造体」を基材として使
用して製造することができる。前記の「ハシゴ状構造
体」は、実質的に平行な一対の支持帯と、それら各支持
帯に両端部で接合し、実質的に平行に前記支持帯間に配
置され、実質的に等しい長さを有する複数の糸とからな
り、より好ましくはその複数の糸の間隔が実質的に一定
の間隔を有するものであり、例えば、（ａ）糸供給手段から連続的に供給される糸を、実質的
に一定方向に、かつ実質的に一定速度で前記供給手段に
対して相対的に移動する巻取手段に、螺旋状に巻き取る
工程（以下、巻き取り工程と称する）；（ｂ）前記巻取手段上の螺旋状連続糸に、螺旋軸方向に
平行に連続して延び、かつ螺旋状連続糸の構成糸とピッ
チ毎に接合する接合帯を設け、螺旋状接合体を形成する
工程（以下、接合工程と称する）；及び（ｃ）前記接合帯の中央部で螺旋軸方向に平行に前記螺
旋状接合体を切断する工程（以下、切断工程と称する）
を含むことを特徴とする、方法によって製造することが
できる。

【０００８】前記のハシゴ状構造体の製造方法の一態様
を図４に示す。図４は、前記の（ａ）巻き取り工程〔図
４の（ａ）〕、（ｂ）接合工程〔図４の（ｂ）〕、及び
（ｃ）切断工程〔図４の（ｃ）〕の順に、ハシゴ状構造
体９の製造工程を模式的に示す説明図である。巻き取り
工程（ａ）では、糸供給手段（例えば、紡錘）４から連
続的に供給される糸２を、巻取手段（例えば、円筒体）
３に、一定の巻き付け角度（円筒体３の中心軸と糸２と
のなす角度）で、螺旋状に巻き取り、円筒体３上に螺旋
状連続糸５を形成する。円筒体３の直径は一定であるの
で、巻き付け角度を一定に保つことによって、周回長
（螺旋１巻きの長さ）を一定にすることができる。

【０００９】円筒体３への糸２の巻き取りは、自転しな
い円筒体３の周囲に供給手段４を周回させるか、円筒体
３の周囲を周回しない供給手段４に対して円筒体３を自
転させるかすることにより行うことができる。その際、
更に、供給手段４に対して、円筒体３を実質的に一定方
向かつ実質的に一定速度で相対的に移動させることによ
り、円筒体３の側面上に糸２を螺旋状に巻き取ることが
できる。相対的移動は、固定した供給手段４に対して円
筒体３を矢印Ａの方向へ移動する〔図４の（ａ）〕か、
あるいは固定した円筒体３に対して供給手段４を矢印Ａ
の方向と反対方向へ移動することによって実施すること
ができる。

【００１０】接合工程（ｂ）では、前記工程（ａ）で円
筒体３上に形成した螺旋状連続糸５の上に、円筒体３の
中心軸方向に平行に溶融樹脂を線状に塗布して冷却する
ことによって、帯状樹脂層６を形成し、螺旋状接合体７
を得る。帯状樹脂層６は、螺旋状連続糸５の螺旋軸方向
に平行に連続して延び、かつ螺旋状連続糸５の構成糸と
ピッチ毎に接合する接合帯として機能する。接合帯とし
ては、前記の溶融樹脂からなる帯状樹脂層６の他に、水
溶性樹脂組成物を塗布して乾燥させて形成した帯状樹脂
層、熱硬化性樹脂組成物を塗布して加熱硬化させて形成
した帯状樹脂層又は帯状の感圧接着剤テープを前記の螺
旋状連続糸５の上から貼り付けたものなども使用するこ
とができる。

【００１１】更に、帯状接合帯６が、図５に示すよう
に、中央部に切断用樹脂不在帯６ａと、その両側に相互
に所定の狭い間隔をあけて平行に並んだ２つの接合樹脂
帯６ａ，６ｂとからなるものであることもできる。こう
した帯状接合帯６は、前記工程（ａ）で円筒体３上に形
成した螺旋状連続糸５の上に、円筒体３の中心軸方向に
平行に溶融樹脂を２本の線状に、相互に所定の狭い間隔
をあけながら塗布して冷却することによって形成するこ
とができる。また、２本の帯状の感圧接着剤テープを前
記の螺旋状連続糸５の上から貼り付けて形成することも
できる。

【００１２】なお、接合工程（ｂ）において、帯状樹脂
層を形成する樹脂はフィルム状、ネット状、繊維状、又
は液状などの形態で供給することができる。例えば、フ
ィルム状、ネット状や繊維シート状で供給した場合に
は、樹脂の熱溶融による接着や接着剤を用いた接着によ
り螺旋状連続糸５と接合してもよい。また、補強のため
に糸やテープなどの補強材を、前記の溶融樹脂やフィル
ム状、繊維状、液状などの樹脂を供給する際に同時に、
又は前後して供給してもよい。更には、接合帯６として
紙、ネット、織物、編み物、不織布などのテープ状体を
使用し、螺旋状連続糸に熱接着性のあるものを用いて螺
旋状連続糸の一部又は全部を溶融して両者を接合した
り、接着剤を介してテープ状体と螺旋状連続糸とを接合
してもよい。なお、これら接合手段を適宜組み合わせて
使用することもできる。

【００１３】切断工程（ｃ）では、接合帯（例えば、樹
脂層）６の中央部で螺旋軸方向に平行に、すなわち、図
４（ｂ）に示す破線Ｂに沿って、螺旋状接合体７を切断
して、ハシゴ状構造体９を形成する。中央部で切断され
た接合帯（例えば、樹脂層）６は、ハシゴ状構造体９に
おいて、通常の「ハシゴ（梯子）」における両端の支柱
に相当する２つの支持帯８となる。また、螺旋状連続糸
５は、通常の「ハシゴ（梯子）」の階段棒に相当する各
糸２となる。

【００１４】前記接合工程（ｂ）で設ける接合帯（例え
ば、樹脂層）６の幅長は、切断工程（ｃ）において、接
合帯の中央部で螺旋軸方向に平行に切断し、切断により
生じる一対の支持帯８を離して広げた際に、支持帯８に
接合する糸２を充分保持することができる長さであるこ
とが必要である。なお、前記接合部の幅長の上限は特に
限定されるものではないが、支持帯８の間に設ける糸２
の長さが目的の長さ以上になるように、個々の製造目的
に応じて適宜適当な値を決定することができる。

【００１５】図５に示すように、帯状接合帯６が、中央
部の切断用樹脂不在帯６ａと、その両側の２つの接合樹
脂帯６ａ，６ｂとからなるものである場合には、切断用
樹脂不在帯６ａの中央部を、図５に示す破線Ｂに沿っ
て、切断することにより、ハシゴ状構造体を形成するこ
とができる。この場合には、切断部には樹脂が存在せ
ず、接合樹脂帯６ａ，６ｂの間にある糸だけを切断すれ
ばよいので、切断工程が容易になる。なお、切断後は２
つの接合樹脂帯６ａ，６ｂが各々「ハシゴ」の支柱に相
当する２つの支持帯となる。

【００１６】本発明によるハシゴ状構造体は、例えば、
図６に示す装置によって連続的に製造することができ
る。図６に示す装置２０では、それぞれの搬送面が平行
で、かつ両者の外側の搬送面の搬送方向（矢印Ｃで示す
方向）が同一方向となるように、所定の間隔をあけて２
台のベルトコンベヤー１１，１１ａを配置する。２台の
ベルトコンベヤー１１，１１ａの外側を、ベルトコンベ
ヤー１１，１１ａの搬送方向に垂直な一方向（矢印Ｄで
示す方向）に周回する回転リング１２を、ベルトコンベ
ヤー１１，１１ａの外側搬送面の開始領域の近くに配置
する。回転リング１２には、糸供給手段として、糸２を
供給することのできる複数個（図６の場合は４個）の紡
錘４が設けられている。それぞれのベルトコンベヤー１
１，１１ａの外側搬送面の終点領域には、搬送面上の搬
送物を切断することのできるカッター１４が設けられ、
更にその上流には、螺旋状に巻き取られた糸の表面に溶
融樹脂を供給することのできるシール手段１５が設けら
れている。

【００１７】複数個（図６の場合は４個）の紡錘４から
供給された複数本（図６の場合は４本）の糸２を、糸の
間隔を規定することのできるガイドコーム１３に通過さ
せ、一方のベルトコンベヤー１１（又は１１ａ）の外側
搬送面に供給する。ベルトコンベヤー１１，１１ａを搬
送方向（矢印Ｃで示す方向）に回転させ、回転リング１
２を周回方向（矢印Ｄで示す方向）に回転させると、回
転リング１２の上に設けられた紡錘４が、ベルトコンベ
ヤー１１，１１ａの外側を周回し、紡錘４から供給され
た糸２はベルトコンベヤー１１，１１ａの外側搬送面に
巻き付くため、紡錘４から糸が更に供給され、供給され
た糸は２台のベルトコンベヤー１１，１１ａに巻き取ら
れる。この際、同時に、ベルトコンベヤー１１，１１ａ
の外側搬送面は、矢印Ｃの方向に移動するので、複数本
（図６の場合は４本）の糸２は、２台のベルトコンベヤ
ー１１，１１ａに螺旋状に巻き取られていく。ベルトコ
ンベヤー１１，１１ａ及び回転リング１２の速度を、相
対的に一定方向かつ一定に維持することによって、螺旋
状連続糸５を形成することができる。なお、最初に糸を
適当なガイド手段又は手で、ベルトコンベヤーに案内し
て巻き付けると、それ以後は巻き付きによる摩擦力など
により位置づれが実質的に生じない状態でコンベヤーに
順次巻き付けることができる。また、糸には工程の進行
方向に工程テンションが加わっているため、コンベヤー
に強く押しつけられて移動する。

【００１８】螺旋状連続糸５は、ベルトコンベヤー１
１，１１ａの外側搬送面の移動にあわせて、シール手段
１５とベルトコンベヤー１１，１１ａとの間を通過す
る。その際、シール手段１５，１５ａから螺旋状連続糸
５の上にそれぞれ溶融樹脂が帯状に供給され、螺旋状連
続糸５の上に接合帯としての２つの樹脂層６が形成され
る。樹脂層６は、螺旋軸方向に平行に帯状に連続して延
び、螺旋状連続糸５の構成糸とピッチ毎に接合する。図
６に示す態様では、それぞれのベルトコンベヤー１１，
１１ａにシール手段１５，１５ａが設けられているの
で、螺旋状連続糸５には、２個の樹脂層６が形成され
る。しかし、シール手段は、ベルトコンベヤー１１，１
１ａのいずれか一方にのみ設けてもよい。

【００１９】樹脂層６を担持して形成された螺旋状接合
体は、更にベルトコンベヤー１１，１１ａによって搬送
され、ベルトコンベヤー１１，１１ａとカッター１４，
１４ａとの間を通過する際に、その樹脂層６の中央部で
切断される。図６に示す態様では、それぞれのベルトコ
ンベヤー１１，１１ａにカッター１４，１４ａが設けら
れているので、２連のハシゴ状構造体を同時に、しかも
連続的に得ることができる。シール手段を、ベルトコン
ベヤー１１，１１ａのいずれか一方にのみ設ける場合に
は、そのシール手段の下流側にカッターを設け、１連の
ハシゴ状構造体を連続的に得ることができる。なお、樹
脂層６は、中央部に隙間（図５に示す切断用樹脂不在帯
６ａ）を設けた平行な２列の樹脂層（図５に示す２つの
接合樹脂帯６ａ，６ｂ）とすることもでき、この場合、
２列の樹脂層の隙間にある糸を切断することにより、ハ
シゴ状構造体を形成することができる。

【００２０】なお、前記のシール手段などの樹脂層を形
成する手段及びカッターなどの切断手段は、必ずしも糸
を巻き取るためのベルトコンベヤー１１又は１１ａに設
けられている必要はなく、ベルトコンベヤー１１と１１
ａとの中間の領域に設けられてもよい。また、前記の例
では糸を巻き取るためのベルトコンベヤーを２台使用す
る場合を示したが、３台以上を使用することもできる。

【００２１】なお、上記のハシゴ状構造体はカッター１
４などの切断手段で樹脂層６を切断して、そのまま広げ
た場合、樹脂層を切断することにより形成された支持帯
の延びる方向と糸の方向とは直交しておらず、糸は斜め
に並んでいる。このため、特に糸の方向と支持帯の延び
る方向（生産方向）を直交させたい場合には、ハシゴ状
構造体を適切にガイドすることなどにより、支持帯の位
置をずらせて糸の並びを変えることができる。例えば、
図７に示すように、糸が斜めに並んでいるハシゴ状構造
体を、支持帯８ａ，８ｂと直交する方向に配置した第１
の一対のロール３０に通し、次いで斜めに並んでいる糸
と同じ角度に傾けた第２の一対のロール３１へハシゴ状
構造体をガイドすることにより、支持帯８ｂの移動距離
が支持帯８ａの移動距離より長くなり、支持帯の位置が
ずれて、糸の並びを支持帯と直交する方向に変化させる
ことができる。

【００２２】本発明においては、図７に示す処理前のハ
シゴ状構造体（糸が、支持帯に対して斜めに並んでいる
ハシゴ状構造体）、及び図７に示す処理後のハシゴ状構
造体（糸が支持帯と実質的に直交する方向に並んでいる
ハシゴ状構造体）のいずれをもプリプレグの基材として
用いることができる。こうして得られた各種のハシゴ状
構造体は、直接にラインを経て後述の積層工程又は含浸
工程に送るか、あるいは後述の積層工程又は含浸工程に
用いるまで適当なロールに巻き取って保存しておくこと
ができる。図６で示した樹脂層６の代わりに、接合帯と
して粘着テープを使用することもできる。更に、図６で
は、糸供給手段である紡錘を４個使用する場合を示した
が、紡錘は１個又は複数個であることができる。また、
糸供給手段として整経クリールを用いて、多数の糸を平
行に同時供給することもできる。

【００２３】本発明によるプリプレグは、前記ハシゴ状
構造体を含む積層体を基材とするか、あるいは１枚の前
記ハシゴ状構造体シートを基材として、熱硬化性樹脂を
含浸させて製造することができる。積層体を基材とする
場合は、例えば、図８〔（ａ）〜（ｅ）〕に示すよう
に、支持帯８ａ，８ｂに対して４５°の角度で配向する
糸を有する本発明によるハシゴ状構造体９ａと、支持帯
８ａ，８ｂに対して１３５°の角度で配向する糸を有す
る本発明によるハシゴ状構造体９ｂと、支持帯８ａ，８
ｂに対して９０°の角度で配向する糸を有する本発明に
よるハシゴ状構造体９ｃとを各支持帯が実質的に重なる
ように積層し、続いて、従来法で通常使用されている引
き揃えフィラメント層９ｄを、フィラメントの配向方向
が前記各支持帯の延びる方向と一致するように積層して
積層体１０ｅを形成し、続いて、この積層体１０ｅに熱
硬化性樹脂を含浸させる。前記の積層体１０ｅでは、積
層された４種の糸群が、それぞれ相互に４５°又は９０
°ずつ偏向しており、この積層体から得られるプリプレ
グは、優れた等方性を示すことができる。

【００２４】同様のプリプレグは、ハシゴ状構造体９ａ
と、ハシゴ状構造体９ｂと、ハシゴ状構造体９ｃと、引
き揃えフィラメント層９ｄとのそれぞれから４種のプリ
プレグを別々に製造し、それらの各プリプレグを、それ
らの補強糸が前記図８の（ｅ）に示すように、相互に４
５°又は９０°ずつ偏向するように積層することによっ
て調整することもできる。

【００２５】積層体基材は、前記のハシゴ状構造体９
ａ、ハシゴ状構造体９ｂ、及びハシゴ状構造体９ｃのい
ずれか２種又は３種から形成することもできる。また、
ハシゴ状構造体９ａ、ハシゴ状構造体９ｂ、又はハシゴ
状構造体９ｃのいずれか１種又は２種と引き揃えフィラ
メント層９ｄとから形成することもできる。

【００２６】本発明のハシゴ状構造体を用いて積層体を
形成する場合には、その積層体を用いて得られるプリプ
レグが優れた等方性又は予め設計された強力の方向性を
示すことができるように、適切に選択する。従って、目
的に応じた配向の補強糸群を有するハシゴ状構造体を製
造することができるように、例えば、図６に示す製造装
置２０でのベルトコンベア１１，１１ａの搬送速度など
を調整するのが好ましい。

【００２７】また、基材として、前記のハシゴ状構造体
に、繊維ウェブ層又は不織布層を１層又はそれ以上更に
積層した積層体を用いることもできる。この場合には、
予め別々に製造しておいたハシゴ状構造体と長尺状繊維
ウェブシート又は長尺状不織布シートとをハシゴ状構造
体の支持帯が延びる方向と前記長尺状繊維ウェブシート
又は長尺状不織布シートの長手方向とが一致するように
積層し、ハシゴ状構造体層と長尺状繊維ウェブ層又は長
尺状不織布層とからなる積層体を得ることができる。

【００２８】こうして得られた繊維ウェブ層を含む積層
体をそのまま本発明によるプリプレグの基材として用い
ることができる。こうした積層体に熱硬化性樹脂を含浸
させて、乾燥又はセミキュア処理してからキュア（硬
化）処理を行うと、ハシゴ状構造体（補強糸）と繊維ウ
ェブの構成繊維との間には、接着又は融着による結合が
生じる。

【００２９】また、積層体中の繊維ウェブ層を不織布層
に代えてからプリプレグの基材として用いることもでき
る。この場合には、繊維ウェブから不織布を製造する場
合に使用することのできる通常の結合方法を使用するこ
とによって、繊維ウェブ層の構成繊維相互を結合させて
繊維ウェブ層を不織布層とすると同時に、繊維ウェブ層
の構成繊維とハシゴ状構造体層の構成糸（梯子の階段棒
に相当する各糸）とを結合させ、ハシゴ状構造体層の構
成糸を、繊維ウェブ層（不織布層）に保持させ、複合不
織布を形成することができる。このような結合方法とし
ては、例えば、機械的絡合（例えば、水流絡合若しくは
ニードルパンチ）、部分熱融着、接着剤による接着、又
は繊維ウェブ層の構成繊維及び／又はハシゴ状構造体糸
による繊維接着などを挙げることができる。

【００３０】前記の結合方法として、機械的絡合（例え
ば、水流絡合若しくはニードルパンチ）方法を用いる場
合には、少なくともハシゴ状構造体層１層と繊維ウェブ
層１層とから積層体を形成するのが好ましい。また、前
記の結合方法として、部分熱融着方法を用いる場合に
は、中間層としてのハシゴ状構造体層１層を、外層とし
ての繊維ウェブ層２層で挟んだ構造の積層体を形成する
のが好ましい。結合方法として、上記の機械的絡合方法
や部分熱融着方法を用いた場合、ハシゴ状構造体層の構
成糸は、繊維ウェブ層の構成繊維に直接結合されるので
はなく、繊維ウェブ層の構成繊維が絡んだり、繊維ウェ
ブ層内部に埋設されることにより、繊維ウェブ層に保持
される。

【００３１】更に、本発明で用いる基材としては、織物
層を１層又はそれ以上含むこともできる。この場合も、
予め別々に製造しておいたハシゴ状構造体と長尺状織物
シートとをハシゴ状構造体の支持帯が延びる方向と前記
長尺状織物シートの長手方向とが一致するように積層
し、ハシゴ状構造体層と長尺状織物層とからなる積層体
を得ることができる。なお、一般に基材に熱硬化性樹脂
を含浸して、セミキュア及びキュアした後には、ハシゴ
状構造体の構成糸（補強糸）と繊維ウェブの構成繊維と
の間には、接着あるいは融着による結合が生じる。

【００３２】前記基材に含浸させる熱硬化性樹脂は、プ
リプレグの製造に通常使用される樹脂であれば特に限定
されるものではないが、例えば、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアナート樹脂、
マレイミド樹脂、若しくはポリイミド樹脂；これら樹脂
を適宣二種以上配合してなる樹脂組成物；更に、前記の
熱硬化性樹脂１種又はそれ以上をポリビニルブチラー
ル、アクリロニトリル−ブタジエンゴム又は多官能性ア
クリレート化合物や添加剤等で変性したもの；架橋ポリ
エチレン、架橋ポリエチレン／エポキシ樹脂、架橋ポリ
エチレン／シアナート樹脂、ポリフェニレンエーテル／
エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル／シアナート樹
脂、その他の熱可塑性樹脂で変形した架橋硬化性樹脂
（ＩＰＮ又はセミＩＰＮ）を用いてなるものを挙げるこ
とができる。

【００３３】前記の熱硬化性樹脂を、前記の基材に公知
の方法で付与することができる。熱硬化性樹脂を基材に
付与するには、例えば、含浸法、塗布法、又は溶融転写
法を用いることができる。具体的には、熱硬化性樹脂を
溶剤に溶解したワニスとして基材に含浸させて乾燥する
方法；無溶剤で常温もしくは加温下で調製した液状熱硬
化性樹脂を含浸する方法；粉体状熱硬化性樹脂を基材に
固定する方法；離型性を有するフィルムやシート状物に
熱硬化性樹脂層を形成した後、これを基材に溶融転写す
る方法などである。次に、熱硬化性樹脂を含浸した基材
を、公知の方法で乾燥又はセミキュア処理して本発明に
よるプリプレグを得ることができる。乾燥処理は、ドラ
イヤーなどの乾燥機によって実施することができる。ま
た、セミキュア処理は、ドライヤーや赤外線ヒーターな
どの熱処理装置によって実施することができる。

【００３４】こうして得られた本発明によるプリプレグ
から、所望により、支持帯部を含む領域を切断除去する
工程を実施することができる。例えば、図８（ｅ）に示
す積層体１０ｅから製造されたプリプレグに対し、長手
方向に平行な両端部において、前記支持帯８ａ，８ｂを
含む領域を、図８の破線Ｇに沿ってそれぞれ切断して両
端部を除去し、支持帯部を含まないプリプレグを得るこ
とができる。こうして得られるプリプレグも本発明に含
まれる。また、積層体基材を、前記のハシゴ状構造体９
ａ、ハシゴ状構造体９ｂ、及びハシゴ状構造体９ｃのい
ずれか２種又は３種から形成した場合、また、ハシゴ状
構造体９ａ、ハシゴ状構造体９ｂ、又はハシゴ状構造体
９ｃのいずれか１種又は２種と引き揃えフィラメント層
９ｄとから形成した場合も、同様にして支持帯部を含ま
ないプリプレグを得ることができ、こうして得られるプ
リプレグもすべて本発明に含まれる。

【００３５】更に、繊維ウェブ層、不織布層及び／又は
織物層を１層又はそれ以上を更に積層した積層体基材か
ら本発明のプリプレグを製造した場合にも、両端部を除
去し、支持帯部を含まない本発明のプリプレグを得るこ
とができる。また、１枚の前記ハシゴ状構造体シートを
基材として本発明のプリプレグを製造した場合にも、例
えば、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）の破線Ｇに沿って切
断して両端部を除去し、支持帯部を含まない本発明のプ
リプレグを得ることができる。これらのプリプレグは、
補強糸の配向方向を適宜調整して積層して、複合材とす
ることができる。なお、支持帯を含む両端部の切断工程
は、前記の乾燥処理又はセミキュア処理の後に実施する
のが好ましい。

【００３６】前記のハシゴ状構造体の製造に用いること
のできる糸は、プリプレグの基材用繊維として通常使用
されている繊維材料からなる糸である限り特に限定はさ
れないが、好ましくは、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊
維（アラミド繊維）、ガラス繊維、超高分子量ポリエチ
レン繊維、黒鉛繊維、セラミック繊維などの剛性の高い
繊維である。特にこれらの繊維からなる無よりのマルチ
フィラメントが好ましい。繊度も、特に限定されるもの
ではないが、操作性やプリプレグの目付などの観点か
ら、好ましくは３０〜５０００デニール、より好ましく
は３００〜３０００デニールである。

【００３７】本発明のプリプレグに含まれる補強糸の間
隔（実質的に直線状にプリプレグの内部に保持された補
強糸が形成する直線と、それに隣接する相当する直線と
の間の距離）が狭いと、単位幅当たりに含まれる前記直
線の数（補強糸密度）は高くなり、補強糸の間隔が広い
と、補強糸密度は低くなる。補強糸の間隔は、プリプレ
グの用途又は要求される特性などに応じて適宜選択する
ことができるが、一般には、隣り合う糸と糸との間の隙
間ができるだけ小さくなるようにすることが望ましく、
実質的に隣り合う糸と糸との間に隙間がないことが好ま
しい。

【００３８】本発明のプリプレグにおいて、繊維ウェブ
層、不織布層又は織物層として使用することのできる繊
維ウェブ、不織布又は織物の構成繊維は、特に限定され
るものではないが、一般にはポリエステル繊維、ナイロ
ン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン系繊維などの合
成繊維や、レーヨンなどの半合成繊維、綿、又は羊毛な
どの天然繊維であることができる。本発明のプリプレグ
を、例えば、壁用、又はパネル用複合材を作る素材とし
て用いる場合には、前記の繊維ウェブ層、不織布又は織
物の構成繊維は、特に限定されるものではないが、一般
には上記の合成繊維、半合成繊維、又は天然繊維のう
ち、繊度が０．５〜３０デニール、より好ましくは１〜
５デニールのものが使用される。前記の不織布層は、前
記の結合手段によって形成され、従って、水流絡合不織
布、ニードルパンチ不織布、熱可塑性繊維を多数の点状
の熱融着部で部分熱融着させたポイントシール不織布
（部分融着不織布）、繊維接着不織布、又は樹脂エマル
ジョンを含浸し、乾燥させた接着剤結合不織布などから
なる。

【００３９】本発明によるプリプレグは、例えば、構造
材、壁材、又はパネルなどに用いる複合材、例えば、家
庭用パネル、自動車、航空機、又はモーターボートなど
の移動体の構造材、壁材、又はパネルなどに用いられる
複合材を作成するのに好適に用いることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、繊維補強材を任意の複
数の方向に配向させたプリプレグを、連続法によって簡
単に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】長尺状プリプレグの連続的製造方法を模式的に
示す説明図である。

【図２】等方性を示す積層体プリプレグの積層状態を模
式的に示す分解図である。

【図３】長手方向引き揃えフィラメント基材から製造さ
れたプリプレグ及び基材シートの裁断方法を示す平面図
である。

【図４】本発明のプリプレグを製造する際に用いるハシ
ゴ状構造体の製造方法の一態様の各工程を模式的に示す
説明図である。

【図５】本発明のプリプレグを製造する際に用いるハシ
ゴ状構造体の製造方法の別の一態様の接合及び切断工程
を模式的に示す説明図である。

【図６】本発明のプリプレグを製造する際に用いるハシ
ゴ状構造体の連続的製造方法の一態様を模式的に示す説
明図である。

【図７】本発明のプリプレグを製造する際に用いるハシ
ゴ状構造体の補強糸の配列を変更する方法の一態様を模
式的に示す説明図である。

【図８】本発明のプリプレグを積層体基材から製造する
一態様を模式的に示す説明図である。

【符号の説明】

２・・糸；３・・円筒体；４・・紡錘；５・・螺旋状連
続糸；６・・樹脂層；７・・螺旋状接合体；８・・支持
帯；９・・ハシゴ状構造体；１１・・ベルトコンベヤ
ー；１２・・回転リング；１３・・ガイドコーム；１４
・・カッター；１５・・シール手段；３１，３２，４
２，４４，４５，４６・・ローラ；４１・・フィラメン
ト層；５０・・長尺状プリプレグ；５１ａ，５１ｂ，５
１ｃ，５１ｄ・・プリプレグシート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と、その基材に含浸させてから乾燥
又はセミキュアされた熱硬化性樹脂とを含むプリプレグ
であって、前記の基材が、実質的に平行な一対の支持帯
と、それらの各支持帯に両端部で接合し、実質的に平行
に前記支持帯間に配置され、実質的に等しい長さを有す
る複数の補強糸とからなるハシゴ状構造体であることを
特徴とする、前記のプリプレグ。
【請求項２】前記基材が複数枚のハシゴ状構造体の積
層体であって、各平行補強糸群の各支持帯に対する角度
がそれぞれ異なる複数枚のハシゴ状構造体を、各支持帯
が実質的に重なるように積層した基材である、請求項１
に記載のプリプレグ。
【請求項３】前記基材が、長手方向引き揃えフィラメ
ント層を、前記ハシゴ状構造体の長手方向と一致するよ
うに、更に積層した基材である、請求項１又は２に記載
のプリプレグ。
【請求項４】前記基材が、繊維ウェブ層又は不織布層
を更に積層した基材である、請求項１〜３のいずれか一
項に記載のプリプレグ。
【請求項５】前記基材が、不織布層を更に積層した基
材であり、各補強糸が機械的絡合により不織布層の構成
繊維で不織布内に保持されている請求項４に記載のプリ
プレグ。
【請求項６】前記基材が、織物層を更に積層した基材
である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプリプレ
グ。
【請求項７】補強糸群からなる基材と乾燥又はセミキ
ュアされた熱硬化性樹脂とを含む長尺状プリプレグであ
って、前記補強糸群に含まれる各補強糸の長さはそれぞ
れ実質的に等しく、各補強糸はそれぞれ前記プリプレグ
の一方の側面端部から他方の側面端部に延び、各補強糸
は相互に実質的に平行に配置され、各補強糸はそれぞれ
前記プリプレグ内に保持されていることを特徴とする、
前記のプリプレグ。
【請求項８】前記基材が、補強糸の配向の異なる複数
の補強糸群の積層体である、請求項７に記載のプリプレ
グ。
【請求項９】前記基材が、長手方向引き揃えフィラメ
ント層を、プリプレグの長手方向と一致するように、更
に積層した基材である、請求項７又は８に記載のプリプ
レグ。
【請求項１０】前記基材が、繊維ウェブ層又は不織布
層を更に積層した基材である、請求項７〜９のいずれか
一項に記載のプリプレグ。
【請求項１１】前記基材が、不織布層を更に積層した
基材であり、各補強糸が機械的絡合により不織布層の構
成繊維で不織布内に保持されている請求項１０に記載の
プリプレグ。
【請求項１２】前記基材が、織物層を更に積層した基
材である、請求項７〜１１のいずれか一項に記載のプリ
プレグ。