JPH0931219A - トウプリプレグ及びシート状プリプレグの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂含有量を精密に制御し、且つ効率的な均
一含浸を行うことによって高生産性でトウプリプレグ及
びシート状プリプレグを製造し得る方法を提供する。 【解決手段】 扁平かつ巾方向に構成するフィラメント
密度に疎密を形成したトウの少なくとも片面に樹脂を定
量供給し、樹脂をトウに接触させると同時に又はその直
後にトウの厚さ方向に浸透させ、トウを構成するフィラ
メントの横方向移動によりトウ内に樹脂を均一に含浸さ
せ、その後冷却して巻取ることを特徴とするトウプリプ
レグの製造方法、および、上記のトウプリプレグの製造
方法において、扁平かつ巾方向に構成するフィラメント
密度に疎密を形成したトウを複数本用い、樹脂の接触、
浸透、均一含浸及び冷却を行った後、各トウを分離せず
にシート状に巻取ることを特徴とするシート状プリプレ
グの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化複合材料
に用いられるトウプリプレグ及び複数本のトウからなる
シート状プリプレグ（テープ状プリプレグを含む）の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化複合材料に用いられる中間材料
は一般的にプリプレグとよばれ、離型紙の上に樹脂を薄
くコートした樹脂フィルムの上に強化繊維トウを引き揃
え、その上からトップフィルムをかぶせるか、あるいは
さらに樹脂フィルムを上から重ねた後、加熱及び／又は
加圧して強化繊維トウの構成フィラメントに樹脂を含浸
させ、しかる後巻取って製造するのが一般的な製法であ
る。代表的な例として、上下から樹脂フィルムで挟み込
んで樹脂を含浸させる方法が特開平３−１４９２３０号
公報及び特公平４−５０５７号公報に開示されている。

【０００３】上記公報に開示された方法は、多数本の強
化繊維トウを取扱い、広幅で離型紙等の保護フィルムに
はさんであるので製造プロセス上の汚れもなく安定的に
製造できるメリットがある。また一本のトウに樹脂を含
浸させるトウプリプレグの製造方法が特公平５−８０３
３０号公報に開示されており、この方法は離型紙や樹脂
フィルムを取り去ってトウ単位でプリプレグを製造する
方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平３−１４９２３０号公報及び特公平４−５０５７号
公報に開示された方法で製造されるプリプレグは、幅方
向に広幅でみると樹脂含有量の変動は非常に少ないが、
トウ１本程度の細幅でみると樹脂含有量の変動が大き
く、広幅で製造したプリプレグを細幅で裁断して使用す
ると、プリプレグ間の樹脂含有量の変動が大きくなりす
ぎるという問題が生じる。これは多数本のトウ幅の厳密
な制御はできていないので、樹脂フィルムの単位面積当
たりの樹脂量が一定でも、トウの広がりの変動からくる
単位体積当たりの繊維量の変動があるため、樹脂含浸後
の単位面積当たりの樹脂含有量（重量％）が変動し、プ
リプレグを広幅で使用すると樹脂含有量は変動が相殺さ
れて精度が良くなるが、例えば広幅のプリプレグをトウ
１〜５本程度の広がりに相当する幅で裁断したスリット
テープや、広幅のプリプレグからトウ１〜５本程度を引
き剥してトウプリプレグとした場合樹脂含有量の変動が
大きくなるからである。

【０００５】更に樹脂含浸速度に関して言えば、トウを
横並びに置き、しかも上下から離型紙等の保護シートで
押さえつけているため、トウを構成するフィラメントの
移動はほとんど不可能で、樹脂の含浸速度は離型紙を介
した上下からの加熱、加圧条件及び熱硬化性樹脂であれ
ば樹脂のライフとの兼ね合いで決定され、単に加熱低粘
度化すればよいというわけではなく、含浸させる工程の
長さ等の問題もあり、生産速度の向上には限界があっ
た。さらに上下から樹脂フィルムで挟み込んだ場合はト
ウ内に空気が取り残されるため含浸不良がおこりやすい
欠点も有していた。

【０００６】また特公平５−８０３３０号公報記載のト
ウプリプレグの製造方法では、トウ幅を広げた状態で樹
脂を被覆しトウの相対する表面に皮膜を作り、そのトウ
をこねることで含浸させているが、この方法における含
浸は扁平トウの表面に樹脂皮膜をつくり、次いで樹脂を
トウ内に均一に押し込むことに主眼がおかれている。し
かしながらこの方法ではまず均一な皮膜を実現すること
が問題となる。すなわちこの方法では、ドクターブレー
ドとトウの隙間で塗布量を制御しているが、トウのかさ
ばりや幅方向のトウ厚さは均等ではなく、しかも長手方
向に変動するのでクリアランスが一定でも塗布厚さを精
度よく制御することは至難である。更に混練ロールによ
るトウの混練でも厚さ方向への樹脂移動は起こりやすい
が、横方向の樹脂移動が少ないため均一性が樹脂の塗布
性に依存することになる。

【０００７】本発明は、上記の問題点を解決し、樹脂含
有量を精密に制御し、且つ効率的な均一含浸を行うこと
によって高生産性でトウプリプレグ及びシート状プリプ
レグを製造し得る方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、扁平かつ巾方
向に構成するフィラメント密度に疎密を形成したトウの
少なくとも片面に樹脂を定量供給し、樹脂をトウに接触
させると同時に又はその直後にトウの厚さ方向に浸透さ
せ、トウを構成するフィラメントの横方向移動によりト
ウ内に樹脂を均一に含浸させ、その後冷却して巻取るこ
とを特徴とするトウプリプレグの製造方法、および、上
記のトウプリプレグの製造方法において、扁平かつ巾方
向に構成するフィラメント密度に疎密を形成したトウを
複数本用い、樹脂の接触、浸透、均一含浸及び冷却を行
った後、各トウを分離せずにシート状に巻取ることを特
徴とするシート状プリプレグの製造方法を要旨とするも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施態様は以下
の通りである。すなわち、 （１）予めトウを加熱しておく。 （２）樹脂との接触時に規制される以上に予めトウ幅を
拡げておき、樹脂との接触時にトウ幅を狭める。 （３）トウの樹脂付着量を樹脂吐出機の吐出量で制御す
る。 （４）トウに樹脂を接触させると同時に又はその直後
に、トウの樹脂付着面を擦過させることにより樹脂をト
ウの厚さ方向に浸透させる。 （５）トウを構成するフィラメントの横方向移動を、ト
ウの折り畳み、トウ幅の拡大、トウ幅の縮小、又はトウ
の加撚等の少なくとも一つの手段で行う。 （６）トウを構成するフィラメントの横方向移動による
樹脂の均一含浸工程において、トウの走行速度未満の周
速で回転する回転体にトウを接触させる。 （７）冷却工程において冷却ロール上でトウ幅を狭める
と同時に圧縮してトウの断面形状を制御する。 （８）巻取る直前にトウ幅を狭めると同時に圧縮して断
面形状を制御する。 （９）樹脂を均一に含浸した後、トウ片面にセパレータ
ー担体を担持させる。 （１０）扁平にした複数本のトウを用いて、樹脂の接
触、浸透、均一含浸及び冷却を行った後、各トウを個別
に巻取る。

【００１０】本発明におけるトウとは、無機繊維、有機
繊維、金属繊維またはそれらの混合からなる強化用の長
繊維（フィラメント）の束である。無機繊維としては炭
素繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タン
グステンカーバイド繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等、
有機繊維としてはアラミド繊維、高密度ポリエチレン繊
維、その他一般のナイロン、ポリエステル等の有機繊維
等が好適に用いられる。また、金属繊維としては、ステ
ンレス、鉄等、フィラメント状になって移動性があれば
使用可能である。 フィラメントの径は０．１μｍ以上
１００μｍ以下のものが好ましい。０．１μｍ未満では
フィラメントの強力が小さくフィラメントの横移動を起
こす際に切断したり毛羽だまりが生じたりする問題があ
り、１００μｍを越えると硬くなりすぎて屈曲性に劣る
ので好ましくない。

【００１１】樹脂としては、繊維強化複合材料のマトリ
ックス樹脂として用いられる熱硬化性樹脂及び熱可塑性
樹脂が用いられ、例えば熱硬化性樹脂としては、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキ
シアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、フェ
ノキシ樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂等を挙げるこ
とができ、また熱可塑性樹脂としては、ＰＥＥＫ、ＰＥ
Ｉ、ポリアリレート、ポリスルフォン等の超エンジニア
リングプラスチック、ナイロン、ポリエステル、ＡＢＳ
等のエンジニアリングプラスチック、さらにアクリル樹
脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の汎用プ
ラスチックを挙げることができる。

【００１２】これらの樹脂に必要な性状としては、含浸
時における温度で流動性を有していることである。流動
性の尺度としての粘度の範囲としては、１センチポイズ
以上１００万センチポイズ以下が好ましく、更に好まし
くは、１センチポイズ以上１万センチポイズ以下であ
る。その理由は、以下で説明するフィラメント移動によ
る樹脂含浸作用でフィラメントの移動及びそれに伴う樹
脂移動を容易にするために、少なくともフィラメント移
動性は高くなければならず、そのためには樹脂の粘度を
小さくしてフィラメント移動の抵抗を小さくする必要が
あるからである。

【００１３】粘度レベルにおいて１センチポイズ未満の
樹脂はほとんど存在せず、１００万センチポイズを越え
る粘度ではフィラメント移動及びそれに伴う樹脂の移動
がほとんど不可能である。またフィラー等の添加材の有
無は含浸時に樹脂の流動性があれば問題はない。

【００１４】トウは扁平であることが樹脂との接触面積
を広くするため望ましい。またトウ幅を一定幅にするこ
とは定量供給した樹脂との接触面積を一定にする意味で
重要である。一般的に強化繊維トウは一定幅になってい
ないので拡幅する必要がある。拡幅させる方法として
は、円筒バーで擦過させる方法、振動を加える方法、及
び押しつぶす方法等が挙げられる。本発明において、ト
ウは該トウに樹脂が接触するときのトウ幅以上にインラ
インまたはオフラインで拡幅されていればよい。市販さ
れているテープ状トウはオフラインで拡幅されたトウと
みなされる。 拡幅されているトウの幅は通常安定化し
ておらず、その広がり方にはばらつきがある。従って樹
脂接触時に樹脂との接触面積を安定化させるには、樹脂
接触直前あるいは樹脂接触時にトウ幅を狭めて安定化さ
せることが効果的である。その方法の１例として、樹脂
吐出口部又はその直前の位置に所定幅の溝を設けて、該
溝内にトウを走行させてトウ幅を狭める方法が好適であ
る。

【００１５】さらにトウは樹脂と接触する前にその巾方
向に構成するフィラメントの密度が疎な部分と密な部分
が存在する様に制御する。このフィラメント密度の疎密
の形成により樹脂のトウ厚さ方向への流動経路を形成す
る。すなわち、フィラメント密度の粗な部分は密な部分
に比べ流動抵抗が少ないので樹脂は主にこの部分を通っ
て密な部分を被覆するように流動する。これにより完全
に含浸するために樹脂が移動しなければならない距離が
フィラメント密度が密な部分程度に短くなるのである。
この巾方向のフィラメントの密度が疎な部分と密な部分
が存在する様に制御するのは、例えば、図２に示したよ
うな周面に溝を一定ピッチで切ったバーまたロールによ
り可能である。フィラメント密度の疎密を確実に行うた
めフィラメント束の上から押さえつけることも好適に行
える。

【００１６】トウの予備加熱は、樹脂との接触後トウ内
への樹脂の浸透時に樹脂温度が低下しないように、予め
トウ温度を上昇させておく。予備加熱によりトウ温度を
接触前の樹脂温度以上にしておけば、トウと樹脂の接触
後のトウ温度は接触前の樹脂温度より低くなることはな
い。予備加熱方法としては加熱体との接触加熱、及び通
電加熱、誘電加熱、赤外線加熱、雰囲気加熱等の非接触
加熱法がいずれも使用可能である。

【００１７】トウに樹脂を定量供給させる方法として
は、プランジャー式吐出機、ギアポンプ式吐出機、エク
ストルーダー等の溶融樹脂吐出機を用いるのが好まし
く、特に超精密ギアポンプ又はエクストルーダーを用い
るのが定量供給精度上理想的である。熱硬化性樹脂の場
合で樹脂混合後の樹脂ライフが問題になるときは、硬化
剤と主剤を別々に押し出しスタティックミキサー等で混
合させながら供給すれば更に理想的である。付着の際に
必要なことは樹脂が低粘度化してトウに付着しやすくな
っていることである。樹脂を過剰につけてダイス等で樹
脂を絞り出し樹脂供給量を制御する方法があるが、ライ
ンスピードが速くなるとダイス、トウ間の摩擦で糸切れ
等をおこし易いので速い製造速度では問題である。また
特公平５−８０３３０号公報に記載されているように、
ドクターブレード等のクリアランスで制御する方法もあ
るが、樹脂の浸透しない基材上への塗布であれば基材に
樹脂が浸透することがないので塗布厚さで付着量を制御
できるが、トウでは浸透があるので精密に制御するのは
難しく、またクリアランスにトウを通過させると糸切
れ、詰まりの原因となりやすい。

【００１８】トウに含浸させる樹脂の含有量は１０重量
％以上８０重量％以下が良い。１０重量％未満では均一
に含浸しにくく、８０重量％を越えると複合材料成型品
の機械特性に問題が生じる。機械特性の性能を効果的に
発現させるには、３０重量％以上５０重量％以下が理想
的である。

【００１９】本発明において、トウに樹脂を接触させる
と同時に又はその直後にトウの厚さ方向に樹脂を浸透さ
せるのが、定量供給した樹脂をトウの中に遅滞なく浸透
付着させる意味で重要である。この点でトウの両面に単
に樹脂皮膜を形成するだけの特公平５−８０３３０号の
方法と著しく相違している。樹脂の具体的な浸透方法と
しては、樹脂を接触させたトウ面側をすばやく擦過する
のが良い方法である。ここで擦過とは擦過体たとえば円
弧上あるいはエッジ上でトウをこすることを意味する。

【００２０】擦過時にトウは擦過体側に押しつけられる
ので必然的にトウ厚さ方向への樹脂加圧力が働き、その
結果樹脂がトウ内へ浸透する。トウは擦過体に押しつけ
られているので擦過体とトウの間には隙間は存在しな
い。擦過体との接触角は１°以上９０°以下が望まし
い。１°未満では樹脂浸透の効果は小さく、９０°を越
えると擦過による抵抗で張力が大きくなりすぎ糸切れを
生じるおそれがある。擦過で急激な加圧力を発生させた
場合、樹脂のトウ内への浸透は不均一となるが、ここで
は均一に含浸させることを目的にしているわけではな
く、樹脂の付着を確実にすることに主眼をおいている。
従って、この樹脂含浸の均一化は次の含浸工程の重要課
題となる。

【００２１】本発明の樹脂含浸工程におけるフィラメン
トの横方向移動は、トウに外力を加えてトウを構成する
フィラメントを横方向（長手方向と直交する方向）に動
かし、フィラメント間の相対位置を変化させて樹脂とフ
ィラメントの接触機会を増すことにより、単なる加圧や
毛細管現象による含浸効果以上の均一な含浸効果を上げ
ることを特徴としている。具体的には、トウを折り畳
む、トウ幅を拡大する、トウ幅を縮小する、又はトウを
加撚する等の少なくとも一つの手段で行う。加撚手段に
よると樹脂がトウの外側に押し出される作用も付加され
る。

【００２２】これらの手段において、折り畳み手段と加
撚手段は、幅縮小手段と同様にトウ幅を狭める傾向にあ
る。そしてトウ幅を狭める作用を有する手段とトウ幅を
拡大する手段とを併用すると均一含浸の効果が高くな
る。なお、加撚は樹脂含浸時におこなえばよく含浸後に
撚りのない状態が必要なら含浸後に撚り戻しをすればよ
い。また仮撚りであれば撚り戻しをする必要はなく、撚
りのないトウが必要な場合には望ましい。また加撚と同
時にあるいは直後に擦過を加えればトウ幅の広がる傾向
がでてきて、更に樹脂の厚さ方向の移動のため含浸の均
一性は高くなる。

【００２３】フィラメントの横方向移動の均一含浸にお
いて、トウの走行速度未満の周速で回転する回転体にト
ウを接触させて擦過させることは、毛羽の堆積やロール
のクリーニング等にとって有用である。擦過されていれ
ばトウは回転体表面で絡まりつくこともなく、また回転
体はトウでこすられ且つ回転しているのでトウと接触す
る面は常にクリーニングされている状態となり、製造環
境の向上にも有用である。なお回転体の周速はトウの走
行速度未満であればよく、トウの走行方向と逆方向の回
転であっても良い。

【００２４】樹脂を均一含浸させたトウは加熱により樹
脂粘度が低くなっており、すぐには巻取れないので冷却
して操作性を向上させる必要がある。冷却温度は樹脂が
冷却体、たとえば冷却ロール表面に付着せず剥がれる温
度であればよく、樹脂系に応じて冷却温度を決定する必
要がある。たとえば通常のプリプレグ用として用いられ
る樹脂系においては常温で多少べたつきがあるため、０
℃〜３０℃の範囲内にトウ温度を下げるのが好ましい。

【００２５】本発明では、樹脂を均一含浸させたトウを
図６に示した１対の凹凸ロールやクリアランスを設けた
ロールで幅を狭めると同時に圧縮して断面形状を制御す
ることができる。その制御位置は均一含浸後の冷却時又
はボビンに巻取る直前が良い。ボビンに巻取る直前にト
ウが冷えすぎて断面形状賦型が難しい場合は賦型可能な
温度に加熱した後断面形状を規制すればよい。また断面
形状制御はボビンに巻取った後、オフラインで行い再度
巻き直すことも可能である。

【００２６】トウをボビンから引き出す時、トウの解舒
性が重要となる。樹脂に常温で高粘度のものを使用した
場合、トウ同士の接着は起こりにくく解舒も問題ない
が、粘度が低いと解舒不能となる。それを解決する方法
として粉体を表面に付着させ表面の粘着性をなくす方法
がある。粉体の種類としては有機、無機の各種粉体が使
用可能である。有機物質ではたとえば熱硬化性樹脂、熱
可塑性樹脂が使用可能である。具体的には熱硬化性樹脂
としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂などが良く、樹
脂は硬化していても未硬化でもかまわない。熱可塑性樹
脂としてはナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンな
どが使用可能である。また無機物質ではタルク、シリカ
など一般的なフィラーが使用可能である。粉体を付着さ
せる方法としてはいろいろとあるが、一般的には流動床
中にトウを通過させる方法又は噴霧させる方法が良い。
粉体をトウに付着させる位置としては樹脂を均一に含浸
させた後であればどこでも良い。トウに粘着性がなくな
り、ボビンからの解舒性が良好になれば、粉体の種類、
粒子径、付着量には限定されない。

【００２７】トウのボビンからの解舒性を向上させる方
法としては、セパレーター担体をトウ片面に担持させる
方法も好適に用いられる。担体としてはいろいろなもの
が使用可能であるが、トウとの剥離性がよくしかも材料
費を低減化させるために安価なフィルム状のものがよ
い。典型的な例としてポリエチレンフィルム及びポリプ
ロピレンフィルムが好適である。離型紙などでもよいが
高価である。フィルムの幅はトウ幅程度のものであれば
よく、片面に担持させておけばボビンに巻取った後の解
舒も良好である。担持させる位置としては粉体付着と同
様に樹脂を均一含浸させた後であればどこでもよいが、
断面形状制御をおこなう場合は形状制御後が望ましい。

【００２８】複数本のトウプリプレグを個別に巻取って
製造する場合は、複数本のトウに、樹脂の接触、浸透、
均一含浸及び冷却を行った後、各トウを個別に巻取れば
よい。樹脂の均一含浸はトウを複数本まとめて行って
も、各トウを分離して個別に行ってもよい。ワインダー
で巻取る際に分離されておればトウは個別に巻取ること
ができる。また、複数本のトウからシート状のプリプレ
グを製造する場合は、扁平にした複数本のトウを用い
て、樹脂の接触、浸透、均一含浸及び冷却を行った後、
各トウを分離せずにシート状に巻取ればよい。この場合
も、樹脂の均一含浸はトウを複数本まとめて行っても、
各トウを分離して個別に行ってもよい。

【００２９】更に製造したプリプレグに更に撚りをかけ
る必要があるなら適宜冷却前後に加撚工程をいれること
ができる。ライン定速制御は原則的にどこで行ってもよ
いが、トウ冷却後又は樹脂付着前で行うのが望ましい。
ワインダーとしては、トウ状態で巻取る場合は市販のワ
インダーが使用可能である。

【００３０】本発明を図面に従って説明すると、図１
は、トウプリプレグを製造するための基本的な工程の一
例を示す側面図である。同図において、ボビンに巻かれ
てあるトウ２をクリール１から引き出し、引き出された
トウ２は擦過拡幅ロール３を通過させた後、ネルソンロ
ール４で走行速度を制御しつつ供給する。樹脂加熱タン
クとギアポンプを内蔵した樹脂吐出機５で樹脂を押し出
し加熱管６を経由して吐出口７まで供給する。そのとき
拡幅しかつ溝付ロール２４により巾方向に構成するフィ
ラメント密度に疎密を形成したトウ２を吐出口７部に設
けた溝（図示せず）内に通して幅を狭め一定幅にして供
給された樹脂と接触させる。その後樹脂浸透用擦過ロー
ル８上で樹脂をトウ２の中に浸透させる。トウ幅を狭め
るため、また樹脂付着や擦過による樹脂浸透の際に樹脂
が溢れ出さないように樹脂浸透用擦過ロール８のトウ通
過帯は溝状にするのが好ましい。その後フィラメント横
方向移動含浸部９で均一含浸させ、均一含浸したトウ２
は冷却ロール１０で冷却される。冷却されたトウ２はト
ルクモーターロール１２で定トルクで引き取り、最後に
ワインダー１４でボビンに巻取る。図２はフィラメント
の巾方向の密度の疎密を制御する治具の一例を示す正面
図である。溝ロール２４の上を擦過させるとフィラメン
トに安定な疎密が形成できる。

【００３１】図３は、トウを構成するフィラメントの横
方向移動を、トウ幅の拡大と縮小とを併用して行う手段
の一例を示す側面図で、同図において、１５はトウ幅を
拡大するためのロールであり、１６はトウ幅を縮小する
ためのロールであって、ロールを傾斜させることにより
トウ幅を狭めることができる。

【００３２】図４は、トウを構成するフィラメントの横
方向移動を、トウの加撚とトウ幅の拡大とを併用して行
う手段の一例を示す側面図で、同図において、１７は加
撚具を示している。

【００３３】図５は、トウを構成するフィラメントの横
方向移動を、トウの折り畳みとトウ幅の拡大とを併用し
た手段の一例を示す側面図で、同図において、トウ２は
折り畳みガイド１９で徐々に折り畳まれて行き、垂直に
立ったロール対１８で完全に折り畳まれる。

【００３４】図６は、冷却ロール上でトウ幅を狭めると
同時に圧縮してトウの断面形状を制御するための手段の
一例を示す正面図で、同図において冷却ロール２０に設
けた凹部２１と圧縮ロール２２に設けた凸部とが適宜間
隙をおいて嵌合し、その間にトウ２を通過させることに
より、トウ幅を狭めると同時に圧縮してトウ２の断面形
状を制御するようになっている。

【００３５】

【実施例】以下本発明を実施例により更に具体的に説明
する。

【００３６】（実施例１）図１に示す製造工程に、フィ
ラメント横方向移動手段として図３に示す装置を２ユニ
ット用いてトウプリプレグを製造した。トウとしてグラ
フィル社製炭素繊維ＴＲ３０Ｇトウ１本を使用し、該ト
ウ２を擦過拡幅ロール３で５ｍｍ幅以上に拡幅し、その
後山と山の間隔０．８ｍｍピッチで山の高さ０．５ｍｍ
の溝付ロール２４で擦過してフィラメントに疎密を形成
し、樹脂吐出口８部の溝で４ｍｍ幅に狭めてトウ２の片
面に樹脂吐出口８から樹脂を供給接触させると共に樹脂
浸透用擦過ロール９で擦過して樹脂をトウ２内に浸透さ
せた。樹脂は油化シェルエポシキ社製エピコート１００
１及び８３４を５０／５０で混合し、その混合物にジシ
アンジアミドを４部混合した樹脂組成物を用いた。樹脂
はタンクで６５℃に保持され、ギアポンプから加熱ホー
ス７を通して吐出口８から１２０℃で吐出した。吐出口
８部近傍では樹脂のトウへの接触及びトウ内への浸透時
に樹脂の溢れ出しや樹脂の停滞はなく、樹脂吐出機６か
ら供給された樹脂が停滞なくトウに付着していることが
確認された。巻き取ったトウプリプレグの樹脂含有率を
測定したところ長手方向にほぼ均一であることが判っ
た。

【００３７】（比較例１）実施例１で用いた溝付ロール
２４を使用しない他は実施例と同様にしてトウプリプレ
グの製造を行った。樹脂浸透用擦過ロール９直後のトウ
への樹脂付着状態を観察したところ、長手方向に一定し
ておらず、巻き取ったトウプリプレグの樹脂含有率を測
定したところ、実施例１に比してむらが多く、外観も劣
るものであった。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、樹脂を用いて樹脂含有
量を精密に制御し且つ効率的な均一含浸を行うことによ
って高生産性でトウプリプレグ及びシート状プリプレグ
を製造することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的なトウプリプレグの製造工程の
一例を示す側面図である。

【図２】フィラメントの巾方向の密度の疎密を制御する
治具の一例を示す正面図である。

【図３】トウを構成するフィラメントの横方向移動を、
トウ幅の拡大と縮小とを併用して行う手段の一例を示す
側面図である。

【図４】トウを構成するフィラメントの横方向移動を、
トウの加撚とトウ幅の拡大とを併用して行う手段の一例
を示す側面図である。

【図５】トウを構成するフィラメントの横方向移動を、
トウの折り畳みとトウ幅の拡大とを併用して行う手段の
一例を示す側面図である。

【図６】冷却ロール上でトウ幅を狭めると同時に圧縮し
てトウの断面形状を制御するための手段の一例を示す側
面図である。

【符号の説明】

１ クリール ２ トウ ３ 擦過拡幅ロール ４ ネルソンロール ５ 樹脂吐出機 ６ 加熱管 ７ 吐出口 ８ 樹脂浸透用擦過ロール ９ フィラメント横方向移動樹脂含浸ロール １０ 冷却ロール １１ ガイドロール １２ トルクモーターロール １３ ガイドロール １４ ワインダー １５ トウ幅拡大ロール １６ トウ幅縮小ロール １７ 加撚具 １８ 垂直ロール １９ 折り畳みガイド ２０ 冷却ロール ２１ 凹部 ２２ 圧縮ロール ２３ 凸部 ２４ 溝付ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 稔之 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扁平かつ巾方向に構成するフィラメント
   密度に疎密を形成したトウの少なくとも片面に樹脂を定
   量供給し、樹脂をトウに接触させると同時に又はその直
   後にトウの厚さ方向に浸透させ、トウを構成するフィラ
   メントの横方向移動によりトウ内に樹脂を均一に含浸さ
   せ、その後冷却して巻取ることを特徴とするトウプリプ
   レグの製造方法。
2. 【請求項２】 扁平かつ巾方向に構成するフィラメント
   密度に疎密を形成したトウの少なくとも片面に樹脂を定
   量供給する前に、予めトウを加熱しておく請求項１記載
   のトウプリプレグの製造方法。
3. 【請求項３】 樹脂との接触時に規制される以上に予め
   トウ幅を拡げておき、樹脂との接触時にトウ幅を所定幅
   に狭める請求項１記載のトウプリプレグの製造方法。
4. 【請求項４】 トウの樹脂付着量を樹脂吐出機の吐出量
   で制御する請求項１記載のトウプリプレグの製造方法。
5. 【請求項５】 トウに樹脂を接触させると同時に又はそ
   の直後に、トウの樹脂付着面を擦過させることにより樹
   脂をトウの厚さ方向に浸透させる請求項１記載のトウプ
   リプレグの製造方法。
6. 【請求項６】 トウを構成するフィラメントの横方向移
   動を、トウの折り畳み、トウ幅の拡大、トウ幅の縮小、
   又はトウの加撚等の少なくとも一つの手段で行う請求項
   １記載のトウプリプレグの製造方法。
7. 【請求項７】 トウを構成するフィラメントの横方向移
   動による樹脂の均一含浸工程において、トウの走行速度
   未満の周速で回転する回転体にトウを接触させる請求項
   １記載のトウプリプレグの製造方法。
8. 【請求項８】 冷却工程において冷却ロール上でトウ幅
   を狭めると同時に圧縮してトウの断面形状を制御する請
   求項１記載のトウプリプレグの製造方法。
9. 【請求項９】 巻取る直前にトウ幅を狭めると同時に圧
   縮して断面形状を制御する請求項１記載のトウプリプレ
   グの製造方法。
10. 【請求項１０】 樹脂を均一に含浸した後、トウに粉体
    を付着させる請求項１記載のプリプレグの製造方法。
11. 【請求項１１】 樹脂を均一に含浸した後、トウ片面に
    セパレーター担体を担持させる請求項１記載のトウプリ
    プレグの製造方法。
12. 【請求項１２】 扁平かつ巾方向に構成するフィラメン
    ト密度に疎密を形成したトウを複数本用いて、樹脂の接
    触、浸透、均一含浸及び冷却を行った後、各トウを個別
    に巻取る請求項１記載のトウプリプレグの製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１記載のトウプリプレグの製造
    方法において、扁平かつ巾方向に構成するフィラメント
    密度に疎密を形成したトウを複数本用い、樹脂の接触、
    浸透、均一含浸及び冷却を行った後、各トウを分離せず
    にシート状に巻取ることを特徴とするシート状プリプレ
    グの製造方法。