JPH11114953A - Manufacture of prepreg and device therefor - Google Patents
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- JPH11114953A JPH11114953A JP30498097A JP30498097A JPH11114953A JP H11114953 A JPH11114953 A JP H11114953A JP 30498097 A JP30498097 A JP 30498097A JP 30498097 A JP30498097 A JP 30498097A JP H11114953 A JPH11114953 A JP H11114953A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はプリプレグの製造方
法およびその装置に係り、とくに連続繊維とＢ−ステー
ジの樹脂シートとを重合わせて含浸ローラ間に供給し、
該含浸ローラによる加圧および／または加熱によって樹
脂シートの樹脂を連続繊維中に含浸させるようにしたプ
リプレグの製造方法およびその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing a prepreg, and particularly to a method in which continuous fiber and a B-stage resin sheet are superposed and supplied between impregnating rollers.
The present invention relates to a method and an apparatus for producing a prepreg in which a resin of a resin sheet is impregnated into continuous fibers by pressurizing and / or heating by the impregnating roller.
【０００２】[0002]
【従来の技術】繊維強化プラスチックを製造するための
中間材料として、プリプレグが広く用いられている。プ
リプレグは炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維をマトリ
ックス樹脂に含浸し、加熱して半硬化状態でシート状に
し、離型紙に貼付けた状態で巻取ったものであって、成
形時には離型紙を取除き、プレス法、オートクレーブ
法、フィラメントワインド法等によって加熱賦型して硬
化することによって、繊維強化樹脂成形品が製造され
る。2. Description of the Related Art Prepregs are widely used as intermediate materials for producing fiber reinforced plastics. The prepreg is made by impregnating reinforcing fibers such as carbon fibers and glass fibers into a matrix resin, heating to form a sheet in a semi-cured state, and then winding it on a release paper. Except for this, a fiber-reinforced resin molded product is produced by heating and curing by a press method, an autoclave method, a filament wind method, or the like.
【０００３】このようなプリプレグの製造法は湿式法と
乾式法とに分けられる。湿式法は粘稠な樹脂混合物を補
強材に含浸する工程で、溶剤で希釈した溶液に浸漬する
ようにしたものである。これに対して乾式法は、マトリ
ックス樹脂混合物を直接補強繊維に含浸するようにした
ものであって、溶剤処理の工程を必要としていない。強
化繊維を多数本平行に引き揃えてマトリックス樹脂を含
浸させた一方向プリプレグはとくに乾式法によって製造
されている。The method for producing such prepregs is divided into a wet method and a dry method. The wet method is a process in which a viscous resin mixture is impregnated into a reinforcing material, and is immersed in a solution diluted with a solvent. On the other hand, the dry method directly impregnates the reinforcing fibers with the matrix resin mixture and does not require a solvent treatment step. A unidirectional prepreg in which a large number of reinforcing fibers are arranged in parallel and impregnated with a matrix resin is manufactured by a dry method.
【０００４】乾式法による一方向プリプレグの製造方法
は、例えば特公平２−２６８４５号公報に開示されてい
る。平行にシート状に繰出された強化繊維の上下面にそ
れぞれ樹脂シートを重合わせるとともに、その積層物を
加熱ロール間に供給して加圧および加熱することによ
り、樹脂を強化繊維側に含浸させてプリプレグを製造す
るようにしている。A method for producing a unidirectional prepreg by a dry method is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 2-26845. A resin sheet is superimposed on the upper and lower surfaces of the reinforcing fibers fed out in a sheet shape in parallel, and the laminate is supplied between heating rolls and pressurized and heated to impregnate the resin with the reinforcing fibers. I am trying to manufacture prepreg.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】強化繊維を一方向に配
列したシート状の連続繊維列にＢ−ステージのフィルム
状の熱硬化性樹脂を含浸させるために押圧ローラによっ
て積層物を圧着させると、連続繊維列と樹脂フィルムと
の間に介在した空気溜りが抜けないでそのまま残存し、
成形物のボイドの原因となる。また、このような空気溜
りによってプリプレグの表面の剥離紙にしわを発生する
原因になり、このようなしわが一方向プリプレグの欠陥
として残るという問題がある。When the laminate is pressed by a pressing roller to impregnate a B-stage film-like thermosetting resin into a sheet-like continuous fiber array in which reinforcing fibers are arranged in one direction, The air pocket interposed between the continuous fiber row and the resin film remains without being removed,
It causes voids in the molded product. In addition, such air pockets cause wrinkles on the release paper on the surface of the prepreg, and there is a problem that such wrinkles remain as defects of the one-way prepreg.
【０００６】このような問題を解消するために、特公平
４−６０００９号公報には、マトリックス樹脂を連続繊
維中に含浸させるための含浸ロールの直前に空気溜り防
止ロールと空気溜り防止板とを上下に配置し、これらに
よって連続繊維と樹脂シートとの間に介在する空気溜り
を押出すようにしていた。In order to solve such a problem, Japanese Patent Publication No. 4-60009 discloses an air pool preventing roll and an air pool preventing plate immediately before an impregnating roll for impregnating continuous fibers with a matrix resin. They are arranged vertically and these are used to extrude an air reservoir interposed between the continuous fiber and the resin sheet.
【０００７】ところが上記のような構成によれば、抱き
こまれた空気溜りを上流側に押しやるだけであって、両
者の間から空気溜りを効果的に排出することができず、
単に空気溜りが押し潰されるだけであった。また空気溜
り防止ロールの代りに空気溜り防止板を上側に設ける
と、このような防止板が強化繊維と擦れて傷をつけたり
毛羽立ちを生じたりする問題があった。However, according to the above-described configuration, it is only necessary to push the trapped air reservoir to the upstream side, and it is not possible to effectively discharge the air reservoir from between the two.
It simply crushed the air pocket. In addition, when an air pool prevention plate is provided on the upper side instead of the air pool prevention roll, there is a problem that such an prevention plate is rubbed with the reinforcing fibers to cause scratches or fuzz.
【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、連続繊維にマトリックス樹脂を含浸さ
せて一方向プリプレグを製造する際に、連続繊維と樹脂
シートとの間に介在する空気を側方に排出するように
し、ボイドを含まない成形物に仕上げ、さらには工程安
定性に優れるとともに、しわや欠陥がなくなるようにし
た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 has been made in view of such a problem, and when a one-way prepreg is produced by impregnating a continuous fiber with a matrix resin, interposed between the continuous fiber and the resin sheet. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for producing a prepreg in which air is discharged to the side, finished into a molded article containing no voids, and further excellent in process stability, wrinkles and defects are eliminated. I do.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、連続繊維とＢ
−ステージの樹脂シートとを重合わせて含浸ローラ間に
供給し、該含浸ローラによる加圧および／または加熱に
よって前記樹脂シートの樹脂を連続繊維中に含浸させる
ようにしたプリプレグの製造方法において、前記連続繊
維と前記樹脂シートとの間に介在する空気を前記連続繊
維および前記樹脂シートの幅方向側端側に排出するよう
に押圧しながら前記連続繊維と前記樹脂シートとを前記
含浸ローラ間に供給するようにしたことを特徴とするプ
リプレグの製造方法に関するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a continuous fiber and B
-A method of manufacturing a prepreg in which a resin sheet of a stage is superposed and supplied between impregnating rollers, and the resin of the resin sheet is impregnated into continuous fibers by pressure and / or heating by the impregnating roller; Supplying the continuous fiber and the resin sheet between the impregnating rollers while pressing so that air interposed between the continuous fiber and the resin sheet is discharged to the width direction end side of the continuous fiber and the resin sheet. And a method of manufacturing a prepreg.
【００１０】製造装置に関する発明は、連続繊維とＢ−
ステージの樹脂シートとを重合わせて含浸ローラ間に供
給し、該含浸ローラによる加圧および／または加熱によ
って前記樹脂シートの樹脂を連続繊維中に含浸させるよ
うにしたプリプレグの製造装置において、前記連続繊維
と前記樹脂シートとの間に介在する空気を前記連続繊維
および前記樹脂シートの幅方向側端側に排出するように
押圧する押圧手段を前記含浸ローラの上流側に設けるよ
うにしたことを特徴とするプリプレグの製造装置に関す
るものである。[0010] The invention relating to the production apparatus relates to continuous fiber and B-
In a prepreg manufacturing apparatus in which a resin sheet of a stage is superposed and supplied between impregnating rollers, and the resin of the resin sheet is impregnated into continuous fibers by pressure and / or heating by the impregnating roller, A pressing unit that presses so that air interposed between the fiber and the resin sheet is discharged to the width direction side end of the continuous fiber and the resin sheet is provided upstream of the impregnating roller. And a prepreg manufacturing apparatus.
【００１１】前記押圧手段が接触幅が異なる複数のロー
ラから成り、前記複数のローラを前記連続繊維または前
記樹脂シートとの接触幅が順次増大するように配置して
よい。また前記押圧手段が中高の曲率が異なる複数のロ
ーラから成り、前記連続繊維または前記樹脂シートと接
触する前記中高のローラの曲率が順次小さくなるように
配置してよい。あるいはまた前記押圧手段がその幅が漸
次変化する押圧板から成り、前記連続繊維または前記樹
脂シートとほぼ同一の速度で走行するベルトを介して前
記連続繊維または前記樹脂シートと接触する幅が次第に
増加するように前記押圧板が配置されていてよい。[0011] The pressing means may comprise a plurality of rollers having different contact widths, and the plurality of rollers may be arranged so that the contact width with the continuous fiber or the resin sheet is sequentially increased. Further, the pressing means may be composed of a plurality of rollers having different middle and high curvatures, and may be arranged so that the curvature of the middle and high rollers in contact with the continuous fiber or the resin sheet gradually decreases. Alternatively, the pressing means comprises a pressing plate whose width gradually changes, and the width of contact with the continuous fiber or the resin sheet through a belt running at substantially the same speed as the continuous fiber or the resin sheet gradually increases. The pressing plate may be arranged so as to perform the pressing.
【００１２】前記押圧手段と対向するように加熱手段が
配されていてよい。また前記連続繊維と前記樹脂シート
との走行方向に沿って複数の含浸ローラが多段に配さ
れ、しかも複数の含浸ローラ間に前記押圧手段が配され
ていてよい。[0012] A heating means may be arranged to face the pressing means. A plurality of impregnating rollers may be arranged in multiple stages along the running direction of the continuous fiber and the resin sheet, and the pressing means may be arranged between the plurality of impregnating rollers.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
るプリプレグの製造方法およびその装置の全体の概略を
示すものであって、強化繊維を構成する連続する炭素繊
維１０を帯状にして配列するとともに、その上側に上側
樹脂シート１１を重合わせ、下側に下側樹脂シート１２
を重合わせ、これらの積層物を含浸ローラ１３、１４間
および含浸ローラ１５、１６間を通過させるようにして
いる。このような含浸ローラ１３、１４および１５、１
６間を通過する際に、これらの含浸ローラ１３〜１６に
よって与えられる圧力と熱とによって、上下の樹脂シー
ト１１、１２上に担持されているマトリックス樹脂が炭
素繊維１０に含浸し、これによってプリプレグが製造さ
れるようになっている。FIG. 1 schematically shows a prepreg manufacturing method and apparatus according to an embodiment of the present invention, in which a continuous carbon fiber 10 constituting a reinforcing fiber is formed into a belt shape. The upper resin sheet 11 is overlapped on the upper side, and the lower resin sheet 12 is positioned on the lower side.
Are superimposed on each other, and these laminates are passed between the impregnation rollers 13 and 14 and between the impregnation rollers 15 and 16. Such impregnating rollers 13, 14 and 15, 1
When passing through the space 6, the carbon resin 10 is impregnated with the matrix resin carried on the upper and lower resin sheets 11 and 12 by the pressure and heat given by the impregnating rollers 13 to 16, whereby the prepreg Is manufactured.
【００１４】補強繊維を構成する炭素繊維１０はパッケ
ージ２０から供給され、上下の樹脂シート１１、１２は
それぞれローラ２１、２２から供給される。そして炭素
繊維１０はパッケージ２０から繰出されてローラガイド
２３によって案内され、上側樹脂シート１１はローラ２
１から繰出されてローラガイド２５によって案内され、
下側樹脂シート１２はローラ２２から繰出され、ローラ
ガイド２５によって案内され、ニップローラ２４によっ
て３者が重合わされて所定の幅をもった積層物を構成す
るようになっている。The carbon fibers 10 constituting the reinforcing fibers are supplied from a package 20, and the upper and lower resin sheets 11, 12 are supplied from rollers 21, 22, respectively. Then, the carbon fiber 10 is fed out of the package 20 and guided by the roller guide 23, and the upper resin sheet 11 is
1 and is guided by the roller guide 25,
The lower resin sheet 12 is fed out from the roller 22, is guided by a roller guide 25, and is overlapped by a nip roller 24 to form a laminate having a predetermined width.
【００１５】第２段目の含浸ローラ１５、１６を経た後
に、上側の樹脂シート１１を担持するベースシート２８
がニップローラ２９によって積層物から分離され、ロー
ラ３０に巻取られるようになっている。After passing through the second impregnation rollers 15 and 16, the base sheet 28 carrying the upper resin sheet 11
Is separated from the laminate by a nip roller 29 and wound around a roller 30.
【００１６】このようにベースシート２８が剥離された
積層物の上面にはスクリムクロス３４が貼付けられるよ
うになっている。スクリムクロス３４はスクリムクロス
供給ローラ３５から繰出されるとともに、ローラガイド
３６によって積層物の上面に接合され、貼合わせローラ
３７、３８によって圧力と熱とが加えられてスクリムク
ロス３４が積層物の上面に貼合わされる。そしてこの後
にプリプレグ巻取りローラ４０によって完成した一方向
プリプレグが巻取られるようになる。A scrim cloth 34 is attached to the upper surface of the laminate from which the base sheet 28 has been peeled. The scrim cloth 34 is fed from a scrim cloth supply roller 35, is joined to the upper surface of the laminate by a roller guide 36, and pressure and heat are applied by laminating rollers 37 and 38 so that the scrim cloth 34 is moved to the upper surface of the laminate. It is pasted on. Thereafter, the completed one-way prepreg is wound by the prepreg winding roller 40.
【００１７】ここで使用される強化繊維としては、一般
に繊維強化樹脂複合材料における強化繊維として使用さ
れる強化用繊維群であってよい。具体的には、無機繊
維、有機繊維、金属繊維、金属被覆繊維またはそれらの
混合から成り、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ト
繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等が用いられてよい。有
機繊維の場合にはアラミド繊維、高密度ポリエチレン繊
維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等の有機繊維が挙
げられる。また金属繊維としては、ステンレス繊維が挙
げられる。金属被覆繊維としては、上記の無機繊維およ
び有機繊維の表面にニッケル、銅等の金属層を電解メッ
キまたは無電解メッキによって形成した繊維であってよ
い。とくに炭素繊維あるいは黒鉛繊維が好ましく、この
場合に通常その目付は５０〜３００ｇ／ｍ2 であってよ
い。The reinforcing fibers used here may be a group of reinforcing fibers generally used as reinforcing fibers in a fiber-reinforced resin composite material. Specifically, it is composed of inorganic fiber, organic fiber, metal fiber, metal-coated fiber or a mixture thereof, and as the inorganic fiber, carbon fiber, graphite fiber,
Silicon carbide fiber, alumina fiber, tungsten carbide fiber, boron fiber, glass fiber, or the like may be used. In the case of an organic fiber, an organic fiber such as an aramid fiber, a high-density polyethylene fiber, a nylon fiber, and a polyester fiber can be used. As the metal fiber, a stainless steel fiber may be used. The metal-coated fiber may be a fiber in which a metal layer of nickel, copper, or the like is formed on the surface of the inorganic fiber and the organic fiber by electrolytic plating or electroless plating. Particularly, carbon fibers or graphite fibers are preferable, and in this case, the basis weight may be usually 50 to 300 g / m 2 .
【００１８】これに対して上側樹脂シート１１あるいは
下側樹脂シート１２によって含浸されるマトリックス樹
脂としては、通常強化繊維複合材料のマトリックス樹脂
として用いられている熱硬化性樹脂であってよく、とく
にエポキシ樹脂が好適に使用される。エポキシ樹脂硬化
剤は、エポキシ基と反応し得る活性基を有する化合物で
あれば用いることができる。好ましくは、アミノ基、酸
無水物基、アジド基を有する化合物が適している。具体
的にはジシアンジアミド、ジアミノジフェニルスルホン
の各種異性体やアミノ安息香酸エステル類が適してい
る。エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂としては、不飽和
ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が使用され
る。On the other hand, the matrix resin impregnated with the upper resin sheet 11 or the lower resin sheet 12 may be a thermosetting resin which is usually used as a matrix resin of a reinforced fiber composite material. Resins are preferably used. As the epoxy resin curing agent, any compound having an active group capable of reacting with an epoxy group can be used. Preferably, a compound having an amino group, an acid anhydride group, or an azide group is suitable. Specifically, various isomers of dicyandiamide and diaminodiphenylsulfone and aminobenzoic acid esters are suitable. As the thermosetting resin other than the epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin or the like is used.
【００１９】なお上記の方法で製造される一方向プリプ
レグにおいては、上記の熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を
混合して用いることも好適である。好適な熱可塑性樹脂
としては、ポリアクリレート、ポリアミド、アラミド、
ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホン、ポリエーテルエーテルケトン等である。これ
らの熱可塑性樹脂を併用することによって、靭性の高い
硬化性成形物を供給することが可能になる。In the one-way prepreg manufactured by the above method, it is also preferable to use a mixture of the above-mentioned thermosetting resin and a thermoplastic resin. Suitable thermoplastics include polyacrylates, polyamides, aramids,
Polyester, polyphenylene sulfide, polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, and the like. By using these thermoplastic resins together, it becomes possible to supply a curable molded product having high toughness.
【００２０】このようなマトリックス樹脂は、硬化剤お
よび硬化促進剤その他の添加物を混合し、フィルム状の
樹脂、すなわちＢ−ステージ状態の樹脂フィルムとし
て、離型紙に担持する。Such a matrix resin is mixed with a curing agent, a curing accelerator and other additives, and is supported on a release paper as a film-like resin, that is, a resin film in a B-stage state.
【００２１】なおここでは上記上側樹脂シート１１と下
側樹脂シート１２とにそれぞれマトリックス樹脂を担持
させているが、何れか一方を樹脂を担持していないベー
スシートのみから構成することも可能である。またマト
リックス樹脂を担持させているベースシートは、予めス
クリムクロスが貼合されたベースシートであってもよ
い。Although the matrix resin is carried on each of the upper resin sheet 11 and the lower resin sheet 12 here, it is also possible to constitute one of the base sheets without carrying any resin. . Further, the base sheet supporting the matrix resin may be a base sheet to which a scrim cloth has been pasted in advance.
【００２２】マトリックス樹脂の含浸および一方のベー
スフィルム２８の剥離後において貼付けられるスクリム
クロス３４は、上記の各種の強化繊維を平織または朱子
織したものであってよく、炭素繊維や有機高弾性繊維か
ら成るものである場合には、厚さが０．０１〜０．２０
ｍｍであって、目付が５〜１００ｇ／ｍ2 程度であって
よい。ガラス繊維から成るスクリムクロスの場合には、
目付が１０〜１００ｇ／ｍ2 、より好ましくは２０〜３
０ｇ／ｍ2 から成る極めて薄いガラス繊維織物が用いら
れる。このようなガラス繊維織物は、一方向プリプレグ
の幅方向に強度を与え、強化繊維材の配列の乱れを防止
することになる。The scrim cloth 34 to be affixed after the impregnation of the matrix resin and the peeling off of one of the base films 28 may be a plain weave or a satin weave of the above-mentioned various reinforcing fibers. If the thickness is 0.01 to 0.20.
mm, and the basis weight may be about 5 to 100 g / m 2 . In the case of scrim cloth made of glass fiber,
The basis weight is 10 to 100 g / m 2 , more preferably 20 to 3
Very thin glass fiber fabrics of 0 g / m 2 are used. Such a glass fiber woven fabric provides strength in the width direction of the one-way prepreg, thereby preventing the arrangement of the reinforcing fiber material from being disordered.
【００２３】本実施の形態のプリプレグの製造方法およ
び装置の特徴は、とくに第１段の含浸ローラ１３、１４
と第２段の含浸ローラ１５、１６との間に樹脂シート１
１、１２と炭素繊維１０との間に介在される空気を排出
するための押圧手段を設けたものである。ここで押圧手
段は図２〜図４に示すように、複数本の、例えば８本の
押圧ローラ５１〜５８によって構成されている。これら
の押圧ローラ５１〜５８はホットプレート５０上にフリ
ーローラとして配列されている。The prepreg manufacturing method and apparatus according to the present embodiment are characterized in particular by the first-stage impregnation rollers 13 and 14.
Between the first and second impregnating rollers 15 and 16
A pressing means for discharging air interposed between the carbon fibers 10 and 1 and 12 is provided. Here, as shown in FIG. 2 to FIG. 4, the pressing means includes a plurality of, for example, eight pressing rollers 51 to 58. These pressing rollers 51 to 58 are arranged on the hot plate 50 as free rollers.
【００２４】押圧ローラ５１〜５８はその直径が互いに
等しく構成されているのに対し、その有効幅がプリプレ
グの走行方向に沿って次第に増加するように配列されて
いることである。すなわち有効接触長さがプリプレグシ
ートの中心から幅方向両側に順次増加するように８本の
押圧ローラ５１〜５８が配列されており、これによって
強化繊維を傷つけることなくしかも積層物の中に抱きこ
んだ空気をシートの幅方向両側に追いやるようにし、こ
れによって工程の安定化を図るようにしている。The pressing rollers 51 to 58 have the same diameter, but are arranged so that the effective width thereof gradually increases along the running direction of the prepreg. That is, the eight pressing rollers 51 to 58 are arranged so that the effective contact length is sequentially increased from the center of the prepreg sheet to both sides in the width direction. The air is forced to the both sides in the width direction of the sheet, thereby stabilizing the process.
【００２５】このように押圧幅の異なる押圧ローラ５１
〜５８の本数および間隔は任意であるが、とくに４本〜
１５本が好ましく、７〜１０本がより好ましい。またそ
の間隔は５〜１０ｃｍの値が熱効率およびローラのメイ
ンテナンスの点から好ましい。The pressing rollers 51 having different pressing widths as described above.
The number and spacing of ~ 58 are arbitrary, but especially 4 ~
Fifteen are preferable, and seven to ten are more preferable. The interval is preferably 5 to 10 cm from the viewpoints of thermal efficiency and roller maintenance.
【００２６】このような押圧ローラ５１〜５８の設置場
所はとくに限定されないが、強化繊維１０にフィルム状
熱可塑性繊維樹脂１１、１２を含浸させる第１段の含浸
ローラ１３、１４と第２段の含浸ローラ１５、１６との
間がより好ましい。またこのような押圧ローラ５１〜５
８はシリンダにより加圧されたローラでも、自重により
押圧するフリーローラであってもよい。The location of the pressing rollers 51 to 58 is not particularly limited. The first-stage impregnating rollers 13 and 14 for impregnating the reinforcing fibers 10 with the film-like thermoplastic fiber resins 11 and 12 and the second-stage impregnating rollers 13 and 14 are used. The distance between the impregnating rollers 15 and 16 is more preferable. Further, such pressing rollers 51 to 5
Reference numeral 8 may be a roller pressed by a cylinder or a free roller pressed by its own weight.
【００２７】これらの押圧ローラ５１〜５８は何れもが
シートとの接触によって消極的に回転するフリーローラ
であることが、構造上および設備上の理由から好まし
い。またこれらのローラ５１〜５８は内部に加熱手段を
備え、含浸ローラ１３〜１６とほぼ同温に加熱するよう
にすることが好ましい。これらの押圧ローラ５１〜５８
の下側には加熱板から成るホットプレート５０が配され
る。なおホットプレート５０はその表面が平滑であるこ
とが望ましい。ホットプレート５０の表面に溝がある
と、溝によって離型紙が剥離する可能性があるからであ
る。It is preferable that all of these pressing rollers 51 to 58 are free rollers which rotate in a passive manner by contact with a sheet, for structural and equipment reasons. Further, it is preferable that these rollers 51 to 58 are provided with a heating means inside and are heated to substantially the same temperature as the impregnating rollers 13 to 16. These pressing rollers 51 to 58
On the lower side, a hot plate 50 formed of a heating plate is arranged. The hot plate 50 preferably has a smooth surface. This is because if there is a groove on the surface of the hot plate 50, the release paper may be peeled off by the groove.
【００２８】各押圧ローラ５１〜５８の線圧は０．０５
〜１．０ｋｇ／ｃｍの範囲内であることが好ましく、
０．１〜０．５ｋｇ／ｃｍの範囲内であることがより好
ましい。またこの線圧はシートの進行方向に沿って同等
か、あるいはまた進行方向下流側に行くに従って次第に
大きくなるようにするのが、空気溜りを幅方向両側へ追
いやる点から好ましい。またこれらの押圧ローラ５１〜
５８の表面は鉄にハードクロムメッキを施して耐久性を
高めたローラを用いることがより好ましい。The linear pressure of each of the pressing rollers 51 to 58 is 0.05
It is preferably in the range of ~ 1.0 kg / cm,
More preferably, it is in the range of 0.1 to 0.5 kg / cm. Further, it is preferable that the linear pressure be equal in the traveling direction of the sheet, or gradually increase toward the downstream side in the traveling direction, in order to drive the air reservoir to both sides in the width direction. These pressing rollers 51 to 51
It is more preferable to use a roller whose surface is hardened by applying hard chrome plating on iron to increase the durability.
【００２９】次に別の実施の形態を図５および図６によ
って説明する。この実施の形態においては、押圧手段と
して８本の押圧ローラ６１〜６８を用いるようにし、こ
れらの押圧ローラ６１〜６８をホットプレート５０上に
順次配列したものである。Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, eight pressing rollers 61 to 68 are used as pressing means, and these pressing rollers 61 to 68 are sequentially arranged on the hot plate 50.
【００３０】ここで押圧ローラ６１〜６８は総て中高の
ローラから構成されており、その幅方向の中央部が両側
の部分よりも直径が大きな太鼓型またはビヤ樽型に構成
されている。そして太鼓またはビヤ樽の曲率半径が８本
の押圧ローラ６１〜６８で互いに異なっており、シート
の進行方向上流側の押圧ローラ６１の曲率半径が最も小
さく、シートの進行方向下流側の押圧ローラ６８の曲率
半径が最も大きくなっている。そして押圧ローラ６１〜
６８はその順に曲率半径が次第に大きくなるように配列
されている。Here, the pressing rollers 61 to 68 are all composed of middle and high rollers, and are formed in a drum type or a beer barrel type whose central portion in the width direction is larger in diameter than both sides. The radius of curvature of the drum or the beer barrel is different among the eight pressing rollers 61 to 68, the radius of curvature of the pressing roller 61 on the upstream side in the sheet traveling direction is the smallest, and the radius of curvature of the pressing roller 68 on the downstream side in the sheet traveling direction is small. The radius of curvature is the largest. And the pressing rollers 61 to 61
68 are arranged so that the radius of curvature gradually increases in that order.
【００３１】従ってこのような押圧ローラ６１〜６８の
下側を炭素繊維１０と上下の樹脂シート１１、１２との
積層物が通過する際に、これらの間に介在されている空
気はシートの幅方向両側へ押圧ローラ６１〜６８によっ
て順次押されるようにして排出されることになる。Therefore, when a laminate of the carbon fiber 10 and the upper and lower resin sheets 11 and 12 passes under the pressing rollers 61 to 68, the air interposed therebetween is the width of the sheet. The paper is discharged so as to be sequentially pressed by the pressing rollers 61 to 68 to both sides in the direction.
【００３２】なお押圧ローラ６１〜６８の本数および配
列については、各種の組合わせが採用可能であって、製
造されるプリプレグの種類に応じて任意に設計変更が可
能である。一般にこれらの押圧ローラ６１〜６８は何れ
も加熱ローラであってよく、しかも表面にハードクロム
メッキが施された平ローラから構成されてよい。またこ
れらの押圧ローラ６１〜６８は何れもシートと接触する
ことによって消極的に回転するフリーローラから構成さ
れてよい。The number and arrangement of the pressing rollers 61 to 68 can be various combinations, and the design can be arbitrarily changed according to the type of prepreg to be manufactured. Generally, each of these pressing rollers 61 to 68 may be a heating roller, and may be formed of a flat roller having a surface subjected to hard chrome plating. Further, each of these pressing rollers 61 to 68 may be constituted by a free roller which is passively rotated by coming into contact with the sheet.
【００３３】次に別の実施の形態を図７〜図９によって
説明する。この実施の形態は、押圧手段を押圧板７０に
よって構成したものである。押圧板７０はガイドローラ
７１、７２によって案内されるベルト７３と組合わせて
用いられるようになっている。ここで押圧板７０はとく
に図９に示すように、その幅がシートの進行方向に沿っ
て次第に増大するほぼ２等辺３角形状の形状をなしてい
る。Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the pressing means is constituted by a pressing plate 70. The pressing plate 70 is designed to be used in combination with a belt 73 guided by guide rollers 71 and 72. Here, as shown in FIG. 9 in particular, the pressing plate 70 has a substantially isosceles triangular shape whose width gradually increases along the sheet advancing direction.
【００３４】炭素繊維１０と上下の樹脂シート１１、１
２との積層物は図８に示すように、ホットプレート５０
とベルト７３との間を通過することになり、このときに
ホットプレート５０上の押圧板７０によってベルト７３
を介して積層物が押圧されることになる。ここでベルト
７３はシートと同一の速度で走行駆動されるようになっ
ており、押圧板７０の押圧力を積層物に対して与えなが
らしかも押圧板７０と摺接して走行するようになってい
る。The carbon fiber 10 and the upper and lower resin sheets 11, 1
As shown in FIG.
And at this time, the belt 73 is pressed by the pressing plate 70 on the hot plate 50.
The laminate is pressed through the contact. Here, the belt 73 is driven to travel at the same speed as the sheet, so that the belt 73 travels while applying the pressing force of the pressing plate 70 to the laminate and slidingly contacting the pressing plate 70. .
【００３５】従ってこのような構成によれば、押圧板７
０の押圧力によって積層物中の炭素繊維１０と上下の樹
脂シート１１、１２との間に介在する空気をシートの幅
方向両側へ追いやるようにして排出することが可能にな
る。しかも固定配置された押圧板７０と積層物との間に
ベルト７３が配され、このベルト７３が積層シートと同
一の速度で移動するために、たとえ押圧板７０で押圧し
ても積層シートの表面が乱れることがなく、このために
炭素繊維１０等の強化繊維が乱れて毛羽立ったり損傷し
たりすることがなくなる。Therefore, according to such a configuration, the pressing plate 7
With a pressing force of 0, the air interposed between the carbon fiber 10 in the laminate and the upper and lower resin sheets 11 and 12 can be discharged so as to drive both sides in the width direction of the sheet. In addition, a belt 73 is disposed between the fixedly arranged pressing plate 70 and the laminate, and the belt 73 moves at the same speed as the laminated sheet. The reinforcing fibers such as the carbon fibers 10 are not disturbed and fluffed or damaged.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上のように本発明は、連続繊維と樹脂
シートとの間に介在する空気を連続繊維および樹脂シー
トの幅方向側端側に排出するように押圧手段によって押
圧しながら連続繊維と樹脂シートとを含浸ローラ間に供
給するようにしたプリプレグの製造方法および製造装置
に関するものである。As described above, according to the present invention, the continuous fiber is pressed by the pressing means so as to discharge the air interposed between the continuous fiber and the resin sheet to the widthwise end of the continuous fiber and the resin sheet. The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a prepreg in which a prepreg and a resin sheet are supplied between impregnating rollers.
【００３７】従って上記押圧手段による押圧によって、
連続繊維と樹脂シートとの間に介在する空気が樹脂シー
トの幅方向の側端側に排出されるようになり、これによ
って空気の抱きこみが防止されるとともに、高品質のプ
リプレグが製造できることにより、ボイドを含まない成
形物の成形が可能になる。Accordingly, by the pressing by the pressing means,
The air interposed between the continuous fiber and the resin sheet is discharged to the side end side in the width direction of the resin sheet, thereby preventing the entrapment of air and producing a high-quality prepreg. In addition, it is possible to mold a molded article that does not include voids.
【００３８】押圧手段が接触幅が異なる複数のローラか
ら成り、複数のローラを連続繊維または樹脂シートとの
接触幅が順次増大するように配置した構成によれば、接
触幅が順次増大するローラによって連続繊維と樹脂シー
トとの間に介在する空気が幅方向側端側に排出されるこ
とになる。According to the configuration in which the pressing means is composed of a plurality of rollers having different contact widths and the plurality of rollers are arranged so that the contact width with the continuous fiber or the resin sheet is sequentially increased, the rollers having the contact widths which are sequentially increased are provided. The air interposed between the continuous fiber and the resin sheet is discharged to the widthwise end.
【００３９】押圧手段が中高の曲率が異なる複数のロー
ラから成り、連続繊維または樹脂シートと接触する中高
のローラの曲率が順次小さくなるように配置した構成に
よれば、曲率が順次小さくなるように配置されている中
高のローラによって連続繊維と樹脂シートとの間に介在
する空気が幅方向の側端側に効果的に排出されることに
なる。According to a configuration in which the pressing means is composed of a plurality of rollers having different middle and high curvatures and is arranged so that the curvature of the middle and high rollers in contact with the continuous fiber or the resin sheet is gradually reduced, the curvature is gradually reduced. By the middle and high rollers arranged, the air interposed between the continuous fiber and the resin sheet is effectively discharged to the side end in the width direction.
【００４０】押圧手段がその幅が漸次変化する押圧板か
ら成り、連続繊維または樹脂シートとほぼ同一の速度で
走行するベルトを介して連続繊維または樹脂シートと接
触する幅が次第に増加するように押圧板が配置されてい
る構成によれば、その幅が漸次変化する押圧板によって
連続繊維と樹脂シートとの間に介在する空気を幅方向側
端側に排出することが可能になる。また押圧板が直接連
続繊維あるいは樹脂シートに直接接触するのがベルトに
よって回避されるために、連続繊維が乱れたり損傷した
りすることが防止される。The pressing means is constituted by a pressing plate whose width changes gradually, and is pressed so as to gradually increase the width in contact with the continuous fiber or the resin sheet through a belt running at substantially the same speed as the continuous fiber or the resin sheet. According to the configuration in which the plates are arranged, it is possible to discharge air interposed between the continuous fiber and the resin sheet to the width direction end side by the pressing plate whose width gradually changes. In addition, the belt prevents the pressing plate from directly contacting the continuous fiber or the resin sheet, so that the continuous fiber is prevented from being disturbed or damaged.
【００４１】押圧手段と対向するように加熱手段が配さ
れている構成によれば、押圧手段による空気の排出の際
に、加熱手段によって連続繊維と樹脂シートとが加熱さ
れるようになる。According to the configuration in which the heating means is disposed so as to face the pressing means, the continuous fiber and the resin sheet are heated by the heating means when the pressing means discharges air.
【００４２】連続繊維と樹脂シートとの走行方向に沿っ
て複数の含浸ローラが多段に配され、しかも複数の含浸
ローラ間に押圧手段が配されている構成によれば、より
効果的に空気の排出を行なうことが可能になる。According to a configuration in which a plurality of impregnating rollers are arranged in multiple stages along the running direction of the continuous fiber and the resin sheet, and furthermore, a pressing means is arranged between the plurality of impregnating rollers, the air can be more effectively removed. Discharge can be performed.
【図１】プリプレグの製造工程の全体の概略を示す側面
図である。FIG. 1 is a side view schematically showing the whole prepreg manufacturing process.
【図２】押圧ローラの配置を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an arrangement of a pressing roller.
【図３】押圧ローラの配置を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an arrangement of a pressing roller.
【図４】押圧ローラの配置を示す縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an arrangement of a pressing roller.
【図５】別の実施の形態の押圧ローラの配置を示す平面
図である。FIG. 5 is a plan view showing an arrangement of a pressing roller according to another embodiment.
【図６】押圧ローラの配置を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an arrangement of a pressing roller.
【図７】さらに別の実施の形態の押圧機構の外観斜視図
である。FIG. 7 is an external perspective view of a pressing mechanism according to still another embodiment.
【図８】同側面図である。FIG. 8 is a side view of the same.
【図９】押圧板の平面図である。FIG. 9 is a plan view of a pressing plate.
１０ 炭素繊維 １１ 上側樹脂シート １２ 下側樹脂シート １３ 含浸ローラ（上） １４ 含浸ローラ（下） １５ 含浸ローラ（上） １６ 含浸ローラ（下） ２０ パッケージ ２１、２２ ローラ ２３、２５ ローラガイド ２４ ニップローラ ２８ ベースシート ２９ ニップローラ ３０ ローラ ３４ スクリムクロス ３５ スクリムクロス供給ローラ ３６ ローラガイド ３７ 貼合わせローラ（上） ３８ 貼合わせローラ（下） ４０ プリプレグ巻取りローラ ５０ ホットプレート ５１〜５８ 押圧ローラ ６１〜６８ 押圧ローラ ７０ 押圧板 ７１、７２ ガイドローラ ７３ ベルト REFERENCE SIGNS LIST 10 carbon fiber 11 upper resin sheet 12 lower resin sheet 13 impregnating roller (upper) 14 impregnating roller (lower) 15 impregnating roller (upper) 16 impregnating roller (lower) 20 package 21, 22 roller 23, 25 roller guide 24 nip roller 28 Base sheet 29 nip roller 30 roller 34 scrim cloth 35 scrim cloth supply roller 36 roller guide 37 bonding roller (upper) 38 bonding roller (lower) 40 prepreg winding roller 50 hot plate 51-58 pressing roller 61-68 pressing roller 70 Pressing plate 71, 72 Guide roller 73 Belt
Claims (7)
重合わせて含浸ローラ間に供給し、該含浸ローラによる
加圧および／または加熱によって前記樹脂シートの樹脂
を連続繊維中に含浸させるようにしたプリプレグの製造
方法において、 前記連続繊維と前記樹脂シートとの間に介在する空気を
前記連続繊維および前記樹脂シートの幅方向側端側に排
出するように押圧しながら前記連続繊維と前記樹脂シー
トとを前記含浸ローラ間に供給するようにしたことを特
徴とするプリプレグの製造方法。1. A continuous fiber and a B-stage resin sheet are superposed and supplied between impregnating rollers, and the resin of the resin sheet is impregnated in the continuous fiber by pressurizing and / or heating by the impregnating roller. In the method for manufacturing a prepreg, the continuous fiber and the resin are pressed while air interposed between the continuous fiber and the resin sheet is pressed toward the width direction end of the continuous fiber and the resin sheet. A method for producing a prepreg, wherein a sheet and a sheet are supplied between the impregnating rollers.
重合わせて含浸ローラ間に供給し、該含浸ローラによる
加圧および／または加熱によって前記樹脂シートの樹脂
を連続繊維中に含浸させるようにしたプリプレグの製造
装置において、 前記連続繊維と前記樹脂シートとの間に介在する空気を
前記連続繊維および前記樹脂シートの幅方向側端側に排
出するように押圧する押圧手段を前記含浸ローラの上流
側に設けるようにしたことを特徴とするプリプレグの製
造装置。2. A continuous fiber and a B-stage resin sheet are superposed and supplied between impregnating rollers, and the resin of the resin sheet is impregnated into the continuous fiber by pressurizing and / or heating by the impregnating roller. In the prepreg manufacturing apparatus, the pressing means for pressing the air interposed between the continuous fiber and the resin sheet to discharge the continuous fiber and the resin sheet to the width direction side end of the impregnated roller is provided. An apparatus for manufacturing a prepreg, which is provided on an upstream side.
ラから成り、前記複数のローラを前記連続繊維または前
記樹脂シートとの接触幅が順次増大するように配置した
ことを特徴とする請求項２に記載のプリプレグの製造装
置。3. The apparatus according to claim 2, wherein said pressing means comprises a plurality of rollers having different contact widths, and said plurality of rollers are arranged so that a contact width with said continuous fiber or said resin sheet is sequentially increased. 3. The prepreg manufacturing apparatus according to 2.
ローラから成り、前記連続繊維または前記樹脂シートと
接触する前記中高のローラの曲率が順次小さくなるよう
に配置したことを特徴とする請求項２に記載のプリプレ
グの製造装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein said pressing means comprises a plurality of rollers having different middle and high curvatures, and is arranged such that the curvature of said middle and high rollers in contact with said continuous fiber or said resin sheet is gradually reduced. Item 3. An apparatus for producing a prepreg according to item 2.
板から成り、前記連続繊維または前記樹脂シートとほぼ
同一の速度で走行するベルトを介して前記連続繊維また
は前記樹脂シートと接触する幅が次第に増加するように
前記押圧板が配置されていることを特徴とする請求項２
に記載のプリプレグの製造装置。5. A width in which said pressing means comprises a pressing plate whose width changes gradually, and which is in contact with said continuous fiber or said resin sheet via a belt running at substantially the same speed as said continuous fiber or said resin sheet. The pressure plate is arranged so that the pressure gradually increases.
3. The prepreg manufacturing apparatus according to claim 1.
配されていることを特徴とする請求項２に記載のプリプ
レグの製造装置。6. The prepreg manufacturing apparatus according to claim 2, wherein a heating means is arranged to face the pressing means.
向に沿って複数の含浸ローラが多段に配され、しかも複
数の含浸ローラ間に前記押圧手段が配されていることを
特徴とする請求項２に記載のプリプレグの製造装置。7. A plurality of impregnating rollers are arranged in multiple stages along a running direction of the continuous fiber and the resin sheet, and the pressing means is arranged between the plurality of impregnating rollers. Item 3. An apparatus for producing a prepreg according to item 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30498097A JP4086942B2 (en) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | Prepreg manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30498097A JP4086942B2 (en) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | Prepreg manufacturing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11114953A true JPH11114953A (en) | 1999-04-27 |
| JP4086942B2 JP4086942B2 (en) | 2008-05-14 |
Family
ID=17939633
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30498097A Expired - Fee Related JP4086942B2 (en) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | Prepreg manufacturing equipment |
Country Status (1)
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|---|---|
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1997
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