JPS60165210A - プリプレグの製造方法 - Google Patents

プリプレグの製造方法

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JPS60165210A
JPS60165210A JP2009384A JP2009384A JPS60165210A JP S60165210 A JPS60165210 A JP S60165210A JP 2009384 A JP2009384 A JP 2009384A JP 2009384 A JP2009384 A JP 2009384A JP S60165210 A JPS60165210 A JP S60165210A
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rolls
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sheet
reinforcing fibers
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Hideo Akiyama
秀雄 秋山
Hajime Kobayashi
肇 小林
Yoshinori Oishi
大石 義徳
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/504Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC] using rollers or pressure bands
    • B29C70/506Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC] using rollers or pressure bands and impregnating by melting a solid material, e.g. sheet, powder, fibres

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はプリプレグの製造方法に関し、特に補強繊維に
対する樹脂含浸処理の改良に関するものである。
〔従来技術〕
一方向性のプリプレグは、互に並行かつシート状に配列
したストランド形態の補強繊維の両面に、それぞれ樹脂
担持シートを重ね合せ、この重ね合せ体を一対のロール
からなる含浸ロールで加圧して補強繊維を押し拡げると
ともに、樹脂を補強繊維に転移、含浸することにより製
造される。
上述の樹脂含浸を行う場合、生産性アンプのため重ね合
せ体の移送速度を速くしたり、あるいは厚物のプリプレ
グを生産しようとする場合には、補強繊維に対する樹脂
含浸が不均一になったり、補強繊維の押し拡げが不十分
になってプリプレグ表面の平滑性が欠けたりするように
なる。また、これを解消するため、含浸ロールの線圧力
を大きくしすぎると、シート端から樹脂が食み出して含
浸ロールを汚したり、補強繊維が単糸切れを発生し、プ
リプレグの品質を悪くするようになる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、重ね合せ体の移送速度をアップしたり
、あるいは厚物のプリプレグを製造する場合であっても
、富に均一な樹脂含浸と平滑性を得ることができるプリ
プレグの製造方法を提供することにある。
〔発明の構成〕
上記目的を達成するための本発明は、シート状補強繊維
の両面に、それぞれ、かつ少なくとも一方が樹脂担持シ
ートであるシートを重ね合せ、その重ね合せ体を含浸ロ
ールで加圧して樹脂を補強繊維に転移、含浸するに際し
、前記含浸ロールを重ね合せ体の移送方向において多段
に設け、かつこの多段の含浸ロールの線圧を重ね合せ体
の移送方向下流側のものほど高くして加圧処理すること
を特徴とするものである。
本発明において補強繊維とは、炭素繊維5ガラス繊維、
有機高弾性繊維(例えばポリアラミド繊維など)、シリ
コーンカーバイド繊維、アルミナ繊維、ポロン繊維など
の高強度、高弾性繊維をいう。これらの繊維は、通常、
ストランドの形態で使用され、これをただ1種類だけを
使用しても、あるいは炭素繊維とガラス繊維、炭素繊維
と有機高弾性繊維などのように2種以上の補強繊維をプ
リプレグの幅方向に交互に規則的または不規則的に並べ
て組合せ使用するようにしてもよい。なお、補強繊維は
マントや織物などのシート形態にあらかじめ加工されて
いてもよい。
樹脂担持シートとは、片面に樹脂を担持したシートであ
って、そのベースのシートとしては、厚さ0.05〜0
.2mm程度のクラフト紙、ロール紙。
グラシン紙などの紙の両面に、クレー、#粉。
ポリエチレン、ポリビニルアルコールなどの目止剤の塗
布層を設け、さらに各塗布層の上にシリコーン系または
非シリコーン系の離型剤、好ましくはポリジメチルシロ
キサンとポリジメチルハイドロジエンシロキサンとの縮
合反応型または付加反応型シリコーンからなる離型剤を
塗布した離型紙が好ましく使用される。
上記シートは、プリプレグの製造工程において補強繊維
の配列の乱れを防止したり、樹脂がロール等に付着する
のを防止する役目を行う。
また、プリプレグの製造完了後は、プリプレグと一体に
接着し、FRPなどの最終用途に供される際に剥離され
るまでの間、補強繊維の乱れの防止を行ったり、吸湿か
ら保護する役目を行う。
シートに担持される樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂
などの熱硬化性樹脂が好ましく使用される。これらの樹
脂は、上記シートに担持された状態で、Bステージ(半
硬化)にしである。樹脂の担持量は、一方向性プリプレ
グの場合で、最終的に得られるプリプレグ中の樹脂含浸
量として20〜70重量%、より好ましくは30〜50
重量%となるようにするのが好ましい。
なお、樹脂のシートへの担持は塗布により行うのが好ま
しい。
含浸ロールは、通常、加熱ロールとニップロールとの対
からなり、補強繊維の押し拡げと、さらに樹脂担持シー
トに担持された樹脂を補強繊維へ転移させ、かつ含浸を
行わせる作用を行う。その加熱温度は、好ましくは80
〜180℃、さらに好ましくは90〜150℃である。
また含浸ロールが、上記補強繊維、樹脂担持シートから
構成される重ね合せ体に加える加圧力は、線圧として1
cI11当り数キログラムであることが好ましい。この
含浸ロールは重ね合せ体の移送方向において多段に設け
らさ、かつ移送方向下流側のものほど線圧を高くする必
要があるが、その段数としては2〜5段が好ましい。
プリプレグの厚さは、一方向性プリプレグのの場合で、
好ましくは0.02〜l龍、より好ましくは0.03〜
0.5龍がよい。また、上記補強繊維の含有量が30〜
80重量%、より好ましくは50〜70重量%であるこ
とが好ましい。
〔発明の実施例〕
以下、図に示す本発明を実施するための工程図により説
明する。
図において、lは補強繊維のパンケージであり、このパ
ッケージ1からストランド形態の補強繊維2が、一方向
に互に並行かつシート状に配列されて引き出される。3
,4は、それぞれ樹脂担持シートのロールであり、各ロ
ール3゜4から引き出された樹脂担持シート5.6は、
上記補強繊維2の両面に重ね合される。この樹脂担持シ
ート5,6の重ね合せは、樹脂が塗布された側の面を、
上記補強繊維2に対面させるように行われる。もっとも
、この発明においては、上下2枚の樹脂担持シートのう
ちのいずれか一方を、樹脂を担持していないシートとし
てもよいものである。すなわち、樹脂担持シートはシー
ト状補強繊維のいずれか一方の面に重ね合せることでよ
い。
補強繊維2と樹脂担持シート5,6の重ね合せ体は、3
段に設けた加熱ロール7とニップロール8からなる含浸
ロール9によって順次加熱、加圧され、しかも下流に向
かうほど高い線圧が加えられて加圧処理される。例えば
、第1段目では2〜3 kg / am、第2段目では
2.5〜4.5kg / cm 、第3段目では3〜7
 kg/cmの範囲の線圧で加圧されると好適である。
この多段の含浸ロール9の加圧処理により、ストランド
形態の補強繊維2は各段において順次徐々に平面状に押
し拡げられ、また樹脂担持シート5,6に担持された樹
脂は、押し拡げられた補強繊維2へ転移すると共に内部
に含浸されてゆく。第2図は、その樹脂含浸の変化の状
態を示したもので、第1段目の含浸ロール9で処理され
た後の状態では、第2図Aのように補強繊維2の断面は
未だ丸形に近い状態で、かつ樹脂担持シート5,6の樹
脂5a、 6aは若干、補強繊維2へ転移した程度とな
っており、両面ばそれぞれ樹脂担持シート5,6のシー
ト5b、 6bにより覆われた状態になっている。次い
で、第2段目の含浸ロール9で処理されると、第2図B
に示すように、補強繊維2は扁平状に押し拡げられ、樹
脂担持シート5,6の樹脂5a、 6aが補強繊維2に
含浸された状態になる。さらに、第3段目の含浸ロール
9で処理された後は、第2図Cに示すように、補強繊維
2は一層押し拡げられて、隣接するもの同士が境界のわ
からない程度に一体化する。また、樹脂5a、 6aは
完全に上記補強繊維2に均一に含浸され、平滑な状態に
なる。
上述のように樹脂が補強繊維2に含浸した重ね合せ体は
、次いで上側の樹脂担持シート5のシー)5bだけが剥
離され、残余の重ね合せ体は樹脂担持シート6側のシー
ト6bと共にプリプレグ10として、製品パンケージ1
1に巻上げられる。
上述した多段の含浸ロール9による加圧処理では、一度
に過度に大きな線圧を加えることがなく、低い線圧から
徐々に高い線圧に上昇させなから含浸処理してゆくため
、それによって補強繊維2は徐々に押し拡げられてゆき
、単糸切れを発生するようなことはない。また、徐々に
押し拡げられてゆく補強繊維2に追従して、樹脂が含浸
されてゆくため、繊維全体に均一な含浸が行われ、かつ
平滑化されることになる。この効果は、重ね合せ体の移
送速度をアップして生産性を向上する場合とか、厚物の
プリプレグを生産する場合において一層顕著である。
実施例1 補強繊維として東し株式会社製炭素繊維“トレカ”T−
300を、また樹脂としてエポキシ樹脂をそれぞれ使用
し、第1図に示す方法によって、厚み約0.28mm、
樹脂の含有量が約40重量%である一方向性プリプレグ
を作った。ただし、含浸ロールの線圧は1段目を約2k
g / cm、2段目を約3.5 kg/am、3段目
を約4.5 kg/amとし、また含浸ロールの温度は
いずれの段も120”Cに設定した。さらに、炭素繊維
と樹脂担持シートの重ね合せ体の移送速度は8m/分に
設定した。
得られたプリプレグについて、表面の平滑性を目視によ
り確認した。また、断面を顕微鏡で観察して樹脂の含浸
状態を調べた。その結果、平滑性および樹脂の含浸状態
共に極めて良好であった。
実施例2 実施例1において、重ね合せ体の移送速1隻を約12m
/分に上げてみたが、平滑性や樹脂の含浸状態に何らの
変化も認められなかった。
比較例1 含浸ロールをただ1段としたほかは実施例1と全く同様
にしてプリプレグを作った。ただし含浸ロールの線圧は
5 kg / cmに設定した。
得られたプリプレグは、表面の平滑性においては実施例
1のものと変わらなかった。しかしながら、補強繊維に
対する樹脂の含浸状態にはむらがあり、多くの空隙が観
察された。
比較例2 上記比較例1において、重ね合せ体の移送速度を約12
m/分に上げたところ、表面の平滑性および樹脂の含浸
状態共に著しく不良となった。
〔発明の効果〕
上述したように本発明は、シート状補強繊維の両面に、
それぞれ、かつ少なくとも一方が樹脂担持シートである
シートを重ね合せ、この重ね合せ体を含浸ワールで加圧
して樹脂を補強繊維へ転移、含浸するに際し、含浸ロー
ルを重ね合せ体の移送方向において多段に設け、かつこ
の多段の含浸ロールの線圧を上記移送方向下流側のもの
ほど高くして加圧処理するため、重ね合せ体の移送速度
が速かったり、あるいは厚物プリプレグの場合であって
も、単糸切れを発生することなく平滑かつ均一な樹脂含
浸を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための工程図、第2図A、B
、Cは、それぞれ第1図のA−A。 B−B、C−C断面における断面図である。 2・・・補強繊維、5.6・・・樹脂担持シート、7・
・・加熱ロール、8・・・ニップロール、9・・・含浸
ロール。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シート状補強繊維の両面に、それぞれ、かつ少なくとも
    一方が樹脂担持シートであるシートを重ね合せ、その重
    ね合せ体を含浸ロールで加圧して樹脂を補強繊維に転移
    、含浸するに際し、前記含浸ロールを重ね合せ体の移送
    方向において多段に設け、かつこの多段の含浸ロールの
    線圧を重ね合せ体の移送方向下流側のものほど高くして
    加圧処理することを特徴とするプリプレグの製造方法。
JP2009384A 1984-02-08 1984-02-08 プリプレグの製造方法 Granted JPS60165210A (ja)

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JP2009384A JPS60165210A (ja) 1984-02-08 1984-02-08 プリプレグの製造方法

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JP2009384A JPS60165210A (ja) 1984-02-08 1984-02-08 プリプレグの製造方法

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JPS60165210A true JPS60165210A (ja) 1985-08-28
JPH0460007B2 JPH0460007B2 (ja) 1992-09-24

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ID=12017495

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5201979A (en) * 1987-05-08 1993-04-13 Research Association For New Technology Development Of High Performance Polymer Method of manufacturing a sheet-prepreg reinforced with fibers
US5445701A (en) * 1987-05-08 1995-08-29 Research Association For New Technology Development Of High Performance Polymer Apparatus of manufacturing a sheet-prepreg reinforced with fibers
US5624516A (en) * 1994-12-20 1997-04-29 Atlantic Research Corporation Methods of making preforms for composite material manufacture
JP2007152573A (ja) * 2005-11-30 2007-06-21 Yokohama Rubber Co Ltd:The プリプレグの製造方法及びその装置
US8069906B2 (en) 2007-07-31 2011-12-06 Denso Corporation Vehicular exhaust heat recovery apparatus with frozen working fluid melting

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US8069906B2 (en) 2007-07-31 2011-12-06 Denso Corporation Vehicular exhaust heat recovery apparatus with frozen working fluid melting

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