JPS61222704A - プリプレグの製造方法 - Google Patents

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】 イ０発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高強度、高弾性糸よりなる一方向（縦方向）
繊維引揃えシートをプリプレグの状態で高強度、高弾性
の横方向補強糸を配列して一体化させてなる１リプレグ
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、一方向引揃えシートをプリプレグの状態で横糸を
配列して補強する方法としては下記の方法が知られてい
る。

■　スクリムガラスクロスにより裏打ちする方法、 この方法は、第１３図に示した如く、極薄のガラスクロ
スｂを織り、これに熱硬化性樹脂を含浸した後、離型紙
Ｃを裏打ちした一方向針揃えシートａと重合して一体化
する。

■　力・−ボン引揃えシートプリプレグにより横補強す
る方法、 この方法は、第１４図伸１に示した如く、極薄のカーボ
ン一方向引揃えシー）ｄと、熱硬化性樹脂フィルムｅを
一体化させてシートｆを成形し、該シートｆを例えば５
００５ｍ又は１、０００鰭の長さｌに切断し、これを同
図印に示した如く本体となる一方向引揃えシートａに手
作業により張り付けた後、加圧、加熱して一体化する。

■　カーボンヤーンを分繊したフィラメントにより横補
強する方法、 この方法は、第１５図（ロ）に示した如く、カーボンヤ
ーンｇを解撚し、分繊し、や〜蛇行した状態でバインダ
ーにより離型紙り上で固定させ、これを例えば５００ｎ
巾ｌ″に切断し、同図ビ）に示した如く一方向引揃えシ
ートａ上へ手作業によって張り付は一体化する。

しかし、上記■の方法によると、物性的にはスクリムガ
ラスクロスの経糸は不要であり、スクリムガラスクロス
の横糸と同一量の横糸のみあれば円管等の曲げモーメン
ト、曲げ剛性、圧縮強度は同等のものが得られ、かつ軽
量なものが得られるが、工程としては単糸、又は双糸を
整経し、織り、樹脂含浸、重合の各工程が必要である為
、価格的にはや工高価となる問題点がある。

又、上記■の方法によると、物性的には、極薄カーボン
シートの樹脂量が大量に必要である為、重量的には不利
であるが横方向補強糸は整然と配列される為物性は良好
である。

しかし工程としては上述したように、一方向引揃えプリ
プレグを２枚作り、切断、張り付けが必要となるので価
格的には非常に高価なものとなる問題点がある。

又、上記■の方法によると、物性的には、フィラメント
シートへバインダーのみの為、軽量であるが繊維が蛇行
していることにより物性の低下がみられると共に、本体
の一方向引揃えシートと遊離する層ができ易い為、芯金
等への捲回時に繊維が折損する等して、投入量と比較し
て物性はさほど向上しない。

又、繊維が”ムラ、になって散在する為、繊維が集中し
ている部分が樹脂が不足し易くなり、気泡が集中し易く
剥離等が発生し易く、更に工程としては、フィラメント
シートを作る工程と、これを切断する工程と、これを張
り付ける工程が必要であるので、価格的には上記■の方
法についで高価となる等の問題点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明は上述従来の問題点に鑑みて検討の結果、
新規なプリプレグの製造方法を得たものであって、一方
向引揃えプリプレグに対して横糸を配列し、横補強を行
なうプリプレグを、簡易な設備を用いて簡単、かつ容易
にして、安価に製造できるようにしたのが、その目的で
ある。

口０発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 即ち本発明は、２枚の一方向（縦方向）繊維引揃えプリ
プレグを、これに裏打ちした離型紙相互を背中合わせと
して重合し、このプリプレグ重合体を横糸をセットした
ポビンが旋回するドーム内を通過させることにより当該
重合体に横糸を捲回し、これを加熱、加圧して一体化さ
せた後、これがシートの横幅方向における横糸の両端を
切断して離型紙より２枚に分離し、横方向の補施糸を配
列させるようにして、上述問題点を解決したのである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

高強度、高弾性糸１′・・・よりなって、横補強を行な
おうとする一方向引揃えシートプリプレグ１は殆んどの
場合、材料の形態から第１図（イ）、（ロ）に示したよ
うに、離型層を有する離型紙２を熱硬化性樹脂フィルム
を介在し、加熱、加圧させて一体化させてあり、又紙管
等へロール状に捲回されているから、本発明は上記離型
紙２を裏打ちした２枚の一方向引揃えシートプリプレグ
１，１に横糸３を第２図ビ）、（ロ）に示した如く配列
して第３図（ロ）に示した如きプリプレグ４を製造する
のであり、該プリプレグ４の製造に際して第４図に示し
たような装置５が使用される。

以下本発明を製造工程順に説示する。

２枚の一方向引揃えシートプリプレグ１．１を、これに
裏打ちした離型紙２，２相互を背中合わせとして重合し
第４図に示した装置５の横糸捲回部６へ供給するから、
その重合供給手段としては第４図に示したように、一方
向引揃えシートプリプレグを捲回しである２箇のロール
ｉａ、ｉａをロールセット台７へ上下配置にセットし、
各プリプレグ１，１を、離型紙２，２側同志を重合して
引き出し、保持ローラ８，８“の間を通して横糸捲回部
６へ供給する。

横糸３はボビン９に捲着した状態でセットし、このボビ
ン９をセットした軸９ａ　、９ａには図示しないブレー
キ装置が組み込まれている。又ボビン９より引き出され
た横糸３は張力をかける為の上記ブレーキ装置と一体に
設けられている位置決めローラ１０の間に通し、当該横
糸３の状態によっては次゛に分繊装置１１を経由して上
記プリプレグ１，１へ供給される。

上記横糸３０本数は第４図、第５図に示した円筒状の枠
１２内にボビン９を任意数取り付けることによって所望
本数及び所望密度に選定できるようになっている。

又、上記ボビン９は上記枠１２の内側を、当該枠１２の
外側へ設置した駆動装置１３によりて旋回され、その旋
回速度は任意に選択可能としである。

又上記装置５は、捲回部６の前後両側へ保持ローラ８，
８′、４，４′が２対設けてあり、上記プリプレグ１，
１の屈曲を防止できるようにしである。

上記横糸捲回部６でシート１，１に横糸３を捲回させた
後、加熱、加圧ローラ１５　、１５’にて加熱、加圧し
て一体化する。

上記ローラ１５　、１５’は、内部ヘヒータを内蔵する
か、又は液状の熱媒体を使用して加熱し、油圧、又はエ
アー圧等によるシリンダー１６により一方のロー２１５
を他方のロー２１５″に圧着するようにして加圧する。

上記ローラ１５　、１５’の表面はテフロン加工等の離
型処理を施こすか、又は離型紙を介在して上記引揃えプ
リプレグ１１．１の表面と接触させる。

横糸３が捲回配列された引揃えプリプレグｌ、ｌは、そ
の横幅方向の両端部で送り方向の糸がない部分１ｂ、１
ｂを一対のスリッター１７に　　　　・より第３図（イ
）に示した如く切断する。

又、上記切断は、丸刃、又はカッターナイフによっても
可能である。

上記スリット工程によって一体であった２枚の引揃えプ
リプレグ１，１は離型紙２，２により分離され２対の送
りローラ１８　、１８を介して夫々の巻取りロールへ捲
き取られる。

次に、上記プリプレグ４を製造する際の°上記装置５の
操作を具体的に説示する。

上述した如くロールセット台７に２箇の引揃えプリプレ
グロールｌａ、ｌａをセットしたならば、その画先端を
揃え、保持ロール８　、８’＠・上下動させて当該保持
ロール８　、８’［に挾む。

次いで巻取りロール１９　、１９からリーダークリップ
（図示せず）を引き出し、送りローラ１８　、１８、ス
リッター１７、加熱、加圧ローラ１５　、１ｇ、保持ロ
ーラ１４　、１４’をオープンにし、保持ローラ８゜８
′と１４，１イとの間で両引揃えプリプレグ１．１の先
端を接続する。

次いで、送りローラ１８，１８と保持ローラ８゜１ぎの
みクローズして送りローラ１８，１８を駆動させ、上記
両ローラ８，８ゝ、ｔｓ　、　ｔｓ間へ張力をかける。

次いで、横糸３が巻回されたボビン９をセットし、横糸
３を引き出して位置決めローラ１０、分繊装置１１を経
由して引揃えプリプレグ１，１へ横糸３の端を固定し、
ボビン９を逆転させて横糸３に張力をかける。

次いで、横糸３のブレーキ調整と、旋回速度を設定した
ならば、スリッター１７、加熱、加圧ローラ１５　、１
５’、保持ローラ１４．ｌイをクローズし、上記保持ロ
ーラ１４’を兼用するカウンターローラにて横糸３の必
要巻数をセットし、起動ボタンをＯＮする。

設定した横糸３の必要巻数に達すると装置５は一旦停止
し、ブザーが鳴る。横糸捲回終了部で横糸３及び引揃え
プリプレグ１，１を切断する。

再度起動ボタンをＯＮすることにより送りローラ１８　
、１８、加熱、加圧ロー２１５，１５″のみが駆秦し、
横糸３が捲回された引揃えプリプレグ１，１は夫々の巻
取りロール１９　、１９に巻き取られる。

こ又で、上記送りローラ１８　、１８と、加熱、加圧ロ
ー２１５　、１５’は同一周速度とし、巻取りロール１
９　、１９ははｇ同期して同一周速度で回転するが、や
へ遅めに周速度を設定する。

又、ボビン９の旋回駆動装置１３と送りローラは同期さ
せてあり、ボビン９の旋回速度はギヤの変更によって行
なわれるが、電磁クラッチを装着して横糸３の必要巻数
に達すると、ボビン９の旋回のみ停止するようにしであ
る。

又、引揃えプリプレグロールｌ　ａ　、　ｌ　ａ、保持
ローｉｓ、ｔ４．スリッター１７はフリーで回転する。

更に、横糸捲回ピッチを同一にして、当該横糸３に角度
をつける必要がある場合は、第６図（イ、（ロ）、第７
図ビ）、（ロ）、第８図（イ）、（ロ）に示した如く、
横糸３のボビン９の数を増加し、一方、引揃えプリプレ
グ１，１の送り速度をアップすることにより容易に捲回
角度を大きくすることができる。

更に又、上記引揃えプリプレグ１，１及び横糸３には、
ボロン、グラファイト、カーボン、ポリアミド有機繊維
、グラス等を使用するが、カーボン等のようにコーナー
での屈曲によって折損するおそれのある糸を横糸に使用
する場合は、離型紙２の横幅方向の両端へ第４図、第９
図、第１０図に示した如く、丸ベル）２０を配置し、引
揃えプリプレグ１，１と同一速度で同一方向へ駆動させ
、加熱、加圧、切断の工程が完了した時点で丸ベル）２
０を駆動させるようにするとよい。

又、上記丸ベル）２０は、引揃えプリプレグ１．１の送
り方向にあって、第４図に示した区域りに配置する。

又、横糸分繊の方法としては第１１図に示したように、
ボビン９にブレーキ２１を内蔵し、横糸３はボビン９か
ら引き出してガイドｎに挿通した後複数箇めテンション
ローラお・・・を介在・してセラミック製櫛歯冴に挿通
する。

こ〜で、セラミック製櫛歯冴はトライヤーンの時のみ必
要で、ヤーンプリプレグの時は不要である。

又、樹脂含浸は、当初よりヤーン単独で樹脂を２５ｗｔ
％程度で含侵し、半乾燥させてヤーンプリプレグとして
使用する。

又、捲回時に第１２図に示した如き装置を使用し、ウェ
ット方式によって樹脂含浸し、捲回するようにしてもよ
い。

尚、第１２図において、冴は送りローラ、５はラインタ
ンク、２６はタンク内のガイド、ｎはシゴキ孔、あはテ
ンションローラ、四はガイドを夫々示している。

表−１は物性比較を示し、表−２は横糸３の各捲回実施
例を示している。

以下余白 〔発明の効果〕 本発明のプリプレグ製造方法は以上説明したようにして
プリプレグを製造するものであるから、一方向引揃えプ
リプレグ１に対する横補強の横糸３配列を簡単な装置を
用いて、かつ単純な工程で容易に製造できることによっ
て安価に提供でき、しかも横糸３を巻着しであるボビン
９の数、旋回速度と、引揃えプリプレグ１，１の送り速
度等を任意に設定することによって横糸３の捲回配列密
度、捲回ピッチ、捲回角度や横糸の種類等を任意に選択
でき、又、２枚の一方向引揃えプリプレグ１，１を離型
紙２，２側で重合した状態で横糸３を繻回し、配列する
のであり、かつ又装置を用いて自動化できるので、この
種プリプレグの生産−を従来例に比べて格段に向上でき
る等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、（ロ）は離型紙を裏打ちした一方向引揃
えプリプレグの斜視図と横断−図、第２図印、（ロ）は
２枚の一方向引揃えグリプレグに横糸を捲回した状態を
夫々示した斜視図と横断面図、第３図ビ）、（ロ）は横
糸捲回後の端部切断状態と、製造したプリプレグを夫々
示した横断面図と斜視図、第４図は木兄１１Ｊ［係るグ
リプレグ製造方法に用いられる装置の略示側面図、第５
図は同装置におけるボビンの一配置例の略示横断面図、
第６図ビ）、（ロ）、第７図ビ）、（ロ）、第８図印、
（ロ）は同ピツチで横糸に角度をつけて捲回する場合の
横糸ボビン数と横糸捲回例を夫々示した各横断面図と、
各正面図、第９図、第１０図はコーナーに丸ベルトを配
置する場合の一例を夫々示した横断面図と斜視図、第１
１図は横糸を分繊する装置の斜視図、第１２図は樹脂含
浸装置の略示側面図、第１３図、第１４図（イ）、（噂
、第１５図印、（ロ）は従来のプリプレグ製造方法にお
ける製造工程の各説明図である。 １．１・・・一方向引揃えプリプレグ　　１ｂ・・・端
　部２・・・離型紙　　３・・・横　糸　　　９・・・
横糸のボビン■　　　第１図 第　３　図　　　　　　（ロノ 第７図 第占図 第７７図 第１Ｚ図 ２’ｓ　　２’７ 第１３図 紗 第ｐ図 Ｃイ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｏ）（
イλ　　　等　７５　図　　　　　　Ｃ・）手　　続　
　補　　正　　書 昭和６１年４月２１日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２枚の一方向（縦方向）繊維引揃えプリプレグを、これ
   に裏打ちした離型紙相互を背中合わせとして重合し、こ
   のプリプレグ重合体を横糸をセットしたボビンが旋回す
   るドーム内を通過させることにより当該重合体に横糸を
   捲回し、これを加熱、加圧して一体化させた後、これが
   シートの横幅方向における横糸の両端を切断して離型紙
   より２枚に分離し、横方向の補強糸を配列させるように
   したことを特徴とするプリプレグの製造方法。