WO2015060299A1 - プリプレグの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2013年10月22日に、日本に出願された特願2013-219394号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
繊維強化複合材料の製造には、クロスプリプレグや、一方向プリプレグを用いて繊維強化複合材料を製造する方法が広く用いられている。クロスプリプレグは、強化繊維束を織物にしたクロスにマトリックス樹脂組成物が含浸したプリプレグである。一方向プリプレグは、複数の繊維束を一方向に引き揃えて強化繊維シートとし、これにマトリックス樹脂組成物が含浸したプリプレグである。マトリックス樹脂組成物は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が用いられ、その中でも熱硬化性樹脂を用いる場合が多い。
プリプレグの製造には、マトリックス樹脂組成物と強化繊維シートとを重ね、これらを加圧ロールで挟んで加圧、加熱するホットメルト法を含む加圧含浸法が用いられるのが一般的である。
加圧含浸法によりプリプレグを製造する際に発生し得る第二の問題は、加圧ロールによる圧縮の結果、プリプレグの両側端部の強化繊維の目付(単位面積当たりの重量)が低くなることである。これは、加圧ロールによる圧縮により強化繊維シートが幅方向に押し広げられ、強化繊維シートの両側端部において、強化繊維束が外側に向かって大きく移動するために生じ得る。
しかしながら特許文献1に記載されている製造方法では、マトリックス樹脂組成物のはみ出し自体は防止されない。従って、マトリックス樹脂組成物のはみ出しが工程の安定性に影響を与える懸念が残存する。
加えて、特許文献1に記載されている製造方法では、強化繊維シートの両側端部に接触配置するテープ材の厚みがプリプレグの厚み以下であれば、プリプレグが加圧ロールと該テープ材との間から流れ出て上記の第二の問題を生じる。また、このテープ材の厚みがプリプレグの厚みよりも厚ければプリプレグを十分加圧できない。したがって、マトリックス樹脂組成物を強化繊維束に十分に含浸をさせることができない。また、特許文献1に記載されているマトリックス樹脂組成物に親和性があるテープを用いる場合、マトリックス樹脂組成物を余剰に用いる必要がある。さらに、一度マトリックス樹脂組成物を吸着したシートは再度使用することができないため、製造コストが上昇してしまう問題があった。
また、特許文献2では離型シートの外側から突起を出すことで離型シートを折り曲げ、マトリックス樹脂組成物が離型シートから流れ出すことを抑制している。この方法はマトリックス樹脂組成物が離型シートから溢れ出ることは防げる。しかしながら、マトリックス樹脂組成物がプリプレグから流れ出ることを抑制しておらず、上記の第一の問題の解決法としても効果は十分ではない。
前記弾性体は、前記プリプレグ前駆体の長手方向に連続してもよい。
前記弾性体が環状であってもよい。
前記弾性体の張力が制御されていてもよい。
前記弾性体が発泡体であってもよい。
前記弾性体に潤滑処理が施されていてもよい。
前記第二の離型シートが熱可塑性樹脂フィルムであってもよい。
前記強化繊維シートが引き揃えられた強化繊維束からなってもよい。
前記強化繊維シートが二次元ランダムに堆積した短い強化繊維束からなってもよい。
前記強化繊維シートが第一の強化繊維シートと第二の強化繊維シートとで構成され、前記プリプレグの製造方法が、前記第一の強化繊維シートの一面にマトリックス樹脂組成物を塗布し、第一の強化繊維シートの前記一面に第二の強化繊維シートを重ねて前記プリプレグ前駆体を形成する工程をさらに有してもよい。
本発明の第1実施形態に係るプリプレグの製造方法を図1及び図2に示す。
図1において、強化繊維シート1は、複数の強化繊維束が一方向に引き揃えられたシートである。複数の強化繊維束を一方向に引き揃える方法としては、例えば、ボビンに巻き取られた強化繊維束を必要な数量準備して、それぞれの強化繊維束を引き出して平行に引き揃えてシート状となす方法がある。
さらに、第一及び第二の離型シート2、2’によって挟まれたプリプレグ前駆体(A)は、一対の挟みガイドロール8の間に送られる。一対の挟みガイドロール8は一定の隙間を開けて配置されている。重ねられた第一及び第二の離型シート2、2’とプリプレグ前駆体(A)とはその隙間を通過する際に押圧される。
次に、プリプレグ前駆体(A)は一対の加圧ロール10によって第一及び第二の離型シート2、2’を介してプリプレグ前駆体(A)の厚さ方向に加圧される。一対の加圧ロール10は、移送方向に複数配置される。移送方向に複数設けられた加圧ロール10の加圧により、プリプレグ前駆体(A)中のマトリックス樹脂組成物が強化繊維シート1、1’中に段階的に含浸していく。
一対の加圧ロール10A、10Bのうちの加圧ロール10Bにはプリプレグ前駆体(A)の長手方向に連続する一対の弾性体5が設けられる。弾性体5は、第二の離型シート2’のプリプレグ前駆体(A)が配置される位置よりも外側(延出部2A、2A’に対向する位置)にそれぞれ平行に配置される。加圧ロール10A、10Bは、弾性体5とプリプレグ前駆体(A)と離型シート2、2’とを同時にプリプレグ前駆体(A)の厚さ方向に加圧する。
図2に示すように、加圧ロール10A、10Bの加圧によってプリプレグ前駆体(A)中のマトリックス樹脂組成物が加圧されるとともに、弾性体5が第二の離型シート2’の第二面2b’に接触し、第一及び第二の離型シート2、2’の延出部2A、2A’同士を互いに押し当てる。それにより、プリプレグ前駆体(A)の幅方向の両端部を密閉してプリプレグ前駆体(A)を構成する強化繊維がマトリックス樹脂組成物とともに幅方向に流出して広がるのを防ぐことができる。さらに、プリプレグの強化繊維目付けが、その幅方向の両端に向かって低下するのを抑制することができる。
なお、図1では弾性体5は、加圧ロール10Bと弾性体ガイドロール17とにループ状に循環するように掛けられている。また、弾性体張力調整ロール16が、弾性体のループの外側から弾性体5に接している。弾性体張力調整ロール16の弾性体5に対する押し付け量を調整することで弾性体5の張力を調整することができる。
強化繊維シートの繊維目付は繊維強化複合材料の要求に応じて調整される。例えば、第一及び第二の離型シート2、2’によって挟まれる強化繊維シートの合計の目付が150g/m2以上であることが本発明の効果が顕著に得られるので好ましく、300g/m2以上であることがさらに好ましい。
強化繊維として炭素繊維を用いる場合は、炭素繊維との接着が優れるのでエポキシ樹脂またはビニルエステル樹脂を用いることが好ましい。
エポキシ樹脂の具体例としては、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂や、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等がある。必要に応じて上述の樹脂と、硬化剤や、硬化助剤、その他添加剤等とを混合してマトリックス樹脂組成物を調製して用いる。
マトリックス樹脂組成物の付着量は繊維強化複合材料の要求に応じて調整される。例えば、プリプレグの質量に対して20~50質量%である。
木質紙の例としては、クラフト紙やグラシン紙などが挙げられる。軟質のポリマーの例としては、工程温度以上の耐熱性を有するポリエチレンやポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ乳酸、ポリアミド等が挙げられる。硬質のポリマーの例としてはポリエチレンテレフタラート等が挙げられる。
特に、弾性体5と接する第二の離型シート2’の材料としては、木質紙及び軟質のポリマーを用いたフィルムにおいては110μm以下の厚みであると離型シート2’が弾性体5に沿って変形しやすいので好ましく、さらに好ましくは80μm以下である。硬質ポリマーを用いたフィルムであれば75μm以下の厚みが好ましく、さらに好ましくは25μm以下である。一方、離型紙及び軟質ポリマーを用いたフィルムであれば50μm以上であることがこのましい。硬質ポリマーを用いたフィルムであれば15μm以上であることが好ましい。上記離型紙及びフィルムが、上述の厚さ条件を満たしていれば、製造中に破損しないだけの強度を有して好適である。
また、直径の細い加圧ロールを用いると急激な圧力上昇により、マトリックス樹脂のバックフローを生じ易い。そのため、加圧ロールの直径は300mm以上であることが好ましく、400mm以上であるとより好ましく、500mm以上であれば高圧を加えることが可能になりさらに好適である。
加圧に必要な加圧ロールの押し付け力は、プリプレグ3の幅及び目付、マトリックス樹脂含有率、マトリックス樹脂組成物の粘度、弾性体5の弾性率、厚さ及び幅によって変化する。従ってこれらに基づく算術計算及び試行実験を通して決定する。但し、本実施態様においては、対向する一対の加圧ロールの間に予め所定のクリアランスを設定し、不図示のクリアランス設定機構に対して加圧ロールを十分な荷重で押し当てる方式を採用するのが良い。加圧ロールのクリアランスは製造するプリプレグの繊維目付/繊維の密度を考慮した厚みと、プリプレグの樹脂目付/樹脂の密度を考慮した厚みと、第一及び第二の離型シートのそれぞれの厚みとの合計を下限として、前段の加圧ロールから後段の加圧ロールへと徐々に狭くする。
弾性体の延在方向に垂直な断面形状は強化繊維が樹脂とともに幅方向に流出して広がるのを防げれば限定されず、円形や、楕円形、正方形、長方形などを適用することができる。
また、弾性体5は加圧ロール10Bと第二の離型シート2’との間で挟圧されることにより、上流側に伸長するため、第二の離型シート2’および加圧ロール10Bとの間で滑ることが好ましい。そのため、第二の離型シート2’の第二面2b’と加圧ロール10Bの表面に予めシリコ-ンオイルやフッ素樹脂などをコーティングする潤滑ないし低摩擦化処理を行うことや、弾性体5にシリコ-ンオイルやフッ素樹脂などをコーティングすること、弾性体5にタルクなどの固体滑剤を付与すること、弾性体5と第二の離型シート2’および加圧ロール10Bとの間に一般的に使用される潤滑油を供給することなどを行っておくことが好ましい。
弾性体5の供給方法は特に限定されない。図1では環状の弾性体5を加圧ロール群の最後段の加圧ロール10Bのみに周回して循環供給している。しかしながら、加圧ロール10Aに環状の弾性体5を設けて、弾性体を第一の離型シート2の第二面2bに接触させて第一及び第二の離型シート2、2’同士を互いに押し当ててもよい。また、環状の弾性体5を加圧ロール10A及び10Bの両方に個別に周回して、プリプレグ前駆体(A)の両面側から第一及び第二の離型シート2、2’同士を互いに押し当ててもよい。また、環状の弾性体5を複数の加圧ロール10のそれぞれに個別に周回してもよいし、すべての加圧ロールに一括して周回してもよい。また、弾性体5を長尺のものにして、封止が必要な加圧ロール群の前後に弾性体5の供給装置と巻取り装置を配置することもできる。
また、図1では弾性体5が加圧ロール10Bと弾性体ガイドロール17とにループ状に循環するように掛けられているが、本発明はこれに限定されない。加圧ロール10Bの外周上のみ循環するように設けてもよいし、複数の弾性体ガイドロール17を設けてそれらの周りを循環するように設けられてもよい。
また、図1では、一対に配置された加圧ロールの間を通過させることでプリプレグ前駆体(A)を加圧しているが限定されない。例えば、ひとつの加圧ロールとプレート等との間を通過させてプリプレグ前駆体(A)を加圧してもよい。
本発明の第2実施形態に係るプリプレグの製造方法を図3及び図4に示す。
本実施形態においては、強化繊維シート21として二次元ランダムに堆積した短い強化繊維束からなるシートを用いて、シートモルディングコンパウンド(SMC)であるプリプレグを製造する方法を示す。
なお、メッシュベルトコンベア43及び44による加圧は第1実施形態の加圧ロール10、10A、10Bの加圧に比べて十分に小さい力で行われる。SMCのプリプレグ前駆体(B)に含まれるマトリックス樹脂組成物の粘度が、複数の強化繊維束が一方向に引き揃えられたプリプレグ前駆体(A)に含まれるマトリックス樹脂組成物の粘度に比べて極端に低いために、対向する加圧ロールによって挟む方法による加圧では加圧力が強すぎるためにプリプレグ前駆体(B)が過剰に流動しシート形状を保つことが困難となる場合があるためである。十分に小さい力による加圧を実現するため、所定の長さに切断された強化繊維束を含むプリプレグ前駆体(B)においては、上下のコンパクションローラ38’、38が交互に配置された、上下のメッシュベルトコンベアによる加圧が好ましい。このような加圧装置においては、加圧力はコンパクションローラ38’、38を離れて通過するメッシュベルトの張力と曲率半径により生じる。しかしながら、本発明では加圧方法はそれに限定されず、弾性体を備えることができればプリプレグの構成に応じて種々の加圧方法を用いることができる。
図4に示すように、弾性体25は、第二の離型シート22’のプリプレグ前駆体(B)が配置される位置よりも外側(延出部22A、22A’に対向する位置)にそれぞれ平行に配置される。第二及び第三のメッシュベルトコンベア43、44は、弾性体25とプリプレグ前駆体(B)と第一及び第二の離型シート22、22’とを同時にプリプレグ前駆体(B)の厚さ方向に加圧する。図4に示すように、この加圧によってプリプレグ前駆体(B)中のマトリックス樹脂組成物が加圧されるとともに、弾性体25が第二の離型シート22’の第二面22b’に接触し、第一及び第二の離型シート22、22’の延出部22A、22A’同士を互いに押し当てる。それにより、プリプレグ前駆体(B)の幅方向の両端部を密閉してプリプレグ前駆体(B)を構成する強化繊維がマトリックス樹脂組成物とともに幅方向に流出して広がるのを防ぐことができる。さらに、プリプレグの強化繊維目付けが、その幅方向の両端に向かって低下するのを抑制することができる。
なお、図3では弾性体25は、第二のメッシュベルトコンベア43と弾性体ガイドロール37とにループ状に循環するように掛けられている。
強化繊維として炭素繊維を用いる場合は、炭素繊維との接着が優れるのでビニルエステル樹脂またはエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
必要に応じて上述の樹脂と、硬化剤や、硬化助剤、その他添加剤等とを混合してマトリックス樹脂組成物を調製して用いる。
マトリックス樹脂組成物の付着量は繊維強化複合材料の要求に応じて調整される。例えば、プリプレグの質量に対して30~70質量%である。
弾性体の延在方向に垂直な断面形状は強化繊維が樹脂とともに幅方向に流出して広がるのを防げれば限定されず、円形や、楕円形、正方形、長方形などを適用することができ、中実でも中空でも適用できる。断面形状が中空の弾性体を用いる場合は、無負荷における断面形状の最大幅を基準とした弾性体のみかけの圧縮弾性率が0.01~40MPaである弾性体を用いることが好ましく、0.1~5MPaの弾性体を用いることが特に好ましい。永久歪を生じる最小のつぶし率が、無負荷における断面形状の最大高さを基準としたつぶし率で30%以上である弾性体を用いることが好ましい。中空の断面形状を持つ弾性体のみかけの圧縮弾性率は弾性体の中空部に封入した圧縮空気等の流体の圧力を調整することによって好ましい範囲とすることもできる。
以下第1実施形態の実施例である第1の実施例について説明する。
<原料>
以下に本実施例で用いる材料を示す。
炭素繊維束:三菱レイヨン株式会社製炭素繊維 製品名「TRH50-60M」(フィラメント数:60000本、引張強度:4.9GPa、引張伸度:2.0%、引張弾性率250GPa、目付け:3.2g/m)
エポキシ樹脂A:三菱化学株式会社製ビスフェノールA型エポキシ樹脂 製品名「jER8 28」 (jERは登録商標)
エポキシ樹脂B:旭化成イーマテリアルズ株式会社製オキサゾリドン環含有エポキシ樹脂製品名「AER4152」(AERは登録商標)
硬化剤:三菱化学株式会社製ジシアンジアミド 製品名「DICY15」
硬化助剤:保土谷化学工業株式会社製3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチル尿素 製品名「DCMU99」
<マトリックス樹脂の調製>
エポキシ樹脂Aを8.3質量部、硬化剤を1質量部、硬化助剤を4.1質量部採取し、攪拌・混合する。得られた混合物を三本ロールミルにてさらに細かく混合して硬化剤マスターバッチとして調整する。それとは別に、ガラスフラスコにエポキシ樹脂Aを75.7質量部とエポキシ樹脂Bとを16質量部採取し、オイルバスを用いて130℃に加熱し混合する。その後、エポキシ樹脂Aとエポキシ樹脂Bとの混合物を60℃程度まで冷却し、硬化剤マスターバッチを13.4質量部添加し、攪拌・混合することでマトリックス樹脂組成物を得た。得られたマトリックス樹脂組成物の30℃における粘度を、以下の測定条件により測定したところ、50Pa・sであった。
<粘度測定条件>
・装置:粘弾性測定装置(Reologica Instruments A.B.社製、 「VAR-100」)
・使用プレート:40φパラレルプレート
・プレートギャップ:0.5mm
・測定周波数:1.59Hz
・昇温速度:2℃/分
・応力:300Pa
空孔率50%、アスカーC硬度35度であるシリコーンスポンジゴムを自然厚み2mm、自然幅を20mmに加工し、無張力状態の周長1800mmの環として得られる弾性体5を2本用意して用いた。シリコ-ンオイル(呉工業社製 製品名「シリコーンルブスプレー」)をそれぞれ塗布して表面潤滑処理された弾性体を使用した。
図1及び2に示される製造装置を用い、ライン速度5m/分でクリールより強化繊維束を引き出し、幅150mmの均一な強化繊維シート1および1’を各400g/m2となるようにそれぞれ引きそろえた。上述のようにして調製されたマトリックス樹脂を強化繊維シート1の片面に392g/m2となるように均一に塗布し、マトリックス樹脂組成物を塗工した面に強化繊維シート1’を重ねた。そののち、マトリックス樹脂組成物を挟んだ状態の強化繊維シート1および1’(本実施例における、プリプレグ前駆体(A))の両外面に厚さ25μmの第一及び第二の離型シート2、2’(三菱樹脂株式会社製ポリエチレンテレフタラートフィルム 製品名「MRF-25」)の第一面を当てて、ロール間クリアランスを0.8mmに設定した挟みガイドロール8に通してプリプレグ前駆体(A)を第一及び第二の離型シート2、2’で挟んだ。その後、プリプレグ前駆体(A)を加熱プレート9で加熱した。そして、直径500mmの130℃に加熱した2段の加圧ロール10のそれぞれのロール間クリアランスの一段目を0.680mmに、二段目を0.625mmに設定し、それらの間を通過させた。これにより、プリプレグ前駆体(A))を第一及び第二の離型シート2、2’に挟まれた状態で加圧した。このとき、後段(二段目)の加圧ロール10Bにおいて弾性体5を第二の離型シート2の第二面よりプリプレグの目標幅である179mmの両端位置から5mmずつ外側に離した位置に弾性体5の内側のエッジを合わせて連続して供給した。
目視で確認した結果、弾性体5が第一及び第二の離型シート2、2’を互いに密着し、第一及び第二の離型シート2、2’の密着部分からの樹脂の流出は無かった。得られたプリプレグ3を冷却プレート11により冷却し、引取ロール12を通して、剥離ガイドロール13を通して第一の離型シート2を剥離して、第二の離型シート2’とともに巻取り装置14にて巻き取った。
このようにして幅が179mmの一方向プリプレグを得た。この一方向プリプレグを目視で観察した結果、プリプレグの両端部には樹脂のはみ出しは無く、第二の離型シート2’から容易に剥離可能で取り扱い性が良好であった。また、プリプレグを幅方向に20mm(端部においては各29mm)長さ方向に200mmの短冊状に分割して、各短冊について十分量のアセトンでマトリックス樹脂を取り除いて強化繊維の乾燥後の質量を測定した。これらの値から各短冊の繊維目付けと変動係数(以下、短冊繊維目付け変動係数)を計算したところ、短冊繊維目付け変動係数は2.5%で目付が均一なプリプレグが示された。
比較例1として、弾性体5を用いず、その他は実施例1と同じ条件にしてプリプレグを製造したところ、幅195mmの一方向プリプレグを得た。この一方向プリプレグは側端部に樹脂のはみ出しが継続的に見られ第二の離型シート2’から一方向プリプレグを剥離する際に、プリプレグの両端部にマトリックス樹脂がはみ出しており、一方向プリプレグの取り扱いに注意が必要であった。また、実施例1と同様にして短冊繊維目付け変動係数を求めたところ(端部においては、幅26mmと29mmに分割)4.7%であった。
以上の結果を表1にまとめた。ここで短冊繊維目付けの変動係数が4%未満のものを良、変動係数が4%以上のものを悪とした。また、幅方向の両側端部における樹脂の付着が見られないものを良、継続的に樹脂が付着しているものを悪とした。
以下、第2実施形態の実施例である第2の実施例について説明する。
<原料>
以下に本実施例で用いる材料を示す。
炭素繊維束:
三菱レイヨン株式会社製炭素繊維 製品名「TR50S-15L」
マトリックス樹脂:
樹脂:エポキシアクリレート樹脂:日本ユピカ株式会社製「ネオポール8051」(ネオポールは登録商標)
硬化剤:1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン流動パラフィン希釈液(濃度70%):日本油脂株式会社製「パーヘキサC」(パーヘキサは登録商標)
内部離型剤:ステアリン酸亜鉛:日本油脂株式会社製
増粘剤:変性ジフェニルメタンジイソシアネート:ダウケミカル日本株式会社製「ISONATE 143LP」(ISONATEは登録商標)
安定剤:1,4-ベンゾキノン:和光純薬工業株式会社製
<マトリックス樹脂の調製>
樹脂、硬化剤、内部離型剤、増粘剤、安定剤を100.0:10.0:3.0:15.3:0.02の割合で混合して得られた樹脂の粘度を実施例1と同様にして測定すると0.3Pa・sであった。
空孔率80%、アスカ―C硬度25度であるクロロプレン(登録商標ネオプレン)スポンジゴムを自然厚み5mm、自然幅を15mmに加工したものを環状として得られる弾性体25を2本用意して用いた。
図3に示される製造装置を用いて最終的に仕様を満たすプリプレブの幅が600mm以上となるように、幅方向の端部での目減りを考慮してマトリックス樹脂の塗工幅を620mmに設定した。
上述のようにして調整されたマトリックス樹脂組成物をドクターブレード法で第一の離型シート22(ポリエチレンフィルム:株式会社トクザ製ポリシート50μm)の第一面に740g/m2となるように均一に塗布した。次に第一の離型シート22のマトリックス樹脂を塗工した面(第一面)にカッター41によって25mmに切断された強化繊維を均一に散布して堆積させた。さらに上述のマトリックス樹脂組成物をドクターブレード法で第二の離型シート22’(株式会社トクザ製ポリシート50μm)の第一面に740g/m2となるように均一に塗布した。そして第二の離型シート22’の第一面と第一の離型シート22上の強化繊維シート21とが接するように重ね、第一のメッシュベルトコンベア42によって強化繊維シート21を圧縮し、プリプレグ前駆体(B)を得た。
そして、長手方向に平行に配置された第二のメッシュベルトコンベア43と第三のメッシュベルトコンベア44との間にプリプレグ前駆体(B)を通過させた。これにより、さらにプリプレグ前駆体(B)を圧縮しかつ強化繊維シート21中にマトリックス樹脂組成物を含浸させた。また、弾性体25は第二の離型シート22’の第二面22b’より樹脂の塗工幅である620mmの両端位置から5mmずつ外側に離した位置に弾性体25の内側のエッジを合わせて連続して供給しすることで、プリプレグの目標幅を設定した。
その後プリプレグ前駆体(B)を回収装置により回収し、プリプレグ前駆体(B)中のマトリックス樹脂組成物の粘性を高めるために一定時間プリプレグ前駆体(B)を放置し、プリプレグ(SMC)を得た。
得られたSMCの幅を図5に示す。また、得られたSMCの中央600mmを50mm幅の短冊に分割して測定したそれぞれの目付を図6Aに示す。
比較例2として、弾性体25を用いず、その他は実施例2と同じ条件にして得られたSMCの幅を図5に示す。また、得られたSMCの中央600mmを50mm短冊に分割して測定したそれぞれの目付を図6Bに示す。
一方、図6Aに示される実施例2では塗工幅620mmのときに600mmの製品幅の全ての部位において目標目付±20%の範囲であり、端部での目付の低下は起きていない。
一方、比較例2の目付においては変動係数が10.3%であるのに対し、実施例2の目付においては変動係数が5.1%であり、実施例2の方が均一な製品を製造できている。
従って、実施例2の方が比較例2よりも製品の歩留まりを向上して量産することができる。
2、2’、22、22’:離型シート
2A、2A’、22A、22A’:延出部
2a、2a’、22a、22a’:離型シートの第一面
2b、2b’、22b、22b’:離型シートの第二面
3:プリプレグ
5、25:弾性体
38、38’:コンパクションロール
(A)、(B):プリプレグ前駆体
Claims (10)
- プリプレグの製造方法であって、
複数の強化繊維束を含む強化繊維シートと、マトリックス樹脂組成物と、第一及び第二の離型シートと、一対の弾性体と、を準備し、
前記マトリックス樹脂組成物を前記強化繊維シートに付与してプリプレグ前駆体を形成し、
前記第一及び第二の離型シートの第一面が前記プリプレグ前駆体に接するように且つ前記第一及び第二の離型シートが幅方向において前記プリプレグ前駆体の両端から延出する延出部を有するように、前記第一の離型シートと前記第二の離型シートとの間に前記プリプレグ前駆体を挟み、
前記一対の弾性体を、前記第二の離型シートの前記延出部に対向するように且つ前記第二の離型シートの第二面に接するように配置し、
前記プリプレグ前駆体と前記第一及び第二の離型シートと前記弾性体とを同時に前記プリプレグ前駆体の厚さ方向に加圧する、プリプレグの製造方法。 - 前記弾性体は、前記プリプレグ前駆体の長手方向に連続する、請求項1に記載のプリプレグの製造方法。
- 前記弾性体が環状である、請求項1または2に記載のプリプレグの製造方法。
- 前記弾性体の張力が制御されている、請求項1から3のいずれか1項に記載のプリプレグの製造方法。
- 前記弾性体が発泡体である、請求項1から4のいずれか1項に記載のプリプレグの製造方法。
- 前記弾性体に潤滑処理が施されている、請求項1から5のいずれか1項に記載のプリプレグの製造方法。
- 前記第二の離型シートが熱可塑性樹脂フィルムである、請求項1から6のいずれか1項に記載のプリプレグの製造方法。
- 前記強化繊維シートが引き揃えられた強化繊維束からなる、請求項1から7のいずれか1項に記載のプリプレグの製造方法。
- 前記強化繊維シートが二次元ランダムに堆積した短い強化繊維束からなる、請求項1から7のいずれか1項に記載のプリプレグの製造方法。
- 前記強化繊維シートが第一の強化繊維シートと第二の強化繊維シートとで構成され、
前記プリプレグの製造方法が、前記第一の強化繊維シートの一面にマトリックス樹脂組成物を塗布し、第一の強化繊維シートの前記一面に第二の強化繊維シートを重ねて前記プリプレグ前駆体を形成する工程をさらに有する、請求項1から8のいずれか1項に記載のプリプレグの製造方法。
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