JPH02169B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、細幅の一方向プリプレグを効率よく
製造する方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、炭素繊維等を強化材として用いた繊維強
化樹脂の複合材料は、スポーツ用品、自動車部
品、航空宇宙材料として広く利用されており、こ
れらの用途に向けられる場合、ストランド、スト
ランド配列体、織物等に樹脂を含浸させたプリプ
レグを経て成形し製造されることが多い。このプ
リプレグには、繊維の配置形態によつて織物プリ
プレグ、一方向プリプレグなどがあり、通常300
〜1500mm幅のプリプレグは成形に際し適宜裁断
し、積層して使用される。

ゴルフクラブシヤフト、釣竿などのパイプ状物
の製造に際しては、一方向プリプレグの裁断した
シートが主として用いられ、このシートを芯金に
巻き付け硬化成形が行われる。あるいはパイプ状
物はストランドプリプレグをフイラメントワイン
ド法にてワインドし硬化成形して製造される。

（従来法における問題） 一方向プリプレグを使用する方法にあつては、
裁断プリプレグの裁断端が成形体の軸方向に連続
して存する場合が多く、このため成形物の周方向
断面において等方性に欠けるきらいがあつた。パ
イプ状物の成形にストランドプリプレグを使用す
る方法にあつてはストランドプリプレグは断面が
ほぼ円形で、このため成形物が肉厚となり易く、
又表面に凹凸が生じ易い。更にストランドプリプ
レグはタツク調整のためにタルク分などが添加さ
れ、このため物性低下があり、又樹脂組成が限定
されるなどの問題があつた。これらの問題をなく
すために、幅３〜200mm、厚さ0.01〜0.3mmの細幅
シート状プリプレグを使用することが考えられ
る。このような細幅プリプレグの製造は、300〜
12000本構成のストランドを１〜10数本引き揃え
シート状に展開し樹脂を含浸させて行うことにな
る。

しかし、このような方法によると、製造工程に
おいて、樹脂含浸後プリプレグの両サイドの糸乱
れを切断して整え、所定幅に形を整える必要があ
り、そうすると裁断屑の発生が多くなり、繊維及
び樹脂分の無駄が多く、生産歩留りが悪くなる問
題がある。例えば３mm幅のプリプレグを得る場
合、繊維については両耳の糸乱れ謂整のために1/
２〜1/3量が屑となり、樹脂分については更に多く
の無駄が生ずる。

又、一定長のストランドを走行させつつ樹脂の
含浸を行わせるため生産効率が細幅となるほど低
くなるという問題があつた。

本発明者は、このような問題を解決する方法に
ついて検討の結果、本発明に至つたものである。

（発明の構成） 本発明は一方向プリプレグを両面剥離性ポリエ
ステルフイルムを介してロールに巻き上げ、次い
で、得られたロール巻体をロール軸に対し90度方
向に裁断することを特徴とする細幅一方向プリプ
レグの製造方法である。

このような方法によつて細幅プリプレグを製造
すると、生産性高く、しかも歩留りよく細幅のプ
リプレグを得ることができる。

本発明において使用される強化材繊維として
は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などが
挙げられ、通常300〜12000本構成のストランドが
使用される。

これらのストランドは繊維目付15〜300ｇ／m²
となるように展開され、一方向に引き揃えられ幅
300〜1500mmのシート状とされる。

幅は広い程生産性は高いが1500mmを超え広幅と
なると、シートの厚さ斑を生じ易くなる傾向があ
るので、生産性と、物性との両面から考慮すると
500〜1000mm幅のものが好ましい。

強化材繊維として炭素繊維を使用すると、複合
材料の物性とプリプレグの厚さの点から最適のも
のが得られる。

プリプレグのマトリツクス樹脂としては、熱硬
化性樹脂が取扱い性及び加工成形性の点より好ま
しい。

繊維シートへの樹脂の含浸はホツトメルト法、
溶剤法の何れの方法にても行うことができる。プ
リプレグの樹脂含有率は通常28〜60％（重量）で
ある。剥離フイルムとしては両面剥離性ポリエス
テルフイルムが用いられる。他の材質、例えば紙
の場合、紙粉の発生が切断時に起り、該細幅テー
プ面に付着する。

ポリエチレンフイルム、ポリプロピレンフイル
ムはフイルムに腰がなく、細幅になる程取扱い難
い。特に成形に際し、テープを解舒して行くとき
にフイルムが切れて切片が成形物中に残存し、物
性の著しい低下を惹起する。

ポリエステルフイルムは、引裂き強度15Kg／mm²
以上のものを使うのが最適である。厚さは通常20
〜50μ程度のものが使用される。ポリエステルフ
イルムは、両面に剥離材例えばシリコン、ポリオ
レフイン類の塗布されたものが用いられる。

繊維シートにマトリツクス樹脂を含浸したプリ
プレグは、この両面剥離性フイルムを介してロー
ル直径50〜200mmの紙管に巻き取られる。紙管直
径が細いとプリプレグに波打ち現象を生じるおそ
れがある。

巻き量としては厚さ100mm以下が好ましい。厚
さ100mm超の場合細幅に裁断したとき、脱芯現象
が生じ易くなる。好ましい厚さは裁断幅の５倍程
度までである。

両面剥離性ポリエステルフイルムを介してロー
ルに巻き上げられたプリプレグはロール軸に対し
90度方向、即ち周方向に所定の幅にて裁断され
る。裁断をロールに巻き上げる前に行うと、裁断
両端の繊維乱れ、巻き姿不良など欠陥品を生じ易
くなる。

裁断幅は通常３〜200mmになるように行われる
が、裁断幅が細い程、本発明の効果は大きくな
る。

特に本発明は繊維目付50ｇ／m²以下のプリプレ
グを幅10mm以下のテープ状プリプレグとするのが
よく、その結果、細いパイプなどの成形の際ワイ
ンドしても強化繊維の厚さ方向に歪が残らず良好
な成形物を得ることができる。

（発明の効果） 本発明によると次の効果が得られる。

生産性よく細幅のプリプレグを得ることがで
きる。

広幅物用のプリプレグ製造装置を使用し、そ
のまま裁断のみによつて所望の幅のプリプレグ
を得ることができる。

紙を基材とする剥離材を使用しないため裁断
時紙粉の発生、付着がなく、高物性の成形物が
得られる。

剥離材として両面剥離性ポリエステルフイル
ムを使用しているため、剥離材の強度が高く、
成形時高速での連続巻付が可能である。

プリプレグがテープ状であるため強化材繊維
が連続しており、従来のフイラメントワインド
のような使用法が可能であり、しかもフイラメ
ントワインドの成形物のような表面に凹凸のな
いものが得られる。

実施例 フエノールノボラツク型エポキシ樹脂、アラル
ダイトEPN1138（日本チバ・ガイギー社製）70重
量部、ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、エピコ
ート1002（油化シエルエポキシ社製）20重量部、
同エピコート838 10重量部、ジシアンジアミド、
３重量部（対樹脂100部）、３（３，４―ジクロル
フエニル）―１，１―ジメチル尿素５重量部（対
樹脂100部）からなる樹脂組成物に単繊維7μ、構
成本数3000本の炭素繊維束150本を引き揃えて含
浸させ、幅1000mmのシート状プリプレグとした。
このプリプレグは樹脂含有量45重量％、繊維目付
30ｇ／m²であつた。

両面にシリコン剥離材を塗布した厚さ30μのポ
リエステルフイルムをキヤリアシートとして外径
90mmの紙管に、前記シート状プリプレグを厚さ30
mmとなるようにロール状に巻き上げた。

次いで、得られたロール巻体をロール軸に対し
90度方向（周方向）に円板状カツターを用いて幅
７mmに裁断し、７mm幅のテープ状プリプレグ130
本を得た。

このテープ状プリプレグは、0.21ｇ／ｍ、厚さ
0.03mmであり、裁断時のフイルムの溶融、フイル
ム片の混入もなく、使用時においてもフイルムの
剥離性がよく円滑な解舒性を有し、先端直径５
mm、元直径10mm、長さ1000mmのテーパー芯に５
ｍ／分で巻いたときの操作性も良好であつた。

比較のため、上記1000mm幅のシート状プリプレ
グを直接（ロール巻体とせず）７mm幅に裁断しつ
つ140本に巻き取つたところ、不連続の裁断不良、
巻取り不良が認められ67本しか良品の取得ができ
なかつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一方向プリプレグを両面剥離性ポリエステル
   フイルムを介してロールに巻き上げ、次いで得ら
   れたロール巻体をロール軸に対し90度方向に裁断
   することを特徴とする細幅一方向プリプレグの製
   造方法。