JPH03149230A - 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】 ［産業上の利用分野］　 本発明は、繊維強化プラスチック等の繊維強化複合材料
に用いられるシート状プリプレグの製造方法に関し、と
くに強化繊維に対しマトリックス樹脂が複数段に積層さ
れるプリプレグを一連の連続したプロセスで製造する方
法に関する。

［従来の技術］ 繊維強化複合材料の成形に用いられるシート状プリプレ
グは、通常第５図に示すように、少なくとも一方が一面
に樹脂（たとえばＢ−ステージの熱硬化性樹脂）を担持
した２枚の離型シート１．３間にシート状に配列された
強化繊維２を挟持し、たとえばプレスロール４で加圧、
加熱し強化繊維−２に樹脂を転移、含浸させてプリプレ
グ５を作成し、一方の離型シード３を剥離してプリプレ
グ５を他方の離型シート１とともにロール状に巻取る方
法、あるいは、強化繊維を支持シートとともに適当な溶
媒で稀釈した樹脂溶液に浸漬し、引き上げ、加熱して溶
媒を除去する方法によって製造されている。このような
方法で製造されたプリプレグは、使用時にその片面から
離型シートが剥離され、必要に応じて複数枚同方向又は
異方向に積層され、繊維強化複合材料の成形に供される
。

上記のような方法により製造される従来一般のプリプレ
グに対し、ごく最近、本出願人により、長繊維からなる
強化繊維にベース樹脂を転移、含浸させた一次プリプレ
グの両面又は片面に、該ベース樹脂と他の樹脂を素材と
する微粒子との混合品を転移あるいは適度に含浸させて
二次プリプレグとする薪しいプリプレグが開発された（
特開昭６４−２６６５１号公報等）。このプリプレグに
よれば、プリプレグの優れた粘着性と柔軟性を確保しつ
つ繊維強化複合材料としたときに強化繊維の繊維軸方向
以外にも高い、強度を発揮でき、とくに積層されたプリ
プレグの層間強度、層間靭性を向上して複合材料の耐衝
撃性等を大幅に向上することができる。

ところが、このプリプレグを第５図に示したような従来
方法により製造する場合、一旦一次プリプレグを製造し
て離型シートとともにロール状に巻取った後、そのロー
ルを巻戻しながら一次プリプレグの上記片面に微粒子混
合マトリックス樹脂を積層するか、あるいは、やはりロ
ールを巻戻しながら一次プリプレグから離型シートを剥
離し、一次プリプレグの両面に上記マトリックス樹脂を
積層することが必要になる。したがって製造に手間がか
かり生産効率がよくないとともに、一旦巻取った一次プ
リプレグを巻戻すので、二次プリプレグ製造スタート時
樹脂積層が安定するまでに多量のロスが生じ、生産収率
の向上外困難であるという問題があった。

［発明が解決Ｃようとする課題］ 本発明は、上記のような問題を解消すべく、上記先に本
出願人が提案した優れた性質を有するプリプレグの製造
に際し、生産効率、収率を向上して生産能力を大幅に向
上することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的に沿う本発明のプリプレグの製造方法は、シー
ト状に配列された強化繊維の各面に、少なくとも一方が
一面に樹脂を担持している離型シートを各々重ね合せ、
前記樹脂を強化繊維に転移、含浸させて一次プリプレグ
を作成し、引き続いて該一次プリプレグから少なくとも
一方の前記離型シートを剥離した後、該一次プリプレグ
の離型シート剥離面に一面に樹脂を担持している離型シ
ートを重ね合せ、該樹脂を一次プリプレグに転移させて
二次プリプレグを作成する方法から成る。

本発明における強化繊維は、長繊維からなる強化繊維（
繊維束）で、炭素繊維、黒鉛繊維、有機高弾性率繊維（
例えばアラミド繊維等）、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊
維、ボロン繊維、タングステンカーバイド繊維、ガラス
ｓｉｉｍなどの高強度、高弾性率Ｉ！維である。このよ
うな強化ＩＩＩは、同じプリプレグについてただ１種類
のものを使用してもよいし、異なる種類の強化１１ｉ１
ｉを規則的に、または不規則に並べて使用してもよい。

この強化繊維がシート状に配列される。通常、特定方向
に比強度、比弾性率が高いことを要求される用途には単
一方向プリプレグが最も適しているが、長繊維マットや
織物などのシート形態にあらかじめ加工したものを使用
することも可能である。

強化繊維の各面に、少なくとも一方が一面（強化繊維に
対面する面）に樹脂を担持している離型シートが重ね合
される。離型シートは、一次プリプレグ作成用、二次プ
リプレグ作成用とも、たとえば、厚み０．０５〜０．２
＃ｌＩ１１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、澱粉、ポリエチレン、ポリビ
ニルアルコ」ルなどの目止剤の塗布層を設け、さらにそ
の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よう
なものである。コロナ放電処理などによって離型性を付
与した合成樹脂フィルムや、離型剤を塗布した合成樹脂
フィルムを使用することもできる（たとえばポリエチレ
ンフィルム、ポリプロピレンフィルム等）。合成樹脂フ
ィルムを使用することで、印紙に比べ吸湿にする寸法変
化が少ない、（２）担体の柔軟性が向上することから小
径の巻取コアに製品を巻けられるようになる、ぐ９離型
シートとともに巻取ったプリプレグを巻き戻しである形
状に切断−する際、紙の場合は紙粉が出やすくそれがプ
リプレグに付着して成形品の欠点となるおそれがあるが
、樹脂フィルムの場合切粉が出にくい、等の効果が得ら
れる。

この離型シートの少なくとも一方に、強化繊維に転移、
含浸されるマトリックス樹脂としてのベース樹脂が担持
される。このベース樹脂には、熱硬化性樹脂や熱硬化性
樹脂と熱可塑性樹脂を混合した樹脂が挙げられる。

本発明に用いる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、
マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、アセチレン末端を有
する樹脂、ビニル末端を有する樹脂、アリル末端を有す
る樹脂、ナジック酸末端を有する樹脂、シアン酸エステ
ル末端を有する樹脂があげられる。これらは、一般に硬
化剤や硬化触媒と組合せて用いることができる。また、
適宜、これらの熱硬化性樹脂を混合して用いることも可
能である。

本発明に適した熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂が用い
られる。特に、アミン類、フェノール類、炭素炭素二重
結合を有する化合物を前駆体とするエポキシ樹脂が好ま
しい。具体的には、アミン類を前駆体とするエポキシ樹
脂として、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン
、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、トリグリシ
ジル１−アミンフェノール、トリグリシジルアミノフレ
ゾールの各種異性体、フェノール類を前駆体とするエポ
キシ樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、タ
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、炭素炭素二重結合
を有する化合物を前駆体とするエポキシ樹脂としては脂
環式エポキシ樹脂等が、あげられるが、これに限定され
ない。

またこれらのエポキシ樹脂をブロム化したブロム化エポ
キシ樹脂も用いられる。テトラグリシジルジアミノジフ
ェニルメタンに代表される芳香族アミンを前駆体とする
エポキシ樹脂は耐熱性が良好で強化繊維との接着性が良
好ムため本発明に最も適している。

エポキシ樹脂はエポキシ硬化剤と組合せて、好ましく用
いられる。エポキシ硬化剤はエポキシ基と反応しうる活
性基を有する化合物であればこれを用いることができる
。好ましくは、アミン基、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、アミノ安
息香酸エステル類が適している。具体的に説明す為と、
ジシアンジアミドはプリプレグの保存性に優れるため好
んで用いられる。またジアミノジフェニルスルホンの各
種異性体は、耐熱性の良好な硬化物を与えるため本発明
には最も適している。アミノ安息香酸エステル類として
は、トリメチレングリコールジーｐ−フミノベンゾエー
トやネオペンチルグリコールジ−ｐ−アミノベンゾエー
トが好んで用いられ、ジアミノジフェニルスルホンに比
較して、耐熱性に劣るものの、引張強度に優れるため、
用途に応じて選択して用いられる。

本発明において、マトリックス樹脂として、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。本発明に好適な熱可塑性樹脂は、主鎖に、炭素炭
素結合、アミド結合、イミド結合、エステル、結合、エ
ーテル結合、カーボネート結合、ウレタン結合、尿素結
合、チオエーテル結合、スルホン結合、イミダゾール結
合、カルボニル結合から選ばれる結合を有する熱可塑性
樹脂であり、より好ましくは、ポリアクリレート、ポリ
アミド、ポリアラミド、ポリエステ）し、ポリカーボナ
ート、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダゾ
ール、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
のようなエンジニアニングプラスチックに属する熱可塑
性樹脂の−群である。特に、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は耐熱性に優れるので本発明に最
適である。

これらの熱可塑性樹脂は、市販のポリマーを用いても良
く、また、市販のポリマーより分子量の低い、いわゆる
オリゴマーを用いても良い。オリゴマーとしては、熱硬
化性樹脂と反応しうる官能基を末端または分子鎖中に有
するオリゴマーがさら（好ましい。

このように熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の混合物は、熱
硬化性樹脂を単独で用いた場合より良好な結果を与える
。これは、熱硬化性樹脂が、一般に脆い欠点を有しなが
らオートクレーブによる低圧成型が可能であるのに対し
て、熱可塑性樹脂が、一般に強靭である利点を有しなが
らオートクレーブによる低圧成型が困難であるという二
律背反した特性を示すため、これらを混合して用いるこ
とで物性と成形性のバラン区をとることができるためで
ある。マトリックス樹脂１００重量部に対する熱可塑性
樹脂の量は好ましくは５０重量％まで、より好ましくは
３０重量％までである。

上述の如きベース樹脂が強化繊維に転移、含浸されて一
次プリプレグが作成される。′転移、含浸に際しては、
通常、強化繊維を２枚の離型シニトで挟持した重ね合せ
体を、プレスロールで加熱、加圧する方法が採られる。

このプレスロールは、転移、含浸をより完全に、かつよ
り均一に行うために、適当数の複数段配設することが好
ましい。

また、加熱を補助、促進するために、プレスロール前、
各プレスロール間に、ヒータを設けても良い。

この樹脂の転移、含浸直後の階段では、一次プリプレグ
の両面にそれぞれ離型シートが積層された状態（あるが
、続いて、作成された一次プリプレグから、少なくとも
一方の離型シートが剥離される。両方の−型シートが剥
離されたときには、一次プリプレグ単体となる。このと
き、両離型シートは、装置全体を短かぐｐきることから
、実質的に同時に剥離することが好ましいが、一次プリ
プレグの送り方向前後の位置で順に剥離されてもよい。

次に、一次プリプレグの離型シート剥離面に、一面に樹
脂を担持している離型シートが重ね合される。一次プリ
プレグの両面に離型シートをーね合せるときは、上記と
同様の理由で、実質的に同時に行われることが好ましい
が、プリプレグ送り方向に前後しても構わない。一次プ
リプレグに樹脂担持離型シートが重ね合されるまでの間
は、一次プリプレグがガイドロール等他の部材に触れな
いようにすることが重要である。

二次プリプレグ作成用として離型シートに担持される樹
脂は、基本的には、一次ブリプレクｄ或用樹脂と同一で
ない樹脂である。ここで同一でない樹脂とは、一次プリ
プレグ作成用樹脂と同一の樹脂成分を含むがそれ以外の
樹脂成分も含んでいる樹脂、あるム）は一次プリプレグ
作成用樹脂とは異なる樹脂のいずれかをいう。一次プリ
プレグ作成用のベース樹脂と同一９樹脂成分およびそれ
以外の樹脂成分を含む二次プリプレグ作成用の樹脂とし
て、ベース樹脂に、熱可塑性樹脂あるいは、熱硬化性樹
脂のいずれか、または、それらを素材とする微粒子を混
合したものが好ましい。微粒子であればベース樹脂と混
ぜたときにベース樹脂中に分散した状態で存在するため
、みかけ上マトリックス樹脂にはベース樹脂の特性が支
配的に現れ、強化繊維に含浸した時でもベース樹脂のも
つ粘着性および変形性（ドレープ性）を保持し、取扱い
性に優れたプリプレグを得ることができる。したがって
、微粒子の特性としては粘着性および変形性（ドレープ
性）が要求されないため、微粒子として選択出来る素材
は広範に及ぶ。

このため従来、性能が勝れているにもかかわらずマトリ
ックス樹脂として使用することが困難であった樹脂でも
微粒子化して用いることによりマトリックス樹脂を構成
する成分として使用し、マトリックス樹−の性能を改良
することができる。

微粒子として用いる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アミノ
樹脂、アリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、マ
レイミド樹脂、ポリイミド樹脂、アセチレン末端を有す
る樹脂、ビニル末端を有する樹脂、アリル末端を有する
樹脂、ナジック酸末端を有する樹脂、シアン酸エステル
末端を有する樹脂があげられる。市販品として入手苛能
な熱硬化性樹脂微粒子としては、たとえば、東し特製エ
ポキシ樹脂″ト、レパール”　ＥＰ−８，鐘麹＠製フェ
ノール樹脂ベルパール”Ｒ−８００などが挙げられる。

また、微粒子を市販品として入手することができない場
合でも上記の樹脂を粉砕することにより微粒子化するこ
とが可能であるし、さらに分級することにより希望の粒
子径の範囲のものだけを使用することができる。

微粒子として熱可塑性樹脂を用いることも本発明にとっ
て好適である。本発明に好適な熱可塑性樹脂は、主鎖に
、炭素炭素結合、アミド結合、イミド結合、エステル結
合、エーテル結合、カーボネート結合、ウレタン結合、
尿素結合、チオエーテル結合、スルホン結合、、イミダ
ゾール結合、カルボニル結合から選ばれる結合を有する
熱可塑性樹脂であるが、分子内に部分的架橋構造を有す
るものでもさしつかえない。具体的には、ポリアクリレ
ート、ポリ酢酸ビニル、ポリスチロールに代表されるビ
ニル系樹脂、ポリアミド、ポリアラミド、ポリエーテル
、ポリアセタール、ポリ、カーボネート、ポリフェニレ
ンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ボリアリレー
ト、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド、ポリアミド
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のような工
ンシニアリングプラスチックに属する熱可塑性樹脂、ポ
リエチレン、ポリプロピレンに代表される炭化水素系樹
脂、酢酸セルロース、醋酸セルロースに代表されるセル
ロース誘導体が挙げられる。

特に、ポリアミド、ポリカーボナート、ポリアセタール
、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド
、ボリアリレート、ポリエステル、ポリアミドイミド、
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、ポリ
アラミド、ポリベンゾイミダゾールは耐衝撃性に優れる
ので本発明に使用する微粒子の素材として適している。

この中でもポリアミドの靭性は特に優れており非晶質透
明ナイロンに属するものを使用することにより耐熱性を
も兼ね備えることができる。市販品として入手可能な熱
可塑性樹脂微粒子としては、例えば、東し■製ナイロン
１２微粒子ｓｐ−ｓｏｏ、日本合成ゴムＩｌ製アクリル
系微粒子Ｍ　ｐ−１０００などが挙げられる。また、微
粒子を市販品として入手することができない場合でも上
記の樹脂を粉砕することにより微粒子化することが可能
であるし、さらに分級することにより希望の粒子径の範
囲のものだけを使用することができる。

微粒子として、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の混合物を
用いることも好適である。その際のｉ適な熱硬化性樹脂
、熱可塑性樹脂は上述と同一である。例えばフ薔ノール
樹脂とナイロン樹脂との混合物とすればナイロン樹脂の
靭性を維持したままナイロン樹脂の吸水率を低下させて
ガラス点転移温度を上げるため耐熱耐水性に優れた粒子
成分とすることができる。

微粒子の分布については、二次プリプレグの表面層に片
寄って存在することが好ましい。

複合材料のような異方性９強い材料では材料全体に均一
な応力が発生することはほとんどなく、たいていの場合
応力は特定の部分に集中する。特にシート状のプリプレ
グを積層して得られる繊維強化複合材料の場合、外−部
からの衝撃力など外力がかかる場合、層間に大きな応力
がかかることが知られている。従って、靭性に優れた微
粒子が層問に比較的高濃度で分布している場合には層間
靭性の向上に著しい効果をもたらす。つまり、得られる
二次プリプレグの表面層近傍では、マトリックス樹脂が
ベース樹脂と微粒子成分とのハイブリッド型になり、ベ
ース樹脂成分による好ましい粘着性、ドレープ性と、微
粒子成分による高い層間靭性、強度等栃共に発揮させる
ことができる。このような微粒子の量としてはマトリッ
クス樹脂に対して０．１重量％〜８０重量％の範囲が適
している。

０．１重量％以下では微粒子の効果がほとんど現れず、
また８０重量％を越えるとベース樹脂との混合が困難に
なる上、マトリックス樹脂としての粘着性も大幅に低下
してしまう。

二次プリプレグ作成用樹脂は、一次プリプレグ作成用の
それと同一にすることもできる。待１、厚い二次プリプ
レグを得る場合、一次、二次プリプレグ作成用樹脂を同
一にすると、二次プリプレグ中の樹脂分布をより均一に
できる。一度に含没する樹脂量を適当に振り分けること
ができて、加圧含浸時における樹脂の不均一な食出し等
を防止することができるようになるからである。

上述の如き二次プリプレグ作成用の樹脂が担持された離
型シートが一次プリプレグに積層され、該樹脂が一次プ
リプレグに転移される。この転移においては、上記樹脂
を余り強力に含浸させすぎると、二次プリプレグにおけ
る表面層側を形成するための上記ｉ脂の狙った特性が損
われることがあるので、含浸については適度なコントロ
−ルが望ましい。転移、含浸に際しては、一次プリプレ
グ作成時と同様、一次プリプレグと離型シートとの重ね
合せ体を、プレスロールで加熱、加圧する方法が適用で
きる。この加熱、加圧の条件により、上記含浸の度合の
コントロールが可能である。プレスロールの複数段配置
、プレスロール前又は／およびプレスロール間ヒータ配
設については該一次プリプレグ作成時同様適宜採用すれ
ばよい。

作成された二次プリプレグから、一方の離型シートが剥
離され、該二次プリプレグが他方の離型シートとともに
巻き取られる。つまり、第５図に示した従来と同様の手
法が採用できる。ただし、　１９　一 本発明では二次プリプレグ作成までを特定したが、二次
プリプレグ作成後に、二次プリプレグ作成と同様のプロ
セスを続けて設ければ、三次プリプレグ、さらには多次
プリプレグの作成も可能である。

このように、本発明のプリプレグの＠造方法によれば、
シート状に配列した強化繊維の供給から二次プリプレグ
作成までが、一連の連続したプロセスで行われる。

［実施例］ 以下に、本発明の望ましい実施例を示し、本発明を図面
を参照しつつさらに具体的に詳述する。

第１図は、本発明の一実施例に係るプリプレグの製造方
法を実施するためプリプレグ製造装置全体を示しており
、第２図、第３図は一次プリプレグ、二次プリプレグ作
成時の様子を、第４図は樹脂を担持した離型シートを予
め作成するコータを、それぞれ示している。

第１図において、本実施例では、多数のクリール１１か
ら引き出された強化繊維１２（繊維束）　（たとえば炭
素繊維）が、ニップロール１３等を介して一方向に互い
に並行かつシート状に引き揃えられる。

シート状に引き揃えられた強化繊維１２が、矢印方向に
一次プリプレグ作成工程に送られる。強化繊ＩＩ１２の
上下両面に、離型紙からなる離型シート１４．１５がそ
れぞれ重ね合せられるが、本実施例では、第２図にも示
すように、離型シート１４．１５の両方の強化繊維１２
側の面に、一次プリプレグ作成用の樹脂１６（たとえば
Ｂ−ステージのエポキシ樹脂）が担持されている。

強化繊維１２と樹脂担持離型シート１４．１５との重ね
合せ体が、ニップロールからなる３段のプレスロール１
７により加熱、加圧され、担持されていた樹脂１６が強
化繊維１２に転移、含浸されて、一次プリプレグ１８単
体成される。必要に応じてプレ支ロール１７間のヒータ
１９（たとえば遠赤外線ヒータ）によってさらに加熱し
てもよく、逆に、場合によっては加熱を全く行わず、プ
レスロール１７による加圧のみで一次プリプレグ１８を
作成することも可能である。

上下の樹脂担持離型シート１４．１５は、各離型ジ−ト
ロール、２０．２１から巻き出され、本実施例では強化
繊維１２の両面に実質的に同時に重ねられ、一次プリプ
レグ１８作成後、該一次プリプレグ１８から実質的に同
時に剥離されている。同時剥離により、シート送り方向
の装置必要長きが最短化される。

剥離され離型紙のみとなった離型シート１４．１５は、
ロール状物２２．２３に暮き取られ、損傷のない限り再
使用される。両離型シート１４．１５の剥離された一次
プリプレグ１８は、重体として後続の二次プリプレグ作
成工程に送られる。

二次プリプレグ作成工程では、一次プリプレグ１８単体
の両面に、本実施例では実質的に同時に、樹脂担持離型
シート２４．２５が重ね合される。本実施例では、第３
図にも示すように、両離型シート２４．２５に所定の樹
脂２６が担持されているが、片方のみに樹脂２６を担持
させ、一次プリプレグ１８の片面側からのみ樹脂を転移
させることも可能である。

樹脂２６は、たとえば一次プリプレグ１８のベース樹脂
１６と同種（たとえばエポキシ樹脂）の樹脂或分２７と
、微粒子２８との混合樹脂からなる。両離型シート２４
．２５と一次プリプレグ１８との重ね合せ体は、一次プ
リプレグＷ成工程同様３段のプレスロール２９によって
加熱、加圧され、担持されていた樹脂２６が一次プリプ
レグ１８に転移され、場合によってはある程度含浸され
、二次プリプレグ３０が作成される。

この二次プリプレグ３０作成用に離型シート２４．２５
に担持された樹脂が、樹脂を素材とする微粒子２８と他
の樹脂成分２７との混合物である場合には、前述した如
く、微粒子２８を極カニ次プリプレグ３０の表層部近傍
に分布させることが、二次プリプレグ３０の狙った性能
、（粘着性、柔軟性を維持しつつ複合材料としたときの
層間強度、層間靭性の向上）を得る上で好ましい。した
がって、プレスロール２９の位置で、熱、圧力をかけす
ぎないようにして、微粒子２８がプリプレグ内にめり込
みすぎないようにすることが望ましい。換言すれば、加
熱、加圧の度合をコントロールすることにより、微粒子
２８のプリプレグ厚さ方向の分布を制御することが可能
であり、二次プリプレグ３０への要求仕様に応じて、プ
レスロール（ヒータ条件を含む）条件が調整される。

樹脂担持離型シート２４．２５は、各ロール３１．３２
から巻き出され、一次プリプレグ１８の両面に実質的に
同時に積層され、二次プリプレグ３０作成後、上側離型
シート２４のみ単体で剥離されてロール状物３３に巻き
取られる。下側離型シート２５は、作成された二次プリ
プレグ３０とともに巻取軸３４に巻き取られる６３５は
、連続生産における、巻取軸変更時に巻取端のみを一時
停止状態にすることを可能にするための、アキュムレー
タ（ロールの上下変位によりシートパス長を変更し連続
的に供給されてくるシートを一時的に溜める装置）を示
している。

上記プリプレグの作成に際しては、−次プリプレグ作成
用および二次プリプレグ作成用樹脂担持離型シートは、
たとえば第４図に示すようなりバースロール方式のコー
タ４Ｇにより予め作成される。

巻出機４１にセットされたロール４２から離型シート４
３単体が巻き出され、コーティングロール４４上でアプ
リケータロール４５を介して連続供給されるコーティン
グ用溶融樹脂４６が離型シート４３の一面上にコーティ
ングされる。所定のコーティング厚さになっているか否
かが、たとえばβ線目付計４７により、離型シート４３
単体と樹脂コーティング離型シート６０の厚さを測定す
ることによりチェックされ、樹脂担持離型シート６Ｇと
してロール４８に巻き取られる。このロール４８が、前
述の一次プリプレグ、二次プリプレグ作成工程に供され
る。

コーティング樹脂４６は、樹脂ブロック４９を、メルク
としての加熱ロール５０で溶融して該溶融樹脂をアプリ
ケータロール４５上に導き（落下させ）、アプリケータ
ロール４５とメタリングロール５１との間のクリアラン
ス、両ロールの周速、温度等を調整することにより溶融
樹脂供給量を制御し、アプリケータロール４５上から離
型シート４３上に転移させることにより、供給、コーテ
ィングされる。加熱０−ル５０、アプリケータロール４
５、メタリングロール５１、コーティングロール４４は
、それぞれだとえば内部ヒータ５２．５３．５４．５５
あるいは熱媒により加熱制御される。

このような離型シート４３上への樹脂コーティングにお
いては、とくに離型シート４３に担持される樹脂が、前
述の樹脂微粒子を混合した二次プリプレグ作成用の樹脂
である場合、次のような工夫、配慮が必要である。

まず、樹脂ブロック４９を形成するコーティング　　　
用樹脂は、樹脂を素材とする微粒子とベース樹脂とを混
合した樹脂であるが、微粒子が均一に混合されているこ
とが望まれる。微粒子は、たとえば数μ而〜数十ミーの
粒子径を有するが、このような微細な粒子は、製造後、
上記ベース樹脂との混合使用前に、２次凝集しやすい。

微粒子が凝集したままベース樹脂と混合されると、混合
樹脂内でも凝集状態が残る傾向にあり、アプリケータロ
ール４５とメタリングロール５１との間のクリアランス
を通過する際に問題（不均一通過、又は通過できない等
）を起こしたり、離型シート４３上にコーティングされ
る際すじ状の欠点（塗布むら）を発生させたりする。し
たがって、微粒子は、使用前に、解砕機によりその凝集
状態をこわしてから、ベース樹脂と混合することが必要
である。このように微粒子を解砕することにより、目標
とする平均粒子径の微粒子が、ベース樹脂と均一に混合
され、′その状態で溶融されコーティングに供される。

また、上記微粒子混合樹脂ゐコーティング性（コーティ
ングの容易性）との関連で、一次プリプレグ作成用の樹
脂と、上記微粒子混合の二次プリプレグ作成用樹脂とめ
目付の設定にも次のような配慮が必要である。

二次プリプレグ作成後の強化繊維とマトリックス樹脂と
の重量比は、たとえば該プリプレグを複合材料成形用に
使用する用途、つまりユーザからの要求により決められ
る。たとえば二次プリプレグ全体に対するマトリックス
樹脂が３５重量％、１００　ｇ／ｍ、に設定されたとす
ると、一次プリプレグ作成用樹脂と微粒子混合の二次プ
リプレグ作成用樹脂とはたとえば２２重量％と１３重量
％とに設定される。ところが一次プリプレグ作成過程に
おけ−２フー　　　　　− る強化をａｔｔｕへの樹脂の含浸性のみに着目し、該含
浸性を向上しようとすれば、一次プリプレグ作成用樹脂
の量はもう少し多い方が好ましい。たとえば、上記２２
重量％の樹脂割合を３０重量％程度にまで高めることが
望まれる。しかしトータルのマトリックス樹脂量は３５
重量％に規定されているから、一次プリプレグ作成用樹
脂量を３０重量％にすると、二次プリプレグ作成用樹脂
量は５重量％にまで減らさなければならない。この二次
プリプレグ作成用樹脂内に混合される樹脂微粒子は、前
述の如く、複合材ｉとしたときの層間強度、層間靭性を
大幅に高める働きを果たすが、所望の効果を得るために
は、ある程度以上の絶対量が必要となる。たとえば微粒
子として、少なくとも５ｇ／ｍ”の目付が必要だとする
と、二次プリプレグ作成用樹脂のプリプレグ全体に対す
る割合が上述の如く１３重量％である場合、この５ｇ／
Ｒ”の目付による二次プリプレグ作成用樹脂中の微粒子
の割合は、たとえば１３．５重量％程度になり、二次プ
リプレグ作成用樹脂のプリプレグ全体に対する割合が上
述の如く５重量％とされた場合、上記５ｇ／Ｔｒｉ、”
の目付による二次プリプレグ作成用樹脂中の微粒子の割
合は、３５゜Ｏ重量％まで高められる。

ところが、この二次プリプレグ作成用樹脂中の微粒子の
割合（濃度）には、離型シートへのコーティング性の面
から限界がある。つまり、該濃度が高くなりすぎると、
二次プリプレグ作成用樹脂全体としての粘度が低下し、
粘稠性が不足してコーティング性が悪くなる、したがっ
て、コーティング性を確保するため−には、二次プリプ
レグ作成用樹脂中の微粒子の濃度はあるレベル以下に抑
えられることが望ましく、絶対量があるレベル（たとえ
ば上記５ｇ／７ｍ”）以上要求されている微粒子の濃度
をあるレベル以下に抑えるということは、結局、プリプ
レグ全体に対する二次プリプレグ作成用樹脂の割合の低
減には限界があるということになる。

すなわち、前述の如く一次プリプレグ作成過程における
一次プリプレグ作成用樹脂量を増やすと、強化１１１ｉ
ｉへの含浸性向上をはかることができるが、その際必然
的に生じる二次プリプレグ作成用樹脂量の低減には、上
記の如く離型シートへのコーティング性の面から限界が
あるので、プリプレグの作り易さと、二次プリプレグ作
成用樹脂担持離型シートの作り易さとを両立させるため
には、一次プリプレグ作成用樹脂と二次プリプレグ作成
用樹脂の目付設定に、それぞれ、最適値あるいは最適範
囲が存在することになり、それに沿うように現実に目付
を設定することが重要になる。

その他、第１図に示したプリプレグ製造プロセスにおい
ては、次のような配慮を行うことが好ましい。

第１図に示した製造プロセスにおいては°、作成された
二次プリプレグ３０は離型シート２５とともに巻取軸３
４（巻き取られるが、このプリプレグ３Ｇを複合材料成
形、たとえば釣竿やゴルフシャフト等の成形に使用する
際には、あるいはこれらの用途用に出荷される際には、
８０〜１８０　ａｒｔ長に切断したシートとして用いる
ことが多い。このような使用に際し、プリプレグの品種
が明確に認識できるようになっていることが好ましい。

プーリプレグ３０とともに巻き取られる離型シート２５
は、通常その幅がプリプレグ３Ｇの幅よりも大きく設定
されており、離型シート２５のみの耳部が存在する。従
来この耳部に、印字機やマジックインク等で印字してプ
リプレグの品種を表示するようにしていたが、離型シー
ト（離型紙）には通常のインク等は極めてのりにくく、
所望の印字を行うことが相当困難であった。そこで上記
実施例琴置では、ホラ、ドプリンタを用いて加熱刻印し
たところ、確実に印字を行うことができるようになった
。このホットプリンタによる印字を、たとえば１００　
ａｓ以下の間隔で自動的かつ連続的に行えば、上述の如
き８０〜１８０１Ｊ長にシート切断しても、少なくとも
シート２枚に１枚は必ず印字されていることになり、後
工程又は２次加エニ程において明確に品種を区別できる
ようになる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のプリプレグの製造方法に
よるときは、強化繊維に対しマトリックス樹脂を２段に
転移、含浸させるプリプレグを、一連の連続したプロセ
スで製造することが可能になり、生産効率、生産収率を
向上して生産能力を大幅に向上することができる。とく
に、強化繊維にベース樹脂を転移、含浸させて一次プリ
プレグを作成し、続いて樹脂を素材とする微粒子の混合
された樹脂を転移、含浸させて二次プリプレグとする、
プリプレグとしての粘着性、柔軟性を確保しつつ複合材
料としたと害の層間強度、層間靭性を向上できるプリプ
レグの製造について、その生産能力を大幅に向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る方法を実施するための
プリプレグ製造装置全体の側面図、第２図は第１図の装
置における、一次プリプレグ作成開始時の様子を示す拡
大部分縦断面図、第３図は第１図の装置における、二次
プリプレグ作成開始時の様子を示す拡大部分縦断面図、
第４図は第１図の装置でのプリプレグ製造に使用される
樹脂担持離型シートを作成するためのコ−９の側面図、 第５図は従来のプリプレグ製造装置の概略側面図、 である。 １１・・・・・・クリール １２・・・・・・強化繊維 １４．１５．２４．２５−・・・−・離型シート１６・
・・・・・一次プリプレグ作成用樹脂１７．２９・・・
・・・プレスロール １８・・・・・・一次プリプレグ １９−−−−−・ヒータ ２０．２１．３１．３２・・・・・・樹脂担持離型ジ−
トロール ２２．２３．３３・・・・・・離型シート単体ロール２
６・・・・・・二次プリプレグ作成用樹脂２７・・・・
・・樹脂成分 ２８・・・・・・微粒子 ３０・・・・・・二次プリプレグ ３４・・・・・・巻取軸 ４０・・・・・・コータ ４１−・−・・・巻出機 ４３−・・・−・離型シート ４４・・・・・−コーティングロール ４５・・・・・・アプリケ」クロール ４６・・・・・・コーティング用溶融樹脂４１・−・・
・目付計 ４９・・・・・・樹脂ブロック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、シート状に配列された強化繊維の各面に、少なくと
   も一方が一面に樹脂を担持している離型シートを各々重
   ね合せ、前記樹脂を強化繊維に転移、含浸させて一次プ
   リプレグを作成し、引き続いて該一次プリプレグから少
   なくとも一方の前記離型シートを剥離した後、該一次プ
   リプレグの離型シート剥離面に一面に樹脂を担持してい
   る離型シートを重ね合せ、該樹脂を一次プリプレグに転
   移させて二次プリプレグを作成することを特徴とするプ
   リプレグの製造方法。