JPH034488Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案はプリプレグの製造装置に関し、特に補
強繊維に樹脂を含浸させるための含浸ロールの改
良に関するものである。

〔従来技術〕

一方向性プリプレグは、互に並行かつシート状
に配列した補強繊維の両面に、それぞれ樹脂担持
シートを重ね合せ、この重ね合せ体を含浸ロール
で加熱、加圧して樹脂を補強繊維に転移、含浸さ
せることにより製造される。

ところで、含浸ロールは加熱ロールとニツプロ
ールの対から構成されるが、このうち加熱ロール
は上記重ね合せ体に対する伝熱面積を大きくする
ため、大きな径であることが望ましい。一方、ニ
ツプロールは、可能な限り小径にして上記重ね合
せ体に対する実効線圧を大きくし、補強繊維の押
し広げと、補強繊維への樹脂含浸が効率よく行わ
れるようにするのが好ましい。しかし、ニツプロ
ールの径が細くなると、剛性不足のため湾曲する
ようになり、重ね合せ体の幅方向に加圧むらを生
じ、樹脂含浸の不均一なプリプレグが製造される
ようになる。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、含浸ロールによる加圧むらや
樹脂含浸むらを防止することができるプリプレグ
の製造装置を提供することにある。

〔考案の構成〕

上記目的を達成するための本考案は、互いに並
行かつシート状に配列した補強繊維の各面に、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
ロールで加熱、加圧して補強繊維の押し広げと補
強繊維への樹脂の転移、含浸とを行うプリプレグ
の製造装置において、前記含浸ロールは、加熱ロ
ールと、その加熱ロールよりも小径のニツプロー
ルとを備え、かつ、前記ニツプロールには、前記
重ね合せ体に均一な線圧を加えることができるよ
うに、前記ニツプロールがわん曲しようとするの
を防止するための、前記ニツプロールに向かつて
付勢される複数個のパツクアツプロールを付設し
たことを特徴とするものである。

本考案において補強繊維とは、炭素繊維、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、ボ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
に並べて組合せて使用するようにしてもよい。

樹脂担持シートとは、片面に繊維を塗布したシ
ートであつて、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、澱粉、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、かつ樹脂がロー
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つ
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、フエノール樹脂、
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（半硬化状）にしてあ
る。樹脂の担持量は、最終的に得られるプリプレ
グ中の樹脂含有量として20〜70重量％、好ましく
は30〜50重量％となるようにする。なお、シート
への樹脂の担持は塗布により行うのが好ましい。

含浸ロールは、ストランド形態の補強繊維の押
し広げと、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１cm当り数キログラムであることが好まし
い。

プリプレグの厚さは、0.02〜１mm、好ましくは
0.03〜0.5mmである。また、上記補強繊維の含有
量は30〜80重量％、好ましくは50〜70重量％であ
る。

〔考案の実施例〕

以下、本考案を図に示す実施例により説明す
る。

第１図において、１は補強繊維のパツケージで
あり、このパツケージ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、シート状
補強繊維にそれを挾むように重ね合される。この
担持シート５，６の重ね合せは、樹脂が塗布され
た側の面がシート状補強繊維に対面させるように
行われる。なお、本考案においては、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のである。す
なわち、樹脂担持シート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。

重ね合せ体１４は、次いでその移送方向におい
て、２段に設けた、加熱ロール７とニツプロール
８を備えた含浸ロール９によつて加熱、加圧処理
される。この含浸ロール９の加圧により、補強繊
維２のストランドは平面状に押し広げられ、また
樹脂担持シート５，６に担持された樹脂は、補強
繊維２へ転移、含浸される。重ね合せ体１４は、
次いで上側の樹脂担持シート５のシート５ａだけ
が剥離され、樹脂担持シート６のシートととも
に、一方向性プリプレグ１２として、製品パツケ
ージ１３に巻上げられる。

上記含浸ロール９のニツプロール８は、加熱ロ
ール７より相当小径であり、かつその上面にバツ
クアツプロール１０が当接し、さらにバツクアツ
プロール１０は、エアシリンダ１１により加熱ロ
ール７側へ向けて加圧されている。このバツクア
ツプロール１０は、第２図に示すようにニツプロ
ール８の長手方向において複数設けられている。
これら複数のバツクアツプロール１０の加圧力に
より、第２図中に鎖線で示すように、湾曲しよう
とするニツプロール８は直線状に矯正され、加熱
ロール７に対して均等な圧力を加えることができ
る。そのため、補強繊維２と樹脂担持シート５，
６との重ね合せ体１４（第１図）も幅方向に均一
な線圧で加圧され、均一な樹脂含浸が行われる。

上記複数のバツクアツプロール１０は、全てが
同じ圧力で加圧するとは限らず、ニツプロール８
の湾曲特性に応じて、例えば中央部のバツクアツ
プロールほど加圧力が大きくするように調整する
ことができる。また、バツクアツプロール１０は
必ずしもニツプロール８の長手方向に複数個設け
る必要はなく、例えばニツプロール８の中央部に
対し１個だけ配置するようにしてもよい。さら
に、バツクアツプロール１０は、加熱ロール７お
よびニツプロール８と同一長さのものであつても
よい。またバツクアツプロール１０は、第１図に
示すように、加熱ロール７とニツプロール８の回
転中心を結ぶ線に対してその前後に対称的に設け
る方が、ニツプロール８に対して安定した加圧力
を与えられるため好ましいが、最上部に１個だけ
当接させることであつてもよい。また、バツクア
ツプロール１０を加圧する手段としては、適度な
圧力を付加するものであればよいので、エアシリ
ンダ１１に限らずスプリングや重錘などの他の加
圧手段も当然適用可能である。

上述した装置によると、含浸ロール９のニツプ
ロール８が小径であるため、重ね合せ体１４に対
し大きな実効線圧を与えることができ、それによ
つて補強繊維２の押し広げと、樹脂含浸を効率よ
く行うことができる。しかも、小径ニツプロール
８の剛性不足から生じようとする湾曲は、上面か
らバツクアツプロール１０が押圧することにより
抑制され、その結果、ニツプロール８は加熱ロー
ル７側に均一な線圧の加圧力を与えることができ
る。そのため、補強繊維２に対し均一な樹脂含浸
を行うことができる。

〔考案の効果〕

上述したように本考案は、含浸ロールが加熱ロ
ールとこの加熱ロールより小径のニツプロールを
備え、かつ上記ニツプロールの上面に前記加熱ロ
ール側へ向けて押圧力を与えるバツクアツプロー
ルを設けたため、ニツプロールが小径であつて
も、剛性不足から湾曲することがなく、均一な加
圧力が得られる。そのため、補強繊維に対して均
一に樹脂含浸を行うことができる。また、ニツプ
ロール実効線圧を大きくすることができ、補強繊
維の押し広げと樹脂含浸を効率よく行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の装置の実施例を示す概略側面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図である。 ２……補強繊維、５，６……樹脂担持シート、
７……加熱ロール、８……ニツプロール、９……
含浸ロール、１０……バツクアツプロール、１１
……エアシリンダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互いに並行かつシート状に配列した補強繊維の
   各面に、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熱、加圧して補強繊維の押
   し広げと補強繊維への樹脂の転移、含浸とを行う
   プリプレグの製造装置において、前記含浸ロール
   は、加熱ロールと、その加熱ロールよりも小径の
   ニツプロールとを備え、かつ、前記ニツプロール
   には、前記重ね合せ体に均一な線圧を加えること
   ができるよう、前記ニツプロールがわん曲しよう
   とするのを防止するための、前記ニツプロールに
   向かつて付勢される複数個のバツクアツプロール
   を付設したことを特徴とする、プリプレグの製造
   装置。