JPH0362829A - 繊維配向を変えた長尺プリプレグ及びその製造装置 - Google Patents
繊維配向を変えた長尺プリプレグ及びその製造装置Info
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- JPH0362829A JPH0362829A JP19886589A JP19886589A JPH0362829A JP H0362829 A JPH0362829 A JP H0362829A JP 19886589 A JP19886589 A JP 19886589A JP 19886589 A JP19886589 A JP 19886589A JP H0362829 A JPH0362829 A JP H0362829A
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- Japan
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- fiber
- resin
- fibers
- reinforcing fibers
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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。
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 土の１ 里
本発明は、強化繊維の配向を変えた長尺プリプレグ及び
該長尺プリプレグを連続的に製造するための製造装置に
関するものである。
該長尺プリプレグを連続的に製造するための製造装置に
関するものである。
４米旦且韮
近年、航空、宇宙、自動車などの運輸分野、建築分野、
機械分野、及びスポーツ、レジャー分野などにおいて、
種々の繊維強化複合樹脂材料が使用されており、その一
つとして連続した強化繊維をマトリクス樹脂中に含浸し
て製造されるプリプレグがある。
機械分野、及びスポーツ、レジャー分野などにおいて、
種々の繊維強化複合樹脂材料が使用されており、その一
つとして連続した強化繊維をマトリクス樹脂中に含浸し
て製造されるプリプレグがある。
従来、この種のプリプレグは、連続した強化繊維をプリ
プレグのシート長手軸線方向に平行に配列して製造され
ており、−Ｍに、ＵＤ（一方向）プリプレグとして知ら
れている。
プレグのシート長手軸線方向に平行に配列して製造され
ており、−Ｍに、ＵＤ（一方向）プリプレグとして知ら
れている。
が しようとする
実際に、このような一方向プリプレグを使用して種々の
成型物を作製する場合には、成型物に要求される性能を
満足させるために複数枚のブリプレグを単に重ね合せる
のではなく、各プリプレグを互いに所定の角度で重ね合
せ、強化繊維が所定の角度で交差するようにされる。
成型物を作製する場合には、成型物に要求される性能を
満足させるために複数枚のブリプレグを単に重ね合せる
のではなく、各プリプレグを互いに所定の角度で重ね合
せ、強化繊維が所定の角度で交差するようにされる。
例えば、ゴルフシャフトを製造する場合には、そのトル
ク性向上のため、シャフトの軸方向に対して±３０°〜
±４５°に強化繊維を巻装することが広く行なわれてい
る。従って、ゴルフシャフトの製造に際しては、一方向
プリプレグを＋４５°方向と一４５°方向に積層して巻
き付けている。
ク性向上のため、シャフトの軸方向に対して±３０°〜
±４５°に強化繊維を巻装することが広く行なわれてい
る。従って、ゴルフシャフトの製造に際しては、一方向
プリプレグを＋４５°方向と一４５°方向に積層して巻
き付けている。
しかしながら、斯る方法においては、一方向プリプレグ
を、例えば４５°の傾斜でカッティングしなければなら
ないため、この作業が煩雑であること、又、カッティン
グしたプリプレグシート片を±４５°に積層しなければ
ならないため手間がかかるといった問題があった。
を、例えば４５°の傾斜でカッティングしなければなら
ないため、この作業が煩雑であること、又、カッティン
グしたプリプレグシート片を±４５°に積層しなければ
ならないため手間がかかるといった問題があった。
又、複数枚のプリプレグを積層した場合には積層した境
界面にボイド（気泡）が発生し著しく強度が低下すると
ともに、斯かる気泡による層間剥離の問題が発生した。
界面にボイド（気泡）が発生し著しく強度が低下すると
ともに、斯かる気泡による層間剥離の問題が発生した。
現在、強化繊維を編織した、所謂クロスプリプレグが市
販されているが、もしこのようなりロスプリプレグを上
記用途に使用した場合には、強化繊維が編織されている
ために、繊維の曲がりは避けられず強化繊維自体が持っ
ている強度を十分に発現し得ないという問題があった。
販されているが、もしこのようなりロスプリプレグを上
記用途に使用した場合には、強化繊維が編織されている
ために、繊維の曲がりは避けられず強化繊維自体が持っ
ている強度を十分に発現し得ないという問題があった。
従って、もし、１つの層内にて強化繊維がシートの長手
方向に対して例えば４５°傾斜して互いに交差する態様
に配列されたプリプレグが得られれば、このような面倒
なカッティングや積層時の繊維の方向付けの煩わしさを
大幅に低減し、更には、十分な繊維の強度を発現するこ
とができ、又、眉間剥離の問題をも解決することができ
る。
方向に対して例えば４５°傾斜して互いに交差する態様
に配列されたプリプレグが得られれば、このような面倒
なカッティングや積層時の繊維の方向付けの煩わしさを
大幅に低減し、更には、十分な繊維の強度を発現するこ
とができ、又、眉間剥離の問題をも解決することができ
る。
従って、本発明の目的は、１つの層内にて強化繊維が互
いに交差するように配向され、それによって面倒なカッ
ティングや積層時の繊維の方向付けの煩わしさを解決し
、更に、十分な繊維の強度を発現することができ、又、
層間剥離の問題をも解決することのできるプリプレグ、
及び該プリプレグを極めて効率よく連続的に長尺ものと
じて製造することのできるプリプレグ製造装置を提供す
ることである。
いに交差するように配向され、それによって面倒なカッ
ティングや積層時の繊維の方向付けの煩わしさを解決し
、更に、十分な繊維の強度を発現することができ、又、
層間剥離の問題をも解決することのできるプリプレグ、
及び該プリプレグを極めて効率よく連続的に長尺ものと
じて製造することのできるプリプレグ製造装置を提供す
ることである。
を ′するための
上記目的は本発明に係るプリプレグ及びその製造装置に
て達成される。要約すれば本発明は、１つの層内にて繊
維が互いに交差した繊維配向を有する長尺のプリプレグ
である。
て達成される。要約すれば本発明は、１つの層内にて繊
維が互いに交差した繊維配向を有する長尺のプリプレグ
である。
又、上記プリプレグは、強化繊維供給手段からの強化繊
維を、表面・にマトリクス樹脂が塗膜された樹脂塗工紙
へと供給し、該強化繊維に樹脂を含浸させてプリプレグ
を製造するプリプレグ製造装置において、強化繊維供給
手段から供給される強化繊維を、上記樹脂塗工紙の供給
速度に対して所定の速度で循環移動する繊維案内手段を
介して前記樹脂塗工紙へと供給し、繊維が互いに交差し
た繊維配向のプリプレグを製造することを特徴とするプ
リプレグ製造装置にて好適に製造される。
維を、表面・にマトリクス樹脂が塗膜された樹脂塗工紙
へと供給し、該強化繊維に樹脂を含浸させてプリプレグ
を製造するプリプレグ製造装置において、強化繊維供給
手段から供給される強化繊維を、上記樹脂塗工紙の供給
速度に対して所定の速度で循環移動する繊維案内手段を
介して前記樹脂塗工紙へと供給し、繊維が互いに交差し
た繊維配向のプリプレグを製造することを特徴とするプ
リプレグ製造装置にて好適に製造される。
及豊北
以下、本発明に係るプリプレグ、及びその製造装置の一
実施例を図面を参照して具体的に説明する。
実施例を図面を参照して具体的に説明する。
第１図を参照すると、プリプレグ製造装置は強化繊維を
供給するための強化繊維供給手段１を有する。強化繊維
としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維など種
々の繊維を使用することができる。
供給するための強化繊維供給手段１を有する。強化繊維
としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維など種
々の繊維を使用することができる。
前記強化繊維供給手段１は複数のクリル（図示せず）を
有し、クリルから引き出された強化繊維ｆは、繊維案内
孔１ｂが円形状に形成された強化繊維供給手段１の目板
部材１ａを介して、詳しくは第３図、第４図に関連して
後述する繊維案内手段２へと導入される。
有し、クリルから引き出された強化繊維ｆは、繊維案内
孔１ｂが円形状に形成された強化繊維供給手段１の目板
部材１ａを介して、詳しくは第３図、第４図に関連して
後述する繊維案内手段２へと導入される。
繊維案内手段２により所定の配列とされた複数の強化繊
維ｆから成る繊維層Ｆは、供給ローラ４ａ、４ｂ間に通
される。このとき、強化繊維ｆは同じ種類のものであっ
ても良く、所望に応じては異なる種類の繊維を適当な割
合にて混入して供給することも可能である 一方、該供給ローラ４ａ、４ｂには、繊維層Ｆを間に挟
持する態様で、樹脂塗工紙ワインダ５及び６から、表面
にマトリクス樹脂が塗膜された樹脂塗工紙Ａ及び樹脂塗
工紙Ｂが供給される。
維ｆから成る繊維層Ｆは、供給ローラ４ａ、４ｂ間に通
される。このとき、強化繊維ｆは同じ種類のものであっ
ても良く、所望に応じては異なる種類の繊維を適当な割
合にて混入して供給することも可能である 一方、該供給ローラ４ａ、４ｂには、繊維層Ｆを間に挟
持する態様で、樹脂塗工紙ワインダ５及び６から、表面
にマトリクス樹脂が塗膜された樹脂塗工紙Ａ及び樹脂塗
工紙Ｂが供給される。
マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂など、製造する
プリプレグによって種々の樹脂が選択して使用される。
プリプレグによって種々の樹脂が選択して使用される。
樹脂塗工紙Ａ、繊維層Ｆ及び樹脂塗工紙Ｂから成る層状
体は、次いで、ホットプレス手段７へと供給され、樹脂
塗工紙Ａ、Ｂに設けられたマトリクス樹脂が繊維層Ｆへ
と含浸され、そしてプリプレグを形成する。
体は、次いで、ホットプレス手段７へと供給され、樹脂
塗工紙Ａ、Ｂに設けられたマトリクス樹脂が繊維層Ｆへ
と含浸され、そしてプリプレグを形成する。
次に、このようにして形成されたプリプレグは、必要に
応じて冷却手段（図示せず）にて所定温度に冷却された
後、剥離ローラ８にて樹脂塗工紙Ａの基材、即ち離型紙
Ａ′が剥離され、代りに、カバーフィルムワインダ９か
ら引き出されたカバーフィルムＣが供給ローラ１０を介
してプリプレグ表面に重ねられる。
応じて冷却手段（図示せず）にて所定温度に冷却された
後、剥離ローラ８にて樹脂塗工紙Ａの基材、即ち離型紙
Ａ′が剥離され、代りに、カバーフィルムワインダ９か
ら引き出されたカバーフィルムＣが供給ローラ１０を介
してプリプレグ表面に重ねられる。
このようにして形成されたプリプレグは製品として巻取
り軸１１にロール状に巻き取られる。
り軸１１にロール状に巻き取られる。
次に、本発明に従った上記構成の製造装置における繊維
案内手段２について説明する。
案内手段２について説明する。
本実施例にて、繊維案内手段２は、第３図及び第４図に
示すように、プリプレグ幅に相当する区間を循環する長
円形移動経路を持った無端帯２ａを駆動ホイール２ｂ、
２Ｃに巻回させた構造とされる。又、無端帯２ａには、
所定ピッチで筒状の糸ガイド素子３が設けられ、該糸ガ
イド素子３には繊維供給手段１から供給された強化繊維
ｆが挿通される。
示すように、プリプレグ幅に相当する区間を循環する長
円形移動経路を持った無端帯２ａを駆動ホイール２ｂ、
２Ｃに巻回させた構造とされる。又、無端帯２ａには、
所定ピッチで筒状の糸ガイド素子３が設けられ、該糸ガ
イド素子３には繊維供給手段１から供給された強化繊維
ｆが挿通される。
この構成にて、例えば、樹脂塗工紙Ａ、Ｈの供給速度に
対応する線速度で無端帯２ａを駆動すると、無端帯２ａ
の上側に位置した糸ガイド素子３から案内される糸と、
無端帯２ａの下側に位置した糸ガイド素子３から案内さ
れる糸とは互いにシートの長手方向に±４５°の傾斜で
交差して案内され、この状態で上記塗工紙Ａ、Ｂ間に挟
み込まれる。勿論、無端帯２ａが駆動されるときは、前
記強化繊維供給手段１も同期して回転されるであろう。
対応する線速度で無端帯２ａを駆動すると、無端帯２ａ
の上側に位置した糸ガイド素子３から案内される糸と、
無端帯２ａの下側に位置した糸ガイド素子３から案内さ
れる糸とは互いにシートの長手方向に±４５°の傾斜で
交差して案内され、この状態で上記塗工紙Ａ、Ｂ間に挟
み込まれる。勿論、無端帯２ａが駆動されるときは、前
記強化繊維供給手段１も同期して回転されるであろう。
尚、無端帯２ａの線速度を樹脂塗工紙Ａ、Ｂの速度より
も早くすると、強化繊維の樹脂塗工紙の長手方向への傾
斜角度は±４５°以上となり、また、それよりも遅くす
ると、±４５°以下となる。つまり、無端帯２ａの樹脂
塗工紙に対する速度を変えることにより強化繊維は所望
の傾斜角度にて、樹脂塗工紙に対して配向可能である。
も早くすると、強化繊維の樹脂塗工紙の長手方向への傾
斜角度は±４５°以上となり、また、それよりも遅くす
ると、±４５°以下となる。つまり、無端帯２ａの樹脂
塗工紙に対する速度を変えることにより強化繊維は所望
の傾斜角度にて、樹脂塗工紙に対して配向可能である。
上記実施例において樹脂塗工紙Ａ、Ｂのいずれか一方の
樹脂塗工紙は単に離型紙とすることもできる。
樹脂塗工紙は単に離型紙とすることもできる。
このようにして製造されたプリプレグは、５０〜３００
μｍの厚みにて、繊維配向が一方向から変更されたもの
が得られ、従って、裁断に際して傾斜したカッティング
を必要としない。又、１つの層内にて互いに交差した繊
維を有しているので、従来の複数枚のプリプレグを積層
した場合に生じた境界面のボイド（気泡）による著しい
強度の低下と層間剥離の問題は起こらず、例え本発明の
プリプレグを複数枚積層する場合にはその危険性を半減
することができる。更に、本発明においては強化繊維を
編織することがないので、クロスプリプレグが有してい
た編織部での糸の曲がりの問題が無く、繊維の強度を十
分に発現することができる。
μｍの厚みにて、繊維配向が一方向から変更されたもの
が得られ、従って、裁断に際して傾斜したカッティング
を必要としない。又、１つの層内にて互いに交差した繊
維を有しているので、従来の複数枚のプリプレグを積層
した場合に生じた境界面のボイド（気泡）による著しい
強度の低下と層間剥離の問題は起こらず、例え本発明の
プリプレグを複数枚積層する場合にはその危険性を半減
することができる。更に、本発明においては強化繊維を
編織することがないので、クロスプリプレグが有してい
た編織部での糸の曲がりの問題が無く、繊維の強度を十
分に発現することができる。
上記実施例によれば、強化繊維は所定の角度にて配列さ
れたが、本発明のプリプレグは、第５図に図示するよう
に、更に樹脂塗工紙の長手方向に沿って配列された強化
繊維を同時に有することもできる。このような強化繊維
は、所定の角度で配向された繊維の間に配列することも
でき、又は、所定の角度で配向された繊維のいずれかの
側或は両側に配置することができる。この実施例に係る
プリプレグはトルク性が向上するのみならず、９張強度
も増大するという利点がある。
れたが、本発明のプリプレグは、第５図に図示するよう
に、更に樹脂塗工紙の長手方向に沿って配列された強化
繊維を同時に有することもできる。このような強化繊維
は、所定の角度で配向された繊維の間に配列することも
でき、又は、所定の角度で配向された繊維のいずれかの
側或は両側に配置することができる。この実施例に係る
プリプレグはトルク性が向上するのみならず、９張強度
も増大するという利点がある。
免艷夏見１
以上の如くに本発明に係るプリプレグは、１つの層内に
て強化繊維が互いに交差するように配向され、それによ
って面倒なカッティングや積層時の繊維の方向例けの煩
わしさを解決し、更に、十分な繊維の強度を発現するこ
とができ、又、層間剥離の問題をも解決することのでき
る。又、本発明の製造装置によれば、１つの層内に繊維
が互いに交差した繊維配向を有する長尺のプリプレグを
極めて効率よく連続的に製造することができる。
て強化繊維が互いに交差するように配向され、それによ
って面倒なカッティングや積層時の繊維の方向例けの煩
わしさを解決し、更に、十分な繊維の強度を発現するこ
とができ、又、層間剥離の問題をも解決することのでき
る。又、本発明の製造装置によれば、１つの層内に繊維
が互いに交差した繊維配向を有する長尺のプリプレグを
極めて効率よく連続的に製造することができる。
第１図は、本発明に係るプリプレグ製造装置の一実施例
を示す概略構成図である。 第２図は、強化繊維供給手段の正面図である。 第３図は、強化繊維と繊維案内手段の関係を示す平面図
である。 第４図は、繊維案内手段の正面図である。 第５図は、本発明に係るプリプレグの他の実施例を示す
平面図である。 二強化繊維供給手段 ：繊維案内手段 ａ：無端帯 す、２ｃ：駆動ホイール 糸ガイド素子 ５． ６ ： 樹脂塗工紙ワインダ ホットプレス手段
を示す概略構成図である。 第２図は、強化繊維供給手段の正面図である。 第３図は、強化繊維と繊維案内手段の関係を示す平面図
である。 第４図は、繊維案内手段の正面図である。 第５図は、本発明に係るプリプレグの他の実施例を示す
平面図である。 二強化繊維供給手段 ：繊維案内手段 ａ：無端帯 す、２ｃ：駆動ホイール 糸ガイド素子 ５． ６ ： 樹脂塗工紙ワインダ ホットプレス手段
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）１つの層内にて繊維が互いに交差した繊維配向を有
する長尺のプリプレグ。 ２）強化繊維供給手段からの強化繊維を、表面にマトリ
クス樹脂が塗膜された樹脂塗工紙へと供給し、該強化繊
維に樹脂を含浸させてプリプレグを製造するプリプレグ
製造装置において、強化繊維供給手段から供給される強
化繊維を、上記樹脂塗工紙の供給速度に対して所定の速
度で循環移動する繊維案内手段を介して前記樹脂塗工紙
へと供給し、繊維が互いに交差した繊維配向のプリプレ
グを連続して製造することを特徴とするプリプレグ製造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19886589A JPH0362829A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 繊維配向を変えた長尺プリプレグ及びその製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19886589A JPH0362829A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 繊維配向を変えた長尺プリプレグ及びその製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0362829A true JPH0362829A (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=16398212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19886589A Pending JPH0362829A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 繊維配向を変えた長尺プリプレグ及びその製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0362829A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006130698A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Maruhachi Kk | 多軸積層強化繊維シート作製方法、長尺の傾斜強化繊維シート、及び多軸積層強化繊維シート |
| US10329696B2 (en) * | 2012-12-21 | 2019-06-25 | Cytec Industries Inc. | Curable prepregs with surface openings |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP19886589A patent/JPH0362829A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006130698A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Maruhachi Kk | 多軸積層強化繊維シート作製方法、長尺の傾斜強化繊維シート、及び多軸積層強化繊維シート |
| US10329696B2 (en) * | 2012-12-21 | 2019-06-25 | Cytec Industries Inc. | Curable prepregs with surface openings |
| US10821680B2 (en) * | 2012-12-21 | 2020-11-03 | Cytec Industries Inc. | Curable prepregs with surface openings |
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