JPH0460007B2 - - Google Patents

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JPH0460007B2
JPH0460007B2 JP2009384A JP2009384A JPH0460007B2 JP H0460007 B2 JPH0460007 B2 JP H0460007B2 JP 2009384 A JP2009384 A JP 2009384A JP 2009384 A JP2009384 A JP 2009384A JP H0460007 B2 JPH0460007 B2 JP H0460007B2
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JP
Japan
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resin
sheet
reinforcing fibers
fibers
rolls
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JP2009384A
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English (en)
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JPS60165210A (ja
Inventor
Hideo Akyama
Hajime Kobayashi
Yoshinori Ooishi
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPS60165210A publication Critical patent/JPS60165210A/ja
Publication of JPH0460007B2 publication Critical patent/JPH0460007B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/504Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC] using rollers or pressure bands
    • B29C70/506Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC] using rollers or pressure bands and impregnating by melting a solid material, e.g. sheet, powder, fibres

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はプリプレグの製造方法に関し、特に補
強繊維に対する樹脂含浸処理の改良に関するもの
である。
〔従来技術〕
一方向性のプリプレグは、互に平行かつシート
状に配列したストランド形態の補強繊維の両面
に、それぞれ樹脂担持シートを重ね合せ、この重
ね合せ体を一対のロールからなる含浸ロールで加
圧して補強繊維を押し拡げるとともに、樹脂を補
強繊維に転移、含浸することにより製造される。
上述の樹脂含浸を行う場合、生産性アツプのた
め重ね合せ体の移送速度を速くしたり、あるいは
厚物のプリプレグを生産しようとする場合には、
補強繊維に対する樹脂含浸が不均一になつたり、
補強繊維の押し拡げが不十分になつてプリプレグ
表面の平滑性が欠けたりするようになる。また、
これを解消するため、含浸ロールの線圧力を大き
くしすぎると、シート端から樹脂が食み出して含
浸ロールを汚したり、補強繊維が単糸切れを発生
し、プリプレグの品質を悪くするようになる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、重ね合せ体の移送速度をアツ
プしたり、あるいは厚物のプリプレグを製造する
場合であつても、常に均一な樹脂含浸と平滑性を
得ることができるプリプレグの製造方法を提供す
ることにある。
〔発明の構成〕
上記目的を達成するための本発明は、シート状
補強繊維の両面に、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圧して樹脂を補強
繊維に転移、含浸するに際し、前記含浸ロールを
重ね合せ体の移送方向において多段に設け、かつ
この多段の含浸ロールの線圧を重ね合せ体の移送
方向下流側のものほど高くして加圧処理すること
を特徴とするものである。
本発明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
に並べて組合せ使用するようにしてもよい。な
お、補強繊維はマツトや織物などのシート形態を
あらかじめ加工されていてもよい。
樹脂担持シートとは、片面に樹脂を担持したシ
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、クリー、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たり、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)にしてある。
樹脂の担持量は、一方向性プリプレグの場合で、
最終的に得られるプリプレグ中の樹脂含浸量とし
て20〜70重量%、より好ましくは30〜50重量%と
なるようにするのが好ましい。なお、樹脂のシー
トへの担持は塗布により行うのが好ましい。
含浸ロールは、通常、加熱ロールとニツプロー
ルとの対からなり、補強繊維の押し拡げと、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。この含浸ロー
ルは重ね合せ体の移送方向において多段に設けら
れ、かつ移送方向下流側のものほど線圧を高くす
る必要があるが、その段数としては2〜5段が好
ましい。
プリプレグの厚さは、一方向性プリプレグの場
合で、好ましくは0.02〜1mm、より好ましくは
0.03〜05mmがよい。また、上記補強繊維の含有量
が30〜80重量%、より好ましくは50〜70重量%で
あることが好ましい。
〔発明の実施例〕
以下、図に示す本発明を実施するための工程図
により説明する。
図におおいて、1は補強繊維のパツケージであ
り、このパツケージ1からストライド形態の補強
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、上記補強繊
維2の両面に重ね合される。この樹脂担持シート
5,6の重ね合せは、樹脂が塗布された側の面
を、上記補強繊維2に対面させるように行われ
る。もつとも、この発明においては、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ものである。
すなわち、樹脂担持シートは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。
補強繊維2と樹脂担持シート5,6の重ね合せ
体は、3段に設けた加熱ロール7とニツプロール
8からなる含浸ロール9によつて順次加熱加圧さ
れ、しかも下流に向かうほど高い線圧が加えられ
て加圧処理される。例えば、第1段目では2〜3
Kg/cm、第2段目では2.5〜4.5Kg/cm、第3段目
では3〜7Kg/cmの範囲の線圧で加圧されると好
適である。
この多段の含浸ロール9の加圧処理により、ス
ストライド形態の補強繊維2は各段において順次
徐々に平面状に押し拡げられ、また樹脂担持シー
ト5,6に担持された樹脂は、押し拡げられた補
強繊維2へ転移すると共に内部に含浸されてゆ
く。第2図は、その樹脂含浸の変化の状態を示し
たもので、第1段目の含浸ロール9で処理された
後の状態では、第2図Aのように補強繊維2の断
面は未だ丸形に近い状態で、かつ樹脂担持シート
5,6の樹脂5a,6aは若干、補強繊維2へ転
移した程度となつており、両面はそれぞれ樹脂担
持シート5,6のシート5b,6bにより覆われ
た状態になつている。次いで、第2段目の含浸ロ
ール9で処理されると、第2図Bに示すように、
補強繊維2は扁平状に押し拡げられ、樹脂担持シ
ート5,6の樹脂5a,6aが補強繊維2に含浸
された状態になる。さらに、第3段目の含浸ロー
ル9で処理された後は、第2図Cに示すように、
補強繊維2は一層押し拡げられて、隣接するもの
同士が境界のわからない程度に一体化する。ま
た、樹脂5a,6aは完全に上記補強繊維2に均
一に含浸され、平滑な状態になる。
上述のように樹脂が補強繊維2に含浸した重ね
合せ体は、次いで上側の樹脂担持シート5のシー
ト5bだけが剥離され、残余の重ね合せ体は樹脂
担持シート6側のシート6bと共にプリプレグ1
0として、製品パツケージ11に巻上げられる。
上述した多段の含浸ロール9による加圧処理で
は、一度に過度に大きな線圧を加えることがな
く、低い線圧から徐々に高い線圧に上昇させなが
ら含浸処理してゆくため、それによつて補強繊維
2は徐々に押し拡げられてゆき、単糸切れを発生
するようなことはない。また、徐々に押し拡げら
れてゆく補強繊維2に追従して、樹脂が含浸され
てゆくため、繊維全体に均一な含浸が行われ、か
つ平滑化されることになる。この効果は、重ね合
せ体の移送速度をアツプして生産性を向上する場
合とか、厚物のプリプレグを生産する場合におい
て一層顕著である。
実施例 1 補強繊維として東レ株式会社製炭素繊維“トレ
カ”T−300を、また樹脂としてエポキシ樹脂を
それぞれ使用し、第1図に示す方法によつて、厚
み約0.28mm、樹脂の含有量が約40重量%である一
方向性プリプレグを作つた。ただし、含浸ロール
の線圧は1段目を約2Kg/cm、2段目を約3.5
Kg/cm、3段目を約4.5Kg/cmとし、また含浸ロ
ールの温度はいずれの段も120℃に設定した。さ
らに、炭素繊維と樹脂担持シートの重ね合せ体の
移送速度は8m/分に設定した。
得られたプリプレグについて、表面の平滑性を
目視により確認した。また、断面を顕微鏡で観察
して樹脂の含浸状態を調べた。その結果、平滑性
および樹脂の含浸状態共に極めて良好であつた。
実施例 2 実施例1において、重ね合せ体の移送速度を約
12m/分に上げてみたが、平滑性や樹脂の含浸状
態に何ら変化も認められなかつた。
比較例 1 含浸ロールをただ1段としたほかは実施例1と
全く同様にして作つた。ただし、含浸ロールの線
圧は6Kg/cmに設定した。
得られたプリプレグは、表面の平滑性において
は実施例1のものと変わらなかつた。しかしなが
ら、補強繊維に対する樹脂の含浸状態にはむらが
あり、多くの空隙が観察された。
比較例 2 上記実施例1において、重ね合せ体の移送速度
を約12m/分に上げたところ、表面の平滑性およ
び樹脂の含浸状態共に著しく不良となつた。
〔発明の効果〕
上述したように本発明は、シート状補強繊維の
両面に、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、この重ね合せ
体を含浸ロールで加圧して樹脂を補強繊維へ転
移、含浸するに際し、含浸ロールを重ね合せ体の
移送方向において多段に設け、かつこの多段の含
浸ロールの線圧を上記移送方向下流側のものほど
高くして加圧処理するため、重ね合せ体の移送速
度が速かつたり、あるいは厚物プリプレグの場合
であつても、単糸切れを発生することなく平滑か
つ均一な樹脂含浸を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための工程図、第2
図A,B,Cは、それぞれ第1図のA−A,B−
B,C−C断面における断面図である。 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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 シート状補強繊維の両面に、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圧し
    て樹脂を補強繊維に転移、含浸するに際し、前記
    含浸ロールを重ね合せ体の移送方向において多段
    に設け、かつこの多段の含浸ロールの線圧を重ね
    合せ体の移送方向下流側のものほど高くして加圧
    処理することを特徴とするプリプレグ製造方法。
JP2009384A 1984-02-08 1984-02-08 プリプレグの製造方法 Granted JPS60165210A (ja)

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JP2009384A JPS60165210A (ja) 1984-02-08 1984-02-08 プリプレグの製造方法

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JP2009384A JPS60165210A (ja) 1984-02-08 1984-02-08 プリプレグの製造方法

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US5201979A (en) * 1987-05-08 1993-04-13 Research Association For New Technology Development Of High Performance Polymer Method of manufacturing a sheet-prepreg reinforced with fibers
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JP4661839B2 (ja) 2007-07-31 2011-03-30 株式会社デンソー 排気熱回収器

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