JPH0483608A - プリプレグシートの製造方法及びその製造装置 - 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、ＦＲＰ製ディスクやＦＲＰ製タンク等の鎖部
等として用いられるプリプレグシートの製造方法及びそ
の製造装置に関するものである。

（従来の技術） 熱で溶融させた樹脂を織布の炭素繊維やガラス繊維等の
各種繊維に対し含侵させて製造される平面状のプリプレ
グシー　トは、応力特性や振動特性等に優れているため
、各部強化材として広い分野で用いられている。

例えば、第２図に示すように、炭素繊維ＣＢを放射状方
向と円周方向に配列してなる円盤状のプリプレグシート
Ａは、高速回転体等、円周方向に振動や熱、電波等、各
種特性の均質さが要求される先端複合材料用強化材とし
て、ＦＲＰ製圧力タンクや、スピーカ会コーン、ディス
クブレーキ用ホイール等、広範囲に亘って利用されてい
る。

第３図は、プリプレグシートの従来の製造方法の一例の
説明図である。第３図において、１は加熱及び冷却用の
テーブル、２は離型紙、３は樹脂シート、４は円盤状織
布、５は離型フィルム、６は含浸層ローラである。

従来、プリプレグシートを製造するには、第３図に示す
ように、まず、離型紙２上に樹脂を薄膜状にコーティン
グした樹脂シート３と円盤状織布４とを重ねてテーブル
１上に置く。

次いで、テーブル１に通電することにより、樹脂シート
３を、例えば１５０℃以上に加熱し溶融させた状態で、
離型フィルム５上からローラ６を用いて、例えば放射状
に扱くことにより、樹脂を円盤状織布４の全体に亘って
十分に含浸させる。

次いで、テーブル１の加熱温度を降下させ、円盤状織布
４の温度を、例えば５０℃程度まで降下させて冷却し、
樹脂を硬化させることにより、プリプレグシートの製造
が完了する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の製造方法では、円盤状織布４
に対して放射方向に均一な張力をかけることができず、
樹脂の含浸が不均一になったり、織布４が弛んだ状態で
樹脂が含浸されてしまい、十分な強度特性等を兼ね備え
たプリプレグシートの製造が困難であるという欠点があ
った。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、放射方向に均一な張力を付与することができ
、樹脂を均一に含浸させることができるとともに、繊維
の弛みを防止することができるプリプレグシートの製造
方法及びその方法を実施するための製造装置を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、請求項（１）では、テブル上
に樹脂シートと織布とを重ね合わせて配置してなる複合
物に対して加熱、加圧することにより当該織布に熱溶融
した樹脂を含浸させるプリプレグシートの製造方法にお
いて、前記加圧に際して、弾性を有する袋体の一部を前
記複合物に対して押し付けておき、前記袋体内に圧力媒
体を供給するようにした。

また、請求項（２）では、前記袋体と織布の中心部が一
致するように、袋体内部から当該袋体を複合物に対して
押し付けるようにした。

また、請求項（３）では、樹脂シートと織布とを重ね合
わせてなる複合物が配置され、当該樹脂シートを加熱、
溶融させる加熱テーブルを備えたプリプレグシートの製
造装置において、弾性を有する袋体と、当該袋体内の底
部のほぼ中央部から袋体の一部を前記テーブルに配置さ
れた複合物に押し付ける押し付け部材と、前記袋体を押
し広げるような圧力媒体を当該袋体内に供給する圧力媒
体供給手段とを設けた。

（作　用） 請求項（１）によれば、テーブル上に樹脂シートと織布
が重ね合わされた複合物の状態で配置される。これによ
り、複合物は加熱され、樹脂シートが溶融する。

一方、袋体は、その一部が複合物に対して押し付けられ
る。この状態で、袋体内に圧力媒体が徐々に供給される
。

袋体は、この圧力媒体の供給に伴い、押し付け部を中心
として複合物に対し所定の張力及び押圧力を付与しなが
ら放射状に徐々に伸びていく。

これにより、溶融した樹脂が織布に対して含浸され、ま
た、織布の各繊維は、放射方向に袋体による均一な張力
を受けるため、樹脂含浸に際して弛むことがない。

また、請求項（２）によれ番ｔ、織布の中心部に対して
袋体の中心部が押し付けられ、この状態で袋体内に圧力
媒体が供給される。従って、この方法は、円盤状織布に
対し効果的である。

また、請求項（３）によれば、テーブル上に樹脂シート
と織布が重ね合わされた複合物の状態で配置される。こ
れにより、複合物は加熱され、樹脂シートが溶融する。

一方、袋体は、その内部から押し付け部材により底部中
央部が複合物に対して押し付けられる。

この状態で、圧力媒体供給手段により袋体内に圧力媒体
が徐々に供給される。

袋体は、この圧力媒体の供給に伴い、押し付け部材によ
る押し付け部を中心として複合物に対し所定の張力及び
押圧力を付与しながら放射状に徐々に伸びていく。

これにより、溶融した樹脂が織布に対して含浸され、ま
た、織布の各繊維は、放射方向に袋体による均一な張力
を受けるため、樹脂含浸に際して弛むことがない。

（実施例） 第１図は、本発明方法を適用したプリプレグシートの製
造装置の一実施例を示す断面図であって、従来例を示す
第３図と同一構成部分は同一符号をもって表す。

即ち、１は加熱及び冷却用のテーブル、２は離型紙、３
は樹脂シート、４は円盤状織布、５は離型フィルム、１
０は袋体、１１は袋体固定部、１２は押し付け部材とし
てのセンタロッド、１３はロッド押圧部、１４ａ、１４
ｂは押し付け用シリンダ、１５は圧力媒体供給装置（圧
力媒体供給手段）である。

テーブル１は、温度調整可能な図示しないヒータを内蔵
し、その上面に配置される樹脂シート３等を所定調整温
度、例えば１５０’Ｃ以上の温度にて加熱溶融させると
とも、５０’Ｃ前後の温度にて溶融後の樹脂を冷却する
。

袋体１０は、弾性を有し、耐熱性に優れたゴム製の袋か
らなり、円盤状の底部１０１を有している。

袋体１０内の底部１０１の中央部には、センタロッド１
２の先端部を支持するロッド支持部１０２が形成されて
おり、プリプレグシートの製造時には、底部１０１の外
表面が離型フィルム５に接触するように配置される。

袋体固定部１１は、袋体１ｏの周縁部を固定・保持し、
袋体１０内部の気密性を保持する。また、袋体固定部１
１の中央部にはベアリングを介在させてセンタロッド１
２が挿通されるロッド挿通孔１１１が形成され、周縁部
には袋体１ｏ内に圧力媒体ＡＲを導くための圧力媒体導
入孔１１２が形成されている。

センタロッド１２は、その先端部１２１が袋体固定部１
１のロッド挿通孔１１１に挿通されて袋体１０内のロッ
ド支持部１０２に支持されている。また、後端部１２２
には鍔１２２ａが形成され、鍔１２２ａとロッド押圧部
１３間にはセンタロッド１２に対し鉛直方向の付勢力を
付与する圧縮バネ１２３が配設されている。

ロッド押圧部１３は、一端が開口した円筒状をなし、そ
の上面１３１の中央部１３１ａは凸形状に形成され、こ
の中央部１３１ａにより圧縮バネ１２３に対し圧縮力を
付与する。また、その周縁部が押し付け用シリンダ１４
ａ、１４ｂによる鉛直方向の押し付け力を受ける。また
、シリンダ１４による押し付け時には、支持部１３２が
袋体固定部１１に当接し、安定した押し付け状態が得ら
れるようになっている。

シリンダ１４ａ、１４ｂは、固定板１４０がら垂下され
、各々のロッド１４１ａ、　１４１ｂが、ロッド押圧部
１３の上面１３１に対し、枢支部１４２ａ、　１４２ｂ
を介して接続されている。

圧力媒体供給装置１５は、圧力媒体導入孔１１２に接続
された供給ホース１５１を介して、袋体１゜内に、例え
ば圧縮エアからなる圧力媒体ＡＲを供給する。

次に、上記構成による動作を説明する。

まず、テーブル１上に、離型紙２、樹脂シート３、円盤
状織布４及び離型フィルム５を表記した順に積層する。

次いで、図示しない調整器により加熱・冷却テーブル１
５の加熱温度が１５０’Ｃ程度となるように調整される
。これにより、樹脂シート３等が加熱され、樹脂シート
３が溶融し始める。

ここで、袋体１０の底部１０１の中央部と円盤状織布４
の中央部とが一致するようにして離型フィルム５上に袋
体１ｏを配置する。

この状態で、押し付け用シリンダ１４ａ、１４ｂを作動
させ、ロッド押圧部１３に対して鉛直方向の押圧力を加
える。これにより、ロッド押圧部１３の中央部１３１に
よって圧縮バネ１２ｇに圧縮力が加わり、センタロッド
１２がその鍔１２２ａを介して鉛直方向の力を受け、セ
ンタロッド１２の先端部１２１が、袋体１０の中央部を
離型フィルム５を介して円盤状織布４の中央部に押し付
ける。

次に、圧力媒体供給装置１５から袋体１０内部に対して
圧力媒体ＡＲを徐々に供給する。

袋体１０は、圧力媒体ＡＲの供給に伴い、徐々に膨張し
始める。このとき、袋体１０の底部１０１の中央部は、
センタロッド１２により織布４の中央部に押し付けられ
ている。このため、袋体１０は、センタロッド１２によ
る押し付け部を中心として、離型紙２、樹脂シート３、
円盤状織布４及び離型フィルム５からなる複合物に対し
所定の張力及び押圧力を付与しながら放射状に徐々に膨
張していく。

これにより、溶融した樹脂が織布に対して含浸され、ま
た、円盤状織布４の各繊維は、放射方向に袋体１０によ
る均一な張力を受ける。このため、樹脂が弛むことなく
、均一に樹脂の含浸が行われる。

次に、所定時間加熱放置後、袋体１０の内圧を保持した
まま、即ち、円盤状織布４の全体に亘って、袋体１０に
よる張力及び押圧力が印加された状態で、図示しない調
整器によりテーブル１の加熱温度が５０℃程度となるよ
うに調整される。

テーブル１の温度降下に伴い、円盤状織布４に含浸した
樹脂の温度が降下し、徐々に硬化する。

このようにして、プリプレグシートの製造が完了する。

以上説明したように、本実施例によれば、樹脂を含浸さ
せる円盤状織布４に対し、センタロッド１２による押し
付け部を中心として放射方向に均一な張力を付与するこ
とができるため、樹脂を均一に含浸させることができる
とともに、繊維の弛みを防止することができる。従って
、良質なプリプレグシートを製造することができる。

なお、本実施例では、円盤状織布４を例に説明したが、
これに限定されるものではなく、方形状の織布等、種々
の形態の織布に対し本発明が適用できることはいうまで
もない。

また、本実施例では、袋体１ｏとして予め円盤状の底部
１０１を備えたものを用いたが、これに限定されるもの
ではなく、圧力媒体ＡＲの供給によりその体積が、例え
ば風船のように大きくなり、これにより織布４に対し張
力及び押圧力を付与するものを用いても、上記と同様の
作用、効果を得ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）によれば、加圧に際
して、弾性を有する袋体の一部をテーブル上に配置され
た複合物に対して押し付けておき、袋体内に圧力媒体を
供給するようにしたので、押し付け部材による押し付け
部を中心として、織布に対し放射方向に均一な張力を付
与することができる。このため、樹脂を均一に含浸させ
ることができ、かつ、繊維の弛みを防止することができ
、良質なプリプレグシートを製造できる利点がある。

また、請求項（２）によれば、袋体と織布の中心部が一
致するように、袋体内部から当該袋体を複合物に対して
押し付けるようにしたので、円盤状織布に対し樹脂を含
浸させる際にも、円盤状織布の全体に亘って、放射方向
に均一な張力を付与することができ、良質な円盤状のプ
リプレグシートを製造することができる。

また、請求項（３）によれば、弾性を有する袋体と、当
該袋体内の底部のほぼ中央部から袋体の一部をテーブル
に配置された複合物に押し付ける押し付け部材と、袋体
を押し広げるような圧力媒体を当該袋体内に供給する圧
力媒体供給手段とを設けたので、樹脂の含浸度が織布全
体に亘って均一で、しかも繊維弛みのない良質なプリプ
レグシートを容易に、かつ、歩留まり良く製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用したプリプレグシートの製造
装置の一実施例を示す断面図、第２図はプリプレグシー
トの説明図、第３図はプリブレグシートの従来の製造方
法の一例の説明図である。 図中、１・・・テーブル、２・・・離型紙、３・・・樹
脂シート、４・・・円盤状織布、５・・・離型フィルム
、１０・・・袋体、１１・・・袋体固定部、１２・・・
センタロッド（押し付け部材）、１３・・・ロッド押圧
部、１４ａ。 １４ｂ・・・押し付け用シリンダ、１５・・・圧力媒体
供給装置（圧力媒体供給手段）。 特許出願人　　横浜ゴム株式会社 代理人弁理士　　吉　１）精　孝 Ａプリプレグシート ブリブレグシ−１・の説明図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）テーブル上に樹脂シートと織布とを重ね合わせて
   配置してなる複合物に対して加熱、加圧することにより
   当該織布に熱溶融した樹脂を含侵させるプリプレグシー
   トの製造方法において、前記加圧に際して、弾性を有す
   る袋体の一部を前記複合物に対して押し付けておき、 前記袋体内に圧力媒体を供給する ことを特徴とするプリプレグシートの製造方法。
2. （２）前記袋体と織布の中心部が一致するように、袋体
   内部から当該袋体を複合物に対して押し付ける 請求項（１）記載のプリプレグシートの製造方法。
3. （３）樹脂シートと織布とを重ね合わせてなる複合物が
   配置され、当該樹脂シートを加熱、溶融させる加熱用の
   テーブルを備えたプリプレグシートの製造装置において
   、 弾性を有する袋体と、 当該袋体内の底部のほぼ中央部から袋体の一部を前記テ
   ーブル上に配置された複合物に押し付ける押し付け部材
   と、 前記袋体を押し広げるような圧力媒体を当該袋体内に供
   給する圧力媒体供給手段とを設けたことを特徴とするプ
   リプレグシートの製造装置。