JPH11114953A - プリプレグの製造方法およびその装置 - Google Patents
プリプレグの製造方法およびその装置Info
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- JPH11114953A JPH11114953A JP30498097A JP30498097A JPH11114953A JP H11114953 A JPH11114953 A JP H11114953A JP 30498097 A JP30498097 A JP 30498097A JP 30498097 A JP30498097 A JP 30498097A JP H11114953 A JPH11114953 A JP H11114953A
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Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】強化繊維と樹脂シートとを重合わせ、含浸ロー
ラによって樹脂シートの樹脂を強化繊維に含浸させるよ
うにしたプリプレグの製造において、強化繊維と樹脂シ
ートとの間に介在する空気を排出して空気の抱きこみを
防止し、高品質のプリプレグを提供することを目的とす
る。 【解決手段】第１段の含浸ローラ１３、１４と第２段の
含浸ローラ１５、１６との間に、下側のホットプレート
５０に対向するように押圧幅が漸次増加するように複数
本の押圧ローラ５０〜５８を配するようにしたものであ
る。
ラによって樹脂シートの樹脂を強化繊維に含浸させるよ
うにしたプリプレグの製造において、強化繊維と樹脂シ
ートとの間に介在する空気を排出して空気の抱きこみを
防止し、高品質のプリプレグを提供することを目的とす
る。 【解決手段】第１段の含浸ローラ１３、１４と第２段の
含浸ローラ１５、１６との間に、下側のホットプレート
５０に対向するように押圧幅が漸次増加するように複数
本の押圧ローラ５０〜５８を配するようにしたものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプリプレグの製造方
法およびその装置に係り、とくに連続繊維とＢ−ステー
ジの樹脂シートとを重合わせて含浸ローラ間に供給し、
該含浸ローラによる加圧および／または加熱によって樹
脂シートの樹脂を連続繊維中に含浸させるようにしたプ
リプレグの製造方法およびその装置に関する。
法およびその装置に係り、とくに連続繊維とＢ−ステー
ジの樹脂シートとを重合わせて含浸ローラ間に供給し、
該含浸ローラによる加圧および／または加熱によって樹
脂シートの樹脂を連続繊維中に含浸させるようにしたプ
リプレグの製造方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化プラスチックを製造するための
中間材料として、プリプレグが広く用いられている。プ
リプレグは炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維をマトリ
ックス樹脂に含浸し、加熱して半硬化状態でシート状に
し、離型紙に貼付けた状態で巻取ったものであって、成
形時には離型紙を取除き、プレス法、オートクレーブ
法、フィラメントワインド法等によって加熱賦型して硬
化することによって、繊維強化樹脂成形品が製造され
る。
中間材料として、プリプレグが広く用いられている。プ
リプレグは炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維をマトリ
ックス樹脂に含浸し、加熱して半硬化状態でシート状に
し、離型紙に貼付けた状態で巻取ったものであって、成
形時には離型紙を取除き、プレス法、オートクレーブ
法、フィラメントワインド法等によって加熱賦型して硬
化することによって、繊維強化樹脂成形品が製造され
る。
【０００３】このようなプリプレグの製造法は湿式法と
乾式法とに分けられる。湿式法は粘稠な樹脂混合物を補
強材に含浸する工程で、溶剤で希釈した溶液に浸漬する
ようにしたものである。これに対して乾式法は、マトリ
ックス樹脂混合物を直接補強繊維に含浸するようにした
ものであって、溶剤処理の工程を必要としていない。強
化繊維を多数本平行に引き揃えてマトリックス樹脂を含
浸させた一方向プリプレグはとくに乾式法によって製造
されている。
乾式法とに分けられる。湿式法は粘稠な樹脂混合物を補
強材に含浸する工程で、溶剤で希釈した溶液に浸漬する
ようにしたものである。これに対して乾式法は、マトリ
ックス樹脂混合物を直接補強繊維に含浸するようにした
ものであって、溶剤処理の工程を必要としていない。強
化繊維を多数本平行に引き揃えてマトリックス樹脂を含
浸させた一方向プリプレグはとくに乾式法によって製造
されている。
【０００４】乾式法による一方向プリプレグの製造方法
は、例えば特公平２−２６８４５号公報に開示されてい
る。平行にシート状に繰出された強化繊維の上下面にそ
れぞれ樹脂シートを重合わせるとともに、その積層物を
加熱ロール間に供給して加圧および加熱することによ
り、樹脂を強化繊維側に含浸させてプリプレグを製造す
るようにしている。
は、例えば特公平２−２６８４５号公報に開示されてい
る。平行にシート状に繰出された強化繊維の上下面にそ
れぞれ樹脂シートを重合わせるとともに、その積層物を
加熱ロール間に供給して加圧および加熱することによ
り、樹脂を強化繊維側に含浸させてプリプレグを製造す
るようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】強化繊維を一方向に配
列したシート状の連続繊維列にＢ−ステージのフィルム
状の熱硬化性樹脂を含浸させるために押圧ローラによっ
て積層物を圧着させると、連続繊維列と樹脂フィルムと
の間に介在した空気溜りが抜けないでそのまま残存し、
成形物のボイドの原因となる。また、このような空気溜
りによってプリプレグの表面の剥離紙にしわを発生する
原因になり、このようなしわが一方向プリプレグの欠陥
として残るという問題がある。
列したシート状の連続繊維列にＢ−ステージのフィルム
状の熱硬化性樹脂を含浸させるために押圧ローラによっ
て積層物を圧着させると、連続繊維列と樹脂フィルムと
の間に介在した空気溜りが抜けないでそのまま残存し、
成形物のボイドの原因となる。また、このような空気溜
りによってプリプレグの表面の剥離紙にしわを発生する
原因になり、このようなしわが一方向プリプレグの欠陥
として残るという問題がある。
【０００６】このような問題を解消するために、特公平
４−６０００９号公報には、マトリックス樹脂を連続繊
維中に含浸させるための含浸ロールの直前に空気溜り防
止ロールと空気溜り防止板とを上下に配置し、これらに
よって連続繊維と樹脂シートとの間に介在する空気溜り
を押出すようにしていた。
４−６０００９号公報には、マトリックス樹脂を連続繊
維中に含浸させるための含浸ロールの直前に空気溜り防
止ロールと空気溜り防止板とを上下に配置し、これらに
よって連続繊維と樹脂シートとの間に介在する空気溜り
を押出すようにしていた。
【０００７】ところが上記のような構成によれば、抱き
こまれた空気溜りを上流側に押しやるだけであって、両
者の間から空気溜りを効果的に排出することができず、
単に空気溜りが押し潰されるだけであった。また空気溜
り防止ロールの代りに空気溜り防止板を上側に設ける
と、このような防止板が強化繊維と擦れて傷をつけたり
毛羽立ちを生じたりする問題があった。
こまれた空気溜りを上流側に押しやるだけであって、両
者の間から空気溜りを効果的に排出することができず、
単に空気溜りが押し潰されるだけであった。また空気溜
り防止ロールの代りに空気溜り防止板を上側に設ける
と、このような防止板が強化繊維と擦れて傷をつけたり
毛羽立ちを生じたりする問題があった。
【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、連続繊維にマトリックス樹脂を含浸さ
せて一方向プリプレグを製造する際に、連続繊維と樹脂
シートとの間に介在する空気を側方に排出するように
し、ボイドを含まない成形物に仕上げ、さらには工程安
定性に優れるとともに、しわや欠陥がなくなるようにし
たプリプレグの製造方法およびその装置を提供すること
を目的とする。
たものであって、連続繊維にマトリックス樹脂を含浸さ
せて一方向プリプレグを製造する際に、連続繊維と樹脂
シートとの間に介在する空気を側方に排出するように
し、ボイドを含まない成形物に仕上げ、さらには工程安
定性に優れるとともに、しわや欠陥がなくなるようにし
たプリプレグの製造方法およびその装置を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続繊維とＢ
−ステージの樹脂シートとを重合わせて含浸ローラ間に
供給し、該含浸ローラによる加圧および／または加熱に
よって前記樹脂シートの樹脂を連続繊維中に含浸させる
ようにしたプリプレグの製造方法において、前記連続繊
維と前記樹脂シートとの間に介在する空気を前記連続繊
維および前記樹脂シートの幅方向側端側に排出するよう
に押圧しながら前記連続繊維と前記樹脂シートとを前記
含浸ローラ間に供給するようにしたことを特徴とするプ
リプレグの製造方法に関するものである。
−ステージの樹脂シートとを重合わせて含浸ローラ間に
供給し、該含浸ローラによる加圧および／または加熱に
よって前記樹脂シートの樹脂を連続繊維中に含浸させる
ようにしたプリプレグの製造方法において、前記連続繊
維と前記樹脂シートとの間に介在する空気を前記連続繊
維および前記樹脂シートの幅方向側端側に排出するよう
に押圧しながら前記連続繊維と前記樹脂シートとを前記
含浸ローラ間に供給するようにしたことを特徴とするプ
リプレグの製造方法に関するものである。
【００１０】製造装置に関する発明は、連続繊維とＢ−
ステージの樹脂シートとを重合わせて含浸ローラ間に供
給し、該含浸ローラによる加圧および／または加熱によ
って前記樹脂シートの樹脂を連続繊維中に含浸させるよ
うにしたプリプレグの製造装置において、前記連続繊維
と前記樹脂シートとの間に介在する空気を前記連続繊維
および前記樹脂シートの幅方向側端側に排出するように
押圧する押圧手段を前記含浸ローラの上流側に設けるよ
うにしたことを特徴とするプリプレグの製造装置に関す
るものである。
ステージの樹脂シートとを重合わせて含浸ローラ間に供
給し、該含浸ローラによる加圧および／または加熱によ
って前記樹脂シートの樹脂を連続繊維中に含浸させるよ
うにしたプリプレグの製造装置において、前記連続繊維
と前記樹脂シートとの間に介在する空気を前記連続繊維
および前記樹脂シートの幅方向側端側に排出するように
押圧する押圧手段を前記含浸ローラの上流側に設けるよ
うにしたことを特徴とするプリプレグの製造装置に関す
るものである。
【００１１】前記押圧手段が接触幅が異なる複数のロー
ラから成り、前記複数のローラを前記連続繊維または前
記樹脂シートとの接触幅が順次増大するように配置して
よい。また前記押圧手段が中高の曲率が異なる複数のロ
ーラから成り、前記連続繊維または前記樹脂シートと接
触する前記中高のローラの曲率が順次小さくなるように
配置してよい。あるいはまた前記押圧手段がその幅が漸
次変化する押圧板から成り、前記連続繊維または前記樹
脂シートとほぼ同一の速度で走行するベルトを介して前
記連続繊維または前記樹脂シートと接触する幅が次第に
増加するように前記押圧板が配置されていてよい。
ラから成り、前記複数のローラを前記連続繊維または前
記樹脂シートとの接触幅が順次増大するように配置して
よい。また前記押圧手段が中高の曲率が異なる複数のロ
ーラから成り、前記連続繊維または前記樹脂シートと接
触する前記中高のローラの曲率が順次小さくなるように
配置してよい。あるいはまた前記押圧手段がその幅が漸
次変化する押圧板から成り、前記連続繊維または前記樹
脂シートとほぼ同一の速度で走行するベルトを介して前
記連続繊維または前記樹脂シートと接触する幅が次第に
増加するように前記押圧板が配置されていてよい。
【００１２】前記押圧手段と対向するように加熱手段が
配されていてよい。また前記連続繊維と前記樹脂シート
との走行方向に沿って複数の含浸ローラが多段に配さ
れ、しかも複数の含浸ローラ間に前記押圧手段が配され
ていてよい。
配されていてよい。また前記連続繊維と前記樹脂シート
との走行方向に沿って複数の含浸ローラが多段に配さ
れ、しかも複数の含浸ローラ間に前記押圧手段が配され
ていてよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
るプリプレグの製造方法およびその装置の全体の概略を
示すものであって、強化繊維を構成する連続する炭素繊
維１０を帯状にして配列するとともに、その上側に上側
樹脂シート１１を重合わせ、下側に下側樹脂シート１２
を重合わせ、これらの積層物を含浸ローラ１３、１４間
および含浸ローラ１５、１６間を通過させるようにして
いる。このような含浸ローラ１３、１４および１５、１
６間を通過する際に、これらの含浸ローラ１３〜１６に
よって与えられる圧力と熱とによって、上下の樹脂シー
ト１１、１２上に担持されているマトリックス樹脂が炭
素繊維１０に含浸し、これによってプリプレグが製造さ
れるようになっている。
るプリプレグの製造方法およびその装置の全体の概略を
示すものであって、強化繊維を構成する連続する炭素繊
維１０を帯状にして配列するとともに、その上側に上側
樹脂シート１１を重合わせ、下側に下側樹脂シート１２
を重合わせ、これらの積層物を含浸ローラ１３、１４間
および含浸ローラ１５、１６間を通過させるようにして
いる。このような含浸ローラ１３、１４および１５、１
６間を通過する際に、これらの含浸ローラ１３〜１６に
よって与えられる圧力と熱とによって、上下の樹脂シー
ト１１、１２上に担持されているマトリックス樹脂が炭
素繊維１０に含浸し、これによってプリプレグが製造さ
れるようになっている。
【００１４】補強繊維を構成する炭素繊維１０はパッケ
ージ２０から供給され、上下の樹脂シート１１、１２は
それぞれローラ２１、２２から供給される。そして炭素
繊維１０はパッケージ２０から繰出されてローラガイド
２３によって案内され、上側樹脂シート１１はローラ２
１から繰出されてローラガイド２５によって案内され、
下側樹脂シート１２はローラ２２から繰出され、ローラ
ガイド２５によって案内され、ニップローラ２４によっ
て３者が重合わされて所定の幅をもった積層物を構成す
るようになっている。
ージ２０から供給され、上下の樹脂シート１１、１２は
それぞれローラ２１、２２から供給される。そして炭素
繊維１０はパッケージ２０から繰出されてローラガイド
２３によって案内され、上側樹脂シート１１はローラ２
１から繰出されてローラガイド２５によって案内され、
下側樹脂シート１２はローラ２２から繰出され、ローラ
ガイド２５によって案内され、ニップローラ２４によっ
て３者が重合わされて所定の幅をもった積層物を構成す
るようになっている。
【００１５】第２段目の含浸ローラ１５、１６を経た後
に、上側の樹脂シート１１を担持するベースシート２８
がニップローラ２９によって積層物から分離され、ロー
ラ３０に巻取られるようになっている。
に、上側の樹脂シート１１を担持するベースシート２８
がニップローラ２９によって積層物から分離され、ロー
ラ３０に巻取られるようになっている。
【００１６】このようにベースシート２８が剥離された
積層物の上面にはスクリムクロス３４が貼付けられるよ
うになっている。スクリムクロス３４はスクリムクロス
供給ローラ３５から繰出されるとともに、ローラガイド
３６によって積層物の上面に接合され、貼合わせローラ
３７、３８によって圧力と熱とが加えられてスクリムク
ロス３４が積層物の上面に貼合わされる。そしてこの後
にプリプレグ巻取りローラ４０によって完成した一方向
プリプレグが巻取られるようになる。
積層物の上面にはスクリムクロス３４が貼付けられるよ
うになっている。スクリムクロス３４はスクリムクロス
供給ローラ３５から繰出されるとともに、ローラガイド
３６によって積層物の上面に接合され、貼合わせローラ
３７、３８によって圧力と熱とが加えられてスクリムク
ロス３４が積層物の上面に貼合わされる。そしてこの後
にプリプレグ巻取りローラ４０によって完成した一方向
プリプレグが巻取られるようになる。
【００１７】ここで使用される強化繊維としては、一般
に繊維強化樹脂複合材料における強化繊維として使用さ
れる強化用繊維群であってよい。具体的には、無機繊
維、有機繊維、金属繊維、金属被覆繊維またはそれらの
混合から成り、無機繊維としては炭素繊維、黒鉛繊維、
炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイト
繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等が用いられてよい。有
機繊維の場合にはアラミド繊維、高密度ポリエチレン繊
維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等の有機繊維が挙
げられる。また金属繊維としては、ステンレス繊維が挙
げられる。金属被覆繊維としては、上記の無機繊維およ
び有機繊維の表面にニッケル、銅等の金属層を電解メッ
キまたは無電解メッキによって形成した繊維であってよ
い。とくに炭素繊維あるいは黒鉛繊維が好ましく、この
場合に通常その目付は５０〜３００ｇ／ｍ2 であってよ
い。
に繊維強化樹脂複合材料における強化繊維として使用さ
れる強化用繊維群であってよい。具体的には、無機繊
維、有機繊維、金属繊維、金属被覆繊維またはそれらの
混合から成り、無機繊維としては炭素繊維、黒鉛繊維、
炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイト
繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等が用いられてよい。有
機繊維の場合にはアラミド繊維、高密度ポリエチレン繊
維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等の有機繊維が挙
げられる。また金属繊維としては、ステンレス繊維が挙
げられる。金属被覆繊維としては、上記の無機繊維およ
び有機繊維の表面にニッケル、銅等の金属層を電解メッ
キまたは無電解メッキによって形成した繊維であってよ
い。とくに炭素繊維あるいは黒鉛繊維が好ましく、この
場合に通常その目付は５０〜３００ｇ／ｍ2 であってよ
い。
【００１８】これに対して上側樹脂シート１１あるいは
下側樹脂シート１２によって含浸されるマトリックス樹
脂としては、通常強化繊維複合材料のマトリックス樹脂
として用いられている熱硬化性樹脂であってよく、とく
にエポキシ樹脂が好適に使用される。エポキシ樹脂硬化
剤は、エポキシ基と反応し得る活性基を有する化合物で
あれば用いることができる。好ましくは、アミノ基、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
の各種異性体やアミノ安息香酸エステル類が適してい
る。エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂としては、不飽和
ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が使用され
る。
下側樹脂シート１２によって含浸されるマトリックス樹
脂としては、通常強化繊維複合材料のマトリックス樹脂
として用いられている熱硬化性樹脂であってよく、とく
にエポキシ樹脂が好適に使用される。エポキシ樹脂硬化
剤は、エポキシ基と反応し得る活性基を有する化合物で
あれば用いることができる。好ましくは、アミノ基、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
の各種異性体やアミノ安息香酸エステル類が適してい
る。エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂としては、不飽和
ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が使用され
る。
【００１９】なお上記の方法で製造される一方向プリプ
レグにおいては、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。好適な熱可塑性樹脂
としては、ポリアクリレート、ポリアミド、アラミド、
ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、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等である。これ
らの熱可塑性樹脂を併用することによって、靭性の高い
硬化性成形物を供給することが可能になる。
レグにおいては、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。好適な熱可塑性樹脂
としては、ポリアクリレート、ポリアミド、アラミド、
ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、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等である。これ
らの熱可塑性樹脂を併用することによって、靭性の高い
硬化性成形物を供給することが可能になる。
【００２０】このようなマトリックス樹脂は、硬化剤お
よび硬化促進剤その他の添加物を混合し、フィルム状の
樹脂、すなわちＢ−ステージ状態の樹脂フィルムとし
て、離型紙に担持する。
よび硬化促進剤その他の添加物を混合し、フィルム状の
樹脂、すなわちＢ−ステージ状態の樹脂フィルムとし
て、離型紙に担持する。
【００２１】なおここでは上記上側樹脂シート１１と下
側樹脂シート１２とにそれぞれマトリックス樹脂を担持
させているが、何れか一方を樹脂を担持していないベー
スシートのみから構成することも可能である。またマト
リックス樹脂を担持させているベースシートは、予めス
クリムクロスが貼合されたベースシートであってもよ
い。
側樹脂シート１２とにそれぞれマトリックス樹脂を担持
させているが、何れか一方を樹脂を担持していないベー
スシートのみから構成することも可能である。またマト
リックス樹脂を担持させているベースシートは、予めス
クリムクロスが貼合されたベースシートであってもよ
い。
【００２２】マトリックス樹脂の含浸および一方のベー
スフィルム２８の剥離後において貼付けられるスクリム
クロス３４は、上記の各種の強化繊維を平織または朱子
織したものであってよく、炭素繊維や有機高弾性繊維か
ら成るものである場合には、厚さが０．０１〜０．２０
ｍｍであって、目付が５〜１００ｇ／ｍ2 程度であって
よい。ガラス繊維から成るスクリムクロスの場合には、
目付が１０〜１００ｇ／ｍ2 、より好ましくは２０〜３
０ｇ／ｍ2 から成る極めて薄いガラス繊維織物が用いら
れる。このようなガラス繊維織物は、一方向プリプレグ
の幅方向に強度を与え、強化繊維材の配列の乱れを防止
することになる。
スフィルム２８の剥離後において貼付けられるスクリム
クロス３４は、上記の各種の強化繊維を平織または朱子
織したものであってよく、炭素繊維や有機高弾性繊維か
ら成るものである場合には、厚さが０．０１〜０．２０
ｍｍであって、目付が５〜１００ｇ／ｍ2 程度であって
よい。ガラス繊維から成るスクリムクロスの場合には、
目付が１０〜１００ｇ／ｍ2 、より好ましくは２０〜３
０ｇ／ｍ2 から成る極めて薄いガラス繊維織物が用いら
れる。このようなガラス繊維織物は、一方向プリプレグ
の幅方向に強度を与え、強化繊維材の配列の乱れを防止
することになる。
【００２３】本実施の形態のプリプレグの製造方法およ
び装置の特徴は、とくに第１段の含浸ローラ１３、１４
と第２段の含浸ローラ１５、１６との間に樹脂シート１
１、１２と炭素繊維１０との間に介在される空気を排出
するための押圧手段を設けたものである。ここで押圧手
段は図２〜図４に示すように、複数本の、例えば８本の
押圧ローラ５１〜５８によって構成されている。これら
の押圧ローラ５１〜５８はホットプレート５０上にフリ
ーローラとして配列されている。
び装置の特徴は、とくに第１段の含浸ローラ１３、１４
と第２段の含浸ローラ１５、１６との間に樹脂シート１
１、１２と炭素繊維１０との間に介在される空気を排出
するための押圧手段を設けたものである。ここで押圧手
段は図２〜図４に示すように、複数本の、例えば８本の
押圧ローラ５１〜５８によって構成されている。これら
の押圧ローラ５１〜５８はホットプレート５０上にフリ
ーローラとして配列されている。
【００２４】押圧ローラ５１〜５８はその直径が互いに
等しく構成されているのに対し、その有効幅がプリプレ
グの走行方向に沿って次第に増加するように配列されて
いることである。すなわち有効接触長さがプリプレグシ
ートの中心から幅方向両側に順次増加するように８本の
押圧ローラ５１〜５８が配列されており、これによって
強化繊維を傷つけることなくしかも積層物の中に抱きこ
んだ空気をシートの幅方向両側に追いやるようにし、こ
れによって工程の安定化を図るようにしている。
等しく構成されているのに対し、その有効幅がプリプレ
グの走行方向に沿って次第に増加するように配列されて
いることである。すなわち有効接触長さがプリプレグシ
ートの中心から幅方向両側に順次増加するように８本の
押圧ローラ５１〜５８が配列されており、これによって
強化繊維を傷つけることなくしかも積層物の中に抱きこ
んだ空気をシートの幅方向両側に追いやるようにし、こ
れによって工程の安定化を図るようにしている。
【００２５】このように押圧幅の異なる押圧ローラ５１
〜５８の本数および間隔は任意であるが、とくに４本〜
１５本が好ましく、７〜１０本がより好ましい。またそ
の間隔は５〜１０ｃｍの値が熱効率およびローラのメイ
ンテナンスの点から好ましい。
〜５８の本数および間隔は任意であるが、とくに４本〜
１５本が好ましく、７〜１０本がより好ましい。またそ
の間隔は５〜１０ｃｍの値が熱効率およびローラのメイ
ンテナンスの点から好ましい。
【００２６】このような押圧ローラ５１〜５８の設置場
所はとくに限定されないが、強化繊維１０にフィルム状
熱可塑性繊維樹脂１１、１２を含浸させる第１段の含浸
ローラ１３、１４と第２段の含浸ローラ１５、１６との
間がより好ましい。またこのような押圧ローラ５１〜５
８はシリンダにより加圧されたローラでも、自重により
押圧するフリーローラであってもよい。
所はとくに限定されないが、強化繊維１０にフィルム状
熱可塑性繊維樹脂１１、１２を含浸させる第１段の含浸
ローラ１３、１４と第２段の含浸ローラ１５、１６との
間がより好ましい。またこのような押圧ローラ５１〜５
８はシリンダにより加圧されたローラでも、自重により
押圧するフリーローラであってもよい。
【００２７】これらの押圧ローラ５１〜５８は何れもが
シートとの接触によって消極的に回転するフリーローラ
であることが、構造上および設備上の理由から好まし
い。またこれらのローラ５１〜５８は内部に加熱手段を
備え、含浸ローラ１３〜１６とほぼ同温に加熱するよう
にすることが好ましい。これらの押圧ローラ５１〜５８
の下側には加熱板から成るホットプレート５０が配され
る。なおホットプレート５０はその表面が平滑であるこ
とが望ましい。ホットプレート５０の表面に溝がある
と、溝によって離型紙が剥離する可能性があるからであ
る。
シートとの接触によって消極的に回転するフリーローラ
であることが、構造上および設備上の理由から好まし
い。またこれらのローラ５１〜５８は内部に加熱手段を
備え、含浸ローラ１３〜１６とほぼ同温に加熱するよう
にすることが好ましい。これらの押圧ローラ５１〜５８
の下側には加熱板から成るホットプレート５０が配され
る。なおホットプレート５０はその表面が平滑であるこ
とが望ましい。ホットプレート５０の表面に溝がある
と、溝によって離型紙が剥離する可能性があるからであ
る。
【００２８】各押圧ローラ５１〜５８の線圧は０．０５
〜１．０ｋｇ／ｃｍの範囲内であることが好ましく、
０．１〜０．５ｋｇ／ｃｍの範囲内であることがより好
ましい。またこの線圧はシートの進行方向に沿って同等
か、あるいはまた進行方向下流側に行くに従って次第に
大きくなるようにするのが、空気溜りを幅方向両側へ追
いやる点から好ましい。またこれらの押圧ローラ５１〜
５８の表面は鉄にハードクロムメッキを施して耐久性を
高めたローラを用いることがより好ましい。
〜１．０ｋｇ／ｃｍの範囲内であることが好ましく、
０．１〜０．５ｋｇ／ｃｍの範囲内であることがより好
ましい。またこの線圧はシートの進行方向に沿って同等
か、あるいはまた進行方向下流側に行くに従って次第に
大きくなるようにするのが、空気溜りを幅方向両側へ追
いやる点から好ましい。またこれらの押圧ローラ５１〜
５８の表面は鉄にハードクロムメッキを施して耐久性を
高めたローラを用いることがより好ましい。
【００２９】次に別の実施の形態を図５および図６によ
って説明する。この実施の形態においては、押圧手段と
して８本の押圧ローラ６１〜６８を用いるようにし、こ
れらの押圧ローラ６１〜６８をホットプレート５０上に
順次配列したものである。
って説明する。この実施の形態においては、押圧手段と
して８本の押圧ローラ６１〜６８を用いるようにし、こ
れらの押圧ローラ６１〜６８をホットプレート５０上に
順次配列したものである。
【００３０】ここで押圧ローラ６１〜６８は総て中高の
ローラから構成されており、その幅方向の中央部が両側
の部分よりも直径が大きな太鼓型またはビヤ樽型に構成
されている。そして太鼓またはビヤ樽の曲率半径が８本
の押圧ローラ６１〜６８で互いに異なっており、シート
の進行方向上流側の押圧ローラ６１の曲率半径が最も小
さく、シートの進行方向下流側の押圧ローラ６８の曲率
半径が最も大きくなっている。そして押圧ローラ６１〜
６８はその順に曲率半径が次第に大きくなるように配列
されている。
ローラから構成されており、その幅方向の中央部が両側
の部分よりも直径が大きな太鼓型またはビヤ樽型に構成
されている。そして太鼓またはビヤ樽の曲率半径が８本
の押圧ローラ６１〜６８で互いに異なっており、シート
の進行方向上流側の押圧ローラ６１の曲率半径が最も小
さく、シートの進行方向下流側の押圧ローラ６８の曲率
半径が最も大きくなっている。そして押圧ローラ６１〜
６８はその順に曲率半径が次第に大きくなるように配列
されている。
【００３１】従ってこのような押圧ローラ６１〜６８の
下側を炭素繊維１０と上下の樹脂シート１１、１２との
積層物が通過する際に、これらの間に介在されている空
気はシートの幅方向両側へ押圧ローラ６１〜６８によっ
て順次押されるようにして排出されることになる。
下側を炭素繊維１０と上下の樹脂シート１１、１２との
積層物が通過する際に、これらの間に介在されている空
気はシートの幅方向両側へ押圧ローラ６１〜６８によっ
て順次押されるようにして排出されることになる。
【００３２】なお押圧ローラ６１〜６８の本数および配
列については、各種の組合わせが採用可能であって、製
造されるプリプレグの種類に応じて任意に設計変更が可
能である。一般にこれらの押圧ローラ６１〜６８は何れ
も加熱ローラであってよく、しかも表面にハードクロム
メッキが施された平ローラから構成されてよい。またこ
れらの押圧ローラ６１〜６８は何れもシートと接触する
ことによって消極的に回転するフリーローラから構成さ
れてよい。
列については、各種の組合わせが採用可能であって、製
造されるプリプレグの種類に応じて任意に設計変更が可
能である。一般にこれらの押圧ローラ６１〜６８は何れ
も加熱ローラであってよく、しかも表面にハードクロム
メッキが施された平ローラから構成されてよい。またこ
れらの押圧ローラ６１〜６８は何れもシートと接触する
ことによって消極的に回転するフリーローラから構成さ
れてよい。
【００３３】次に別の実施の形態を図７〜図９によって
説明する。この実施の形態は、押圧手段を押圧板７０に
よって構成したものである。押圧板７０はガイドローラ
７１、７２によって案内されるベルト７３と組合わせて
用いられるようになっている。ここで押圧板７０はとく
に図９に示すように、その幅がシートの進行方向に沿っ
て次第に増大するほぼ２等辺３角形状の形状をなしてい
る。
説明する。この実施の形態は、押圧手段を押圧板７０に
よって構成したものである。押圧板７０はガイドローラ
７１、７２によって案内されるベルト７３と組合わせて
用いられるようになっている。ここで押圧板７０はとく
に図９に示すように、その幅がシートの進行方向に沿っ
て次第に増大するほぼ２等辺３角形状の形状をなしてい
る。
【００３４】炭素繊維１０と上下の樹脂シート１１、１
２との積層物は図８に示すように、ホットプレート５０
とベルト７３との間を通過することになり、このときに
ホットプレート５０上の押圧板７０によってベルト７３
を介して積層物が押圧されることになる。ここでベルト
７３はシートと同一の速度で走行駆動されるようになっ
ており、押圧板７０の押圧力を積層物に対して与えなが
らしかも押圧板７０と摺接して走行するようになってい
る。
２との積層物は図８に示すように、ホットプレート５０
とベルト７３との間を通過することになり、このときに
ホットプレート５０上の押圧板７０によってベルト７３
を介して積層物が押圧されることになる。ここでベルト
７３はシートと同一の速度で走行駆動されるようになっ
ており、押圧板７０の押圧力を積層物に対して与えなが
らしかも押圧板７０と摺接して走行するようになってい
る。
【００３５】従ってこのような構成によれば、押圧板７
０の押圧力によって積層物中の炭素繊維１０と上下の樹
脂シート１１、１２との間に介在する空気をシートの幅
方向両側へ追いやるようにして排出することが可能にな
る。しかも固定配置された押圧板７０と積層物との間に
ベルト７３が配され、このベルト７３が積層シートと同
一の速度で移動するために、たとえ押圧板７０で押圧し
ても積層シートの表面が乱れることがなく、このために
炭素繊維１０等の強化繊維が乱れて毛羽立ったり損傷し
たりすることがなくなる。
０の押圧力によって積層物中の炭素繊維１０と上下の樹
脂シート１１、１２との間に介在する空気をシートの幅
方向両側へ追いやるようにして排出することが可能にな
る。しかも固定配置された押圧板７０と積層物との間に
ベルト７３が配され、このベルト７３が積層シートと同
一の速度で移動するために、たとえ押圧板７０で押圧し
ても積層シートの表面が乱れることがなく、このために
炭素繊維１０等の強化繊維が乱れて毛羽立ったり損傷し
たりすることがなくなる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように本発明は、連続繊維と樹脂
シートとの間に介在する空気を連続繊維および樹脂シー
トの幅方向側端側に排出するように押圧手段によって押
圧しながら連続繊維と樹脂シートとを含浸ローラ間に供
給するようにしたプリプレグの製造方法および製造装置
に関するものである。
シートとの間に介在する空気を連続繊維および樹脂シー
トの幅方向側端側に排出するように押圧手段によって押
圧しながら連続繊維と樹脂シートとを含浸ローラ間に供
給するようにしたプリプレグの製造方法および製造装置
に関するものである。
【００３７】従って上記押圧手段による押圧によって、
連続繊維と樹脂シートとの間に介在する空気が樹脂シー
トの幅方向の側端側に排出されるようになり、これによ
って空気の抱きこみが防止されるとともに、高品質のプ
リプレグが製造できることにより、ボイドを含まない成
形物の成形が可能になる。
連続繊維と樹脂シートとの間に介在する空気が樹脂シー
トの幅方向の側端側に排出されるようになり、これによ
って空気の抱きこみが防止されるとともに、高品質のプ
リプレグが製造できることにより、ボイドを含まない成
形物の成形が可能になる。
【００３８】押圧手段が接触幅が異なる複数のローラか
ら成り、複数のローラを連続繊維または樹脂シートとの
接触幅が順次増大するように配置した構成によれば、接
触幅が順次増大するローラによって連続繊維と樹脂シー
トとの間に介在する空気が幅方向側端側に排出されるこ
とになる。
ら成り、複数のローラを連続繊維または樹脂シートとの
接触幅が順次増大するように配置した構成によれば、接
触幅が順次増大するローラによって連続繊維と樹脂シー
トとの間に介在する空気が幅方向側端側に排出されるこ
とになる。
【００３９】押圧手段が中高の曲率が異なる複数のロー
ラから成り、連続繊維または樹脂シートと接触する中高
のローラの曲率が順次小さくなるように配置した構成に
よれば、曲率が順次小さくなるように配置されている中
高のローラによって連続繊維と樹脂シートとの間に介在
する空気が幅方向の側端側に効果的に排出されることに
なる。
ラから成り、連続繊維または樹脂シートと接触する中高
のローラの曲率が順次小さくなるように配置した構成に
よれば、曲率が順次小さくなるように配置されている中
高のローラによって連続繊維と樹脂シートとの間に介在
する空気が幅方向の側端側に効果的に排出されることに
なる。
【００４０】押圧手段がその幅が漸次変化する押圧板か
ら成り、連続繊維または樹脂シートとほぼ同一の速度で
走行するベルトを介して連続繊維または樹脂シートと接
触する幅が次第に増加するように押圧板が配置されてい
る構成によれば、その幅が漸次変化する押圧板によって
連続繊維と樹脂シートとの間に介在する空気を幅方向側
端側に排出することが可能になる。また押圧板が直接連
続繊維あるいは樹脂シートに直接接触するのがベルトに
よって回避されるために、連続繊維が乱れたり損傷した
りすることが防止される。
ら成り、連続繊維または樹脂シートとほぼ同一の速度で
走行するベルトを介して連続繊維または樹脂シートと接
触する幅が次第に増加するように押圧板が配置されてい
る構成によれば、その幅が漸次変化する押圧板によって
連続繊維と樹脂シートとの間に介在する空気を幅方向側
端側に排出することが可能になる。また押圧板が直接連
続繊維あるいは樹脂シートに直接接触するのがベルトに
よって回避されるために、連続繊維が乱れたり損傷した
りすることが防止される。
【００４１】押圧手段と対向するように加熱手段が配さ
れている構成によれば、押圧手段による空気の排出の際
に、加熱手段によって連続繊維と樹脂シートとが加熱さ
れるようになる。
れている構成によれば、押圧手段による空気の排出の際
に、加熱手段によって連続繊維と樹脂シートとが加熱さ
れるようになる。
【００４２】連続繊維と樹脂シートとの走行方向に沿っ
て複数の含浸ローラが多段に配され、しかも複数の含浸
ローラ間に押圧手段が配されている構成によれば、より
効果的に空気の排出を行なうことが可能になる。
て複数の含浸ローラが多段に配され、しかも複数の含浸
ローラ間に押圧手段が配されている構成によれば、より
効果的に空気の排出を行なうことが可能になる。
【図１】プリプレグの製造工程の全体の概略を示す側面
図である。
図である。
【図２】押圧ローラの配置を示す側面図である。
【図３】押圧ローラの配置を示す平面図である。
【図４】押圧ローラの配置を示す縦断面図である。
【図５】別の実施の形態の押圧ローラの配置を示す平面
図である。
図である。
【図６】押圧ローラの配置を示す縦断面図である。
【図７】さらに別の実施の形態の押圧機構の外観斜視図
である。
である。
【図８】同側面図である。
【図９】押圧板の平面図である。
１０ 炭素繊維 １１ 上側樹脂シート １２ 下側樹脂シート １３ 含浸ローラ（上） １４ 含浸ローラ（下） １５ 含浸ローラ（上） １６ 含浸ローラ（下） ２０ パッケージ ２１、２２ ローラ ２３、２５ ローラガイド ２４ ニップローラ ２８ ベースシート ２９ ニップローラ ３０ ローラ ３４ スクリムクロス ３５ スクリムクロス供給ローラ ３６ ローラガイド ３７ 貼合わせローラ（上） ３８ 貼合わせローラ（下） ４０ プリプレグ巻取りローラ ５０ ホットプレート ５１〜５８ 押圧ローラ ６１〜６８ 押圧ローラ ７０ 押圧板 ７１、７２ ガイドローラ ７３ ベルト
Claims (7)
- 【請求項１】連続繊維とＢ−ステージの樹脂シートとを
重合わせて含浸ローラ間に供給し、該含浸ローラによる
加圧および／または加熱によって前記樹脂シートの樹脂
を連続繊維中に含浸させるようにしたプリプレグの製造
方法において、 前記連続繊維と前記樹脂シートとの間に介在する空気を
前記連続繊維および前記樹脂シートの幅方向側端側に排
出するように押圧しながら前記連続繊維と前記樹脂シー
トとを前記含浸ローラ間に供給するようにしたことを特
徴とするプリプレグの製造方法。 - 【請求項２】連続繊維とＢ−ステージの樹脂シートとを
重合わせて含浸ローラ間に供給し、該含浸ローラによる
加圧および／または加熱によって前記樹脂シートの樹脂
を連続繊維中に含浸させるようにしたプリプレグの製造
装置において、 前記連続繊維と前記樹脂シートとの間に介在する空気を
前記連続繊維および前記樹脂シートの幅方向側端側に排
出するように押圧する押圧手段を前記含浸ローラの上流
側に設けるようにしたことを特徴とするプリプレグの製
造装置。 - 【請求項３】前記押圧手段が接触幅が異なる複数のロー
ラから成り、前記複数のローラを前記連続繊維または前
記樹脂シートとの接触幅が順次増大するように配置した
ことを特徴とする請求項２に記載のプリプレグの製造装
置。 - 【請求項４】前記押圧手段が中高の曲率が異なる複数の
ローラから成り、前記連続繊維または前記樹脂シートと
接触する前記中高のローラの曲率が順次小さくなるよう
に配置したことを特徴とする請求項２に記載のプリプレ
グの製造装置。 - 【請求項５】前記押圧手段がその幅が漸次変化する押圧
板から成り、前記連続繊維または前記樹脂シートとほぼ
同一の速度で走行するベルトを介して前記連続繊維また
は前記樹脂シートと接触する幅が次第に増加するように
前記押圧板が配置されていることを特徴とする請求項２
に記載のプリプレグの製造装置。 - 【請求項６】前記押圧手段と対向するように加熱手段が
配されていることを特徴とする請求項２に記載のプリプ
レグの製造装置。 - 【請求項７】前記連続繊維と前記樹脂シートとの走行方
向に沿って複数の含浸ローラが多段に配され、しかも複
数の含浸ローラ間に前記押圧手段が配されていることを
特徴とする請求項２に記載のプリプレグの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30498097A JP4086942B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | プリプレグの製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30498097A JP4086942B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | プリプレグの製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11114953A true JPH11114953A (ja) | 1999-04-27 |
| JP4086942B2 JP4086942B2 (ja) | 2008-05-14 |
Family
ID=17939633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30498097A Expired - Fee Related JP4086942B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | プリプレグの製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4086942B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007152573A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | プリプレグの製造方法及びその装置 |
| JP2007225884A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 連続露光装置 |
| JP2010229238A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Mitsubishi Plastics Inc | 炭素繊維強化樹脂シート及びそのロール巻回体 |
| KR20170141204A (ko) | 2015-05-01 | 2017-12-22 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | Frp 전구체의 제조 방법 및 그의 제조 장치 |
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1997
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