JPH033566B2 - - Google Patents
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- JPH033566B2 JPH033566B2 JP11150283A JP11150283A JPH033566B2 JP H033566 B2 JPH033566 B2 JP H033566B2 JP 11150283 A JP11150283 A JP 11150283A JP 11150283 A JP11150283 A JP 11150283A JP H033566 B2 JPH033566 B2 JP H033566B2
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- resin
- release paper
- prepreg
- resin film
- heating
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
- B29C70/504—Shaping 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
- B29C70/506—Shaping 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
本発明は補強用繊維シートにマトリツクス樹脂
を均一に含浸させたテープ状のプリプレグの製造
方法に関するものである。 補強用繊維シートに樹脂を含浸させたテープ状
プリプレグはゴルフクラブシヤフト、釣竿等のス
ポーツ、レジヤー用素材として或いは航空宇宙用
構造材や車輌用構造材として利用されつつある。 プリプレグに求められる性能は、適度のタフネ
ス、形状保持性、ドレープ性を有し、且つ作業及
び均一性にすぐれていることである。 作業性のすぐれたプリプレグは、マトリツクス
樹脂組成の配合比、粘度調整によつて、さらに一
方向引揃えプリプレグの場合は目開などの隣接繊
維間の非接合を無くする種々の工夫によつて開発
されて来ているが、均一性特にマトリツクス樹脂
分布の均一性にすぐれたプリプレグとなると、未
だ満足すべきものが得られていないのが実情であ
る。プリプレグにおいてマトリツクス樹脂分布の
均一性、言い換えれば繊維含有率の均一性は、そ
のプリプレグによつて成形される成形体の寸法精
度はもとより強度、弾性率等機械的特性を大きく
左右するため、作業性以上に重要なプリプレグの
品質特性である。プリプレグの使用者がこの均一
性について、従来作業性ほど重要視しないのは、
検査、評価に手間が掛かり、又時間を要するため
回避せざるを得ないことに一因があると考えられ
る。 均一性にすぐれたプリプレグを得るには先ず均
一な目付の補強用繊維シートが用意されること
と、これにマトリツクス樹脂が均一な目付で含浸
されることである。 マトリツクス樹脂の含浸法には、大きく分けて
樹脂を一旦溶剤に溶かして補強用繊維シートに含
浸する方式と樹脂を加温により溶融させて含浸を
行なう方式である。本発明は後者によるプリプレ
グ製造法に係わり、マトリツクス樹脂を均一な目
付で含浸させることを目的とする。 本発明では、先ず離型紙に目付分布の均一なマ
トリツクス樹脂フイルムを形成し、しかる後これ
を一方向引揃え繊維束シートや織物状シートに転
写、含浸されることで均一なマトリツクス樹脂目
付を有するプリプレグを製造する。したがつて本
発明の重点はいかにして目付分布の均一な樹脂フ
イルムを離型紙上に形成するかと言う所にある。 従来、ホツトメルトタイプの接着剤やプリプレ
グ用樹脂フイルムを製造するには、各種のロール
コーター、ドクターナイフコーター、ダイコータ
ー、フアウンテンコーター等より離型紙上に塗布
することにより行われてきているがいずれのコー
ターを用いる場合においても用いる樹脂が加温下
においてもかなりの粘稠体であり離型紙上に薄く
均一に塗布することが極めて困難であつた。例え
ば第１図はフアウンテンコーターによる樹脂フイ
ルムの塗工工程を示す概略図である。同図中１は
フアウンテンコーターを、２はバツクアツプロー
ルを、３は離型紙、４は離型紙上に塗工された樹
脂フイルムを示すものである。第２図は第１図に
示した方法によつて離型紙上へ塗工された樹脂フ
イルムの幅方向の厚みを測定した結果を示したも
のであり、第１図中に示したフアウンテンコータ
ーのリツプ部の開口幅をいかに正確に均一化して
も、得られる樹脂フイルム幅方向の厚み斑の発生
を防ぐことはできない。 そこで、従来はフイルムの幅方向の厚みの斑の
発生を防止するため、ダイの吐出部の幅精度の向
上、バツクアツプロール表面の機械加工精度の向
上によるダイの吐出面とバツクアツプロール面間
の精度向上、ダイの樹脂吐出部の温度分布の改
良、ダイに設けた押し引きボルトによるダイスリ
ツト幅の調整等の方法によりかなりフイルムの幅
方向の厚み斑の発生は改良されているが、これら
の改良方法によつては第３図のａ，ｂ，ｃ，ｄに
示した如くフイルムの厚み斑の発生を防止するこ
とは出来ず、フイルムの厚み斑を10μ以下の範囲
におさえることは実質上不可能といわれてきた。 そこで本発明者等ほフイルムの厚み斑の発生を
防止した樹脂フイルムの製造方法を見出すべく検
討した結果、溶融樹脂塗工部に前述した如き種々
の改良方法を適用しても第４図に示した如く温度
分布斑が生じ、かつ得られる樹脂フイルムに厚み
斑が生じることが判明した。そこで、ダイスリツ
ト部に帯状ヒーターを数個設け、吐出部の温度分
布斑の発生を防止しようとしたが、第２図に見ら
れるように、この方法によつては、フイルムの幅
方向厚み斑を解消するに至らず、労多くして効果
が少ないという結果に終つた。 そこで本発明者等は更に樹脂フイルムの幅方向
の厚み斑を解消する方法について検討した結果、
驚くべきことに溶融樹脂を塗工する離型紙を予め
加熱してやることにより得られる樹脂フイルムの
厚み斑の発生は解消し、10μ以下の厚み斑しかな
い樹脂フイルムが得られることを見出し、この樹
脂フイルムを用いて均一な樹脂目付分布を有する
プリプレグを製造することを可能としたものであ
る。 即ち本発明の要旨とするところは、マトリツク
ス樹脂を離型紙に塗布する際に、離型紙を加熱し
て樹脂を塗布した樹脂フイルムを、補強繊維シー
トに含浸してプリプレグをつくることにある。 第５図に本発明の樹脂フイルムの形成方法の一
例を、コーターとしてフアウンテンコーターを用
いた場合についての模式図を示した。同図中５が
離型紙を加熱するためのヒーターである。 離型紙の加熱は均一加熱による方法も取り得る
が第３図に示した如き樹脂フイルムの幅方向の厚
み斑発現パターンに応じ、離型紙加熱ヒーターを
多段分割ヒーターとして、樹脂フイルムの厚みが
他の部分よりも厚くなる部分の離型紙温度を他の
離型紙部分よりも高くなるように加熱することで
樹脂フイルムの厚み斑発生を防止することができ
たのである。 離型紙の加熱方法としては幅方向に帯別したプ
レートヒーターに接触加熱を行なうのが望ましい
が、暗赤外ヒーター等により非接触加熱方式によ
ることもできる。加熱部の帯別方法は使用するコ
ーターの特性にもよるが３分割以上が望ましい。
又、帯別された個々の加熱体はそれぞれ独自に温
度制御出来ることが望ましいが、隣接するヒータ
ーが断熱材等によつて完全に独立したものでなく
ても良い。 本発明の方法によれば前述の様な樹脂フイルム
の厚み斑を是正すると言う利点の他に、離型紙を
加熱する効果として、塗工時の樹脂の冷却を防ぐ
ことが出来、粘度の急激な低下をほとんど生じな
いため、この方法によらない場合に比べて同じ樹
脂温度でより薄い塗膜を得られ、又同じ厚みの塗
膜を塗布する場合には、樹脂温度をより低く設定
できると言う利点を備えており特に熱履歴を受け
やすい熱硬化性樹脂のプリプレグの製造には最適
の方法である。好都合な事に一般にプリプレグに
使用されている離型紙は100℃近くの温度に加熱
しても短時間であれば変質することはなく充分耐
えることができるため、本発明による樹脂フイル
ム塗布方式が採用できる。 上述の如き離型紙加熱方式で厚み斑の少ない樹
脂フイルムを離型紙上に形成し、これに一方向引
揃えや織物の補強繊維シートを貼り合わせ加熱ニ
ツプロールやその他の含浸方法で、樹脂フイルム
の樹脂を繊維へ転写含浸させプリプレグを製造す
る訳であるが、樹脂フイルム製造工程とプリプレ
グ化工程とは必ずしも連続した工程である必要は
ない。 以下具体的に本発明を実施例によつて説明す
る。 実施例 １ 第６図に示した如きフアウンテンコーターから
なる幅510mmの樹脂塗工部を持つプリプレグ製造
装置にて、炭素繊維（12000本）、82本で幅550mm
の離型紙上に幅500mmの一方向引揃えプリプレグ
を製造後、そのプリプレグを幅方向に８分割した
各部分のプリプレグ目付、樹脂含有率、繊維目
付、樹脂目付を測定しその結果を表−１に示し
た。尚加熱ヒーターは中心部60℃、両端部80℃、
平均70℃に設定した。又、同表に離型紙の加熱ヒ
ーターを使用せずに同プリプレグを製造した場合
の結果も合わせて示した。 なお第６図中１は引揃え炭素繊維、２はフイー
ドロール、３はコーム、４はダイを、５はバツク
アツプロールを、６は離型紙加熱用プレートヒー
ター、７は離型紙、８は含浸用予熱ヒーター、９
は含浸用加熱ロール、１０はロール保護用の離型
紙、１１はプリプレグ巻き取りロールをそれぞれ
示す。
を均一に含浸させたテープ状のプリプレグの製造
方法に関するものである。 補強用繊維シートに樹脂を含浸させたテープ状
プリプレグはゴルフクラブシヤフト、釣竿等のス
ポーツ、レジヤー用素材として或いは航空宇宙用
構造材や車輌用構造材として利用されつつある。 プリプレグに求められる性能は、適度のタフネ
ス、形状保持性、ドレープ性を有し、且つ作業及
び均一性にすぐれていることである。 作業性のすぐれたプリプレグは、マトリツクス
樹脂組成の配合比、粘度調整によつて、さらに一
方向引揃えプリプレグの場合は目開などの隣接繊
維間の非接合を無くする種々の工夫によつて開発
されて来ているが、均一性特にマトリツクス樹脂
分布の均一性にすぐれたプリプレグとなると、未
だ満足すべきものが得られていないのが実情であ
る。プリプレグにおいてマトリツクス樹脂分布の
均一性、言い換えれば繊維含有率の均一性は、そ
のプリプレグによつて成形される成形体の寸法精
度はもとより強度、弾性率等機械的特性を大きく
左右するため、作業性以上に重要なプリプレグの
品質特性である。プリプレグの使用者がこの均一
性について、従来作業性ほど重要視しないのは、
検査、評価に手間が掛かり、又時間を要するため
回避せざるを得ないことに一因があると考えられ
る。 均一性にすぐれたプリプレグを得るには先ず均
一な目付の補強用繊維シートが用意されること
と、これにマトリツクス樹脂が均一な目付で含浸
されることである。 マトリツクス樹脂の含浸法には、大きく分けて
樹脂を一旦溶剤に溶かして補強用繊維シートに含
浸する方式と樹脂を加温により溶融させて含浸を
行なう方式である。本発明は後者によるプリプレ
グ製造法に係わり、マトリツクス樹脂を均一な目
付で含浸させることを目的とする。 本発明では、先ず離型紙に目付分布の均一なマ
トリツクス樹脂フイルムを形成し、しかる後これ
を一方向引揃え繊維束シートや織物状シートに転
写、含浸されることで均一なマトリツクス樹脂目
付を有するプリプレグを製造する。したがつて本
発明の重点はいかにして目付分布の均一な樹脂フ
イルムを離型紙上に形成するかと言う所にある。 従来、ホツトメルトタイプの接着剤やプリプレ
グ用樹脂フイルムを製造するには、各種のロール
コーター、ドクターナイフコーター、ダイコータ
ー、フアウンテンコーター等より離型紙上に塗布
することにより行われてきているがいずれのコー
ターを用いる場合においても用いる樹脂が加温下
においてもかなりの粘稠体であり離型紙上に薄く
均一に塗布することが極めて困難であつた。例え
ば第１図はフアウンテンコーターによる樹脂フイ
ルムの塗工工程を示す概略図である。同図中１は
フアウンテンコーターを、２はバツクアツプロー
ルを、３は離型紙、４は離型紙上に塗工された樹
脂フイルムを示すものである。第２図は第１図に
示した方法によつて離型紙上へ塗工された樹脂フ
イルムの幅方向の厚みを測定した結果を示したも
のであり、第１図中に示したフアウンテンコータ
ーのリツプ部の開口幅をいかに正確に均一化して
も、得られる樹脂フイルム幅方向の厚み斑の発生
を防ぐことはできない。 そこで、従来はフイルムの幅方向の厚みの斑の
発生を防止するため、ダイの吐出部の幅精度の向
上、バツクアツプロール表面の機械加工精度の向
上によるダイの吐出面とバツクアツプロール面間
の精度向上、ダイの樹脂吐出部の温度分布の改
良、ダイに設けた押し引きボルトによるダイスリ
ツト幅の調整等の方法によりかなりフイルムの幅
方向の厚み斑の発生は改良されているが、これら
の改良方法によつては第３図のａ，ｂ，ｃ，ｄに
示した如くフイルムの厚み斑の発生を防止するこ
とは出来ず、フイルムの厚み斑を10μ以下の範囲
におさえることは実質上不可能といわれてきた。 そこで本発明者等ほフイルムの厚み斑の発生を
防止した樹脂フイルムの製造方法を見出すべく検
討した結果、溶融樹脂塗工部に前述した如き種々
の改良方法を適用しても第４図に示した如く温度
分布斑が生じ、かつ得られる樹脂フイルムに厚み
斑が生じることが判明した。そこで、ダイスリツ
ト部に帯状ヒーターを数個設け、吐出部の温度分
布斑の発生を防止しようとしたが、第２図に見ら
れるように、この方法によつては、フイルムの幅
方向厚み斑を解消するに至らず、労多くして効果
が少ないという結果に終つた。 そこで本発明者等は更に樹脂フイルムの幅方向
の厚み斑を解消する方法について検討した結果、
驚くべきことに溶融樹脂を塗工する離型紙を予め
加熱してやることにより得られる樹脂フイルムの
厚み斑の発生は解消し、10μ以下の厚み斑しかな
い樹脂フイルムが得られることを見出し、この樹
脂フイルムを用いて均一な樹脂目付分布を有する
プリプレグを製造することを可能としたものであ
る。 即ち本発明の要旨とするところは、マトリツク
ス樹脂を離型紙に塗布する際に、離型紙を加熱し
て樹脂を塗布した樹脂フイルムを、補強繊維シー
トに含浸してプリプレグをつくることにある。 第５図に本発明の樹脂フイルムの形成方法の一
例を、コーターとしてフアウンテンコーターを用
いた場合についての模式図を示した。同図中５が
離型紙を加熱するためのヒーターである。 離型紙の加熱は均一加熱による方法も取り得る
が第３図に示した如き樹脂フイルムの幅方向の厚
み斑発現パターンに応じ、離型紙加熱ヒーターを
多段分割ヒーターとして、樹脂フイルムの厚みが
他の部分よりも厚くなる部分の離型紙温度を他の
離型紙部分よりも高くなるように加熱することで
樹脂フイルムの厚み斑発生を防止することができ
たのである。 離型紙の加熱方法としては幅方向に帯別したプ
レートヒーターに接触加熱を行なうのが望ましい
が、暗赤外ヒーター等により非接触加熱方式によ
ることもできる。加熱部の帯別方法は使用するコ
ーターの特性にもよるが３分割以上が望ましい。
又、帯別された個々の加熱体はそれぞれ独自に温
度制御出来ることが望ましいが、隣接するヒータ
ーが断熱材等によつて完全に独立したものでなく
ても良い。 本発明の方法によれば前述の様な樹脂フイルム
の厚み斑を是正すると言う利点の他に、離型紙を
加熱する効果として、塗工時の樹脂の冷却を防ぐ
ことが出来、粘度の急激な低下をほとんど生じな
いため、この方法によらない場合に比べて同じ樹
脂温度でより薄い塗膜を得られ、又同じ厚みの塗
膜を塗布する場合には、樹脂温度をより低く設定
できると言う利点を備えており特に熱履歴を受け
やすい熱硬化性樹脂のプリプレグの製造には最適
の方法である。好都合な事に一般にプリプレグに
使用されている離型紙は100℃近くの温度に加熱
しても短時間であれば変質することはなく充分耐
えることができるため、本発明による樹脂フイル
ム塗布方式が採用できる。 上述の如き離型紙加熱方式で厚み斑の少ない樹
脂フイルムを離型紙上に形成し、これに一方向引
揃えや織物の補強繊維シートを貼り合わせ加熱ニ
ツプロールやその他の含浸方法で、樹脂フイルム
の樹脂を繊維へ転写含浸させプリプレグを製造す
る訳であるが、樹脂フイルム製造工程とプリプレ
グ化工程とは必ずしも連続した工程である必要は
ない。 以下具体的に本発明を実施例によつて説明す
る。 実施例 １ 第６図に示した如きフアウンテンコーターから
なる幅510mmの樹脂塗工部を持つプリプレグ製造
装置にて、炭素繊維（12000本）、82本で幅550mm
の離型紙上に幅500mmの一方向引揃えプリプレグ
を製造後、そのプリプレグを幅方向に８分割した
各部分のプリプレグ目付、樹脂含有率、繊維目
付、樹脂目付を測定しその結果を表−１に示し
た。尚加熱ヒーターは中心部60℃、両端部80℃、
平均70℃に設定した。又、同表に離型紙の加熱ヒ
ーターを使用せずに同プリプレグを製造した場合
の結果も合わせて示した。 なお第６図中１は引揃え炭素繊維、２はフイー
ドロール、３はコーム、４はダイを、５はバツク
アツプロールを、６は離型紙加熱用プレートヒー
ター、７は離型紙、８は含浸用予熱ヒーター、９
は含浸用加熱ロール、１０はロール保護用の離型
紙、１１はプリプレグ巻き取りロールをそれぞれ
示す。
【表】
実施例 ２
第１図の如きフアウンテンコーターを用い、予
じめ幅550mmの離型紙に510mmの幅で樹脂フイルム
を塗布し、この離型紙を用い、第７図の如き含浸
装置にて、炭素繊維（3000本）使用の幅500mm織
布（５飛８枚朱子）にて樹脂含浸を施し、織布プ
リプレグを製造後幅方向に５分割した各部分のプ
リプレグ目付、樹脂含有率、繊維目付、樹脂目付
を測定し、その結果を表−２に示した。尚加熱ヒ
ーターは中心部60℃、両端部80℃、平均70℃に設
定した。又同表に加熱プレートヒーターを使用せ
ずに樹脂フイルムを塗布した離型紙を用いた場合
を合わせて示した。 なお第７図中、１は織布巻き出しロール、２は
樹脂フイルムを塗布した離型紙、３は含浸用予熱
プレートヒーター、４は含浸用加熱ニツプロー
ル、５はロール保護用離型紙、６はプリプレグ巻
き取りロールを示す。
じめ幅550mmの離型紙に510mmの幅で樹脂フイルム
を塗布し、この離型紙を用い、第７図の如き含浸
装置にて、炭素繊維（3000本）使用の幅500mm織
布（５飛８枚朱子）にて樹脂含浸を施し、織布プ
リプレグを製造後幅方向に５分割した各部分のプ
リプレグ目付、樹脂含有率、繊維目付、樹脂目付
を測定し、その結果を表−２に示した。尚加熱ヒ
ーターは中心部60℃、両端部80℃、平均70℃に設
定した。又同表に加熱プレートヒーターを使用せ
ずに樹脂フイルムを塗布した離型紙を用いた場合
を合わせて示した。 なお第７図中、１は織布巻き出しロール、２は
樹脂フイルムを塗布した離型紙、３は含浸用予熱
プレートヒーター、４は含浸用加熱ニツプロー
ル、５はロール保護用離型紙、６はプリプレグ巻
き取りロールを示す。
第１図はフアウンテンコーターによる塗工工
程、第２〜４図は塗工した樹脂フイルムの幅方向
の厚みの各測定結果、第５図は加熱ヒーターを設
けた本発明を実施した場合の塗工工程、第６〜７
図は本発明を実施するのに好適なプリプレグの製
造プロセスを各表す。
程、第２〜４図は塗工した樹脂フイルムの幅方向
の厚みの各測定結果、第５図は加熱ヒーターを設
けた本発明を実施した場合の塗工工程、第６〜７
図は本発明を実施するのに好適なプリプレグの製
造プロセスを各表す。
Claims (1)
- １ マトリツクス樹脂を離型紙に塗布する際に、
離型紙を加熱して樹脂を塗布した樹脂フイルム
を、補強繊維シートに含浸することを特徴とする
プリプレグの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150283A JPS602313A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | プリプレグの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150283A JPS602313A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | プリプレグの製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS602313A JPS602313A (ja) | 1985-01-08 |
| JPH033566B2 true JPH033566B2 (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=14562920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11150283A Granted JPS602313A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | プリプレグの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602313A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04122721U (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-05 | 川崎製鉄株式会社 | 防護柵 |
| JP2005255927A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Toho Tenax Co Ltd | 熱可塑性樹脂プリプレグとその製造方法 |
| JP4552674B2 (ja) * | 2005-02-01 | 2010-09-29 | 東レ株式会社 | 強化繊維プリプレグ製造用樹脂フィルムの製造方法および製造装置 |
| JP2008031222A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Works Ltd | プリプレグとその製造方法並びにプリント配線板 |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP11150283A patent/JPS602313A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS602313A (ja) | 1985-01-08 |
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