JPH06170847A - プリプレグの製造法 - Google Patents

プリプレグの製造法

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JPH06170847A
JPH06170847A JP33030192A JP33030192A JPH06170847A JP H06170847 A JPH06170847 A JP H06170847A JP 33030192 A JP33030192 A JP 33030192A JP 33030192 A JP33030192 A JP 33030192A JP H06170847 A JPH06170847 A JP H06170847A
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JP
Japan
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resin
prepreg
sheet
fiber
fibrous sheet
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JP33030192A
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English (en)
Inventor
Taro Mihara
太郎 三原
Toji Wada
統治 和田
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 繊維強化樹脂プリプレグの耳部に、余分マト
リックス樹脂の付着が無く、取扱の容易なものの製造法
を提供する。 【構成】 繊維シート状物と樹脂担持離型性シートとを
合体させ、ロール等により加熱加圧して、繊維中にマト
リックス樹脂を含浸させるホットメルト法のプリプレグ
の製造法において、該繊維シート状物の側部に該樹脂の
親和性テープ材を配置することを特徴とするプリプレグ
の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は繊維強化複合材料の中間
体であるシート状プリプレグの製造法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】このシート状プリプレグの製造方法につ
いては多くの方法があるが、一般的に行われている方法
の一つにホットメルト法がある。ホットメルト法とは、
表面にシリコン樹脂等で離型処理を施した離型性シート
に、エポキシ樹脂等のマトリックス樹脂を塗付担持させ
て、繊維シート状物とを合体させ、ロール等によって加
熱加圧して、繊維シート状物中に樹脂を含浸させてプリ
プレグとする方法である。該離型性シートは通常は2枚
使用し、その少なくとも1枚はマトリックス樹脂を担持
しており、繊維シート状物の両面に、各々合体させる。
含浸した後、冷却板等によって十分に冷却し、次いで片
面の離型性シートを取り除いて、一方の離型性シートと
樹脂含浸繊維シート状物との重ね合わせ体としてのロー
ル状のプリプレグを得る。
【0003】これらの方法として、例えば特開昭60-165
211 号公報には、ホットメルト法における加熱ロール前
に樹脂溜まり制御板を設置し樹脂溜まりを抑制し、毛羽
の発生を少なくする方法が示されている。また、特開昭
58-31716号公報には、加熱ロール前に曲面の基材に沿わ
せて張力をかけながら連続的に含浸させる方法が示され
ている。更に特開昭60-157812 号公報には、スクリムク
ロス貼り合わせプリプレグの製造法について示されてい
る。
【0004】プリプレグから、車両用や土木建築用の材
料、釣竿、ゴルフシャフトなどの繊維強化複合材料成形
体への加工は、プリプレグを型に合わせて積層して、オ
ートクレーブによる方法や、芯金に巻き付けて、テープ
ラッピングする方法等を用いて行われる。
【0005】かかる積層や巻き付け作業において、プリ
プレグが適度な粘着性を持つ事が重要であり、従来から
樹脂組成、粘度、含有量などの調整が行われてきた。ま
た、プリプレグは、図1に示すように、通常は繊維シー
ト状物部分よりも巾の広い離型性シートを用いて、両側
部に離型性シートのみの部分(以下離型性シート耳部と
称す)を設けて、この部分に品種表示を行ったり、持ち
運び等の取り扱いを容易にしている。
【0006】また、特開昭60-157812 号公報にも記載さ
れているように、スクリムクロス貼り合わせプリプレグ
は、一方向引き揃えプリプレグの巾方向強度を増大させ
る目的で使用される。スクリムクロスは図2に示すよう
に、通常は繊維シート状物部分よりも巾の広いものを用
いて、両側部或いは片側部にスクリムクロスのみの部分
(以下スクリムクロス耳部と称す)を設ける。この部分
は、プリプレグシートどうしを接続する際などに用いら
れて、接続部の補強効果を与えると同時に、接続作業を
容易にする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】プリプレグシートを用
いて成形加工する際には、離型性シート耳部には、樹脂
は不要である。また、スクリムクロス耳部については、
複数のプリプレグシートを接合して成形加工する際、接
合に必要な粘着性や接合部の強度を与えるだけの樹脂が
あれば良く、過剰な樹脂の存在は強度低下や取り扱い性
が悪化する。ところが、ホットメルト法のプリプレグ製
造法においては、特開昭58-31716号公報に示されている
ように、繊維シート状物に樹脂を含浸させる際には、加
熱ロールで挟圧する為、該加熱ロールの前方に円柱状の
樹脂玉が生成し、その結果、繊維シート状物の巾よりも
広く樹脂がはみ出し、このはみ出した樹脂が離型性シー
ト耳部に付着したり、スクリムクロス耳部に過剰な樹脂
が存在することになる。そこで、離型性シート耳部にマ
トリックス樹脂が存在せず、又、スクリムクロス耳部に
過剰な該樹脂が存在しないプリプレグの製造法を提供す
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維シート状
物と樹脂担持離型性シートとを合体させ、ロール等によ
り加熱加圧して、繊維中にマトリックス樹脂を含浸させ
るホットメルト法のプリプレグの製造法において、該繊
維シート状物の側部に該樹脂に親和性のテープ材を配置
することを特徴とするプリプレグの製造法である。
【0009】本発明のプリプレグの製造法は、いわゆる
ホットメルト法を用いた方法である。
【0010】本発明において繊維シート状物は、炭素繊
維、ガラス繊維、アルミナ繊維、アラミド繊維、チラノ
繊維、炭化珪素繊維等の強化繊維を、一方向に引き揃え
てシート状にしたものや織物などを用いる。
【0011】また、マトリックス樹脂は、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、エポキシアクリレート樹脂或は不
飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂であり、硬化剤
や硬化促進剤を予め混合した未硬化、半硬化のものを用
いる。
【0012】本発明の離型性シートとは、プリプレグ製
造用として市販の周知のものでよい。つまり、プリプレ
グ製造時の温度と張力に耐える耐熱強度、寸法安定性が
あり、プリプレグ含浸後に剥離可能な離型性を有してい
るものであれば良く、厚さ0.05〜0.2mm程度のク
ラフト紙ロール紙、グラシン紙等を基材として、表面を
シリコーン系等の離型剤を塗布したものである。
【0013】該テープ材とは、離型性シートやスクリム
クロスよりもマトリックス樹脂との粘着性が大きいも
の、或いは該樹脂を含浸する性質を有するもので、プリ
プレグを製造する際の加熱温度に耐えるものである。例
えば、ナイロンテープ、ポリエステルテープ等のフィル
ム材や繊維シートと同種の繊維やガラス繊維、ナイロン
繊維等の繊維シートや織物シート等である。その巾は、
繊維シート状物の巾の1/50〜1/10程度であり、
厚みは、該繊維シート状物の1/3〜2倍程度である。
【0014】該テープ材を該繊維シート状物の側面部に
配置するには、マトリックス樹脂を担持した離型性シー
トと繊維シート状物を合体させる際に、図3のように、
繊維シート状物の外側に隣接して、テープ材を配置す
る。しかる後一対又は複数対のロールによって、加熱加
圧して該樹脂を含浸する。次に冷却した後、ニップロー
ルによって引き取る。更にプリプレグをロール状に巻き
取る前に、離型性シートを剥ぎ取った後、テープ材を剥
ぎ取る。この様にすると、繊維シート状物部分より外側
にはみ出したマトリックス樹脂の大部分は、テープ材に
伴われて除去される。
【0015】スクリムクロス付きのプリプレグを製造す
る場合は、図4のように、繊維シート状物部分の外側に
隣接し、かつ、スクリムクロス耳部に重ね合わさるよう
にテープ材を配置した後、同様に処理する。
【0016】
【発明の効果】本発明の方法でプリプレグを製造すれ
ば、巻き取られたプリプレグの離型性シート耳部にマト
リックス樹脂の付着が殆ど無く、スクリムクロス耳部に
マトリックス樹脂の過剰な付着の無い、取り扱い性良好
なプリプレグが得られる。
【0017】
【実施例】以下本発明を図5を用いた実施例によって具
体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【0018】実施例1 炭素繊維(マグナマイトAS4、ハーキュレス社製、1200
0 フィラメント、繊度0.88g/m)177本からな
る繊維束群1を櫛歯型位置決め装置5を経て、互いに並
行に5.80mmのピッチで巻き出して引き揃え、拡開バ
−6でシート状にした。この炭素繊維シートの繊維目付
は151g/mm2 、巾は1025mmであった。更にスク
リムクロス(ガラスクロスWP 03-104BZ 、日東紡株式会
社製、平織りクロス、巾1040mm、繊維目付25g/
mm2 )及びテープ材(ナイロンタフタ、東レ株式会社
製、巾35mm、厚さ94μm)4、4′を炭素繊維シー
ト部の両端部に供給した。
【0019】次いで、マトリックス樹脂として、ビスフ
ェノール系液状エポキシ樹脂(スミエポキシELA 128 、
住友化学工業(株)製)4重量部、ビスフェノール系液
状エポキシ樹脂(スミエポキシELA 134 、住友化学工業
(株)製)52重量部、ビスフェノール系固形エポキシ
樹脂(スミエポキシESA 011 、住友化学工業(株)製)
14重量部、クレゾールノボラック系固形エポキシ樹脂
(スミエポキシESCN 220、住友化学工業(株)製)30
重量部からなるエポキシ樹脂混合物に、硬化触媒として
ジシアンジアミド(ヂシアンヂアミド2000、日本カーバ
イド工業(株)製)4.4重量部を、硬化促進剤として
1,1−ジメチル−3−(3,4−ジクロロフェニル)
尿素(ディーピーハードナー95、デュポン社製)4.
4重量部を混合した樹脂組成物を調製した。
【0020】両面にシリコン処理を施した巾1080mm
の離型紙に、各々該マトリックス樹脂を塗布し、樹脂目
付57g/mm2 の樹脂担持離型紙2、2を165℃の加
熱ロール7に通してニップして合体させ、更に125℃
の加熱ロール8で再度ニップした。この時、加熱ロール
7の前方に、若干の樹脂溜りが認められ、その巾が繊維
シート部の巾に対して両端共に約20mm大きかった。次
いで冷却板9で常温まで冷却して、ニップロール10で引
取り、片側の離型紙11、更にテープ材12,12 を剥ぎ取っ
た後、プリプレグシート13を巻き取り装置14でロール状
に巻き取った。得られたプリプレグのマトリックス樹脂
含有量は37重量%であり、スクリムクロス耳部には付
着の樹脂は、15g/mm2 程度であり、適度な粘着性で
あり、離型紙の耳部には樹脂の付着が殆ど無かった。
【0021】比較例1 テープ材を用いない以外は、実施例1と同様に行った。
得られたプリプレグのマトリックス樹脂含有量は37重
量%であり、スクリムクロス耳部の付着樹脂が30g/
mm2 と過剰にあった。離型紙の耳部には40g/mm2
樹脂付着があった。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常のホットメルト法におけるプリプレグの製
造方法における繊維シート状物とマトリックス樹脂を担
持した離型性シートの合体した概略図である。
【図2】通常のホットメルト法によって、スクリムクロ
ス付きのプリプレグの製造に際して、繊維シート状物と
マトリックス樹脂を担持した離型性シート、スクリムク
ロスの合体した概略図である。
【図3】本発明のプリプレグの製造方法において、繊維
シート状物とマトリックス樹脂を担持した離型性シート
とテープ材を合体した概略図である。
【図4】本発明のプリプレグの製造方法において、スク
リムクロス付きのプリプレグを製造するに際して、各材
料の合体した概略図である。
【図5】本発明の実施例で用いた装置のフロー図であ
る。
【符号の説明】
a 繊維シート状物 b 樹脂担持離型性シート c スクリムクロス d テープ材 1 繊維束 2 マトリックス樹脂担持離型紙 3 スクリムクロス 4 ナイロンタフタテープ 5 櫛歯型位置決め装置 6 拡開用バー 7、8 加熱ロール 9 冷却板 10 ニップロール 11 剥離した離型紙 12 剥離したナイロンタフタテープ 13 片面離型紙付プリプレグシート 14 巻き取り装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】繊維シート状物と樹脂担持離型性シートと
    を合体させ、ロール等により加熱加圧して、繊維中にマ
    トリックス樹脂を含浸させるホットメルト法のプリプレ
    グの製造法において、該繊維シート状物の側部にマトリ
    ックス樹脂と親和性のテープ材を配置することを特徴と
    するプリプレグの製造法。
JP33030192A 1992-12-10 1992-12-10 プリプレグの製造法 Pending JPH06170847A (ja)

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