JPS6011315A - プリプレグの製造法 - Google Patents
プリプレグの製造法Info
- Publication number
- JPS6011315A JPS6011315A JP58118812A JP11881283A JPS6011315A JP S6011315 A JPS6011315 A JP S6011315A JP 58118812 A JP58118812 A JP 58118812A JP 11881283 A JP11881283 A JP 11881283A JP S6011315 A JPS6011315 A JP S6011315A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prepreg
- fiber bundle
- sheet
- fibers
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
- B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
- B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
- B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
- B29B15/122—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は整合性に優れた超極薄の高性能プリプレグを連
続的に製造する方法に関する。
続的に製造する方法に関する。
炭素繊維、ガラス繊維、全芳香族ポリアミド繊維等の補
強用繊維束シートに、エポキシ樹脂、不餘和ポリエステ
ル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸したプ
リプレグは、板ばねやハニカム構造材等の工業材料、釣
竿、ゴルフやバドミントンのシャフト等のスポーツ・レ
ジャー用途、更には航空機用、自動車用、医療用等の素
材として、成形材料に広く利用されている。
強用繊維束シートに、エポキシ樹脂、不餘和ポリエステ
ル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸したプ
リプレグは、板ばねやハニカム構造材等の工業材料、釣
竿、ゴルフやバドミントンのシャフト等のスポーツ・レ
ジャー用途、更には航空機用、自動車用、医療用等の素
材として、成形材料に広く利用されている。
このようなプリプレグは、その使用々途の多様化に伴い
種々の成形厚みをもったものが開発され、０．０５〜０
．５ｍの厚みのものが一般に使用されておシ、成形物の
厚み、形、加工精度、機械的特性に対応してそれぞれの
厚みのものを選択し組合せて使用している。
種々の成形厚みをもったものが開発され、０．０５〜０
．５ｍの厚みのものが一般に使用されておシ、成形物の
厚み、形、加工精度、機械的特性に対応してそれぞれの
厚みのものを選択し組合せて使用している。
例えば、一方向に繊維が配列している比較的厚い成形物
を得る場合には、成形厚みの厚く仕上るプリプレグを選
択して積層労力の減少を計り又薄肉で異方性に繊維が配
列したものを得る場合は、成形厚みの非常に薄いプリプ
レグを組合せて積層を行うなどである。
を得る場合には、成形厚みの厚く仕上るプリプレグを選
択して積層労力の減少を計り又薄肉で異方性に繊維が配
列したものを得る場合は、成形厚みの非常に薄いプリプ
レグを組合せて積層を行うなどである。
これら種々の厚みをもつプリプレグは、従来繊維目付を
増減することによって製造されており、具体的には繊維
束のフィラメント本数や単位長重量を変えたり、繊維束
の数を変えてプリプレグの厚みを制御している。
増減することによって製造されており、具体的には繊維
束のフィラメント本数や単位長重量を変えたり、繊維束
の数を変えてプリプレグの厚みを制御している。
一般にフィラメント数の少い繊維束はど高価でチリ、フ
ィラメント数１０００本や２０００本の単位長重量がｏ
、１ｓｒ／ｍより小さい繊維束からつくった薄厚のもの
は極めて高価なプリプレグとなるため、使用用途が限定
され汎用性をもたないという欠点がある。その為、対策
とじてフィラメント数が多い繊維束を押し拡げてプリプ
レグとすることが行われておシ、一般的にはフィラメン
ト数３０００本で単位長重量的０、２ ｙ ／ ｍの繊
維束を押し拡げて厚みが０．０５節以下のプリプレグを
つくっている。
ィラメント数１０００本や２０００本の単位長重量がｏ
、１ｓｒ／ｍより小さい繊維束からつくった薄厚のもの
は極めて高価なプリプレグとなるため、使用用途が限定
され汎用性をもたないという欠点がある。その為、対策
とじてフィラメント数が多い繊維束を押し拡げてプリプ
レグとすることが行われておシ、一般的にはフィラメン
ト数３０００本で単位長重量的０、２ ｙ ／ ｍの繊
維束を押し拡げて厚みが０．０５節以下のプリプレグを
つくっている。
しかしながら、このような方法でつくられた００５ｗ以
下の厚みをもつプリプレグは、目開きが多く、結果的に
均一な成形品が得られないという大きな欠点を有してい
る。
下の厚みをもつプリプレグは、目開きが多く、結果的に
均一な成形品が得られないという大きな欠点を有してい
る。
〔発明の目的〕
本発明者らは上記したような欠点がなく、目開きが殆ん
ど皆無の極薄プリプレグを低コストで即ち単位長重量で
いえば０．１５ ｆ ／ ｍ未満の繊維束を使用せずに
、極薄のプリプレグを製造する方法について種々の検討
を加えた結果、次のようにすればよいことを見出した。
ど皆無の極薄プリプレグを低コストで即ち単位長重量で
いえば０．１５ ｆ ／ ｍ未満の繊維束を使用せずに
、極薄のプリプレグを製造する方法について種々の検討
を加えた結果、次のようにすればよいことを見出した。
本発明の要旨とするところは、平均直径が６μ以下の極
細単繊維からなる繊維束を複数本引揃えた繊維束シート
に樹脂含浸を行って一方向引揃え繊維強化プリプレグを
製造することにある。
細単繊維からなる繊維束を複数本引揃えた繊維束シート
に樹脂含浸を行って一方向引揃え繊維強化プリプレグを
製造することにある。
よシ詳しくは平均直径が６ｐ以下の極細単繊維から構成
される繊維束単位長当り重量が０．２±０、０５ ｆ
／ ｍのものを使用することによって、従来のフィラメ
ント数３０００本からの繊維束では得られなかった極薄
の高性能プリプレグを得るものである。本発明方法を採
用することにより０．０５−以下、更には０．０３ ｍ
ｍ以下のプリプレグが容易に製造可能となる。使用する
極細繊維は全芳香族ポリアミド、ガラス繊維、炭化珪素
繊維等使用可能であるが特には炭素繊維の使用が好適で
あり、このような極細繊維は例えば特開昭５７−４２９
３４号、特公昭５７−４２７２８号公報に記載されたよ
うな方法によって製造されたものが使用される。
される繊維束単位長当り重量が０．２±０、０５ ｆ
／ ｍのものを使用することによって、従来のフィラメ
ント数３０００本からの繊維束では得られなかった極薄
の高性能プリプレグを得るものである。本発明方法を採
用することにより０．０５−以下、更には０．０３ ｍ
ｍ以下のプリプレグが容易に製造可能となる。使用する
極細繊維は全芳香族ポリアミド、ガラス繊維、炭化珪素
繊維等使用可能であるが特には炭素繊維の使用が好適で
あり、このような極細繊維は例えば特開昭５７−４２９
３４号、特公昭５７−４２７２８号公報に記載されたよ
うな方法によって製造されたものが使用される。
図１は、本発明の開繊実験装置、図２は本発明を実施す
るのに好適なプリプレグの製造装置を示し、送り込まれ
た繊維束ａυのシートは、バー（＋４）で膨拡げられ、
樹脂を塗布した離型紙（１５１上で予熱メーターｆｌ（
］’）により樹脂含浸されてプリプレグとして巻取られ
る。
るのに好適なプリプレグの製造装置を示し、送り込まれ
た繊維束ａυのシートは、バー（＋４）で膨拡げられ、
樹脂を塗布した離型紙（１５１上で予熱メーターｆｌ（
］’）により樹脂含浸されてプリプレグとして巻取られ
る。
本発明で使用する極細の繊維から構成される繊維束即ち
単位重量が同じであってもフィラメント数の多い繊維束
は、従来の太い繊維径の繊維から構成されたものに比べ
て繊維束の開繊性及び拡がり性が格段に向上する。この
ことは、本発明者らが初めて見出したものであシ、数値
的に参考例に示されている。
単位重量が同じであってもフィラメント数の多い繊維束
は、従来の太い繊維径の繊維から構成されたものに比べ
て繊維束の開繊性及び拡がり性が格段に向上する。この
ことは、本発明者らが初めて見出したものであシ、数値
的に参考例に示されている。
何故このような効果が得られるのかは明確ではないが、
単繊維の径が小さい程、繊維同志の接触面積が小さくな
ることによシ繊維束内の隣接する単繊維間の摩擦力が低
下し、繊維束を押し拡げる作用を受けた時に滑り易くな
り、容易に開繊するのではないかと推論される。
単繊維の径が小さい程、繊維同志の接触面積が小さくな
ることによシ繊維束内の隣接する単繊維間の摩擦力が低
下し、繊維束を押し拡げる作用を受けた時に滑り易くな
り、容易に開繊するのではないかと推論される。
以下具体的に本発明を参考例及び実施例により説明する
。
。
参考例１
繊維束の開繊性を調べるために、図１に示すような装置
を使用して、開繊性を調べその結果を表１に示した。
を使用して、開繊性を調べその結果を表１に示した。
図中、（１）Ｕ繊維束、（２）はバンドブレーキを有す
る繊維束ボビンの巻出し装置、（３）はガイド、１４１
゜（５） 、 （６）は開繊用の直径２５１ＦＩＩ＋の
固定バー、（７）は繊維束の巻取υ装置を示す。
る繊維束ボビンの巻出し装置、（３）はガイド、１４１
゜（５） 、 （６）は開繊用の直径２５１ＦＩＩ＋の
固定バー、（７）は繊維束の巻取υ装置を示す。
岡実験は炭素繊維の繊維束を１ｍ／分の走行条件下、張
力５００ｔで行った。表から明らかなように単繊維の直
径が小さくなる程開繊性が著しく向上していることが分
る。
力５００ｔで行った。表から明らかなように単繊維の直
径が小さくなる程開繊性が著しく向上していることが分
る。
表 １
実飽例１
図２に示すようなプリプレグシートの製造装置を使用し
て、神々の革繊維径の炭素繊維で楕成された繊維束と、
樹脂フィルムを塗布した離型紙により製造した、５００
■巾のプリプレグシートの性能を表２に示した。
て、神々の革繊維径の炭素繊維で楕成された繊維束と、
樹脂フィルムを塗布した離型紙により製造した、５００
■巾のプリプレグシートの性能を表２に示した。
図中、（１１）は引揃えた繊維束、←邊はフィードロー
ル、ａ３１はガイドコーム、Ｉは開繊用の固定バー、０
５１は樹脂を塗布した離型紙、（１６）は樹脂含浸用予
熱プレートヒーター、ａ７）は樹脂含浸用の加熱ニップ
ロール、０８１はプリプレグ巻取りロール、員はロール
保獲用の離型紙を示す。
ル、ａ３１はガイドコーム、Ｉは開繊用の固定バー、０
５１は樹脂を塗布した離型紙、（１６）は樹脂含浸用予
熱プレートヒーター、ａ７）は樹脂含浸用の加熱ニップ
ロール、０８１はプリプレグ巻取りロール、員はロール
保獲用の離型紙を示す。
表中Ｎｕ １は成形厚み０．０４５ ｍｍを目標として
３０００フイラメントの繊維束から製造したプリプレグ
の性能が示されており、繊維束の拡がりが悪く、目開き
の多いものしか得られなかったことを示している。
３０００フイラメントの繊維束から製造したプリプレグ
の性能が示されており、繊維束の拡がりが悪く、目開き
の多いものしか得られなかったことを示している。
醜２，３は本発明の例を示しており、特に随３では２．
５μという極細の炭素繊維を使用して成形厚みが０．０
３＋＋ｎｎ以下の超柄薄プリプレグが高性〜得られたこ
とを示している。
５μという極細の炭素繊維を使用して成形厚みが０．０
３＋＋ｎｎ以下の超柄薄プリプレグが高性〜得られたこ
とを示している。
随４は市販のフィラメント数１０００本の繊維束からの
ものであり本発明方法によって得られたものとはＩχ同
程度の性能のものが得られたがコスト的に非常に高いも
のとなった。
ものであり本発明方法によって得られたものとはＩχ同
程度の性能のものが得られたがコスト的に非常に高いも
のとなった。
本発明方法を採用することにより、連続して高性能の極
薄プリプレグシートを低コストで製造することが可能と
なるので、例えば釣竿のような管状成形物の円周方向へ
利用すると、肉厚を変えずにつぶし強度を大巾に向上さ
せたものを得ることが出来る。
薄プリプレグシートを低コストで製造することが可能と
なるので、例えば釣竿のような管状成形物の円周方向へ
利用すると、肉厚を変えずにつぶし強度を大巾に向上さ
せたものを得ることが出来る。
図１は本発明の繊維束の開繊性を調べるために使用した
装置の概略図であり、（１）は繊維束、（２）は巻出し
装置、（４）〜（６）はバー、（７）は巻取り装置を示
す。 図２は本発明のプリプレグシートをつくるのに好適な装
置の概略図であＬＱｌｌは繊維束、（１２＋はフィード
ロール、（１４）はバー、Ｑ７） ｕ 加熱ニップロー
ル、吐は巻取りロールを示す。
装置の概略図であり、（１）は繊維束、（２）は巻出し
装置、（４）〜（６）はバー、（７）は巻取り装置を示
す。 図２は本発明のプリプレグシートをつくるのに好適な装
置の概略図であＬＱｌｌは繊維束、（１２＋はフィード
ロール、（１４）はバー、Ｑ７） ｕ 加熱ニップロー
ル、吐は巻取りロールを示す。
Claims (3)
- （１）平均直径が６μ以下の極細単繊維から成る繊維束
を多数本引揃えた繊維束シートに樹脂含浸を行うことを
特徴とする一方向引揃え繊維強化プリプレグの製法 - （２）繊維束が０．２±０．０５ ？ ／ ｍであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプリプレグ
の製法 - （３）極細単繊維が炭素繊維からなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のプリプレグの製法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118812A JPS6011315A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | プリプレグの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118812A JPS6011315A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | プリプレグの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6011315A true JPS6011315A (ja) | 1985-01-21 |
Family
ID=14745740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58118812A Pending JPS6011315A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | プリプレグの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6011315A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0429312A2 (en) * | 1989-11-24 | 1991-05-29 | Tonen Corporation | Unidirectional thin glass prepreg |
| US5188878A (en) * | 1989-11-24 | 1993-02-23 | Tonen Corporation | Unidirectional thin glass prepreg |
| US12007580B2 (en) | 2018-11-28 | 2024-06-11 | Light Optical Works, Ltd. | Reticle unit and optical sighting device |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP58118812A patent/JPS6011315A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0429312A2 (en) * | 1989-11-24 | 1991-05-29 | Tonen Corporation | Unidirectional thin glass prepreg |
| US5188878A (en) * | 1989-11-24 | 1993-02-23 | Tonen Corporation | Unidirectional thin glass prepreg |
| US12007580B2 (en) | 2018-11-28 | 2024-06-11 | Light Optical Works, Ltd. | Reticle unit and optical sighting device |
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