JPS6183006A - 一方向引揃え繊維シ−ト状物により強化されたプリプレグシ−トの製法 - 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〕 本発明は一方向引揃え繊維シート状物により強化された
プリプレグシートの新規な製法に関するものである。

〔従来の技術〕 炭素繊維、ガラス繊維、或いは、全芳香族ポリアミド繊
維等を薄く拡げ引揃えた繊維束にニブキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、或は、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性
樹脂を含浸させた、いわゆる一方向引揃え繊維強化プリ
プレグは、コ９ルフシャ７ト、釣竿やスキー板等のスポ
ーツレジャー用品或いは航空宇宙機材、車輛用機材、板
バネ、その他工業用材料として広く利用されている。こ
の一方向引揃え繊維強化プリプレグの最大の利点は、繊
維が織布のように大きく湾曲することなく、平行に引揃
えられているため、繊維の有する強度、弾性率を効率よ
く利用出来ることにあυ、使い易さも含めて、一方向引
揃え繊維強化プリプレグの中間基材としての価値は益々
、高まりつつある。

これら一方向引揃え繊維強化プリプレグの製法について
は、これまでにいくつかの方法が紹介されてはいるが、
樹脂の含浸方法で、溶液法、無溶媒法との区分があると
か、それらの製造工程にしても概念図程度にしか紹介さ
れていないのが現状である。（大径、実印、松田：炭素
繊維１９８３゜７．１．近代編集社、炭素繊維懇話会；
炭素繊維の応用技術１９８４．６．４．クーエムシー）
。

例えば、無溶媒法の一方向引揃え繊維強化プリプレグの
製法の概要は両面にシＩＪ　：Ｘｙ樹脂等で離型処理し
た離型紙の片面にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を塗布
し九樹脂フィルムと、平行に引揃えた多数本の繊維から
なるシート状物を合体させ、加熱ニップロール等の含浸
装置で樹脂を繊維束に含浸させ連続した一方向引揃えシ
リプレグとする方法であシ、この様にして製造される繊
維強化デ　　。

リゾレグは、離型紙と樹脂を含浸した繊維層との二層構
造を有し、ロール状に巻き上げられる。

一般に、一方向引揃え繊維プリプレグの性能上のポイン
トは、繊維シート状物の繊維間にいわゆる目開きがなく
、平らな表面を有し、厚みが均一で、繊維シート状物に
樹脂が均一に含浸されていることにある。これらを達成
するために、従来、繊維束の拡開法（特開昭５２−１５
１３６２．特開昭５６−４３４３５　、％開昭５７−５
６２２０　。

特開昭５８−１７２５）又、樹脂の含浸法（特公昭５２
−５３２０　、特開昭５６−５６２２０　、特開昭５８
−１８５２１６　、特開昭５８−２３８３０゜特開昭５
８−３１７１６）が提案されている。

更に、一方向引揃え繊維強化プリプレグの形態保持、取
扱性向上のため普通離型紙が裏打ちされているが、その
離型紙の性能が一方向引揃えプリプレグの性能を支配す
るため、その性能についても提案がある（特開昭５４−
１０５３２．実開昭５６−１１９１４．特開昭５９−４
７２７７、特開昭５９−４７２７８．４？開昭５９−４
８１５３　。

特開昭５９−４８１５５．％開昭５９−１３５１２１）
。

しかしながら、一方向引揃え゛繊維強化プリプレグの品
質に対する要求は益々巾広く高度化して来ている。例え
ばよシ薄い厚み（０，０５＋ｍ以下）、よシ厚い厚み（
０，３ｗ以上）への要求、同時に樹脂含有率の低下（３
０ｗｔ’Ｓ以下）又、経済面から、より巾の広い、一方
向引揃え繊維強化プリプレグの要求等があり、それらに
対応して一方向引揃え繊維強化プリプレグの製造技術も
、高度化、複雑化している。

従って、従来提案されている技術では、高度化する一方
向引揃え繊維強化ブリグレグ品質に対応できず、未だに
満足する方法が見出されていないのが現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、繊維の拡開を均一に行ない厚みが均一で、蛇
行や目開きがなく、樹脂も均一に含有する高品質一方向
引揃え繊維シート状物により強化されたプリプレグシー
トを製造する方法である。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の一
方向引揃え繊維シート状物により強化されたプリプレグ
シートの製法は、 複数本の繊維よシなる複数本の繊維束を、一方向に引揃
えて、送シ出しエッグロ−２−から所定速度で連続的に
供給し、これらの繊維束を、繊維シート状物に拡開し、
この繊維シート状物にマトリックス樹脂を含浸し、得ら
れた一方向引揃え繊維強化プリプレグシートを引張りニ
ップローラーを介して所定速度で連続的に引き取る方法
において、 下記の工程： ａ）前記複数本の繊維束の相対的位置を規制しながら一
方向に引き揃え、かつ全繊維束の張力を均一にする工程
、 ｂ）前記引揃えられた繊維束を、少くとも２個の円弧状
曲面上を張力下に接触通過せしめて、前記繊維束を拡開
し、それによって一方向引揃え繊維群からなるシート状
物を形成する工程、Ｃ）前記繊維シート状物と、離型紙
上に塗布されたマトリックス樹脂層とを重ね合せ、円弧
状曲面上を、前記繊維シート状物が接触するように通過
させて、両者を貼合する工程；およびｄ）前記貼合物中
の前記繊維シート物層中に、前記マトリックス樹脂を浸
透含浸させる工程を含むことを特徴とするものである。

また本発明方法は、前記工程ａ）　、　ｂ）　、　ｃ）
お上びｄ）に加えて、下記の工程； ｅ）前記貼合物の繊維シート物層上に、シート状離型材
を更に貼合して三重貼合物を形成する工程、 および ｆ）前記三重貼合物が、前記引張シローラーを通過した
後に、前記三重貼合物から、前記シート状離型材を剥離
する工程、 を含んでいてもよい。

更に、本発明方法は、前記工程ａ）　、　ｂ）　、　ｃ
）およびｄ）に加えて下記の工程： ｇ）前記貼合物の繊維シート状物層上に、離型紙上に塗
布されたマトリックス樹脂層を貼合して三重貼合物を形
成する工程、および ｈ）前記三重貼合物が前記引張りローラーを通過した後
に、前記三重貼合物から、前記離型紙の一枚を剥離する
工程、 を含んでいてもよい。

以下添付図面を参照しながら具体的に各工程別に内容を
説明する。

本発明の複数本の繊維束を一方向に引揃え、これに樹脂
を含浸して、一方向引揃え繊維強化プリプレグシートを
製造する方法において、以下説明の各工程における各作
用効果は、全繊維束に与えられる任意に設定の張力に制
御された状態下実施されることが極めて重要な前提条件
である。そして、厚みの均一化すなわち工程すの繊維束
の均一拡開と工程ｄの引揃え繊維シート状物への樹脂の
均一含浸は、一方向引揃え繊維強化プリプレグシートの
性能にとって、重要な要因となる。更に、張力調整制御
装置は、繊維束の送シ出しニップローラーと一方向引揃
え繊維強化プリプレグシートの引張りニップロールの間
に、設置されることが好ましく、これによって、高品質
の一方向引揃え繊維強化ブリグレグが効率よく製造し得
ることになる。

工程ａ）について下記に説明する。

クリールスタンドによ）引出した多数本の繊維束を並べ
、ニップローラーでニップしながら引取り、一方向引揃
え繊維シートを製造するに際して、ニップローラーでト
ウ開張力を調整しながら繊維シートを製造する。

以下図面により詳細に説明する。

第２図は本発明法の実施に使用される一方向引揃え繊維
シートの製造装置の一例の配置図であシ、繊維束群（１
）は一定の間隔に引揃えるためのコーム（２）、（４）
を通シ、送シ出しローラー（３）に導入され、さらに適
当な長さしを走行した後、拡開装置（５）によりシート
状に拡開し繊維束群全体に張力でかかかる様に調整され
たダンサ−ローラー等の張力調整装置（６）を通過させ
、引張ロー９−（７）により樹脂含浸装置等に供給され
るものである。なお樹脂含浸装置は拡開装置（５）と引
張ローラー（７）の間にあってもさしつかえないし、又
張力調整装置（６）は引張ローラー（７）と送り出しロ
ー；ｙ−（３）の間であれば本発明法の効果に影響する
ものではない。

本発明法は、上述した装置の特に送り出しロー？−（３
）で繊維束をそれぞれにスリップさせるととにより各繊
維束の張力を均一化することに特徴がある。第３図はそ
の機構を理解するための説明図である。ｎ本の繊維束群
にかかる張力をＴ。

各繊維束にそれぞれかかる張力をｔｌ　　ｌ　ｔｉ　　
ｌｔ３・・・ｔ　とすれば、張力では装置に組込まれた
張力制御装置によりいつも一定に保つことが出来るので
ｔｌ　　＊　ｔｚ　、、ｔｓ・・・ｔｎの平均値はル４
でたえず一定であるが、ニップローラー（３）でｍ維束
のスリップがない場合にはｔｌ　＃　ｔｚ　　Ｊ　Ｌ３
・・・ｔｎはかならずしも一定ではない。たとえばこの
装置の運転開始時即ち引張ローラー（７）及び送り出し
ローラー（３）のニップを開始するときにｔ１＋ｔ２＋
ｔ３・・・ｔｎを均一にしてニップすることは不可能に
近いし、不均一のまま運転すればそのままの不均一な状
態が続く。又、走行中においても送シ出しローラー（３
）から送シだされる繊維束の長さはそれぞれ微妙に変化
し、たとえば送り出しローラー（３）に導入される繊維
束が棒状で企るか、平面状であるかにより、或は繊維束
は多少のクリンプを有しているのが普通であるから、そ
の程度により送り出しローラー（３）からの送り出され
る繊維束の長さはそれぞれ微妙な差が発生し、送り出さ
れた繊維間の張力は均一にはならない。

ところが本発明法での上記送り出しニップローラー（３
）で繊維束を適度にスリ、プさせるとこれらの張力の不
均一が均一化されるのでおる。

さらに詳しく説明を加えれば、第２図に示す引張ローラ
ー（７）では繊維束群のスリップがおこらない様にニッ
プ圧を充分に取り、送シ出しローラー（３）はニップ圧
を小さくとり、適当にスリ、グを可能にする。すなわち
引張ローラー（７）の周速に対して送り出しローラー（
３）の周速を遅くするわけである。もちろんこの間張力
制御装置（６）は正常に作動し全張力Ｔを維持している
。。

さらにこのスリップを繊維束１本１本について説明すれ
ば、スリップの大きさは繊維束にかかる張力ｔに比例す
るから張力のゆるんだ繊維束はスリ、グが少なく、すな
わち送シ出しローラー（３）からの送り出し量は少なく
、だんだんゆるみは少なくなり、ついには他の繊維束と
同じ張力になる。

又、張力のかかりすぎた繊維束は他の繊維束に比較しス
リップの度合は大きくなり張力は低下しついには他の繊
維束と同じ張力となる。即ち繊維束の平均張カルへよシ
も大きく張力がかかった繊維束はスリップ度合が太きく
　ｆｘ　ｌ）　Ｔ／ｎにかぎシなく近すこうとし、逆に
Ｔ／ｎより小さい張力の繊維束はスリップ度合が少なく
なり、やがてＴ／ｎに近ずき繊維束同志がたがいに張力
の均一化の方向にスリップし合うわけである。この作用
は多数本引揃え繊維束の張力の均一化におどろくべき効
果を発揮する。

たとえば数百本の繊維束を張力が不均一なまま、実際に
は均一化しようとしても不可能であるが、引張ローラー
（７）および送り出しローラー（３）をニップし走行を
開始すると、始めは不均一な繊維束が多く、半数程度が
たるんだ状態にあるが、送り出しロー７−（３）におい
て適度なスリップを与えると、少しずつ均一化し、やが
て全繊維束が一平面となるまで張力の均一化が進む。又
、このスリップは全張力Ｔと送シ出しローラー（３）の
圧力を調整することにより任意に調整出来る。しかしな
がら一般に全張力では、本装置の中の拡開工程に必要と
する張力から決定されることが多く、実質的にはスリッ
プの調整は送り出しローラー（３）のニップ圧で調整す
ることとなる。

本発明者等の詳細な検討の結果、このスリップの度合、
即ち送り出しローラー（３）に対する引張ローラー（７
）の周速の比は好ましくは１．００５倍〜１．０２倍、
よシ好ましくは１．００５倍〜１．０１倍で充分である
。

以上の様に本発明法は、二、グローラーの組合せと、二
、ゾローラーと繊維束のスリップを利用して、多数本の
繊維束を均一な張力に引揃えるという困難な問題を比較
的簡単な装置で経済的にかつ効果的に解決した。又、こ
の方法により製造した引揃え繊維束シートで製造した一
方向引揃えプリプレグは、繊維の蛇行や乱れのない高品
質なものである。

また一方向引揃えプリプレグの製造工程において、多数
本の繊維束を等間隔に平行に引揃える操作は極めて重要
な工程でアリ、その一般的な装置としてはコームガイド
が使用されている。

本発明方法においては、第２図に示されているコーム（
４）のように、一方向に引揃えた繊維束の間隔及び位置
を任意に規制するだめの回転又は左右移動機能を備えた
→−ムガイドを有する繊維束引揃えガイド装置を使用す
るのが好ましい。

第４図は本コームｆイドの一例を示すものであり、第５
図はその機能の説明図である。

即ちピッチｔのコームガイドを中心Ｏを支点とじ、左右
に回転可能としたものである。回転角θとすればぜッチ
ｔの有効コームガイド間隔はか−となシ、しかもθは連
続的に変えることが出来るため、まったく任意にピッチ
を・選択出来るものである。又、コームの端にアーム（
２ａ）を介して分度器（２ｂ）を取りつけ、さらに分度
器にＡ−ａｓθを記入しておけば任意の有効ピッチを瞬
時にして設定することが出来る。又、さらにコームガイ
ド全体を左右に即ち引揃え繊維束と直角方向に変位自在
とすることにより、コームガイドのもうひとつの機能で
ある引揃え繊維束群の左右方向の位置の設定を容易にす
ることが出来る。

次に工程すについて説明する。

一方向引揃えプリプレグの最も重要な品質である繊維の
厚み（目付）の均一性を決める各繊維束の均一な拡開は
極めて重要な工程となる。

第６図囚、＠）は本発明方法による繊維束の押し拡げの
原理を説明するための模式図である。第６図（４）中、
（１）は張力Ｔ下に走行する繊維束を、（８）は円弧状
曲面基体を、又第５図（Ｂ）中、Ｒは円弧状曲面基体の
曲率半径を、又ΔＲは繊維束の厚みを示す。ここでこの
円弧状曲面基体を走行する繊維束内の各単繊維の供給量
がどれも同じとすれば、曲面走行時において一番外側を
走る単繊維ΔＲなる力で内側へ押し付けられる。ここで
Ｅｆは繊維の弾性率を示す。このような原理によって繊
維束内の外側の繊維は内側へ押し付ける力を受ける。こ
の時に各単繊維間の摩擦抵抗がある程度低いと外側にあ
る単繊維は内側へ沈み込み、結果として繊維束の厚みが
薄くなり、幅方向へ押し拡げる力が働く。繊維束はこの
場合走行状態にあるので次から次へと押し拡げられ、結
果として連続的な繊維束の押し拡げが達成される。

上記の説明から明らかな様に円弧状曲面の曲率半径につ
いて、小さければ小さいほど大きい効果を発揮する訳で
あるが、繊維束はπと言う力で曲面へ押し付けられるた
め、曲率半径をあまシに小さく取シ過ぎふと誠維束の損
傷だけでなく基体自体を損傷する危険がある。

更に第７図囚、（Ｂ）に本発明による繊維束拡開用装置
の概銘図と繊維束の走行状態の例を示す。第７図囚、（
Ｂ）における５８，５ｂ、５ｃｔ５ｄｔ５つは円弧状曲
面の基体を形成する繊維束拡開用ローラーを示し、第７
図（４）のθ１　、θ３．θ１　。

θ、およびθ、は繊維束の各ローラーへの入出角を示し
、第７図（Ｂ）のＴは繊維束に与えられた張力を示す。

又、第７図囚の繊維束の拡開用ロー２−への入出角θ、
〜θ。について穏々検討したところ、これら出入角は３
０〜１６０°の範囲内にあることが適当である。すなわ
ち３０°未満では張力による負荷が犬となシ拡開基体が
ローラーの場合臼がシの原因となる他、繊維束の損傷に
よる毛羽の発生が多く実用とはならない。又、１６０’
を越すと繊維束の拡開効果が少なく、目的の薄いプリプ
レグを製造するには不適当であった。

又、円弧状曲面がロー２−の周面の一部分である場合、
その数は２個以上が適当である。

更に、一方向引揃えグリプレグの使用用途の多様化に伴
い厚み分布の均一性の向上要求と共に、よシ薄い（目付
の少い）一方向引揃えグリプレグへの要求も相当高くな
っている。これにこたえるべく、本発明者らは、上記繊
維束の拡開方法の改良を重ねよ）薄くて均質な一方向引
揃えグリプレグを製造することに成功したのである。

すなわち本発明方法においては、繊維束を単数又は複数
のローン−の表面に張力下に走行させて繊維束を押し拡
げる方法において、ローラーの少なくとも一つを、走行
する繊維束の走行速度に対して遅く回転させて周速を遅
くして繊維束を拡開する。

以下拡開工程について具体的に説明する。

第８図は、拡開用ローラー可変速モーターとギヤーボッ
クスから成る駆動装置を取付けた繊維束拡開実験装置を
示す。第８図中（１）は、繊維束。

（９）はバンドブレーキ（９ａ）を有する繊維束ボビン
の巻き出し装置、（３）はコームガイド。

（ｓａ・）ｔ（ｓｂ）、（ｓｃ）は拡開用ローラー。

（７）は繊維束巻き取シ装置、（１０）は可変速モータ
ーとだャー〆ククスから成る駆動装置である。

この装置を用いて、繊維束の拡開実験を行った。

第１表は、この装置で行なった繊維束の拡開実験の結果
を示す。使用した繊維束は、それぞれ３０００ｆｌｔの
炭素繊維からなシ、その重量は２００　ｍＱ／ｍであシ
、走行条件はいずれも１　ｍ／ｍｌ　ｎ　ｐ張力は５０
０ｆであった。

以下余白 第１表の実験結果によれば、拡開効果の最も大きいのは
、ケース６の拡開用ローラーを固定した場合であるが、
この場合はローラーで毛羽溝まシを生じる。又、ケース
２の拡開用ローラーが自由回転の場合、毛羽の発生や毛
羽溝まシが無く、本実験結果によらずとも繊維束の損傷
が最も起こシにくいと予想されるが、拡開効果は小さい
。一方、ケース３〜４の場合の如く、繊維束走行速度に
対し、遅い周速で拡開用ローラーを回転させる場合は、
毛羽の発生や毛羽溝まシ生せずあるいは毛羽が発生する
条件下であっても毛羽溝まシを生ぜずにケース６の拡開
効果には及ばずとも相当の拡開効果が得られる。

ケースｌの繊維束走行速度よシ拡開用ローラーの周速を
速くする場合は拡開効果が最も小さく、又本実験では見
られなかったものの場合によっては繊維束を損傷してし
まうことも予想される。

第１表で示した実験結果によれば目開きや毛羽による外
観欠点の少ないグリプレグを得るために最も好ましい条
件はケース４である。しかしながら多少の毛羽を容認し
ても目開きのない薄いプリプレグを得ようとする場合は
、ケース５あるいはケース６も選択できる。又、それほ
ど拡開の必要がない場合は、むしろケース２を選択でき
る。

すなわち本発明によればプリプレグの要求性能特に繊維
の厚みに応じて自由回転、低速回転（対繊維東走行速度
）、固定という条件を使い分け、拡開用ローラーを使用
することで種々の繊維厚みのグリプレグを製造すること
が出来る。

本発明の繊維束拡開用円弧状曲面の材質についても種々
検討し、その表面は最終的に梨地加工によ）梨地表面を
有する基体が好適である。

その表面はすベシが良く、繊維束の拡開を促進するもの
がよく、セして毛羽の発生を抑えるものがよい、従って
テフロンコート材等が好ましいが、長期使用に耐えにく
いこともアシ、種々の観点から梨地表面特にクロムメッ
キを施した梨地表面が最も好ましい。

更に、円弧状曲面の曲率半径は拡開効果、強度、繊維の
損傷等総合的に検討し、３〜３０順がよく、望ましくは
５〜１５ａが最も適当である。

以下工程Ｃおよびｄについて説明する。

普通、一方向引揃えグリプレグはその形態保持や取扱性
向上の面から、最終的には剥離が可能な両面シリコン樹
脂処理離型紙に貼シ合わせである。

この離型紙の性能すなわち、一方向引揃えグリプレグと
の接着性と剥離性、吸脱湿による寸法安定性２紙の強伸
度、更には一方向引揃えグリプレグの形態保持に好適な
厚みと腰の強さ耐熱特性等多種の要求性能があシ、これ
らをいずれも満足するものでなくてはならないが、たと
えこれらが全て満足できる範囲にあったとしても、一方
向引揃えグリプレグの製造工程で、その性質を適切に使
いこなさないとグリプレグの品質を損うことにもなる。

すなわち、普通使用される離型紙は、引揃え繊維シート
状物に合体するまでの導入工程において蛇行或は皺発生
防止のため、たて方向に張力がかけられ、伸長した状態
で合体される。この様にして製造されたグリプレグは、
成形作業時の巻体から引出され裁断された際に伸長され
た離型紙がもとの寸法に弾性回復し、収縮をおこす。す
ると、この離型紙と二層構造を形成している引揃え繊維
シート状物は、たて方向に圧縮され、たて方向に蛇行を
発生しく第９図イ）、著しい場合には繊維シート状物層
がもちあがシ離型紙から剥離する（第９図口〜第１０図
）。なお第９，１０図の（１１）はグリプレグ層、（１
２）は離型紙を示す。

さらに使用される離型紙は、紙材の性質上、乾燥或は吸
湿により伸縮するが、特に乾燥された場合の収縮は、前
述した弾性回復による縮みと同様な現象をおこす。この
様な蛇行或は離型紙からの剥離を生じたプリプレグを使
用して、成形した積層板或は円筒状成形物は、繊維の蛇
行及び剥離部分の繊維の乱れから外観が著しく損なわれ
るばかシか、所期の強度及び弾性率が得られにくい。

本発明者らは、上述のような離型紙の弾性回復、或は乾
燥による収縮に原因する、繊維の蛇行或は乱れのない、
グリプレグを得るために、一方向引揃え繊維シート状物
とマトリックス樹脂層を有する離型紙とを合体するとき
の好ましい条件を見出した。すなわち、曲面を有する基
体面上で、一方向引揃え繊維シート状物とマトリックス
樹脂を塗布した離型紙を連続的に貼シ合わせる際に、繊
維束のたて方向の長さに対して、離型紙を０．０５％〜
１．５チオーバーフィードしながら供給することにより
上述の問題点を解消することができる。

工程Ｃに用いられる、円弧状曲面を有する基体は、ロー
ラー状のものでもよいし、円筒体の一部でもよいし又楕
円筒体の一部でもよい。さらにローラー状のものは回転
していてもさしつかえない。

以下本工程Ｃについて、更に詳しく説明する。

まず第１１図は本工程の実施に使用する装置の一例を示
すものであシ、引揃えられた繊維シート状物（１）は張
力をかけられた状態で曲面を有する貼合装置（２０）に
導入される。マトリックス樹脂を塗布した離型紙（１３
）は、貼合装置２０の曲面上で繊維シート状物に接触し
一体となって含浸装置（１４）に導入され、樹脂が含浸
されプリプレグとなって引張シローラー（７）に巻き取
られる。

ここで離型紙（１３）は同一工程内でマトリックス樹脂
を塗布したものであってもよいし、あるいはあらかじめ
別工程でマトリックス樹脂を塗布したものであってもよ
い。

第１２図は、本工程の要点である曲面を有する基体面上
での合体部分の説明図でおる。即ち、厚さｔなる引揃え
繊維シート状物（１）は貼合装置（２０）の曲率半径ｒ
なる曲面上に適当な接触面積を持って導入される。同時
にマトリックス樹脂を塗布した離型紙（１３）は、基体
面Ｐ１で繊維束と接触し、Ｐｌで両者は一体化されたｔ
ま曲面から離れ、含浸装置に導入される。この際に、曲
面の外側にある離型紙は、内側に位置する繊維シート状
物に対してｔ／ｒのオーバーフィードがかけられ供給さ
れることになる。さらに基体の曲率半径を自由に選ぶこ
とにより任意のオーバーフィード率を設定することが出
来る。又Ｐ工〜Ｐ、の接触長さはオーバーフィード率に
は直接関係しない要因であるが、種々検討の結果基体の
曲率半径の捧以上であることが好ましい。

又、この合体部で離型紙の導入に当シ、皺及び蛇行がお
こらないために張力をかける必要があるが、この張力に
よジオ−バーフィードが消去され期待した効果が得られ
ないのではないかと懸念されたが、幸いなことに離型紙
に塗布されたマトリックス樹脂は多くの場合、常温で適
度な粘着性を有し繊維シート状物とわずかな圧力で接着
するためオーバーフィードが消去されることはない、し
かしながら、マ）　ＩＪフックス脂が常温でほとんど粘
着性を有しない場合には、曲面を有する基体面を適度に
加熱するか或は、樹脂を予備加熱することにより粘着性
を増大させることで解決出来る。

さらに、マトリックス樹脂の粘度が低すぎる場合には、
或は加熱しすぎて、粘度が適度に低下した場合には樹脂
が潤滑材として作用し、オーバーフィード分だけ伸長し
てしまうことがある。この場合にはマトリックス樹脂の
冷却を必要とする。種徨検討した結果曲面上での樹脂の
粘度は１０６／イズ〜ｌＯポイズであることが好ましい
。

上述の如き方法で製造された引揃えプリプレグの離型紙
は繊維シート状物に対して過剰に供給されているため、
繊維シート状物と合体するまでにかけられた張力による
歪からまったく解放され、弾性回復による縮みはおこら
ない。

また、得られた離型紙付きプリプレグを裁断し、湿度の
低い大気中に放置した場合離型紙は乾燥により収縮をお
こすが、もともと過剰に供給されているためグリプレグ
全体にはほとんど影響を及はすことはない。

この結果、前述した離型紙の弾性回復及び乾燥による離
型紙の収縮に基因する引揃え繊維群の乱れがなく、かつ
全体として蛇行のないプリプレグを製造することが可能
である。

次に本発明者らは、上述した方法による離型紙の適正な
オーバーフィード率の設定について詳細な検討を加えた
。

オー４フイード率は理論的には離型紙付きプリプレグが
、製造後、貯蔵、運搬或いは、成形作業時に受ける環境
変化、わけても湿度変化による離型紙のたて方向の伸縮
率と離型紙が引揃え繊維シート状物と合体するまでの工
程での張力による伸長率の和によって決定されるもので
ある。一般には離型紙付きプリプレグが取扱われる環境
湿度はＲＨ２５％〜８５％程度であ）、この間での離型
紙のたて方向の伸縮率は、離型紙の性能により異なるが
、多くの場合０．２〜０．５チ程度である。

また離型紙が引揃え繊維シート状物と合体するまでに受
けるたて方向Ｏ伸長は離型紙の性能及びマトリックス樹
脂を塗布する時の温度及び張力さらに合体部まで導入さ
れる工程での張力によって異なるが、０．１％−１％程
度である。したがって離型紙のオーバーフィード率は１
．５−以下で充分である。

本発明者等は各種性能の離型紙及び工程での離型紙にか
かる張力と、適正なオーバーフィード率について、各檻
検討した結果、オーバーフィード率は０．０５％〜１．
５％で充分であり、多くの場合は０．１−〜０．８チで
、その効果を充分に発揮することを確認した。

又さらに本発明者等は曲面を有する基体について詳細な
検討を加えた。曲面を有する基体はローラー状のもの、
円弧の一部を有するもの、楕円型のものでも本発明方法
の効果は得られるが、曲面が直接、引揃え繊維束に接触
するため、固定した曲面では繊維と曲面の摩擦によ）繊
維を切断させ毛羽が発生したり乱れを生じたシして好ま
しくなく、ローラー状のものでかつ繊維束と共に回転す
るものが望ましい。又さらにこのローラーは離型紙に塗
布した粘着性を有する樹脂に接触するため、テア０ン樹
脂或いはシリコン樹脂等で離型処理したものが好ましい
。

次に工程ｄについて説明する。

本工程は、離型紙に塗布したマトリックス樹脂を拡開し
た繊維シート状物に含浸させる工程である。

一般に、離型紙に塗布した樹脂を繊維シート状物に含浸
する方法は繊維シート状物と合体後、加熱した単数又は
複数の加熱ニップローラーで加圧し、樹脂を移動して含
浸する方法がとられている。

しかしながら、ニップローラー等の加圧だけで樹脂の含
浸をはかる場合、本発明者ちの検討結果では、含浸を容
易に充分行おうとすると、まず、ニップローラーの温度
を上げ、樹脂の溶融粘度を下げることが必要になシ、こ
れに加え、ニップ圧の上昇も必要となるが、このような
場合、普通ニップローラーの上面ローラーの樹脂による
汚れを防ぐため、合体物の上面に新たに離型紙等の被服
物を連続的に導入する必要がある。この二うなニップロ
ー２−による押圧含浸を行うと、溶融した樹脂は、繊維
シート状物の幅方向へ流出し、ロー２−類を汚すだけで
なく、グリプレグの平滑性や樹脂分布の均一性を著しく
悪化させ、欠点の多いプリプレグしか得られないことに
なる。

又、溶融樹脂の中で、拡開した繊維シート状物が溶融樹
脂の表面張力等の作用で、再び集束し、目開きの多いシ
ート状物になることもある。−そこで、本発明者らは、
上述した諸欠点を含まい一方向引揃えプリプレグを効率
よく作る方法についで働音種々の検討を加え、一方向引
揃え拡開した繊維シート状物と、マトリックス樹脂を塗
布した離型紙とを、前工程Ｃにおいて円弧状曲面上で該
離型紙を繊維シート状物に対しオーバーフィードしなが
ら連続的に貼シ合わせ、次いで、回転又は固定の円弧状
の曲面上をマトリックス樹脂の溶融温度近傍で、張力下
通過させることに′よシ、マトリックス樹脂の繊維シー
ト状物への効率的な含浸を行うとともに、含浸時、場合
によって発生する繊維シート状物の目開きを同時に防止
することに成功し、これによって、品質の良いプリプレ
グを得ることができたのである。

この含浸工程ｄの前又は後において更に、次の工程を通
過させることにより、含浸速度が増大し、生産性を向上
させ得る。すなわち、本含浸工程の前に、４０〜１６０
℃の予熱ヒーター上を通過させ、マ）　ＩＪフックス脂
を予熱した）、又本含浸工程の後に、離型紙やポリオレ
フィンフィルムなどのローラー保護用のシート状離型紙
材をプリプレグの繊維シート状物側にあてがい、幅方向
への樹脂の流出が起こらない程度の温度で単数又は複数
の加熱ニップローラーを通過させるか、あるいは本含浸
工程のあとで他面よシ再びマトリックス樹脂を塗布した
離型紙を連続的に導入し、貼シ合わせニップローラーの
押し圧にて他面から樹脂を含浸する。

この工程の追加は、特に厚物とよばれる厚み０．２０（
６０マｏＬ％）順以上のグリプレグについて、生産性の
面で特に効果を有する。

本発明の方法による一方向引揃えプリプレグの製造法の
概略図の一例を第１３図および第１４図に示す。第１３
図に示した方法は離型紙上に塗布した樹脂の溶融にプレ
ートヒーターを、又円弧状曲面としてローラーを用いた
例であシ、同図中（１）は引揃えられた繊維シート状物
を、（３）は引揃え用コームを、（１３）は熱硬化性樹
脂を均一に塗布した離型紙を、（１５）は温度コントロ
ール可能なグレートヒーターを、（１４＆）及び（１４
ｂ）は含浸用のローラーを、（１６）はシート状離型材
を、（７）は引き取シ用駆動ニッゾローラーを示す。シ
ート状離型材（１６）は樹脂によるローラー類の汚れを
防ぐためにグリプレグ表面をカバーするもので、通常離
型紙およびポリオレフィンフィルム等を用いることがで
きる。

第１４図では引揃え繊維束と熱硬化性樹脂を塗布した離
型紙が一体となり加熱されたプレートヒーター上を通過
することで樹脂が溶融され、含浸用ローラー（１４ｍ）
及び（１４ｂ）において、做維束中へ樹脂含浸が行なわ
れる。第１４図中囚及び（Ｂ）はそれぞれ第１３図中（
１４ｍ）及び（１４ｂ）の含浸用ロー２−の働きを説明
するための模式図でおる。同図中（１７）はロー２−表
面を−（１３ｍ）は離型紙を、（１３ｂ）は溶融状態の
樹脂層を、（１）は補強用繊維シート状物を、（１６）
はローラー保鰻用のシート状離型材を示す。

張力Ｔによって、第１４図中（４）では繊維シート状物
が、又第１４図（Ｂ）では離型紙が曲率半径Ｒで彎曲す
るとすれば、これらは近似的にπなる力でローラー側へ
押し付けられる。さらに離型紙と繊維シート状物とのず
れがないものとすれば、周距離の差によりローラー曲面
上で外側にある第１４図（囚では繊維束が、第１４図（
Ｂ）では離型紙が、その弾性率に応じて張力を受け、そ
の張力をΔＴとすれば、それぞれはローラー側へ近似的
に程の力で押し付けられる。実際には個々の繊維シート
状物の張力床や繊維束と離型紙のずれによってこれらの
力は弱められるのであるが、条件を選べば、第１４図（
８）の場合、繊維シート状物が溶融樹脂中に埋没するよ
うに樹脂含浸が行なわれ、第１４図中（Ｂ）の場合′、
離型紙による押し付は力によって溶融樹脂が繊維シート
状物中に浸透し含浸が行なわれる。第１３図において含
浸ローラー（１４ｍ）及び（１４ｂ）を加熱ロー２−と
すれば温度低下による溶融樹脂粘度の低下を防ぐことが
できるため効果的である。又含浸用ローラー（１４ｂ）
の位置を変えることによりブリプレグシートの屈曲角度
を小さくすれば含浸用ローラー（１４＆）及び（１４ｂ
）へのプリプレグシートの押し付は力の作用する時間が
長くなシそれだけ含浸が良くなる。しかしながら屈曲角
度を小さくすればするほどローラー軸への負荷がよ）大
きくなるため、ローラー径と材質等を考慮し適当な屈曲
角度を選ぶのが望ましい。

第１５図は含浸用ローラーの代プにグレートヒーターの
片端にアール加工を施した曲面体を用いる例を示す。同
図中（１８）のプレートヒーターのアール加工部は、第
１３因中含浸用ローラー（１４ｍ）と同じ効果を示し、
繊維シート状物に樹脂含浸を行なわせることができる。

このよりなアール加工を施したプレートヒーターを含浸
用に使用する場合は、加熱グレートヒーターを兼用出来
る他、曲率半径Ｒを比較的小さくとれるため、繊維シー
ト状物を樹脂中に沈める力を大きくとれ、ローラーを用
いる場合よシ概して有利である。種々検討の結果、曲率
半径Ｒが３０１＋１Ｉ１１以上でちると含浸効果をほと
んど期待できない。ロー２−を用いる場合、機械的強度
等の問題で径１０ｍ１以下のものは不適当である。第１
５図の如きアール加工を施したグレートヒーターを用い
た場合でも、アールが０，２欄以下になると離型紙面を
傷つけてしまう。したがってこの場合の円弧状曲面の曲
率半径は０．２〜３０ｆｆｉｌ＋が適当である。同図中
（１６）はローラー保護用のシート状離型材を示す。

さらに本発明によれば個々の繊維束が低粘度化した樹脂
を介して円弧上曲面に押し当てられるため、拡開がスム
ーズに行なわれ、目開きのない均一性に優れた繊維シー
ト状物補強プリグレグを得ることが出来る。

以上工程ａ　％　ｄの詳細を説明して来たが、それらを
まとめた最も好ましい装置の配列図を第１図に示す。図
中（１９）はクリールスタンド、（１）は繊維束、（３
）は送シ出しニップローラー、（２）および（３）はコ
ームガイド、（５）は拡開装置、（１３）はマトリック
ス樹脂付き離型紙、（２０）は貼合装置、（２）は予熱
ヒーター、（２２）はアール加工部を有する含浸装置、
（２３）はニップローラー、（１６）は離型械又はマト
リックス樹脂塗布離型紙）、（２４）は張力制御装置、
（７）は引取ニップロール、（２５）は離型紙付きプリ
プレダシート、（２６）は剥離された離型材又はマトリ
ックス樹脂付き離型紙を示す。

各工程について詳述した本発明において一方向引揃え繊
維として用いるものとして、例えば炭素繊維、ガラス繊
維、金属繊維、がコン繊維などの無機繊維類、全芳香族
ポリアミド、Ｉリアミドイミド繊維などの有機繊維類あ
るいは、これらの組み合わせなどである。そして繊維の
厚みは０．０２〜Ｑ、５　ｔａｎ　（繊維容積６０％に
換算）が適当で、連続フィラメントの長さ、本数等に何
ら制限を有するものでない。

又本発明に用いられる一方向引揃え繊維に含浸されるマ
トリックス樹脂は、熱硬化性樹脂例えばエポキシ系樹脂
、フェノール系樹脂、或は不飽和ポリエステル系樹脂等
の熱硬化性樹脂である。一方向引揃えプリプレグの樹脂
含有量は１０〜６０ｖｔ％であることが好ましく、３０
〜４５　ｗｔ％なる範囲内にあることがよシ好ましい。

以下余白 〔実施例〕 以下実施例により本発明を具体的に説明する。

実施域１　く工程（ａ）に関する実施例〉第２図に示し
た装置を用いて、６０００フイラメントからなる炭素繊
維束３１２本を幅が１０００瓢で繊維束間が等間隔にな
る様にコームで引揃え、周速が１００　ｍ／Ｈｒ調整さ
れた送り出しローラーに供給した。一方送り出しローラ
ーと引張ローラー間での繊維束群の張力は１５０ｋｇに
なる様に張力制御装置を調整した。まず送り出しローラ
ー〇ニップ圧を線圧０．７７　ｋｇ／ａｎで又引張ロー
ラーのニップ圧を３．２　ｋｙｚ−で走行させたところ
走行開始直後は繊維束の張力はバラバラで送９出しロー
ラーと張力制御装置の間でたるみのある繊維束が約半数
あったが走行開始後６分でたるみはなくなり、きれいな
平面状の引揃えシートとして引張ローラーを通過した。

この状態で走行開始２０分後に送り出しローラーと引張
ローラーの周速を測定したところ、引張ローラーの周速
は送り出しローラーの周速に比較し１．００７倍であっ
た。なお本実施例に使用した張力制御装置は、送り出し
ローラーの周速を一定にし、繊維束群の張力が一定とな
る様にダンサ−ローラーを使用し、引張ローラーの周速
を自動的に調整する機構のものである。

又本実施例では、引張ローラーに入る前で厚さ７０μの
エポキシ樹脂を塗布した離型紙をシート状となった繊維
束群に合体し引張ローラーに、引続き、設置した加熱ニ
ップローラーで樹脂を含浸し、プリプレグとした。この
プリプレグはたるみによる繊維群の蛇行も乱れもなく、
極めてきれいなものであった。

次に比較例として送り出しローラーのニップ圧を線圧で
２．８　ｋｇ／ｃｍとし、その他の条件はすべて上記実
施例と同一として走行させた。走行開始直後たるみのあ
った繊維束は１時間以上の走行後も均一な張力にならず
、あいかわらずたるみのある繊維束が多数みられた。こ
れで製造したプリプレグは繊維群の蛇行、乱れが著しく
、製品にはならなかった。又この状態での引張ローラー
の周速は、送り出しローラーの周速に対して１．００２
であった。

さらに比較例として、送り出しローラーのニップ圧を線
圧で０．５０　ｋｇ／ａｎとし走行させたところ、走行
開始後まもなく、たるんだ繊維群はなくなり、平面状の
引揃えシートとなっ念が、送シ出しローラーで繊維群が
損傷し毛羽立ちが著しく、この状態で製造したプリプレ
グは、Ｒ維の蛇行はみられないが毛羽のため、外観はき
たないものとなった。

このときの引張ローラーの周速は、送勺出しローラーの
周速に対して、１．００３倍であった。

実施例２　く工程ａに関する実施例〉 第２図に示した装＋ｔ（２）　、　（４）のコームガイ
ドとして、第４図に示す様な、回転及び左右移動機構を
備え、さらにコームの先端に繊維束の直角方向に対して
００から４５°までの範囲の分度器を有したピッチ４．
３ｍでコーム本数３２０本のコームガイドを取付けた。

この装置を使用して、幅が１０００＋ａ＋で炭素繊維目
付が５５．ＦΔが、１００Ｆ廓”１１２５ｂ侃２の一方
向引揃え炭素繊維プリプレグを製造するに当り使用する
炭素繊維束の種類１本数、繊維束間のピッチ及び本発明
のコームがイドの分度器の角度の関係を第２表に示され
ているようにした１ 第２表 従来上記３種類のプリプレグを製造する場合、コームピ
ッチ３．６圏、４．Ｏ鰭、３．２ｗｇの３種類のコーム
ガイドを必要とし、製造毎にコームガイドを交換しなけ
ればならず、たいへんな労力を要した。本実施例のコー
ムがイドを使用すると、コームガイドに取付けた分度器
に角度を合せるだけで瞬時に設定することが出来た。又
繊維束シートの幅は、走行中の張力及び拡開状態等によ
り微妙に変化するが本実施例では分度器の角度を自由に
調整することによりｌ’［１０００ｍを精度よく調整す
ることができ念。さらに本実施例のコームガイドのもう
ひとつの特徴である左右移動機構を利用すると、走行中
の繊維束シートの幅方向の位置の設定及び修整が装置を
停止することなく瞬時に出来た。

実施例３ 第７図の如き拡開用ローラ一群の二二、トを第１図の如
きプリプレグ製造装置の拡開装置（５）として繊維束の
入出角度がθ□、θ、＝１３５°、θ２．θ、。

θ４＝９０°となるように組み込み、各ローラーには駆
動モーター及びクラッチを取り付ける仁とで自由回転１
強制駆動、固定が可能なもめとした。

この装置に覆々の表面を有する２５咽径の拡開用ローラ
ーを取り付けてプリプレグを製造した時の拡開用ローラ
ーユニット直後の繊維束シートの目開き、及び毛羽の状
態を第３表に示す。

プリプレグは、炭素繊維（１２０００本）１５０本を引
き揃え、エポキシ系樹脂を１０２０ｍ＋幅で中央に塗布
した１０８０ｍ幅の離型紙を用い、１０００ｍ幅にて張
力約２００　ｋｇ、走行速度２　ＶｍＩ　ｎで製造した
ものである。

実施例４ 実施例３で使用したプリプレグ製造装置に拡開用ローラ
ーとし２５ｍｍ径のクロムメッキ梨地面を有するものを
組み込み、拡開用ローラーを自由回転、低速強制駆動、
固定の種々の条件にてプリプレグを製造した時の拡開用
ローラーユニット直後の瑣維束シートの毛羽及び目開き
の状態を第４゜５表及び第６表に示す。

第４表の１リゾレグは炭素繊維（３０００本）２２０本
を引き揃えエポキシ系樹脂を１０２０ｍ巾で中央に塗布
した１０８０鵡巾の離型紙を用い１１０００Ｗ巾にて張
力約２００　ｋｇ／巾、走行速度１、５　ｍ１ｍ１ｎで
製造したものであり、８ｇ５表のプリプレグは炭素繊維
（１２０００本）　２４０＊にて、又第６表のプリプレ
グは炭素繊維（３０００本）１２０本にてそれぞれ同様
の張力及び走行速度で製造したものである。

以下余白 実施例５ 実施例３で使用したプリプレグ製造装置に拡開用ローラ
ーとして種々の径のクロムメッキ梨地表面を有するもの
を組み込み、拡開用ローラーの径の影響を炭素繊維（１
２０００本）１８０本と引き揃え、エポキシ系樹脂を１
０２０１１ＩＩＩ＋巾で中央に塗布した１０８０■巾の
離型紙を用い１０００■巾のプリプレグを張力約１５０
に！９／巾及び２　Ｑ　Ｏｋｇ／巾、走行速度２　ｍ／
ｍｉｎで製造する際に調査した結果を第７表に示す。な
お拡開用ローラーはすべて自由回転とした。

以下余白 実施例６ 実施例３で使用したプリプレグ製造装置に第７図の如き
拡開用ローラー二二、トで繊維束入出角度を種々変更し
たものを組み込み、繊維束の入出角度の影響を、炭素繊
維（１２０００本）１８０本を引き揃えエポキシ系樹脂
を１０２０■巾で中央に塗布し次１０８０ｗ幅の離型紙
を用い１０００■巾のプリプレグを張力約１５Ｑｋｇ、
走行速度２門’ｗｉｎで製造する際に調査した結果を第
８表に示す。拡開用ローラーとしては径２５ｆｉ、クロ
ムメッヤ梨地面のものを使用し、すべて自由回転とした
。

以下余白 実施例７　〈工程ｄに関する実施例〉 幅１０００ｍｍで厚さが、０．１　ｔｔａｎの均一な厚
さに引揃えられた炭素繊維シート状物と幅が１０８０ｍ
でその中央部に幅１０２０簡にわたりエポキシ樹脂を７
０μの厚さに塗布した離型紙を、Ｉｔｔｌ率半径７５Ｉ
ＩＩｌ＋＋、テフロンコートされた、自由に回転するロ
ーラー上で、接触長さ４　’Ｏｒ＋１ＩＩＩＫＣなる様
に走行させつつ合体させた。一体化した両者を７０′Ｃ
［加熱した含浸用ニップローラーで圧着しつつエポキシ
樹脂を炭素繊維シート状物に含浸させ連続的に巻体に巻
きあげた（ケース（至））１゜一方比較例として、実施
例と同じ炭素繊維シート状物及び離型紙を曲面上で合体
させることなく、直接実施例と同じ含浸用二、デローラ
ーで合体させ樹脂を含浸させ連続的に巻体に巻きあげた
（ケース００）。

上記実施例及び比較例共に離型紙の導入に当っては、蛇
行防止のため６０ｋｇの張力を必要とした。

又引張試験機により上記離型紙の６０ｋｇの張力による
伸びは０．１２％であることを確認した。

ケース（ト）及び（ト）の製品を１ｍの長さにそれぞれ
２枚裁断し各１枚をＲＨ６５％の大気中に、又他の各１
枚をＲＩ（２５％の大気中にそれぞれ放置した。ケース
（ロ）の製品は、両装置条件下でも炭素繊維の乱れ蛇行
は全くみられカかったが、ケース（ト）の製品はＲＨ６
５％で放置したところ、グリプレグの全面において炭素
線維の蛇行が発生した。またＲＨ２５％で放置したもの
は、上記蛇行がさらに多くなり、部分的には離型紙から
炭素繊維群が浮きあがっていた。又これらのグリプレグ
を通常のプレス成形法で平板を成形し特性を測定した結
果を第９表に示す。

この様に本実施例でのプリプレグから得られた成形物は
、比較例のそれに比較して測足値のバラツキも少なく、
良好な特性が得られた。

以下余白 実施例８ 実施例３で使用した、第１図の如きプリプレグ製造装置
に第１５図の如きプレートヒーターで片端に種々のアー
ル加工を施した含浸装置（２２）を組み込み、予熱ヒー
ター（２１）及び加熱ニップロール（２３）を使用しな
い条件でプリプレグを製造しｆｉＣ時のグリプレグの樹
脂含浸の状態、及び、目開きの状態を第１０表に示す。

プリプレグは炭素繊維（１２０００本）１２６本を引き
揃え、エポキシ系樹脂を、５７１！／ｍ２の目付、１０
２０ｍの巾で中央に塗布したＸ０８０簡巾の離型紙を用
い張力的２００に！Ｆ／巾、走行速度２　ｍ／ｚｉ　ｎ
。

幅１０００ｍ＋で製造したものである。

なお拡開用ローラーは、すべて径２５−、クロムメッキ
梨地面を有するものを使用し、繊維シート状物の走行速
度に対し５０％の減速率で駆動させた・ 以下余白 実施例９ 実施例３で使用した第１図の如きプリプレグ製造装置に
おいて、含浸装置２２として径２５醜のローラーを組み
込み、予熱ヒーター（長さ３０儂のもの）（２１）及び
加熱ニツゾローラ−（２３）の温度を種々変えてプリプ
レグを製造した時の樹脂含浸の状態を第１１表に示す。

ローラー保護用のシート状離型材〔第１図（１６））と
しては３０μのポリデロビレンフィルムヲ使用した。

プリプレグは炭素繊維（１２０００本）２８０本を引き
揃えエポキシ系樹脂を目付１２５１Ａｎ”にて１０２０
ｍ巾で中央に塗布した１０８０ｍｍ巾の離型紙を用い張
力的２００ｋｇ／巾、走行速度１．５　ｍｕｍ　ｎ。

幅１０００ｍで製造した。なお拡開用ローラーについて
は実施例８と同様とした。

以下余白 実施例１０ 実施例９と同様の第１図の如きシリｔレグ製造装置によ
りプリプレグを製造する際に、ローラー保護用のシート
状離型材〔第１図の（１６）　１１０代わフに、プリプ
レグと接する面に目付３Ｑ、ｐ／ｍでエポキシ系樹脂を
１０２０園巾で中央に塗布した１０８０ｆｆｉ巾の離型
紙を用い、炭素繊維（１２０００本）３９０本を引き揃
えエポキシ系樹脂を目付１４３１１７ｍ”にて１０２０
＋ｍ巾で中央に塗布した１０１０８Ｏ＋巾の離型紙を用
い張力２５０ｋｇ／巾、走行速度１−０７７１／ｍｌｎ
　、幅１０００ｒｅｓで製造した場合のプリプレグの含
浸状態を第１２表に示す。

以下余白 実施例１１ 第１図の如きブリグレグ製造装置において、送り出し二
、デフーラー（３）の線圧を０−７７　ｋ＆／ｃｍ　。

引張ニップローラー（７）の線圧を３．２　ｋｇ／１ｙ
ｒｃ　、繊維シート状物ｌとマトリ、クス樹脂塗布離型
紙（１３）の貼合ローラー（２０）の径を１５０問とし
、含浸装置として１０ｃｍ長さ予熱ヒーター（２１）、
および片端に５雪のアール加工を施した１５ｃＷＬ長さ
の加熱ヒータープレー）（２２）を用い、更に加熱ニッ
プローラー（２３）を配置し、シート状離型材（１６）
として３０μのポリプロピレンフィルムを、張力制御装
置（２４）としてダンサ−ローラーを用いた。エポキシ
系樹脂を中央に１０２０＋ｍ幅で塗布した１０８０ｆｌ
ＩＩ１１＠離型紙と各種炭素繊維とを用いて製造したプ
リプレグの例を第１３表に示す。

なお、第１図の拡開装置（５）としては、１５囁径のク
ロムメッキ梨地面を有する拡開用ローラー５本を備えた
第７図（４）の如きユニットでθ！。

θ、＝１１３°、θ鵞、θ３．θ４＝４５°であって、
各ローラーとも独立した自由回転、低速強制駆動、固定
を選択出来るものを用いた。結果を第１３表に示す。

以下余白 〔効果〕 本発明方法により一方向に引揃えられた均一な繊維シー
ト状物を形成し、この繊維シート状物に、目開きを生ず
ることなく、マトリ、クス樹脂層付離型紙を貼着し、か
つマトリックス樹脂を均一に含浸させることができ、こ
れにより、蛇行や皺の発生なしに、高品質の、種々の厚
みの、一方向引揃え繊維シート状物により強化されたプ
リプレグシートを、高能率で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するために好適な装置の配列説明
図、 第２図は一方向引揃え繊維シートの製造装置の配置図の
一例、 第３図は繊維束群にかかる張力を示す模式図、第４図は
コームガイドの一例、 ＠５図はその説明図、 ｖｇ６図は繊維束の押し拡げの原理を説明する模式図、 第７図は繊維束拡開装置の概略図、 第８図は繊維束拡開用ローラーに駆動装置を取り付けた
実験装置、 第９図は一方向引揃えプリプレグの繊維の蛇行状況の例
を示し、 第１０図は一方向引揃えプリプレグの繊維の離型紙から
の剥離状況の例を示し、 ８１１図は本工程の装置の一例、 第１２図は曲面を有する基体面上での貼合体の説明図、 第１３図は離型紙上に塗布した樹脂の溶融にプレートヒ
ーターを、又円弧状曲面としてローラーを用いた例、 第１４図は繊維束中への樹脂の含浸の原理を説明する模
式図、 第１５図は繊維束への樹脂含浸用円弧状曲面を有するプ
レートの例である。 １・・・繊維束群、２，４・・・コーム、３・・・送り
出しローラー、５・・・拡開装置、５ｍ、５ｂ、５ｃ、
５ｄ。 ５ｅ・・・拡開用ローラー、６・・・張力調整装置、７
・・・引張クローラ−１８・・・拡開用円弧状曲面基体
、９・・・繊維束巻き出し装置、９ａ・・・バンドブレ
ーキ、１１・・・グリプレグ層、１２・・・離型紙、１
３．１３ｍ・・・マ）　ＩＪワックス脂付離型紙、１４
．１４ａ、１４ｂ・・・含浸装置、１５・・・プレート
ヒーター、１６・・・離型材、１３ｂ・・・マトリック
ス樹脂、１７・・・含浸ローラー表面、１８・・・プレ
ートヒーターのアール加工部、１９・・・クリールスタ
ンド、２０・・・貼合装置、２１・・・プレヒーター、
２２・・・アール加工部を有する含浸装置、２３・・・
二、プローラー、２４・・・張力制御装置、２５・・・
離型紙付プリプレグシート、２６・・・剥離された離型
材又は離型紙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本の繊維よりなる複数本の繊維束を、一方向に
   引揃えて、送り出しニップローラーから所定速度で連続
   的に供給し、これらの繊維束を、繊維シート状物に拡開
   し、この繊維シート状物にマトリックス樹脂を含浸し、
   得られた一方向引揃え繊維強化プリプレグシートを引張
   りニップローラーを介して所定速度で連続的に引き取る
   方法において、 下記の工程： ａ）前記複数本の繊維束の相対的位置を規制しながら一
   方向に引き揃え、かつ全繊維束の張力を均一にする工程
   、 ｂ）前記引揃えられた繊維束を、少くとも２個の円弧状
   曲面上を張力下に接触通過せしめて、前記繊維束を拡開
   し、それによって一方向引揃え繊維群からなるシート状
   物を形成する工程、 ｃ）前記繊維シート状物と、離型紙上に塗布されたマト
   リックス樹脂層とを重ね合せ、円弧状曲面上を、前記繊
   維シート状物が接触するように通過させて、両者を貼合
   する工程；および ｄ）前記貼合物中の前記繊維シート物層中に、前記マト
   リックス樹脂を浸透含浸させる工程、を含むことを特徴
   とする、一方向引揃え繊維シート状物により強化された
   プリプレグシートの製法。 ２、前記繊維束の張力の均一化が、前記送り出しニップ
   ロールと前記引張りニップロールの間に設けられた張力
   制御機構を介して行われる、特許請求第１項記載の製法
   。 ３、前記繊維束の張力の均一化が、前記送り出しニップ
   ローラーのニップ圧を調節することによって行われる、
   特許請求の範囲第１項記載の製法。 ４、前記繊維束の張力の均一化が、前記送り出しニップ
   ローラーの供給速度より、前記引張りニップローラーの
   引き取り速度を大きくし、前記送り出しニップローラー
   のニップ圧を調節して、前記繊維束の送り出しニップロ
   ーラーにおけるスリップを可能にすることによって行わ
   れる、特許請求の範囲第１項記載の製法。 ５、前記引張りニップローラーの引取り速度が、前記送
   り出しニップローラーの供給速度の１．００５倍から１
   ．０２倍までの範囲内にある、特許請求の範囲第１項記
   載の製法。 ６、前記工程ａ）において、各繊維束の相対的位置の規
   制を、回転または変位自在なコームガイドを用いて行う
   、特許請求の範囲第１項記載の製法。 ７、前記工程ｂ）において、前記繊維束拡開用円弧状曲
   面が梨地表面を有するものである、特許請求の範囲第１
   項記載の製法。 ８、前記梨地表面がクロムメッキされたものである、特
   許請求の範囲第７項記載の製法。 ９、前記工程ｂ）において、前記円弧状曲面が３ｍｍか
   ら３０ｍｍまでの曲率半径を有するものである、特許請
   求の範囲第１項記載の製法。 １０、前記工程ｂ）において、前記繊維束の、前記円弧
   状曲面に対する入出角が３０〜１６０度である、特許請
   求の範囲第１項記載の製法。 １１、前記工程ｂ）において、前記円弧状曲面として、
   円筒形ローラーの周面の一部を用いる特許請求の範囲第
   １項記載の製法。 １２、前記円筒形ローラーが前記繊維束の進行速度より
   も低い周速で回転する特許請求の範囲第１１項記載の製
   法。 １３、前記円筒形ローラーが回転しない、特許請求の範
   囲第１１項記載の製法。 １４、前記工程ｃ）において、前記マトリックス樹脂付
   き離型紙を、前記繊維シート状物に対してオーバーフィ
   ードする、特許請求の範囲第１項記載の製法。 １５、前記マトリックス樹脂付き離型紙の、前記繊維シ
   ート状物に対するオーバーフィード率が０．０５％から
   １．５％の範囲内にある、特許請求の範囲第１４項記載
   の製法。 １６、前記工程ｄ）において、前記貼合物を、張力下で
   、少くとも１個の円弧状曲面上を接触通過させ、それに
   より前記繊維シート物層中に、前記マトリックス樹脂が
   含浸されるとともに、前記繊維シート物中の繊維群に拡
   開作用を施す、特許請求の範囲第１項記載の製法。 １７、前記工程ｄ）において、前記貼合物内の前記マト
   リックス樹脂の温度が、その溶融温度近傍に調整される
   、特許請求の範囲第１項または第１６項記載の製法。 １８、前記含浸用円弧状曲面が、０．２ｍｍから３０ｍ
   ｍまでの範囲内の曲率半径を有する、特許請求の範囲第
   １６項記載の製法。 １９、前記工程ｄ）において、前記貼合物内の前記マト
   リックス樹脂の温度を、４０℃から１６０℃までの範囲
   内に調節する、特許請求の範囲第１項または第１６項記
   載の製法。 ２０、前記円弧状曲面上を接触通過した前記貼合物が少
   くとも１個のニップロールにより押圧または加熱押圧さ
   れる、特許請求の範囲第１６項または第１７項記載の製
   法。 ２１、複数本の繊維よりなる複数本の繊維束を、一方向
   に引揃えて、送り出しニップローラーから所定速度で連
   続的に供給し、これらの繊維束を、繊維シート状物に拡
   開し、この繊維シート状物にマトリックス樹脂を含浸し
   、得られた一方向引揃え繊維強化プリプレグシートを引
   張りニップローラーを介して所定速度で連続的に引き取
   る方法において、 下記の工程： ａ）前記複数本の繊維束の相対的位置を規制しながら一
   方向に引き揃え、かつ全繊維束の張力を均一にする工程
   ； ｂ）前記引揃えられた繊維束を、少くとも２個の円弧状
   曲面上を張力下に接触通過せしめて、前記繊維束を拡開
   し、それによって一方向引揃え繊維群からなるシート状
   物を形成する工程； ｃ）前記繊維シート状物と、離型紙上に塗布されたマト
   リックス樹脂層とを重ね合せ、円弧状曲面上を、前記繊
   維シート状物が接触するように通過させて、両者を貼合
   する工程； ｄ）前記貼合物中の前記繊維シート物層中に、前記マト
   リックス樹脂を浸透含浸させる工程、ｅ）前記貼合物の
   繊維シート物層上に、シート状離型材を更に貼合して三
   重貼合物を形成する工程；および ｆ）前記三重貼合物が前記引張りニップローラーを通過
   した後に、前記三重貼合物から前記シート状離型材を剥
   離する工程、 を含むことを特徴とする、一方向引揃え繊維シート状物
   により強化されたプリプレグシートの製法。 ２２、複数本の繊維よりなる複数本の繊維束を、一方向
   に引揃えて、送り出しニップローラーから所定速度で連
   続的に供給し、これらの繊維束を、繊維シート状物に拡
   開し、この繊維シート状物にマトリックス樹脂を含浸し
   、得られた一方向引揃え繊維強化プリプレグシートを引
   張りニップローラーを介して所定速度で連続的に引き取
   る方法において、 下記の工程： ａ）前記複数本の繊維束の相対的位置を規制しながら一
   方向に引き揃え、かつ全繊維束の張力を均一にする工程
   ； ｂ）前記引揃えられた繊維束を、少くとも２個の円弧状
   曲面上を張力下に接触通過せしめて、前記繊維束を拡開
   し、それによって一方向引揃え繊維群からなるシート状
   物を形成する工程： ｃ）前記繊維シート状物と、離型紙上に塗布されたマト
   リックス樹脂層とを重ね合せ、円弧状曲面上を、前記繊
   維シート状物が接触するように通過させて、両者を貼合
   する工程； ｄ）前記貼合物中の前記繊維シート物層中に、前記マト
   リックス樹脂を浸透含浸させる工程；ｇ）前記貼合物の
   繊維シート物層上に、離型紙上に塗布されたマトリック
   ス樹脂層を貼合して三重貼合物を形成する工程；および ｈ）前記三重貼合物が前記引張りニップローラーを通過
   した後に、前記三重貼合物から前記離型紙の一枚を剥離
   する工程、 を含むことを特徴とする、一方向引揃え繊維シート状物
   により強化されたプリプレグシートの製法。