用于复合片材的成型方法和成型装置与流程

本发明涉及一种用于获得复合片材的成型方法和成型装置，在所述复合片材中，诸如环氧树脂和不饱和聚酯树脂的热固性树脂材料以片材的形式被承载在由诸如碳纤维和玻璃纤维的增强纤维束制成的的纤维片材的一个表面上。

背景技术：

与金属材料相比，以热固性树脂作为基体树脂的常规的纤维增强复合材料具有较轻的重量，并且比强度和比刚度更优异，并且具有比仅树脂材料更高的弹性和更高的强度。因此，所述纤维增强复合材料是在包括航空航天、汽车、土木工程/建筑、锻炼工具等在内的各个领域中引起关注的材料。

纤维增强复合材料的成型品被制造为具有所需形状的层叠成型体，其中通过形成层叠制品来将热固性树脂材料浸渍到增强纤维束中，在该层叠制品中，通过将要作为基体的热固性树脂材料浸渍到由碳纤维、玻璃纤维等的增强纤维束制成的纤维片材中而获得的片材状预浸片材在各个方向上并且在许多情况下通过对层叠制品进行高压釜成型、热压成成等被层叠。

在非专利文献1中，作为湿式法和干式法(热熔法)，分别描述了用于其中热固性树脂材料被浸渍到纤维束中的预浸片材的制造方法。湿式法是将纤维束浸入通过用溶剂稀释热固性树脂材料而获得的溶液中的方法。该方法是树脂到纤维束中的浸渍特性方面优异的方法，但是需要溶剂的蒸发/干燥过程，并且在一些情况下，在片材中会出现由残留溶剂引起的缺陷。在干式法(热熔法)中，由于热固性树脂材料被直接浸渍到纤维束中，因此不需要溶剂处理过程，可以制造可靠的预浸片材而不会对该片材产生不良影响。

作为用于其中通过干式法(热熔法)将纤维沿一个方向增强的预浸片材的制造方法，例如在非专利文献1的图中例示了以下方法。

将纤维束以片材形式从排线架中拉出，在排线架上设置有缠绕有碳纤维束的多个卷线轴。在两个被将树脂涂布到剥离纸的树脂涂布纸夹在中间的情况下，片材形式的纤维束经过加热加压单元，并且被加工成预浸片材，在所述预浸片材中，热固性树脂材料被浸渍到纤维束中。之后，预浸片材的表面之一上的剥离纸被从预浸片材剥离，而另一表面上的剥离纸粘合到预浸片材的一个表面上，并被卷线轴等将其拉起。

文献引用清单

非专利文献

非专利文献1：“newapplicationsandmarketofcarbonfiber”，由yutakamaeda编著，由cmcpublishingco.，ltd.出版，第一版，2000年11月30日发行，第51页。

技术实现要素：

技术问题

当要通过上述干式法(热熔法)制造具有重纤维基重(即，厚层)的预浸片材时，热固性树脂材料从上表面和下表面被浸渍到片材形式的纤维束中，但是由于纤维束的纤维在厚度方向上具有较多的纤维，因此即使通过加热降低热固性树脂材料的粘度，热固性树脂的浸渍时间也变长，即加工速度变慢，这是一个问题。另外，存在在纤维束中容易产生孔隙的问题。此外，由于热固性树脂材料的浸渍距离也变长，因此各纤维可以容易地通过树脂的流动而在厚度方向上弯曲，处于平直状态的纤维减少，且在一些情况下，厚层预浸片材被层叠的成型品的动态特性可能会劣化。

当要通过上述干式法(热熔法)制造具有轻纤维基重(即，薄层)的预浸片材时，由于要涂布到剥离纸的热固性树脂材料的量也很小，从片材形式的纤维束的任一表面执行热固性树脂材料到纤维束中的浸渍。因此，热固性树脂材料从纤维束的一个表面移动，树脂以较大的量存在于纤维束的在树脂的一侧的表面上，而树脂在纤维束的另一表面上以较小的量存在。因此，即使通过薄层缩短了树脂的纤维间移动距离，也难以加快用于均匀树脂浸渍的加工速度。

如果热固性树脂材料在预浸片材中在厚度方向上不均匀地存在，则在预浸片材的表面上的粘着性能会变化，这可能容易导致预浸片材在预浸片材的自动层叠时无法粘合的问题。另外，在完成的成型品中，热固性树脂材料在厚度方向上的量变得不均匀，在一些情况下可能会影响动态特性。

另外，由于作为辅助材料的剥离纸以垂直夹持的形式被使用，因此需要预浸片材的制造长度的两倍的长度。此外，由于在热固性树脂材料的涂布过程和预浸片材的制造过程中，剥离纸承受加热或加热加压的负荷，因此重复使用受到限制。特别是在预浸片材的制造中，在高温加热状态下承受大压力负载的剥离纸可能会具有粗糙的表面状态，或者剥离度会发生变化，因此，热固性树脂材料的重新应用变得困难，并且在许多情况下该片材不能被再次用作树脂涂布纸。因此，从预浸片材的制造中的生产成本的观点出发，大量使用作为辅助材料的剥离纸也是一个问题。

此外，当要制造具有轻纤维基重(即，薄层)的预浸片材时，相对于生产重量，剥离纸的使用进一步增加，并且因此，作为辅助材料的剥离纸的成本作为薄层预浸片材的制造中的问题更加重要。

因此，本发明的目的是提供一种用于获得复合片材的成型方法和成型装置，所述成型方法和成型装置使得能够使用较少的作为辅助材料的剥离纸而以高质量和高速度来制造热固性树脂预浸片材。

问题的解决方案

根据本发明的用于复合片材的成型方法是一种用于复合片材的成型方法，所述复合片材用于制造热固性树脂预浸片材，在所述热固性树脂预浸片材中，纤维片材被浸渍有热固性树脂材料，所述成型方法包括：使预定厚度的热固性树脂材料被承载在转移片材的一个表面上以形成树脂纤维片材，从而与纤维片材的一个表面接触以被堆叠在纤维片材上；对处于堆叠状态下的树脂转移片材和纤维片材进行加热处理或加热加压处理；和对处于加热和堆叠状态下的树脂转移片材和纤维片材进行冷却处理或冷却加压处理，以使得热固性树脂材料被转移到纤维片材，并使热固性树脂材料附着到纤维片材的一个表面侧。此外，当对处于堆叠状态的树脂转移片材和纤维片材进行加热处理或加热加压处理时，加热温度在30℃至80℃的范围内，并且热固性树脂材料在加热温度下的粘度为100000pa·s或更小。此外，假设包含在纤维束中的纤维的密度为ρcg/cm³，纤维片材的基重为wcg/m²，热固性树脂材料的密度为ρrg/cm³，并且承载在转移片材上的热固性树脂材料的基重为wrg/m²，当热固性树脂材料被一体形成到纤维片材的表面侧时的厚度为{(wc/ρc)/1000}+{(wr/ρr)/1000}]mm或更大。此外，在热固性树脂材料被承载在转移片材的一个表面上的同时，使热固性树脂材料与纤维片材的一个表面接触。此外，纤维片材具有10g/m²至80g/m²的基重。此外，承载在转移片材上的热固性树脂材料具有10g/m²至55g/m²的基重。此外，承载在转移片材上的热固性树脂材料通过被涂布在转移片材上而被承载。此外，转移片材以环形状态被形成。另外，纤维片材通过开松处理而形成。此外，在使树脂转移片材与纤维片材的一个表面接触以被堆叠在纤维片材上之后，使剥离片材与纤维片材的不与树脂转移片材接触的另一表面接触以被堆叠在纤维片材上。

根据本发明的用于热固性树脂预浸片材的制造方法包括：通过加热加压处理将热固性树脂材料浸渍到通过以上任一所述的用于复合片材的成型方法成型的复合片材的纤维束中，以形成热固性树脂预浸片材。此外，使另一纤维片材附着到复合片材的热固性树脂材料被转移所至的表面侧，并且热固性树脂材料被浸渍到纤维片材中的两个纤维片材中。此外，多个复合片材被堆叠并通过加热加压被成型。另外，以环形状态形成的剥离片材被堆叠在复合片材上，并通过加热加压被成型。

根据本发明的用于复合片材的成型装置是用于复合片材的成型装置，所述复合片材用于制造热固性树脂预浸片材，在所述热固性树脂预浸片材中，热固性树脂材料被浸渍到纤维片材中，所述成型装置包括：树脂转移片材供给部，该树脂转移片材供给部供给树脂转移片材，在所述树脂转移片材中，预定厚度的热固性树脂材料被承载在转移片材的一个表面上；纤维片材供给部，该纤维片材供给部供给纤维片材；传热处理部，该传热处理部对在与纤维片材的一个表面接触的状态下被承载在转移片材上的热固性树脂材料施加加热处理或加热加压处理；和传冷处理部，该传冷处理部对在被传热处理部处理并堆叠的状态下的树脂转移片材和纤维片材施加冷却处理或冷却加压处理，其中使热固性树脂材料附着于纤维片材的一个表面侧的复合片材被成型。此外，树脂转移片材供给部包括承载部，该承载部使预定厚度的热固性树脂材料以片材形式被承载在转移片材的一个表面上。此外，纤维片材供给部包括开松处理部，该开松处理部通过开松处理形成纤维片材。

根据本发明的用于热固性树脂预浸片材的制造装置包括：上述任一中所述的用于复合片材的成型装置；和浸渍处理部，该浸渍处理部通过加热加压处理将热固性树脂材料浸渍到复合片材的纤维束中，以形成热固性树脂预浸片材。此外，浸渍处理部使另一纤维片材在热固性树脂材料被转移所至的表面侧附着于复合片材。此外，浸渍处理部使多个复合片材堆叠并通过加热加压被成型。

由于本发明包括上述构造，因此使预定厚度的热固性树脂材料转移并附着到纤维片材的一个表面侧的复合片材可以被有效地成型。由于不必将热固性树脂材料浸渍到复合片材中的整个纤维片材中，因此可以高速进行成型，并且可以将浸渍时所需的剥离纸或剥离片材的使用量保持到最小。

另外，由于所获得的复合片材处于预定厚度的热固性树脂材料附着于纤维片材的一个表面侧的状态，因此，与浸渍有热固性树脂的情况相比，该片材几乎不会被撕裂并且可以通过存在树脂层部分而被容易地处理。

通过堆叠多个复合片材并对所述多个复合片材进行浸渍处理，热固性树脂材料在短时间内被均匀地浸渍到纤维片材中，并且可以以高速度、高质量状态制造热固性树脂预浸片材，并且其纤维具有优异的平直度和树脂浸渍性能。

另外，由于复合片材被堆叠并被处理，因此即使降低加压力，也可以制造具有良好的树脂浸渍特性的预浸片材，并且由于降低了加压力，因此可以减少对作为辅助材料的剥离纸或剥离片材的损坏，并可以重复使用。因此，可以总体上减少作为辅助材料的剥离纸或剥离片材的使用量。

附图说明

图1是与根据本发明的用于复合片材的成型装置有关的概括侧视图；

图2是与根据本发明的用于复合片材的成型方法有关的说明图；

图3是与根据本发明的用于复合片材的另一成型装置有关的概括侧视图；

图4是与根据本发明的用于复合片材的又一成型装置有关的概括侧视图。

图5是与根据本发明的用于使用复合片材的热固性树脂预浸片材的制造装置有关的概括侧视图；

图6是与根据本发明的用于使用复合片材的热固性树脂预浸片材的制造方法有关的说明图。

图7是与用于热固性树脂预浸片材的制造装置有关的概括侧视图，根据本发明的用于复合片材的成型装置并合在所述用于热固性树脂预浸片材的制造装置中；

图8是与根据本发明的用于使用复合片材的热固性树脂预浸片材的另一制造装置有关的概括侧视图；

图9是与根据本发明的用于使用复合片材的热固性树脂预浸片材的另一种制造方法有关的说明图；

图10是与开松处理部有关的概括平面图；以及

图11是与开松处理部有关的概括侧视图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例。以下描述的实施例是实施本发明的优选的具体示例，并且具有各种技术限制，但是本发明不限于这些形式，除非在以下描述中明确限制本发明。

图1是与根据本发明的用于复合片材的成型装置的概括侧视图。本发明的复合片材的成型装置m1至少由纤维片材供给部1、树脂转移片材供给部2、传热处理部3和传冷处理部4构造而成。

在纤维片材供给部1中，设置有多组卷线轴11，其中纤维束c绕着卷线轴11中的每一个被缠绕，多根纤维束c通过未图示的制动机构以一定的张力被拉出，并在宽度位置导向辊13和高度位置导向辊14上行进，变成片材形式的纤维片材cs，并被供给到后续过程。

纤维片材供给部1也可以被构造成使得在高度位置导向辊14的行进方向的下游侧布置有多个辊(未图示)，以使呈片材形状的多个纤维束c以交错的方式穿过多个辊，并且多个辊中的一些在宽度方向上振动，以在宽度方向上摩擦多个纤维束c并且将所述纤维束开松到一定程度。

用于纤维束c的纤维材料包括由高强度纤维制成的增强纤维束，例如碳纤维束、玻璃纤维束、芳族聚酰胺纤维束和陶瓷纤维束。对于碳纤维束，在纤维束中的聚集纤维的数量例如可以主要为12000至24000，但是在本发明中可以使用聚集纤维数量超过24000(例如48000)的纤维束。

作为纤维片材cs，可以使用由增强纤维束形成的编织片材或针织片材。

在树脂转移片材供给部2中，设置有卷线轴，其中树脂转移片材rs绕着该卷线轴缠绕，在该树脂转移片材rs中热固性树脂材料r被涂布到转移片材ts上，并且卷线轴被构造成使得树脂转移片材rs由制动机构(未示出)利用一定的张力被拉出，并被提供给后续过程。

转移片材ts是由呈片材形状的纸、树脂膜、金属片材等连续片材制成的片材，其中，对于所述片材，热固性树脂材料可以在不被排斥的情况下被涂布到一个表面，并且转移片材ts是具有剥离特性的片材，当所涂布的热固性树脂材料被转移到纤维片材时，热固性树脂材料不会留在片材表面上。在转移片材ts的一个表面上执行剥离处理以使得热固性树脂材料被涂布，但是，在一些情况下，不对另一表面进行剥离处理，或者在其它情况，执行与相反的表面上的剥离处理相比，使热固性树脂材料的剥离更容易的处理。

转移片材ts可以使用任何材料，只要转移片材ts具有从热固性树脂材料r剥离的特性即可。转移片材ts包括诸如低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和聚丙烯树脂的聚烯烃系树脂的单聚合物或共聚物的合成树脂系膜，或诸如聚对苯二甲酸乙二酯(pet)和聚对苯二甲酸丁二酯或其混合物等的聚酯系树脂的单聚合物或共聚物的合成树脂系膜。另外，纸、无纺布、金属片材都包括在内，并且合成树脂系膜、纸、金属片在其中是合适的。

在上述转移片材ts中，如果片材本身具有从热固性树脂材料r剥离的特性，则可以在该状态下原样使用。另外，如果上述转移片材不具有从热固性树脂材料r剥离的特性，则剥离处理被施加到上述转移片材ts的一个表面或两个表面。作为剥离处理，在某些情况下，可以通过硅树脂系剥离剂、醇酸树脂系剥离剂、长链烷基化合物系剥离剂、氟系剥离剂、聚酰亚胺系剥离剂等进行剥离处理，并且在其它情况中，具有从热固性树脂材料r(例如，聚酯、聚乙烯和聚丙烯)剥离的特性的树脂膜被粘合并被执行层叠处理。

当转移片材ts的未涂布有热固性树脂材料r的一个表面经受剥离处理时，其中热固性树脂材料r被涂布到转移片材ts的一个表面的树脂转移片材rs可以原样缠绕成卷线轴形状。然而，如果转移片材ts的没有被涂布有热固性树脂材料r的表面没有被执行热处理，则在热固性树脂材料r被涂布到转移片材rs的一个表面以使所述转移片材rs形成树脂转移片材rs之后，立即将诸如聚乙烯膜的烯烃系覆盖膜堆叠在涂布有热固性树脂材料r的所述表面上，并被卷绕成卷线轴形状。结果，在防止热固性树脂材料r附着到转移片材ts的未涂布热固性树脂材料r的一个表面上的同时，可以实现卷绕成卷线轴形状。

当树脂转移片材rs形成为卷线轴形状，且覆盖膜堆叠在所涂布的热固性树脂材料r上时，在图1的用于复合片材的成型装置的树脂转移片材供给部2中，在卷绕设置在卷线轴上的树脂转移片材rs的过程中，在通过未图示的卷取机构卷取覆盖膜的同时，需要将树脂转移片材rs供给到后续过程。

作为热固性树脂材料，优选如下所述的树脂，所述树脂通过诸如热、光和电子束之类的能量被固化，并且在加热时，所述树脂的粘度降低直至通过固化反应等发生增稠为止。这样的树脂例如包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂和酚醛树脂。特别地，环氧树脂是优选使用的，并且通常与固化剂和固化催化剂以及此外诸如韧性赋予剂的添加剂组合使用。

作为粘度和热固性树脂材料的状态的目标，粘度在1至10pa·s范围内的热固性树脂材料容易流动并且处于容易浸渍到纤维束中的状态。当将要制造热固性树脂材料被浸渍到纤维束中的预浸片材时，这是粘度的范围。当粘度为1000pa·s或以下时，热固性树脂材料具有能够混炼的流动性，并且是能够以一定的厚度均匀地涂覆在转移片材上的状态下的粘度。当粘度变为1000pa·s或以上时，状态变为半固体状态，并且当粘度变得更高时，流动性变小。当粘度达到100000pa·s时，在没有相当大的压力的情况下就不会出现流动性，但是该状态具有粘性，即粘合性。在100000pa·s或以上时，粘性(即，粘合性)变小。

在本发明中，优选的是，热固性树脂材料r处于在常温下不加压就不易流动但在加热时的流动性增加并且粘性(即，粘合性)提高的状态。在加热中，优选加热温度在30未图示的卷取机构卷起覆盖膜至80℃的范围内，以便不促进热固性树脂材料的固化反应，可以防止由于加热的影响而引起的转移片材的劣化，并且在加热之后可以在短时间内进行冷却。为了使热固性树脂材料在加热温度下具有粘性(即，粘合性)，热固性树脂材料的粘度优选为100000pa·s或者更小。如果粘度为100000pa·s或以上，则粘性，即粘合性变小，虽然可以粘附到纤维片材cs，但附着度变弱且不足。另外，由于热固性树脂材料可以部分粘附，因此，当在这种状态下片材将被从转移片材剥离时，难以将涂布的热固性树脂材料从转移片材剥离。

当使热固性树脂材料附着到纤维片材cs的一个表面时，如果在加热温度的状态下热固性树脂材料的粘度为1000pa·s或以上，则使热固性树脂材料r进入半固体状态并以分层状态形成，并且可以附着到纤维片材cs。作为其中在纤维片材cs的一个表面上以分层状态形成热固性树脂材料r的复合片材fs，当制造使用该复合片材fs的热固性树脂预浸片材时，可以容易地将热固性树脂材料在厚度方向上均匀地浸渍到纤维片材cs中，并且可以高速且高质量地制造热固性树脂预浸片材。

另外，在本发明中，热固性树脂材料在常温下的粘度优选为10000pa·s或以上。这是因为，如果粘度为10000pa·s或以上，则在涂布到转移片材ts的热固性树脂材料已经转移到纤维片材cs之后，当将所述热固性树脂材料从转移片材剥离时，可以将热固性树脂材料干净地从整个表面上剥离下来，且没有部分残留。

由纤维片材供给部1供给的纤维片材cs和由树脂转移片材供给部2供给的树脂转移片材rs被供给至传热处理部3，以使树脂转移片材rs中的热固性树脂材料r的表面被堆叠在纤维片材cs的一个表面上。在传热处理部3中，对堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs进行加热，涂布到树脂转移片材rs的热固性树脂材料r的粘度降低到粘性(即，粘合性)提高的状态，并且使热固性树脂材料r附着到纤维片材的一个表面。

当热固性树脂材料在常温下处于固体状态时，粘性(即，粘合性)小。因此，难以使热固性树脂材料附着到纤维片材的一个表面。如果热固性树脂材料以小粘性被堆叠在纤维片材上或通过加压被堆叠，则可能发生部分粘合。但是，在处于该状态的片材中，热固性树脂材料和纤维片材容易全部或部分地彼此剥离。如果在这种状态下对片材施加张力，则在纤维片材中容易产生褶皱或宽度收缩，并且作为片材的处理变得困难。

在图1中，传热处理部2具有其中加热辊31连接到未示出的驱动马达并且被加热至特定温度的加热辊31以特定速度旋转的机构。使堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs与加热辊31的表面接触并使所述片材行进。接触长度越长，纤维片材cs和树脂转移片材rs的加热时间就变得越长。另外，由于对堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs施加张力，因此在所述片材与加热辊31接触时，加压力作用在堆叠的材纤维片材cs和材树脂转移片材rs上，以被压向加热辊31的中心方向。因此，涂布到树脂转移片材rs的热固性树脂材料r被加压到纤维片材cs的一个表面，并且可以容易地附着或渗透到纤维中。加热辊31的数量在图1中是一个，但是可以排列两个或更多个，以延长堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs与用于行进的加热辊的接触长度。结果，即使加快成型速度，也可以充分加热热固性树脂材料r。

作为对纤维片材cs和树脂转移片材rs施加张力的方法，例如，可以通过将未图示的制动机构与线进给器11中的每一个连接，向纤维束c施加一定的张力，并且通过将纤维束c缠绕在纤维片材供给部1中，而将张力施加到整个纤维片材cs。在树脂转移片材供给部2中，可以通过将未图示的制动机构与卷绕有树脂转移片材rs的卷线轴连接，对树脂转移片材rs施加一定的张力。此外，在将树脂转移片材rs堆叠在纤维片材cs上之后，立即通过未示出的张力施加机构施加一定的张力，并且可以将所述片材供给到传热处理部31。

可以通过控制加热辊31的加热温度来调节热固性树脂材料r的粘度和粘性。此外，通过控制施加到纤维片材cs和树脂转移片材rs的张力，可以调节热固性树脂材料r在纤维片材cs的一个表面上的加压力。通过调节和设定加热温度和加压力，可以使热固性树脂材料r以分层状态形成而不是以粘度降低的流体状态附着到纤维片材cs。

已经通过传热处理部3的堆叠纤维片材cs和树脂转移片材rs被供给到传冷处理部4。在传冷处理部4中，被加热并堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs被冷却，附着到纤维片材cs的一个表面的热固性树脂材料r的粘度增加并进入固体状态。

在图1中，传冷处理部4具有其中冷却辊41连接到未示出的驱动马达并且被冷却的冷却辊41以特定速度旋转的机构。使加热并堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs与冷却辊的表面接触并行进。接触长度越长，纤维片材cs和树脂转移片材rs的冷却时间就变得越长。另外，由于张力被施加到被堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs，因此，在所述纤维片材cs和所述树脂转移片材rs与冷却辊41接触时，加压力作用在堆叠的材纤维片材cs和材树脂转移片材rs上，以被压向冷却辊41的中心方向。因此，附着到纤维片材cs的一个表面的热固性树脂材料r的粘度通过冷却被增加并且变为固体状态。冷却辊41的数量在图1中是一个，但是可以排列两个或更多个，以延长堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs与用于行进的冷却辊的接触长度。结果，即使加快成型速度，也可以充分冷却热固性树脂材料r。

冷却辊41的冷却温度仅需要使得即使热固性树脂材料r为半固体，粘度也可以增加，并且可实现转移片材ts的剥离。在本发明中，热固性树脂材料r的粘度优选为处于10000pa·s或以上的状态。

已经通过传冷处理部4的堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs处于以下所述状态，在所述状态中，其中使涂布于树脂转移片材rs的热固性树脂材料r转移并附着到纤维片材cs的一个表面的复合片材在复合片材fs的在热固性树脂材料侧上的表面上堆叠在转移片材ts上。

在此，热固性树脂材料到到纤维片材的一个表面的粘附是指：如图2中的说明图所示的其中热固性树脂被粘合到每一个纤维的存在于纤维片材的一个表面上的表面的状态，或者其中热固性树脂材料从纤维片材的一个表面渗透到纤维中并且热固性树脂材料已经浸渍到纤维片材的中间的状态。在这种状态下，纤维片材不会与固体状态下的热固性树脂材料全部或部分地分离，并且所述纤维片材和所述热固性树脂成一体。因此，在这种状态下，即使施加行进张力，在该复合片材fs的纤维中也不会容易产生褶皱或宽度收缩，并且还改善了片材的操作性能。

此外，用于检查热固性树脂材料r附着到纤维片材cs的一个表面并且所述热固性树脂材料r和所述纤维片材cs成一体的状态的方法包括直接观察其截面的方法或通过计算的方法。直接观察方法包括以下方法：其中复合片材fs通过被称为石蜡的蜡固化，然后用切片机制成薄片状样品以用切割器将所述样品切成微米单位的厚度，然后用诸如显微镜的放大镜观察样品的截面。

执行通过计算的方法使得：假设纤维束中包含的纤维的密度为ρcg/cm³，纤维片材的基重为wcg/m²，热固性树脂材料的密度为ρrg/cm³，并且承载在转移片材上的热固性树脂材料的的基重为wrg/m²，当其中热固性树脂材料被附着到纤维片材的一个表面侧并且所述热固性树脂材料和所述纤维片材成一体的复合片材fs的厚度为[{(wc/ρc)/1000}+{(wr/ρr)/1000}]mm或更大时，可以认为热固性树脂材料r以分层状态形成并附着于纤维片材cs的一面。

在上述计算中，[{(wc/ρc)/1000}+{(wr/ρr)/1000}]mm是当热固性树脂材料r被浸渍到纤维片材cs的纤维束中而没有虚空时的厚度t。如果复合片材fs的厚度为t或更大，则意味着热固性树脂材料r没有浸渍到纤维束中。根据本发明的成型方法，由于以分层状态涂布在转移片材上的热固性树脂材料被附着到纤维片材的一个表面，因此认为热固性树脂材料的未被浸渍的一部分在分层状态下原样形成在纤维片材的一个表面上。

堆叠在已经经过传冷处理部4的复合片材fs上的转移片材ts使转移片材ts被剥离，并且该被剥离的转移片材ts被连接至未示出的旋转驱动马达的卷线轴卷起，并且复合片材fs也被连接至未示出的旋转驱动马达的另一个卷线轴卷起。当将复合片材fs被卷线轴卷起时，为了防止复合片材fs的热固性树脂材料r与正在被卷起的复合片材fs的纤维片材侧接触并防止部分地附着到该纤维片材侧，可以通过跟随覆盖树脂膜等的覆盖膜81来进行卷起。

具有剥离特性的纸、树脂膜、金属片材等可以用于覆盖膜，但是由于其在常温下使用，尽管耐热性低，但是可以使用具有剥离特性的烯烃系薄膜，例如聚乙烯系树脂薄膜。可以使用任何材料，只要可以表现出从热固性树脂材料r剥离的特性即可。可以使用具有从诸如聚酯、聚乙烯、聚丙烯的热固性树脂材料r剥离的特性的树脂膜，对纸、无纺布或金属片等的表面施加剥离处理的片状基材。

被卷线轴卷起的转移片材ts行进经过传热处理部行进并经受加热处理或加热加压处理，但是所述转移片材ts被加热或加热加压至导致涂布到转移片材的热固性树脂材料转移并且附着到纤维的程度，这与热固性树脂材料被浸渍到纤维束中的情况不同，加热温度低并且加压力小，因此几乎没有由于转移片材ts的加热引起的劣化或损坏。此外，由于几乎不会劣化表面上的剥离特性，因此可以重复使用转移片材ts，并且可以将转移片材cs的使用量保持较低。

此外，本发明是将涂布到树脂转移片材rs上的热固性树脂材料r转移并附着到纤维片材cs的一个表面的方法，该方法不同于浸渍到纤维束中的方法，并且因此，也可以加快加工速度。根据发明人的实验等，即使以30m/min或以上的加工速度，也可以获得其中热固性树脂材料r被转移并附着到纤维片材cs的一个表面的复合片材fs。

如图1所示，当堆叠的纤维片材和树脂转移片材将被加热以与热源(例如，加热辊)接触时，这种方法优选的是使纤维片材与热源接触，并且树脂转移片材堆叠在所述纤维片材的表面上并被加热。当加热纤维片材并加热涂布到树脂转移片材上的热固性树脂材料时，与转移片材的加热和热固性树脂材料的加热相比，可以更有效地加热热固性树脂材料，并且可以将所述热固性树脂材料粘合到纤维片材。

此外，当要冷却与冷却源(如图1中的冷却辊)接触的堆叠的纤维片材和树脂转移片材时，这种方法优选的是使树脂转移片材的转移片材侧与冷却源接触，与之所述转移片材侧相反的表面上的纤维片材也被冷却。这是因为通过充分冷却树脂转移片材的转移片材并通过冷却涂布到与之相反的一侧上的表面的热固性树脂材料，转移片材和热固性树脂材料被充分冷却，并且当转移片材从完成的复合片材fs被剥离时，转移片材可以在整个表面上容易地被剥离干净。

图3是与根据本发明的用于复合片材的另一成型装置有关的概括侧视图。图3中的用于复合片材的另一成型装置具有开松处理部5和以及承载部6，在图1中的用于复合片材的成型装置中，该开松处理部5被构造在纤维片材供给部1中，该承载部6被构造在树脂转移片材供给部2中。另外，加压辊32、42分别被构造在传热处理部3和传冷处理部4中，并且添加这样的构造使得剥离片材33被堆叠以在纤维片材cs的一表面上行进，在所述表面上，树脂转移片材rs未堆叠在行进通过传热处理部3和传冷处理部4的堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs上。

将要添加到纤维片材供给部1的开松处理部5只需要是具有使各纤维束在宽度方向上以良好的纤维分散性伸长的机构即可。例如，开松处理部5可以是辊开松装置或空气开松装置，其中该辊开松装置用于通过使在宽度方向上振动的多个辊以交错的方式布置的机构使各纤维束行进以与辊接触而进行开松，所述空气开松装置具有通过使流体作用在纤维束上而使每个纤维束以抛物线形的方式挠曲而进行开松的机构。

图3中的装置示例是空气开松装置和辊开松装置被组合的开松装置示例。图10和图11示出了开松装置的开松处理部5的平面图和侧视图。

图10和图11中的开松处理部5由作为空气开松装置的空气开松处理部51和作为辊开松处理装置的横向振动开松处理部52构造而成。

聚集多根纤维的纤维束c缠绕在卷线轴式供纸器11上，并且通过供纸器11的旋转将纤维束c送出。供纸器11的旋转由驱动马达12控制，使得纤维束c以预定的张力被送出。张力测量装置(未示出)和用于根据张力控制驱动马达12的旋转的控制装置被构造成使得纤维束c具有预定张力。从送纸器11送出的纤维束c被宽度位置导向辊13和高度位置导向辊14朝向预定的拉出方向拉出。由于宽度位置导向辊13根据纤维束c的开松宽度以一定间隔安装，因此已经经过高度位置导向辊14的多个纤维束c以一定间隔在同一平面上行进。

被拉出的多个纤维束c经过布置在行进路径上的空气开松处理部51。空气开松处理部51通过沿行进方向排列的一对导向辊511支撑纤维束c。风洞管513设置在导向辊511之间，并且在导向辊511之间形成有预定宽度的风洞管513的上开口部。在风洞管513的下侧，安装有流量控制阀514和吸入泵515。通过操作吸入泵515以在风洞管513中抽吸空气，在导向辊511之间的上开口部中产生通过抽吸导致的下降气流。然后，可以由流量控制阀514调节下降气流的流量。

挠曲形成构件512安装在风洞管513的上开口部处。挠曲形成构件512被设定为具有能够与多个纤维束c的整个宽度接触的长度，并且是具有预定厚度的板状体。支撑轴在纵向方向上在两个侧部上突出，并且其中一个支撑轴被连接/固定到旋转驱动马达517，另一个以可旋转的方式枢转地支撑在机构的未示出的侧壁上。一对弯曲形状的接触表面形成在板状体的两个侧端部的侧部上，该侧端部以与连接板状体的支撑轴的中心轴线成预定间隔的平行的方式设置。

通过旋转/驱动旋转驱动马达517，挠曲形成构件512在导向辊511之间围绕支撑轴以旋转的方式移动。当使以旋转的方式移动的挠曲形成构件512的两个侧端部上的接触表面与纤维束c接触时，纤维束c被压入到风洞管513中，并且当挠曲形成构件512进一步以旋转的方式移动时，接触表面以旋转的方式向上移动并且与纤维束c分离。当挠曲形成构件512的接触表面与纤维束c分离时，纤维束c在下降气流的作用下在风洞管513中沿宽度方向被开松，同时以抛物线的方式挠曲。通过使挠曲形成构件512的接触表面以比纤维束c的行进速度高的速度以旋转的方式移动，纤维束c在风洞管513中交替地受到压入和挠曲，并且在挠曲和下降气流的作用下，纤维束c被连续地开松。

在风洞管513的行进方向的上游侧设置有用于通过吹送热风来加热纤维束c的热风鼓风机516。通过加热将被开松的纤维束，能够软化附着到纤维束的浆剂。因此，纤维易于松开，并且纤维在风洞管513中在开松处理处均匀地分散。

此外，当纤维束将被大幅开松时，通过采用在行进方向上以一定间隔布置多组该机构并逐渐地将纤维束大幅松开的方法，而不是使用如图所示的一组这样的机构(其中在所述附图中，挠曲形成构件512与风洞管513组合)，可以提高加工速度，并且可以以良好的纤维分散性使纤维束被大幅开松。

在空气开松处理部51的行进方向的下游侧，设置有在宽度方向上与多个被开松的纤维束滑动接触的横向振动开松处理部52。横向振动开松处理部52具有：在被开松的纤维束的上侧在整个宽度上排列的一对旋转辊521；和在被开松的纤维束的下侧的支撑辊522。旋转辊521连接至曲柄机构524，并且通过曲柄马达523驱动曲柄机构524，旋转辊521在被开松的纤维束的宽度方向上向前/向后移动。由于旋转辊521向前/向后移动并与被开松的纤维束的纤维滑动接触，因此纤维彼此附着的一部分被松开，并且可以获得其中纤维相对于被开松的多个纤维束被更加均匀地分散的纤维片材cs。

通过具有开松处理部5添加到纤维片材供给部1的结构，可以使多个纤维束c在宽度方向上排列以用于行进的纤维片材cs进入纤维束中的每一个都在宽度方向上伸长并变细并具有良好的纤维分散性的状态，并且可以自由地控制复合片材fs的纤维基重。特别是，在本实施例中描述的由空气开松处理部51和横向振动开松处理部52构成的开松处理部5能够高速地进行纤维束的开松处理，并且即使对于具有大量纤维的粗细度的纤维束，也可以进行极宽且细的开松处理。

通过使用上述的开松处理部，例如可以将碳纤维束制成基重为10g/m²至80g/m²的宽细状态的被开松的纤维(被开松的纤维束)。在碳纤维束12k(单根纤维直径：大约7μm，聚集纤维的数量：12000)的情况下，当纤维束被开松到宽度为20mm时，可以获得基重约为40g/m²的被开松的纤维束，当将纤维束被开松到40mm宽度时，可以获得基重约为20g/m²的被开松的纤维束的，而当纤维束被开松到50mm宽度时，可以获得基重约为16g/m²的被开松的纤维束。在碳纤维束50k(单根纤维直径：大约7μm，聚集纤维的数量：50000)的情况下，当纤维束被开松到宽度为42mm时，可以获得基重约为78g/m²的被开松的纤维束，而当纤维束被开松到82mm宽度时，可以获得基重约为40g/m²的被开松的纤维束。通过使多个纤维束在宽度方向上排列并通过同时使所述纤维束被开松，可以获得构成在宽度方向上排列的多个被开松的纤维束的被开松的纤维片材cs的纤维片材cs。

在这些被开松的纤维束中，在厚度方向上排列的单个纤维的数量被认为平均小于或等于10。例如，当碳纤维束12k以均匀的纤维分散性被开松至16mm的宽度时，在以16mm/0.007mm(碳纤维的直径)计算时，在宽度方向上排列的单个纤维的最大数量被认为是大约2286，但是由于在排列的单个纤维之间产生间隙，因此认为在宽度方向上排列约1500至2000根纤维。由于12k表示聚集了12000根纤维，因此认为大约6到8根纤维在厚度方向上排列。类似地，当碳纤维束12k被开松到20mm的宽度时，认为大约2000至2500根纤维在宽度方向上排列并且大约4至6根纤维在厚度方向上排列，并且在开松至40mm的宽度的情况下，大约5000至5500根纤维被认为在宽度方向上排列，并且大约2至3根纤维在厚度方向上排列。此外，当碳纤维束50k被开松到42mm的宽度时，大约8至10根纤维被认为在厚度方向上排列。

如上所述，通过将纤维基重设定为10g/m²至80g/m²，可以减少在纤维束的厚度方向上排列的纤维数量。通过使热固性树脂材料r附着于这样的纤维片材cs的一侧以制造热固性树脂预浸片材，能够在短时间内以良好的纤维分散性状态将热固性树脂材料顺利地浸渍到纤维束中。

另外，通过将纤维基重设定为10g/m²至80g/m²，可以使制造的热固性树脂浸渍片材的厚度薄至0.02至0.08mm，并且通过使薄层热固性树脂预浸片材层叠，可以获得具有优异动态特性的层叠成型品。

添加到树脂转移片材供给部2的承载部6具有将热固性树脂材料r以一定厚度连续地涂布到转移片材ts的机构。在该实施例中，承载部6是反向型涂布装置，所述涂布装置包括逗号辊61、在逗号辊61的下部上的刮刀边缘62、布置在逗号辊61下方的涂布辊63、布置在涂布辊63的一个侧部上的液体储存构件64、以及布置在涂布辊63的另一侧部上的支承辊65。

通过在金属辊的下部上沿宽度方向形成刮刀边缘62而形成具有逗号形截面的逗号辊61。逗号辊61由未示出的框架水平地支撑，并且固定为使得当操作涂布装置时逗号辊61不旋转。涂布辊63是由未示出的框架支撑的金属驱动辊，并且通过未示出的驱动马达与行进速度相对应地旋转。

通过使逗号辊61垂直移动，可以调节逗号辊61的刮刀边缘62和涂布辊63之间的间隙，并且以与间隙相应的量的热固性树脂材料r被涂布到涂布辊63的表面。然后，间隙越窄，将要涂布到涂布辊63的表面的热固性树脂材料r的量变得越少。

液体储存构件64用于将热固性树脂材料r供给到涂布间隙，并且液体储存构件64从涂布辊63的一个侧部沿斜线方向布置，并以坝状态在其自身与涂布辊63之间储存热固性树脂材料r。为了调节热固性树脂材料r的粘度而对液体储存构件64进行加热控制。虽然未图示，但在液体储存构件64上设置有用于储存热固性树脂材料r的两个侧板，并且所述侧板可以调整涂布辊63的涂布宽度。

支承辊65是由金属或橡胶制成的可旋转辊，所述可旋转辊输送转移片材ts，使转移片材ts与涂布辊63的表面接触，并且将由逗号辊61涂布的热固性树脂材料r涂布至转移片材ts的表面。支承辊65由未示出的框架水平地支撑。支承辊65可以是被未示出的驱动马达主动地旋转/驱动的机构，或者可以是跟随转移片材ts的行进的可旋转机构。如果支承辊65是被驱动马达主动旋转的机构，则相对于传热处理部3的加热辊31的旋转速度，将旋转速度控制为不会在转移片材ts上产生过大的张力或松弛的速度。

通过逗号辊61的刮刀边缘62将热固性树脂材料r涂布至涂布辊63的表面，涂布至该涂布辊63的表面的热固性树脂材料r被涂布至由支承辊65输送的转移片材ts的表面，使转移片材ts承载热固性树脂材料r，从而获得树脂转移片材rs。这种方法称为逗号反向涂覆。此时，如果涂布辊63的旋转速度比转移片材ts的行进速度慢，则涂布到涂布辊63的表面的热固性树脂量r在扩散的同时被涂布到转移片材ts，因此，可以使涂布量(即涂布的厚度)进一步变薄，并且热固性树脂r可以被承载在转移片材ts上。

可以通过其它方法将热固性树脂r承载在转移片材ts上。例如，转移片材沿着涂布辊被供给，并且在热固性树脂材料在逗号辊和转移片材之间以坝状态被存储的同时，通过逗号辊的刮刀边缘和转移片材之间的间隙调节的量可以被承载在转移片材上。这种方法称为逗号直接涂覆。而且，可以采用以下所述方法：热固性树脂材料被存储在容器中，驱动辊浸入其中，并且通过旋转驱动辊涂布热固性树脂材料以便将所述热固性树脂泵送到驱动辊的表面上，并且转移片材被压到驱动辊的上部上，从而将施加到驱动辊表面的热固性树脂材料涂布到转移片材并使热固性树脂材料承载在转移片材上。这种方法称为挂胶涂覆(kisscoat)。

承载在转移片材上的热固性树脂材料的基重由要制造的热固性树脂预浸片材的厚度、纤维的体积分数(vf)等确定。在本发明中，通过降低构成复合片材fs的纤维片材cs的基重，能够以高速度且以优异的纤维分散性的状态制造热固性树脂预浸片材。因此，还需要使附着到纤维片材cs的热固性树脂材料的基重减小。

当将要制造碳纤维束用于纤维束并且环氧树脂用于热固性树脂材料的热固性树脂预浸片材时，通过将复合片材fs的纤维片材的基重设定为10g/m²至80g/m²，并且所获得的热固性树脂预浸片材的纤维的体积分数在50％至60％的范围内，热固性树脂材料的基重在大约4.4g/m²至53.3g/m²的范围内。当将热固性树脂材料均匀地涂布到转移片材时，根据发明人的实验等，可以涂布的最小基重大约为10g/m²。因此，为了获得复合片材fs而涂布到转移片材并承载在所述转移片材上的热固性树脂材料的基重优选在10g/m²至55g/m²的范围内。

如本实施例那样，在热固性树脂材料r被承载于转移片材ts上的同时，将热固性树脂材料转移至纤维片材cs的一个表面并使所述热固性树脂材料附着到该表面的方法中，同时执行使热固性树脂材料承载在转移片材上的过程和将热固性树脂材料转移到纤维片材以制造复合片材的构成，过程被缩短，因此具有降低成型成本的效果。

当涂布到转移片材ts的热固性树脂材料r的涂布量较少时，如果与纤维片材cs的粘附不足，则在经过传冷处理部4后，在转移片材ts从复合片材fs剥离时，热固性树脂材料r可能会部分地残留在转移片材ts上。因此，在本发明中，该方法被构造成使得堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs被加热或加热/加压以使得纤维片材和热固性树脂材料充分地彼此附着，并且当通过冷却或冷却加压使热固性树脂材料变成固体状态并变得难以撕离时，转移片材ts被从复合片材fs上剥离。

由基重为10g/m²至80g/m²的纤维和基重为10g/m²至55g/m²的热固性树脂材料制成的热固性树脂预浸片材变成厚度为大约0.02mm至0.08mm的薄层预浸片材。在具有在一个方向上排列的纤维的单向增强的薄层预浸片材的情况下，容易在纤维方向上发生撕裂，并且在从剥离片材上剥离的状态下难以处理为片材。但是，在使热固性树脂材料r附着到纤维片材cs的复合片材fs中，由于热固性树脂材料r以分层状态附着到纤维片材的一个表面，固体状态的树脂层被形成，并且由于该树脂层的影响，在纤维方向上的撕裂不易发生。因此，即使具有低基重的纤维和树脂的复合片材fs也可以在已经剥离了转移片材ts的状态下进行处理，并且即使施加张力也可以保持片材形状。

在图3的实施例中，具有低基重的纤维片材cs被堆叠在通过将热固性树脂材料r承载在转移片材ts上而获得的树脂转移片材rs上，其中在该纤维片材cs中，每根纤维束被开松，然后，所述纤维片材被供给到传热处理部3并使所述纤维片材行进，之后，所述纤维片材行进通过传冷处理部4，以便获得复合片材fs。当将纤维片材cs被堆叠在树脂转移片材rs上，并且同时剥离片材33被堆叠在与纤维片材cs的上面堆叠有树脂转移片材rs的一个表面相反的表面上，并且使所述剥离片材行进，并且在行进通过传冷处理部4之后，剥离片材33被从复合片材fs剥离并由卷线轴卷起。

树脂转移片材rs的热固性树脂材料r被堆叠在纤维片材cs的一个表面上并且被转移到所述纤维片材上，并且以分层状态形成在纤维片材cs的一个表面上并且附着到所述一个表面。因此，热固性树脂材料r几乎不渗透或渗出到纤维片材cs的相反表面，但是在某些情况下，热固性树脂材料r可能会从纤维之间的间隙渗出。在这种情况下，通过使剥离片材33沿着纤维片材cs堆叠并使所述剥离片材33行进，可以避免渗出的热固性树脂材料附着到加热辊31并使纤维缠绕在加热辊上的麻烦。

剥离片材可以是任何材料，只要剥离片材具有从热固性树脂材料r剥离的特性即可。例如，可以包括合成树脂系膜、纸、金属片等。如果片材本身具有从热固性树脂材料r剥离的特性，则可以原样使用该片材。另外，如果片材没有从热固性树脂材料r剥离的特性，则对剥离片材的一个表面施加剥离处理。在某些情况下，可以通过硅树脂系剥离剂、醇酸树脂系剥离剂、长链烷基系化合物剥离剂、氟系剥离剂、聚酰亚胺系剥离剂等来进行剥离处理，并且在其它情况下，将具有从热固性树脂材料r(例如聚酯、聚乙烯和聚丙烯)剥离的特性的树脂膜粘合，并使所述树脂膜经受层叠处理。

在传热处理部3和传冷处理部4中，当堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs行进时，可以执行加压以使热固性树脂材料r附着到纤维片材cs的一个表面。图3中的实施例被构成使得对于加热辊31和冷却辊41来说分别安装有加压辊31和加压辊42，并且对堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs进行加压。根据发明人的实验等，基于线性压力，加压力优选在5kgf/cm至20kgf/cm的范围内。另外，更优选线性压力在5kgf/cm至10kgf/cm的范围内。当加压力为20kgf/cm或以上时，处于高粘度状态的热固性树脂材料以较大的力被压入到纤维片材cs中，因此在一些情况下可能会破坏构成纤维片材的纤维的取向。此外，由于大加压力被施加到转移片材和剥离片材，所以发生劣化或损坏，并且减少了重复使用的次数。

另外，当加热堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs时，加压的方法包括使加热辊31和冷却辊41通过压力彼此接触的方法。可以被构造成使得当通过将冷却辊41挤压并加压至加热辊31而降低了被加热的热固性树脂材料的粘度时，热固性树脂材料被挤压并粘合到纤维片材中。此时的线性压力优选在5kgf/cm至20kgf/cm的范围内，或更优选在5kgf/cm至10kgf/cm的范围内。

图4是与根据本发明的用于复合片材的另一成型装置有关的概括侧视图。图4中的用于复合片材的另一成型装置具有这样的构造：转移片材形成为环形状态，即，连续的带状转移片材被用在图3中的用于复合片材的成型装置中。环形转移片材可以称为转移带tb。此外，代替图3中使用的剥离片材33，构造环形剥离片材，即，剥离带34。

环形转移片材，即，转移带tb是作为材料的树脂带或金属带，并且是具有如下所述的剥离特性：其中热固性树脂材料可以在不被排斥的情况下被涂布到该带的一个表面上，并且当将所涂布的热固性树脂材料转移到纤维片材时，热固性树脂材料不会残留在片材表面上。

树脂带包括：通过用氟树脂涂覆玻璃布、芳族聚酰胺布等并通过将在纵向方向上的两端进行粘合以具有带形状而获得的树脂带，通过用硅橡胶涂覆聚酯帆布并通过将在纵向方向上的两端粘合以具有带形状而获得的树脂带，通过热固性聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺带等。

当上述转移带tb本身具有从热固性树脂材料r剥离的特性时，可以原样使用上述转移带tb。当上述转移带不具有从热固性树脂材料r剥离的特性时，对转移带tb的上面涂布有热固性树脂材料的表面施加剥离处理。剥离处理通过硅树脂系剥离剂、醇酸树脂系剥离剂、长链烷基系化合物剥离剂、氟系剥离剂、聚酰亚胺系剥离剂等来执行。

在图4中的装置中，转移带tb使其表面在承载部6中被涂布有热固性树脂材料r，变成为树脂转移片材rs，并且被堆叠在纤维片材cs的一个表面上。堆叠的树脂转移片材rs和纤维片材cs行进通过传热处理部3和传冷处理部4，并且承载在转移带tb上的热固性树脂材料r被转移并附着到纤维片材cs，并被成型为复合片材fs。在行进通过传冷处理部4之后，堆叠在复合片材fs的一个表面上的转移带tb被剥离。作为热固性树脂材料r到纤维片材cs的转移的结果，经受了剥离处理的转移带tb的表面被露出，且没有热固性树脂材料r残留，并且所述转移带tb再次被供给到承载部6。

剥离带34堆叠在纤维片材cs的树脂转移片材rs未堆叠在堆叠的树脂转移片材rs和纤维片材cs中的一个表面上，并且行进通过传热处理部3和传冷处理部4。在行进通过传冷处理部4之后，剥离带34被从复合片材fs剥离，并再次被供给到传热处理部3。

可以使用环形转移片材，即转移带，这是因为当涂布到转移带的热固性树脂材料r转移并附着到纤维片材cs上时，由于传热处理部3和传冷处理部4中的加热温度低，并且加压力小，在转移带中几乎不会发生由加热加压引起的劣化或损坏，并且可以重复使用。

通过使用环形转移片材(即，转移带tb)和环形剥离片材(即，剥离带34)，长度与纤维束长度相等的复合片材fs可以被成型，且不会受例如转移片材和剥离片材的辅助材料的长度的影响。由于这减少了辅助材料的使用量，所以还可以减少辅助材料的成本。此外，由于不需要更换辅助材料等的劳动，因此还可以降低成型成本。

图5是与根据本发明的用于使用复合片材的热固性树脂预浸片材的制造装置有关的概括侧视图。图5中的热固性树脂预浸片材的制造装置m2包括纤维片材供给部1，该纤维片材供给部1并入有开松处理部5和浸渍处理部7，并且该制造装置m2是如下所述的装置示例，所述装置示例被构造成使得由卷线轴卷起的复合片材fs堆叠在从纤维片材供给部1供给的纤维片材cs上并且被连续地供给到浸渍处理部7，热固性树脂材料r在浸渍处理部7中被浸渍到构成纤维片材cs的纤维束c中，以便制造热固性树脂预浸片材ps。

纤维片材供给部1具有与图3和图4中的复合片材的成型装置m1的纤维片材供给部1类似的机构。多根纤维束c经受开松处理，以获得具有低基重的纤维片材cs，并将所述纤维片材供给至浸渍处理部7。由于在纤维片材cs中，每一个纤维束都经受开松处理，因此所述纤维片材具有10g/m²至80g/m²的基重，但是由于纤维基重由要被制造的热固性树脂预浸片材来确定，因此，纤维片材cs的基重关于复合片材fs的结构被确定。

从卷线轴卷绕出的复合片材fs被供给到浸渍处理部7。此时，由于覆盖膜81被堆叠在复合片材fs的一个表面上，因此仅复合片材fs被供给到浸渍处理部7，同时通过未图示的卷取装置卷起覆盖膜81。然后，复合片材fs的附着有热固性树脂材料的一个表面被堆叠在所供给的纤维片材cs上，并被供给至浸渍处理部7。

作为本发明中的浸渍处理部7的装置示例，正在经过一对加热加压辊72和加热板73的热固性树脂材料r的粘度通过该对加热加压辊72和加热板73而降低，并且热固性树脂材料r被浸渍到纤维束c中。然后，使已经连续经过冷却加压辊74、冷却板75和冷却加压辊74并已经被加热的热固性树脂材料r冷却，以便制造热固性树脂预浸片材ps。在图5中的装置示例中，缠绕在卷线轴上的剥离片材71以一定的张力解绕，并且沿左右方向被供给到位于沿行进方向在最上侧的一对加热加压辊之间，以便剥离片材71通过各个加热加压辊72被加热/加压。然后，在右侧的剥离片材71已经经过位于沿行进方向在最下侧的一对冷却加压辊74之后，热固性树脂预浸片材ps通过未图示的卷取装置被剥离，并被卷线轴卷起。左侧的剥离片材71作为单独的片材被堆叠在要被制造的热固性树脂预浸片材ps的一个表面上，并由卷线轴卷起。该装置示例m1由2组成对的加热加压辊72、2片加热板，2组成对的冷却加压辊和1片冷却板75构成，但是所安装的部件根据要被制造的热固性树脂预浸片材的制造速度而增加或减少。

当缠绕在卷线轴上的复合片材fs在除去覆盖膜的同时通过一定的张力被解绕并且被供给到浸渍处理部7时，一定的张力被施加到复合片材fs。此时，当热固性树脂材料r以固体状态附着到构成复合片材fs的纤维片材cs的一个表面时，或者优选地附着到纤维片材cs的一个表面的整个表面，即使张力被施加到复合片材fs，也可以防止褶皱或宽度收缩等。如果纤维片材cs部分地附着到热固性树脂材料r，即，如果存在纤维片材cs不附着到热固性树脂材料r的部分，或者如果附着度弱，即，如果存在当向复合片材fs施加张力时纤维片材cs在固体状态下与热固性树脂材料r分离的部分当张力被施加到向复合片材fs时发生褶皱或宽度收缩等，因此，不能继续向浸渍处理部7提供稳定的供给。

复合片材fs的附着有热固性树脂材料的一个表面堆叠在要供给的纤维片材cs上，并且在复合片材fs和纤维片材cs被剥离片材71夹在中间的状态下，复合片材fs被供应以便被浸渍处理部7的一对加热加压辊72夹在中间。加热加压辊72和加热板73的加热温度被设定成以使热固性树脂材料r具有浸渍到纤维片材cs中的粘度。加热温度优选被设定为使得当热固性树脂材料r的粘度在1至10pa·s的范围内时，热固性树脂材料至少一次或多次通过加热加压辊接收加压力，并且可以被浸渍到纤维束中。

另外，根据发明人的实验等，要被设定的加热加压辊的线性压力优选在10kgf/cm至30kgf/cm的范围内。另外，线性压力的范围更优选为20kgf/cm至25kgf/cm。如果加压力为10kgf/cm或者更少，则会容易产生热固性树脂材料未浸渍到纤维束中的部分，而如果加压力为30kgf/cm或者更大，则热固性树脂材料从在预浸片材的宽度方向上的端部突出，或者纤维容易弯曲。

对于剥离片材71，可以使用与在图3中的装置示例中使用的剥离片材33的材料类似的材料。

图6是与根据本发明的用于使用复合片材的热固性树脂预浸片材的制造方法的说明图。所述说明图包括当纤维片材cs堆叠在复合片材fs中的热固性树脂材料r的粘附表面上时的截面示意图和当将热固性树脂材料浸渍到纤维束中以便具有热固性树脂预浸片材时的截面示意图。

用于热固性树脂预浸片材的常规制造方法是从纤维片材的两个表面或一个表面浸渍热固性树脂材料的方法，但是在本发明中的使用复合片材fs的制造方法中，纤维片材可以堆叠在两个表面上，且热固性树脂材料处于中心，并且对所述纤维片材进行加热加压，并且布置在中心处的热固性树脂材料被浸渍到纤维片材中并向外移动。在这种方法中，可以缩短热固性树脂材料在纤维束中流动的距离，并且该流动在厚度方向上变得对称，因此，可以制造纤维分散性优异的预浸片材。另外，由于纤维束中的空隙可以容易地向两个表面逸出，因此在该制造方法中几乎不产生空隙。即，可以高速制造高质量的热固性树脂预浸片材。另外，由于可以容易地执行热固性树脂材料r到纤维束中树脂浸渍，因此在加热加压时抑制加压力，并且还可以抑制剥离片材71的损坏。因此，增加了剥离片材71的重复使用次数，并且还可以获得可以降低辅助材料的成本的效果。

图7是与用于热固性树脂预浸片材的制造装置有关的概括侧视图，所述装置合并有根据本发明的用于复合片材的成型装置。图7是热固性树脂预浸片材的制造装置m2的概括侧视图，该制造装置m2使用于供给缠绕在卷线轴上的复合片材fs的机构部从复合片材的制造装置m1被移除并并入图6中的用于热固性树脂预浸片材的制造装置中

图7中的热固性树脂预浸片材的制造装置m2包括：结合有开松处理部5的纤维片材供给部1、复合片材的制造装置m2以及浸渍处理部7，并且制造装置m2是如下所述的装置示例：其中，在制造使热固性树脂材料r附着到纤维片材cs的一个表面的复合片材fs的同时，另一纤维片材cs被制造并堆叠在复合片材fs的热固性树脂材料r侧并被供给到浸渍处理部7，热固性树脂材料r在浸渍处理部7中被浸渍到纤维片材cs中，从而制造热固性树脂预浸片材ps，并被堆叠在覆盖膜81上并由卷线轴卷起。

在浸渍处理部7中，图5中的装置示例具有其中堆叠的复合片材fs和纤维片材cs通过剥离片材71被夹在中间并对所述片材进行加热加压以及冷却加压的机构，而图7中的装置示例具有其中堆叠的复合片材fs和纤维片材cs被剥离带76夹在中间并对所述片材进行加热加压以及冷却加压的机构。

剥离带76包括树脂带、金属带等作为材料，并且是在与热固性树脂预浸片材ps接触的表面上具有剥离特性以使得可以在冷却和加压之后剥离热固性树脂预浸片材ps的带。

树脂带包括：通过用氟树脂涂覆玻璃布、芳族聚酰胺布等并通过将在纵向方向上的两端进行粘合而获得的具有带状形状的树脂带，通过用硅橡胶涂覆聚酯帆布并将在纵向方向上的两端粘合而获得的具有带状形状的树脂带，通过热固性聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺带等。

在上述剥离带76中，如果剥离带76具有从热固性树脂预浸片材ps剥离的特性，则可以原样使用剥离带76。如果剥离带76不具有从热固性树脂预浸片材ps剥离的特性，则对上述材料的带表面施加剥离处理。剥离处理通过硅树脂系剥离剂、醇酸树脂系剥离剂、长链烷基系化合物剥离剂、氟系剥离剂、聚酰亚胺系剥离剂等来执行。

当通过将热固性树脂材料r浸渍到纤维片材cs中来制造预浸片材时，执行加热加压以及冷却加压，但是通过使用本发明的复合片材fs，与常规过程中从材料的两个表面浸渍热固性树脂材料的方法不同，纤维片材可以布置在热固性树脂材料的两个表面上并可以被浸渍，从而缩短了将热固性树脂材料浸渍到纤维束中的距离，并且可以获得在树脂浸渍到纤维束中的方面为优异的制造方法。因此，由于可以减小加热加压过程以及冷却加压过程中的加压力，所以可以抑制对剥离带的损坏。因此，可以重复地施加加热加压以及冷却加压，并且可以通过使用剥离带来制造热固性树脂预浸片材。但是，通过考虑加热加压以及冷却加压中的损坏以及带的厚度来选择要成为剥离带的树脂带和金属带。

如图7中所示，在结合有复合片材fs的成型装置m1的热固性树脂预浸片材的制造装置m2中，通过使用转移带tb、剥离带34和剥离带76来制造热固性树脂预浸片材可以消除对作为辅助材料的剥离片材的长度的限制，因此，可以制造长达等于缠绕在卷线轴上的纤维束长度的热固性树脂预浸片枕。

常规的制造方法在两个工艺中需要劳力，在该两个工艺中，对剥离片材进行树脂涂覆，然后制造热固性树脂预浸片材(当从纤维片材的两个表面浸渍热固性树脂时，树脂涂覆的工艺进行两次，然后制造热固性树脂预浸片材，这意味着总共三个工艺)，但是在本发明中制造复合片材fs的同时制造热固性树脂预浸片材的方法中，热固性树脂预浸片材可以在一个工艺中被制造，这缩短了制造工艺并降低了制造成本。

图8是与根据本发明的用于使用复合片材的热固性树脂预浸片材的另一制造装置有关的概括侧视图。图8示出了装置示例，在该装置示例中，在绕出装置(未示出)中安装有多个卷线轴，在每个卷线轴上均缠绕有复合片材fs，多个复合片材fs沿厚度方向被堆叠并被供给到浸渍处理部7，以便制造热固性树脂预浸片材。

在图8中，在绕出装置(未示出)中安装有多个卷线轴，在每个卷线轴上均缠绕有复合片材fs，并且制动机构(未示出)安装在每个卷线轴上，使得复合片材fs可以通过施加一定的张力被卷绕出。并且，用于通过施加一定的张力并剥离和卷起堆叠在复合片材fs上的覆盖膜81而从各卷线轴上卷绕出复合片材fs的机构被安装。

图9是与根据本发明的用于使用复合片材的热固性树脂预浸片材的另一种制造方法有关的说明图。并且示出了其中多个复合片材fs在厚度方向上被堆叠的状态的概括。在图9中，四片复合片材fs沿厚度方向堆叠。复合片材fs被堆叠，以使得热固性树脂材料r沿厚度方向相对于中心对称地布置在外侧并被卷绕出。

四片复合片材fs在堆叠状态下被供给到浸渍处理部7，并且热固性树脂材料r通过经历加热加压以及冷却加压的工艺被浸渍到纤维片材cs中，并且热固性树脂预浸片材ps被制造而成。通过堆叠多个复合片材fs，可以制造具有大纤维基重的厚层热固性树脂预浸片材。

在用于热固性树脂预浸片材的常规制造方法中，热固性树脂材料从两个表面浸渍到沿宽度方向排列的多个纤维束中。预浸片材的厚层可以通过将每个未开松而处于成束状态的纤维束供给至浸渍处理部7被制造而成，但是树脂的浸渍距离长，并且浸渍时间长，因此不能加快加工速度。此外，由于空隙部分增加，所以担心质量降低。

在本发明中，热固性树脂材料r在厚度方向的中间布置在多个点处，通过使用复合片材fs，所述热固性树脂材料r可以被连续地供给至浸渍处理部7。结果，热固性树脂材料r到纤维束中的树脂浸渍距离被缩短，孔隙被减少，并且可以高速地执行热固性树脂材料r到纤维束中的浸渍。

示例

[示例1]

通过使用以下材料和辅助材料来对复合片材fs成型。

<所使用的材料>

(用于纤维片材cs的纤维束c)

torayindustries，inc.；t7000sc-12k，纤维数：12000，纤维基重：0.8g/m

(热固性树脂材料r)

环氧树脂主剂：jer828∶jer1001＝4∶6(重量比)(两种主剂均由mitsubishichemicalcorporation制造)

固化剂：双氰胺(dicy-7，mitsubishichemicalcorporation)

固化促进剂：dcmu(dcmu-99，hodogayachemicalco.，ltd)

<转移片材ts>

其中对两个表面均施加剥离处理的剥离纸wbe90r-d(由linteccorporation制造)用作转移片材。剥离纸的宽度为250mm，长度为500m。

<树脂转移片材rs的成型>

(1)使用行星式混合机plm-2(in○uemfg.，inc制)将环氧树脂主剂jer828和jer1001以4：6的重量比进行混炼，分别以8份和3份的重量比将固化剂和固化促进剂加入到100份主剂中，并混炼以便获得环氧树脂。混炼温度为50℃，树脂粘度为约300pa·s。

(2)将工艺(1)中形成的环氧树脂在逗号反向涂覆法总在树脂涂覆装置r-hc(hiranotecseedco.，ltd.制)中以190mm的宽度和22g/m²的涂布重量连续地涂布到转移片材ts的一个表面，以使树脂转移片材rs成型。成型条件被设定，以使得逗号辊、涂布辊和液体储存构件的温度被设定到60℃，刮刀边缘和涂布辊之间的间隙为0.02mm，涂布辊：支撑辊的速度比为100：120，并且加工速度为10m/min。在60℃的温度下的树脂粘度为约80pa·s。通过使用动态粘弹性测量装置(antonpaar制的physicamcr301)进行热固性树脂材料的粘度测量。

<复合片材fs的成型>

(1)诸如图1中所示的复合片材的成型装置m1的装置被用作用于复合片材的成型装置，并且使用在纤维片材供给部1中并入有开松处理部5的装置。规格是在开松处理部5中并入有两组空气开松处理部51和一组横向振动开松处理部52。另外，机构的规格是并入1个加热辊31和1个冷却辊41以便使冷却辊41能够被挤压/加压至加热辊31。如图3中所示，剥离片材33被插入到加热辊31和冷却辊41中。剥离纸使用纸wbe90r-d(linteccorporation制)。

(2)将5根碳纤维束在宽度方向上以40mm的间隔设置在纤维片材供给部1中，并且在开松处理部5中将一根纤维开松至大约40mm，以使碳纤维cs宽度为200mm。纤维片材cs的纤维基重大约为20g/m²。

(3)设置在树脂转移片材供给部2中的纤维片材cs和树脂转移片材rs被堆叠并供给到传热处理部3的加热辊31。加热辊31的温度被设定为55℃。但是，由于热固性树脂材料r通过加热辊31上的剥离片材被加热，并且加工速度高，因此当测量即将从加热辊31到冷却辊41的转移之前与加热辊31接触的剥离片材的表面温度时，温度约为45℃。在45℃的温度下，热固性树脂材料r的粘度约为1000pa·s。然后，以10kgf/cm的线性压力将冷却辊41加压至加热辊31。

(4)堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs行进通过加热辊31，然后行进通过冷却辊41。冷却辊由在辊中循环的水被进行水冷却。辊的表面温度约为15℃。在冷却辊41中，由于热固性树脂材料r和纤维片材cs通过转移片材ts被冷却并且加工速度高，因此当测定即将从冷却辊41排出之前与冷却辊41接触的转移片材ts的表面温度时，温度为约25℃。在25℃的温度下，热固性树脂材料r的粘度为约10000pa·s或者更大。

(5)堆叠的纤维片材cs和树脂转移片材rs行进通过冷却辊41，然后剥离作为转移片材ts的剥离纸，并且其中热固性树脂材料r已经转移到纤维片材cs的一个表面的复合片材fs在两个端部上被切开，并且与由聚乙烯制成的覆盖膜81一起被卷线轴卷起。加工速度为20m/min。

<复合片材fs的评价>

以良好的质量状态连续成型宽度为180mm，纤维基重为20g/m²和树脂基重为22g/m²的复合片材fs，其中纤维明显线性排列，其在纤维片材cs中的纤维间的间隙很小。此外，可以目视确认在纤维片材cs的一个表面的整个表面上形成热固性树脂材料r的状态，并且当通过对复合片材fs施加张力或使所述复合片材fs挠曲来检查片材状态时，可以确认其中热固性树脂材料r附着到纤维片材的整个一个表面的状态。通过使用测微计测量厚度，并且平均为约0.05mm，其大于通过计算指示的树脂浸渍时的约0.03mm或以上的厚度，并且与视觉识别组合，认为热固性树脂材料r在分层状态下形成在纤维片材cs的一个表面上。

[示例2]通过使用在示例1中成型的复合片材fs来制造热固性树脂预浸片材ps。

<用于热固性树脂预浸片材的制造方法>

(1)使用图5中所示的装置作为用于热固性树脂预浸片材的制造装置。规格是纤维片材供给部1包括开松处理部5，在开松处理部5中并有两组空气开松处理部51和一组横向振动开松处理部52。另外，浸渍处理部7的规格为合并有两组成对的加热加压辊72、两组加热板73、两组成对的冷却加压辊74和一组冷却板。剥离片材71使用剥离纸wbe90r-d(linteccorporation制)。

(2)5根碳纤维束在宽度方向上以40mm的间隔设置在纤维片材供给部1中，并且在开松处理部5中一根纤维被开松至约40mm，以使纤维片材cs形成有200mm的宽度。纤维片材cs的纤维基重约为20g/m²。

(3)设置围绕其缠绕有复合片材fs的卷线轴，并在去除覆盖膜81的同时将复合片材fs卷绕出并堆叠在从纤维片材供给部送出的纤维片材cs并供给到一对加热加压辊72。所述片材被供给以使得复合片材fs的附着有热固性树脂材料的表面堆叠在纤维片材cs上。

(4)将被供给和堆叠的纤维片材和复合片材fs被剥离片材夹在中间，行进通过加热加压辊、加热板、冷却加压辊和冷却板，并且热固性树脂材料被浸渍到纤维片材中。加热加压辊72和加热板73设定为90℃的温度，并且通过冷却剂冷却冷却加压辊74和冷却板75。另外，加热加压辊和冷却加压辊均被设定为20kgffcm的线性压力。通过将加工速度设定为20m/min来执行加工。

(5)热固性树脂材料被浸渍到纤维片材中的热固性树脂预浸片材ps行进通过冷却加压辊74，然后在一表面侧的剥离片材71被剥离并与另一表面侧的剥离片材一起被卷线轴卷起。

<热固性树脂预浸片材的评价>

可以连续制造宽度为180mm，纤维基重为40g/m²，树脂基重为22g/m²的热固性树脂预浸片材。所制造的热固性树脂预浸片材ps处于纤维在良好的树脂浸渍下明显地线性排列的状态。此外，两个表面都具有能够在后续过程中在层叠成型中被层叠的足够粘性。另外，通过高压釜成型方法制造厚度约2mm的伪各向同性层叠板[45/0/-45/90]，在该层叠板中，所制造的热固性树脂预浸片材被层叠，并且在层叠板的截面观察中对没有孔隙的层叠板进行成型。另外，从层叠板中取出测试件，并对所述测试件进行拉伸测试和压缩测试，与由常规制造方法制造的厚度为0.12mm的热固性树脂预浸片材成型的层叠板相比，发现其强度提高了约5％。即，认为表现出了对纤维束进行开松以被准直的效果。

[示例3]

通过使用在示例1中成型的复合片材fs来制造热固性树脂预浸片材ps。

<用于热固性树脂预浸片材的制造方法>

(1)使用图8中所示的装置作为用于热固性树脂预浸片材的制造装置。浸渍处理部7的构造与示例2中的装置的构造相同。

剥离片材71使用剥离纸wbe90r-d(linteccorporation制)。

(2)设置四个卷线轴，围绕每个卷线轴缠绕复合片材fs，并且在除去覆盖膜81的同时将复合片材fs卷绕出，并供给一对加热加压辊72，使得四片彼此堆叠。复合片材fs如图9中所示被堆叠。

(3)堆叠的四片复合片材fs被剥离片材夹在中间，行进通过加热加压辊、加热板、冷却加压辊和冷却板，并且热固性树脂材料被浸渍到纤维片材中。加热加压辊72和加热板73被设定到90℃的温度，并且通过冷却剂冷却冷却加压辊74和冷却板75。另外，加热加压辊和冷却加压辊两者都被设定到20kgf/cm的线性压力。通过将加工速度设定为10m/min来进行加工。

(4)热固性树脂材料被浸渍到纤维片材中的热固性树脂预浸片材ps行进通过冷却加压辊74，然后在一表面侧上的剥离片材71被剥离并与另一表面侧上的剥离片材一起由卷线轴卷起。

<热固性树脂预浸片材的评价>

可以连续制造宽度为180mm、纤维基重为160g/m²、和树脂基重为88g/m²的热固性树脂预浸片材。所制造的热固性树脂预浸片材ps处于在良好的树脂浸渍下纤维明显地线性排列的状态。此外，两个表面都具有能够在后续工艺中在层叠成型中被层叠的足够粘性。另外，通过高压釜成型方法制造厚度约2mm的伪各向同性层叠板[45/0/-45/90]，在该层叠板中，所制造的热固性树脂预浸片材被层叠，并且在层叠板的截面观察中，对没有孔隙并处于良好的纤维分散性状态的层叠板进行成型。

附图标记列表

1纤维片材供给部

11线进给器

12驱动马达

13宽度位置导向辊

14高度位置导向辊

2树脂转移片材供给部

3传热处理部

31加热辊

32加压辊

33剥离片材

34剥离带

4传冷处理部

41冷却辊

42加压辊

5开松处理部

51空气开松处理部

511导向辊

512挠曲形成构件

513风洞管

514流量控制阀

515吸入泵

516热风鼓风机

517旋转驱动马达

52横向振动开松处理部

521旋转辊

522支撑辊

523曲柄马达

524曲柄机构

6承载部

61逗号辊

62刮刀边缘

63涂布辊

64液体储存构件

65支承辊

7浸渍处理部

71剥离片材

72加热加压辊

73加热板

74冷却加压辊

75冷却板

76剥离带

81覆盖膜

c纤维束

cs纤维片材

ts转移片材

tb转移带

r热固性树脂材料

rs树脂转移片材

fs复合片材

ps热固性树脂预浸片材

m1复合片材的成型装置

m2热固性树脂预浸片材的制造装置