CN1208686A - 生产预浸料坯的方法和装置 - Google Patents

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    • 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

Abstract

一种生产预浸料坯的方法,包括如下步骤:(a)第一涂布步骤其中用第一模头涂布器将母体树脂施于增强底基的一个表面。(b)第一加热步骤其中具有母体树脂的增强底基用第一非接触型加热单元加热结果母体树脂浸渍到增强底基的内部,(c)第二涂布步骤其中用第二模头涂布器将母体树脂进一步施于层状复合材料的至少一个表面,和(d)第二加热步骤其中用第二非接触型加热单元加热已在步骤(c)中涂施一定量母体树脂的层状复合材料以便半固化母体树脂。

Description

生产预浸料坯的方法和装置
本发明涉及生产预浸料坯的方法，其中液体状态的热固性树脂作为母体树脂施于包括纤维的片形增强底基，然后包括树脂的该底基被加热，还涉及由此方法生产预浸料坯的装置。特别是，本发明涉及生产预浸料坯的方法，其中片形增强纤维底基例如玻璃布用母体树脂浸渍而不使用任何溶剂，还涉及由此方法生产预浸料坯的装置。
对于预浸料坯的生产，已知的方法中作为母体树脂的热固性树脂溶解在溶剂内以便具有低粘度溶液，将增强底基例如玻璃布用该溶液浸渍，然后把浸渍的底基干燥。由于母体树脂通过毛细作用充分渗透到增强底基，因此使用这样的方法可以相当容易地生产预浸料坯。
在使用溶剂的上述方法中，存在以下问题：需要溶剂回收设施，并需要防止爆炸设施，这就提高了预浸料坯生产的安装费用；而且预浸料坯中的微量残留溶剂导致所生产的预浸料坯因气泡的形成而质量变坏。
为了克服所涉及的使用溶剂的方法的问题，日本专利公开(JP-A)5-200748揭示了一种使用如图27所示装置生产预浸料坯的方法。在该方法中，提供双带压机21，用于增强底基1例如玻璃布的供料单元22和挤出机23配置在双带压机21入口的前面。在挤出机23内母体树脂2例如环氧树脂被熔融并以薄膜的形式挤出到增强底基上以便用树脂涂布该底基。将该增强底基的层状复合材料和树脂母体引入双带压机21并加热同时施加平面压力(即，由平面施加的压力)。在此步骤过程中，当复合材料穿过双带压机时母体树脂容融并渗透到增强底基的内部，结果生产出含有母体树脂的半硬化状态预浸料坯。
然而，即使当应用以上使用图27所示装置的方法时，仍存在以下问题：
当使用双带压机时，将平面压力施于复合材料的两面以便用母体树脂浸渍增强底基，结果气泡不容易离开复合材料内部且气泡很可能被留下，由此在预浸料坯内形成空隙。特别是，当底基有较大纺织网目(或“metsuke”)时致使树脂浸渍到底基是不充分的，这就更可能留下空隙。另外，由于平面压力被施加到复合材料的两面，增强底基上的母体树脂可能被分布到复合材料的两个边缘部分结果底基内部和上部所包含的母体树脂含量的可调整范围很窄而且很难生产具有较大母体树脂含量的预浸料坯。此外，在预浸料坯一边的母体树脂量可能不同于另一边的量，且预浸料坯的表面压平度可能不足。
因此，本发明的一个目的是提供一种克服上述问题并生产预浸料坯的方法，其中母体树脂被充分浸渍且遗留的空隙很少，其表面压平度和浸渍的树脂含量均匀度得到改进。另一目的是提供一种能提高预浸料坯的浸渍树脂含量的生产预浸料坯的方法。本发明还有一个目的是提供实施生产此预浸料坯方法的装置。
本发明提供一种生产预浸料坯的方法其中连续提供作为增强底基的片形纤维材料(例如包括纤维、纤维的纱线、或纱线的束)，将作为母体树脂的熔融态热固性树脂施于底基并加热树脂，该方法包括如下步骤：
(a)第一涂布步骤其中用第一模头涂布器将母体树脂施于增强底基的一个表面，所施加的母体树脂的量等于或大于增强底基在其全部空隙中最大可能包含的母体树脂的量，
(b)第一加热步骤其中具有母体树脂的增强底基用第一非接触型加热单元加热结果母体树脂浸渍到增强底基的内部，由此得到由母体树脂和增强底基制成的层状复合材料，
(c)第二涂布步骤其中用第二模头涂布器将母体树脂进一步施于层状复合材料的至少一个表面，和
(d)第二加热步骤其中用第二非接触型加热单元加热层状复合材料以便半固化母体树脂。
根据以上生产根据本发明预浸料坯的方法，在第一涂布步骤将母体树脂以至少这样的量，即基本上增强底基全部空隙都用该母体树脂填充，施于增强底基。该空隙包括在增强底基内存在的任何空隙。例如该空隙包括纤维间的空间(即微孔)和纤维束之间的空间(即大孔隙)。通常，微孔的全部体积相对小于大孔隙的体积结果微孔通常可以忽略不计。实际上，“增强底基在其全部空隙中所能包含的母体树脂的量”可以通过用增强底基的厚度和纺织网目来确定。例如当片形增强底基具有片材面积〔A(m2)〕，厚度〔B(m)〕，纺织网目〔C(g/m2)〕和形成增强底基的材料的净密度〔D(g/cm3)〕时，“增强底基在其全部空隙中所能包含的母体树脂的量”〔E(m3)〕可以根据以下方程计算：
                E=AxB-AxC/D
这样，量“E”相当于在第一涂布步骤中所施加的母体树脂的最小量。在第一加热步骤中，所施加的母体树脂被加热结果该树脂基本上渗透到增强底基的全部空隙内。第一加热步骤降低了母体树脂的粘度结果通过毛细作用促进了母体树脂渗透到增强底基的内部。母体树脂的量可大于第一涂布步骤中母体树脂的最小量。在第一加热步骤过程中，由于没有与增强底基涂布的母体树脂表面或未涂布的表面接触(虽然环绕大气(例如空气)与表面接触)，因此容易弄出增强底基和树脂内部的气泡。此外母体树脂在第二涂布步骤施于复合材料的表面，并在第二加热步骤被加热(这降低了所施加的母体树脂的粘度)结果进一步弄出树脂和增强底基内部的气泡同时半硬化并最终形成预浸料坯。
在第一涂布步骤，母体树脂可被施于所提供的增强底基的上表面(或边)，该增强底基不垂直移动，而是，例如水平移动。如以下所述，第一涂布步骤将母体树脂施于底基的底表面(或边)。第二涂布步骤可将母体树脂施于增强底基的底面/或上面。在一优选的实施方案中，当第一涂布步骤将树脂施于增强底基的上面时第二涂布步骤将母体树脂施于底面。
还提供一种用如上所述的本方法生产预浸料坯的装置，它包括增强底基的放卷单元，参与改变增强底基供料辊以便使该方法连续进行的累计器单元，在预定温度分别保持主组合物(A)，硬化剂组合物(B)，和硬化促进剂组合物(C)处于其流体状态的贮存罐，从各个贮存罐分配组合物的计量设备，将所计量的组合物混合在一起制备母体树脂的混合单元，将母体树脂施于增强底基的第一模头涂布器，用母体树脂浸渍增强底基形成层状复合材料的第一非接触型加热单元，将母体树脂施于层状复合材料的第二模头涂布器，半固化层状复合材料所包含的母体树脂的第二加热单元，施压并压平用母体树脂浸渍的增强底基并且还保持该增强底基保持在预定温度的压实辊，和将所生产的预浸料坯收卷的收卷辊或横向切割所生产的预浸料坯的切割单元。
如在以上和以下所述本发明方法中，使用以上刚叙述的装置通过第一加热单元将母体树脂均匀地浸渍到增强底基内致使气泡穿过增强底基表面离开包括母体树脂的增强底基内部。此外，第二涂布单元进一步提供母体树脂至层状复合材料的表面而第二加热单元制造出其中母体树脂已全部且均匀地半固化的预浸料坯。
图1图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置的第一实施方案；
图2图解显示使用图1所示的装置在本发明的方法过程中在截面图中母体树脂和增强底基的状态，其中图2(a)显示正好在第一涂布步骤之后的状态，图2(b)显示正好在第一加热步骤之后的状态，及图2(c)显示正好在第二涂布步骤之后的状态；
图3图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置的第二实施方案；
图4图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置的第三实施方案；
图5图解显示使用图4所示的装置在本发明的方法过程中在截面图中母体树脂和增强底基的状态，其中图5(a)显示正好在第一涂布步骤之后的状态，图5(b)显示正好在第一加热步骤之后的状态，及图5(c)显示正好在第二涂布步骤之后的状态；
图6图解显示在第一加热步骤有和没有附加加热之间的温度分布差别；
图7图解显示第一加热步骤中可代替远红外辐射加热器的加热单元；
图8图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置的第四实施方案；
图9图解显示配置在图8所示实施方案中可替换的压实辊；
图10图解显示配置在图8所示实施方案中另一可替换的压实辊；
图11图解显示配置在图8所示实施方案中又一可替换的压实辊；
图12图解显示图1的装置中增强底基放卷单元的可替换实施方案；
图13图解显示图1装置中第一涂布步骤的可替换实施方案；
图14显示激光位移测量的结果，其中图14(a)图解显示增强底基的搭接部分，图14(b)显示测量的结果
图15图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置第五实施方案的第一加热单元；
图16图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置第六实施方案的第一加热步骤和第二涂布步骤；
图17是图解显示第一加热步骤后包括玻璃布的层状复合材料的表面状态的CCD照相图片的视图；
图18图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置的第七实施方案的第一加热单元步骤和第二涂布步骤；
图19显示玻璃布表面位移测量的结果其中图19(a)图解显示玻璃布的截面图，图19(b)显示玻璃布上面和底面位移测量的曲线图；
图20显示与图19相比较的玻璃布的表面位移测量结果，其中图20(a)图解显示玻璃布的截面图，图20(b)显示玻璃布上面和底面的位移测量的曲线图；
图21图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置的第八实施方案的第二涂布步骤；
图22图解显示图21所示装置的托辊，其中图22(a)显示托辊在对比例中朝着如箭头所示向前转动，图22(b)显示托辊在本发明的实施例中如箭头所示向后转动；
图23图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置的第九实施方案的第二涂布步骤；
图24图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置的第十实施方案的第二加热步骤和第二涂布步骤；
图25图解显示根据本发明方法生产预浸料坯的装置的第十一实施方案的第一加热步骤，第二涂布步骤和第二加热步骤；
图26图解显示用图25所示装置在本发明方法过程中截面图中母体树脂和玻璃布的状态，其中图26(a)显示正好在第一涂布步骤之后的状态，图26(b)显示正好在第一加热步骤之后的状态，图26(c)显示正好在第二涂布步骤之后的状态；及
图27图解显示现有技术生产预浸料坯的装置。
在图中，数字如下表示：
1：增强底基          2：母体树脂
3：第一模头涂布器    4：第一加热单元
5：第二模头涂布器    5a：第二模头涂布器出口
6：第二加热单元      7a：贮存器
7b：贮存器           7c：贮存器
8：压实辊            9：放卷辊
9b：备用辊           10：累计器
11a：计量设备        11b：计量设备
11c：计量设备       12：混合单元
13：收卷辊          14a：托辊
14b：托辊           15：放卷单元
21：双带压机        22：放卷单元
23：挤出机          24：位移计
24a：位移传感器     24b：放大器
25：搭接部分        26：双面粘合带
30a：加热区         30b：加热区
30c：加热区         31：空隙
32：CCD照相机       33；监视器
34a：压辊           34b：压辊
35a：压平辊         35b：压平辊
36：背灯            37：层状复合材料
38：预浸料坯        40：涂布层
41：母体树脂        42：涂布层
50：上面            51：底面
52：纱线            52：纤维束
在根据本发明方法的优选实施方案中母体树脂包括作为主组分的环氧树脂组合物(A)，至少包括硬化剂的树脂组合物(B)，和硬化促进剂(C)。每一组分都保持在流体状态。所有的组分都在一起均匀混合，并被提供到第一和/或第二模头涂布器。这样，由于环氧树脂组合物(A)在被混合前不含有硬化剂和硬化促进剂，结果在混合前无硬化反应发生因此母体树脂可以稳定地长时间贮存。比外，由于树脂组合物(B)不含有硬化促进剂，因此硬化剂不与促进剂反应致使稳定地保持其质量。即，在如上述的实施方案中，每一组分都可以长时间稳定地贮存。这样，就不必注意母体树脂的适用期了。
在更优选的实施方案中，当每一组分从其贮存罐提供到所有组分都在那里一起混合的混合器时每一组分都具有500和500000厘泊(cPs)范围之间的粘度。另外，作为母体树脂从混合器传递到模头涂布器的各组分混合物优选具有500和500000cPs范围之间的粘度。当粘度小于500cPs时，母体树脂可能容易穿过增强底基并沉积在托辊上。当粘度大于500000cPs时，母体树脂可能在增强底基上没有充分的可展涂性致使可能不保证在增强底基上均匀的涂布。此外，希望每一组分或混合物都被过滤以除去任何杂质(例如自环绕空气的灰尘和胶凝体)。规定的粘度对流畅的过滤是有利的。
根据本发明方法的优选实施方案中，要被施加到第一涂布步骤中的母体树脂的量包括，除了最小量的树脂以外还有，在母体树脂施加至其表面的增强底基表面(即，涂布面)需要形成涂层的量，第二涂布步骤将母体树脂施于增强底基的表面(即，未涂布的面)，该表面是在第一涂布步骤中被施加母体树脂的表面的背面。在第二涂布步骤中所施加的树脂的量相当于在第一涂布步骤中未涂布面上需要形成涂层的量。在此实施方案中，由于第一涂布步骤不仅用母体树脂浸渍增强底基而且还在增强底基的一面形成涂布层，第二涂布步骤仅需要在增强底基的另一面形成另外的涂布涂层，该步骤可以容易地进行。
在根据本发明方法的优选实施方案中，在第一涂布步骤中被施加的母体树脂量基本上等于母体树脂的最小量，而第二涂布步骤以这样的量(在增强底基的任一表面形成涂层的量)施加母体树脂至增强底基(即，层状复合材料)的任一面。在此实施方案中，对于第二涂布步骤可以使用基本上相同的应用条件以在两面都形成涂层，结果母体树脂在增强底基一面上的涂层厚度可以与另一面的涂层厚度相同。
在根据本发明方法的优选实施方案中，第一加热步骤进一步包括在第一加热单元的进口或/和出口的附加的加热步骤。在此实施方案中，附加的加热步骤防止温度在进口或/和出口降低，结果保持预定温度的区域(该区域可被认为是有效的浸渍区域)可被延伸并能保证母体树脂充分浸渍到增强底基内。
在根据本发明方法的优选实施方案中，第二加热步骤这样进行以致加热温度朝着第二加热单元的出口提高。在此实施方案中，由于加热温度在加热单元的进口部分相对较低，因此未被如此多地硬化的母体树脂的粘度由于相当低的温度而未被过度降低致使母体树脂可能不穿过增强底基。这样，从增强底基就不出现下垂。此外，朝着出口相对较高的温度造成母体树脂的快速硬化。
在根据本发明方法的优选实施方案中，该方法进一步包括在第二加热步骤过程中或之后复合材料受压的同时用压实辊加热的步骤。在此实施方案中，压实辊的压力使预浸料坯的厚度均匀并保证预浸料坯的表面平整度。
在根据本发明方法的优选实施方案中，该方法进一步包括在增强底基被提供到第一模头涂布器之前检测增强底基厚度的步骤以便将第一模头涂布器和托辊之间的间隙根据所检测的增强底基的厚度进行调整。在此实施方案中，例如，当提供到增强底基的端部并与此同时附着并与连续生产模式中备用辊上另一增强底基的开头部分搭接时，检测搭接部分的双层厚度并且调整第一模头涂布器和托辊之间的间隙以便搭接部分平滑地通过间隙而不卡住。这样，就防止了增强底基的断裂并能平滑地进行预浸料坯的生产。
在根据本发明方法的优选实施方案中，根据，例如，增强底基的厚度、纺织网目和/或纺织密度(这些因素影响底基的气体(或空气)透气性)调整模头涂布器和第一涂布步骤的托辊的温度以适当降低或升高母体树脂的粘度。对于温度调整的测量是这样的，当气体透气性的程度较低时温度较高。在此实施方案中，当增强底基有不同的厚度、纺织网目/或纺织密度时，模头涂布器和托辊的温度就基于以上测量值而变化，并防止母体树脂到托辊上。这样就可防止母体树脂到托辊上并防止增强底基通过母体树脂附着到托辊上。
在根据本发明方法的优选实施方案中，根据增强底基的气体透气性(其受例如增强底基厚度、纺织网目和/或纺织密度的影响)调整第一加热步骤的加热温度以适当降低或升高母体树脂的粘度。在此实施方案中，温度调整的测量可以与以上刚刚叙述的模头涂布器和托辊的温度调整的情况相同。在此实施方案中，到达增强底基底面(比照第一涂布边相当于上面)的母体树脂的量可以是统一的结果在增强底基的上面和底面上的母体树脂的量基本相等。
在根据本发明方法的优选实施方案中，第一加热步骤分别加热增强底基的各个纵向部分(即，加热温度沿着底基的宽度方向不同)。在此实施方案中，当增强底基的气体透气性在横向部分不同时，具有较低气体透气性的部分可被加热至较高温度，反之亦然，结果到达增强底基底面的母体树脂的量可以是统一的，这导致在增强底基的上面和底面上的涂布厚度基本相同尽管增强底基在横向气体透气性不同。通常，增强底基的边缘部分常常可能具有相当大的气体透气性。
在根据本发明方法的优选实施方案中，本发明进一步包括在第一加热步骤和第二涂布步骤之间的检测母体树脂至增强底基内部的浸渍状态(即空隙的存在)的步骤并调整第一加热步骤的加热温度以便减少空隙。尽管母体树脂的粘度降低，温度调整的测量是温度升高导致空隙的减少。在此实施方案中，由于空隙被减少致使母体树脂在增强底基内部的浸渍是充分的。
在根据本发明方法的优选实施方案中，本发明进一步包括在第一加热步骤和第二涂布步骤之间的检测母体树脂到达增强底基面(即，非第一涂布面)，其在第一涂布步骤中的涂布面(即，第一涂布面)的背面的量的步骤，并调整第一加热步骤的加热温度以便统一到达底面的母体树脂的量。温度调整的测量，即温度的升高导致到达底面的母体树脂的量增加
在此实施方案中，通过温度的调整改进母体树脂得到均匀性致使在增强底基的底面和上面的树脂涂层厚度基本上统一。
在根据本发明方法的优选实施方案中，增强底基由托辊支撑，该托辊在第二涂布步骤朝着增强底基移动方向相反的方向转动。在此实施方案中，由于托辊的转动方向相反于底基的移动方向，因此在增强底基和托辊之间基本上没有母体树脂累计致使增强底基支撑恒定量的母体树脂。
在以上的实施方案中，增强底基优选由托辊支撑，托辊以大于第二涂布步骤中增强底基运动速度的圆周速度反向转动，致使母体树脂平滑地施加到增强底基且在第二涂布步骤形成的树脂涂层成为平整和光滑的。
在根据本发明方法的优选实施方案中，增强底基在第二涂布步骤中被托辊前和后的压实辊压下，结果保证了增强底基与托辊的恒定接触面积，其均匀地整平第二涂布步骤中形成的树脂涂层。
在根据本发明方法的优选实施方案中，增强底基的一面或两面被平整辊(它们反向于第二涂布步骤和第二加热步骤之间的增强底基的移动方向转动)整平致使在增强底基一面或两面的母体树脂层被均匀地整平。
在根据本发明方法的优选实施方案中，母体树脂在第一涂布步骤被施加到增强底基的底面，母体树脂在第二涂布步骤当增强底基基本上横向传送时被施加到增强底基的上面。在此实施方案中，由于母体树脂被施加到底基的底面，因此因重力的作用可避免母体树脂朝着或穿过上面的过量浸渍，致使增强底基上面和底面上的树脂涂层厚度可被统一。
在根据本发明方法的优选实施方案中，第二加热步骤分别加热包括母体树脂的增强底基(即，层状复合材料)的每一纵向部分(即，沿着底基的宽度方向加热温度不同)。在此实施方案中，当各个部分的母体树脂硬化程度不同时，硬化程度较高的部分可被加热至较低的温度以便降低硬化度。这样，就可以生产沿着其宽度方向具有均匀硬化度的预浸料坯。
在根据本发明方法的优选实施方案中，至少第一和第二加热步骤之一这样进行即，增强底基垂直传送以便使沿着增强底基厚度方向的重力作用最小，这导致母体树脂均匀浸渍到底基内。
通过实施方案参考附图进一步详细解释本发明，其中增强底基用母体树脂浸渍。
图1图解显示根据本发明进行预浸料坯生产的方法所用装置的第一实施方案，图2图解显示母体树脂和增强底基在该方法的该步骤的状态。
如图1所示，这样配置该装置，片形纤维增强底基1被从放卷辊9a连续放出，将作为母体树脂的热固性树脂2以熔融状态提供到增强底基1并被加热结果形成预浸料坯。
具体地，生产预浸料坯38的本方法进行以下步骤：
(a)第一涂布步骤其中用第一模头涂布器3将母体树脂2施于增强底基1的一个表面，例如上面50，所施加的母体树脂的量至少等于增强底基在其全部空隙中最大可能包含的母体树脂的量，
(b)第一加热步骤其中增强底基1用第一非接触型加热单元4加热结果所施加的母体树脂2浸渍到底基的内部，由此得到由母体树脂和增强底基的层状复合材料37，
(c)第二涂布步骤其中用第二模头涂布器5将母体树脂2进一步施于层状复合材料37的至少一个表面，例如底面51，和
(d)第二加热步骤其中用第二非接触型加热单元6加热包括在第二涂布步骤所施加的母体树脂2的层状复合材料37以便半固化母体树脂38。
图2图解显示母体树脂2和增强底基2在上述方法步骤中的状态。在图2中，由纱线52的束53构成的增强底基由上面50和底面51限定。要注意上面50或底面51不是真正存在的而是假想的表面其可由一包括增强底基一面上外部大部分的平面限定。这样，在面50和51之间除去纱线53的空间就相当于增强底基尽最大可能所能包含的母体树脂的体积。图2(a)相当于刚刚在第一涂布步骤之后的状态其中所施加的母体树脂2附着到增强底基的上面50。当增强底基1和母体树脂2由第一加热单元4加热时，母体树脂2主要通过毛细作用渗入增强底基1的内部致使增强底基1用母体树脂2完全浸渍(由此形成层状复合材料，其包括含有母体树脂41的增强底基和在底基上面50上的树脂涂布层40)，这状态相当于图2(b)。在图2中所示的实施方案，施加到增强底基的母体树脂的量多于上述的最小量致使在增强底基1的上面50形成涂层40。要注意增强底基在其全部空隙部分中可以最大可能包含的树脂的量相当于包括在部分41中除去纱线53的束52的树脂的量。当提供到增强底基的母体树脂的量正好是如上述的最小量时，在增强底基1的第一涂布面50上不形成涂层40而仅形成部分41。然后第二涂布步骤将母体树脂施加到增强底基1的第一涂布面的背面51(即，底面)以便形成如图2(c)所示的涂层42。在此实施方案中，第二涂布步骤结合第一涂布步骤的母体树脂的应用结果形成增强底基1的两面50和51上的两涂层40和42。通常，当限定生产预浸料坯的的树脂含量时，该含量相当于增强底基在其内部和外部包含的母体树脂的量。这样图2中所示实施方案的树脂含量就是40+41+42(除去增强底基1)的母体树脂的总量。当树脂含量用百分数表示时，其基于预浸料坯的总重量。当树脂含量用每单位面积表示时，含量单位是克-树脂/m-2预浸料坯。
要注意当作为增强底基的织物(例如玻璃布)的纺织网目过度张开和/或母体树脂2的粘度很低致使母体树脂的渗透快速进行时，在第一涂布步骤除了涂层40还可能形成涂层42，这是不优选的。还要注意在层40或42和具有母体树脂41的增强底基之间不存在清楚的界面。为了易于讨论，预浸料坯或其前体被假想分为那些部分。
第二加热步骤(d)用加热单元6加热具有涂层(40和42)的复合材料，由此母体树脂2被适当地半固化(即，固化到所谓的B-阶段)致使得到其中固化已进行到某种程度的预浸料坯。
第一和第二加热单元4和6是非接触型。因此，当在第一加热步骤中增强底基1被用母体树脂2全部浸渍时，增强底基(或复合材料)不与任何东西接触致使其上面和底面分离，结果母体树脂和/或增强底基内的气泡可以穿过分离面容易地逸出。这样，所生产的预浸料坯包括很少的空隙并优选基本上无空隙留在其内。另外，在第二加热步骤，由于如上述的类似机理气泡容易从内部逸出，由此生产的预浸料坯包括更少的空隙。此外，由于浸渍均匀地进行，因此所生产的预浸料坯具有改进的表面平整度和遍及预浸料坯的树脂含量均匀度。
本发明一个重要的特性是第一加热单元4是非接触型因为在第一涂布步骤底基1几乎完全并优选基本上完全用母体树脂浸渍。
作为增强底基1，可以使用任何织物材料例如玻璃布。也可以是其它片形材料。例如，可以使用由各种材料例如无机纤维或有机纤维(如芳族聚酰胺纤维，芳族聚酯纤维和碳纤维)制成的纺织或无纺织物。也可以从辊连续供入所述的纤维束形成没有纬线的增强底基。
作为母体树脂2的热固性树脂，可以使用各种热固性树脂例如环氧树脂。对树脂没有特别的限制只要不有害影响预浸料坯就行，并且可以进一步使用例如以下的树脂：不饱和聚酯树脂，聚氨酯树脂，乙烯酯树脂，丙烯酸酯树脂，酚醛树脂等等。
特别是，根据本发明生产的预浸料坯用于各种应用，例如多层电路基片的生产，以及在此基片中可以使用本发明生产的玻璃/环氧树脂预浸料坯。然而，根据本发明的预浸料坯不仅可用于与电气相关制品的生产也可用于与其它领域相关制品的生产例如装饰片材或结构层制品。
以下将通过基本上由玻璃布作为增强底基和环氧树脂作为母体树脂组成的预浸料坯的实施例进一步详细说明根据本发明预浸料坯的生产，但是本发明不受此实施例的限制。
在图1中，喂料单元15从放卷辊9a连续提供作为增强底基1的玻璃布。作为玻璃布，可以使用厚度在0.03和0.2mm之间的范围和纺织网目在25和250g/m2之间的范围的玻璃布。使用这样的玻璃布，树脂含量可以在要生产的预浸料坯重量的40和75重量％之间的范围调整。
贮存容器7a,7b和7c分别含有用于母体树脂2的组分(A)、(B)和(C)。将组分通过计量装置11a,11b和11c以预定速率分配到混合单元12。各组分在混合单元12内一起混合以便制备母体树脂2，然后将其提供到第一模头涂布器3和第二模头涂布器5并提供到增强底基1。
将母体树脂2用第一模头涂布器3提供到玻璃布1的表面(例如上面50)，该布由托辊14a支撑。使用第二模头涂布器5将母体树脂2提供到托辊14b，该辊用涂布面(由第一模头涂布器涂布的底基)向上支撑增强底基1，然后所施加的树脂被传送到增强底基1的背面(即，未涂布的底面)。
对于母体树脂的应用，第一模头涂布器3可以是模头内齿轮泵型，其包括计量目的的内装齿轮泵，而第二模头涂布器5可以是T-形模头型，其不包括齿轮泵但其外面有齿轮泵。然而，模头涂布器并不限于以上实施方案中的那些，可以使用其它模头例如衣架式模头、鱼尾模头或扇形模头。
由第一模头涂布器3施加的母体树脂的量可以是施加到整个底基(即，预浸料坯的树脂量)的全部树脂量的70-90％，该树脂的剩余部分(即，30-10％)可由第二模头涂布器涂施。
模压辊8模压由母体树脂2浸渍的增强底基1和在增强底基1内面和外面所涂施的母体树脂涂层组成的复合材料39以均化复合材料39的厚度，并压平其表面。压实辊8被保持在预定的温度，在此温度母体树脂(在半固化状态)可被软化，压实辊设置在图1所示实施方案中第二加热单元6的出口端。
压实辊8可以设置在第二加热步骤之内，而不是第二加热单元6或除了第二加热单元外边以外还设置在第二加热步骤之内。这样，第二加热单元6可以分成至少两部分而压实辊可以设置在那些部分之间。此外，可以在不同位置设置多对压实辊。
用母体树脂2浸渍的增强底基1被如上所述的压实辊热模压致使所生产的预浸料坯38的厚度统一而其表面被整平。用压实辊8后面的收卷辊13将预浸料坯38连续卷起。代替收卷辊13，可以提供一切割单元，其横向切割预浸料坯以生产具有预定长度的预浸料坯片材。
包含在贮存容器7a内的组分(A)是作为主要组分的环氧树脂组合物，其含有至少一种例如双酚型树脂。包含在贮存容器7b内的组分(B)含有硬化剂(例如双氰胺)，其与相关的较少的易反应树脂组合物混合以便改进在贮存温度的可熔性。包含在贮存容器7c内组分(C)含有硬化促进剂例如咪唑化合物。每一组分(A)、(B)和(C)都保持在预定温度致使其稳定地维持在流体状态。各组分直接混合在一起，然后被提供到第一模头涂布器3和/或第二模头涂布器5。
在一个实施方案中，贮存容器7a含有，作为主要组分的，大约65℃的液态树脂组合物，其含有双酚型环氧树脂(作为主要组分)，溴化的环氧树脂和多官能环氧树脂；贮存容器7b含有大约40℃温度的环氧树脂组合物，其含有作为硬化剂的双氰胺；贮存容器7c含有大约40℃温度的咪唑基硬化促进剂。那些组分(A)、(B)和(C)用作为混合单元12的静态混合器(24级；平均停留时间：一分钟)混合，然后提供到温度保持在60℃的模头涂布器3和5。
当如上述贮存和提供组分(A)、(B)和(C)时，它们即使在升高温度的液体状态也不反应，致使它们可被稳定地长时间贮存，其结果是改进生产效率。
尽管在图中未示，每一组分都可在到混合单元12的路上被过滤或已混合的组分(即，被提供的母体树脂)可在到模头涂布器3和5的路上被过滤以便除去任何杂质例如灰尘和凝胶材料。杂质的消除改进了母体树脂2的均匀浸渍并生产出含有较少杂质的预浸料坯。每一组分或母体树脂的粘度优选在500和500000cPs(厘泊)之间的范围，更优选在和10000cPs之间的范围。优选当组分或母体树脂的粘度在这样的特定范围时进行过滤。当粘度是至少500cPs时，母体树脂不过量地通过增强底基，结果相当大量的母体树脂很难到达增强底基的另一面(即，底面)，其在涂布面的背面。这样，母体树脂很难附着到托辊上，这消除了由于母体树脂的这种附着而出现的操作麻烦。另外，当粘度不高于500000cPs时，母体树脂通常具有足够的可展涂性，它可保证均匀涂施于增强底基1上。
图3图解显示进行生产根据本发明预浸料坯方法的装置的第二实施方案。
在图3所示的装置内，托辊14b位于如用第一模头涂布器3第一次涂施面那样的增强底基1的相同面上，第二模头涂布器5位于另一面致使第二模头涂布器5直接与增强底基1接触。这样，第二模头涂布器5直接将母体树脂2涂施到增强底基1上。这些是与图1所示实施方案的差别。
如上所述，可以使用母体树脂2至增强底基1的以上两种实施方式的任一种：一种是母体树脂2涂施到托辊14b，随后把母体树脂2传送到增强底基1；另一种是母体树脂2直接涂施到增强底基1。涂施方式的选择通常基于各种因素的考虑例如现有的空间和设备的费用。特别是，当母体树脂一旦涂施到托辊14b上，就可以精确地控制模头涂布器5和托辊之间的间隙致使容易控制所涂施的母体树脂量。在这种情况，托辊14b的转动方向可以相同于或反向于增强底基1的移动方向。优选的是，转动方向反向于移动方向。
图4图解显示进行生产预浸料坯的本方法的装置的第三实施方案。
不同于图1所示的实施方案，在如图4所示的装置中，使用两个第二模头涂布器5致使在增强底基1(即，层状复合材料37)的每一面都设置一台第二模头涂布器5。这样，母体树脂2就涂施到底基的两面。在这种情况，第一涂布步骤以最小的量将母体树脂涂施至增强底基。图4中所示的实施方案使用两个托辊14b，它们夹住并传送增强底基，并传送母体树脂(由模头涂布器5涂施)至增强底基。
当使用图4实施方案的涂施方式时，在相同条件将母体树脂涂施到增强底基1的两面，结果容易统一增强底基两面上的母体树脂2的层厚度。
例如，参考图4如上述的涂施可以如下进行：增强底基1是玻璃布，其具有180μm的厚度和210g/m2的纺织网目，并涂施如上述参考图1的环氧树脂。第一模头涂布器3涂施具有大约6000cPs粘度的母体树脂。由第一模头涂布器3涂施的母体树脂的量是在生产方法中全部涂施的母体树脂含量的80％，此量(即80％)相当于122g/m2的树脂含量，它正好是对于玻璃布的母体树脂最小量。然后，使玻璃布通过作为第一加热单元4的远红外加热炉30秒钟而被加热致使母体树脂2浸渍到玻璃布内。将具有6000cPs粘度的另外的母体树脂2通过第二模头涂布器5涂施到玻璃布的上面和底面。将在该生产方法中全部涂施的母体树脂的10％涂施到每一面，母体树脂的这个量相当于每一树脂含量15g/m2。当包括母体树脂2的增强底基1通过第二加热单元6时，该母体树脂被半固化(直到所谓的B-阶段)。
图5图解显示增强底基1和母体树脂2在用以上图4显示的装置涂施的状态。图5(a)相当于通过第一涂布步骤刚刚涂施母体树脂2之后的状态，图中显示在增强底基1的上表面上的母体树脂2。当此底基在第二加热单元4内通过并被加热时，其状态就转换为如图5(b)所示的状态。要注意在第一涂布步骤涂施的树脂量是最小量，致使在底基的任一面都不形成母体树脂层。然而，第二涂布步骤将附加的母体树脂2涂施到底基的两面50和51，在两面上形成两个母体树脂涂层40和42，如图5(c)所示。
在如上和如下所述的任何本发明方法中，优选在第一加热单元4的入口或/和出口提供一附加加热单元。此附加加热单元防止第一加热单元4的入口或/和出口处的加热温度下降致使在第一加热步骤中保持在预定温度的区域被延长，这导致母体树脂的充分浸渍。
作为附加加热单元的例子，在第一加热单元4的入口或/和出口可以提供一近红外加热器，其发出波长为0.75-2.0μm的射线，致使底基被此加热器加热5秒钟。在此情况，第一加热单元的其它部分可以是远红外加热器，其发出波长为25-5000μm的射线。
图6是显示在第一加热单元4的入口和出口带有附加加热单元的第一加热单元(远红外加热器)中温度分布的曲线图。作为对比没有任何附加加热情况下的温度分布也示于图中。在两种情况下第一加热温度都设定到100℃。在图中，水平轴表示进入第一加热单元4之后的时间，其相当于加热单元4从入口的纵向位置。由于加热单元这样设计使得底基1以30秒钟穿过加热单元4，时间“0”表示加热单元的入口而时间“30秒钟”表示加热单元的出口。
如从图6所示，尽管设定温度是100℃，在只配备远红外加热器而无附加加热的加热单元中的温度逐渐增加，且在25秒钟达到大约100℃并在出口降到80℃。当进行附加加热时，温度在5秒钟达到大约100℃并且即使在后边的出口也很难下降。
代替上述的远红外加热器，如图7中图解显示的加热器可以被用作非接触型加热器。此加热器是浮动干燥器，其中加热的气体例如空气或氮气通过许多注嘴喷射到底基1的上面和底面致使底基1在加热器中被加热时浮动。也可以使用任何其它非接触型加热器例如使用加热介质的加热器。
图8图解显示进行生产预浸料坯的本方法的装置的第四实施方案。
在如图8所示的装置中，图1所示装置的第二加热单元6被分成三部分6a,6b和6c。部件6a的加热温度是最低的，部件6c的温度是最高的。加热器部件6b和6c立式加热器，其节省了加热器的安装面积。当使用分离的第二加热器时，由于入口部分6a的温度不太高，即使该粘度不太高熔融母体树脂的粘度不过度降低因为母体树脂未充分硬化。这样，就可以防止树脂从增强底基下垂。此外，由于在部件6b或6c中树脂的半固化被显著促进(因其中较高的温度)，因此改进了就生产速度而论的效率。
就半固化反应的具体程度而论，例如可以在部件6a中实现大约10％的固化度，而在部件6c之后可以实现大约50％的固化度。此处所用的固化度基于环氧基的反应比。
图9,10和11显示图8中所示装置的压实辊8的其它设置。
在图9所示的实施方案中，在水平加热部件6a和垂直加热部件6b之间也提供压实辊8。那些压实辊8有效地整平预浸料坯前体表面并统一预浸料坯前体的厚度，因为在部件6a之后的母体树脂固化度不太高且树脂在设置辊子之处易于变形。
在图10所示的实施方案中，在第二加热单元6之后提供两套串联的压实辊8。施加到离开单元6的预浸料坯的压力由那些压实辊来增加致使由辊子施加的压力增加，从而改进预浸料坯的表面平整度和厚度的均匀性。
在图11所示的实施方案中，在图10所示实施方案中的水平加热部件6a和垂直加热部件6b之间也提供压实辊8(这样，即为图9和10所示实施方案的结合)。该实施方案进一步改进了预浸料坯的表面平整度和厚度均匀性。
图12图解显示在图1所示实施方案中放卷单元15的可替换实施方案。在图12中所示的实施方案除了放卷辊9a以外还包括备用辊9b。玻璃布从辊9a发出后然后穿过累计器10，通过第一模头涂布器3将母体树脂2涂施于玻璃布。提供累计器10是为了进行连续提供玻璃布甚至在用备用辊9b代替放卷辊9a时也如此。
图13图解显示图12所示实施方案中第一涂布步骤的可替换实施方案。在图13所示的实施方案中，提供一位移计24，其检测玻璃布在被喂入第一模头涂布器3之前的厚度变化。位移计24设置在放卷辊9a和累计器10之间的玻璃布上方。位移计24包括检测玻璃布厚度(或厚度变化)的探测器24a和放大由探测器24a产生的信号的放大器24b。当玻璃布末端部分与另一玻璃布的开端部分搭接并附着时，如此连接的玻璃布被连续喂入，位移计24在此搭接部分供至第一模头涂布器3之前检测玻璃布的双层厚度部分并调整因厚度增加而致使扩大第一模头涂布器3和托辊14a之间的间隙，由此该搭接部分可以平滑地通过该间隙而不被卡住。这样即可防止玻璃布因被卡住而断裂。要注意位移计24可以设置在玻璃布的下方或上方。可以使用如上述位移计以外的任何其它探测器只要它能检测玻璃布的厚度就行。
图14显示通过使用双面粘带26连接玻璃布的末端部分和开端部分(各具有180μm的厚度和210g/m2的纺织网目)而形成的搭接部分25的位移测量结果。非接触型可见光激光位移计24设置在放卷辊9a和累计器10之间搭接部分25横向中心之上，并且当搭接部分25在传感器24以下通过时进行测量。图14(a)图解显示搭接部分25的截面图，图14(b)显示玻璃布的位移测量其中垂直轴表示玻璃布的位移量，水平轴表示玻璃布的测量位置(或长度)，其相当于预浸料坯的生产时间。
如从图14所见，在搭接部分25内出现大约250μm位移。当出现位移量高于玻璃布的厚度时，传感器传递一信号显示搭接部分25将要通过，然后该信号打开气缸的阀门(未示)，该气缸可以将第一模头向前或向后移动致使涂布器3向后移动。实际上，第一模头涂布器3和托辊14a之间的间隙可以提高到大约100mm。结果，具有430μm厚度的搭接部分可以通过该间隙而不被卡住。
代替位移计或除了位移计以外可以另外使用CCD照相机以便检测搭接部分。当使用CCD照相机时，将一适宜尺寸的黑胶带片附着到搭接部分致使CCD照相机可以拍照有黑色片部分的像片。使用个人计算机使该像片连续经受两个有价值的加工(即，二次照片)就可识别黑色片和搭接部分25。
使用图1所示的装置在生产预浸料坯的各种条件下进行第一涂布步骤实验(实施例1-5和对比例1和2)，其结果显示在以下的表1：
所用的母体树脂与参考图1上述的母体树脂相同。改变结合条件致使根据玻璃布的气体透气性(其受玻璃布的厚度、纺织密度和纺织网目的影响)而调整第一模头涂布器3和托辊14a的温度。当使用具有高的气体透气性的玻璃布时，母体树脂容易透过玻璃布而沉积在托辊14a上，连续提供的玻璃布由于附着树脂而附着到托辊14a上结果玻璃布可能被断裂。因此，当母体树脂涂施到这样的玻璃布时，第一模头涂布器3和托辊14a的温度要保持在较低致使母体树脂的粘度被提高，由此可以防止母体树脂附着到托辊14a上。在如上述的实验中，检查母体树脂2在托辊14a上的沉积或非沉积。对比例1使用与实施例4中相同的玻璃布，对比例2使用与实施例5中相同的玻璃布。
如从表1所见，实施例1-5中未观察到母体树脂沉积到托辊14a上，但是在对比例1和2中观察到母体树脂2沉积到托辊14a上。已经发现当玻璃布的气体透气性较大时，母体树脂到托辊上的沉积可通过降低第一模头涂布器3和托辊14a的温度从而提高母体树脂的粘度来避免。
第一加热步骤实验(实施例6-10和对比例3-10)在使用图1所示的装置在各种条件下进行生产预浸料坯，其结果显示在以下的表2：
                     表1
    例号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
厚度(mm)纺织网目(g/m2)纺织密度经纱(道数/25mm)纬纱(道数/25mm)所用的纱线  经纱纬纱气体透气性(cc/cm2/秒)模头涂布器温度托辊温度     0.1821043.532.59μm×400纤维9μm×400纤维660℃10℃ 0.1103.560587μm×200纤维7μm×200纤维1560℃10℃ 0.1103.560587μm×200纤维7μm×200纤维5060℃10℃ 0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维7055℃5℃ 0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维25050℃5℃ 0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维7060℃10℃ 0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维25060℃10℃
托辊上的树脂沉积 无 无 无 无 无 有 有
                        表2
    例号 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 对比例3
厚度(mm)纺织网目(g/m2)纺织密度经纱(道数/25mm)纬纱(道数/25mm)所用的纱线  经纱纬纱透气性(cc/cm2/秒)加热器温度空气温度     0.1821043.532.59μm×200纤维9μm×200纤维6350℃160℃     0.1103.560587μm×200纤维7μm×200纤维15300℃160℃     0.1103.560587μm×200纤维7μm×200纤维50300℃140℃     0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维70250℃100℃     0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维250150℃80℃     0.1821043.532.59μm×400纤维9μm×400纤维6350℃80℃
在底面上树脂涂层的存在 好(在底面无涂布) 好(在底面无涂布) 好(在底面无涂布) 好(在底面无涂布) 好(在底面无涂布) 在上面有过量树脂涂层
    例号 对比例4 对比例5 对比例6 对比例7 对比例8 对比例9 对比例10
厚度(mm)纺织网目(g/m2)纺织密度经纱(道数/25mm)纬纱(道数/25mm)所用的纱线  经纱纬纱透气性(cc/cm2/秒)加热器温度空气温度     0.1103.560587μm×200纤维7μm×200纤维15350℃160℃     0.1103.560587μm×200纤维7μm×200纤维15150℃80℃     0.1103.560585μm×200纤维5μm×200纤维50350℃160℃     0.1103.560585μm×200纤维5μm×200纤维50150℃80℃ 0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维70350℃160℃     0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维70150℃80℃     0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维250350℃160℃
在底面上树脂涂层的存在 在底面上有相当过量树脂 在上面有过量树脂涂层 在底面上有过量树脂涂层 在上面有过量树脂涂层 在底面上有过量树脂 在上面有相对过量树脂 在底面有过量树脂
可以用作加热单元4的远红外加热器。所用的母体树脂与以上实施例中所用的树脂相同。这样改变条件组合致使第一加热单元4的温度根据玻璃布的气体透气性(其受如上述的玻璃布的厚度、纺织密度和纺织网目影响)调整。当使用具有较大气体透气性的玻璃布时，母体树脂容易穿过玻璃布结果增强底基的底面很可能含有在其上具有较大厚度的母体树脂层。当使用具有较小气体透气性的玻璃布时母体树脂不容易穿过玻璃布结果增强底基的上面部分很可能含有在其上具有较大厚度的母体树脂涂层。这样，当把母体树脂涂施于这样的玻璃布时，第一加热单元4的温度(和在这样加热单元4中加热空气的温度)被保持在较高或较低，结果母体树脂2的粘度被被升高或较低，由此控制到达底面部分的母体树脂量或保留在底基上面部分的母体树脂量与底基其它面部分的母体树脂量相同，由此增强底基在其两面含有统一厚度的母体树脂涂层。在如上所述的实验中，用肉眼检查到达底基底面部分的母体树脂2的量。
对比例3对应于实施例6，对比例4和5对应于实施例7，对比例6和7对应于实施例8，对比例8和9对应于实施例9，对比例10对应于实施例10。如从表2所见，当玻璃布的气体透气性较大或较小时，通过适当降低或提高第一加热单元4的温度而在实施例6-10中实现由底基的适宜母体树脂内含量。反之，当对比例4,6,8和10中第一加热单元4的温度过高时，母体树脂的粘度太低致使到达底基底面部分的母体树脂2的量过量，这造成在底基底面上存在树脂涂层。此外，当对比例3,5,7和9中第一加热单元4的温度过低时，母体树脂的粘度太高致使保留在底基上面部分的的母体树脂2的量过量，这造成在底基上面上存在树脂涂层。术语“底面部分”和“上面部分”是指，贯穿说明书，增强底基的底半部分和上半部分，而且在这些部分之间没有清楚的界限。实际上，从底基底面观察到的浸渍状态就是底面部分的浸渍状态，反之亦然。
图15图解显示实施生产预浸料坯的本发明方法的装置的第五实施方案的第一加热步骤。
第一加热单元4沿着玻璃布的移动方向分成三个纵向部分(加热区30a，30b和30c)致使玻璃布可以在其三个纵向部分被不同地加热。这样，每个加热区的设定温度可以根据玻璃布部分的气体透气性选择。由于加热区的设定温度可被设定得较低，其加热具有较高气体透气性的玻璃布部分，反之亦然，玻璃布的任何底面部分基本上含有相同量的母体树脂，这样，在增强底基上面的母体树脂涂层厚度基本上与底面上的涂层厚度相同。
以下是第一加热步骤分区加热的实施例：使用具有1300mm宽度，180μm厚度和210g/m2纺织网目的玻璃布；作为母体树脂的混合物包括含有双酚型环氧树脂作为主要组分和少量苯酚化合物及多官能环氧树脂的组合物(A)，含有双氰胺(DICY)硬化剂的环氧树脂组合物(B)，和含有咪唑基硬化促进剂的环氧树脂组合物(C)；该母体树脂具有6000cPs的粘度；由第一模头涂布器3涂施的母体树脂的量是全部涂施于生产方法中的母体树脂的90％，此量相当于137g/m2树脂含量(这是母体树脂的最小量)加上仅涂布增强底基第一涂布面的树脂量。每一加热区30a,30b和30c都有500mm宽。
用如上述图15中含有加热单元4的第五实施方案，进行实验(实施例11-15)，结果示于以下的表3内：
                 表3
    例号 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14 实施例15
    厚度(mm)纺织网目(g/m2)纺织密度经纱(道数/25mm)纬纱(道数/25mm)所用的纱线  经纱纬纱透气性(cc/cm2/秒)左边部分中间部分右边部分30a区加热器温度30b区加热器温度30c区加热器温度空气温度     0.1821043.532.59μm×400纤维9μm×400纤维966330℃350℃360℃160℃     0.1103.560587μm×200纤维7μm×200纤维201515280℃300℃300℃160℃     0.1103.560587μm×200纤维7μm×200纤维655050250℃300℃300℃140℃     0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维907070200℃250℃250℃100℃     0.064860475μm×200纤维5μm×200纤维300250250100℃150℃150℃80℃
在底面上的树脂浸渍 横向均匀 横向均匀 横向均匀 横向均匀 横向均匀
在以上的实施例中，制备了五种玻璃布，其每一种都有三部分而每部分与其它两部分都有不同的气体透气性。用所选择的各种不同区域30a,30b和30c的加热温度进行第一加热步骤并且用肉眼检查母体树脂2在底基底面部分的浸渍。在实施例11-15任一之中，玻璃布面向加热区30a部分的气体透气性高，因此加热区30a的加热温度设定得较低，结果可以实现母体树脂的横向均匀浸渍。
图16图解显示实施生产预浸料坯的本发明方法的装置的第六实施方案的第一加热步骤和第二涂布步骤。
图17图解显示第一加热步骤之后具有空隙31的玻璃布表面放大的CCD照片。该照片是用CCD照像机32得到的，照像机设置在已离开第一加热步骤4的玻璃布(例如，层状复合材料)横向中心部分的上方。加热步骤如参考图15所述的实施方案那样进行。跨越玻璃布设置背灯36。用连接到CCD照像机的监视器33观察母体树脂在玻璃布内的浸渍状态。背灯的光线不穿过空隙部分31结果在图中那些部分看起来很暗而充分浸渍的部分看起来很亮因为光线穿过那些部分。
如从图17所见，玻璃布有空隙部分31。如果第一加热步骤之后那些部分依然存在，它们就将保留在预浸料坯内。这样，用第一加热步骤和第二涂布步骤之间的CCD照像机32监视母体树脂的浸渍状态，当空隙31存在于层状复合材料中时，第一加热单元4的加热温度被升高从而降低母体树脂2的粘度，由此母体树脂可以充分地浸渍到玻璃布内而不留下空隙部分。此外，当得到能够更精确确定的照片时，可以用画面加工和分析单元进行照片的两项有价值的方法。另外，当横向设置多台CCD照像机时，可以检测到沿着玻璃布宽度方向浸渍的差别，而且如果需要，第一加热单元可被分为多个纵向部分致使玻璃布的每一纵向部分可被分开加热。
图18图解显示实施生产预浸料坯的本发明方法的装置的第七实施方案的第一加热步骤和第二涂布步骤。
在图18所示的实施方案中，位移计24设置在第一加热步骤和第二涂布步骤之间以便通过由经纱和纬纱形成的空隙检测到达增强底基底面母体树脂2的量。当该量过大时，就降低第一加热单元4的加热温度以便提高母体树脂2的粘度，反之亦然。这样，到达树脂的量可被统一，而玻璃布上面和底面的浸渍状态基本上相同(即，每一面具有与其它面相同的涂布厚度)。
图19和20显示当用图18所示的装置进行第一涂布步骤时，含有母体树脂2的玻璃布1的上表面和底表面位移测量的结果。在如参考图15所述的那些相同条件下使用如参考图15所述的相同玻璃布和母体树脂。位移测量用设置在第一加热步骤和第二涂布步骤之间的玻璃布横向中心的可见光激光位移计进行。在图19和20中，图(a)显示包括母体树脂的底基(即，层状复合材料)的图解截面图，图(b)显示表面(层状复合材料的上面和底面)位移测量。第一加热单元4的空气加热温度在图19中是160℃(参照加热单元的设定温度是350℃)，而在图20中是80℃(参照加热单元的设定温度是150℃)。
图19中，由于母体树脂2已经到达增强底基1的底面(底表面)51，底面51的表面位移图与玻璃布的位置无关而基本上不变。反之，在图20中，母体树脂2没有到达纤维束52之间的增强底基1的底面51。这样，对应于存在的纤维束底面的表面位移图就显示类似波浪的波形，而目还可观察到对应于所显露的纤维或纱线(因为是示意图所以在图20(a)中未示，但是事实上存在显露的纤维或纱线)另外的位移小的剧烈变化。当相对于玻璃布横向并排设置许多可见光激光位移计时，可以识别玻璃布底面的位移漂移从而可以沿着玻璃布的宽度方向检测浸渍差别。根据该差别，第一加热单元的加热温度可以通过把加热单元分成如上述的纵向部分而横向分部改变以便横向地分部改变母体树脂的粘度，由此可以统一树脂的浸渍状态。
图21图解显示实施生产预浸料坯的本发明方法的装置的第八实施方案的第二涂布步骤。图22显示图21中所示装置中所用的放大的托辊14b。图22(a)显示沿着增强底基1的移动方向转动(即向前转动)的托辊14b，图22(b)显示沿着增强底基1的移动方向的反方向转动(即向后转动)的托辊14b，后者是优选的。当如图22(b)中所示支撑底基1的托辊14b反向于底基1转动时，基本上没有母体树脂2累积在增强底基1和托辊14b之间致使供至底基1的量可保持恒定。
例如，在图21和22所示的装置中在如参考图15所述的那些第一涂布步骤和第一加热步骤的相同条件下使用如参考图15所述的那些相同的玻璃布和母体树脂。在第一加热步骤之后，将全部要施加的(即全部树脂含量)母体树脂2(粘度6000cPs)的10％用第二模头涂布器5施于玻璃布1的底面。此母体树脂量相当于15g/m2的树脂含量。当托辊14b以8米/分钟的圆周速度反向转动时(如图22(b)中所示)，底基的移动速度是8米/分钟，可以得到基本均匀的具有改进了平整度的树脂涂层厚度。反之，当托辊14b以8米/分钟的圆周速度向前转动时(如图22(a)中所示)，在底基1和托辊14b之间就要累积一定量的母体树脂，最后当该量达到一定的极限时，全部累积的树脂都被传送到玻璃布。
进一步，当托辊14b向后转动的圆周速度被提高致使其大于玻璃布的移动速度时，母体树脂2就更平滑地传送到玻璃布上，由此形成平整的树脂涂层。当托辊14b的速度增加到12米/分钟，和16米/分钟时，可以得到更为平整的树脂涂层。反之，当圆周速度降低到4米/分钟时，该涂层相当不平整。
图23图解显示实施生产预浸料坯的本发明方法的装置的第九实施方案的第二涂布步骤。其中玻璃布被压辊34a和34b施压，在这些压辊之间放置托辊14b。另一方面，可以使用压辊34a和34b之一而不是两个。在此实施方案中，玻璃布1和托辊14b之间的接触面积基本上保持恒定，这造成有效生产均匀和平整的母体树脂涂层。
例如，在图23所示的装置中在如参考图15所述的那些第一涂布步骤和第一加热步骤的相同条件下使用如参考图15所述的那些相同的玻璃布1和母体树脂2。在第一加热步骤之后，将全部要施加的母体树脂(粘度6000cPs)的10％用第二模头涂布器5施于玻璃布的底面并反向转动托辊14b。此母体树脂量相当于15g/m2的树脂含量。降低上游压辊24a和非强制的下游压辊34b以便保持玻璃布1和托辊14b之间的接触面积恒定。此外，通过沿着玻璃布的纵向方向移动辊34a和/或34b可以增加或减少接触面积，由此可以选择最佳接触面积。
图24图解显示实施生产预浸料坯的本发明方法的装置的第十实施方案的第二涂布步骤。其中压平辊35a和35b反向于玻璃布的移动方向以便压平玻璃布两面上的树脂涂层。可以非强制地选择使用单个压平辊。
例如，在图24所示的装置中在如参考图15所述的那些第一涂布步骤和第一加热步骤的相同条件下使用如参考图15所述的那些相同的玻璃布1和母体树脂2。在第一加热步骤之后，将全部要施加的母体树脂(粘度6000cPs)的10％用第二模头涂布器5施于玻璃布的底面并反向转动托辊14b。此母体树脂量相当于15g/m2的树脂含量。压平辊35a和35b(它们向后转动)一个设置在玻璃布的上面，另一个设置在玻璃布的底面，在那里母体树脂在第二涂布步骤和第二加热步骤之间是流体状态。玻璃布的移动速度是8米/分钟，每一压平辊35a和35b的圆周速度是8米/分钟。在60℃的加热介质通过压平辊35a和35b循环。玻璃布上面和底面的涂层平整度通过使用压平辊35a和35b而高度改进。
图25图解显示实施生产预浸料坯的本发明方法的装置的第十一实施方案的第一涂布步骤，第一加热步骤和第二涂布步骤及第二加热步骤，而图26图解显示玻璃布1和母体树脂2在本方法过程中的状态，其中图26(a)显示正好在第一涂布步骤之后的状态，图26(b)显示第一加热步骤之后的状态，图26(c)显示第二涂布步骤之后的状态。
如从图25和26所见，第一涂布步骤以至少最小的量(事实上，最小量加上在玻璃布1的底面51上形成涂层所需的量)从玻璃布1的底面51涂施母体树脂至玻璃布。第二涂布步骤从玻璃布的上面50涂施母体树脂。由于第一涂布步骤从底面进行因此可以防止过量的母体树脂通过重力作用到达玻璃布1的上面50，由此在底面部分和在上面部分中所包含的树脂量基本上统一。
例如，在图25所示的装置中在如参考图15所述的那些第一涂布步骤的相同条件下(只是进行第一涂布步骤以便把树脂施于玻璃布的底面)使用如参考图15所述的那些相同的玻璃布1和母体树脂2。在第一加热步骤之后，其中在其底面具有涂层的玻璃布用远红外加热器加热30秒钟致使母体树脂渗透到玻璃布的内部和上面之上，将全部要施加的母体树脂(粘度6000cPs)的10％用第二模头涂布器5施于玻璃布的上面。此母体树脂量相当于15g/m2的树脂含量。在第二加热步骤，加热单元6被分成纵向部分，该部分的加热温度分开控制致使当由此分开部分加热的母体树脂部分过度硬化时，加热单元6分开部分的加热温度被降低，由此预浸料坯作为整体具有均匀的硬化度。
在上述任何实施方案中当压制具有母体树脂的增强底基时，使用压实辊8，优选通过例如现场冷却器来冷却底基结果可以避免母体树脂沉积到压实辊上。

Claims (22)

1．一种生产预浸料坯的方法其中连续提供作为增强底基的片形织物材料，将作为母体树脂的熔融态热固性树脂施于底基并加热树脂，该方法包括如下步骤：
(a)第一涂布步骤其中用第一模头涂布器将母体树脂施于增强底基的一个表面，所施加的母体树脂的量等于或大于增强底基在其全部空隙中最大可能包含的母体树脂的量，
(b)第一加热步骤其中具有母体树脂的增强底基用第一非接触型加热单元加热结果母体树脂浸渍到增强底基的内部，由此得到由母体树脂和增强底基制成的层状复合材料，
(c)第二涂布步骤其中用第二模头涂布器将母体树脂进一步施于层状复合材料的至少一个表面，和
(d)第二加热步骤其中用第二非接触型加热单元加热已在步骤(c)中涂施一定量母体树脂的层状复合材料以便半固化母体树脂。
2．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中母体树脂包括以下组分：
(A)作为主组分的环氧树脂组合物，
(B)含有至少一种硬化剂的树脂组合物，和
(C)硬化促进剂，
每种组分都保持在流体状态，所有的组分都均匀地混合在一起，并供至第一和/或第二模头涂布器。
3．根据权利要求2的生产预浸料坯的方法，其中母体树脂的每种组分或已混合的组分的混合物在其贮存罐和所有组分都混合在一起的混合器之间或混合器和模头涂布器之间过滤，而母体树脂的每种组分或混合物具有500和500000厘泊之间范围的粘度。
4．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中在第一涂布步骤中所提供的母体树脂的量包括，除了增强底基在其全部空隙中最大可能包含的母体树脂的量以外，还有在母体树脂供至该表面的增强底基表面形成涂层所需要的量，第二涂布步骤将母体树脂供至增强底基的表面，该表面在第一涂布步骤中已涂施母体树脂的表面的背面。
5．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中第二涂布步骤将母体树脂以这样的量，即在层状复合材料每一表面形成母体树脂涂层的量，供至层状复合材料的两面。
6．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中在第一加热步骤第一加热单元的入口或/和出口进行附加的加热。
7．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中第二加热步骤以加热温度朝着第二加热单元出口方向增加的方式进行。
8．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中该方法进一步包括在第二加热步骤过程中或之后对具有母体树脂的增强底基施压同时用压实辊加热的步骤。
9．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中该方法进一步包括在增强底基被供至第一模头涂布器之前检测增强底基厚度的步骤致使根据所检测的增强底基的厚度调整第一模头涂布器和托辊之间的间隙。
10．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中根据增强底基的气体透气性调整第一涂布步骤的模头涂布器和托辊之间的间隙。
11．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中根据增强底基的气体透气性调整第一加热步骤的加热温度。
12．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中第一加热步骤分别加热增强底基多个纵向部分的每一部分。
13．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中在第一加热步骤和第二涂布步骤之间检测母体树脂至增强底基内部的浸渍状态，并调整第一加热步骤的加热温度以便减少层状复合材料内的空隙，如果有的话。
14．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中在第一加热步骤和第二涂布步骤之间检测到达增强底基第一涂布面背面的母体树脂的状态，并调整第一加热步骤的加热温度以便统一母体树脂的状态。
15．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中在第二涂布步骤中增强底基由与增强底基移动方向反向转动的托辊支撑。
16．根据权利要求15的生产预浸料坯的方法，其中在第二涂布步骤中托辊以大于增强底基移动速度的圆周速度转动。
17．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中增强底基被托辊之前或之后的压实辊，或第二涂布步骤中托辊之前或之后的压实辊压下。
18．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中在第二涂布步骤和第二加热步骤之间具有母体树脂的增强底基的一面或两面被与增强底基移动方向反向转动的平整辊或辊整平。
19．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中在第一涂布步骤中将母体树脂供至增强底基的底面，在第二涂布步骤中将母体树脂供至增强底基的上面。
20．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中第二加热步骤分别加热包括母体树脂的增强底基多个纵向部分的每一部分
21．根据权利要求1的生产预浸料坯的方法，其中第一加热单元包括增强底基在其中垂直移动的垂直加热单元。
22．生产预浸料坯的装置，包括增强底基的放卷单元，交换增强底基喂料辊以便连续生产预浸料坯方法的累积单元，将主组合物(A)、硬化剂组合物(B)，和硬化促进剂组合物(C)在预定温度分别保持在其流体状态的贮存罐，分别从贮存罐发送各组分的计量装置，将所计量的组分混合在一起制备母体树脂的混合单元，将母体树脂涂施到增强底基的第一模头涂布器，用母体树脂浸渍增强底基形成层状复合材料的第一非接触型加热单元，将母体树脂涂施到层状复合材料的第二模头涂布器，半固化包括在层状复合材料内的母体树脂的第二加热单元，施压并整平用母体树脂浸渍的增强底基的压实辊单元，其也将增强底基保持在预定的温度，以及将生产的预浸料坯收卷的收卷辊或横向切割所生产的预浸料坯的切割单元。
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