CN108368657A - 多轴向插入编织物基材的制造方法、多轴向插入编织物基材及纤维增强复合材料 - Google Patents

多轴向插入编织物基材的制造方法、多轴向插入编织物基材及纤维增强复合材料 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于，提供生产性高的多轴向插入编织物基材的制造方法、及能够得到表面平滑性良好且强度、弹性模量高的成形件的多轴向插入编织物基材、以及包括上述多轴向插入编织物基材的纤维增强复合材料。多轴向插入编织物基材的制造方法包括对多轴向插入编织物基材前驱体(1)在特定的条件下进行加压加热处理，多轴向插入编织物基材前驱体(1)包含多轴向堆叠物(30)和缝合线(42)，缝合线(42)配置为约束多轴向堆叠物(30)，可以形成约束编织物(40)，并且，多轴向插入编织物基材中，构成多轴向插入编织物基材的增强纤维的网孔(50)的宽度为可以构成约束编织物(40)的缝合线(42)的公称直径以下。

Description

多轴向插入编织物基材的制造方法、多轴向插入编织物基材 及纤维增强复合材料
技术领域
本发明涉及一种多轴向插入编织物基材的制造方法、多轴向插入编织物基材及纤维增强复合材料。
本申请基于2015年12月14日在日本提出申请的日本特愿2015－243446号主张优先权，并将其内容编入本说明书中。
背景技术
将各种增强纤维和各种基体树脂复合化而成的纤维增强复合材料轻量且具有良好的机械特性，故而被广泛用于航空航天用途(航空器部件等)、汽车用途(汽车部件)、体育用途(体育用品、自行车部件等)、建筑用途(建筑物的加强材料等)、一般产业用途等。
作为纤维增强复合材料的制造方法，例如，已知有对于将未含浸基体树脂组成物的增强纤维基材堆叠于成形模上而成的物体，使基体树脂组成物含浸且固化的成形法(手糊成型法、树脂传递模塑(RTM)法、真空辅助树脂传递模塑(VaRTM)法等)。
作为纤维增强复合材料的制造中所使用的增强纤维基材，可举出如下的增强纤维编织物基材、多轴向插入编织物基材(也称作多轴向缝合基材、多轴向编织物基材。)等，其中，就上述增强纤维编织物基材而言，将增强纤维线作为经线及纬线的任一方或双方的增强纤维编织物基材；就上述多轴向插入编织物基材而言，将多根增强纤维沿一个轴向并丝而成的增强纤维片材以各增强纤维的轴向为两个以上的方式堆叠两片以上，形成多轴堆叠物，通过由缝合线构成的约束编织物约束上述多轴堆叠物，上述缝合线以将上述增强纤维片材一体化的方式编成。
上述增强纤维基材中的多轴向插入编织物基材因以下两点而备受瞩目，即，其与增强纤维编织物基材相比无需将增强纤维线彼此编织而成、生产性良好，另外，其因不具有织纹而机械特性良好；以及其因能够将增强纤维的克重增大而使堆叠作业大幅省力化，制造低价的纤维增强复合材料。
但是，就多轴向插入编织物基材而言，在缝合线贯入增强纤维片材的部分，增强纤维被缝合线推开，将导致在缝合线的周边产生大致菱形的不存在增强纤维的区域、即所谓网孔。因此，在含浸于多轴向插入编织物基材中的基体树脂组成物固化时，该网孔部分成为树脂缩痕的原因，产生成形件的表面平滑性下降这样的问题。另外，亦将产生成形件的强度、弹性模量因增强纤维的弯曲而下降这样的问题。
为了抑制这种成形件表面平滑性的下降，提出了如下的多轴向插入编织物基材：作为缝合线的材料，使用熔点为80～200℃的低熔点聚合物，在树脂含浸时使缝合线熔解，并使增强纤维分散，由此，期待使网孔缩小(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2002－227066号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1的多轴向插入编织物基材中，即使缝合线在树脂含浸时熔解，由于不存在促使增强纤维分散的外力，故而，也难以使网孔充分缩小。另外，一般就由低熔点聚合物构成的缝合线而言，与通常使用的缝合线相比，其强度较差，故而，存在如下生产性差的问题，即，在生产多轴向插入编织物基材时产生断线、增强纤维的分离或紊乱等。
这种状况下，本发明的目的在于，提供一种生产性高的多轴向插入编织物基材的制造方法、及能够得到表面平滑性良好且强度、弹性模量高的成形件的多轴向插入编织物基材、以及包括上述多轴向插入编织物基材的纤维增强复合材料。
用于解决课题的技术方案
本发明具有下述方面。
[1]一种多轴向插入编织物基材的制造方法，其特征在于，包括：对多轴向插入编织物基材前驱体进行加压加热处理，上述多轴向插入编织物基材前驱体包含多轴向堆叠物和缝合线，上述多轴向堆叠物由将多根增强纤维沿一个轴向并丝而成的增强纤维片材堆叠两片以上而成，上述缝合线由具有玻璃化转变温度及熔点的材料构成，该缝合线配置为约束上述多轴向堆叠物，其中，
上述加压加热处理中的加热温度为如下温度：比上述缝合线的玻璃化转变温度高10℃以上、且比上述缝合线的熔点低10度以上。
[2]如[1]所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，上述多轴向堆叠物由两片以上的上述增强纤维片材以如下方式堆叠而成：上述增强纤维片材各自的增强纤维的轴向为两个以上。
[3]如[1]或[2]所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，上述缝合线形成约束编织物。
[4]如[1]～[3]中任一项所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，上述加压加热处理中的载荷线压为15N/cm以上且150N/cm以下。
[5]如[1]～[4]中任一项所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，在上述加压加热处理中，加压和加热同时进行。
[6]如[1]～[5]中任一项所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，上述增强纤维是碳纤维。
[7]如[1]～[6]中任一项所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，上述缝合线由选自由聚酯、及尼龙构成的组中的一种以上的材料构成。
[8]一种多轴向插入编织物基材，包含多轴向堆叠物和缝合线，上述多轴向堆叠物由将多根增强纤维沿一个轴向并丝而成的增强纤维片材堆叠两片以上而成，上述缝合线配置为约束上述多轴向堆叠物，其中，
使用上述缝合线的纤度s(dtex)、密度ρ(g/cm3)及圆周率π而定义为：
[算式1]
的缝合线的公称直径d[μm]、和在缝合线向增强纤维片材贯入的部位产生的增强纤维的网孔的宽度D[μm]满足下式(1)：
D≤d...(1)。
[9]如[8]所述的多轴向插入编织物基材，其中，上述增强纤维是碳纤维。
[10]如[8]或[9]所述的多轴向插入编织物基材，其中，上述缝合线由选自由聚酯、及尼龙构成的组中的一种以上的材料构成。
[11]如[8]～[10]中任一项所述的多轴向插入编织物基材，其中，上述缝合线形成约束编织物。
[12]如[11]所述的多轴向插入编织物基材，其中，上述约束编织物的编织组织是选自由链式编织组织、单梳栉经编组织、及经平编链组织构成的组中的一种以上的编织组织。
[13]一种纤维增强复合材料，其中，具有：[8]～[12]中任一项上述的多轴向插入编织物基材；基体树脂。
发明效果
根据本发明的多轴向插入编织物基材的制造方法，能够以高生产性生产能够得到表面平滑性良好且强度、弹性模量高的成形件的多轴向插入编织物基材。另外，根据本发明的多轴向插入编织物基材的制造法，可防止因缝合线的熔融引起的缝合线的切断，故而，能够抑制如下不良影响的产生，即，可招致增强纤维片材的增强纤维的分离或紊乱等生产上的不良。
就本发明的多轴向插入编织物基材而言，由于增强纤维的网孔小，故而，能够得到在网孔部分产生的树脂突起小、成形件的表面平滑性良好，且增强纤维的弯曲小、强度、弹性模量高的成形件。
就本发明的纤维增强复合材料而言，由于包括本发明的多轴向插入编织物基材，故而表面平滑性良好，且强度、弹性模量高。
附图说明
图1是表示多轴向插入编织物基材前驱体的一例的示意图；
图2是表示多轴向插入编织物基材前驱体的网孔经本发明的多轴向插入编织物基材的制造方法而缩小的样子的概念图。
具体实施方式
以下的术语的定义可在本说明书及权利要求书的整个范围内适用。
“多轴向插入编织物基材的基准方向”是指约束编织物的线圈纵行方向。另外，多轴向插入编织物基材的基准方向是0°方向，与多轴向插入编织物基材的基准方向正交的方向是90°方向。
“线圈纵行(wale)”是指纵向连续的圈干(needle loop)的列，“约束编织物的线圈纵行方向”是指在约束编织物中纵向连续的圈干的列的方向。
“线圈横列(course)”是指横向排列的圈干的列，“约束编织物的线圈横列方向”是指在约束编织物中横向排列的圈干的列的方向。
“圈干”是指编织物的线圈的峰部。
“沉降弧(sinker loop)”是指编织物的线圈的谷部。具体来说，是将圈干之间相连的部分。
“闭口线圈”是经编的基本编织结构单元，指交叉的线圈。
“开口线圈”是经编的基本编织结构单元，指不交叉而左右打开的线圈。
“经编”是指沿纵向将线圈相连而成的编织物。
<多轴向插入编织物基材>
本发明的多轴向插入编织物基材具备多轴向堆叠物，该多轴向堆叠物由多根增强纤维沿一个轴向并丝而成的增强纤维片材的两片以上堆叠而成。在本发明的多轴向插入编织物基材中，由于能够对目标纤维增强复合材料在多个方向上赋予良好的机械特性，故而，优选地以如下方式堆叠，即，各增强纤维片材的增强纤维的轴向为两个以上。
本发明的多轴向插入编织物基材还具备缝合线，该缝合线配置为约束多轴向堆叠物。在本发明的多轴向插入编织物基材中，该缝合线形成以如下方式编成的约束编织物，即，将构成多轴向堆叠物的两片以上的增强纤维片材一体化，但在目标纤维增强复合材料的制造工序中，优选地，在维持多轴向堆叠物的一体性的基础上进行。
就约束编织物约束多轴向堆叠物而言，具体来说，是指，以沿着多轴向堆叠物的一面即第二面的方式形成约束编织物的圈干，使将圈干之间相连的约束编织物的沉降弧在多轴向堆叠物的厚度方向上贯通，其一部分以沿着多轴向堆叠物的另一面即第一面的方式形成，由此，将多轴向堆叠物通过约束编织物约束、并一体化。
图2是表示多轴向插入编织物基材前驱体的网孔经本发明的多轴向插入编织物基材的制造方法而缩小的样子的概念图，图2的下部的图是多轴向插入编织物基材从第一面的方向观察的局部剖切的正面图。
多轴向插入编织物基材包括第一增强纤维片材10及第二增强纤维片材20(参照图1)，第一增强纤维片材10包括多轴向插入编织物基材的第一面，第二增强纤维片材20包括多轴向插入编织物基材的第二面。第一增强纤维片材10的增强纤维12的轴向配置为相对于多轴向插入编织物基材的基准方向(0°方向)呈+45°，第二增强纤维片材20的增强纤维22的轴向配置为相对于多轴向插入编织物基材的基准方向(0°方向)呈－45°，将第一增强纤维片材10和第二增强纤维片材20堆叠。另外，多轴向插入编织物基材包括约束编织物40，约束编织物40约束由第一增强纤维片材10和第二增强纤维片材20构成的多轴向堆叠物30。通过对缝合线42进行链式编织，编成约束编织物40。
图1中的多轴向插入编织物基材前驱体1中，约束编织物40的沉降弧在缝合线的沉降弧的贯入部位44沿厚度方向贯通，故而，在该缝合线的沉降弧的贯入部位44，构成增强纤维片材10及增强纤维片材20的增强纤维12及增强纤维22被推开，在表面的缝合线周边产生大致菱形的网孔50。在图2的下部的图中的本发明的多轴向插入编织物基材中，通过本发明的多轴向插入编织物基材的制造方法，网孔50与多轴向插入编织物基材前驱体1的网孔50相比缩小。
在多轴向插入编织物基材被用于成形件表面的情况下，网孔50部分成为树脂缩痕的原因，导致成形件的表面平滑性的下降。因此，希望网孔50小。需要说明的是，在对网孔的大小进行定量处理时，将不因网孔影响而弯曲的表面的与增强纤维方向正交的方向上的最大长度作为网孔的宽度D，优选地，网孔的宽度D为缝合线的公称直径以下。
(增强纤维)
增强纤维由各种纤维的长纤维构成。
作为增强纤维的材料，可举出无机纤维、有机纤维、金属纤维、或其复合纤维等。
作为无机纤维，可举出碳纤维、石墨纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、碳化钨纤维、硼纤维、玻璃纤维等。
作为有机纤维，可举出聚芳酰胺纤维、高密度聚乙烯纤维、尼龙纤维、聚酯纤维等。
作为金属纤维，可举出不锈钢的纤维、铁的纤维、包覆金属而成的碳纤维等。
增强纤维可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
作为增强纤维，从纤维增强复合材料的强度、弹性模量等机械特性良好的观点出发，优选的是选自由碳纤维、玻璃纤维、及聚芳酰胺纤维构成的组中的一种以上的增强纤维，更优选的是包括碳纤维，进一步优选为碳纤维。
在将碳纤维用作增强纤维的情况下，从强度及生产性良好的观点出发，优选地，碳纤维的纤度为0.1～2.4dtex。
(增强纤维片材)
增强纤维片材是多根增强纤维以相互大致平行的方式沿一个轴向并丝而成的片材。
作为增强纤维片材，从可得到增强纤维的屈曲小、机械特性良好的纤维增强复合材料的观点出发，优选为无屈曲织物(NCF)。
增强纤维片材单片的增强纤维的克重优选为100～2000g/m2，更优选为200～800g/m2。增强纤维片材单片的增强纤维的克重如果在上述下限值以上，则可得到缝合时因约束产生的网孔间隙少、均匀且机械特性稳定的多轴向插入编织物基材。增强纤维片材单片的增强纤维的克重如果在上述上限值以下，则可得到缝合时因穿针产生的起毛少、且机械特性良好的多轴向插入编织物基材。
在将碳纤维用作增强纤维的情况下，增强纤维片材单片的厚度优选为0.1～2mm，更优选为0.2～0.8mm。
(多轴向堆叠物)
多轴向堆叠物是两片以上的增强纤维片材堆叠而成的层合体。在多轴向堆叠物中，优选地，两片以上的增强纤维片材以如下方式堆叠，即，各增强纤维片材的增强纤维的轴向为两个以上。
作为多轴向堆叠物，从在多个方向上具有良好机械特性、且能够抑制成形时的热翘曲的观点出发，优选地，上述两个以上的轴向正交，更优选地，上述两个以上的轴向相对于与多轴向插入编织物基材的基准方向对称。
在多轴向堆叠物由两片增强纤维片材构成的情况下，可举出如下方式：使增强纤维的轴向相对于多轴向插入编织物基材的基准方向(0°方向)呈+45°的第一增强纤维片材、和呈－45°的第二增强纤维片材层合的方式(+45/－45)；使增强纤维的轴向相对于多轴向插入编织物基材的基准方向(0°方向)呈0°的第一增强纤维片材、和呈+90°的第二增强纤维片材层合的方式(0/+90)等。
另外，在多轴向堆叠物由三片增强纤维片材构成的情况下，可举出：使增强纤维的轴向呈0°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈+45°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈－45°的增强纤维片材依次层合的方式(0/+45/－45)；使增强纤维的轴向呈+45°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈0°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈－45°的增强纤维片材依次层合的方式(+45/0/－45)；使增强纤维的轴向呈0°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈+60°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈－60°的增强纤维片材依次层合的方式(0/+60/－60)；使增强纤维的轴向呈+60°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈0°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈－60°的增强纤维片材依次层合的方式(+60/0/－60)等。
进一步地，在多轴向堆叠物由四片增强纤维片材构成的情况下，可举出：使增强纤维的轴向呈+45°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈－45°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈－45°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈+45°的增强纤维片材依次层合的方式(+45/－45/－45/+45)；使增强纤维的轴向呈+45°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈－45°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈+45°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈－45°的增强纤维片材依次层合的方式(+45/－45/+45/－45)；使增强纤维的轴向呈0°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈+45°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈+90°的增强纤维片材、增强纤维的轴向呈－45°的增强纤维片材以任意顺序层合的方式(0/+45/+90/－45)等。
上述增强纤维的轴向的角度的正负也可以互逆。
(缝合线)
缝合线配置为约束多轴向堆叠物。
另外，就本发明的缝合线而言，要求具有玻璃化转变温度及熔点，在常温下具有一定程度的强度及刚性，生产多轴向插入编织物基材时不易出现断线等问题，并且加热时容易软化，容易减弱对增强纤维的约束但不会被切断。因此，优选地，具有40～100℃的玻璃化转变温度和200℃以上的熔点。
作为具有上述那样的玻璃化转变温度和熔点的材料，能够举出聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯等，从成本及强度的方面考虑，优选的是选自由聚酯、及尼龙构成的组中的一种以上的材料，更优选为聚酯。
缝合线的粗细优选为50～400dtex，更优选为70～300dtex。缝合线的粗细如果在上述下限值以上，则在生产多轴向插入编织物基材时不易出现断线。缝合线的粗细如果在上述上限值以下，则网孔不会过大，不会破坏成形体的表面平滑性。
就缝合线而言，由于容易变形，故而难以直接测定直径等截面的几何形状。因此，在对缝合线的粗细进行定量处理时，假定与缝合线同材质、且同纤度的截面呈圆形的单纤维，将其直径作为缝合线的公称直径d。公称直径d(单位：μm)使用纤度s(单位：dtex)、密度ρ(单位：g/cm3)及圆周率π，由下式定义。
[算式2]
(约束编织物)
优选地，缝合线形成以使构成多轴向堆叠物的两片以上的增强纤维片材一体化的方式编成的约束编织物。
约束编织物的编织组织不作特别限定，能够采用公知的编织组织。作为约束编织物的编织组织，可举出链式编织组织(chain stitch)、单梳栉经编组织(single tricotstitch)、经平编链组织(tricot pillar stitch)、单梳栉经绒组织(single cordstitch)、单梳栉经缎组织(single stain stitch)、单梳栉丝绒组织(single velvetstitch)、平纹经编组织(plain tricot stitch)、双梳栉经绒组织(double cord stitch)、经绒－经平组织(half tricot stitch)等，优选为选自由链式编织组织、单梳栉经编组织、及经平编链组织构成的组中的一种以上的编织组织，更优选为链式编织组织或单梳栉经编组织。
约束编织物的编织结构单元不作特别限定，既可以是闭口线圈，也可以是开口线圈，还可以是闭口线圈和开口线圈的组合。
约束编织物的线圈横列方向的线圈纵行的密度优选为1.4～6.7次/cm，更优选为2.0～4.0次/cm。约束编织物的线圈横列方向的线圈纵行的密度如果在上述下限值以上，则多轴向堆叠物的约束不会变松，处理容易。约束编织物的线圈横列方向的线圈纵行的密度如果在上述上限值以下，则能够抑制线圈数的增加，维持良好的生产性。
约束编织物的线圈横列方向的线圈纵行的间隔优选为2.5～25.4mm，更优选为5.0～10.2mm。约束编织物的线圈横列方向的线圈纵行的间隔如果在上述下限值以上，则能够维持良好的生产性。约束编织物的线圈横列方向的线圈纵行的间隔如果在上述上限值以下，则多轴向堆叠物的约束不会变松，处理容易。
(多轴向插入编织物基材的制造方法)
就本发明的多轴向插入编织物基材的制造方法而言，如图2所示，其特征在于，对多轴向插入编织物基材前驱体进行加压加热处理，该多轴向插入编织物基材前驱体包括多轴向堆叠物和约束编织物、该约束编织物配置为约束多轴向堆叠物。这里，多轴向插入编织物基材前驱体是指进行加压加热处理之前的多轴向插入编织物基材。
本发明的多轴向插入编织物基材包括多轴向堆叠物、和以约束多轴向堆叠物的方式配置的约束编织物，构成约束编织物的缝合线的公称直径d[μm]、和在缝合线向增强纤维片材贯入后的部位产生的增强纤维的网孔的宽度D[μm]满足下式(1)：
D≤d...(1)。
但是，在如图2的上部的图所示那样的、未进行加压加热处理的多轴向插入编织物基材前驱体那样的多轴向插入编织物基材中，在缝合线向增强纤维片材贯入后的部位产生的增强纤维的网孔的宽度扩大至使缝合线向增强纤维片材贯入时使用的针的粗细，还因缝合线的张力而进一步扩大。因此，就这种多轴向插入编织物基材而言，不满足上式(1)。
在本发明的多轴向插入编织物基材的制造方法中，对图2的上部的图所示那样的多轴向插入编织物基材前驱体进行图2的中部的图所示那样的加压加热处理。在加压加热处理中，既可以是加压和加热同时进行，也可以是加热先于加压进行。加压加热处理优选为同时进行加压和加热。其原因在于，本发明的缝合线经加热时容易软化，故而通过上述加热，减弱对增强纤维的约束，而与此同时，通过沿多轴向插入编织物基材前驱体的厚度方向进行加压的上述加压，增强纤维向消除网孔的方向移动，因此，与图2的上部的图中表示的多轴向插入编织物基材前驱体的网孔相比，能够使图2的下部的图中表示的多轴向插入编织物基材的网孔充分缩小。
因此，加压加热处理中的加热温度需要设为能够使缝合线软化的温度，并且必须是可防止缝合线的切断的温度。具体地，就上述加压加热处理中的加热温度而言，为了使缝合线软化，需要是比缝合线的玻璃化转变温度高的温度，并且，为了防止缝合线的切断，需要是比缝合线的熔点低的温度，优选地，是比缝合线的玻璃化转变温度高10℃以上、且比缝合线的熔点低10℃以上的温度，从能耗量的角度出发，更优选地，是比缝合线的玻璃化转变温度高10℃以上、且比缝合线的熔点低50℃以上的温度。
另一方面，就加压加热处理中的载荷线压而言，优选为15N/cm以上且150N/cm以下，更优选为20N/cm以上且50N/cm以下。加压加热处理中的载荷线压如果在上述下限值以上，则增强纤维可向消除网孔的方向充分地移动。加压加热处理中的载荷线压如果在上述上限值以下，则可防止缝合线的切断，能够抑制增强纤维的分离或紊乱等不良影响的产生。
作为进行加压加热处理的方法，可举出使用辊式压力装置、平板式压力装置、钢球开纤装置、喷气开纤装置等进行的方法，从能够实现连续处理的方面考虑，优选地，使用图2的中部的图所示那样的辊式压力装置进行的方法。
<纤维增强复合材料>
本发明的纤维增强复合材料具有本发明的多轴向插入编织物基材和基体树脂。
(基体树脂)
作为基体树脂，可举出热固性树脂的固化物、热塑性树脂。
作为热固性树脂，可举出环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、马来酰亚胺树脂、酚醛树脂等，从价格、处理性、物性控制容易度良好的方面考虑，优选环氧树脂。
热固性树脂可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
作为热塑性树脂，可举出聚酰胺(尼龙6、尼龙66等)、聚烯(聚乙烯、聚丙烯等)、改性聚烯烃、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)、聚碳酸酯、聚酰胺酰亚胺、聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯乙烯、丙烯腈－丁烯－苯乙烯共聚物、聚苯硫醚、液晶聚酯、丙烯腈－苯乙烯共聚物等。
热塑性树脂可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。另外，也可以是像尼龙6和尼龙66的共聚物尼龙那样共聚而成的物质。
基体树脂根据纤维增强复合材料的所需物性，也可以包含一种或一种以上的添加剂。
作为添加剂，可举出阻燃剂、耐候性改良剂、抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、塑化剂、润滑剂、着色剂、相容剂、导电性填料等。
(纤维增强复合材料的制造方法)
本发明的纤维增强复合材料能够以如下方式制造：在成形模之上配置未含浸有基体树脂组成物的本发明的多轴向插入编织物基材，使基体树脂组成物含浸于其中后，进行预成形，并使其成形、固化。
本发明的纤维增强复合材料还能够以如下方式制造：使基体树脂组成物含浸于本发明的多轴向插入编织物基材而形成预浸料，并使其成形、固化。
在上述例示的任一方法中，既可以使用一片本发明的多轴向插入编织物基材，也可以将两片以上的多轴向插入编织物基材堆叠进行使用。
实施例
以下，使用实施例及比较例对本发明进行详细说明，但本发明不限于以下记载，只要不超出本发明主旨即可。
[网孔的宽度的测定]
在缝合线贯入增强纤维片材的部分产生的网孔中，将不因网孔影响而弯曲的表面的与增强纤维方向正交的方向上的最大长度设为网孔的宽度。将约束编织物的沉降弧存在的一侧设为正侧，对于经加压加热处理的试样(多轴向插入编织物基材)，通过显微镜(株式会社基恩士(KEYENCE)制、VHX－5000)，从与该试样正侧的面正交的方向观察该试样，使用由标准板构成的显微镜的长度测定功能测定处于样品中心的30mm×30mm区域的约60个网孔的宽度，将其平均值设为网孔的宽度。
[表面粗糙度的测定]
使用表面粗糙度测定机(株式会社三丰(Mitutoyo)、Surftest 402)，以如下设定来测定表面粗糙度Ra(中心线平均值)：量程5μm、标准长度2.5mm、测定区间5处。
(实施例1)
作为增强纤维，使用碳纤维(三菱丽阳(Mitsubishi Rayon)株式会社制、Pyrofil(パイロフィル、注册商标)TRW40 50L)，制作增强纤维的克重为150g/m2的增强纤维片材，该增强纤维片材由多根增强纤维沿一个轴向并丝而成。
将两片所得的增强纤维片材以增强纤维的轴向相互正交的方式堆叠，形成多轴向堆叠物。
使用编织聚酯线(Tenzler GmBH制、dtex78f36text.roh halbmatt、78dtex、36F(filament)、玻璃化转变温度80℃、熔点220℃、密度1.4g/cm3、公称直径84.2μm)而成的链式编织组织的约束编织物，以增强纤维的方向相对于多轴向插入编织物基材的基准方向呈+45°/－45°的方式约束多轴向堆叠物，使其一体化来制作如图1所示的多轴向插入编织物基材前驱体。约束编织物的线圈横列方向的线圈纵行的密度为3次/cm，线圈横列方向的线圈纵行的间隔为5mm。
从上述多轴向插入编织物基材切出100mm×100mm的试样，使用辊式压力装置(朝日(ASAHI)纤维机械株式会社制、JR－600LTSW)，在加热温度150℃、载荷线压37N/cm的条件下对上述试样进行辊压处理，由此得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为72.5μm。
(比较例1)
除未进行辊压处理外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为363.2μm。
(实施例2)
除将单梳栉经编组织的约束编织物用作约束编织物外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为37.3μm。
(比较例2)
除未进行辊压处理外，以与实施例2同样的范式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为126.7μm。
(实施例3)
除将辊压处理中的载荷线压设为30N/cm外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为58.3μm。
(实施例4)
除将辊压处理中的载荷线压设为23N/cm外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为70.6μm。
(实施例5)
除将辊压处理中的载荷线压设为15N/cm外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为80.1μm。
(实施例6)
除将辊压处理中的加热温度设为200℃外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为62.4μm。
(实施例7)
除将辊压处理中的加热温度设为180℃外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为59.8μm。
(实施例8)
除将辊压处理中的加热温度设为120℃外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为72.4μm。
(实施例9)
除将辊压处理中的加热温度设为100℃外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为72.9μm。
(实施例10)
除将辊压处理中的加热温度设为90℃外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为61.3μm。
(比较例3)
除将辊压处理中的加热温度设为80℃外，以与实施例1同样的方式得到多轴向插入编织物基材。
所得的多轴向插入编织物基材的网孔的宽度为109.9μm。
(实施例11)
将实施例1中得到的多轴向插入编织物基材层合四片，通过VaRTM法，使将渗透成形用环氧树脂(Nagase ChemteX株式会社制、XNR6815)、及固化剂(Nagase ChemteX株式会社制、XNH6815)以100：27的质量比混合而成的树脂含浸，并在固化温度80℃、固化时间2小时的固化条件下成形，得到壁厚约2mm的CFRP板。
所得的CFRP板的表面粗糙度Ra为0.12μm。
(比较例4)
除使用比较例1中得到的多轴向插入编织物基材代替实施例1中得到的多轴向插入编织物基材外，以与实施例11同样的方式得到CFRP板。
所得的CFRP板的表面粗糙度Ra为0.38μm。
(实施例12～20)
除使用实施例2～10中得到的多轴向插入编织物基材代替实施例1中得到的多轴向插入编织物基材外，以与实施例11同样的方式得到的CFRP板的表面粗糙度Ra为0.15μm以下。
(比较例5～6)
除使用比较例2及3中得到的多轴向插入编织物基材代替实施例1中得到的多轴向插入编织物基材外，以与实施例11同样的方式得到的CFRP板的表面粗糙度Ra为0.20μm以上。
就按照本发明的多轴向插入编织物基材的制造方法制造的实施例1～10的多轴向插入编织物基材而言，其网孔的宽度在所使用的缝合线的公称直径83.1μm以下，网孔被充分缩小。
另外，包括本发明的多轴向插入编织物基材的纤维增强复合材料即CFRP板的表面平滑性良好。
另一方面，就未进行本发明的多轴向插入编织物基材的制造方法中的加压加热处理的比较例1及比较例2的多轴向插入编织物基材而言，其网孔的宽度大于所使用的缝合线的公称直径84.2μm。同样地，即使在以不到本发明的多轴向插入编织物基材的制造方法中的加热温度的加热温度进行了加压加热处理的比较例3的多轴向插入编织物基材中，其网孔的宽度也大于所使用的缝合线的公称直径84.2μm，网孔未被充分缩小。
另外，包括这些多轴向插入编织物基材的纤维增强复合材料即CFRP板的表面平滑性差。
产业上的可利用性
根据本发明的多轴向插入编织物基材的制造方法，能够以高生产性生产如下多轴向插入编织物基材，即，能够得到表面平滑性良好、且强度、弹性模量高的成形件。
通过使用本发明的多轴向插入编织物基材，可得到表面平滑性良好、且强度、弹性模量高的成形件。
本发明的纤维增强复合材料包括本发明的多轴向插入编织物基材，故而，其表面平滑性良好，且强度、弹性模量高。
标记说明
1 多轴向插入编织物基材前驱体
10 第一增强纤维片材
12 增强纤维
20 第二增强纤维片材
22 增强纤维
30 多轴向堆叠物
40 约束编织物
42 缝合线
44 缝合线的沉降弧的贯入部位
50 网孔

Claims (13)

1.一种多轴向插入编织物基材的制造方法，其特征在于，包括：对多轴向插入编织物基材前驱体进行加压加热处理，所述多轴向插入编织物基材前驱体包含多轴向堆叠物和缝合线，所述多轴向堆叠物由将多根增强纤维沿一个轴向并丝而成的增强纤维片材堆叠两片以上而成，所述缝合线由具有玻璃化转变温度及熔点的材料构成，该缝合线配置为约束所述多轴向堆叠物，其中，
所述加压加热处理中的加热温度为如下温度：比所述缝合线的玻璃化转变温度高10℃以上、且比所述缝合线的熔点低10度以上。
2.如权利要求1所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，
所述多轴向堆叠物由两片以上的所述增强纤维片材以如下方式堆叠而成：所述增强纤维片材各自的增强纤维的轴向为两个以上。
3.如权利要求1或2所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，
所述缝合线形成约束编织物。
4.如权利要求1～3中任一项所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，
所述加压加热处理中的载荷线压为15N/cm以上且150N/cm以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，
在所述加压加热处理中，加压和加热同时进行。
6.如权利要求1～5中任一项所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，
所述增强纤维是碳纤维。
7.如权利要求1～6中任一项所述的多轴向插入编织物基材的制造方法，其中，
所述缝合线由选自由聚酯、及尼龙构成的组中的一种以上的材料构成。
8.一种多轴向插入编织物基材，包含多轴向堆叠物和缝合线，所述多轴向堆叠物由将多根增强纤维沿一个轴向并丝而成的增强纤维片材堆叠两片以上而成，所述缝合线配置为约束所述多轴向堆叠物，其中，
使用所述缝合线的纤度s(dtex)、密度ρ(g/cm3)及圆周率π而定义为：
[算式1]
的缝合线的公称直径d[μm]、和在缝合线向增强纤维片材贯入的部位产生的增强纤维的网孔的宽度D[μm]满足下式(1)：
D≤d...(1)。
9.如权利要求8所述的多轴向插入编织物基材，其中，
所述增强纤维是碳纤维。
10.如权利要求8或9所述的多轴向插入编织物基材，其中，
所述缝合线由选自由聚酯、及尼龙构成的组中的一种以上的材料构成。
11.如权利要求8～10中任一项所述的多轴向插入编织物基材，其中，
所述缝合线形成约束编织物。
12.如权利要求11所述的多轴向插入编织物基材，其中，
所述约束编织物的编织组织是选自由链式编织组织、单梳栉经编组织、及经平编链组织构成的组中的一种以上的编织组织。
13.一种纤维增强复合材料，其中，具有：权利要求8～12中任一项所述的多轴向插入编织物基材；基体树脂。
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