JP2010196177A - バイアスステッチ基材とそれを用いたプリフォーム及びプリプレグ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】強化繊維束が平行にシート状に配列された層が2層以上、いずれの層も積層角度が0度ではないように積層され、それらの層がステッチ糸により一体化されたバイアスステッチ基材であって、該基材は、基材の幅方向における補強された両端部(補強部)と、該両端部に挟まれた補強されていない中間部(非補強部)とからなり、該非補強部の引張り弾性率が10kPa以下であり、かつ、該補強部の引張り弾性率が5MPa以上であることを特徴とするバイアスステッチ基材、及び、かかる基材を用いたプリフォームとプリプレグ。
【選択図】図2
Description
強化繊維として、東邦テナックス社製の“テナックス”(登録商標)HTA−12Kを用い、+45/−45度方向に250g/m2となるように所定の本数を配した。この幅方向の両端部に、長手方向に幅24mmのガラスクロス(平織)のリボン(テープ状の織物)を配し、これらをポリエステル糸にて縫合して(ステッチ糸の縫い目が積層基材の長手方向に平行になるように)バイアスステッチ基材を得た。この手法にて連続的に30mの基材を製作し、巻き崩れが起きない程度のバックテンションをかけてワインダーにより紙管に巻き取った。このようにして得られた基材の補強部、非補強部をそれぞれ幅25mm、長さ300mmにカットして引張弾性率を測定した。測定したそれぞれの引張弾性率は表1に示した。また、紙管に巻き取った基材を引き伸ばし、設定値からの繊維角度のずれを測定した結果についても表1に示した。なお、繊維角度のずれとは、積層基材の長手方向に形成されたステッチ糸の縫い目を0度とした場合の、設定繊維角度(+45度、−45度、+30度、−30度・・・など)と実際の繊維角度との差異(ずれ)を意味する。
強化繊維として、東邦テナックス社製の“テナックス”(登録商標)STS−24Kを用い、+45/−45度方向に400g/m2となるように所定の本数を配した。これらの繊維束をポリエステル糸にて縫合してバイアスステッチ基材を得た。但し、幅方向の両端部より4本の縫合糸(ステッチ糸)については600デニールの縫合糸を用い、縫合糸による拘束を強めた。他の縫合糸については30デニールの縫合糸を用いた。この手法にて連続的に30mの基材を製作し、巻き崩れが起きない程度のバックテンションをかけてワインダーにより紙管に巻き取った。このようにして得られた基材の補強部、非補強部をそれぞれ幅25mm、長さ300mmにカットして引張弾性率を測定した。測定したそれぞれの引張弾性率は表1に示した。また、紙管に巻き取った基材を引き伸ばし、繊維角度を測定した結果についても表1に示した。
強化繊維として、東邦テナックス社製の“テナックス”(登録商標)HTA−12Kを用い、+45/−45度方向に250g/m2となるように所定の本数を配し、これをポリエステル糸にて縫合してバイアスステッチ基材を得た。また、幅25mmのナイロン熱融着糸からなるテープ
30g/m2を両端部に配し、120℃に加熱したローラーにて上下より圧着し、補強部を得た。この手法にて連続的に30mの基材を製作し、巻き崩れが起きない程度のバックテンションンをかけてワインダーにより紙管に巻き取った。このようにして得られた基材の補強部、非補強部をそれぞれ幅25mm、長さ300mmにカットして引張弾性率を測定した。測定したそれぞれの引張弾性率は表1に示した。また、紙管に巻き取った基材を引き伸ばし、繊維角度を測定した結果についても表1に示した。
比較例1は特に補強部を形成せず、比較例2は実施例3で用いた樹脂量を15g/m2に少なくして、いずれもバイアスステッチ基材を作成した。実施例の場合と同様に、連続的に30mの基材を製作し、巻き崩れが起きない程度のバックテンションをかけてワインダーにより紙管に巻き取った。このようにして得られた基材の補強部、非補強部をそれぞれ幅25mm、長さ300mmにカットして引張弾性率を測定した。測定したそれぞれの引張弾性率は表1に示した。また、紙管に巻き取った基材を引き伸ばし、繊維角度を測定した結果についても表1に示した。比較例のものは、実施例のものに比べて繊維角度のズレが大きいことがわかる。
エポキシ樹脂組成物を、ナイフコーターを用いて、所定重量となるように離型紙上でフィルム化し、樹脂フィルムを作製した。前記実施例と比較例で得られたバイアスステッチ基材の上下両面に上記樹脂フィルムを重ね、所定温度に加熱したプレスで面圧0.1MPaで1分間加圧し、樹脂含有率36重量%のプリプレグを得た。このとき、樹脂フィルムの目付は、実施例1と3、及び比較例1と2の場合は70g/m2、実施例2では115g/m2であった。
[旭化成エポキシ社製]:25℃の粘度 1,000Pa・s)を62重量部と、成分(B)として、EP−1002(ビスフェノールA型エポキシ樹脂 [ジャパンエポキシレジン社製]:固体)38重量部、成分(C)として、ジシアンジアミドを5重量部、硬化促進剤(D)として3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチルユリアを3重量部用い、成分(A)と(B)の混合物を120℃で加熱溶解後、70℃まで室温で冷却し、成分(C)並びに(D)を加え混練したものをフィルム化して用いた。
実施例1と実施例3にて得られたステッチ基材を、それぞれ4ply擬似等方となる様に積層し、図3に示したようなヘルメット型(直径250mmの半円形状の雄・雌型)にてプレスし(圧力は型自重で挟むだけで約50kg、温度は室温)、プリフォームを得た。図3において、10は上型、11は下型、12はステッチ基材の積層体、13は得られたプリフォームを示す。なお、プリフォーム作成時には、端部の補強部位を切り落とした約800×800mmのステッチ基材を用いた。
2 積層角度が−45度の層
3 ステッチ糸
4 従来のバイアスステッチ基材
5 本発明のバイアスステッチ基材
6 補強部
7 非補強部
10 上型
11 下型
12 ステッチ基材
13 プリフォーム
Claims (7)
- 強化繊維束が平行にシート状に配列された層が2層以上、いずれの層も積層角度が0度ではないように積層され、それらの層がステッチ糸により一体化されたバイアスステッチ基材であって、該基材は、基材の幅方向における補強された両端部(補強部)と、該両端部に挟まれた補強されていない中間部(非補強部)とからなり、該非補強部の引張り弾性率が10kPa以下であり、かつ、該補強部の引張り弾性率が5MPa以上であることを特徴とするバイアスステッチ基材。
- 補強部が、テープ状の織物からなる補強材を使用し、該補強材と強化繊維からなる層とがステッチ糸で縫合されて形成されていることを特徴とする請求項1記載のバイアスステッチ基材。
- 補強部が、基材の両端部で、ステッチ糸の縫合による強化繊維からなる層の拘束力を、非補強部よりも強化することによって形成されていることを特徴とする請求項1記載のバイアスステッチ基材。
- 補強部が、基材の両端部を熱可塑性物質にて固定して形成されていることを特徴とする請求項1記載のバイアスステッチ基材。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載のバイアスステッチ基材を用いたことを特徴とするプリフォーム。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載のバイアスステッチ基材に、マトリックス樹脂を含浸させたことを特徴とするプリプレグ。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載のバイアスステッチ基材に、マトリックス樹脂を部分含浸させたことを特徴とする部分含浸プリプレグ。
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