JP2016097654A - Fiber base material, resin sheet, method for producing fiber base material and method for producing resin sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維基材、樹脂シート、繊維基材の製造方法及び樹脂シートの製造方法に関する。 The present invention relates to a fiber base material, a resin sheet, a method for manufacturing a fiber base material, and a method for manufacturing a resin sheet.
従来、樹脂シート等を強化するための繊維基材が用いられている。例えば、特許文献１には、強化繊維糸条を一方向に配列したたて糸と補助挿入糸のよこ糸を交錯し、その交点を低融点熱可塑ポリマーで接着した繊維基材が記載されている。 Conventionally, a fiber base material for reinforcing a resin sheet or the like has been used. For example, Patent Document 1 describes a fiber base material in which warp yarns in which reinforcing fiber yarns are arranged in one direction and weft yarns of auxiliary insertion yarns are crossed and the intersections are bonded with a low-melting point thermoplastic polymer.
特許文献１に記載の繊維基材に樹脂を含浸させて強化樹脂シートを作製した場合、樹脂の含浸工程において強化繊維糸条の直線性が損なわれる場合がある。強化繊維糸条の直線性が損なわれた場合、強化樹脂シートの強度が低下する。 When the fiber base material described in Patent Document 1 is impregnated with a resin to produce a reinforced resin sheet, the linearity of the reinforced fiber yarn may be impaired in the resin impregnation step. When the linearity of the reinforcing fiber yarn is impaired, the strength of the reinforcing resin sheet is lowered.
本発明の主な目的は、高強度な強化樹脂シートを得ることができる繊維基材を提供することにある。 A main object of the present invention is to provide a fiber base material from which a high-strength reinforced resin sheet can be obtained.
本発明に係る繊維基材は、シート状の無機基材と、複数の強化繊維束と、非熱可塑性接着部とを備える。複数の強化繊維束は、無機基材上において、相互に間隔をおいて配列されている。非熱可塑性接着部は、無機基材と強化繊維束とを接着している。 The fiber base material according to the present invention includes a sheet-like inorganic base material, a plurality of reinforcing fiber bundles, and a non-thermoplastic adhesive portion. The plurality of reinforcing fiber bundles are arranged at intervals on the inorganic base material. The non-thermoplastic bonding part bonds the inorganic base material and the reinforcing fiber bundle.
本発明に係る繊維基材では、非熱可塑性接着部が、２５０℃で軟化しない接着部であることが好ましい。 In the fiber base material which concerns on this invention, it is preferable that a non-thermoplastic adhesion part is an adhesion part which does not soften at 250 degreeC.
本発明に係る繊維基材では、非熱可塑性接着部が、無機接着部であることが好ましい。 In the fiber base material according to the present invention, the non-thermoplastic adhesive part is preferably an inorganic adhesive part.
本発明に係る繊維基材では、非熱可塑性接着部が、アモルファスカーボン、ポリイミド、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤及びアルミネートカップリング剤からなる群から選ばれた少なくとも一種を含むことが好ましい。 In the fiber base material according to the present invention, the non-thermoplastic adhesive portion is at least selected from the group consisting of amorphous carbon, polyimide, colloidal silica, colloidal alumina, silane coupling agent, titanate coupling agent, and aluminate coupling agent. It is preferable to include one kind.
このうち、ポリイミドは、樹脂の中でも極めて高い耐熱性と高い軟化温度をもつ。一方、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤は、溶液に分散可能であり取扱い性がよい。 Among these, polyimide has extremely high heat resistance and high softening temperature among resins. On the other hand, colloidal silica, colloidal alumina, silane coupling agents, titanate coupling agents, and aluminate coupling agents can be dispersed in a solution and have good handleability.
本発明においては、溶液への分散性がよく、さらに、繊維、特に炭素繊維への接着性にすぐれるアモルファスカーボンが、最も好適に、非熱可塑性接着部として使用可能である。 In the present invention, amorphous carbon having good dispersibility in a solution and excellent adhesion to fibers, particularly carbon fibers, can be most suitably used as a non-thermoplastic adhesive portion.
本発明に係る繊維基材では、アモルファスカーボンが、フェノール樹脂及びオキサジン樹脂の少なくとも一方を由来とするアモルファスカーボンであることが好ましい。 In the fiber base material according to the present invention, the amorphous carbon is preferably amorphous carbon derived from at least one of a phenol resin and an oxazine resin.
本発明に係る繊維基材では、無機基材が無機繊維紙であることが好ましい。 In the fiber base material according to the present invention, the inorganic base material is preferably inorganic fiber paper.
本発明に係る繊維基材では、無機基材が、不織布又はメッシュ状体であってもよい。 In the fiber base material according to the present invention, the inorganic base material may be a nonwoven fabric or a mesh-like body.
本発明に係る樹脂シートは、本発明に係る繊維基材と、繊維基材に含浸した樹脂とを備える。 The resin sheet according to the present invention includes the fiber base material according to the present invention and a resin impregnated in the fiber base material.
本発明に係る繊維基材を製造する方法は、本発明に係る繊維基材を製造する方法である。本発明に係る繊維基材を製造する方法では、無機基材と複数の強化繊維束とを樹脂を用いて固定する。樹脂により相互に固定された無機基材及び複数の強化繊維束を加熱することにより樹脂を炭化させて非熱可塑性接着部を形成する。 The method for producing a fiber substrate according to the present invention is a method for producing a fiber substrate according to the present invention. In the method for producing a fiber base material according to the present invention, an inorganic base material and a plurality of reinforcing fiber bundles are fixed using a resin. By heating the inorganic base material and the plurality of reinforcing fiber bundles fixed to each other by the resin, the resin is carbonized to form a non-thermoplastic adhesive portion.
本発明に係る繊維基材を製造する方法は、樹脂として、フェノール樹脂及びオキサジン樹脂の少なくとも一方を用いる。 The method for producing a fiber base material according to the present invention uses at least one of a phenol resin and an oxazine resin as a resin.
本発明に係る樹脂シートの製造方法は、本発明に係る樹脂シートを製造する方法である。本発明に係る樹脂シートの製造方法では、非熱可塑性接着部の融点以下の温度の樹脂を繊維基材に含浸させる。 The method for producing a resin sheet according to the present invention is a method for producing the resin sheet according to the present invention. In the method for producing a resin sheet according to the present invention, the fiber base material is impregnated with a resin having a temperature equal to or lower than the melting point of the non-thermoplastic adhesive portion.
本発明によれば、高強度な強化樹脂シートを得ることができる繊維基材を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fiber base material which can obtain a high intensity | strength reinforced resin sheet can be provided.
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。 Hereinafter, an example of the preferable form which implemented this invention is demonstrated. However, the following embodiment is merely an example. The present invention is not limited to the following embodiments.
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。 Moreover, in each drawing referred in embodiment etc., the member which has a substantially the same function shall be referred with the same code | symbol. The drawings referred to in the embodiments and the like are schematically described. A ratio of dimensions of an object drawn in a drawing may be different from a ratio of dimensions of an actual object. The dimensional ratio of the object may be different between the drawings. The specific dimensional ratio of the object should be determined in consideration of the following description.
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る繊維基材の模式的平面図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける模式的断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic plan view of a fiber base material according to the first embodiment. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
繊維基材１は、例えば、樹脂シート等の強化に用いられるものである。繊維基材１は、複数の強化繊維束２を有する。複数の強化繊維束２は、それぞれ、一の方向に沿って延びるように配されており、一の方向に対して垂直な他の方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。 The fiber base material 1 is used for reinforcement | strengthening of a resin sheet etc., for example. The fiber substrate 1 has a plurality of reinforcing fiber bundles 2. The plurality of reinforcing fiber bundles 2 are each arranged so as to extend along one direction, and are arranged at intervals from each other along another direction perpendicular to the one direction.
強化繊維束２は、強化繊維の束である。強化繊維は、無機繊維であることが好ましい。好ましく用いられる強化繊維の具体例としては、例えば、ガラス繊維、セラミック繊維、炭素繊維、バサルト繊維等が挙げられる。なかでも、ガラス繊維及び炭素繊維が強化繊維としてより好ましく用いられる。炭素繊維としては、例えば、ＰＡＮ系の炭素繊維、ＰＩＴＣＨ系の炭素繊維等が挙げられる。ガラス繊維としては、例えば、Ｅガラス繊維が挙げられる。 The reinforcing fiber bundle 2 is a bundle of reinforcing fibers. The reinforcing fiber is preferably an inorganic fiber. Specific examples of reinforcing fibers that are preferably used include glass fibers, ceramic fibers, carbon fibers, basalt fibers, and the like. Of these, glass fibers and carbon fibers are more preferably used as reinforcing fibers. Examples of the carbon fibers include PAN-based carbon fibers, PITCH-based carbon fibers, and the like. As glass fiber, E glass fiber is mentioned, for example.
強化繊維の平均繊維径は、６μｍ以上２７μｍ以下であることが好ましい。無機繊維基材に使われる強化繊維の長さは、強化繊維の分散性を向上する観点から、１０ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましく、１０ｍｍ〜３０ｍｍであることがより好ましい。 The average fiber diameter of the reinforcing fibers is preferably 6 μm or more and 27 μm or less. From the viewpoint of improving the dispersibility of the reinforcing fibers, the length of the reinforcing fibers used for the inorganic fiber base material is preferably 10 mm to 50 mm, and more preferably 10 mm to 30 mm.
強化繊維束２は、一の方向に沿って延びる複数の強化繊維がバンドルされたものである。強化繊維束２の形状は特に限定されない。本実施形態では、強化繊維束２は、一の方向に沿って延びる細長形状のシート状に形成されている。 The reinforcing fiber bundle 2 is a bundle of a plurality of reinforcing fibers extending along one direction. The shape of the reinforcing fiber bundle 2 is not particularly limited. In this embodiment, the reinforcing fiber bundle 2 is formed in an elongated sheet shape extending along one direction.
強化繊維束２を構成する強化繊維の本数は、特に限定されない。強化繊維として炭素繊維を用いる場合は、強化繊維束２を構成する炭素繊維の本数を、例えば、１０００本〜５００００本程度とすることができる。強化繊維としてガラス繊維を用いる場合は、強化繊維束２を構成するガラス繊維の本数を、例えば、１０００本〜２００００本程度とすることができる。 The number of reinforcing fibers constituting the reinforcing fiber bundle 2 is not particularly limited. When carbon fibers are used as the reinforcing fibers, the number of carbon fibers constituting the reinforcing fiber bundle 2 can be, for example, about 1000 to 50000. When glass fiber is used as the reinforcing fiber, the number of glass fibers constituting the reinforcing fiber bundle 2 can be, for example, about 1000 to 20000.
図２に示すように、複数の強化繊維束２は、シート状の無機基材４の上に相互に間隔をおいて配列されている。無機基材４は、例えば、不織布又はメッシュ状体により構成されていることが好ましい。無機基材は、例えば、抄造法等により作製された無機繊維紙等であってもよい。 As shown in FIG. 2, the plurality of reinforcing fiber bundles 2 are arranged on the sheet-like inorganic base material 4 at intervals. It is preferable that the inorganic base material 4 is comprised by the nonwoven fabric or the mesh-like body, for example. The inorganic base material may be, for example, inorganic fiber paper produced by a papermaking method or the like.
無機基材４の坪量は、１０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２であることが好ましい。無機基材４の坪量が小さすぎると、最終的に製造される複合材に対する補強効果が充分ではない。無機基材４の坪量が大きすぎると、製造コストが高くなる。 The basis weight of the inorganic base material 4 is preferably 10g / m 2 ~100g / m 2 . If the basis weight of the inorganic base material 4 is too small, the reinforcing effect on the finally produced composite material is not sufficient. If the basis weight of the inorganic base material 4 is too large, the manufacturing cost increases.
無機基材４と強化繊維束２とは、非熱可塑性接着剤を用いて接着されている。すなわち、無機基材４と強化繊維束２とは、非熱可塑性接着部３により接着されている。非熱可塑性接着部３は、無機接着部であることが好ましい。非熱可塑性接着部３は、例えば、非熱可塑性接着部が、アモルファスカーボン、ポリイミド、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤及びアルミネートカップリング剤からなる群から選ばれた少なくとも一種を含むことが好ましい。 The inorganic substrate 4 and the reinforcing fiber bundle 2 are bonded using a non-thermoplastic adhesive. That is, the inorganic base material 4 and the reinforcing fiber bundle 2 are bonded by the non-thermoplastic bonding portion 3. The non-thermoplastic adhesive part 3 is preferably an inorganic adhesive part. For example, the non-thermoplastic adhesive portion 3 is selected from the group consisting of amorphous carbon, polyimide, colloidal silica, colloidal alumina, silane coupling agent, titanate coupling agent, and aluminate coupling agent. It is preferable to include at least one kind.
繊維基材１は、例えば、以下の要領で製造することができる。まず、無機基材４と強化繊維束２とを樹脂を用いて固定する。具体的には、樹脂溶液を強化繊維束２の表面に塗布する。樹脂溶液の塗布は、例えば、スプレー法により行ってもよいし、強化繊維束２を樹脂溶液に浸漬させることにより行ってもよい。その後、樹脂溶液が塗布された強化繊維束２を無機基材４に押し当てることにより、強化繊維束２と無機基材４とを固定することができる。その後、樹脂を用いて固定された無機基材４と強化繊維束２とを加熱し、樹脂を炭化させることにより、アモルファスカーボンからなる非熱可塑性接着部３を形成することができる。以上の工程により繊維基材１を完成させることができる。 The fiber base material 1 can be manufactured, for example, in the following manner. First, the inorganic base material 4 and the reinforcing fiber bundle 2 are fixed using a resin. Specifically, the resin solution is applied to the surface of the reinforcing fiber bundle 2. The application of the resin solution may be performed, for example, by a spray method or by immersing the reinforcing fiber bundle 2 in the resin solution. Thereafter, the reinforcing fiber bundle 2 and the inorganic base material 4 can be fixed by pressing the reinforcing fiber bundle 2 coated with the resin solution against the inorganic base material 4. Then, the non-thermoplastic adhesive part 3 which consists of amorphous carbon can be formed by heating the inorganic base material 4 and the reinforced fiber bundle 2 which were fixed using resin, and carbonizing resin. The fiber base material 1 can be completed by the above process.
無機基材４と強化繊維束２との接着に用いる樹脂としては、フェノール樹脂及びオキサジン樹脂の少なくとも一方であることが好ましい。すなわち、非熱可塑性接着部３がアモルファスカーボンにより構成されている場合、そのアモルファスカーボンは、フェノール樹脂及びオキサジン樹脂の少なくとも一方を由来とするものであることが好ましい。この場合、樹脂の炭化温度を低くすることができるからである。 The resin used for bonding the inorganic base material 4 and the reinforcing fiber bundle 2 is preferably at least one of a phenol resin and an oxazine resin. That is, when the non-thermoplastic adhesive part 3 is composed of amorphous carbon, the amorphous carbon is preferably derived from at least one of a phenol resin and an oxazine resin. This is because the carbonization temperature of the resin can be lowered.
図３は、第１の実施形態における強化樹脂シートの模式的断面図である。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the reinforced resin sheet in the first embodiment.
強化樹脂シート５は、繊維基材１を備えている。繊維基材１は、樹脂６を含浸している。この強化樹脂シート５は、繊維基材１に樹脂６を含浸させることにより製造することができる。 The reinforced resin sheet 5 includes a fiber substrate 1. The fiber base material 1 is impregnated with a resin 6. The reinforced resin sheet 5 can be produced by impregnating the fiber base 1 with the resin 6.
ところで、特許文献１に記載の繊維基材は、強化繊維糸条を一方向に配列したたて糸と補助挿入糸のよこ糸を交錯し、その交点を低融点熱可塑ポリマーで接着したものである。このため、低融点熱可塑ポリマーが軟化してしまうような高温の状態で樹脂を含浸させる工程において、強化繊維糸条の固定が緩み、強化繊維糸条がたるむ場合がある。強化繊維糸条が撓むと強化樹脂シートの強度が低下する。 By the way, the fiber base material of patent document 1 cross | intersects the warp yarn which arranged the reinforcing fiber yarn in one direction, and the weft yarn of an auxiliary | assistant insertion yarn, and adhere | attached the intersection with a low melting-point thermoplastic polymer. For this reason, in the process of impregnating the resin in a high temperature state where the low melting point thermoplastic polymer is softened, the reinforcing fiber yarns may be loosened and the reinforcing fiber yarns may be loosened. When the reinforcing fiber yarn is bent, the strength of the reinforced resin sheet decreases.
一方、本実施形態では、無機基材４と強化繊維束２とが非熱可塑性接着部３により接着されている。このため、高温の状態で樹脂を含浸させる工程において強化繊維束２が撓みにくい。従って、高強度の強化樹脂シート５を製造することができる。 On the other hand, in this embodiment, the inorganic base material 4 and the reinforcing fiber bundle 2 are bonded by the non-thermoplastic bonding portion 3. For this reason, the reinforcing fiber bundle 2 is not easily bent in the step of impregnating the resin at a high temperature. Therefore, the high-strength reinforced resin sheet 5 can be manufactured.
樹脂を含浸させる工程において強化繊維束２が撓むことをより効果的に抑制する観点から、非熱可塑性接着部３が２５０℃で軟化しないものであることが好ましく、３００℃で軟化しないものであることがより好ましい。非熱可塑性接着部３が無機接着部であることが好ましい。 From the viewpoint of effectively suppressing the bending of the reinforcing fiber bundle 2 in the step of impregnating the resin, it is preferable that the non-thermoplastic adhesive portion 3 is not softened at 250 ° C., and is not softened at 300 ° C. More preferably. The non-thermoplastic adhesive part 3 is preferably an inorganic adhesive part.
以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。 Hereinafter, other examples of preferred embodiments of the present invention will be described. In the following description, members having substantially the same functions as those of the first embodiment are referred to by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る繊維基材の模式的断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a fiber base material according to the second embodiment.
第１の実施形態では、隣接する強化繊維束２が離間している例について説明した。但し、本発明は、これに限定されない。例えば、図４に示すように、隣接する強化繊維束２が接触していてもよい。 In the first embodiment, an example in which adjacent reinforcing fiber bundles 2 are separated from each other has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, adjacent reinforcing fiber bundles 2 may be in contact with each other.
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail on the basis of specific examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the present invention. Is possible.
（実施例１）
ビーカーに、ジメチルホルムアミド（和光純薬・品番０４５−０２９１６）１０ｇ、水１０ｇ、１，５−ジヒドロキシナフタレン（和光純薬・品番０４８−０２３４２）１．６ｇ、４０％メチルアミン水溶液（和光純薬・品番１３２−０１８５７）０．８ｇ、３７％ホルムアルデヒド水溶液（和光純薬・品番０６４−００４０６）１．６ｇをこの順に加え、攪拌することでオキサジン樹脂溶液を作成した。
Example 1
In a beaker, 10 g of dimethylformamide (Wako Pure Chemicals, product number 045-02916), 10 g of water, 1,5-dihydroxynaphthalene (Wako Pure Chemicals, product number 048-02342) 1.6 g, 40% methylamine aqueous solution (Wako Pure Chemicals, Ltd.) No. 132-01857) 0.8 g and 37% formaldehyde aqueous solution (Wako Pure Chemicals, No. 064-00406) 1.6 g were added in this order and stirred to prepare an oxazine resin solution.
炭素繊維束（ＴＣ３５−２４Ｋ，台湾プラスチック）を上記溶液に浸漬させ、取り出して、ゴムローラー間でピンチすることで余分の樹脂溶液を取り除いた後に、束間の間隔を１ｃｍとして、一方向に均等に整列させた。 Carbon fiber bundles (TC35-24K, Taiwan Plastic) are immersed in the above solution, taken out, and pinched between rubber rollers to remove excess resin solution, and then the spacing between the bundles is set to 1 cm, evenly in one direction Aligned.
炭素繊維紙（カーボライト、２０ｇ／ｍ２、オリベスト株式会社）を、上記の整列させた炭素繊維束の上に積層させた。 Carbon fiber paper (Carbolite, 20 g / m 2 , Olivest Co., Ltd.) was laminated on the aligned carbon fiber bundle.
この状態で、全体を１７０℃に設定された加熱オーブン中に３０分間入れることで、オキサジン樹脂の炭化反応を進め、炭素繊維束と炭素繊維紙を、アモルファスカーボンにより接合させた。以上の工程により繊維基材を作製した。 In this state, the whole was placed in a heating oven set at 170 ° C. for 30 minutes to advance the carbonization reaction of the oxazine resin, and the carbon fiber bundle and the carbon fiber paper were joined by amorphous carbon. The fiber base material was produced by the above process.
炭素繊維束と炭素繊維紙の全重量を測定したところ、接合前と比べて１％の重量増加が認められ、アモルファスカーボンが、炭素繊維束と炭素繊維紙全体に対して、約１％含有率で付着したと判断された。 When the total weight of the carbon fiber bundle and the carbon fiber paper was measured, a weight increase of 1% was observed compared to before joining, and the amorphous carbon content was about 1% with respect to the carbon fiber bundle and the entire carbon fiber paper. It was judged that it adhered.
射出成形グレードのポリプロピレン（ＭＦＲ＝１０，品番ＭＡ３Ｈ、日本ポリプロ株式会社）を加熱プレスして、およそ１００μｍの厚みのシート状に成形した。 Injection-molded grade polypropylene (MFR = 10, product number MA3H, Nippon Polypro Co., Ltd.) was hot-pressed and molded into a sheet having a thickness of about 100 μm.
炭素繊維紙上に整列された炭素繊維束の上にこのシートを積層し、２００℃に加熱された熱板を用いて圧縮して、溶融したポリプロピレンを、炭素繊維束中へ含浸させた。（３０ｔプレス 東洋精機（株））。この時のプレス圧力は、およそ１０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。プレス時間はおよそ２分であった。 The sheet was laminated on a carbon fiber bundle aligned on carbon fiber paper, and compressed using a hot plate heated to 200 ° C., so that the melted polypropylene was impregnated into the carbon fiber bundle. (30t press Toyo Seiki Co., Ltd.). The pressing pressure at this time was approximately 10 kgf / cm 2 . The press time was approximately 2 minutes.
その後、全体を冷却し、炭素繊維複合材（強化樹脂シート）を作製した。目視での観察では、炭素繊維束が、曲がっているような状況は観察されなかった。複合材の炭素繊維束方向への引張強度物性を測定した。引張強度物性の結果を表１に示す。 Then, the whole was cooled and the carbon fiber composite material (reinforced resin sheet) was produced. In the visual observation, a situation in which the carbon fiber bundle was bent was not observed. The tensile strength properties of the composite in the direction of the carbon fiber bundle were measured. The results of the tensile strength properties are shown in Table 1.
＜引張試験の条件＞
試験機：島津製作所社製オートグラフ ＡＢ−１０ＴＢ
引張りスピード：５ｍｍ／分
試験片：炭素繊維束に沿って、巾１０ｍｍに切り出して試験片を作製した。
スパン：５０ｍｍ
<Tension test conditions>
Testing machine: Autograph AB-10TB manufactured by Shimadzu Corporation
Tensile speed: 5 mm / min. Test piece: A test piece was prepared by cutting out to a width of 10 mm along the carbon fiber bundle.
Span: 50mm
（比較例１）
エポキシ樹脂エマルジョン（松本油脂製薬（株）・ＫＰ−０１１０）１０ｇ、水１００ｇをビーカーで混合した。炭素繊維束（ＴＣ３５−２４Ｋ，台湾プラスチック）を上記溶液に浸漬させた後に取り出して、ゴムローラー間でピンチすることで余分の樹脂溶液を取り除いた後に、束間の間隔を１ｃｍとして、一方向に平行間隔で均等に整列させた。
(Comparative Example 1)
10 g of epoxy resin emulsion (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., KP-0110) and 100 g of water were mixed in a beaker. A carbon fiber bundle (TC35-24K, Taiwan Plastic) is taken out after being immersed in the above solution, and after removing the excess resin solution by pinching between rubber rollers, the distance between the bundles is set to 1 cm in one direction. Aligned evenly at parallel intervals.
炭素繊維紙（カーボライト、２０ｇ／ｍ２、オリベスト株式会社）を、上記の整列させた炭素繊維束の上に積層させた。この状態で、全体を１７０℃に設定された加熱オーブン中に３０分間入れることで、溶媒を蒸発させ、炭素繊維束と炭素繊維紙を、エポキシ樹脂エマルジョンにより接合させた。 Carbon fiber paper (Carbolite, 20 g / m 2 , Olivest Co., Ltd.) was laminated on the aligned carbon fiber bundle. In this state, the whole was placed in a heating oven set at 170 ° C. for 30 minutes to evaporate the solvent, and the carbon fiber bundle and the carbon fiber paper were joined by the epoxy resin emulsion.
炭素繊維束と炭素繊維紙の全重量を測定したところ、２％の重量増加が認められ、エポキシ樹脂エマルジョンが、炭素繊維束と炭素繊維紙全体に対して、約２％の含有率であると判断した。 When the total weight of the carbon fiber bundle and the carbon fiber paper was measured, a weight increase of 2% was observed, and the epoxy resin emulsion had a content of about 2% with respect to the entire carbon fiber bundle and the carbon fiber paper. It was judged.
射出成形グレードのポリプロピレン（ＭＦＲ＝１０，品番ＭＡ３Ｈ、日本ポリプロ株式会社）を加熱プレスして、およそ１００μｍの厚みのシート状に成形した。 Injection-molded grade polypropylene (MFR = 10, product number MA3H, Nippon Polypro Co., Ltd.) was hot-pressed and molded into a sheet having a thickness of about 100 μm.
このシートを上記した炭素繊維紙上に整列された炭素繊維束の上に、積層し、２００℃に加熱された熱板を用いて圧縮して、溶融したポリプロピレンを、炭素繊維束中へ含浸させた。（３０ｔプレス 東洋精機（株））。この時のプレス圧力は、およそ１０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。プレス時間はおよそ２分であった。 This sheet was laminated on the carbon fiber bundle aligned on the carbon fiber paper and compressed using a hot plate heated to 200 ° C. to impregnate the molten polypropylene into the carbon fiber bundle. . (30t press Toyo Seiki Co., Ltd.). The pressing pressure at this time was approximately 10 kgf / cm 2 . The press time was approximately 2 minutes.
その後、全体を冷却し、炭素繊維複合材を作成した。目視での観察では、炭素繊維束が、明らかに湾曲していることが観察された。複合材の炭素繊維束方向への引張強度物性を実施例１と同様の方法で測定した。引張強度物性の結果を表１に示す。 Then, the whole was cooled and the carbon fiber composite material was created. By visual observation, it was observed that the carbon fiber bundle was clearly curved. The tensile strength properties in the carbon fiber bundle direction of the composite were measured in the same manner as in Example 1. The results of the tensile strength properties are shown in Table 1.
１ 繊維基材
２ 強化繊維束
３ 非熱可塑性接着部
４ 無機基材
５ 強化樹脂シート
６ 樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fiber base material 2 Reinforcing fiber bundle 3 Non-thermoplastic adhesive part 4 Inorganic base material 5 Reinforced resin sheet 6 Resin
Claims (11)
前記無機基材上において、相互に間隔をおいて配列された複数の強化繊維束と、
前記無機基材と前記強化繊維束とを接着している非熱可塑性接着部と、
を備える、繊維基材。 A sheet-like inorganic substrate;
On the inorganic substrate, a plurality of reinforcing fiber bundles arranged at intervals from each other;
A non-thermoplastic adhesive part bonding the inorganic base material and the reinforcing fiber bundle;
A fiber substrate.
前記繊維基材に含浸した樹脂と、
を備える、樹脂シート。 The fiber substrate according to any one of claims 1 to 7,
A resin impregnated in the fiber base;
A resin sheet.
前記無機基材と前記複数の強化繊維束とを樹脂を用いて固定する工程と、
前記樹脂により相互に固定された無機基材及び複数の強化繊維束を加熱することにより前記樹脂を炭化させて前記非熱可塑性接着部を形成する工程と、
を備える、繊維基材の製造方法。 A method for producing the fiber substrate according to any one of claims 1 to 7,
Fixing the inorganic base material and the plurality of reinforcing fiber bundles using a resin;
Forming the non-thermoplastic adhesive part by carbonizing the resin by heating the inorganic base material and the plurality of reinforcing fiber bundles fixed to each other by the resin;
A method for producing a fiber substrate.
前記非熱可塑性接着部の融点以下の温度の樹脂を前記繊維基材に含浸させる、樹脂シートの製造方法。 A method for producing a resin sheet according to claim 8,
The manufacturing method of the resin sheet which makes the said fiber base material impregnate the resin of the temperature below the melting | fusing point of the said non-thermoplastic adhesion part.
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