JP2021070180A

JP2021070180A - Mesh sheet and manufacturing method thereof

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Publication number: JP2021070180A
Application number: JP2019196960A
Authority: JP
Inventors: 佳孝國定; Yoshitaka Kunisada; 公太郎川口; Kotaro Kawaguchi
Original assignee: Hagiwara Industries Inc
Current assignee: Hagiwara Industries Inc
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-05-06

Abstract

To provide a light-weight and high-strength mesh sheet formed by stacking multilayer tapes involving a carbon fiber layer and a thermoplastic resin layer in a multi-axial direction and fixing intersections, having good air permeability and flexibility.SOLUTION: In a mesh sheet formed by stacking in a multi-axial direction a plurality of multilayer tapes arranged parallel to each other with gaps therebetween and fixing intersections, the multilayer tape includes at least one layer of a carbon fiber layer and a plurality of thermoplastic resin layers, thermoplastic resin layers are provided on both surfaces of the multilayer tape, the carbon fiber layer is obtained by opening and flattening carbon fiber multifilaments and arranging the same in one direction, the thickness of the carbon fiber layer is 10-200 μm, the thickness of the thermoplastic resin layer is 5-100 μm, the thickness of the multilayer tape is 0.03-0.5 mm, and the width of the multilayer tape is 1-20 mm.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、炭素繊維層と熱可塑性樹脂層とを含む多層テープを多軸方向に重ねて交点を固定して形成されたメッシュシートに関する。 The present invention relates to a mesh sheet formed by stacking multilayer tapes containing a carbon fiber layer and a thermoplastic resin layer in a multiaxial direction and fixing intersections.

近年、優れた強度、軽量、成形性、リサイクル性といった観点から炭素繊維を利用した繊維強化プラスチック材料（以下、ＣＦＲＰ（ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）材と略記することがある）が車両用部材やスポーツ用部材に多く使われている。ＣＦＲＰ材は短繊維の炭素繊維を樹脂中に混錬させて押出成型を行う方法や、炭素繊維を一方向に配列させた材料にエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂を含浸させる方法によって製造される。 In recent years, fiber reinforced plastic materials (hereinafter sometimes abbreviated as CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics)) using carbon fiber have been used for vehicle parts and sports from the viewpoints of excellent strength, light weight, moldability, and recyclability. It is often used for materials. CFRP materials are manufactured by a method of kneading short carbon fibers into a resin and performing extrusion molding, or a method of impregnating a material in which carbon fibers are arranged in one direction with a thermosetting resin such as an epoxy resin. To.

特許文献１には、複数本の強化繊維束を一方向に引き揃え、且つ該強化繊維束それぞれを幅広く薄く開繊させてなる強化繊維シートに、熱可塑性樹脂繊維を不織状態で布帛とした熱可塑性樹脂不織布を重ね合わせて加熱しつつ加圧することにより、該熱可塑性樹脂不織布を溶融させ前記強化繊維中に該溶融した熱可塑性樹脂を含浸させて、前記強化繊維シートを該熱可塑性樹脂によるプリプレグ状態としてなることを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂シートが記載されている。これによれば、強化繊維束に熱可塑性樹脂が含浸し易く、しかも、強化繊維の配向を乱すこともなく、製造コストも低減できる繊維強化熱可塑性樹脂シート及びそれを用いた構造材並びに繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法を提供できるとされている。しかしながら、特許文献１に記載の繊維強化熱可塑性樹脂シートは、熱可塑性樹脂繊維を不織状態で布帛とした熱可塑性樹脂不織布を用いており、当該シートを製織して織物構造材を形成しているため、織物構造材が波打ちして、強度が低下する問題があった。強化繊維束に熱可塑性樹脂が含浸し易く、しかも、強化繊維の配向を乱すこともなく、製造コストも低減できる繊維強化熱可塑性樹脂シート及びそれを用いた構造材並びに繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法を提供する In Patent Document 1, a plurality of reinforcing fiber bundles are aligned in one direction, and each of the reinforcing fiber bundles is widely and thinly opened, and a thermoplastic resin fiber is used as a cloth in a non-woven state. By stacking the thermoplastic resin non-woven fabrics and applying pressure while heating, the thermoplastic resin non-woven fabric is melted and the molten thermoplastic resin is impregnated into the reinforcing fibers, and the reinforcing fiber sheet is made of the thermoplastic resin. A fiber reinforced thermoplastic resin sheet characterized by being in a prepreg state is described. According to this, the reinforcing fiber bundle is easily impregnated with the thermoplastic resin, the orientation of the reinforcing fibers is not disturbed, and the manufacturing cost can be reduced. The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, the structural material using the same, and the fiber reinforcement It is said that a method for producing a thermoplastic resin sheet can be provided. However, the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet described in Patent Document 1 uses a thermoplastic resin non-woven fabric in which the thermoplastic resin fibers are used as a cloth in a non-woven state, and the sheet is woven to form a woven structural material. Therefore, there is a problem that the woven fabric structural material is wavy and the strength is lowered. Fiber-reinforced thermoplastic resin sheets that are easily impregnated with thermoplastic resin in the reinforcing fiber bundles and that can reduce the manufacturing cost without disturbing the orientation of the reinforcing fibers, structural materials using the same, and fiber-reinforced thermoplastic resin sheets. Providing a manufacturing method

特許文献２には、コンクリート躯体の外周面に対して強化繊維を含んで形成された少なくとも一枚の繊維シートが巻き付けられるとともに、そのように巻き付けられた状態にある前記繊維シートの外面側が硬化型樹脂で被覆されたコンクリート構造物であって、前記繊維シートは、前記コンクリート躯体の前記外周面に対する巻き付け方向での端部が当該繊維シートにおける巻き付け方向での前記端部以外の部分又は同様に前記外周面に巻き付けられている他の繊維シートの一部と巻き付け方向で重なった重なり領域を有し、且つ、前記コンクリート躯体側から引き裂き方向の応力が加わったときには前記外周面に対して巻き付け方向へ前記重なり領域を保持しつつ相対移動可能となる状態で巻き付けられていることを特徴とするコンクリート構造物が記載されている。これによれば、地震時にせん断力等が作用するコンクリート躯体の補強を施工コストの低減を図りつつ容易に実現することができるとされている。しかしながら、地震時にせん断力等が作用するコンクリート躯体の補強を施工
コストの低減を図りつつ容易に実現することができるこの方法では繊維シートをコンクリート躯体へ巻き付けた後、硬化型樹脂で被覆するため、施工にかかる人的負担及び塗工費用が大きく、また、巻き付けた繊維シートの上から硬化型樹脂を被覆するため、繊維シートが巻き付けられたコンクリート部分が見えず、補強部分の状態をそのままでは確認できない。更に、施工のやり直しや構造物自体を撤去する際には、構造物と補強構造を分離させる必要があるが、これらの補強構造は硬化されているため、補強構造を完全に破壊させて取り除く必要があった。また、補強構造に用いられる強化繊維はその素材の特性上、破損や割れが発生した場合には繊維くずや毛羽が周囲に飛散しやすいという問題もあった。 In Patent Document 2, at least one fiber sheet formed containing reinforcing fibers is wound around the outer peripheral surface of the concrete skeleton, and the outer surface side of the fiber sheet in such a wound state is a hardening type. A concrete structure coated with resin, wherein the end portion of the concrete skeleton in the winding direction with respect to the outer peripheral surface is a portion other than the end portion in the winding direction of the fiber sheet, or similarly, the said. It has an overlapping area that overlaps with a part of other fiber sheets wound around the outer peripheral surface in the winding direction, and when a stress in the tearing direction is applied from the concrete skeleton side, the winding direction is applied to the outer peripheral surface. Described is a concrete structure characterized in that the concrete structure is wound so as to be relatively movable while holding the overlapping region. According to this, it is said that reinforcement of a concrete skeleton on which shearing force or the like acts during an earthquake can be easily realized while reducing construction costs. However, in this method, which can easily reinforce the concrete skeleton on which shearing force acts during an earthquake while reducing the construction cost, the fiber sheet is wound around the concrete skeleton and then covered with a curable resin. The human burden and coating cost required for construction are large, and since the curable resin is coated on the wrapped fiber sheet, the concrete part around which the fiber sheet is wrapped cannot be seen, and the condition of the reinforced part can be confirmed as it is. Can not. Furthermore, when reconstructing or removing the structure itself, it is necessary to separate the structure from the reinforcing structure, but since these reinforcing structures are hardened, it is necessary to completely destroy and remove the reinforcing structure. was there. Further, due to the characteristics of the material of the reinforcing fiber used for the reinforcing structure, there is also a problem that fiber waste and fluff are likely to be scattered around when breakage or cracking occurs.

特許第４３２４６４９号Patent No. 4324649 特開２０１５−３４４３４号公報JP-A-2015-344434

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、軽量かつ高強度であり、通気性が良好であるとともに柔軟性に優れた、炭素繊維層と熱可塑性樹脂層とを含む多層テープを多軸方向に重ねて交点を固定して形成されたメッシュシートを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a multilayer tape containing a carbon fiber layer and a thermoplastic resin layer, which is lightweight, has high strength, has good breathability, and has excellent flexibility. It is an object of the present invention to provide a mesh sheet formed by overlapping in a multiaxial direction and fixing intersection points.

上記課題は、相互に間隔をあけて平行に配置された複数の多層テープを、多軸方向に重ねて交点を固定して形成されたメッシュシートであって；
前記多層テープが、少なくとも１層の炭素繊維層と、複数の熱可塑性樹脂層とを含むとともに、前記多層テープの両表面には熱可塑性樹脂層が配置され、
前記炭素繊維層が、炭素繊維のマルチフィラメントを開繊し扁平化し１方向に引き揃えてなるものであり、
前記炭素繊維層の厚みが１０〜２００μｍであり、前記熱可塑性樹脂層の厚みが５〜１００μｍであり、
前記多層テープの厚みが０．０３〜０．５ｍｍであり、前記多層テープの幅が１〜２０ｍｍである、メッシュシートを提供することによって解決される。 The above-mentioned task is a mesh sheet formed by stacking a plurality of multilayer tapes arranged in parallel at intervals from each other in a multiaxial direction and fixing intersections;
The multilayer tape includes at least one carbon fiber layer and a plurality of thermoplastic resin layers, and thermoplastic resin layers are arranged on both surfaces of the multilayer tape.
The carbon fiber layer is formed by opening and flattening a multifilament of carbon fibers and aligning them in one direction.
The thickness of the carbon fiber layer is 10 to 200 μm, and the thickness of the thermoplastic resin layer is 5 to 100 μm.
The solution is to provide a mesh sheet in which the thickness of the multilayer tape is 0.03 to 0.5 mm and the width of the multilayer tape is 1 to 20 mm.

このとき、開口率が１０〜８０％であることが好適であり、前記炭素繊維層中に空気を含有しており、該空気の体積が、前記多層テープの体積の５〜３０％であることが好適である。積層不織布であることが好適であり、前記複数の多層テープを三軸以上の方向に重ねてなることが好適である。前記メッシュシートの少なくとも１面に粘着剤層を有することが好適であり、構造物に貼り付けることによって構造物を補強するための補強用シートであることが好適な実施態様である。 At this time, it is preferable that the aperture ratio is 10 to 80%, the carbon fiber layer contains air, and the volume of the air is 5 to 30% of the volume of the multilayer tape. Is preferable. It is preferable that the laminated non-woven fabric is used, and it is preferable that the plurality of multilayer tapes are laminated in the directions of three or more axes. It is preferable to have an adhesive layer on at least one surface of the mesh sheet, and a reinforcing sheet for reinforcing the structure by attaching it to the structure is a preferable embodiment.

また、上記課題は、炭素繊維のマルチフィラメントを開繊し扁平化し１方向に引き揃えて形成された炭素繊維集合体の両面に熱可塑性樹脂を積層し、加熱しながら加圧することによって炭素繊維シートを形成し、得られた炭素繊維シートを、炭素繊維の軸方向に沿ってスリットして多層テープを製造し、得られた複数の多層テープを相互に間隔をあけて平行に配置し、多軸方向に重ねてから交点を固定するメッシュシートの製造方法を提供することによっても解決される。メッシュシートを構造物に貼り付ける、構造物の補強方法も好適な実施態様である。 Further, the above-mentioned problem is to stack a thermoplastic resin on both sides of a carbon fiber aggregate formed by opening and flattening a multifilament of carbon fibers and aligning them in one direction, and pressurizing the carbon fiber sheet while heating. The obtained carbon fiber sheet is slit along the axial direction of the carbon fiber to produce a multi-layer tape, and the obtained plurality of multi-layer tapes are arranged in parallel at intervals from each other to form a multi-axis. It is also solved by providing a method of manufacturing a mesh sheet in which the intersections are fixed after being overlapped in the direction. A method of reinforcing a structure, in which a mesh sheet is attached to the structure, is also a preferred embodiment.

本発明のメッシュシートは、軽量かつ高強度であり、通気性が良好であるとともに柔軟性に優れる。したがって、構造物を補強するための補強用シートとして好適に用いられる。 The mesh sheet of the present invention is lightweight, has high strength, has good breathability, and is excellent in flexibility. Therefore, it is suitably used as a reinforcing sheet for reinforcing a structure.

メッシュシートの一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the mesh sheet. 炭素繊維シートの層構成の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the layer structure of a carbon fiber sheet. 炭素繊維シートをスリット刃で裁断して多層テープを作製する様子の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of a state in which a carbon fiber sheet is cut with a slit blade, and a multilayer tape is produced. 実施例と比較例のメッシュシートをコンクリート構造物にそれぞれ巻き付けた補強試験の様子を示した図である。It is a figure which showed the state of the reinforcement test which wound the mesh sheet of an Example and a comparative example around a concrete structure, respectively.

以下、図面を参照しながら本発明を具体的に説明する。図１は、本発明のメッシュシート１の一例を示した図である。図１に示されるように、本発明のメッシュシート１は、相互に間隔をあけて平行に配置された複数の多層テープ２を、多軸方向に重ねて交点を固定してなるものである。多層テープ２は、少なくとも１層の炭素繊維層５と、複数の熱可塑性樹脂層４とを含むとともに、前記多層テープ２の両表面に熱可塑性樹脂層４が配置されてなり、前記炭素繊維層５は、炭素繊維のマルチフィラメントを開繊し扁平化し１方向に引き揃えてなるものである。図２には炭素繊維シート３の層構成の一例が示されており、炭素繊維層５の両面に熱可塑性樹脂層４が積層されてなる。そして、図３に示されるように、炭素繊維シート３を炭素繊維の配向と同方向にスリット刃６によって一定幅に裁断することにより多層テープ２を得ることができる。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of the mesh sheet 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the mesh sheet 1 of the present invention is formed by stacking a plurality of multilayer tapes 2 arranged in parallel with each other at intervals in a multiaxial direction and fixing intersections. The multilayer tape 2 includes at least one carbon fiber layer 5 and a plurality of thermoplastic resin layers 4, and the thermoplastic resin layers 4 are arranged on both surfaces of the multilayer tape 2, and the carbon fiber layer is formed. Reference numeral 5 denotes a carbon fiber multifilament which is opened, flattened, and aligned in one direction. FIG. 2 shows an example of the layer structure of the carbon fiber sheet 3, in which the thermoplastic resin layer 4 is laminated on both sides of the carbon fiber layer 5. Then, as shown in FIG. 3, the multilayer tape 2 can be obtained by cutting the carbon fiber sheet 3 into a constant width by the slit blade 6 in the same direction as the carbon fiber orientation.

多層テープ２に関しては、炭素繊維束（炭素繊維の単繊維が収束されたマルチフィラメント）を複数本並列に引揃えて固定することにより形成することが考えられる。しかしながら、この方法では、隣り合う炭素繊維束同士を固定しにくく、引揃えるときの張力もムラが生じやすいことで、炭素繊維束が分離し、糸が割れてヨレたような状態になりやすい。さらに、高強度である反面、引っ張ってもほとんど伸びないため、張力のムラが強度等の物性を大きく下げる原因になりやすい。また、この方法では、多層テープ２の厚みを小さくすることが難しく、そのため柔軟性が得られにくい。そして、炭素繊維束同士を強固に固定させるために、比較的硬い熱硬化性樹脂を使うことになれば、ますます柔軟性が得られにくいことになる。 It is conceivable that the multilayer tape 2 is formed by aligning and fixing a plurality of carbon fiber bundles (multifilaments in which single fibers of carbon fibers are converged) in parallel. However, in this method, it is difficult to fix the adjacent carbon fiber bundles to each other, and the tension at the time of aligning the carbon fiber bundles tends to be uneven, so that the carbon fiber bundles are separated and the threads are likely to be broken and twisted. Further, although it has high strength, it hardly stretches even when pulled, so uneven tension tends to cause a great decrease in physical properties such as strength. Further, in this method, it is difficult to reduce the thickness of the multilayer tape 2, and therefore it is difficult to obtain flexibility. If a relatively hard thermosetting resin is used to firmly fix the carbon fiber bundles to each other, it becomes more difficult to obtain flexibility.

かかる観点から、炭素繊維束のまま用いず、炭素繊維のマルチフィラメントを開繊し扁平化し１方向に引き揃えて炭素繊維層５を形成し、更に熱可塑性樹脂層４を配置することにより炭素繊維シート３を形成する構成が採用される。後述する多層テープ２の交点を均一に固定する観点から、熱可塑性樹脂層４がフィルム状である構成が採用される。図２に示されるように、炭素繊維層５の両面に熱可塑性樹脂層４が積層された構成が炭素繊維シート３として好適に採用される。そして、炭素繊維シート３における炭素繊維層５は、炭素繊維のマルチフィラメントを開繊し扁平化し１方向に引き揃えてなるものである。炭素繊維層５は、炭素繊維を１，０００〜４０，０００本収束させた炭素繊維束に対し、気流を通過させて開繊しながら一方向に引揃えることで好適に形成することができる。かかる開繊技術については、特許第３０６４０１９号に記載された方法等を採用することができる。炭素繊維シート３は、この炭素繊維層５に熱可塑性樹脂層４を積層し、加熱及び加圧を施すこと等で得ることができる。そして、図３に示されるように、炭素繊維シート３を炭素繊維の配向と同方向にスリット刃６によって一定幅に裁断することにより多層テープ２を得ることができる。このような開繊処理によって扁平化された炭素繊維シート３を用いると、より扁平な多層テープ２が作製できる。 From this point of view, instead of using the carbon fiber bundle as it is, the carbon fiber is formed by opening and flattening the multifilament of the carbon fiber and aligning them in one direction to form the carbon fiber layer 5, and further arranging the thermoplastic resin layer 4. A configuration for forming the sheet 3 is adopted. From the viewpoint of uniformly fixing the intersections of the multilayer tapes 2 described later, a configuration in which the thermoplastic resin layer 4 is in the form of a film is adopted. As shown in FIG. 2, a structure in which the thermoplastic resin layer 4 is laminated on both sides of the carbon fiber layer 5 is preferably adopted as the carbon fiber sheet 3. The carbon fiber layer 5 in the carbon fiber sheet 3 is formed by opening and flattening the multifilaments of carbon fibers and aligning them in one direction. The carbon fiber layer 5 can be suitably formed by aligning the carbon fiber bundles in which 1,000 to 40,000 carbon fibers are converged in one direction while passing the air flow through the fibers and opening the fibers. For such a fiber-spreading technique, the method described in Japanese Patent No. 3064019 can be adopted. The carbon fiber sheet 3 can be obtained by laminating the thermoplastic resin layer 4 on the carbon fiber layer 5 and applying heating and pressurization. Then, as shown in FIG. 3, the multilayer tape 2 can be obtained by cutting the carbon fiber sheet 3 into a constant width by the slit blade 6 in the same direction as the carbon fiber orientation. By using the carbon fiber sheet 3 flattened by such an opening treatment, a flatter multilayer tape 2 can be produced.

炭素繊維シート３における熱可塑性樹脂層４に使用される熱可塑性樹脂としては特に限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル；ナイロンなどのポリアミド；等の単量体、共重合体、変性重合体が挙げられる。本発明では、炭素繊維のマルチフィラメントを開繊し扁平化し１方向に引き揃えることにより炭素繊維層が形成され、さらに熱可塑性樹脂層４を積層することにより炭素繊維層５の形状を保つことができる。熱可塑性樹脂の中では、融着性、加工性が良好である上に、樹脂としても柔軟であり、多層テープ２の柔軟性を損ねにくい等の観点から、ポリオレフィンを主原料とした樹脂が好ましく用いられる。ポリオレフィンの中でも、ポリプロピレンが好適に採用される。 The thermoplastic resin used for the thermoplastic resin layer 4 in the carbon fiber sheet 3 is not particularly limited, and a single amount such as polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; and polyamides such as nylon; Examples include a body, a copolymer, and a modified polymer. In the present invention, the carbon fiber layer is formed by opening and flattening the multifilaments of carbon fibers and aligning them in one direction, and further, the shape of the carbon fiber layer 5 can be maintained by laminating the thermoplastic resin layer 4. it can. Among the thermoplastic resins, a resin containing polyolefin as a main raw material is preferable from the viewpoints that the resin has good meltability and processability, is also flexible as a resin, and does not easily impair the flexibility of the multilayer tape 2. Used. Among the polyolefins, polypropylene is preferably used.

炭素繊維シート３及びこれから得られる多層テープ２における熱可塑性樹脂の割合としては、全体の質量の４０〜７０％であることが好ましい。熱可塑性樹脂の割合が上記の範囲にあると、炭素繊維を使う物性面でのメリットを損ねず、炭素繊維を樹脂で十分に固定することができるとともに、本発明のメッシュシート１の柔軟性が実現できるため好ましい。 The proportion of the thermoplastic resin in the carbon fiber sheet 3 and the multilayer tape 2 obtained from the carbon fiber sheet 3 is preferably 40 to 70% of the total mass. When the proportion of the thermoplastic resin is within the above range, the advantages of using the carbon fiber in terms of physical properties are not impaired, the carbon fiber can be sufficiently fixed with the resin, and the flexibility of the mesh sheet 1 of the present invention is increased. It is preferable because it can be realized.

本発明における炭素繊維シート３及びこれから得られる多層テープ２としては、少なくとも１層の炭素繊維層５と、複数の熱可塑性樹脂層４とを含むとともに、前記多層テープ２の両表面には熱可塑性樹脂層４が配置されてなる。具体的な層構成としては、例えば、全体が三層構造である場合、熱可塑性樹脂層４／炭素繊維層５／熱可塑性樹脂層４とすることができる。また、熱可塑性樹脂層４／炭素繊維層５／熱可塑性樹脂層４／炭素繊維層５／熱可塑性樹脂層４の５層構造も好適に採用される。 The carbon fiber sheet 3 and the multilayer tape 2 obtained from the carbon fiber sheet 3 in the present invention include at least one carbon fiber layer 5 and a plurality of thermoplastic resin layers 4, and both surfaces of the multilayer tape 2 are thermoplastic. The resin layer 4 is arranged. As a specific layer structure, for example, when the whole has a three-layer structure, it may be a thermoplastic resin layer 4 / a carbon fiber layer 5 / a thermoplastic resin layer 4. Further, a five-layer structure of a thermoplastic resin layer 4 / carbon fiber layer 5 / thermoplastic resin layer 4 / carbon fiber layer 5 / thermoplastic resin layer 4 is also preferably adopted.

本発明において、炭素繊維層５の厚みは、１０〜２００μｍである。ここで、炭素繊維層５は一層に留める方が多層テープ２の厚みを薄くする上では有利であり、強度を保つためには炭素繊維層５の厚みを大きくすることが良いと考えられる。炭素繊維層５はその層が厚くなればなるほど層内の炭素繊維の向きにバラつきが生じやすくなり、単に厚みを増やしても期待通りに強度が得られない。かかる観点から、炭素繊維層５は薄い層で複数層設ける方が好ましい。炭素繊維層５の厚みは、１５μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましく、２５μｍ以上であることが更に好ましい。一方、炭素繊維層５の厚みは、１８０μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましく、１２０μｍ以下であることが更に好ましく、８０μｍ以下であることが特に好ましい。 In the present invention, the thickness of the carbon fiber layer 5 is 10 to 200 μm. Here, it is considered that it is advantageous to keep the carbon fiber layer 5 in one layer in order to reduce the thickness of the multilayer tape 2, and it is considered better to increase the thickness of the carbon fiber layer 5 in order to maintain the strength. The thicker the carbon fiber layer 5, the more easily the orientation of the carbon fibers in the layer varies, and even if the thickness is simply increased, the strength cannot be obtained as expected. From this point of view, it is preferable that the carbon fiber layer 5 is a thin layer and a plurality of layers are provided. The thickness of the carbon fiber layer 5 is preferably 15 μm or more, more preferably 20 μm or more, and further preferably 25 μm or more. On the other hand, the thickness of the carbon fiber layer 5 is preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less, further preferably 120 μm or less, and particularly preferably 80 μm or less.

後述するように、熱可塑性樹脂層４を、炭素繊維層５の表面に積層し加熱及び加圧すると、その一部又は大部分が炭素繊維層５の内部に含浸されることになり、当該炭素繊維層５中には空気も含まれる。したがって、前記炭素繊維層５中に空気を含有しており、該空気の体積が、多層テープ２の体積の５〜３０％であることが好適な実施態様である。 As will be described later, when the thermoplastic resin layer 4 is laminated on the surface of the carbon fiber layer 5 and heated and pressurized, a part or most of the thermoplastic resin layer 4 is impregnated inside the carbon fiber layer 5, and the carbon is impregnated. Air is also contained in the fiber layer 5. Therefore, it is a preferred embodiment that the carbon fiber layer 5 contains air and the volume of the air is 5 to 30% of the volume of the multilayer tape 2.

また、炭素繊維層５はその素材の特質上、毛羽が発生しやすい素材である。本発明のメッシュシート１は、その表面に熱可塑性樹脂層４が配置されてなるため、直接人の手に触れる用途や、大気中で使用される用途であっても、毛羽の発生を抑えることが可能である。熱可塑性樹脂層４を、炭素繊維層５の表面に積層し加熱及び加圧すると、その一部又は大部分が炭素繊維層５の内部に含浸されることになる。メッシュシート１の表面に存在する熱可塑性樹脂層４の厚みが、５〜１００μｍであれば、含浸状態については特に限定されない。熱可塑性樹脂層４の厚みが５μｍ未満の場合、含浸不足となり炭素繊維の毛羽が表面に出るおそれがあり、６μｍ以上であることが好ましく、８μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であることが更に好ましい。一方、熱可塑性樹脂層４の厚みが１００μｍを超える場合、炭素繊維シート３およびメッシュシート１の柔軟性を損ねるおそれがあり、８０μｍ以下であることが好ましく、６０μｍ以下であることがより好ましく、４０μｍ以下であることが更に好ましい。また、用途に応じてバリア層や粘着剤層などを更に積層することも可能である。 Further, the carbon fiber layer 5 is a material in which fluff is likely to occur due to the characteristics of the material. Since the thermoplastic resin layer 4 is arranged on the surface of the mesh sheet 1 of the present invention, it is possible to suppress the generation of fluff even in applications where it is directly touched by human hands or used in the atmosphere. Is possible. When the thermoplastic resin layer 4 is laminated on the surface of the carbon fiber layer 5 and heated and pressurized, a part or most of the thermoplastic resin layer 4 is impregnated inside the carbon fiber layer 5. When the thickness of the thermoplastic resin layer 4 existing on the surface of the mesh sheet 1 is 5 to 100 μm, the impregnated state is not particularly limited. If the thickness of the thermoplastic resin layer 4 is less than 5 μm, impregnation may be insufficient and carbon fiber fluff may appear on the surface, and the thickness is preferably 6 μm or more, more preferably 8 μm or more, and more preferably 10 μm or more. Is more preferable. On the other hand, when the thickness of the thermoplastic resin layer 4 exceeds 100 μm, the flexibility of the carbon fiber sheet 3 and the mesh sheet 1 may be impaired, and the thickness is preferably 80 μm or less, more preferably 60 μm or less, and 40 μm. The following is more preferable. Further, it is also possible to further laminate a barrier layer, an adhesive layer, or the like depending on the application.

図３に示されるように、炭素繊維シート３を炭素繊維の配向と同方向にスリット刃６によって一定幅に裁断することにより多層テープ２を得ることができる。多層テープ２の幅は１〜２０ｍｍである。多層テープ２の幅がこの範囲にあることでメッシュシート１にしたときの交点面積を大きくとることができ、目ずれ、糸ヨレ等を防ぐことで炭素繊維も十分にその物性が発揮できる。多層テープ２の幅は、２ｍｍ以上であることが好ましく、５ｍｍ以上であることがより好ましい。一方、多層テープ２の幅は、１８ｍｍ以下であることが好ましい。 As shown in FIG. 3, the multilayer tape 2 can be obtained by cutting the carbon fiber sheet 3 into a constant width in the same direction as the carbon fiber orientation with the slit blade 6. The width of the multilayer tape 2 is 1 to 20 mm. When the width of the multilayer tape 2 is within this range, the area of intersections when the mesh sheet 1 is formed can be made large, and the carbon fibers can sufficiently exhibit their physical characteristics by preventing misalignment, thread twist, and the like. The width of the multilayer tape 2 is preferably 2 mm or more, and more preferably 5 mm or more. On the other hand, the width of the multilayer tape 2 is preferably 18 mm or less.

本発明において、多層テープ２の厚みは０．０３〜０．５ｍｍである。厚みがこの範囲にあることでメッシュシート１の柔軟性を確保することができる。多層テープ２の厚みは、０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．０８ｍｍ以上であることがより好ましく、０．１ｍｍ以上であることが更に好ましい。一方、多層テープ２の厚みは、０．４８ｍｍ以下であることが好ましい。 In the present invention, the thickness of the multilayer tape 2 is 0.03 to 0.5 mm. When the thickness is in this range, the flexibility of the mesh sheet 1 can be ensured. The thickness of the multilayer tape 2 is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.08 mm or more, and further preferably 0.1 mm or more. On the other hand, the thickness of the multilayer tape 2 is preferably 0.48 mm or less.

また、多層テープ２の扁平率（幅／厚み）としては特に限定されないが、２０〜６００であることが好ましい。扁平率がこの範囲にあることで、メッシュシート１を曲げたり、押圧負荷をかけた際に、交点で重なり合う糸同士が押圧し合うことで生じる強度低下を抑えることができる。また、厚みが薄くなり幅が大きくなると、メッシュシート１に加工する際の過程で、多層テープ２が意図せず折れたり、捩じれる（撚られる）ことで、強度低下を招くおそれがあるが、この扁平率の範囲であれば、これを抑えることもできる。 The flatness (width / thickness) of the multilayer tape 2 is not particularly limited, but is preferably 20 to 600. When the flatness is in this range, it is possible to suppress a decrease in strength caused by pressing the threads overlapping at the intersection when the mesh sheet 1 is bent or a pressing load is applied. Further, if the thickness becomes thin and the width becomes large, the multilayer tape 2 may be unintentionally broken or twisted (twisted) in the process of processing into the mesh sheet 1, which may cause a decrease in strength. Within this flattening range, this can be suppressed.

本発明のメッシュシート１は、相互に間隔をあけて平行に配置された複数の多層テープ２を、多軸方向に重ねて交点を固定して形成されてなるものである。前記交点を固定する方法としては任意の方法が採用されるが、接着により固定する場合、交点面積が大きい方が、接着が剥がれにくい。例えば、多軸方向に重ねた多層テープ２の交点を固定しなかった場合、多層テープ２の蛇行やヨレが生じやすい。この状態では各多層テープ２にかかるテンションが一定ではなく、メッシュシート１にした際の強度が低下する可能性がある。また、多層テープ２を固定したとしても交点の糸同士の接触面積が小さいと固定が剥がれ、同様に蛇行やヨレが生じる。接触面積が小さい状態で固定する方法として、ステッチを使用して固定する方法も考えられるが、製造工程が複雑になるし、ステッチを挿入すると、多層テープ２が上下に波打ちやすいといった問題が出てくる。このような波打ちも蛇行やヨレと同様に強度が低下する原因となる。本発明のようなメッシュシート１では、個々の交点面積を大きくすることで固定する方が有利である。また、波打ち等を抑えるという観点では糸の厚みを抑える方が有利である。 The mesh sheet 1 of the present invention is formed by stacking a plurality of multilayer tapes 2 arranged in parallel with each other at intervals in a multiaxial direction and fixing intersections. Any method is adopted as the method of fixing the intersections, but when fixing by adhesion, the larger the intersection area, the more difficult the adhesion is to peel off. For example, if the intersections of the multilayer tapes 2 stacked in the multi-axis direction are not fixed, the multilayer tapes 2 are likely to meander or twist. In this state, the tension applied to each multilayer tape 2 is not constant, and the strength of the mesh sheet 1 may decrease. Further, even if the multilayer tape 2 is fixed, if the contact area between the threads at the intersection is small, the fixing is peeled off, and meandering or twisting occurs in the same manner. As a method of fixing with a small contact area, a method of fixing by using stitches can be considered, but the manufacturing process becomes complicated, and when the stitches are inserted, the multilayer tape 2 tends to undulate vertically. come. Such waviness also causes a decrease in strength as well as meandering and twisting. In the mesh sheet 1 as in the present invention, it is advantageous to fix the mesh sheet 1 by increasing the area of each intersection. Further, from the viewpoint of suppressing waviness and the like, it is advantageous to suppress the thickness of the thread.

多層テープ２の交点を固定する方法は（１）接着剤の塗布、（２）ホットメルト接着、（３）炭素繊維シート３に予め粘着剤層を設けたものをスリットして多層テープ２としておく方法、（４）予め熱融着性樹脂を多層テープ２に含有させておき、加熱加圧融着することで交点を固定する方法などが挙げられる。上記（４）の方法において、多層テープ２の表面に配置された熱可塑性樹脂層４に熱融着性を持つものを用いると、余分な工程無しで熱融着性の多層テープ２が作製できて好ましい。この方法を行う上で、多層テープ２の厚みが大きいと、融着に高い温度および高い圧力が必要になる。高い温度をかけると熱可塑性樹脂が必要以上に溶融し、熱可塑性樹脂によって保持されていた炭素繊維の配向に乱れが生じやすくなる。炭素繊維の配向に乱れが生じると強度が低下するため好ましくない。また、高い圧力も同様に炭素繊維の配向に悪影響を及ぼす。本発明では、多層テープ２の厚みが一定範囲にあり、熱および圧力のエネルギーを必要以上にかける必要がないので、炭素繊維の配向に影響を及ぼす可能性が小さい。また、メッシュシート１を用いた製品を別の物品へ貼り付けて使用する場合、上記（３）の方法で多層テープ２を作製していれば、粘着剤層は多層テープ２同士の固定だけではなく、物品へ貼り付けにも利用でき好ましい。 The method of fixing the intersection of the multilayer tape 2 is (1) application of an adhesive, (2) hot melt adhesion, and (3) a carbon fiber sheet 3 provided with an adhesive layer in advance is slit to form a multilayer tape 2. Examples thereof include a method (4) in which a thermosetting resin is contained in the multilayer tape 2 in advance and heat-pressed fusion is performed to fix the intersection point. In the method (4) above, if a thermoplastic resin layer 4 arranged on the surface of the multilayer tape 2 has a heat-sealing property, the heat-sealing multilayer tape 2 can be produced without an extra step. Is preferable. In performing this method, if the thickness of the multilayer tape 2 is large, high temperature and high pressure are required for fusion. When a high temperature is applied, the thermoplastic resin melts more than necessary, and the orientation of the carbon fibers held by the thermoplastic resin tends to be disturbed. If the orientation of the carbon fibers is disturbed, the strength decreases, which is not preferable. High pressure also adversely affects the orientation of the carbon fibers. In the present invention, the thickness of the multilayer tape 2 is in a certain range, and it is not necessary to apply heat and pressure energy more than necessary, so that the possibility of affecting the orientation of carbon fibers is small. Further, when a product using the mesh sheet 1 is attached to another article and used, if the multilayer tape 2 is produced by the method (3) above, the adhesive layer can be obtained only by fixing the multilayer tapes 2 to each other. It is preferable because it can be used for sticking to articles.

多層テープ２は公知の多軸クロス製造装置に導入し、多軸方向に重ねて配置することで本発明のメッシュシート１となる。図１では、三軸方向に多層テープ２を配置しているが、多層テープ２が直交するように二軸方向に配置してもよいし、四軸方向に配置してもよい。強度を高く保つ観点から、複数の多層テープ２を三軸以上の方向に重ねてなることが好適な実施態様である。 The multilayer tape 2 is introduced into a known multi-axis cloth manufacturing apparatus, and is arranged so as to be stacked in the multi-axis direction to obtain the mesh sheet 1 of the present invention. In FIG. 1, the multilayer tape 2 is arranged in the triaxial direction, but the multilayer tape 2 may be arranged in the biaxial direction so as to be orthogonal to each other, or may be arranged in the four axis direction. From the viewpoint of maintaining high strength, it is a preferable embodiment that a plurality of multilayer tapes 2 are stacked in the directions of three or more axes.

また、メッシュシート１を形成する際に、多層テープ２を経緯糸として用い、メッシュ状の織物とすることが考えられる。しかしながら、メッシュ状の織物とすると多層テープ２が波打ちやすく、強度が低下することになる。強度を高く保つ観点から、織物よりも波打ちを少なくできる積層不織布の形態の方が有利といえる。このように、多層テープ２を多軸方向に重ねて配置した積層不織布の方が多層テープ２の折れ、撚りを抑えやすい点でも有利である。メッシュシート１を建築物等の構造物の補強として用いる場合においては、構造物へ貼り付ける際に構造物と多層テープ２がなるべく線状に密着している方が補強効果において有利である。かかる観点からも、積層不織布の形態の方が有利といえる。 Further, when forming the mesh sheet 1, it is conceivable to use the multilayer tape 2 as the warp and weft to form a mesh-like woven fabric. However, in the case of a mesh-like woven fabric, the multilayer tape 2 tends to undulate, resulting in a decrease in strength. From the viewpoint of maintaining high strength, it can be said that the form of laminated non-woven fabric that can reduce waviness is more advantageous than woven fabric. As described above, the laminated non-woven fabric in which the multilayer tapes 2 are arranged so as to be stacked in the multiaxial direction is advantageous in that the multilayer tape 2 is easily prevented from being broken and twisted. When the mesh sheet 1 is used for reinforcing a structure such as a building, it is advantageous in the reinforcing effect that the structure and the multilayer tape 2 are in close contact with each other as linearly as possible when the mesh sheet 1 is attached to the structure. From this point of view, it can be said that the form of the laminated non-woven fabric is more advantageous.

多層テープ２の配置間隔としては、最終製品の用途に応じて適宜設定してメッシュシート１を形成すればよい。多層テープ２の配置間隔としては、４〜６０ｍｍであることが好ましい。そして、メッシュシート１の開口率としては１０〜８０％であることが好ましい。開口率は、より好ましくは１０〜５０％である。建物等の構造物の補強に用いる場合、メッシュの向こう側がある程度視認できればよく、高い強度を持つことが求められるため、開口率が１０〜３０％であることがさらに好ましい。本発明のメッシュシート１は扁平な多層テープ２を交差して形成されるため、多層テープ２に囲まれた一つ一つの開口領域の面積は大きくなり、メッシュシート１全体の開口率が小さくても十分な視認性と強度を両立できる。 The arrangement interval of the multilayer tape 2 may be appropriately set according to the application of the final product to form the mesh sheet 1. The arrangement interval of the multilayer tape 2 is preferably 4 to 60 mm. The opening ratio of the mesh sheet 1 is preferably 10 to 80%. The aperture ratio is more preferably 10 to 50%. When used for reinforcing a structure such as a building, it is sufficient that the other side of the mesh can be visually recognized to some extent, and it is required to have high strength. Therefore, the aperture ratio is more preferably 10 to 30%. Since the mesh sheet 1 of the present invention is formed by intersecting the flat multilayer tapes 2, the area of each opening region surrounded by the multilayer tapes 2 is large, and the aperture ratio of the entire mesh sheet 1 is small. Can achieve both sufficient visibility and strength.

本発明のメッシュシート１の厚みは、０．１〜１ｍｍであることが好ましく、重量が１５０〜１，０００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。メッシュシート１の厚みや重量がこの範囲にあれば、ＣＦＲＰ材としての軽量でありながら強度が大きいといった特性を生かしながら、柔軟性も両立できるのでメッシュシート１を利用する場面において作業性にも優れる。メッシュシート１の厚みは、０．２ｍｍ以上であることがより好ましい。一方、メッシュシート１の厚みは、０．８ｍｍ以下であることがより好ましく、０．６ｍｍ以下であることが更に好ましい。 The thickness of the mesh sheet 1 of the present invention is preferably 0.1 to 1 mm, and the weight is preferably 150 to 1,000 g / m ² . If the thickness and weight of the mesh sheet 1 are within this range, it is possible to achieve both flexibility while taking advantage of the characteristics of being lightweight as a CFRP material and having high strength, so that workability is also excellent when using the mesh sheet 1. .. The thickness of the mesh sheet 1 is more preferably 0.2 mm or more. On the other hand, the thickness of the mesh sheet 1 is more preferably 0.8 mm or less, and further preferably 0.6 mm or less.

本発明のメッシュシート１の製造方法としては特に限定されないが、炭素繊維のマルチフィラメントを開繊し扁平化し１方向に引き揃えて形成された炭素繊維集合体の両面に熱可塑性樹脂を積層し、加熱しながら加圧することによって炭素繊維シート３を形成し、得られた炭素繊維シート３を、炭素繊維の軸方向に沿ってスリットして多層テープ２を製造し、得られた複数の多層テープ２を相互に間隔をあけて平行に配置し、多軸方向に重ねてから交点を固定することにより好適に製造される。 The method for producing the mesh sheet 1 of the present invention is not particularly limited, but a thermoplastic resin is laminated on both sides of a carbon fiber aggregate formed by opening and flattening a multifilament of carbon fibers and aligning them in one direction. A carbon fiber sheet 3 is formed by pressurizing while heating, and the obtained carbon fiber sheet 3 is slit along the axial direction of the carbon fibers to produce a multilayer tape 2, and the obtained plurality of multilayer tapes 2 are produced. Are preferably manufactured by arranging them in parallel at intervals from each other, stacking them in the multiaxial direction, and then fixing the intersections.

前記加熱しながら加圧する際の圧力としては、８〜３２ＭＰａであることが好ましい。加圧する際の圧力が８ＭＰａ未満の場合、炭素繊維間に熱可塑性樹脂が十分に食い込まないことで熱可塑性樹脂層４と炭素繊維層５が層間剥離しやすくなるおそれがあり、１０ＭＰａ以上であることがより好ましく、１５ＭＰａ以上であることが更に好ましい。一方、加圧する際の圧力が３２ＭＰａを超える場合、必要以上に熱可塑性樹脂層４が炭素繊維層５に含浸し、炭素繊維層５内の空気量が低下する上に、炭素繊維の配向に乱れが生じるおそれがあり、３０ＭＰａ以下であることがより好ましく、２８ＭＰａ以下であることが更に好ましい。また、前記加熱しながら加圧する際の加熱温度は熱可塑性樹脂の軟化温度を考慮して適宜選択される。熱可塑性樹脂としてポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを選択する場合の加熱温度としては、１２０〜１７０℃であることが好ましい。加熱温度が１２０℃未満の場合、熱可塑性樹脂の軟化が不十分であることで熱可塑性樹脂が炭素繊維間に食い込まず、熱可塑性樹脂層４と炭素繊維層５が層間剥離しやすくなるおそれがあり、１３０℃以上であることがより好ましく、１３５℃以上であることが更に好ましい。一方、加熱温度が１７０℃を超える場合、熱可塑性樹脂の流動性が高くなりすぎることで必要以上に熱可塑性樹脂層４が炭素繊維層５に含浸するおそれがあり、１６０℃以下であることがより好ましい。 The pressure when pressurizing while heating is preferably 8 to 32 MPa. If the pressure at the time of pressurization is less than 8 MPa, the thermoplastic resin layer 4 and the carbon fiber layer 5 may be easily delaminated due to insufficient penetration of the thermoplastic resin between the carbon fibers, and the pressure should be 10 MPa or more. Is more preferable, and 15 MPa or more is further preferable. On the other hand, when the pressure at the time of pressurization exceeds 32 MPa, the thermoplastic resin layer 4 impregnates the carbon fiber layer 5 more than necessary, the amount of air in the carbon fiber layer 5 decreases, and the orientation of the carbon fibers is disturbed. Is more preferably 30 MPa or less, and even more preferably 28 MPa or less. Further, the heating temperature when pressurizing while heating is appropriately selected in consideration of the softening temperature of the thermoplastic resin. When a polyolefin such as polyethylene or polypropylene is selected as the thermoplastic resin, the heating temperature is preferably 120 to 170 ° C. When the heating temperature is less than 120 ° C., the thermoplastic resin may not bite between the carbon fibers due to insufficient softening of the thermoplastic resin, and the thermoplastic resin layer 4 and the carbon fiber layer 5 may be easily delaminated. It is more preferably 130 ° C. or higher, and further preferably 135 ° C. or higher. On the other hand, when the heating temperature exceeds 170 ° C., the fluidity of the thermoplastic resin becomes too high, so that the thermoplastic resin layer 4 may impregnate the carbon fiber layer 5 more than necessary, and the temperature may be 160 ° C. or lower. More preferred.

本発明のメッシュシート１を建築物等の構造物に貼り付けて補修、補強等を行う場合、メッシュシート１の少なくとも１面に粘着剤層を有することが好適な実施態様である。このように、メッシュシート１に粘着剤層が積層されていれば、構造物へ接着剤を塗布してからメッシュシート１を貼り付けるといった作業が不要になり望ましい。本発明のメッシュシート１は柔軟であり、曲げたときの反発力も抑えられているため、構造物等に貼り付けた後にメッシュシート１の反発により剥離する現象も抑えられる。すなわち、構造物に貼り付けることによって構造物を補強するための補強用シートであることが好適な実施態様であり、本発明のメッシュシート１を構造物に貼り付ける、構造物の補強方法が好適に採用される。構造物としては特に限定されないが、コンクリート構造物が好適である。粘着剤層を積層する場合、粘着剤層に隣接して離型層を積層しても良い。 When the mesh sheet 1 of the present invention is attached to a structure such as a building for repair, reinforcement, or the like, it is a preferable embodiment to have an adhesive layer on at least one surface of the mesh sheet 1. If the adhesive layer is laminated on the mesh sheet 1 in this way, it is desirable that the work of applying the adhesive to the structure and then attaching the mesh sheet 1 becomes unnecessary. Since the mesh sheet 1 of the present invention is flexible and the repulsive force when bent is suppressed, the phenomenon of peeling due to the repulsion of the mesh sheet 1 after being attached to a structure or the like can be suppressed. That is, a reinforcing sheet for reinforcing the structure by attaching it to the structure is a preferable embodiment, and a method for reinforcing the structure in which the mesh sheet 1 of the present invention is attached to the structure is preferable. Will be adopted by. The structure is not particularly limited, but a concrete structure is preferable. When laminating the pressure-sensitive adhesive layer, the release layer may be laminated adjacent to the pressure-sensitive adhesive layer.

［実施例１］
特許第３０６４０１９号に記載の炭素繊維開繊技術を利用して、炭素繊維開繊糸を一方向に引揃えた炭素繊維層５（厚み３４μｍ）の両面に市販されているＰＰフィルム４（厚み２０μｍ）を積層して加熱（１５０℃）および加圧（２０ＭＰａ）を施して３層からなる炭素繊維シート３（厚み８１μｍ）を得た。炭素繊維層５への熱可塑性樹脂の含浸状態は半含侵であった。得られた炭素繊維シート３を炭素繊維の配向と同方向にスリット刃６によって幅１５ｍｍに裁断したものを多層テープ２とする。多層テープ２を多軸積層不織布製造装置へ導入し、流れ方向を０度とすると、０度／４５度／９０度の方向に多層テープ２を積層した。各方向の多層テープ２の配置間隔は２５ｍｍで配置される。多層テープ２同士の交点を加熱（１５０℃）および加圧（２０ＭＰａ）することで交点が溶着され、開口率が１６％の三軸のメッシュシート１Ａ（厚み２４３μｍ、重量１３２ｇ／ｍ^２）を作製した。メッシュシート１Ａは幅１ｍのロール体である。 [Example 1]
Using the carbon fiber spreading technique described in Patent No. 3064019, a commercially available PP film 4 (thickness 20 μm) is used on both sides of the carbon fiber layer 5 (thickness 34 μm) in which the carbon fiber spread yarns are aligned in one direction. ) Was laminated and heated (150 ° C.) and pressurized (20 MPa) to obtain a carbon fiber sheet 3 (thickness 81 μm) composed of three layers. The state of impregnation of the carbon fiber layer 5 with the thermoplastic resin was semi-impregnation. The obtained carbon fiber sheet 3 is cut into a width of 15 mm by a slit blade 6 in the same direction as the carbon fiber orientation, and is referred to as a multilayer tape 2. When the multilayer tape 2 was introduced into the multi-axis laminated non-woven fabric manufacturing apparatus and the flow direction was 0 degrees, the multilayer tape 2 was laminated in the directions of 0 degrees / 45 degrees / 90 degrees. The multilayer tape 2 in each direction is arranged at an interval of 25 mm. By heating (150 ° C.) and pressurizing (20 MPa) the intersections of the multilayer tapes 2, the intersections are welded to prepare a triaxial mesh sheet 1A (thickness 243 μm, weight 132 g / m ² ) having an aperture ratio of 16%. did. The mesh sheet 1A is a roll body having a width of 1 m.

［実施例２］
実施例１と同様の炭素繊維層５およびＰＰフィルム４を用いて、ＰＰフィルム４／炭素繊維層５／ＰＰフィルム４／炭素繊維層５／ＰＰフィルム４の順で積層し、実施例１と同様に加熱および加圧を施して５層からなる炭素繊維シート３（厚み１５５μｍ）を得た。炭素繊維層５への熱可塑性樹脂の含浸状態は半含浸であった。得られた炭素繊維シート３を用い、実施例１と同様にして多層テープ２を得て、開口率が１６％の三軸のメッシュシート１Ｂ（厚み４６５μｍ、重量２３０ｇ／ｍ^２）を作製した。メッシュシート１Ｂは幅１ｍのロール体である。 [Example 2]
Using the same carbon fiber layer 5 and PP film 4 as in Example 1, the PP film 4 / carbon fiber layer 5 / PP film 4 / carbon fiber layer 5 / PP film 4 are laminated in this order, and the same as in Example 1. Was heated and pressurized to obtain a carbon fiber sheet 3 (thickness 155 μm) composed of five layers. The state of impregnation of the carbon fiber layer 5 with the thermoplastic resin was semi-impregnation. Using the obtained carbon fiber sheet 3, a multilayer tape 2 was obtained in the same manner as in Example 1 to prepare a ^{triaxial mesh sheet 1B (thickness 465 μm, weight 230 g / m 2) having an aperture ratio of 16%.} The mesh sheet 1B is a roll body having a width of 1 m.

［比較例１］
炭素繊維開繊技術を利用することなく、フィラメント数６，０００本の炭素繊維束をそのまま一方向に引揃えて織成し、開口率が３０％のメッシュシートＣを作製した。 [Comparative Example 1]
Without using the carbon fiber opening technique, a carbon fiber bundle having 6,000 filaments was directly aligned and woven in one direction to prepare a mesh sheet C having an opening ratio of 30%.

［コンクリート構造物の補強試験］
円柱状のコンクリート構造物８の一部に、ひび割れ補修剤を塗布した後、実施例１で得られたメッシュシート１Ａと比較例１で得られたメッシュシートＣをそれぞれ巻き付けた。そして、当該メッシュシートＣの表面にのみエポキシ樹脂を塗布することにより、エポキシ樹脂で被覆された炭素繊維構造体Ｃを形成した。７日経過後と１４日経過後に、メッシュシート１Ａが巻き付けられた部分をそれぞれ目視により観察したところ、７日経過後では当該補修剤がまだ乾いていないことが確認され、１４日経過後では当該補修剤の表面が乾いており補修が完了していることが確認された。当該メッシュシート１Ａはコンクリート構造物８から剥がれることもなかった。したがって、メッシュシート１Ａを用いることで、コンクリート構造体８の様子を目視で確認することができる。一方、炭素繊維構造体Ｃが巻き付けられた部分は、目視で観察しても当該補修剤の様子が確認できないため、当該炭素繊維構造体Ｃの一部を削り取る必要があった。試験終了後、試験体を廃棄するために、コンクリート構造物８からメッシュシート１Ａと炭素繊維構造体Ｃとをそれぞれ分離する必要がある。メッシュシート１Ａは、コンクリート構造体８から容易に剥がすことができ、完全に分離することができた。一方、炭素繊維構造体Ｃは、ハンマーで全体を叩きコンクリート構造体８を破損させることでコンクリート構造物８から分離させることができた。その際に破損した繊維くずや毛羽が周囲を汚してしまい清掃が必要であった。 [Reinforcement test of concrete structure]
After applying the crack repairing agent to a part of the columnar concrete structure 8, the mesh sheet 1A obtained in Example 1 and the mesh sheet C obtained in Comparative Example 1 were wound around each of them. Then, by applying the epoxy resin only to the surface of the mesh sheet C, the carbon fiber structure C coated with the epoxy resin was formed. After 7 days and 14 days, the part around which the mesh sheet 1A was wound was visually observed, and it was confirmed that the repair agent was not yet dried after 7 days, and after 14 days, the repair agent was used. It was confirmed that the surface was dry and the repair was completed. The mesh sheet 1A did not peel off from the concrete structure 8. Therefore, by using the mesh sheet 1A, the state of the concrete structure 8 can be visually confirmed. On the other hand, since the state of the repair agent cannot be confirmed by visually observing the portion around which the carbon fiber structure C is wound, it is necessary to scrape off a part of the carbon fiber structure C. After the test is completed, it is necessary to separate the mesh sheet 1A and the carbon fiber structure C from the concrete structure 8 in order to dispose of the test body. The mesh sheet 1A could be easily peeled off from the concrete structure 8 and completely separated. On the other hand, the carbon fiber structure C could be separated from the concrete structure 8 by hitting the whole with a hammer to damage the concrete structure 8. At that time, the damaged fiber waste and fluff polluted the surroundings and required cleaning.

１メッシュシート（Ａ，Ｂ）
２多層テープ
３炭素繊維シート
４熱可塑性樹脂層
５炭素繊維層
６スリット刃
７切断線
８コンクリート構造体

1 Mesh sheet (A, B)
2 Multi-layer tape 3 Carbon fiber sheet 4 Thermoplastic resin layer 5 Carbon fiber layer 6 Slit blade 7 Cutting line 8 Concrete structure

Claims

It is a mesh sheet formed by stacking a plurality of multilayer tapes arranged in parallel at intervals from each other in the multiaxial direction and fixing the intersections;
The multilayer tape includes at least one carbon fiber layer and a plurality of thermoplastic resin layers, and thermoplastic resin layers are arranged on both surfaces of the multilayer tape.
The carbon fiber layer is formed by opening and flattening a multifilament of carbon fibers and aligning them in one direction.
The thickness of the carbon fiber layer is 10 to 200 μm, and the thickness of the thermoplastic resin layer is 5 to 100 μm.
A mesh sheet having a thickness of the multilayer tape of 0.03 to 0.5 mm and a width of the multilayer tape of 1 to 20 mm.

The mesh sheet according to claim 1, wherein the aperture ratio is 10 to 80%.

The mesh sheet according to claim 1 or 2, wherein air is contained in the carbon fiber layer, and the volume of the air is 5 to 30% of the volume of the multilayer tape.

The mesh sheet according to any one of claims 1 to 3, which is a laminated non-woven fabric.

The mesh sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of multilayer tapes are laminated in a direction of three or more axes.

The mesh sheet according to any one of claims 1 to 5, which has an adhesive layer on at least one surface of the mesh sheet.

The mesh sheet according to any one of claims 1 to 6, which is a reinforcing sheet for reinforcing the structure by being attached to the structure.

A carbon fiber sheet is formed by laminating a thermoplastic resin on both sides of a carbon fiber aggregate formed by opening and flattening a multifilament of carbon fibers and aligning them in one direction, and pressurizing while heating.
The obtained carbon fiber sheet is slit along the axial direction of the carbon fiber to produce a multilayer tape.
The obtained plurality of multilayer tapes were arranged in parallel with each other spaced apart from each other.
The method for manufacturing a mesh sheet according to any one of claims 1 to 7, wherein the intersections are fixed after being stacked in the multi-axis direction.

A method for reinforcing a structure, wherein the mesh sheet according to any one of claims 1 to 7 is attached to the structure.