JP2843625B2 - ハイブリッドプリプレグ及びその製造方法 - Google Patents
ハイブリッドプリプレグ及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、繊維径の小さい炭素繊維などのような強化
繊維と、該強化繊維とは異なる、大きな繊維径（後述す
る「換算径」をも含む）を有した、例えばチタン繊維、
アモルファス繊維、ステンレススチール繊維などの金属
繊維；ボロン繊維、ガラス繊維などの無機繊維；或は種
々の有機繊維などのような異種繊維とを強化繊維として
有したハイブリッドプリプレグ及びその製造方法に関す
るものである。
繊維と、該強化繊維とは異なる、大きな繊維径（後述す
る「換算径」をも含む）を有した、例えばチタン繊維、
アモルファス繊維、ステンレススチール繊維などの金属
繊維；ボロン繊維、ガラス繊維などの無機繊維；或は種
々の有機繊維などのような異種繊維とを強化繊維として
有したハイブリッドプリプレグ及びその製造方法に関す
るものである。
従来の技術 近年、炭素繊維その他各種の強化繊維を用いたプリプ
レグが種々の技術分野にて広く使用されており、例え
ば、ゴルフシャフト、釣り竿の製造に際しても、軽量で
且つ機械的強度も高いという理由から多く利用されてお
り、極めて良好な成果を納めている。
レグが種々の技術分野にて広く使用されており、例え
ば、ゴルフシャフト、釣り竿の製造に際しても、軽量で
且つ機械的強度も高いという理由から多く利用されてお
り、極めて良好な成果を納めている。
しかしながら、更に、強度及び弾性率の点で、或は、
使用時の感触の点で改良が望まれており、斯る要望に応
えるべく、繊維強化プリプレグ間に、該プリプレグの強
化繊維とは異なる例えばボロン繊維、チタン繊維、アモ
ルファス繊維、ステンレススチール繊維、ガラス繊維、
種々の有機繊維などの異種繊維を強化繊維として用いる
使用法が提案され、そのための研究が盛んに行われてい
る。
使用時の感触の点で改良が望まれており、斯る要望に応
えるべく、繊維強化プリプレグ間に、該プリプレグの強
化繊維とは異なる例えばボロン繊維、チタン繊維、アモ
ルファス繊維、ステンレススチール繊維、ガラス繊維、
種々の有機繊維などの異種繊維を強化繊維として用いる
使用法が提案され、そのための研究が盛んに行われてい
る。
発明が解決しようとする課題 現在、この目的のためのハイブリッドプリプレグとし
ては、第８図に図示するような構成のものが提案され又
使用されている。
ては、第８図に図示するような構成のものが提案され又
使用されている。
つまり、第８図のハイブリッドプリプレグは、炭素繊
維などのような強化繊維２を使用したプリプレグ４の上
に、該強化繊維２とは異なる異種繊維６を等間隔にて配
列することにより形成される。
維などのような強化繊維２を使用したプリプレグ４の上
に、該強化繊維２とは異なる異種繊維６を等間隔にて配
列することにより形成される。
このようなハイブリッドプリプレグは簡単に製造し得
て、機械的強度の向上及び感触の改善を達成し得るが、
プリプレグ４と異種繊維６との接合が十分でなく、所望
の機械的強度を十分に発揮し得ないことがあり、問題で
ある。又、ボロン繊維、チタン繊維、アモルファス繊
維、ステンレススチール繊維などの異種繊維６は直径が
大であり、そのために、一般にハイブリッドプリプレグ
の厚さも大とならざるをえず、薄物のハイブリッドプリ
プレグを提供することが困難であるという問題をも有し
ていた。
て、機械的強度の向上及び感触の改善を達成し得るが、
プリプレグ４と異種繊維６との接合が十分でなく、所望
の機械的強度を十分に発揮し得ないことがあり、問題で
ある。又、ボロン繊維、チタン繊維、アモルファス繊
維、ステンレススチール繊維などの異種繊維６は直径が
大であり、そのために、一般にハイブリッドプリプレグ
の厚さも大とならざるをえず、薄物のハイブリッドプリ
プレグを提供することが困難であるという問題をも有し
ていた。
従って、本発明の目的は、従来のハイブリッドプリプ
レグに比較して、機械的強度などの物性の向上を図るこ
とができ、且つ薄物のプリプレグを提供することのでき
る、繊維径の小さな強化繊維と、繊維径の大きな異種繊
維とを使用したハイブリッドプリプレグ及びその製造方
法を提供することである。
レグに比較して、機械的強度などの物性の向上を図るこ
とができ、且つ薄物のプリプレグを提供することのでき
る、繊維径の小さな強化繊維と、繊維径の大きな異種繊
維とを使用したハイブリッドプリプレグ及びその製造方
法を提供することである。
更に、本発明の他の目的は、後で詳しく説明されるよ
うに、強化繊維と異種繊維とを繊維の長さ方向の乱れが
なく配列し、プリプレグの機械的物性が良く、且つ、美
感的にも好ましいハイブリッドプリプレグの製造方法を
提供することである。
うに、強化繊維と異種繊維とを繊維の長さ方向の乱れが
なく配列し、プリプレグの機械的物性が良く、且つ、美
感的にも好ましいハイブリッドプリプレグの製造方法を
提供することである。
課題を解決するための手段 上記諸目的は本発明に係るハイブリッドプリプレグ及
びその製造方法にて達成される。要約すれば本発明は、
繊維径が５〜30μｍとされる一方向に配列した強化繊維
の中に、繊維径が50〜500μｍとされる異種繊維を前記
強化繊維と同一方向に所定の間隔にて配列したことを特
徴とするハイブリッドプリプレグである。
びその製造方法にて達成される。要約すれば本発明は、
繊維径が５〜30μｍとされる一方向に配列した強化繊維
の中に、繊維径が50〜500μｍとされる異種繊維を前記
強化繊維と同一方向に所定の間隔にて配列したことを特
徴とするハイブリッドプリプレグである。
このような本発明に係るハイブリッドプリプレグは、
繊維径が５〜30μｍとされる強化繊維を使用した２枚の
一方向繊維強化プリプレグによって、該強化繊維と同一
方向に所定の間隔にて配列された繊維径が50〜500μｍ
とされる異種繊維を挟持し、一体とすることを特徴とす
る製造方法にて好適に製造され、特に、ドラムワインダ
を使用して効率よく実現し得る。つまり、本発明に係る
ハイブリッドプリプレグは、（ａ）所定の直径を有した
ドラムの周面に、繊維径が５〜30μｍとされる強化繊維
を使用した一方向繊維強化プリプレグを、強化繊維の配
列方向がドラムの周方向に整列するようにして巻き付け
る工程、（ｂ）前記ドラムに巻き付けられた一方向繊維
強化プリプレグの周面上に、該プリプレグの強化繊維と
は異なる50〜500μｍの繊維径を有した異種繊維を該プ
リプレグの強化繊維と同一方向になるようにして一定ピ
ッチにて巻き付ける工程、（ｃ）前記ドラムに巻き付け
た状態で、或は前記ドラムより外した状態にて、更に、
前記異種繊維が整列された一方向繊維強化プリプレグの
表面を覆って、繊維径が５〜30μｍとされる強化繊維を
使用した他の一方向繊維強化プリプレグを、強化繊維の
配列方向がドラムの周方向に整列するようにして重ね合
せる工程、を有することを特徴とする製造方法にて好適
に製造される。
繊維径が５〜30μｍとされる強化繊維を使用した２枚の
一方向繊維強化プリプレグによって、該強化繊維と同一
方向に所定の間隔にて配列された繊維径が50〜500μｍ
とされる異種繊維を挟持し、一体とすることを特徴とす
る製造方法にて好適に製造され、特に、ドラムワインダ
を使用して効率よく実現し得る。つまり、本発明に係る
ハイブリッドプリプレグは、（ａ）所定の直径を有した
ドラムの周面に、繊維径が５〜30μｍとされる強化繊維
を使用した一方向繊維強化プリプレグを、強化繊維の配
列方向がドラムの周方向に整列するようにして巻き付け
る工程、（ｂ）前記ドラムに巻き付けられた一方向繊維
強化プリプレグの周面上に、該プリプレグの強化繊維と
は異なる50〜500μｍの繊維径を有した異種繊維を該プ
リプレグの強化繊維と同一方向になるようにして一定ピ
ッチにて巻き付ける工程、（ｃ）前記ドラムに巻き付け
た状態で、或は前記ドラムより外した状態にて、更に、
前記異種繊維が整列された一方向繊維強化プリプレグの
表面を覆って、繊維径が５〜30μｍとされる強化繊維を
使用した他の一方向繊維強化プリプレグを、強化繊維の
配列方向がドラムの周方向に整列するようにして重ね合
せる工程、を有することを特徴とする製造方法にて好適
に製造される。
実施例 次に、本発明に係るハイブリッドプリプレグ及びその
製造方法について図面に則して更に詳しく説明する。
製造方法について図面に則して更に詳しく説明する。
第１図に、本発明に係るハイブリッドプリプレグ１の
一実施例が示される。本実施例によると、繊維径が５〜
30μｍとされる一方向に配列した強化繊維２として炭素
繊維を有した一方向炭素繊維プリプレグ４の中に、繊維
径が50〜500μｍとされる異種繊維６を前記炭素繊維と
同一方向に所定の間隔にて配列して構成される。このと
き、異種繊維６は、第１図に図示されるように、一方向
炭素繊維プリプレグ４の中央部に位置するのが好ましい
が、第２図のように僅かに中心部より偏って配置された
としても同等の作用効果を発揮し得る。
一実施例が示される。本実施例によると、繊維径が５〜
30μｍとされる一方向に配列した強化繊維２として炭素
繊維を有した一方向炭素繊維プリプレグ４の中に、繊維
径が50〜500μｍとされる異種繊維６を前記炭素繊維と
同一方向に所定の間隔にて配列して構成される。このと
き、異種繊維６は、第１図に図示されるように、一方向
炭素繊維プリプレグ４の中央部に位置するのが好ましい
が、第２図のように僅かに中心部より偏って配置された
としても同等の作用効果を発揮し得る。
このような構成のハイブリッドプリプレグ１は、種々
の方法にて製造し得るが、特に、強化繊維として炭素繊
維を使用した２枚の一方向炭素繊維強化プリプレグの間
に、異種繊維を炭素繊維と同一方向に所定の間隔にて配
列し、押圧及び／又は加熱することにより一体とするこ
とによって極めて好適に製造される。
の方法にて製造し得るが、特に、強化繊維として炭素繊
維を使用した２枚の一方向炭素繊維強化プリプレグの間
に、異種繊維を炭素繊維と同一方向に所定の間隔にて配
列し、押圧及び／又は加熱することにより一体とするこ
とによって極めて好適に製造される。
更に説明すると、第３図に図示するように、離型紙10
に保持された、強化繊維２として繊維径が５〜30μｍと
される炭素繊維を有した第１の炭素繊維強化プリプレグ
4Aの上に、該第１の炭素繊維強化プリプレグ4Aの炭素繊
維２の配列方向と同方向に配列された、繊維径が炭素繊
維に比較して大きい50〜500μｍの繊維径を有した異種
繊維６を配置し、更に、該異種繊維６を挟持する態様
で、第１の炭素繊維強化プリプレグ4Aと同様の離型紙10
に保持された第２の炭素繊維強化プリプレグ4Bを重ね合
せ、前記両炭素繊維強化プリプレグ4A、4Bを互の方へと
押圧及び／又は加熱することにより第１炭素繊維強化プ
リプレグ4A、異種繊維６及び第２炭素繊維強化プリプレ
グ4Bは一体に接合されて、第１図又は第２図に図示する
ような本発明に従ったハイブリッドプリプレグ１が形成
される。
に保持された、強化繊維２として繊維径が５〜30μｍと
される炭素繊維を有した第１の炭素繊維強化プリプレグ
4Aの上に、該第１の炭素繊維強化プリプレグ4Aの炭素繊
維２の配列方向と同方向に配列された、繊維径が炭素繊
維に比較して大きい50〜500μｍの繊維径を有した異種
繊維６を配置し、更に、該異種繊維６を挟持する態様
で、第１の炭素繊維強化プリプレグ4Aと同様の離型紙10
に保持された第２の炭素繊維強化プリプレグ4Bを重ね合
せ、前記両炭素繊維強化プリプレグ4A、4Bを互の方へと
押圧及び／又は加熱することにより第１炭素繊維強化プ
リプレグ4A、異種繊維６及び第２炭素繊維強化プリプレ
グ4Bは一体に接合されて、第１図又は第２図に図示する
ような本発明に従ったハイブリッドプリプレグ１が形成
される。
第１及び第２炭素繊維強化プリプレグ4A、4Bの強化繊
維２としての炭素繊維は同じ炭素繊維であっても良く、
又、強度の異なる炭素繊維とすることもできる。
維２としての炭素繊維は同じ炭素繊維であっても良く、
又、強度の異なる炭素繊維とすることもできる。
更には、プリプレグ4Aとプリプレグ4Bの強化繊維とし
ては互いに種類の異なるものを用いてもよい。
ては互いに種類の異なるものを用いてもよい。
このように、強化繊維２は、炭素繊維に限定されるも
のではなく、他に、繊維径の小さなボロン繊維、ガラス
繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維など
の無機繊維；アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリ
エチレン繊維などの有機繊維；或は、繊維径の小さなチ
タン繊維、アモルファス繊維、ステンレススチール繊維
などの金属繊維などを任意に使用することができる。強
化繊維２は繊維径が５〜30μｍとされ、好ましくは６〜
12μｍとされる。
のではなく、他に、繊維径の小さなボロン繊維、ガラス
繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維など
の無機繊維；アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリ
エチレン繊維などの有機繊維；或は、繊維径の小さなチ
タン繊維、アモルファス繊維、ステンレススチール繊維
などの金属繊維などを任意に使用することができる。強
化繊維２は繊維径が５〜30μｍとされ、好ましくは６〜
12μｍとされる。
異種繊維６としては、強化繊維２に比較して繊維径が
大きいボロン繊維などの無機繊維、及びチタン繊維、ア
モルファス繊維、ステンレススチール繊維などの金属繊
維が好適に使用され、通常斯る繊維の径は50〜150μｍ
とされ、好ましくは70〜120μｍとされる。
大きいボロン繊維などの無機繊維、及びチタン繊維、ア
モルファス繊維、ステンレススチール繊維などの金属繊
維が好適に使用され、通常斯る繊維の径は50〜150μｍ
とされ、好ましくは70〜120μｍとされる。
更に、本発明に従えば、異種繊維６としてガラス繊
維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維などの
無機繊維；アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエ
チレン繊維などの有機繊維をも使用することができる。
ただ、一般にこれら繊維は、繊維径、即ち、モノフィラ
メントの径（ｄ）は５〜50μｍと小さいため、このよう
に繊維径の小さな繊維を異種繊維６として使用する場合
には、第４図に図示するように繊維6aを多数本束ねたス
トランド（繊維束）６の形態にて使用される。
維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維などの
無機繊維；アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエ
チレン繊維などの有機繊維をも使用することができる。
ただ、一般にこれら繊維は、繊維径、即ち、モノフィラ
メントの径（ｄ）は５〜50μｍと小さいため、このよう
に繊維径の小さな繊維を異種繊維６として使用する場合
には、第４図に図示するように繊維6aを多数本束ねたス
トランド（繊維束）６の形態にて使用される。
従って、金属繊維でも繊維径の小さいものをストラン
ドの形態として使用することも可能である。
ドの形態として使用することも可能である。
このようなストランドの形態とされる場合の異種繊維
６の繊維径としては、本明細書では、次式で示される換
算径D0を意味するものとする。
６の繊維径としては、本明細書では、次式で示される換
算径D0を意味するものとする。
又、斯るストランドを異種繊維６として使用した場合
には、撚りの有無に拘らず、第５図に図示されるよう
に、ハイブリッドプリプレグ１の中において換算径D0を
有した円形断面の形態で存在することはなく、通常、偏
平に変形された状態とされる。従って、上述したように
異種繊維６として繊維径の大きいなボロン繊維、チタン
繊維、アモルファス繊維、ステンレススチール繊維など
を使用した場合と同様の厚さ（Ｔ）を有したハイブリッ
ドプリプレグ１を製造するには、ストランドを異種繊維
６として使用した場合の繊維径、即ち、換算径D0は、最
大500μｍとされるのが好適である。
には、撚りの有無に拘らず、第５図に図示されるよう
に、ハイブリッドプリプレグ１の中において換算径D0を
有した円形断面の形態で存在することはなく、通常、偏
平に変形された状態とされる。従って、上述したように
異種繊維６として繊維径の大きいなボロン繊維、チタン
繊維、アモルファス繊維、ステンレススチール繊維など
を使用した場合と同様の厚さ（Ｔ）を有したハイブリッ
ドプリプレグ１を製造するには、ストランドを異種繊維
６として使用した場合の繊維径、即ち、換算径D0は、最
大500μｍとされるのが好適である。
例えば、繊維径ｄが23μｍとされるポリアレート繊維の
ような有機繊維は、300本収束することにより換算径D0
は398μｍとされ、又、繊維径ｄが13μｍとされるガラ
ス繊維は、800本収束することにより換算径D0は368μｍ
とされ、これら両ストランドも又、異種繊維６として好
適に使用し、第５図に図示されるようなハイブリッドプ
リプレグ１を製造することができる。
ような有機繊維は、300本収束することにより換算径D0
は398μｍとされ、又、繊維径ｄが13μｍとされるガラ
ス繊維は、800本収束することにより換算径D0は368μｍ
とされ、これら両ストランドも又、異種繊維６として好
適に使用し、第５図に図示されるようなハイブリッドプ
リプレグ１を製造することができる。
マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性マトリクス樹脂が
使用可能である。又、更に、硬化温度が50〜500℃とな
るように硬化剤その他の付与剤、例えば可撓性付与剤な
どが適当に添加される。
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性マトリクス樹脂が
使用可能である。又、更に、硬化温度が50〜500℃とな
るように硬化剤その他の付与剤、例えば可撓性付与剤な
どが適当に添加される。
好ましい一例を挙げれば、マトリクス樹脂としてはエ
ポキシ樹脂が好ましく、使用可能のエポキシ樹脂として
は、例えば、（１）グリシジルテーテル系エポキシ樹脂
（ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｓ系エポキシ樹脂、ノボラッ
ク系エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ系エポキシ
樹脂）；（２）環式脂肪族エポキシ樹脂；（３）グリシ
ジルエステル系エポキシ樹脂；（４）グリシジルアミン
系エポキシ樹脂；（５）複素環式エポキシ樹脂；その他
種々のエポキシ樹脂から選択される１種又は複数種が使
用され、特に、ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｓグリシジルア
ミン系エポキシ樹脂が好適に使用される。又、硬化剤と
してはジアミノフェニルスルフォン（DDS）、ジアミノ
ジフェニルメタン（DDM）などが好適に使用される。
ポキシ樹脂が好ましく、使用可能のエポキシ樹脂として
は、例えば、（１）グリシジルテーテル系エポキシ樹脂
（ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｓ系エポキシ樹脂、ノボラッ
ク系エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ系エポキシ
樹脂）；（２）環式脂肪族エポキシ樹脂；（３）グリシ
ジルエステル系エポキシ樹脂；（４）グリシジルアミン
系エポキシ樹脂；（５）複素環式エポキシ樹脂；その他
種々のエポキシ樹脂から選択される１種又は複数種が使
用され、特に、ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｓグリシジルア
ミン系エポキシ樹脂が好適に使用される。又、硬化剤と
してはジアミノフェニルスルフォン（DDS）、ジアミノ
ジフェニルメタン（DDM）などが好適に使用される。
又、本発明のハイブリッドにおける強化繊維、異種繊
維、マトリクス樹脂の配合割合は任意に調整し得るが、
一般に、重量％で、強化繊維：異種繊維：マトリクス樹
脂＝（40〜80）：（２〜20）：（20〜60）とされるであ
ろう。又、本発明に従えば、プリプレグの厚さ（Ｔ）
は、使用される異種繊維の繊維系程度のものを作製し得
るが、通常80〜200μｍ程度とされるであろう。
維、マトリクス樹脂の配合割合は任意に調整し得るが、
一般に、重量％で、強化繊維：異種繊維：マトリクス樹
脂＝（40〜80）：（２〜20）：（20〜60）とされるであ
ろう。又、本発明に従えば、プリプレグの厚さ（Ｔ）
は、使用される異種繊維の繊維系程度のものを作製し得
るが、通常80〜200μｍ程度とされるであろう。
更に、本発明に従ったハイブリッドプリプレグは、第
６図に図示される方法にても製造し得る。つまり、マト
リクス樹脂12が塗布された第１の塗工紙14A上に強化繊
維２と異種繊維６とを所定間隔にて配列し、次いで、こ
の強化繊維２と異種繊維６とを覆って、マトリクス樹脂
12が塗布された第２の塗工紙14Bを重ね合せ、その後、
両塗工紙を加圧加熱することにより、第１図に図示され
るような本発明に係るハイブリッドプリプレグ１が製造
される。
６図に図示される方法にても製造し得る。つまり、マト
リクス樹脂12が塗布された第１の塗工紙14A上に強化繊
維２と異種繊維６とを所定間隔にて配列し、次いで、こ
の強化繊維２と異種繊維６とを覆って、マトリクス樹脂
12が塗布された第２の塗工紙14Bを重ね合せ、その後、
両塗工紙を加圧加熱することにより、第１図に図示され
るような本発明に係るハイブリッドプリプレグ１が製造
される。
次に、本発明に係るハイブリッドプリプレグ及びその
製造方法を更に具体的に説明する。この実施例では、ド
ラムワインダーによる好ましい製造方法について説明す
る。
製造方法を更に具体的に説明する。この実施例では、ド
ラムワインダーによる好ましい製造方法について説明す
る。
第７図において、所定の直径を有したドラム20の周面
に、第３図に図示するような、離型紙10上に保持され
た、強化繊維として例えば炭素繊維を使用した一方向炭
素繊維強化プリプレグ4Aを巻き付ける。このとき、炭素
繊維２の配列方向はドラム20の周方向に整列するように
される。次いで、前記ドラム20には、ボビン24から異種
繊維６がトラバース装置26を介して供給され、前記ドラ
ム20上に、つまり、該ドラムに巻き付けられた炭素繊維
強化プリプレグ4Aの上に、一定ピッチにて巻き付けられ
る。
に、第３図に図示するような、離型紙10上に保持され
た、強化繊維として例えば炭素繊維を使用した一方向炭
素繊維強化プリプレグ4Aを巻き付ける。このとき、炭素
繊維２の配列方向はドラム20の周方向に整列するように
される。次いで、前記ドラム20には、ボビン24から異種
繊維６がトラバース装置26を介して供給され、前記ドラ
ム20上に、つまり、該ドラムに巻き付けられた炭素繊維
強化プリプレグ4Aの上に、一定ピッチにて巻き付けられ
る。
次に、異種繊維６が整列された一方向炭素繊維強化プ
リプレグ4Aの表面を覆って、第３図に図示されるよう
に、離型紙10に保持された第２の一方向炭素繊維強化プ
リプレグ4Bが、繊維方向が周方向に整列するようにし
て、ドラム20の表面に重ねられ、異種繊維を挟持した態
様で前記第１の炭素繊維強化プリプレグと接合され、一
体とされ、第１図に示す本発明に従った構成の断面形状
を有したハイブリッドプリプレグが形成される。
リプレグ4Aの表面を覆って、第３図に図示されるよう
に、離型紙10に保持された第２の一方向炭素繊維強化プ
リプレグ4Bが、繊維方向が周方向に整列するようにし
て、ドラム20の表面に重ねられ、異種繊維を挟持した態
様で前記第１の炭素繊維強化プリプレグと接合され、一
体とされ、第１図に示す本発明に従った構成の断面形状
を有したハイブリッドプリプレグが形成される。
なお、別法としては、第２の炭素繊維強化プリプレグ
4Bは、第１炭素繊維強化プリプレグ4Aの上に異種繊維６
を配列したものをドラムより取り外した後に重ね合せ、
そして必要に応じて、ホットローラなどの間を通すよう
にすることもできる。
4Bは、第１炭素繊維強化プリプレグ4Aの上に異種繊維６
を配列したものをドラムより取り外した後に重ね合せ、
そして必要に応じて、ホットローラなどの間を通すよう
にすることもできる。
使用した第１及び第２炭素繊維強化プリプレグ4A、4B
は同じ構成のものとされ、離型紙の上に厚み65μｍにて
形成されたものであった。強化繊維２としての炭素繊維
は、繊維径が6.5μｍとされるPAN系の炭素繊維（東レ株
式会社製：商品名「M40」）を使用し、マトリクス樹脂
はエポキシ樹脂を使用した。又、マトリクス樹脂の含有
量は35重量％であった。
は同じ構成のものとされ、離型紙の上に厚み65μｍにて
形成されたものであった。強化繊維２としての炭素繊維
は、繊維径が6.5μｍとされるPAN系の炭素繊維（東レ株
式会社製：商品名「M40」）を使用し、マトリクス樹脂
はエポキシ樹脂を使用した。又、マトリクス樹脂の含有
量は35重量％であった。
異種繊維６としては、ボロン繊維及びチタン繊維を使
用した。
用した。
ボロン繊維は、繊維径100μｍのものを、1mmの間隔に
配置して使用した。又、チタン繊維は、繊維径100μｍ
のものを、2mmの間隔に配置して使用した。
配置して使用した。又、チタン繊維は、繊維径100μｍ
のものを、2mmの間隔に配置して使用した。
このようにして製造したハイブリッドプリプレグ１
は、幅300mm、長さ1.7mのものが得られた。異種繊維６
としてボロン繊維を使用したハイブリッドプリプレグの
厚さ（Ｔ）は138μｍ、マトリクス樹脂含有量は31.5重
量％であり、異種繊維６としてチタン繊維を使用したハ
イブリッドプリプレグの厚さ（Ｔ）は134μｍ、マトリ
クス樹脂含有量は32.0重量％であった。
は、幅300mm、長さ1.7mのものが得られた。異種繊維６
としてボロン繊維を使用したハイブリッドプリプレグの
厚さ（Ｔ）は138μｍ、マトリクス樹脂含有量は31.5重
量％であり、異種繊維６としてチタン繊維を使用したハ
イブリッドプリプレグの厚さ（Ｔ）は134μｍ、マトリ
クス樹脂含有量は32.0重量％であった。
又、このようなハイブリッドプリプレグの機械的強度
などを測定したが、本発明に係るハイブリッドプリプレ
グは、厚みが薄いにも拘らず圧縮強度及び弾性率共に、
第８図に示す従来のハイブリッドプリプレグより優れて
おり、使用時の感触も良好であった。
などを測定したが、本発明に係るハイブリッドプリプレ
グは、厚みが薄いにも拘らず圧縮強度及び弾性率共に、
第８図に示す従来のハイブリッドプリプレグより優れて
おり、使用時の感触も良好であった。
更に又、上記ドラムワインダによる本発明のハイブリ
ッドプリプレグの製造方法は、第６図に示す製造方法に
比較すれば、塗工紙上に炭素繊維と異種繊維とを交互に
配列する必要がないので、作業性が良く、又、繊維の長
さ方向の乱れが発生せず、プリプレグの機械的物性がよ
り良くなり、且つ、美感的にも好ましいものであった。
ッドプリプレグの製造方法は、第６図に示す製造方法に
比較すれば、塗工紙上に炭素繊維と異種繊維とを交互に
配列する必要がないので、作業性が良く、又、繊維の長
さ方向の乱れが発生せず、プリプレグの機械的物性がよ
り良くなり、且つ、美感的にも好ましいものであった。
発明の効果 本発明に係るハイブリッドプリプレグは、以上説明し
たように構成されるために、従来のハイブリッドプリプ
レグに比較して、機械的強度などの物性の向上を図るこ
とができ、使用時の感触も良好であり、且つ薄物のプリ
プレグを提供することができるという特長を有し、更
に、本発明の製造方法に従えば、炭素繊維などの強化繊
維と、異種繊維とを繊維の長さ方向の乱れがなく配列
し、プリプレグの機械的物性が良く、且つ、美感的にも
好ましいハイブリッドプリプレグを提供することができ
るという利点を有する。
たように構成されるために、従来のハイブリッドプリプ
レグに比較して、機械的強度などの物性の向上を図るこ
とができ、使用時の感触も良好であり、且つ薄物のプリ
プレグを提供することができるという特長を有し、更
に、本発明の製造方法に従えば、炭素繊維などの強化繊
維と、異種繊維とを繊維の長さ方向の乱れがなく配列
し、プリプレグの機械的物性が良く、且つ、美感的にも
好ましいハイブリッドプリプレグを提供することができ
るという利点を有する。
第１図及び第２図は、本発明に係るハイブリッドプリプ
レグの断面構成図である。 第３図は、本発明に係るハイブリッドプリプレグの一つ
の製造方法を説明する断面図である。 第４図は、本発明に使用される異種繊維の一つの形態を
示すストランドの断面図である。 第５図は、本発明に係るハイブリッドプリプレグの他の
実施例の断面構成図である。 第６図は、本発明に係るハイブリッドプリプレグの他の
製造方法を説明する断面図である。 第７図は、本発明に係るハイブリッドプリプレグの好ま
しい製造方法を説明する斜視図である。 第８図は、従来のハイブリッドプリプレグの断面構成図
である。 1:ハイブリッドプリプレグ 2:強化繊維 ４、4A、4B:繊維強化プリプレグ 6:異種繊維 20:ドラム
レグの断面構成図である。 第３図は、本発明に係るハイブリッドプリプレグの一つ
の製造方法を説明する断面図である。 第４図は、本発明に使用される異種繊維の一つの形態を
示すストランドの断面図である。 第５図は、本発明に係るハイブリッドプリプレグの他の
実施例の断面構成図である。 第６図は、本発明に係るハイブリッドプリプレグの他の
製造方法を説明する断面図である。 第７図は、本発明に係るハイブリッドプリプレグの好ま
しい製造方法を説明する斜視図である。 第８図は、従来のハイブリッドプリプレグの断面構成図
である。 1:ハイブリッドプリプレグ 2:強化繊維 ４、4A、4B:繊維強化プリプレグ 6:異種繊維 20:ドラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 定久 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡１―３―１ 東燃株式会社総合研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29B 11/16,15/08 - 15/14 C08J 5/24
Claims (3)
- 【請求項１】繊維径が５〜30μｍとされる一方向に配列
した強化繊維の中に、繊維径が50〜500μｍとされる異
種繊維を前記強化繊維と同一方向に所定の間隔にて配列
したことを特徴とするハイブリッドプリプレグ。 - 【請求項２】繊維径が５〜30μｍとされる強化繊維を使
用した２枚の一方向繊維強化プリプレグによって、該強
化繊維と同一方向に且つ所定の間隔にて配列された繊維
径が50〜500μｍとされる異種繊維を挟持し、一体とす
ることを特等とするハイブリッドプリプレグの製造方
法。 - 【請求項３】（ａ）所定の直径を有したドラムの周面
に、繊維径が５〜30μｍとされる強化繊維を使用した一
方向繊維強化プリプレグを、強化繊維の配列方向がドラ
ムの周方向に整列するようにして巻き付ける工程。 （ｂ）前記ドラムに巻き付けられた一方向繊維強化プリ
プレグの周面上に、該プリプレグの強化繊維とは異なる
50〜500μｍの繊維径を有した異種繊維を該プリプレグ
の強化繊維と同一方向になるようにして一定ピッチにて
巻き付ける工程、 （ｃ）前記ドラムに巻き付けた状態で、或は前記ドラム
より外した状態にて、更に、前記異種繊維が整列された
一方向繊維強化プリプレグの表面を覆って、繊維径が５
〜30μｍとされる強化繊維を使用した他の一方向繊維強
化プリプレグを、強化繊維の配列方向がドラムの周方向
に整列するようにして重ね合せる工程、 を有することを特徴とするハイブリッドプリプレグの製
造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34244189A JP2843625B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | ハイブリッドプリプレグ及びその製造方法 |
| US07/634,839 US5279879A (en) | 1989-12-28 | 1990-12-27 | Hybrid prepreg containing carbon fibers and at least one other reinforcing fiber in specific positions within the prepreg |
| KR1019900022095A KR910012019A (ko) | 1989-12-28 | 1990-12-28 | 하이브리드 프리프레그(hybrid prepreg) 및 그의 제조방법 |
| EP19900314338 EP0436391B1 (en) | 1989-12-28 | 1990-12-28 | Hybrid prepreg, manufacturing method therefor and articles incorporating such prepreg |
| DE1990630070 DE69030070T2 (de) | 1989-12-28 | 1990-12-28 | Hybrides Prepreg, Verfahren zu seiner Herstellung und Gegenstände mit einem derartigen Prepreg |
| US08/127,928 US5512119A (en) | 1989-12-28 | 1993-09-27 | Method of making a hybrid prepreg |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34244189A JP2843625B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | ハイブリッドプリプレグ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03199009A JPH03199009A (ja) | 1991-08-30 |
| JP2843625B2 true JP2843625B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=18353765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34244189A Expired - Lifetime JP2843625B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | ハイブリッドプリプレグ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2843625B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012178466A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Wac Data Service Kk | アクチュエータおよび繊維機械用ユニット |
| JP5990030B2 (ja) * | 2012-04-17 | 2016-09-07 | 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 | 繊維強化プラスチック構造物成型方法及びＶａＲＴＭ用強化繊維シートの製造方法 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP34244189A patent/JP2843625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03199009A (ja) | 1991-08-30 |
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