JP4962632B2 - 多層基材、プリフォームおよびプリフォーム製造方法 - Google Patents
多層基材、プリフォームおよびプリフォーム製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4962632B2 JP4962632B2 JP2011030559A JP2011030559A JP4962632B2 JP 4962632 B2 JP4962632 B2 JP 4962632B2 JP 2011030559 A JP2011030559 A JP 2011030559A JP 2011030559 A JP2011030559 A JP 2011030559A JP 4962632 B2 JP4962632 B2 JP 4962632B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stitch
- yarn
- base material
- biaxial
- reinforcing fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manufacturing Of Multi-Layer Textile Fabrics (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
また、特許文献2には、多軸ステッチ基材を縫合する編組織の構成を操作することで、賦型性を向上することが出来る旨の内容が記載されている。かかる提案によれば、賦型性を向上させることはある程度可能であるものの、取扱性の低下や強化繊維の形態保持が困難になるといった問題があった。
(イ)多層基材をTmc〜(Tma−10)℃の温度雰囲気下にて保温する保温工程
(ロ)次いで、多層基材を0〜(Tmc−10)℃の温度にてプレスして二次曲面を有する形状に賦型する賦型工程。
本発明の多層基材は、このような係合材料によって少なくとも2組の2軸ステッチ基材が一体化されているので、従来の中間基材のような、裁断によって所定の方向に配列するような作業工程が必要なくなり、1枚で所望の構成、特性を有する材料が得られる。その結果、積層作業が大幅に省力化され、成形コストを低減できるほか、運搬や積層工程で強化繊維の配向角がズレるといった問題を解消できる。
ステッチ長Saは、上述したように、3〜50mm程度が好適である。ステッチ長Saが3mm未満であると、ステッチ糸Aによる強化繊維糸条の拘束が強くなり、賦型性が損なわれる場合がある。ステッチ長Saが50mmを越えると、賦型性は向上するものの、拘束力が低下するため取扱性が悪く、また賦型の際、強化繊維糸条がステッチ内で蛇行したり、偏ったりするといった問題が発生する場合がある。より好ましくは、2軸ステッチ基材を製造する際引き揃えられた強化繊維糸条の元々の幅の1〜5倍程度が良く、ステッチ長Saで言えば4〜20mmの範囲内がよい。さらに好ましくは5〜15mm、とりわけ好ましくは6〜10mmの範囲内がよい。
(イ)多層基材をTmc〜(Tma−10)℃の温度雰囲気下にて保温する保温工程
(ロ)次いで、多層基材を0〜(Tmc−10)℃の温度にてプレスして二次曲面を有する形状に賦型する賦型工程。
ただし、2軸ステッチ基材が複数種の係合材料にて一体化されている場合は、以下に記す工程を経て行われる。
(イ)多層基材をTmd〜(Tma−10)℃の温度雰囲気下にて保温する保温工程
(ロ)次いで、多層基材を0〜(Tmd−10)℃の温度にてプレスして二次曲面を有する形状に賦型する賦型工程。
強化繊維糸条が基材の長手方向に対して上層から順に−45°/0°となるように配列し、ステッチ糸Aで縫合一体にした2軸ステッチ基材を作製した。同様に、+45°/90°、90°/+45°、0°/−45°となるように強化繊維糸条を配列した、2軸ステッチ基材をそれぞれ作製した。なお、強化繊維糸条としては、引張強度が4,900MPa、引張弾性率が230GPa、フィラメント数が12,000本のPAN系炭素繊維糸条(総繊度:800テックス)を用い、ステッチ糸Aとしては、融点Tmaが260℃の24本フィラメントからなる56dtexのポリエステル糸を用いた。編組織としてはステッチ長2.3mm、ゲージ長5mmの1×1変則トリコット編とした。また、2軸ステッチ基材を構成する強化繊維糸条の各シートの目付は、150g/m2とした。
次に、これら2種の2軸ステッチ基材を強化繊維糸条が上層から順に(−45°/0°)/(+45°/90°)/(90°/+45°)/(0°/−45°)となるように積層し、さらにステッチ糸Bにて縫合一体化して、多層基材を作製した。なお、ステッチ糸Bには、融点Tmbが135℃の5本フィラメントからなる56dtexの共重合ナイロン糸を用い、ステッチ長5mm、ゲージ長5mmの1×1変則トリコット編にてステッチを行った。
強化繊維糸条が基材の長手方向に対して上層から順に−45°/0°となるように配列し、ステッチ糸Aで縫合一体にした2軸ステッチ基材を作製した。同様に、+45°/90°、90°/+45°、0°/−45°となるように強化繊維糸条を配列した2軸ステッチ基材をそれぞれ作製した。なお、強化繊維糸条としては、引張強度が4,900MPa、引張弾性率が230GPa、フィラメント数が12,000本のPAN系炭素繊維糸条(総繊度:800テックス)を用い、ステッチ糸Aとしては、融点Tmaが260℃の24本フィラメントからなる56dtexのポリエステル糸を用い、編組織としてはステッチ長2.3mm、ゲージ長5mmの1×1変則トリコット編とした。また、2軸ステッチ基材を構成する強化繊維糸条の各シートの目付は、150g/m2とした。
強化繊維糸条が基材の長手方向に対して上層から順に0°/90°となるように配列し、ステッチ糸Aで縫合一体にした2軸ステッチ基材を4枚作製した。なお、強化繊維糸条としては、引張強度が4,900MPa、引張弾性率が230GPa、フィラメント数が12,000本のPAN系炭素繊維糸条(総繊度:800テックス)を用い、ステッチ糸Aとしては、融点Tmaが260℃の24本フィラメントからなる56dtexのポリエステル糸を用いた。編組織としては、ステッチ長2.3mm、ゲージ長5mmの1×1変則トリコット編とした。また、2軸ステッチ基材を構成する強化繊維糸条の各シートの目付は、150g/m2とした。
次に、これら2枚の2軸ステッチ基材を上層から順に(−45°/+45°)/(0°/90°)/(90°/0°)/(+45°/−45°)となるように積層し、さらにステッチ糸Bにて縫合一体化することで多層基材を作製した。なお、ステッチ糸Bには、融点Tmbが135℃の5本フィラメントからなる56dtexの共重合ナイロン糸を用い、ステッチ長5mm、ゲージ長5mmの1×1変則トリコット編とした。
強化繊維糸条が基材の長手方向に対して上層から順に−45°/0°/+45°/90°/90°/+45°/0°/−45°(上層から順番)となるように配列し、ステッチ糸Aで縫合一体にした多軸ステッチ基材を作製した。なお、強化繊維糸条としては、引張強度が4,900MPa、引張弾性率が230GPa、フィラメント数が12,000本のPAN系炭素繊維糸条(総繊度:800テックス)を用い、ステッチ糸Aには、融点Tmaが260℃の24本フィラメントからなる56dtexのポリエステル糸を用いた。編組織としては、ステッチ長2.3mm、ゲージ長5mmの1×1変則トリコット編とした。また、多軸ステッチ基材を構成する強化繊維糸条の各シートの目付は150g/m2とした。
強化繊維糸条が基材の長手方向に対して上層から順に−45°/0°/+45°/90°/90°/+45°/0°/−45°(上層から順番)となるように配列し、ステッチ糸Bで縫合一体にした多軸ステッチ基材を作製した。なお、強化繊維糸条としては、引張強度が4,900MPa、引張弾性率が230GPa、フィラメント数が12,000本のPAN系炭素繊維糸条(総繊度:800テックス)を用い、ステッチ糸Bには、融点Tmbが135℃の5本フィラメントからなる56dtexの共重合ナイロン糸を用いた。編組織としては、ステッチ長5mm、ゲージ長5mmの1×1変則トリコット編とした。また、多軸ステッチ基材を構成する強化繊維糸条の各シートの目付は、150g/m2とした。
得られた多層基材(実施例1、2、3)および多軸ステッチ基材(比較例1、2)について、賦型性を評価した。すなわち、実施例で得られた多層基材および比較例で得られた多軸ステッチ基材を、図6に示すように、それぞれ500mm×500mmのサイズに裁断して試験体44を作成し、500mm×500mmのプレートの中央部に半径120mmの穴を有する押さえ治具(上)45と押さえ治具(下)46とで挟み込み、180℃に加熱したオーブンに1時間放置して予熱した後、曲率半径120mmの半球状型47へ沿わせて該試験体33の賦型を行い、得られたプリフォームの外観品位から賦型性を評価した。
実施例3で得られた多層基材を構成する2軸ステッチ基材について、測定法Zを適用して賦形限界せん断変形角を測定した。すべての試験手順は室温(25℃)中で実施し、詳細は以下の通りとした。
こうして測定された最大引張荷重、W’から、式1より各方向における賦形限界せん断変形角θを求めた。
かかる多層基材およびプリフォームは、FRP型、輸送機器(自動車、船舶、航空機、自転車など)、スポーツ用品および構造物の補修・補強をはじめ、その他の一般産業に用いられるFRPの強化材として好適に用いられ、とりわけ輸送機器等の構造部材に好適である。
2 第一のシート
3 強化繊維糸条(−45°方向)
4 第二のシート
5 強化繊維糸条(+45°方向)
6 ステッチ糸A
7 2軸ステッチ基材(+45°/−45°構成)
8 第三のシート
9 強化繊維糸条(90°方向)
10 第四のシート
11 強化繊維糸条(0°方向)
12 2軸ステッチ基材(0°/90°構成)
13 長手方向
14 強化繊維糸条の交差角度
15 ステッチ長
16 ゲージ長
17 ニッティングポイント
18 強化繊維糸条幅
19 測定法Zにおける試験前試験片
20 測定法Zにおける試験片の長辺方向(0°方向)
21 測定法Zにおける試験前試験片の強化繊維方向(45°方向)
22 測定法Zにおける試験前試験片の強化繊維方向(−45°方向)
23 測定法Zの試験片長辺長さL
24 測定法Zの試験片短辺長さW
25 測定法Zの試験片の変位長
26 測定法Zで測定した最大引張荷重
27 測定法Zで測定した最大引張荷重の20%
28 強化繊維糸条
29 強化繊維糸条の最も出っ張った線
30 強化繊維糸条の最もへこんだ線
31 強化繊維糸条の最も出っ張った線29と強化繊維糸条の最もへこんだ線30との中間線
32 平坦な台
33 測定法Zで最大引張荷重の20%を負荷された後の試験片
34 透明で平滑な板
35 測定法Zの試験中試験片形状
36 せん断変形が起きている部位(網掛部)
37 測定法Zの試験中の対向する2つの長辺の中間点を結んだ線の長さ
38 測定法Zの引張試験前の強化繊維方向
39 測定法Zの引張試験中の強化繊維方向
40 つかみ部
41 測定法Zの試験前試験片の2方向の強化繊維のなす角(90°)
42 測定法Zにおいて試験片の対向する2辺の長辺の中間点を結んだ線の試験後の幅W’
43 測定法Zにおいて試験片の対向する2辺の長辺の中間点を結んだ線
44 試験体
45 押さえ治具上
46 押さえ治具下
47 半球状型
Claims (7)
- 少なくとも2組の2軸ステッチ基材が積層されて係合材料にて一体化された多層基材であって、2軸ステッチ基材は、多数本の強化繊維糸条が並行に配列されたシート複数枚を、 配列された強化繊維糸条の一方向を0°とした場合の±45°方向における賦形限界せん 断変形角(A)と、配列された強化繊維糸条の他方向を0°とした場合の±45°方向に おける賦形限界せん断変形角(B)とがいずれも45〜80°の範囲内となるように、強 化繊維糸条の交差角度が実質的に直交するように積層してステッチ糸Aにて縫合してなり、係合材料の融点Tmcが80〜200℃の範囲内にあり、かつ、ステッチ糸A融点Tmaが(Tmc+10)〜(Tmc+120)℃の範囲内にある多層基材。
- 2軸ステッチ基材におけるステッチ糸Aのステッチ長Sとゲージ長Gとが実質的に同一であり、かつ、ステッチ糸Aのステッチ長が3〜50mmの範囲内である、請求項1に記載の多層基材。
- 2軸ステッチ基材におけるシート数が2〜4の範囲内であり、多層基材におけるシート総数が4〜24の範囲内であり、かつ、少なくとも2組の2軸ステッチ基材は強化繊維糸条の配向方向が鏡面対称になるように積層されている、請求項1または2に記載の多層基材。
- 係合材料が、少なくとも2組の2軸ステッチ基材を縫合するステッチ糸B、および/または、少なくとも2組の2軸ステッチ基材の組間に配置され固着する、粒子、カットファイバー、織物、編物、不織布およびメッシュからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれかに記載の多層基材。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の多層基材が、ステッチ糸Aの連続性を維持しながら二次曲面を有する形状に賦型されているプリフォーム。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の多層基材を、次の(イ)、(ロ)の工程で所定形状に賦型するプリフォームの製造方法。
(イ)多層基材をTmc〜(Tma−10)℃の温度雰囲気下にて保温する保温工程
(ロ)次いで、多層基材を0〜(Tmc−10)℃の温度にてプレスして二次曲面を有する形状に賦型する賦型工程 - 前記(イ)の保温工程において、ステッチ糸Aの連続性を維持しながら係合材料を軟化もしくは溶融する、請求項6に記載のプリフォームの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011030559A JP4962632B2 (ja) | 2011-02-16 | 2011-02-16 | 多層基材、プリフォームおよびプリフォーム製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011030559A JP4962632B2 (ja) | 2011-02-16 | 2011-02-16 | 多層基材、プリフォームおよびプリフォーム製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005357251A Division JP4742840B2 (ja) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | 多層基材、プリフォームおよびプリフォーム製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011102461A JP2011102461A (ja) | 2011-05-26 |
JP4962632B2 true JP4962632B2 (ja) | 2012-06-27 |
Family
ID=44192901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011030559A Expired - Fee Related JP4962632B2 (ja) | 2011-02-16 | 2011-02-16 | 多層基材、プリフォームおよびプリフォーム製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4962632B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6663637B2 (ja) * | 2014-08-03 | 2020-03-13 | 前田工繊株式会社 | コンクリートとの接合固定性が優れたシート体 |
JP6829444B2 (ja) | 2016-02-29 | 2021-02-10 | 公立大学法人横浜市立大学 | 去勢抵抗性前立腺癌を検出する方法及び検出試薬 |
JP7127422B2 (ja) | 2017-08-30 | 2022-08-30 | 東ソー株式会社 | 癌を検出する方法及び検出試薬 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002227067A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-14 | Toray Ind Inc | 補強用多軸ステッチ布帛およびプリフォーム |
JP4304948B2 (ja) * | 2002-09-27 | 2009-07-29 | 東レ株式会社 | 強化繊維基材、プリフォームおよびそれよりなる繊維強化樹脂成形体ならびに繊維強化樹脂成形体の製造方法 |
AU2003262050B2 (en) * | 2002-11-14 | 2009-07-02 | Toray Industries, Inc. | Reinforcing fiber substrate, composite material and method for producing the same |
JP4168734B2 (ja) * | 2002-11-15 | 2008-10-22 | 東レ株式会社 | プリフォーム基材、プリフォームおよび繊維強化プラスチックの成形方法 |
JP2005313455A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Toho Tenax Co Ltd | 多軸織物及びその製造方法、プリフォーム材、繊維強化プラスチック成形品 |
-
2011
- 2011-02-16 JP JP2011030559A patent/JP4962632B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011102461A (ja) | 2011-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4742840B2 (ja) | 多層基材、プリフォームおよびプリフォーム製造方法 | |
JP6332478B2 (ja) | 多軸挿入編物基材の製造方法、多軸挿入編物基材、及び繊維強化複合材料 | |
JP6699752B2 (ja) | 複合材料用強化基材、複合材料および複合材料用強化基材の製造方法 | |
JP4940644B2 (ja) | 2軸ステッチ基材およびプリフォーム | |
JP5336225B2 (ja) | 多軸ステッチ基材とそれを用いたプリフォーム | |
JP2015030950A (ja) | ステッチ基材およびそれを用いた繊維強化プラスチック | |
JP2020525587A (ja) | 形状記憶合金ワイヤを含む材料及びこの材料の製造方法 | |
JP4867259B2 (ja) | プリフォームおよびプリフォームの製造方法 | |
KR20170072088A (ko) | 열가소성 수지 복합재 및 이의 제조방법 | |
JP4962632B2 (ja) | 多層基材、プリフォームおよびプリフォーム製造方法 | |
JP2008132775A (ja) | 多層基材およびプリフォーム | |
JP6277007B2 (ja) | 繊維多軸シート及びこれを用いた繊維強化プラスチック製造用プリフォーム | |
JP5134568B2 (ja) | 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 | |
JP6547149B2 (ja) | 耐熱性多軸ステッチ基材 | |
JP2005313455A (ja) | 多軸織物及びその製造方法、プリフォーム材、繊維強化プラスチック成形品 | |
JP6912044B2 (ja) | 耐熱性多軸ステッチ基材 | |
US20200362124A1 (en) | Composite material comprising metallic wires and method for fabrication thereof | |
US20220379523A1 (en) | Carbon fiber tape material, and reinforcing fiber laminate and molded body produced with the same | |
KR20190031908A (ko) | 섬유 강화 플라스틱 시트와 이를 포함하는 적층체 | |
KR20170140587A (ko) | 보강 섬유가 스티칭된 다층 복합재 및 그 제조방법 | |
JP2020023182A (ja) | 強化繊維基材、強化繊維積層体および繊維強化樹脂 | |
JP2006233120A (ja) | プリフォームの製造方法および製造装置 | |
JP4376118B2 (ja) | 多軸織物、プリフォーム材、及び繊維強化プラスチック成形品 | |
WO2022149591A1 (ja) | 樹脂注入成形用強化繊維基材およびその製造方法、樹脂注入成型用強化繊維積層体ならびに繊維強化樹脂 | |
JP2017155391A (ja) | 繊維強化プラスチック用基材、繊維強化プラスチック用多層基材、繊維強化プラスチック用プリフォーム及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110217 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120312 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4962632 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150406 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |