JP6537430B2 - Reinforcement sheet and method of manufacturing the same - Google Patents

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本発明は、薄膜シートの表面に開繊した炭素繊維を並列状にして積層一体化した補強シート及びその製造方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reinforcing sheet in which carbon fibers opened on the surface of a thin film sheet are arranged in parallel and integrated integrally, and a method of manufacturing the same.

炭素繊維は、炭素繊維強化樹脂等の強化繊維としてよく知られている。炭素繊維を使用した炭素繊維強化樹脂は、高強度、軽量等の特色を生かして、ゴルフクラブのシャフト、釣竿等の各種スポーツ用品、航空機、自動車、圧力容器などに広く応用されおり、今後の応用も期待されている。従来技術として、炭素繊維等の強化繊維束を一方向に引き揃え、低融点ポリマーを含む不織布等によってシート状支持体に接着した補強用強化繊維シートが提案されている(特許文献1〜2)。   Carbon fibers are well known as reinforcing fibers such as carbon fiber reinforced resins. Carbon fiber reinforced resin using carbon fiber is widely applied to various sporting goods such as golf club shafts and fishing rods, aircraft, automobiles, pressure vessels etc. by taking advantage of features such as high strength and light weight, and future applications It is also expected. As a prior art, a reinforcing fiber sheet for reinforcement is proposed in which reinforcing fiber bundles such as carbon fibers are aligned in one direction and adhered to a sheet-like support by a nonwoven fabric containing a low melting point polymer (Patent Documents 1 and 2) .

特開平11−000959号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-000959 特開2000−198158号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-19815

しかし、従来技術の補強シートは、炭素繊維束をそのまま一方向に配列しているため、補強シートが厚いことによる取扱いにくさや、補強される物体の元の厚みをかなり厚くしてしまう等の問題があった。また例えば熱硬化性樹脂を含浸させる用途の場合、樹脂が含浸しにくいという問題があった。   However, since the reinforcing sheet of the prior art arranges the carbon fiber bundles in one direction as it is, there are problems such as difficulty in handling due to the thick reinforcing sheet and considerably increasing the original thickness of the object to be reinforced. was there. Further, for example, in the case of application in which a thermosetting resin is impregnated, there is a problem that the resin is difficult to be impregnated.

本発明は、前記従来の問題を解決するため、厚さが薄くかつ樹脂が含浸しやすい補強シート及びその製造方法を提供する。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a reinforcing sheet which is thin and easy to be impregnated with a resin, and a method of manufacturing the same.

本発明の補強シートは、薄膜シートの少なくとも一表面に炭素繊維フィラメント群が積層されている補強シートであって、前記炭素繊維フィラメント群は開繊されており、各フィラメントが一方向に並列状に配列しており、かつ所定本数ごとに間隔があけられており、前記薄膜シートは、不織布及び紙から選ばれる少なくとも一つの薄膜シートであり、前記薄膜シートと前記並列状の炭素繊維フィラメント群とは接着により一体化されており、前記並列状の炭素繊維フィラメント群の所定本数ごとにあける間隔は、3〜100mmであり、開繊された炭素繊維フィラメント群の幅と前記間隔との関係は、下記の計算式で70〜85%であることを特徴とする。
開繊された炭素繊維フィラメント群の幅の割合(%)=開繊された炭素繊維フィラメント群の幅(mm)/[開繊された炭素繊維フィラメント群の幅(mm)+前記間隔(mm)]×100
The reinforcing sheet of the present invention is a reinforcing sheet in which a group of carbon fiber filaments is laminated on at least one surface of a thin film sheet, and the group of carbon fiber filaments is opened , and each filament is arranged in parallel in one direction. and arranged, and which distance is opened for every predetermined number, the thin film sheet is at least one of the thin film sheet selected from non-woven fabric and paper, and the thin film sheet and the parallel-shaped carbon fiber filament group The distance between the predetermined number of parallel carbon fiber filaments is 3 to 100 mm, and the relationship between the width of the opened carbon fiber filaments and the distance is as follows: It is characterized in that it is 70 to 85% in the formula of .
Ratio of width of opened carbon fiber filament group (%) = width of opened carbon fiber filament group (mm) / [width of opened carbon fiber filament group (mm) + spacing (mm) ] × 100

本発明の補強シートの製造方法は、前記補強シートの製造方法であって、炭素繊維フィラメント群を開いて各フィラメントが一方向に並列状となるように配列し、前記一方向に並列状に配列した炭素繊維フィラメント群の一表面に接着剤を付与し、その上から薄膜シートを重ね合わせ、前記薄膜シートと前記炭素繊維フィラメント群とを接着一体化することを特徴とする。   The method for producing a reinforcing sheet according to the present invention is the method for producing the reinforcing sheet, wherein the carbon fiber filament group is opened, and the filaments are arranged in parallel in one direction, and arranged in parallel in the one direction. An adhesive is applied to one surface of the group of carbon fiber filaments, and a thin film sheet is stacked thereon, and the thin film sheet and the group of carbon fiber filaments are bonded and integrated.

本発明の別の補強シートの製造方法は、前記補強シートの製造方法であって、炭素繊維フィラメント群を開いて各フィラメントが一方向に並列状となるように配列し、前記一方向に並列状に配列した炭素繊維フィラメント群の一表面に粉末状接着剤をふりかけ、その上から薄膜シートを重ね合わせ、加熱して前記薄膜シートと前記炭素繊維フィラメント群とを接着一体化することを特徴とする。   Another method of manufacturing a reinforcing sheet according to the present invention is a method of manufacturing the reinforcing sheet, wherein a group of carbon fiber filaments is opened and arranged so that the filaments are arranged in parallel in one direction, and arranged in parallel in the one direction. A powdery adhesive is sprinkled onto one surface of the carbon fiber filaments arranged in the above, and the thin film sheet is superposed thereon and heated to bond and integrate the thin film sheet and the carbon fiber filaments. .

本発明の補強シートは、炭素繊維フィラメント群は、各フィラメントが一方向に並列状に配列ており、前記薄膜シートは、不織布及び紙から選ばれる少なくとも一つの薄膜シートであり、前記薄膜シートと前記並列状の炭素繊維フィラメント群とは接着により一体化されていることにより、厚さが薄くかつ樹脂が含浸しやすい補強シート及びその製造方法を提供できる。   In the reinforcing sheet of the present invention, in the group of carbon fiber filaments, the filaments are arranged in parallel in one direction, the thin film sheet is at least one thin film sheet selected from non-woven fabric and paper, and the thin film sheet and Since the parallel carbon fiber filaments are integrated by adhesion, it is possible to provide a reinforcing sheet which is thin and easy to be impregnated with resin, and a method of manufacturing the same.

図1Aは本発明の一実施形態の補強シートの表面の模式的平面図、図1Bは図1AのI−I線の模式的断面図である。FIG. 1A is a schematic plan view of the surface of a reinforcing sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 1A. 図2Aは本発明の別の実施形態の補強シートの表面の模式的平面図、図2Bは同、模式的裏面図である。FIG. 2A is a schematic plan view of the surface of a reinforcing sheet according to another embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a schematic rear view of the same. 図3は本発明の一実施形態の補強シートの製造方法を示す模式的工程図である。FIG. 3 is a schematic process diagram showing a method of manufacturing a reinforcing sheet according to an embodiment of the present invention.

本発明の補強シートは、薄膜シートの少なくとも一表面に炭素繊維フィラメント群が積層されている。ここで「炭素繊維フィラメント群」とは多数本の炭素繊維フィラメントであることを意味する。例えば6K(6000本)、12K(12000本)、24K(24000本)、48K(48000本)、50K(50000本)等、あるいはそれ以上の本数である。好ましくは12K〜50K、繊度800g/1000m〜3700g/1000mである。前記炭素繊維フィラメント群は、各フィラメントが一方向に並列状に配列している。前記炭素繊維フィラメント群は、前記薄膜シートの片面又は両面に配列されている。   In the reinforcing sheet of the present invention, carbon fiber filaments are laminated on at least one surface of a thin film sheet. Here, "carbon fiber filament group" means that it is a large number of carbon fiber filaments. For example, 6K (6000), 12K (12000), 24K (24000), 48K (48000), 50K (50000) or the like. Preferably, they are 12 K to 50 K, and the fineness is 800 g / 1000 m to 3700 g / 1000 m. In the carbon fiber filament group, the filaments are arranged in parallel in one direction. The carbon fiber filaments are arranged on one side or both sides of the thin film sheet.

前記薄膜シートは、不織布及び紙から選ばれる少なくとも一つの薄膜シートである。前記薄膜シートは厚みが薄く、かつ接着剤との接着性が高い。したがって、炭素繊維フィラメント群と接着し易く、かつ他の材料とも接着し易い。前記薄膜シートと前記並列状の炭素繊維フィラメント群とは接着により一体化されている。これにより、厚さが薄くかつ樹脂が含浸しやすい補強シートとなる。   The thin film sheet is at least one thin film sheet selected from non-woven fabric and paper. The thin film sheet is thin and has high adhesion to an adhesive. Therefore, it is easy to adhere to the carbon fiber filaments and to other materials. The thin film sheet and the parallel carbon fiber filament group are integrated by adhesion. As a result, the reinforcing sheet is thin and easy to be impregnated with the resin.

不織布は、スパンボンド不織布、ニードルパンチ不織布、ケミカルボンド不織布、サーマルボンド不織布、ステッチボンド不織布、メルトブロー不織布、スパンレース不織布、水流交絡不織布、湿式不織布等が使用できる。紙は、上質紙、クラフト紙、グラシン紙、パーチメント紙、合成樹脂フィルムラミネート紙、合成紙等を使用できる。   As the non-woven fabric, spunbonded non-woven fabric, needle-punched non-woven fabric, chemically bonded non-woven fabric, thermal bonded non-woven fabric, stitch bonded non-woven fabric, meltblown non-woven fabric, spunlaced non-woven fabric, hydroentangled non-woven fabric, wet non-woven fabric, etc. can be used. As the paper, high quality paper, kraft paper, glassine paper, parchment paper, synthetic resin film laminated paper, synthetic paper and the like can be used.

前記並列状の炭素繊維フィラメント群は、所定本数ごとに間隔をあけて配列されている。これにより、間隔をあけた部分は接着領域(のりしろ)として使用でき、補強シート同士あるいは他の材料との接着力が向上する。前記並列状の炭素繊維フィラメント群の所定本数ごとにあける間隔は、3〜100mmが好ましく、より好ましくは5〜50mmである。また、開繊された炭素繊維フィラメント群の幅と炭素繊維フィラメント群の所定本数ごとにあける間隔との関係は、補強シートの補強性能と軽量性とのバランスを鑑みれば、開繊された炭素繊維フィラメント群の幅の割合が70〜85%であることが好ましい。なお、開繊された炭素繊維フィラメント群の幅の割合は以下の計算式で求められる。
開繊された炭素繊維フィラメント群の幅の割合(%)=開繊された炭素繊維フィラメント群の幅(mm)/(開繊された炭素繊維フィラメント群の幅(mm)+所定本数ごとにあける間隔(mm))×100
The parallel carbon fiber filaments are arranged at predetermined intervals. As a result, the spaced portions can be used as a bonding area (adhesive), and the adhesion between reinforcing sheets or other materials is improved. The distance between the predetermined number of the parallel carbon fiber filament groups is preferably 3 to 100 mm, more preferably 5 to 50 mm. In addition, the relationship between the width of the opened carbon fiber filament group and the distance between the predetermined number of carbon fiber filament groups is the opened carbon fiber in view of the balance between the reinforcing performance of the reinforcing sheet and the lightness. It is preferable that the ratio of the width of the filament group is 70 to 85%. In addition, the ratio of the width | variety of the opened carbon fiber filament group is calculated | required by the following formula.
Width ratio of opened carbon fiber filament group (%) = width of opened carbon fiber filament group (mm) / (width of opened carbon fiber filament group (mm) + open for every predetermined number Distance (mm) × 100

前記補強シートの厚みは0.05〜0.5mmであるのが好ましく、より好ましくは0.1〜0.3mmである。また、前記並列状の炭素繊維フィラメント群の厚みは0.03〜0.15mmが好ましい。前記の厚みであれば軽量化でき、かつ樹脂が含浸しやすい。さらに、前記補強シートの単位面積当たりの質量は、30〜150g/m2が好ましい。前記の質量であれば、軽い補強シートとすることができる。 The thickness of the reinforcing sheet is preferably 0.05 to 0.5 mm, more preferably 0.1 to 0.3 mm. Moreover, as for the thickness of the said parallel carbon fiber filament group, 0.03-0.15 mm is preferable. If it is the said thickness, it can reduce in weight and it is easy to impregnate resin. Furthermore, as for the mass per unit area of the said reinforcement sheet, 30-150 g / m < 2 > is preferable. If it is the said mass, it can be set as a lightweight reinforcement sheet.

前記不織布は、合成繊維及びガラス繊維から選ばれる少なくとも一つの繊維で構成されているのが好ましい。これらの繊維は補強材料としても使用できるからである。合成繊維としては、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、他のスーパー繊維等が使用できる。   The non-woven fabric is preferably composed of at least one fiber selected from synthetic fibers and glass fibers. These fibers can also be used as a reinforcing material. As synthetic fibers, polyolefin fibers, polyester fibers, aramid fibers, other super fibers, etc. can be used.

前記薄膜シートの裏面にも、炭素繊維フィラメント群の各フィラメントが一方向に並列状に配列して積層されており、前記薄膜シートの裏面に積層した炭素繊維フィラメントの方向は、表面に積層した炭素繊維フィラメント群の方向と同一又は異なるのが好ましい。これにより、様々な方向に強度を有する補強シートとすることができる。   On the back surface of the thin film sheet, the filaments of the carbon fiber filament group are arranged in parallel in one direction in parallel and laminated, and the carbon fiber filaments laminated on the back surface of the thin film sheet are carbon laminated on the surface Preferably, it is the same as or different from the direction of the fiber filaments. Thereby, it can be set as a reinforcement sheet which has intensity in various directions.

本発明の補強シートの製造方法は、まず、炭素繊維フィラメント群を開いて各フィラメントが一方向に並列状となるように配列する。一例として、炭素繊維の開繊方法(特開2010−270420号公報)に従って、炭素繊維フィラメント群を開く。複数対のニップロールを使用する場合は炭素繊維フィラメント群を徐々に開いていく。あるいはロールと併用して炭素繊維フィラメント群に空気を吹き付けても良い。   In the method of manufacturing a reinforcing sheet of the present invention, first, carbon fiber filament groups are opened and arranged such that the filaments are arranged in parallel in one direction. As an example, a carbon fiber filament group is opened according to the opening method of carbon fiber (Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-270420). When using multiple pairs of nip rolls, carbon fiber filament groups are gradually opened. Alternatively, air may be blown to the carbon fiber filaments in combination with a roll.

次に、前記一方向に並列状に配列した炭素繊維フィラメント群の一表面に接着剤を付与し、その上から薄膜シートを重ね合わせ、前記薄膜シートと前記炭素繊維フィラメント群とを接着一体化する。接着剤としてはエポキシ系接着剤が好ましい。エポキシ系接着剤は粉体でもよいし液体でもよい。好ましくは、前記一方向に並列状に配列した炭素繊維フィラメント群の一表面に粉末状接着剤をふりかけ、その上から薄膜シートを重ね合わせ、加熱して前記薄膜シートと 前記炭素繊維フィラメント群とを接着一体化する。粉末状接着剤としては、エポキシ系粉末接着剤が好ましく、例えばHUNTSMAN社製のXB 3366、MOMENTIVE社製のEPIKOTE 05390 、EPIKOTE 620がある。加熱時にはロール等で加圧するのが好ましい。   Next, an adhesive is applied to one surface of the carbon fiber filaments arranged in parallel in one direction, and a thin film sheet is superposed thereon, and the thin film sheet and the carbon fiber filaments are bonded and integrated. . The adhesive is preferably an epoxy adhesive. The epoxy adhesive may be powder or liquid. Preferably, a powdery adhesive is sprinkled on one surface of the carbon fiber filaments arranged in parallel in one direction, and a thin film sheet is superposed thereon, and then heated to heat the thin film sheet and the carbon fiber filaments. Bond and integrate. The powdery adhesive is preferably an epoxy-based powder adhesive, for example, XB 3366 manufactured by HUNTSMAN, EPIKOTE 05390 manufactured by MOMENTIVE, and EPIKOTE 620. It is preferable to pressurize with a roll etc. at the time of heating.

次に図面を用いて説明する。以下の図面において、同一符号は同一物を示す。図1Aは本発明の一実施形態の補強シートの表面の模式的平面図、図1Bは図1AのI−I線の模式的断面図である。この補強シート1は、薄膜シート2の一表面に炭素繊維フィラメント群3の各フィラメントが一方向に並列状に配列して接着により一体化されている。薄膜シートには補強効果を生み出すのに必要な最低限の量の炭素繊維しか載せないのが好ましく、各炭素繊維フィラメント群3同士の間隔をあけて並列状に配列させており、この間隔をあけた部分4は接着領域(のりしろ)としても使用できる。炭素繊維フィラメント群3は、図1Bに示すようにほぼ一列で横に並べられている。この補強シートは、1枚で使用することもできるし、複数枚積層して使用することもできる。複数枚積層して使用する際には、炭素繊維フィラメント群の方向性を異ならせて使用することができる。   Next, it demonstrates using drawing. In the following drawings, the same symbols indicate the same things. FIG. 1A is a schematic plan view of the surface of a reinforcing sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 1A. In the reinforcing sheet 1, the filaments of the carbon fiber filament group 3 are arranged in parallel in one direction on one surface of the thin film sheet 2 and integrated by adhesion. It is preferable to place on the thin film sheet only the minimum amount of carbon fiber necessary to produce a reinforcing effect, and the carbon fiber filament groups 3 are arranged in parallel at intervals, and this interval is opened. The portion 4 can also be used as a bonding area. The carbon fiber filament groups 3 are arranged side by side substantially in a line as shown in FIG. 1B. This reinforcing sheet can be used alone or in combination of a plurality of sheets. When laminating and using a plurality of sheets, carbon fiber filaments can be used with different directionality.

図2Aは本発明の別の実施形態の補強シートの表面の模式的平面図、図2Bは同、模式的裏面図である。この補強シート5は、薄膜シートの表面6aに炭素繊維フィラメント群7の各フィラメントが一方向に並列状に配列して接着により一体化されている。炭素繊維フィラメント群7はそれぞれ間隔を空けて並列状に配列されており、これにより間隔をあけた部分8は接着領域(のりしろ)しても使用できる。
裏面6bは、図1Bに示すように表面と直交する方向に炭素繊維フィラメント群9の各フィラメントが一方向に並列状に配列して接着により一体化されている。炭素繊維フィラメント群9はそれぞれ間隔を空けて並列状に配列されており、これにより間隔をあけた部分10は接着領域(のりしろ)しても使用できる。
FIG. 2A is a schematic plan view of the surface of a reinforcing sheet according to another embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a schematic rear view of the same. In the reinforcing sheet 5, the filaments of the carbon fiber filament group 7 are arranged in parallel in one direction on the surface 6a of the thin film sheet and integrated by adhesion. The carbon fiber filaments 7 are arranged in parallel spaced apart, so that the spaced apart parts 8 can also be used as adhesive areas.
As shown in FIG. 1B, in the back surface 6b, the filaments of the carbon fiber filament group 9 are arranged in parallel in one direction in a direction perpendicular to the front surface and integrated by adhesion. The carbon fiber filaments 9 are arranged in parallel at intervals, whereby the spaced portions 10 can also be used as adhesive regions (sticking).

図3は本発明の一実施形態の補強シートの製造方法を示す模式的工程図である。複数本の巻糸体11から炭素繊維フィラメント群12を引き出し、ニップロール19a,19b及び19c,19dを通過させ、前記炭素繊維フィラメント群12を開いて各フィラメントが一方向に並列状となるように配列する。得られた炭素繊維フィラメント群13の表面に、粉末状接着剤容器14aから粉末状接着剤14bをふりかける。一方、ロール15に巻かれた薄膜シート16を引き出し、ガイドロール17を通過させ、前記粉末状接着剤14bをふりかけた炭素繊維フィラメント群13に重ね合わせ、ヒーター18を通過させ、ニップロール19e,19fで加圧し、不織布16と炭素繊維フィラメント群13とを接着一体化し、補強シート20とし、巻上体21に巻き取る。この補強シートは、1枚で使用することもできるし、複数枚積層して使用することもできる。複数枚積層して使用する際には、炭素繊維フィラメント群の方向性を異ならせて使用することができる。   FIG. 3 is a schematic process diagram showing a method of manufacturing a reinforcing sheet according to an embodiment of the present invention. The carbon fiber filament group 12 is drawn out from the plurality of winding bodies 11, passed through the nip rolls 19a, 19b and 19c, 19d, and the carbon fiber filament group 12 is opened to arrange the filaments in parallel in one direction. Do. The powdery adhesive 14 b is sprinkled from the powdery adhesive container 14 a onto the surface of the obtained carbon fiber filament group 13. On the other hand, the thin film sheet 16 wound around the roll 15 is drawn out, passed through the guide roll 17, superimposed on the carbon fiber filament group 13 sprinkled with the powdery adhesive 14b, passed through the heater 18, and nip rolls 19e and 19f. Under pressure, the non-woven fabric 16 and the carbon fiber filament group 13 are bonded and integrated to form a reinforcing sheet 20 and wound around the winding body 21. This reinforcing sheet can be used alone or in combination of a plurality of sheets. When laminating and using a plurality of sheets, carbon fiber filaments can be used with different directionality.

以下実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described using examples. The present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
強化用繊維として三菱レイヨン社製炭素繊維フィラメント群(15K)、トータル繊度1000g/1000mを使用し、この炭素繊維フィラメント群を図3に示す方法で補強シートを製造した。薄膜シートはガラス繊維不織布(質量30g/m2)を用いた。接着剤はMOMENTIVE社製のエポキシ系接着剤「EPIKOTE 05390」を用い、開繊後の炭素繊維フィラメント群に対し10g/m2の割合で付与した。続いて上方側から薄膜シートを積層したのちヒーター温度160℃で加熱し、ニップローラー間を通過させることで加圧接着した。なお、ライン速度は10m/minであった。
得られた補強シートを図1に示す。並列状の炭素繊維フィラメント群の幅(開繊後の幅)は25mm、炭素繊維フィラメント群の間隔は8mmとした。なお、開繊された炭素繊維フィラメント群の幅の割合は76%であり、得られた補強シートの質量は68g/m2であった。各成分の厚みは表1にまとめて示す。
Example 1
A carbon fiber filament group (15K) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. and a total fineness of 1000 g / 1000 m were used as reinforcing fibers, and this carbon fiber filament group was manufactured by the method shown in FIG. The thin film sheet used glass fiber non-woven fabric (mass 30 g / m 2 ). The adhesive used was an epoxy adhesive "EPIKOTE 05390" manufactured by MOMENTIVE, and was applied at a ratio of 10 g / m 2 to a carbon fiber filament group after fiber opening. Subsequently, the thin film sheet was laminated from the upper side, then heated at a heater temperature of 160 ° C., and pressure-adhered by passing between nip rollers. The line speed was 10 m / min.
The obtained reinforcing sheet is shown in FIG. The width (width after fiber opening) of the parallel carbon fiber filaments was 25 mm, and the distance between the carbon fiber filaments was 8 mm. In addition, the ratio of the width | variety of the opened carbon fiber filament group was 76%, and the mass of the obtained reinforcement sheet was 68 g / m < 2 >. The thickness of each component is collectively shown in Table 1.

(実施例2)
薄膜シートとしてポリエチレンテレフタレート繊維製スパンレース不織布(質量16g/m2)を用いた以外は実施例1と同様に実験した。並列状の炭素繊維フィラメント群の幅(開繊後の幅)は25mm、炭素繊維フィラメント群の間隔は8mmとした。得られた補強シートの質量は54g/m2であった。各成分の厚みは表1にまとめて示す。
(Example 2)
The experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that a polyethylene terephthalate fiber spunlace nonwoven fabric (mass: 16 g / m 2 ) was used as the thin film sheet. The width (width after fiber opening) of the parallel carbon fiber filaments was 25 mm, and the distance between the carbon fiber filaments was 8 mm. The mass of the obtained reinforcing sheet was 54 g / m 2 . The thickness of each component is collectively shown in Table 1.

(実施例3)
強化用繊維としてSGL社製炭素繊維フィラメント群(50K)、トータル繊度3300g/1000mを使用し、この炭素繊維フィラメント群を図3に示す方法で補強シートを製造した。
薄膜シートとして紙(質量50g/m2)を用いた。並列状の炭素繊維フィラメント群の幅(開繊後の幅)は50mm、炭素繊維フィラメント群の間隔は12.5mmとした。なお、開繊された炭素繊維フィラメント群の幅の割合は80%であり、得られた補強シートの質量は111g/m2であった。各成分の厚みは表1にまとめて示す。
(Example 3)
A carbon fiber filament group (50K) manufactured by SGL, a total fineness of 3300 g / 1000 m, was used as a reinforcing fiber, and this carbon fiber filament group was manufactured by the method shown in FIG.
Paper (mass 50 g / m 2 ) was used as the thin film sheet. The width (width after fiber opening) of the parallel carbon fiber filaments was 50 mm, and the distance between the carbon fiber filaments was 12.5 mm. In addition, the ratio of the width | variety of the opened carbon fiber filament group was 80%, and the mass of the obtained reinforcement sheet was 111 g / m < 2 >. The thickness of each component is collectively shown in Table 1.

Figure 0006537430
Figure 0006537430

表1から明らかなとおり、各実施例の厚さは極めて薄いことが確認できた。これだけ薄いと樹脂が含浸しやすい補強シートとなり、また補強シートが薄いことによる取り扱いやすさや、補強される物体を元の形状に近い状態で補強できる。
加えて、並列状の炭素繊維フィラメント群は、必要以上の炭素繊維を載せないために、所定本数ごとに間隔をあけて配列されていることにより、間隔をあけた部分は接着領域(のりしろ)として使用でき、補強シート同士あるいは他の材料との接着力が向上することも確認できた。
As apparent from Table 1, it was confirmed that the thickness of each example was extremely thin. If it is so thin, it becomes a reinforcing sheet which is easily impregnated with the resin, and the thinness of the reinforcing sheet makes it easy to handle and to reinforce the object to be reinforced in a state close to the original shape.
In addition, the parallel carbon fiber filament groups are arranged at intervals by a predetermined number so as not to load carbon fibers more than necessary, so that the spaced apart portions serve as bonding areas (sticking margin). It could be used, and it was also confirmed that the adhesion between reinforcing sheets or to other materials was improved.

本発明の補強シートは、各種ボード(板状部材)の補強材、車体補強材、ゴルフクラブのシャフト、釣竿等の各種スポーツ用品、航空機、自動車、圧力容器などに広く応用できる。   The reinforcing sheet of the present invention can be widely applied to reinforcing materials of various boards (plate-like members), vehicle reinforcing materials, shafts of golf clubs, various sporting articles such as fishing rods, aircraft, automobiles, pressure vessels and the like.

1,5,20 補強シート
2,16 薄膜シート
3,7,9,13 炭素繊維フィラメント群
4,8,10 間隔をあけた部分
6a 薄膜シートの表面
6b 薄膜シートの裏面
11 巻糸体
12 炭素繊維フィラメント群
14a 粉末状接着剤容器
14b 粉末状接着剤
15,22 ロール
17 ガイドロール
18 ヒーター
19a〜19b,19c〜19d,19e〜19d ニップロール
21 巻上体
1,5,20 Reinforcement sheet 2,16 Thin film sheet 3,7,9,13 Carbon fiber filament group 4,8,10 Spaced part 6a Front surface 6b of thin film sheet Back surface 11 of thin film sheet Winding body 12 Carbon fiber Filament group 14a Powdered adhesive container 14b Powdered adhesive 15, 22 Roll 17 Guide roll 18 Heaters 19a to 19b, 19c to 19d, 19e to 19d Nip roll 21 Winding body

Claims (8)

薄膜シートの少なくとも一表面に炭素繊維フィラメント群が積層されている補強シートであって、
前記炭素繊維フィラメント群は開繊されており、各フィラメントが一方向に並列状に配列しており、かつ所定本数ごとに間隔があけられており
前記薄膜シートは、不織布及び紙から選ばれる少なくとも一つの薄膜シートであり、
前記薄膜シートと前記並列状の炭素繊維フィラメント群とは接着により一体化されており、
前記並列状の炭素繊維フィラメント群の所定本数ごとにあける間隔は、3〜100mmであり、
開繊された炭素繊維フィラメント群の幅と前記間隔との関係は、下記の計算式で70〜85%であることを特徴とする補強シート。
開繊された炭素繊維フィラメント群の幅の割合(%)=開繊された炭素繊維フィラメント群の幅(mm)/[開繊された炭素繊維フィラメント群の幅(mm)+前記間隔(mm)]×100
A reinforcing sheet in which carbon fiber filaments are laminated on at least one surface of a thin film sheet,
The carbon fiber filament group is opened, the filaments are arranged in parallel form in one direction, and are spaced every predetermined number,
The thin film sheet is at least one thin film sheet selected from non-woven fabric and paper;
The thin film sheet and the parallel carbon fiber filament group are integrated by adhesion ;
The space | interval opened every predetermined number of the said parallel-like carbon fiber filament group is 3-100 mm,
The relationship between the width | variety of the opened carbon fiber filament group and the said space | interval is 70 to 85% by the following formula, The reinforcement sheet characterized by the above-mentioned.
Ratio of width of opened carbon fiber filament group (%) = width of opened carbon fiber filament group (mm) / [width of opened carbon fiber filament group (mm) + spacing (mm) ] × 100
前記所定本数ごとに間隔をあけた部分は接着領域である請求項1に記載の補強シート。 The reinforcing sheet according to claim 1, wherein the portions spaced at predetermined intervals are adhesion areas . 前記炭素繊維フィラメント群は、収束された炭素繊維フィラメント群を開繊することにより得られたフィラメント群である請求項1又は2に記載の補強シート。 The reinforcing sheet according to claim 1 or 2, wherein the carbon fiber filament group is a filament group obtained by opening the converged carbon fiber filament group. 前記補強シートの厚みは0.05〜0.5mmである請求項1〜3のいずれかに記載の補強シート。   The thickness of the said reinforcement sheet is 0.05-0.5 mm, The reinforcement sheet in any one of Claims 1-3. 前記炭素繊維フィラメント群の厚みは0.03〜0.15mmである請求項1〜4のいずれかに記載の補強シート。   The thickness of the said carbon fiber filament group is 0.03-0.15 mm, The reinforcement sheet in any one of Claims 1-4. 前記補強シートの単位面積当たりの質量は、30〜150g/m2である請求項1〜5のいずれかに記載の補強シート。 The mass per unit area of the said reinforcement sheet is 30-150 g / m < 2 >, The reinforcement sheet in any one of Claims 1-5. 請求項1〜6のいずれかに記載の補強シートの製造方法であって、
炭素繊維フィラメント群を開いて各フィラメントが一方向に並列状となるように配列し、
前記一方向に並列状に配列した炭素繊維フィラメント群の一表面に接着剤を付与し、その上から薄膜シートを重ね合わせ、前記薄膜シートと前記炭素繊維フィラメント群とを接着一体化することを特徴とする補強シートの製造方法。
It is a manufacturing method of the reinforcement sheet in any one of Claims 1-6, Comprising:
Open the carbon fiber filament groups and arrange them so that each filament is parallel in one direction,
An adhesive is applied to one surface of the group of carbon fiber filaments arranged in parallel in one direction, a thin film sheet is superposed thereon, and the thin film sheet and the carbon fiber filaments are adhered and integrated. How to make a reinforcing sheet.
請求項1〜6のいずれかに記載の補強シートの製造方法であって、
炭素繊維フィラメント群を開いて各フィラメントが一方向に並列状となるように配列し、
前記一方向に並列状に配列した炭素繊維フィラメント群の一表面に粉末状接着剤をふりかけ、その上から薄膜シートを重ね合わせ、加熱して前記薄膜シートと前記炭素繊維フィラメント群とを接着一体化することを特徴とする補強シートの製造方法。
It is a manufacturing method of the reinforcement sheet in any one of Claims 1-6, Comprising:
Open the carbon fiber filament groups and arrange them so that each filament is parallel in one direction,
A powdery adhesive is sprinkled on one surface of the carbon fiber filaments arranged in parallel in one direction, and a thin film sheet is superposed thereon and heated to bond and integrate the thin film sheet and the carbon fiber filaments. The manufacturing method of the reinforcement sheet characterized by doing.
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