JP6915306B2 - 強化繊維織物およびその強化繊維織物を用いたプリフォームの製造方法 - Google Patents
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Description
たて糸及び/又はよこ糸が、その一部に融点が150度以下の樹脂を有する第2の繊維を含み、
たて糸とよこ糸とが接着されていないことを特徴とする、強化繊維織物。
積層した強化繊維織物を賦形する賦形工程、
及び、加熱によって、積層した強化繊維織物同士を接着させ、さらに各強化繊維織物中のたて糸とよこ糸とを接着させる加熱工程、
を有する、プリフォームの製造方法。
前述のとおり、本発明の強化繊維織物はたて糸及び/又はよこ糸がその一部に第2の繊維を含むが、本発明の強化繊維織物は、第2の繊維を含むたて糸及び/又はよこ糸中のその他の繊維が強化繊維であって、さらに当該強化繊維と当該第2の繊維とが、並行に配列していることが好ましい。これについて具体的に説明する。本発明の強化繊維織物は、たて糸及び/又はよこ糸が第2の繊維を含むが、たて糸及び/又はよこ糸中に第2の繊維を挿入する方法は、特に限定されない。例えば、たて糸やよこ糸を構成する強化繊維と一緒に第2の繊維を引き揃えて並行に配列挿入する方法、強化繊維との解舒撚り方法、あるいは強化繊維の周辺に捲き付けるカバリングによる挿入方法がある。しかし低目付の強化繊維織物を作製する際には、解舒撚り方法やカバリング方法では強化繊維を開繊・拡幅する際に第2の繊維に拘束されるため、開繊・拡幅が不十分となることがあり、目隙の大きな織物になる可能性があることから、第2の繊維をたて糸やよこ糸へ挿入する方法は強化繊維とを引き揃えて並行に配列挿入することが好ましい。
プリフォームを作製するにあたって、本発明の強化繊維織物を半球体の全面を覆う大きさに裁断する。ここで、強化繊維織物は平組織からなる4枚の織物(11〜14)からなり、第1層目から第3層目の強化繊維織物の繊維配行が同じ方向になるように積層し、第4層目の強化繊維織物の繊維配行は、第1〜3層目の強化繊維織物の繊維配向に対して45度ずれるように斜め方向に積層する。
積層した強化繊維織物の四隅を把持して半球状の形状に織物を賦形させる。強化繊維織物は、プリフォームに賦形する前は、そのたて糸とよこ糸は90度の交角をもって製織されているが、深絞り成形した後のプリフォームにおいては、各織糸が深絞りによって目ずれし、交角が小さくなり、強化繊維織物に皺や切れ目を入れずして、凸形状に賦形することが可能となる。
この工程においては、第2の繊維中の融点が150度以下の樹脂の融点以上に加熱することが好ましく、このようにすることで、第2の繊維中の融点が150度以下の樹脂が融解して、強化繊維織物同士を接着させるとともに、たて糸とよこ糸とを接着することができる。つまり、変形させたプリフォーム全体を第2の繊維の樹脂の融点以上に加熱することで、積層した強化繊維織物同士を接着させ、さらに各強化繊維織物中のたて糸とよこ糸とを接着させることができる。
(実施例1)
たて糸として、引張強度が4,900MPa、引張弾性率が230GPa、フィラメント数が12,000本のポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維糸条(繊度:800テックス)ならびに第2の繊維として融点が110度の共重合ナイロン繊維(繊度:55デシテックス)を用い、よこ糸として、たて糸と同じ炭素繊維と共重合ナイロン繊維を用いた。そして、炭素繊維にあらかじめ第2の繊維をカバリング加工した糸をたて糸及びよこ糸に用い、強化繊維織物の目付が200g/m2の、たて糸とよこ糸とが接着されていない平組織の二方向性織物Aを製造した。
第2の繊維の挿入方法として、カバリングではなく、引き揃えて並行挿入したほかは、実施例1と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物B、プリフォームB、繊維強化樹脂Bを得た。
第2の繊維の挿入位置をたて糸とよこ糸の糸幅の中央としたほかは、実施例2と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物C、プリフォームC、繊維強化樹脂Cを得た。
第2の繊維をたて糸やよこ糸となる炭素繊維とあらかじめ接着させたほかは、実施例2と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物D、プリフォームD、繊維強化樹脂Dを得た。
第2の繊維として、芯部の融点が200度で鞘部の融点が110度である芯鞘構造の共重合ナイロン繊維(繊度:110デシテックス)を用いたほかは、実施例2と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物E、プリフォームE、繊維強化樹脂Eを得た。
第2の繊維として、共重合ナイロン繊維(繊度:110デシテックス)を用いたほかは、実施例2と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物F、プリフォームF、繊維強化樹脂Fを得た。
第2の繊維として、融点が140度のフェノキシ繊維(繊度:55デシテックス)を用いたほかは、実施例2と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物G、プリフォームG、繊維強化樹脂Gを得た。
炭素繊維織物を作製した後に織物を加熱し、たて糸とよこ糸の交錯点を接着させたほかは実施例1と同じようにして、二方向性織物H、プリフォームH、繊維強化樹脂Hを得た。
炭素繊維織物を作製した後に織物を加熱し、たて糸とよこ糸の交錯点を接着させたほかは実施例2と同じようにして、二方向性織物I、プリフォームI、繊維強化樹脂Iを得た。
2、6、15 : たて糸
3、7、16 : よこ糸
8 : たて糸(第2の繊維)
4、9 : よこ糸(第2の繊維)
10 : プリフォーム
Claims (5)
- 少なくとも強化繊維を含む強化繊維織物であって、
たて糸及び/又はよこ糸が、その一部に融点が150度以下の樹脂を有する第2の繊維を含み、
前記第2の繊維を含むたて糸及び/又はよこ糸は、前記第2の繊維を含むたて糸及び/又はよこ糸中のその他の繊維が強化繊維であり、
前記強化繊維と前記第2の繊維とが、並行に配列しており、
前記第2の繊維、並びに、前記第2の繊維を含むたて糸及び/又はよこ糸中のその他の繊維とが、接着していて、
たて糸とよこ糸とが接着されていないことを特徴とする、強化繊維織物。 - 前記第2の繊維を含むたて糸及び/又はよこ糸は、その糸幅の中央部に第2の繊維を含むことを特徴とする、請求項1に記載の強化繊維織物。
- 前記第2の繊維が、融点の異なる2種類の樹脂からなる芯鞘繊維であり、
鞘部を構成する樹脂の融点が150度以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の強化繊維織物。 - 前記第2の繊維の繊度が50〜500デシテックスである、請求項1〜3のいずれかに記載の強化繊維織物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の強化繊維織物を積層する積層工程、
積層した強化繊維織物を賦形する賦形工程、
及び、加熱によって、積層した強化繊維織物同士を接着させ、さらに各強化繊維織物中のたて糸とよこ糸とを接着させる加熱工程、
を有する、プリフォームの製造方法。
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