JP7387963B2 - Prepreg, prepreg manufacturing method, molded body, and molded body manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、プリプレグ、プリプレグの製造方法、成形体、及び成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a prepreg, a prepreg manufacturing method, a molded article, and a molded article manufacturing method.

繊維強化樹脂(Fiber Reinforced Plastics;FRP)は、航空宇宙、自動車等の様々な分野において、高強度であり、且つ、軽量な材料として、使用されている。繊維強化樹脂としては、例えば、強化用繊維を用いた基材に樹脂を含浸させたものが挙げられ、強化用繊維を用いた基材としては、例えば、不織布、織物、又は編物が挙げられる。 Fiber reinforced plastics (FRP) are used as high-strength, lightweight materials in various fields such as aerospace and automobiles. Examples of the fiber-reinforced resin include a base material using reinforcing fibers impregnated with resin, and examples of the base material using reinforcing fibers include nonwoven fabrics, woven fabrics, and knitted fabrics.

繊維強化樹脂は、高強度であり軽量である一方で、成形性に乏しく、複雑形状への賦形が難しいことが知られている。
繊維強化樹脂を用いた複合材を賦形する方法として、例えば特許文献1には、炭素繊維ストランドを用いた縦方向の編み組織を有するメッシュ状編み構造体を賦形した後に樹脂を含浸して硬化した繊維強化複合材が開示されている。また特許文献2には、目的形状に倣った局面を付与しつつ編んだ編物層に経糸を挿入することで強化した上でマトリックスを含浸させた複合材部品が開示されている。このように、まず強化用繊維の基材を賦形した後に樹脂を含浸させることで、目的とする形状を得る技術の開発が進められている。
Although fiber-reinforced resins have high strength and are lightweight, it is known that they have poor moldability and are difficult to form into complex shapes.
As a method for shaping a composite material using fiber-reinforced resin, for example, Patent Document 1 discloses a method in which a mesh-like knitted structure having a longitudinal knitting structure using carbon fiber strands is shaped and then impregnated with resin. A cured fiber reinforced composite material is disclosed. Further, Patent Document 2 discloses a composite material component in which the knitted fabric layer is strengthened by inserting warp threads into the knitted fabric layer while imparting a profile that follows a desired shape, and is then impregnated with a matrix. As described above, progress is being made in the development of a technique for obtaining a desired shape by first shaping a reinforcing fiber base material and then impregnating it with resin.

特開2016-17120号公報Unexamined Japanese Patent Publication No. 2016-17120 特開2017-218688号公報JP2017-218688A

しかしながら、繊維強化樹脂は、高強度である一方で伸縮性が得られにくく、賦形前の基材に樹脂を含浸させたプリプレグを用いて、天板部及び縦壁部を有する凹部を含む形状に成形することは難しい。特に、例えば深絞り成形のように、凹部における開口径dに対する深さDの比(D/d)が大きい形状に成形する場合、成形時にかかる力によって、プリプレグ内の基材が破断することがある。また、基材の種類によっては、破断せずに成形体が得られるものの、応力に対して弱い方向を有する成形体となる場合があり、得られた成形体全体としての耐久性が求められる。
そこで、本発明では、成形時における基材の破断が生じにくく、かつ、成形体としたときの耐久性に優れるプリプレグ、前記プリプレグの製造方法、前記プリプレグを用いた成形体、及び前記成形体の製造方法を提供することを課題とする。
However, while fiber-reinforced resin has high strength, it is difficult to obtain elasticity, and a prepreg that is a base material impregnated with resin before being shaped is used to form a shape that includes a recessed part with a top plate part and a vertical wall part. It is difficult to mold it into In particular, when forming into a shape in which the ratio of the depth D to the opening diameter d (D/d) of the recess is large, such as in deep drawing, the base material within the prepreg may break due to the force applied during forming. be. Further, depending on the type of base material, although a molded body can be obtained without breaking, the molded body may have a direction in which it is weak against stress, and the durability of the obtained molded body as a whole is required.
Therefore, the present invention provides a prepreg that is less prone to breakage of the base material during molding and has excellent durability when formed into a molded product, a method for producing the prepreg, a molded product using the prepreg, and a method for producing the prepreg, and a molded product using the prepreg. The objective is to provide a manufacturing method.

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、 The above problem is solved by the following means. That is,

[1] 強化用繊維を用いた緯編により編成された成形用基材と、
前記成形用基材の少なくとも一部に含浸され、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂と、
を有し、
熱プレス機を用いて150℃、4kg/cm、120分の条件でプレスして得られる成形体を23℃で測定したときの、前記成形用基材のコース方向の曲げ強度Bc、前記成形用基材のウェール方向の曲げ強度Bw、前記コース方向の曲げ弾性率Mc、及び前記ウェール方向の曲げ弾性率Mwが、下記条件1及び/又は下記条件2を満たすプリプレグ。
条件1:前記Bcと前記Bwとの差の絶対値が前記Bcと前記Bwとの平均値の30%以下
条件2:前記Mcと前記Mwとの差の絶対値が前記Mcと前記Mwとの平均値の30%以下
[2] 前記成形用基材は、編目がウェール方向に対して斜行した第1の編目列と、前記第1の編目列に隣接し、かつ、編目がウェール方向に対して前記第1の編目列と反対側に斜行した第2の編目列と、を繰り返し有する[1]に記載のプリプレグ。
[3] 前記強化用繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、金属繊維、アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、バサルト繊維、ポリパラフェニレン・ベンゾビス・オキサゾール繊維、ポリアリレート繊維、ポリアセタール繊維、ポリビニルアルコール繊維、フッ素系樹脂繊維、セルロース系繊維、及びナイロン繊維からなる群より選択される少なくとも1種を含む[1]又は[2]に記載のプリプレグ。
[4] 前記緯編が、ゴム編、畦編、パール編、平編、袋編、両面編、ミラノリブ、及び鹿の子編からなる群より選択される少なくとも1つを含む[1]~[3]のいずれか1つに記載のプリプレグ。
[5] 前記強化用繊維が、複数本の単繊維を合わせたマルチフィラメントである[1]~[4]のいずれか1つに記載のプリプレグ。
[6]前記マルチフィラメントは、複数本の単繊維を引き揃えた引き揃え糸及び/又は撚糸加工を行った撚り糸である[5]に記載のプリプレグ。
[1] A molding base material knitted by weft knitting using reinforcing fibers,
A resin impregnated into at least a portion of the molding base material and containing at least one selected from the group consisting of a room temperature curable resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic resin;
has
The bending strength Bc in the course direction of the molding base material when the molded product obtained by pressing using a heat press machine at 150 °C, 4 kg/cm 2 , and 120 minutes is measured at 23 °C, and the molding A prepreg in which the bending strength Bw in the wale direction, the bending elastic modulus Mc in the course direction, and the bending elastic modulus Mw in the wale direction of the base material satisfy the following condition 1 and/or the following condition 2.
Condition 1: The absolute value of the difference between the Bc and the Bw is 30% or less of the average value of the Bc and the Bw. Condition 2: The absolute value of the difference between the Mc and the Mw is 30% or less of the average value of the Bc and the Bw. 30% or less of the average value [2] The molding base material has a first stitch row in which the stitches are diagonal with respect to the wale direction, and a stitch row adjacent to the first stitch row, and in which the stitches are in the wale direction. On the other hand, the prepreg according to [1], which repeatedly has a second stitch row obliquely running on the opposite side of the first stitch row.
[3] The reinforcing fiber is glass fiber, carbon fiber, silicon carbide fiber, metal fiber, aramid fiber, ultra-high molecular weight polyethylene fiber, basalt fiber, polyparaphenylene benzobis oxazole fiber, polyarylate fiber, polyacetal fiber, The prepreg according to [1] or [2], which contains at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol fibers, fluororesin fibers, cellulose fibers, and nylon fibers.
[4] The weft knitting includes at least one selected from the group consisting of rubber knitting, ridge knitting, pearl knitting, flat knitting, bag knitting, double-sided knitting, Milano rib, and pique knitting [1] to [3] The prepreg according to any one of the above.
[5] The prepreg according to any one of [1] to [4], wherein the reinforcing fiber is a multifilament made of a plurality of single fibers.
[6] The prepreg according to [5], wherein the multifilament is a drawn yarn obtained by aligning a plurality of single fibers and/or a twisted yarn processed by twisting.

[7] [1]~[6]のいずれか1つに記載のプリプレグを製造する方法であって、
横編機を用いて下記第1の工程と下記第2の工程とを交互に繰り返すことで強化用繊維を用いた緯編により編成された成形用基材を製造する工程と、
前記成形用基材の少なくとも一部に、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂材料を含浸させる工程と、
を有するプリプレグの製造方法。
第1の工程:前記横編機の針床を一方に振った状態でキャリッジを移動させることで編目がウェール方向に対して斜行した第1の編目列を形成する工程
第2の工程:前記第1の工程と反対方向に前記針床を振った状態で前記キャリッジを前記第1の工程と反対方向に移動させることで、前記第1の編目列に隣接し、かつ、編目がウェール方向に対して前記第1の編目列と反対側に斜行した第2の編目列を形成する工程
[8] [6]に記載のプリプレグを製造する方法であって、
横編機を用いて下記第1の工程と下記第2の工程とを交互に繰り返すことで強化用繊維を用いた緯編により編成された成形用基材を製造する工程と、
前記成形用基材の少なくとも一部に、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂材料を含浸させる工程と、
を有するプリプレグの製造方法。
第1の工程:前記横編機のキャリッジを一方に移動させることで編目がウェール方向に対して斜行した第1の編目列を形成する工程
第2の工程:前記キャリッジを前記第1の工程と反対方向に移動させることで、前記第1の編目列に隣接し、かつ、編目がウェール方向に対して前記第1の編目列と反対側に斜行した第2の編目列を形成する工程
[7] A method for producing the prepreg according to any one of [1] to [6], comprising:
A step of manufacturing a forming base material knitted by weft knitting using reinforcing fibers by alternately repeating the following first step and the following second step using a flat knitting machine;
Impregnating at least a portion of the molding base material with a resin material containing at least one selected from the group consisting of a room temperature curable resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic resin;
A method for producing a prepreg having the following.
First step: Step of forming a first stitch row in which the stitches are oblique to the wale direction by moving the carriage with the needle bed of the flat knitting machine swung to one side Second step: The above-mentioned By moving the carriage in the opposite direction to the first step with the needle bed swung in the opposite direction to the first step, the stitches are adjacent to the first stitch row and in the wale direction. On the other hand, the step of forming a second stitch row diagonally opposite to the first stitch row [8] The method for manufacturing a prepreg according to [6],
A step of manufacturing a forming base material knitted by weft knitting using reinforcing fibers by alternately repeating the following first step and the following second step using a flat knitting machine;
Impregnating at least a portion of the molding base material with a resin material containing at least one selected from the group consisting of a room temperature curable resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic resin;
A method for producing a prepreg having the following.
First step: A step of moving the carriage of the flat knitting machine in one direction to form a first stitch row in which the stitches are oblique to the wale direction.Second step: Moving the carriage of the flat knitting machine to the first step. forming a second stitch row that is adjacent to the first stitch row and in which the stitches run diagonally on the opposite side of the first stitch row with respect to the wale direction by moving in the opposite direction.

[9] [1]~[6]のいずれか1つに記載のプリプレグの成形体であって、
天板部及び縦壁部を有する凹部を含む成形体。
[10] 前記凹部は、開口径dに対する深さDの比(D/d)が0.5以上である[9]に記載の成形体。
[11] 前記天板部が平面である[9]又は[10]に記載の成形体。
[9] A molded article of the prepreg according to any one of [1] to [6],
A molded body including a recessed portion having a top plate portion and a vertical wall portion.
[10] The molded article according to [9], wherein the recess has a ratio (D/d) of depth D to opening diameter d of 0.5 or more.
[11] The molded article according to [9] or [10], wherein the top plate portion is flat.

[12] [1]~[6]のいずれか1つに記載のプリプレグ又は[7]若しくは[8]に記載のプリプレグの製造方法により得られたプリプレグを成形することで、天板部及び縦壁部を有する凹部を含む形状に賦形する成形工程を有する成形体の製造方法。
[13] 前記成形工程が、プレス成形、ハンドレイアップ成形、オートクレーブ成形、RTM成形、引抜き成形、及びシートワインディング成形からなる群より選択される少なくとも1つの成形法により賦形する工程を含む[12]に記載の成形体の製造方法。
[14] 前記成形工程が、深絞り成形を行う工程である[12]に記載の成形体の製造方法。
[15] 前記成形工程において、前記天板部を形成する成形面が平面状であるパンチ型を用いる[14]に記載の成形体の製造方法。
[16] [1]~[6]のいずれか1つに記載のプリプレグの成形体。
[12] By molding the prepreg according to any one of [1] to [6] or the prepreg obtained by the prepreg manufacturing method according to [7] or [8], the top plate portion and the vertical A method for producing a molded body, comprising a molding step of shaping it into a shape including a recessed portion having a wall.
[13] The molding step includes a step of shaping by at least one molding method selected from the group consisting of press molding, hand lay-up molding, autoclave molding, RTM molding, pultrusion molding, and sheet winding molding [12] ] The method for producing a molded article.
[14] The method for producing a molded article according to [12], wherein the forming step is a step of performing deep drawing.
[15] The method for producing a molded body according to [14], wherein in the molding step, a punch die having a flat molding surface forming the top plate portion is used.
[16] The prepreg molded article according to any one of [1] to [6].

本発明によれば、成形時における基材の破断が生じにくく、かつ、成形体としたときの耐久性に優れるプリプレグ、前記プリプレグの製造方法、前記プリプレグを用いた成形体、及び前記成形体の製造方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a prepreg whose base material is less prone to breakage during molding and which has excellent durability when formed into a molded object, a method for producing the prepreg, a molded object using the prepreg, and a method for producing the prepreg, and a molded object using the prepreg. A manufacturing method is provided.

斜行編目を有する編物の一例を部分的に示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram partially showing an example of a knitted fabric having diagonal stitches. 成形体における凹部の一例を模式的に示す端面図である。FIG. 3 is an end view schematically showing an example of a recess in the molded body. 実施例2において金型3を用いてプリプレグ2の成形を行って得られた成形体のX線CT画像である。It is an X-ray CT image of a molded article obtained by molding prepreg 2 using mold 3 in Example 2. 比較例2において金型2を用いての成形を行って得られた成形体のX線CT画像である。2 is an X-ray CT image of a molded article obtained by molding using mold 2 in Comparative Example 2.

以下に、本発明の実施形態について説明する。これらの説明及び実施例は実施形態を例示するものであり、実施形態の範囲を制限するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. These descriptions and examples are illustrative of the embodiments and do not limit the scope of the embodiments.

本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。 In the numerical ranges described step by step in this specification, the upper limit value or lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or lower limit value of another numerical range described step by step. good. Further, in the numerical ranges described in this specification, the upper limit or lower limit of the numerical range may be replaced with the value shown in the Examples.

本実施形態において、各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。本実施形態において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。 In this embodiment, each component may contain multiple types of corresponding substances. In this embodiment, when referring to the amount of each component in the composition, if there are multiple types of substances corresponding to each component in the composition, unless otherwise specified, the multiple types present in the composition means the total amount of substances.

本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。 In this specification, the term "process" is used not only to refer to an independent process, but also to include any process that is not clearly distinguishable from other processes as long as the intended purpose of the process is achieved. .

[プリプレグ]
本実施形態のプリプレグは、強化用繊維を用いた緯編により編成された成形用基材と、前記成形用基材の少なくとも一部に含浸され、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂と、を有し、熱プレス機を用いて150℃、4kg/cm、120分の条件でプレスして得られる成形体を23℃で測定したときの、成形用基材のコース方向の曲げ強度Bc、ウェール方向の曲げ強度Bw、コース方向の曲げ弾性率Mc、及びウェール方向の曲げ弾性率Mwが、下記条件1及び/又は下記条件2を満たす。
条件1:BcとBwとの差の絶対値がBcとBwとの平均値の30%以下
条件2:McとMwとの差の絶対値がMcとMwとの平均値の30%以下
つまり、本実施形態のプリプレグは、上記条件1及び上記条件2からなる群より選択される少なくとも一方を満たす。
以下、BcとBwとの平均値に対するBcとBwとの差の絶対値の割合(%)を「成形後の強度異方性」ともいい、McとMwとの平均値に対するMcとMwとの差の絶対値の割合(%)を「成形後の弾性率異方性」ともいう。
[Prepreg]
The prepreg of this embodiment includes a molding base material knitted by weft knitting using reinforcing fibers, and at least a portion of the molding base material is impregnated with a room temperature curable resin, a thermosetting resin, and a thermosetting resin. a resin containing at least one selected from the group consisting of plastic resins, and pressed using a heat press machine at 150°C, 4 kg/cm 2 for 120 minutes, and then pressed at 23°C. The bending strength Bc in the course direction, the bending strength Bw in the wale direction, the bending modulus Mc in the course direction, and the bending modulus Mw in the wale direction of the molding base material when measured under the following condition 1 and/or the following Condition 2 is satisfied.
Condition 1: The absolute value of the difference between Bc and Bw is 30% or less of the average value of Bc and Bw. Condition 2: The absolute value of the difference between Mc and Mw is 30% or less of the average value of Mc and Mw. The prepreg of this embodiment satisfies at least one selected from the group consisting of Condition 1 and Condition 2 above.
Hereinafter, the ratio (%) of the absolute value of the difference between Bc and Bw to the average value of Bc and Bw is also referred to as "strength anisotropy after molding", and the ratio of Mc and Mw to the average value of Mc and Mw is also referred to as "strength anisotropy after molding". The ratio (%) of the absolute value of the difference is also referred to as "elastic modulus anisotropy after molding."

ここで、上記プリプレグの成形後における曲げ強度及び曲げ弾性率は、JIS K 7017(1999年)に準拠して、以下のようにして測定する。
まず、測定対象のプリプレグを、熱プレス機(アズワン株式会社、型番:H300-15)により、温度150℃、圧力4kg/cm、時間120分の条件でプレスすることで成形体を得る。
次に、得られた成形体について、オートグラフ精密万能試験機(株式会社島津製作所、型番AG-100kNX)により、温度23℃、相対湿度50%、気圧86kPa以上106kPa以下、曲げ速度:1mm/min、支点間距離:20mm、圧子径:5mmの条件で三点曲げ試験を行い、各方向における曲げ強度及び曲げ弾性率を求める。
Here, the bending strength and bending elastic modulus of the prepreg after being formed are measured in accordance with JIS K 7017 (1999) as follows.
First, a prepreg to be measured is pressed using a heat press machine (As One Corporation, model number: H300-15) at a temperature of 150° C., a pressure of 4 kg/cm 2 , and a time of 120 minutes to obtain a molded body.
Next, the obtained molded body was tested using an Autograph precision universal testing machine (Shimadzu Corporation, model number AG-100kNX) at a temperature of 23°C, a relative humidity of 50%, an air pressure of 86 kPa or more and 106 kPa or less, and a bending speed of 1 mm/min. A three-point bending test is performed under the conditions of , distance between fulcrums: 20 mm, and indenter diameter: 5 mm, and the bending strength and bending elastic modulus in each direction are determined.

上記プリプレグは、緯編により編成された強化用繊維の編物基材である成形用基材を用い、かつ、成形後の強度異方性及び/又は成形後の弾性率異方性が小さいことにより、成形時における基材の破断が生じにくく、かつ、成形体としたときの耐久性に優れる。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
上記のように、緯編により編成された編物基材は、織物基材及び特許文献1に開示された繊維強化複合材のような経編の基材等に比べて、伸縮性が良好である。そのため、例えば深絞り成形のように、開口径dに対する深さDの比(D/d)が大きい凹部を含む形状に成形すると、織物基材又は経編の基材を用いたプリプレグでは基材の破断が生じやすいのに対し、緯編により編成された編物基材を用いたプリプレグでは成形時における基材の破断が生じにくい。
また、緯編により編成された編物基材であっても、従来の一般的な緯編の編物である成形用基材を用いると、プリプレグを成形した成形体におけるコース方向とウェール方向との特性が大きく異なることが分かった。コース方向とウェール方向との特性が大きく異なる成形体は、コース方向及びウェール方向のうち強度の低い方向に割れが生じやすい等により、全体として使用時における耐久性が低くなるため、用途が限られてくると考えられる。特に、自動車部材等のように、平面部及び凹部を有する成形体として使用される場合は、平面部及び凹部のそれぞれについて、あらゆる方向からの応力に対する耐久性が求められると考えられる。
これに対して、本実施形態のプリプレグは、緯編により編成された強化用繊維の編物基材を成形用基材として用い、かつ、成形後の強度異方性及び/又は成形後の弾性率異方性が30%以下である。それにより、成形用基材の伸縮性が高く成形時にかかる力の集中が抑えられるため基材の破断が生じにくくなるとともに、コース方向とウェール方向との特性の差が小さいため、あらゆる方向からの応力に耐えられ、使用時における全体としての耐久性が高くなると推測される。そして、全体としての耐久性が高くなることにより、例えばあらゆる方向からの応力に耐える必要がある自動車、航空機、鉄道、建材用部材、橋等の建造物などに対しても用いることが可能となり、成形体の用途が広がる。
The above prepreg uses a molding base material that is a knitted fabric base material of reinforcing fibers knitted by weft knitting, and has a small strength anisotropy after molding and/or an elastic modulus anisotropy after molding. , the base material is less likely to break during molding, and has excellent durability when formed into a molded product. Although the reason is not certain, it is assumed as follows.
As mentioned above, knitted fabric base materials knitted by weft knitting have better stretchability compared to textile base materials and warp knitted base materials such as the fiber reinforced composite material disclosed in Patent Document 1. . Therefore, when forming into a shape that includes a concave portion with a large ratio of depth D to opening diameter d (D/d), such as by deep drawing, for example, when forming a prepreg using a woven or warp-knitted base material, the base material In contrast, in prepregs using knitted fabric base materials knitted by weft knitting, the base materials are less likely to break during molding.
In addition, even if a knitted fabric base material is knitted by weft knitting, if a forming base material that is a conventional general weft knitted fabric is used, the characteristics of the course direction and wale direction of a molded article made of prepreg will change. was found to be significantly different. Molded objects with significantly different properties in the course direction and wale direction are likely to crack in the direction with lower strength between the course direction and the wale direction, resulting in lower durability during use as a whole, so their uses are limited. It is thought that it will come. In particular, when used as a molded body having a flat part and a recessed part, such as an automobile member, it is considered that each of the flat part and the recessed part is required to have durability against stress from all directions.
On the other hand, the prepreg of this embodiment uses a knitted fabric base material of reinforcing fibers knitted by weft knitting as a molding base material, and also has strength anisotropy after molding and/or elastic modulus after molding. Anisotropy is 30% or less. As a result, the base material for molding has high elasticity and the concentration of force applied during molding is suppressed, making it difficult for the base material to break. At the same time, the difference in properties between the course direction and the wale direction is small, so it can be used from any direction. It is assumed that it can withstand stress and has high overall durability during use. By increasing the overall durability, it can be used for automobiles, aircraft, railways, building materials, bridges, and other structures that need to withstand stress from all directions. Expands the uses of molded objects.

本実施形態のプリプレグは、成形後の強度異方性及び成形後の弾性率異方性の両方が30%以下であってもよく、成形後の強度異方性が30%以下であり成形後の弾性率異方性が30%を超えていてもよく、成形後の強度異方性が30%を超え成形後の弾性率異方性が30%以下であってもよい。
本実施形態のプリプレグは、成形時の破断をより抑制し成形体としたときの耐久性をより向上する観点から、成形後の強度異方性及び成形後の弾性率異方性の両方が30%以下であることが望ましい。
In the prepreg of this embodiment, both the strength anisotropy after molding and the elastic modulus anisotropy after molding may be 30% or less, and the strength anisotropy after molding may be 30% or less, and the strength anisotropy after molding may be 30% or less. The elastic modulus anisotropy may exceed 30%, and the strength anisotropy after molding may exceed 30% and the elastic modulus anisotropy after molding may be 30% or less.
The prepreg of this embodiment has both strength anisotropy after molding and elastic modulus anisotropy after molding of 30, from the viewpoint of further suppressing breakage during molding and further improving durability when formed into a molded product. % or less.

成形後の強度異方性は、30%以下であることが好ましく、成形時の破断をより抑制し成形体としたときの耐久性をより向上する観点から、20%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。
成形体におけるコース方向の曲げ強度Bcは、成形性、成形時の破断抑制、及び成形体の耐久性向上の観点から、50MPa~400MPaであることが好ましく、75MPa~300MPaであることがより好ましく、100MPa~200MPaであることがさらに好ましい。
成形体におけるウェール方向の曲げ強度Bwは、成形性、成形時の破断抑制、及び成形体の耐久性向上の観点から、50MPa~400MPaであることが好ましく、75MPa~300MPaであることがより好ましく、100MPa~200MPaであることがさらに好ましい。
The strength anisotropy after molding is preferably 30% or less, and more preferably 20% or less from the viewpoint of further suppressing breakage during molding and further improving durability when formed into a molded product. , more preferably 10% or less.
The bending strength Bc in the course direction of the molded product is preferably 50 MPa to 400 MPa, more preferably 75 MPa to 300 MPa, from the viewpoint of moldability, prevention of breakage during molding, and improvement of durability of the molded product. More preferably, it is 100 MPa to 200 MPa.
The bending strength Bw in the wale direction of the molded product is preferably 50 MPa to 400 MPa, more preferably 75 MPa to 300 MPa, from the viewpoint of moldability, prevention of breakage during molding, and improvement of durability of the molded product. More preferably, it is 100 MPa to 200 MPa.

成形後の弾性率異方性は、30%以下であることが好ましく、成形時の破断をより抑制し成形体としたときの耐久性をより向上する観点から、20%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。
成形体におけるコース方向の曲げ弾性率Mcは、成形性、成形時の破断抑制、及び成形体の耐久性向上の観点から、3GPa~30GPaであることが好ましく、5GPa~30GPaであることがより好ましく、10GPa~30GPaであることがさらに好ましい。
成形体におけるウェール方向の曲げ弾性率Mwは、成形性、成形時の破断抑制、及び成形体の耐久性向上の観点から、3GPa~30GPaであることが好ましく、5GPa~30GPaであることがより好ましく、10GPa~30GPaであることがさらに好ましい。
The elastic modulus anisotropy after molding is preferably 30% or less, and from the viewpoint of further suppressing breakage during molding and further improving the durability of the molded product, it is more preferably 20% or less. It is preferably 10% or less, and more preferably 10% or less.
The bending elastic modulus Mc in the course direction of the molded product is preferably 3 GPa to 30 GPa, more preferably 5 GPa to 30 GPa, from the viewpoint of moldability, prevention of breakage during molding, and improvement of durability of the molded product. , 10 GPa to 30 GPa is more preferable.
The bending elastic modulus Mw in the wale direction of the molded body is preferably 3 GPa to 30 GPa, more preferably 5 GPa to 30 GPa, from the viewpoint of moldability, prevention of breakage during molding, and improvement of durability of the molded body. , 10 GPa to 30 GPa is more preferable.

上記成形後の強度異方性及び/又は成形後の弾性率異方性を低く抑える方法は、特に限定されるものではなく、例えば、成形用基材として、ウェール方向に対して斜行した編目(以下「斜行編目」ともいう)を有する編物を用いる方法が挙げられる。
以下、上記プリプレグの一例として、斜行編目を有する編物を成形用基材として用いたプリプレグについて説明する。
The method of suppressing the strength anisotropy after molding and/or the elastic modulus anisotropy after molding is not particularly limited. (hereinafter also referred to as "diagonal stitches").
Hereinafter, as an example of the above prepreg, a prepreg using a knitted fabric having diagonal stitches as a molding base material will be described.

(成形用基材)
図1は、斜行編目を有する編物の一例を部分的に示す模式図である。図1に示す編物100は、編目がウェール方向Wに対して斜行した第1の編目列112と、第1の編目列112に隣接し、かつ、編目がウェール方向Wに対して第1の編目列112と反対側に斜行した第2の編目列114と、を繰り返し有する。
(Molding base material)
FIG. 1 is a schematic diagram partially showing an example of a knitted fabric having diagonal stitches. The knitted fabric 100 shown in FIG. The stitch row 112 and a second stitch row 114 diagonally running on the opposite side are repeated.

斜行編目を有する編物において、編目の斜行角度は、特に限定されるものではなく、例えば、自然状態(すなわち、特定の方向に対して引張応力等の外力が作用されていない状態)において、ウェール方向を基準として30度~60度の範囲が挙げられる。
なお、図1においては、すべての編目列が第1の編目列112と第2の編目列114との繰り返しで構成されているが、これに限定されるものではない。成形後の強度異方性及び/又は成形後の弾性率異方性を低く抑える観点からは、基材を構成する編目列のうち第1の編目列と第2の編目列との繰り返しが占める割合は、70%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、95%以上であることがより好ましい。
また、図1においては、各編目列において、コース方向Cのすべての編目が斜行しているが、これに限定されるものではなく、各編目列を構成する編目全体における斜行編目の割合は、70%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、95%以上であることがより好ましい。
In a knitted fabric having diagonal stitches, the diagonal angle of the stitches is not particularly limited, and for example, in a natural state (i.e., a state where no external force such as tensile stress is applied in a specific direction), The range is 30 degrees to 60 degrees with respect to the wale direction.
In addition, in FIG. 1, all the stitch rows are configured by repeating the first stitch row 112 and the second stitch row 114, but the present invention is not limited to this. From the viewpoint of keeping the strength anisotropy after molding and/or the elastic modulus anisotropy after molding low, the repetition of the first stitch row and the second stitch row among the stitch rows constituting the base material is important. The ratio is preferably 70% or more, more preferably 85% or more, and even more preferably 95% or more.
In addition, in FIG. 1, in each stitch row, all the stitches in the course direction C are diagonal; however, this is not limited to this, and the proportion of diagonal stitches in all the stitches constituting each stitch row is is preferably 70% or more, more preferably 85% or more, and even more preferably 95% or more.

コース方向における曲げ強度Bc及びウェール方向における曲げ強度Bwを制御する方法としては、例えば、成形用基材における強化用繊維の材質、形態、繊度等を調整する方法が挙げられる。
また、コース方向における曲げ弾性率Mc及びウェール方向における曲げ弾性率Mwを制御する方法としては、例えば、成形用基材における強化用繊維の材質、形態、繊度等を調整する方法が挙げられる。
Examples of methods for controlling the bending strength Bc in the course direction and the bending strength Bw in the wale direction include a method of adjusting the material, shape, fineness, etc. of the reinforcing fibers in the molding base material.
Further, as a method of controlling the bending elastic modulus Mc in the course direction and the bending elastic modulus Mw in the wale direction, for example, a method of adjusting the material, shape, fineness, etc. of the reinforcing fiber in the molding base material can be mentioned.

成形用基材における緯編の種類としては、例えば、ゴム編、畦編、パール編、平編、袋編、両面編、ミラノリブ、及び鹿の子編が挙げられ、その中でもゴム編、畦編、両面編が好ましく、ゴム編がより好ましい。
成形用基材の目付は、特に限定されるものではなく、例えば、50g/m~1000g/mが挙げられ、100g/m~700g/mが好ましく、100g/m~500g/mがより好ましい。
以下、成形用基材に用いる強化用繊維について説明する。
Types of weft knitting in the molding base material include, for example, rubber knitting, ridge knitting, pearl knitting, flat knitting, bag knitting, double-sided knitting, Milano rib, and pique knitting, among which rubber knitting, ridged knitting, double-sided knitting Knitting is preferred, and rubber knitting is more preferred.
The basis weight of the molding base material is not particularly limited, and examples thereof include 50 g/m 2 to 1000 g/m 2 , preferably 100 g/m 2 to 700 g/m 2 , and 100 g/m 2 to 500 g/m 2 . m2 is more preferred.
The reinforcing fibers used in the molding base material will be explained below.

<強化用繊維>
強化用繊維の材質としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、金属繊維、アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、バサルト繊維、ポリパラフェニレン・ベンゾビス・オキサゾール繊維(すなわち、PBO繊維)、ポリアリレート繊維、ポリアセタール繊維(例えば、高強度PVA繊維)、ポリビニルアルコール繊維、フッ素系樹脂繊維、セルロース系繊維、及びナイロン繊維が挙げられる。強化用繊維は、これらの中でも、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維が好ましく、ガラス繊維がより好ましい。
<Reinforcing fiber>
Examples of the reinforcing fiber material include glass fiber, carbon fiber, silicon carbide fiber, metal fiber, aramid fiber, ultra-high molecular weight polyethylene fiber, basalt fiber, polyparaphenylene benzobis oxazole fiber (i.e., PBO fiber), Examples include polyarylate fibers, polyacetal fibers (eg, high-strength PVA fibers), polyvinyl alcohol fibers, fluororesin fibers, cellulose fibers, and nylon fibers. Among these, the reinforcing fibers are preferably glass fibers, carbon fibers, metal fibers, and aramid fibers, and more preferably glass fibers.

強化用繊維は、単繊維であるモノフィラメントをそのまま用いたものであってもよく、複数本の単繊維で構成されたマルチフィラメントであってもよい。マルチフィラメントとしては、例えば、複数本の単繊維を引き揃えた実質的に撚りのない引き揃え糸、捲縮加工を行った捲縮加工糸、撚糸加工を行った撚り糸、紡績加工を行った紡績糸等が挙げられる。成形後の強度異方性及び/又は成形後の弾性率異方性を低く抑える観点から、強化用繊維として、マルチフィラメントを用いることが好ましく、その中でも引き揃え糸及び/又は撚り糸を用いることがより好ましく、引き揃え糸を用いることがさらに好ましい。
マルチフィラメントにおけるフィラメント数は、特に限定されるものではなく、例えば50本~1000本の範囲が挙げられ、100本~800本であることが好ましく、200本~800本であることがより好ましい。また、マルチフィラメントの中でも引き揃え糸におけるフィラメント数は、100本~500本であることが好ましく、200本~400本であることがより好ましい。
The reinforcing fibers may be monofilaments that are single fibers used as they are, or may be multifilaments that are composed of a plurality of single fibers. Multifilaments include, for example, substantially untwisted aligned yarn made of multiple single fibers aligned, crimped yarn that is crimped, twisted yarn that is twisted, and spun yarn that is spun. Examples include thread. From the viewpoint of suppressing the strength anisotropy after molding and/or the elastic modulus anisotropy after molding, it is preferable to use multifilaments as reinforcing fibers, and among them, it is preferable to use aligned threads and/or twisted threads. More preferably, it is even more preferable to use a drawn thread.
The number of filaments in the multifilament is not particularly limited, and may range from 50 to 1000, preferably from 100 to 800, more preferably from 200 to 800. Further, among the multifilaments, the number of filaments in the drawn yarn is preferably 100 to 500, more preferably 200 to 400.

強化用繊維に用いる繊維の単繊維径としては、例えば、0.1μm~10μmの範囲が挙げられ、0.5μm~9μmの範囲であることが好ましく、2μm~7μmの範囲であることがより好ましい。
強化用繊維の繊度としては、例えば、1.0tex~100texの範囲が挙げられ、10tex~70texの範囲であることが好ましく、20tex~70texの範囲であることがより好ましい。
The single fiber diameter of the fiber used for the reinforcing fiber is, for example, in the range of 0.1 μm to 10 μm, preferably in the range of 0.5 μm to 9 μm, and more preferably in the range of 2 μm to 7 μm. .
The fineness of the reinforcing fibers is, for example, in the range of 1.0 tex to 100 tex, preferably in the range of 10 tex to 70 tex, and more preferably in the range of 20 tex to 70 tex.

<成形用基材の製造方法>
成形用基材は、例えば、横編機を用いて製造する。横編機のゲージ数は特に限定されず、例えば10ゲージ~22ゲージが挙げられ、12ゲージ~22ゲージであることが好ましい。
横編機を用いて、斜行編目を有する編物である成形用基材を製造する方法としては、編物を製造する過程で針床を振る「振り編み」を行う方法、強化用繊維として引き揃え糸及び/又は撚り糸を用いる方法等が挙げられ、これらの方法を組み合わせてもよい。その中でも特に、強化用繊維として捲縮加工糸及び/又は紡績糸を用いる場合は、上記振り編みを行う方法で成形用基材を製造することが好ましい。
<Method for manufacturing base material for molding>
The molding base material is manufactured using, for example, a flat knitting machine. The gauge number of the flat knitting machine is not particularly limited, and examples thereof include 10 gauge to 22 gauge, and preferably 12 gauge to 22 gauge.
Methods for manufacturing a molding base material that is a knitted fabric with diagonal stitches using a flat knitting machine include a method of performing "furi knitting" in which the needle bed is shaken during the process of manufacturing the knitted fabric, and a method of performing "furi knitting" in which the needle bed is shaken in the process of manufacturing the knitted fabric, and a method in which the fabric is aligned as reinforcing fibers. Examples include methods using threads and/or twisted threads, and these methods may be combined. Among these, especially when using crimped yarn and/or spun yarn as the reinforcing fiber, it is preferable to manufacture the molding base material by the above-mentioned swing knitting method.

上記振り編みを行う方法としては、例えば、針床を一方に振った状態でキャリッジを移動させることで編目がウェール方向に対して斜行した第1の編目列を形成する第1の工程と、第1の工程と反対方向に針床を振った状態でキャリッジを第1の工程と反対方向に移動させることで、第1の編目列に隣接し、かつ、編目がウェール方向に対して第1の編目列と反対側に斜行した第2の編目列を形成する第2の工程と、を交互に繰り返し行う方法が挙げられる。 The method of performing swing knitting includes, for example, a first step of forming a first stitch row in which the stitches are oblique to the wale direction by moving the carriage with the needle bed swinging to one side; By moving the carriage in the opposite direction to the first step with the needle bed swung in the opposite direction to the first step, the needle bed is moved in the opposite direction to the first step so that the stitch row is adjacent to the first stitch row and the stitch is An example of a method is to alternately repeat the steps of forming a second stitch row obliquely on the opposite side of the second stitch row.

具体的には、例えば横編機が二列針床型である場合、まず、後部針床を前部針床に対して1針間移動(ラッキング)させた状態でキャリッジを通過させることで、編目がウェール方向に対して斜行した第1の編目列が形成される(第1の工程)。続いて、後部針床を前部針床に対して、第1の工程とは反対方向に1針間移動(ラッキング)させ、その状態でキャリッジを第1の工程とは反対方向に通過させる。それにより、第1の編目列に隣接し、かつ、編目がウェール方向に対して第1の編目列と反対側に斜行した第2の編目列が形成される(第2の工程)。この第1の工程と第2の工程とを交互に繰り返し行う(つまり、キャリッジが往復するごとに、後部針床を左右交互に1針間ずつ移動させる)ことで、上記第1の編目列と第2の編目列とを繰り返し有する編物が形成される。
なお、針床の移動距離は、1針間に限定されるものではなく、例えば1/4ピッチ~2ピッチ(すなわち1/4針間~2針間)が挙げられ、3/4ピッチ~1ピッチ(すなわち3/4針間~1針間)が好ましい。
Specifically, for example, if the flat knitting machine is a double-row needle bed type, first, the rear needle bed is moved (racked) by one stitch relative to the front needle bed, and then the carriage passes through the machine. A first stitch row in which the stitches are oblique to the wale direction is formed (first step). Subsequently, the rear needle bed is moved (racked) by one stitch in the direction opposite to the first step with respect to the front needle bed, and in this state, the carriage is passed in the direction opposite to the first step. Thereby, a second stitch row is formed which is adjacent to the first stitch row and in which the stitches run diagonally on the opposite side of the first stitch row with respect to the wale direction (second step). By repeating the first step and the second step alternately (that is, moving the rear needle bed by one stitch from side to side alternately each time the carriage reciprocates), the first stitch row and A knitted fabric having the second stitch row repeatedly is formed.
Note that the moving distance of the needle bed is not limited to 1 stitch, and includes, for example, 1/4 pitch to 2 pitches (that is, 1/4 stitch to 2 stitches), and 3/4 pitch to 1 stitch. The pitch (ie between 3/4 stitches and 1 stitch) is preferred.

強化用繊維として引き揃え糸及び/又は撚り糸を用いる方法では、振り編みを行うことでより斜行編目を形成しやすく、かつ、斜行角度を調整しやすいが、振り編みを行わなくても斜行編目が形成される場合がある。引き揃え糸及び/又は撚り糸を用いる事で斜行編目が形成される理由は定かではないが、糸の表面が滑りやすいことに起因していると推測される。
振り編みを行わずに斜行編目を形成する観点で、引き揃え糸及び撚り糸の材質はガラス繊維であることが好ましく、フィラメント数は200本~400本であることが好ましく、単繊維径は2μm~7μmであることが好ましい。
In the method of using aligned yarns and/or twisted yarns as reinforcing fibers, it is easier to form diagonal stitches by performing swing knitting, and it is easier to adjust the diagonal angle. Row stitches may be formed. Although it is not clear why diagonal stitches are formed by using aligned threads and/or twisted threads, it is presumed that it is due to the slippery surface of the threads.
From the viewpoint of forming diagonal stitches without performing swing knitting, the material of the drawn yarn and twisted yarn is preferably glass fiber, the number of filaments is preferably 200 to 400, and the single fiber diameter is 2 μm. The thickness is preferably 7 μm.

(樹脂)
次に、樹脂について説明する。
プリプレグは、成形用基材の少なくとも一部に樹脂が含浸されていればよく、成形用基材の80体積%以上に樹脂が含浸されていることが好ましく、成形用基材の95体積%以上に樹脂が含浸されていることがより好ましく、成形用基材の全体に樹脂が含浸されていることがさらに好ましい。
(resin)
Next, the resin will be explained.
In the prepreg, at least a part of the molding base material is impregnated with a resin, and preferably 80% or more of the molding base material is impregnated with the resin, and 95% or more of the molding base material is impregnated with the resin. It is more preferable that the molding base material is impregnated with a resin, and it is even more preferable that the entire molding base material is impregnated with a resin.

プリプレグが有する樹脂は、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む。
常温硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、メタクリル酸メチル樹脂(すなわちMMA樹脂)、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂が挙げられる。
樹脂は、これらの中でも、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、及び不飽和ポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、フェノール樹脂、エポキシ樹脂を含むことがより好ましい。
The resin that the prepreg has includes at least one selected from the group consisting of room temperature curable resins, thermosetting resins, and thermoplastic resins.
Examples of room temperature curable resins and thermosetting resins include epoxy resins, vinyl ester resins, methyl methacrylate resins (ie, MMA resins), acrylic resins, unsaturated polyester resins, and phenolic resins. Furthermore, examples of the thermoplastic resin include polyetheretherketone resin and polyphenylene sulfide resin.
Among these, the resin preferably contains at least one selected from the group consisting of phenol resin, epoxy resin, and unsaturated polyester resin, and more preferably contains phenol resin and epoxy resin.

プリプレグ全体に対する樹脂の割合は、特に限定されず、30質量%~80質量%が好ましく、40質量%~70質量%がより好ましく、50質量%~60質量%がさらに好ましい。 The ratio of the resin to the entire prepreg is not particularly limited, and is preferably 30% by mass to 80% by mass, more preferably 40% by mass to 70% by mass, and even more preferably 50% by mass to 60% by mass.

<プリプレグの製造方法>
プリプレグは、成形用基材の少なくとも一部に樹脂材料を含浸させる工程を経ることで製造される。
成形用基材の少なくとも一部に樹脂材料を含浸させる方法は、特に限定されず、例えば、成形用基材を硬化前の樹脂に浸漬させる方法、硬化前の樹脂を成形用基材に塗布する方法、硬化前の樹脂を塗布したラミネートフィルムを成形用基材にラミネートする方法、成形用基材を溶融した樹脂材料に浸漬させる方法、溶融した樹脂材料を成形用基材に塗布する方法が挙げられ、その中でも成形用基材を硬化前の樹脂に浸漬させる方法、硬化前の樹脂を成形用基材に塗布する方法、硬化前の樹脂を塗布したラミネートフィルムを成形用基材にラミネートする方法が好ましく、成形用基材を硬化前の樹脂に浸漬させる方法がより好ましい。
<Prepreg manufacturing method>
Prepreg is manufactured through a process of impregnating at least a portion of a molding base material with a resin material.
The method of impregnating at least a portion of the molding base material with the resin material is not particularly limited, and for example, the method of immersing the molding base material in a pre-cured resin, or applying the uncured resin to the molding base material. methods, methods of laminating a laminate film coated with uncured resin onto a molding base material, methods of immersing a molding base material in a molten resin material, and methods of applying a molten resin material to a molding base material. Among them, methods include immersing the molding base material in uncured resin, applying uncured resin to the molding base material, and laminating a laminate film coated with uncured resin onto the molding base material. is preferred, and a method of immersing the molding base material in a resin before curing is more preferred.

上記工程で用いる樹脂材料は、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂を含有するものであればよく、樹脂以外の成分を含有していてもよい。なお、樹脂材料が樹脂以外の成分を含有する場合は、樹脂材料全体における樹脂の含有量が80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましい。 The resin material used in the above step may contain a resin containing at least one selected from the group consisting of room temperature curable resin, thermosetting resin, and thermoplastic resin, and may contain components other than resin. You may do so. In addition, when the resin material contains components other than resin, the resin content in the entire resin material is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 95% by mass or more. It is even more preferable that there be.

[成形体]
本実施形態の成形体は、上述したプリプレグの成形体である。成形体は、天板部及び側壁部を有する凹部を含む。
図2は、成形体における凹部の一例を模式的に示す端面図である。
図2に示す凹部10は、天板部12と、天板部12の周囲に隣接する縦壁部14と、を有する。図2に示す凹部10の天板部12は、開口面16と平行な平面となっているが、これに限られず、開口面と平行ではない平面であってもよく、曲面であってもよい。また、図2に示す縦壁部14の端面は、凹部10の開口面16側から天板部12側にかけて直線であるが、これに限られず、曲線であってもよい。
[Molded object]
The molded article of this embodiment is a prepreg molded article mentioned above. The molded body includes a recessed portion having a top plate portion and a side wall portion.
FIG. 2 is an end view schematically showing an example of a recess in the molded body.
The recessed portion 10 shown in FIG. 2 includes a top plate portion 12 and a vertical wall portion 14 adjacent to the periphery of the top plate portion 12. Although the top plate portion 12 of the recess 10 shown in FIG. 2 is a plane parallel to the opening surface 16, the top plate portion 12 is not limited to this, and may be a plane that is not parallel to the opening surface or may be a curved surface. . Moreover, although the end face of the vertical wall part 14 shown in FIG. 2 is a straight line from the opening surface 16 side of the recessed part 10 to the top plate part 12 side, it is not limited to this, and may be a curved line.

凹部10における開口径dに対する深さDの比(D/d)は、0.5以上であることが好ましく、0.5~4.0であることがより好ましく、0.5~1.2であることがさらに好ましい。
開口径dの値は、特に限定されるものではなく、例えば5mm~100mmの範囲が挙げられ、10mm~50mmの範囲であることが好ましく、20mm~30mmの範囲であることがより好ましい。また、深さDの値は、特に限定されるものではなく、例えば、5mm~100mmの範囲が挙げられ、10mm~50mmの範囲であることが好ましく、10mm~30mmの範囲であることがより好ましい。
The ratio (D/d) of the depth D to the opening diameter d in the recess 10 is preferably 0.5 or more, more preferably 0.5 to 4.0, and 0.5 to 1.2. It is more preferable that
The value of the opening diameter d is not particularly limited, and may be, for example, in the range of 5 mm to 100 mm, preferably in the range of 10 mm to 50 mm, and more preferably in the range of 20 mm to 30 mm. Further, the value of the depth D is not particularly limited, and for example, it is in the range of 5 mm to 100 mm, preferably in the range of 10 mm to 50 mm, and more preferably in the range of 10 mm to 30 mm. .

ここで、開口径dは、凹部10の開口面16の円相当径を表す。また、深さDは、凹部10の開口面16から天板部12までの距離を表す。天板部が開口面と平行ではない場合又は曲面である場合、深さDは、開口面16から天板部12までの距離のうち最も遠い距離を表す。 Here, the opening diameter d represents the equivalent circle diameter of the opening surface 16 of the recess 10. Further, the depth D represents the distance from the opening surface 16 of the recess 10 to the top plate portion 12. If the top plate is not parallel to the opening surface or has a curved surface, the depth D represents the farthest distance from the opening surface 16 to the top plate 12.

天板部12が平面である場合、天板部12の円相当径dtは、特に限定されず、例えば開口径dの0.05倍~1倍の範囲が挙げられ、0.1倍~1倍の範囲であることが好ましく、0.3倍~1倍の範囲であることがより好ましい。
開口面16及び天板部12の形状は、特に限定されず、円形、楕円形、多角形等が挙げられる。
When the top plate portion 12 is flat, the equivalent circle diameter dt of the top plate portion 12 is not particularly limited, and may be, for example, in the range of 0.05 to 1 times the opening diameter d, and may be 0.1 to 1 times the opening diameter d. The range is preferably 0.3 times to 1 time, more preferably 0.3 times to 1 time.
The shapes of the opening surface 16 and the top plate portion 12 are not particularly limited, and examples thereof include circular, elliptical, polygonal, and the like.

成形体は、天板部及び側壁部を有する凹部を少なくとも1つ以上含んでいればよく、上記凹部を2以上含んでもよい。また、成形体が凹部を2以上含む場合、前記2以上の凹部は、互いに同じ形状であってもよく、異なる形状であってもよい。 The molded body may include at least one recess having a top plate portion and a side wall portion, and may include two or more of the recesses. Further, when the molded body includes two or more recesses, the two or more recesses may have the same shape or different shapes.

<成形体の製造方法>
成形体は、上述したプリプレグを成形し、天板部及び縦壁部を有する凹部を含む形状に賦形する成形工程を経ることで製造される。
上記成形工程において適用する成形法としては、例えば、プレス成形、ハンドレイアップ成形、オートクレーブ成形、RTM成形、引抜き成形、シートワインディング成形等が挙げられ、その中でもプレス成形、オートクレーブ成形が好ましく、プレス成形がより好ましい。また、上記成形工程において適用する成形法は、プレス成形の中でも、深絞り成形を行う工程であることがさらに好ましい。
<Method for manufacturing molded body>
The molded body is manufactured by molding the prepreg described above and shaping it into a shape including a recessed portion having a top plate portion and a vertical wall portion.
Examples of the molding method applied in the above molding process include press molding, hand lay-up molding, autoclave molding, RTM molding, pultrusion molding, sheet winding molding, etc. Among them, press molding and autoclave molding are preferable, and press molding is more preferable. Further, the forming method applied in the above forming step is more preferably a deep drawing process among press forming.

深絞り成形を行う工程では、例えば、深絞り成形用金型を用いて深絞り成形を行う。深絞り成形用金型としては、例えば、凸状のパンチ型と、凹状のダイと、ホルダーと、を有する金型が用いられる。上記深絞り成形用金型を用いる場合、例えば、ホルダーによりプリプレグの端部を抑えた状態で、パンチ型とダイとの間にプリプレグを挟み込んで成形を行う。
パンチ型の凸面は、形成する凹部の天板部及び縦壁部を形成するための成形面となっている。すなわち、パンチ型は、例えば、凹部の天板部を形成する成形面と、凹部の縦壁部を形成する成形面と、を有する。したがって、例えば天板部が平面である凹部を有する成形体を深絞り成形により作製する場合、深絞り成形用金型として、天板部を形成する成形面が平面状であるパンチ型を有する金型を用いる。
In the step of performing deep drawing, for example, deep drawing is performed using a deep drawing mold. As the deep drawing mold, for example, a mold having a convex punch die, a concave die, and a holder is used. When using the above-mentioned deep drawing mold, for example, the prepreg is held between a punch die and a die and the prepreg is held in place by a holder, and the prepreg is molded.
The convex surface of the punch mold serves as a molding surface for forming the top plate portion and vertical wall portion of the recessed portion to be formed. That is, the punch mold has, for example, a molding surface that forms the top plate portion of the recess and a molding surface that forms the vertical wall portion of the recess. Therefore, for example, when producing a molded body having a concave portion with a flat top plate by deep drawing, the deep drawing mold is a mold having a punch die with a flat molding surface forming the top plate. Use a mold.

成形体を製造する際の成形条件は、特に限定されるものではない。成形温度としては例えば80℃~180℃が挙げられ、成形圧力としては例えば0.5kg/cm~10kg/cmが挙げられ、成形時間としては例えば30分~180分が挙げられる。 The molding conditions for producing the molded body are not particularly limited. The molding temperature may be, for example, 80° C. to 180° C., the molding pressure may be, for example, 0.5 kg/cm 2 to 10 kg/cm 2 , and the molding time may be, for example, 30 minutes to 180 minutes.

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例により限定されるものではない。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理手順等は、本実施形態の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。なお、特に断りがない限り「部」は「質量部」を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to the Examples below. The materials, usage amounts, proportions, processing procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present embodiment. Note that unless otherwise specified, "parts" means "parts by mass."

[実施例1]
<成形用基材の製造>
強化用繊維として、繊度70.0texの捲縮加工ガラス繊維(捲縮加工マルチフィラメント、単繊維径:6μm、フィラメント数:800本)を用いた。
14ゲージ横編機を使用して、左右にニードルヘッドをラッキングさせながらゴム編みを編成し、編目をウェール方向に対して左右に斜行させた。具体的には、針床を一方に1針間振った状態でキャリッジを移動させ、その後、針床を反対方向に1針振った状態でキャリッジを反対方向に移動させることを、交互に繰り返し行った。
それにより、編目がウェール方向に対して45°に斜行した第1の編目列と、第1の編目列に隣接し、かつ、編目がウェール方向に対して第1の編目列と反対側に45°斜行した第2の編目列と、を繰り返し有する編物基材である成形用基材1(目付:370g/m)を得た。
[Example 1]
<Manufacture of base material for molding>
As the reinforcing fibers, crimped glass fibers (crimped multifilament, single fiber diameter: 6 μm, number of filaments: 800) with a fineness of 70.0 tex were used.
Using a 14-gauge flat knitting machine, rubber knitting was knitted while racking the needle head from side to side, and the stitches were made diagonally from side to side with respect to the wale direction. Specifically, the carriage is moved while the needle bed is swung one stitch in one direction, and then the carriage is moved in the opposite direction while the needle bed is swung one stitch in the opposite direction. Ta.
As a result, the stitches are adjacent to the first stitch row diagonally at 45° with respect to the wale direction, and the stitches are on the opposite side of the first stitch row with respect to the wale direction. A molding base material 1 (fabric weight: 370 g/m 2 ), which is a knitted fabric base material repeatedly having a second stitch row obliquely oriented at 45°, was obtained.

<プリプレグの製造>
エポキシ樹脂(サンユレック株式会社製 プリプレグ作製用エポキシ樹脂シート 品名:DRS-028-100)を樹脂材料として用い、以下のようにして成形用基材1全体に含浸させることで、プリプレグ全体に対する樹脂の割合が50質量%であるプリプレグ1を得た。
具体的には、エポキシ樹脂シートを成形用基材表面に上下から密着させた状態で貼り付け、熱ラミネーターを用いて100℃でラミネートすることでプリプレグ1を得た。
得られたプリプレグ1について、上述した方法で成形体の曲げ強度を測定したところ、コース方向における曲げ強度Bcは157.00MPa、ウェール方向における曲げ強度Bwは158.50MPa、成形後の強度異方性は1.0%であった。
また、得られたプリプレグ1について、上述した方法で成形体の曲げ弾性率を測定したところ、コース方向における曲げ弾性率Mcは10.05GPa、ウェール方向における曲げ弾性率Mwは10.25GPa、成形後の弾性率異方性は2.0%であった。
したがって、プリプレグ1を用いて得られる成形体は、強度異方性及び弾性率異方性が低いため、全体としての耐久性に優れ、様々な用途に用いられると考えられる。
<Manufacture of prepreg>
Using epoxy resin (epoxy resin sheet for prepreg production manufactured by Sanyurec Co., Ltd. Product name: DRS-028-100) as a resin material, by impregnating the entire molding base material 1 as follows, the ratio of resin to the entire prepreg Prepreg 1 having 50% by mass was obtained.
Specifically, prepreg 1 was obtained by pasting an epoxy resin sheet on the surface of a molding base material in a state in which it was in close contact with it from above and below, and laminating it at 100° C. using a thermal laminator.
When the bending strength of the obtained prepreg 1 was measured using the method described above, the bending strength Bc in the course direction was 157.00 MPa, the bending strength Bw in the wale direction was 158.50 MPa, and the strength anisotropy after molding was was 1.0%.
In addition, when the bending elastic modulus of the obtained prepreg 1 was measured using the method described above, the bending elastic modulus Mc in the course direction was 10.05 GPa, and the bending elastic modulus Mw in the wale direction was 10.25 GPa. The elastic modulus anisotropy was 2.0%.
Therefore, since the molded article obtained using the prepreg 1 has low strength anisotropy and elastic modulus anisotropy, it is considered to have excellent overall durability and be used for various purposes.

[実施例2]
<成形用基材の製造>
強化用繊維として、繊度67.5texのガラス繊維(マルチフィラメント引き揃え糸、単繊維径:9μm、フィラメント数:400本)を用いた。
16ゲージ横編機を用い、総針ゴム編みにて、ガラス繊維を1本取りにして編成した。具体的には、針床を振らずにキャリッジを往復させた。
それにより、編目がウェール方向に対して約45°に斜行した第1の編目列と、第1の編目列に隣接し、かつ、編目がウェール方向に対して第1の編目列と反対側に、約45°斜行した第2の編目列と、を繰り返し有する編物基材である成形用基材2(目付:577g/m)を得た。
[Example 2]
<Manufacture of base material for molding>
Glass fibers with a fineness of 67.5 tex (multifilament aligned yarn, single fiber diameter: 9 μm, number of filaments: 400) were used as reinforcing fibers.
Using a 16-gauge flat knitting machine, knitting was carried out using all-needle rubber knitting with one glass fiber. Specifically, the carriage was reciprocated without shaking the needle bed.
As a result, the stitches are adjacent to the first stitch row diagonally at about 45° with respect to the wale direction, and the stitches are on the opposite side of the first stitch row with respect to the wale direction. A molding base material 2 (fabric weight: 577 g/m 2 ), which is a knitted fabric base material repeatedly having a second stitch row obliquely moved by about 45°, was obtained.

<プリプレグの製造>
成形用基材1の代わりに成形用基材2を用いた以外は、プリプレグ1と同様にして、プリプレグ全体に対する樹脂の割合が60質量%であるプリプレグ2を得た。
得られたプリプレグ2について、上述した方法で成形体の曲げ強度を測定したところ、コース方向における曲げ強度Bcは133.0MPa、ウェール方向における曲げ強度Bwは160.0MPa、成形後の強度異方性は18.4%であった。
また、得られたプリプレグ1について、上述した方法で成形体の曲げ弾性率を測定したところ、コース方向における曲げ弾性率Mcは10.9GPa、ウェール方向における曲げ弾性率Mwは11.7GPa、成形後の弾性率異方性は7.1%であった。
したがって、プリプレグ2を用いて得られる成形体は、強度異方性及び弾性率異方性が低いため、全体としての耐久性に優れ、様々な用途に用いられると考えられる。
<Manufacture of prepreg>
Prepreg 2 was obtained in the same manner as prepreg 1, except that molding base material 2 was used instead of molding base material 1, in which the ratio of resin to the entire prepreg was 60% by mass.
When the bending strength of the obtained prepreg 2 was measured by the method described above, the bending strength Bc in the course direction was 133.0 MPa, the bending strength Bw in the wale direction was 160.0 MPa, and the strength anisotropy after molding was was 18.4%.
In addition, when the bending elastic modulus of the obtained prepreg 1 was measured using the method described above, the bending elastic modulus Mc in the course direction was 10.9 GPa, and the bending elastic modulus Mw in the wale direction was 11.7 GPa. The elastic modulus anisotropy was 7.1%.
Therefore, since the molded article obtained using the prepreg 2 has low strength anisotropy and elastic modulus anisotropy, it is considered to have excellent overall durability and be used for various purposes.

<破裂試験(成形体の製造)>
深絞り形状に成形するため、JIS L 1096:2010に規定されたB法の試験治具形状をもとに深絞り成形用金型を作製した。具体的には、開口径dが25mmで深さDが10mmの凹部を形成する金型1(つまり、開口径dが25mmで深さDが10mmの凹部を形成する成形面を有するパンチ型を含む深絞り成形用金型)、開口径dが25mmで深さDが20mmの凹部を形成する金型2(つまり、開口径dが25mmで深さDが20mmの凹部を形成する成形面を有するパンチ型を含む深絞り成形用金型)、及び開口径dが25mmで深さDが30mmの凹部を形成する金型3(つまり、開口径dが25mmで深さDが30mmの凹部を形成する成形面を有するパンチ型を含む深絞り成形用金型)を作製した。なお、金型1~3により形成される凹部はいずれも、開口部が円形、天板部が曲面となるものである。
金型1~3を用いて、成形温度150℃、成形圧力4kg/cm、成形時間120分の条件でそれぞれ成形体を作製し、得られた成形体における成形用基材の破断の有無を、X線CT装置(ブルカー株式会社、型番:skyscan2211管電圧:50kV、露光時間:550ms、検出器:フラットパネル)により確認した。
その結果、いずれの成形体についても、成形用基材の破断が無く、綺麗に成形されていることが確認された。
図3に、金型3を用いてプリプレグ2の成形を行って得られた成形体のX線CT画像を示す。図3のX線CT画像から、金型3を用いて作製されたプリプレグ2の成形体においては、凹部の編目構造が均一に近い状態であることが分かる。
<Rupture test (manufacture of molded body)>
In order to form into a deep drawing shape, a deep drawing mold was prepared based on the test jig shape of Method B specified in JIS L 1096:2010. Specifically, a mold 1 that forms a recess with an opening diameter d of 25 mm and a depth D of 10 mm (that is, a punch mold having a molding surface that forms a recess with an opening diameter d of 25 mm and a depth D of 10 mm) is used. deep drawing mold), a mold 2 that forms a recess with an opening diameter d of 25 mm and a depth D of 20 mm (that is, a molding surface that forms a recess with an opening diameter d of 25 mm and a depth D of 20 mm). (a deep drawing mold including a punch die having a punch die), and a mold 3 forming a recess with an opening diameter d of 25 mm and a depth D of 30 mm (that is, a recess with an opening diameter d of 25 mm and a depth D of 30 mm). A deep drawing mold (including a punch mold having a forming surface for forming a deep drawing mold) was prepared. Note that each of the recesses formed by the molds 1 to 3 has a circular opening and a curved top plate.
Using molds 1 to 3, molded bodies were produced under the conditions of a molding temperature of 150°C, a molding pressure of 4 kg/cm 2 , and a molding time of 120 minutes, and the presence or absence of breakage of the molding base material in the obtained molded bodies was determined. , confirmed using an X-ray CT device (Bruker Co., Ltd., model number: skyscan2211, tube voltage: 50 kV, exposure time: 550 ms, detector: flat panel).
As a result, it was confirmed that all of the molded products were neatly molded without any breakage of the molding base material.
FIG. 3 shows an X-ray CT image of a molded product obtained by molding the prepreg 2 using the mold 3. From the X-ray CT image of FIG. 3, it can be seen that in the prepreg 2 molded body produced using the mold 3, the mesh structure of the recessed portions is nearly uniform.

[比較例1]
<成形用基材の製造>
強化用繊維として、繊度70.0texの捲縮加工ガラス繊維(捲縮加工マルチフィラメント、単繊維径:6μm、フィラメント数:800本)を用いた。
16ゲージ横編機を用い、総針ゴム編みにて、ガラス繊維を1本取りにして編成した。具体的には、針床を振らずにキャリッジを往復させた。
それにより、編目がウェール方向に対して斜行していない編物基材である成形用基材C1(目付:528g/m)を得た。
[Comparative example 1]
<Manufacture of base material for molding>
As the reinforcing fibers, crimped glass fibers (crimped multifilament, single fiber diameter: 6 μm, number of filaments: 800) with a fineness of 70.0 tex were used.
Using a 16-gauge flat knitting machine, knitting was carried out using all-needle rubber knitting with one glass fiber. Specifically, the carriage was reciprocated without shaking the needle bed.
As a result, a molding base material C1 (fabric weight: 528 g/m 2 ), which is a knitted fabric base material in which the stitches do not run obliquely with respect to the wale direction, was obtained.

<プリプレグの製造>
フェノール樹脂(利昌工業株式会社製)を樹脂材料として用い、以下のようにして成形用基材C1全体に含浸させることで、プリプレグ全体に対する樹脂の割合が60質量%、であるプリプレグC1を得た。
具体的には、硬化前のフェノール樹脂を成形前基材に手塗りで含浸させ、樹脂の割合が60質量%となるようマングルを用いて調整した。
得られたプリプレグC1について、上述した方法で成形体の曲げ強度を測定したところ、コース方向における曲げ強度Bcは81.74MPa、ウェール方向における曲げ強度Bwは198.8MPa、成形後の強度異方性は83.4%であった。
また、得られたプリプレグ1について、上述した方法で成形体の曲げ弾性率を測定したところ、コース方向における曲げ弾性率Mcは5.0GPa、ウェール方向における曲げ弾性率Mwは13.4GPa、成形後の弾性率異方性は91.3%であった。
<Manufacture of prepreg>
Using a phenol resin (manufactured by Risho Kogyo Co., Ltd.) as a resin material, the entire molding base material C1 was impregnated in the following manner to obtain a prepreg C1 in which the ratio of resin to the entire prepreg was 60% by mass. .
Specifically, the pre-molding base material was impregnated with a pre-cured phenol resin by hand coating, and the resin ratio was adjusted to 60% by mass using a mangle.
When the bending strength of the obtained prepreg C1 was measured by the method described above, the bending strength Bc in the course direction was 81.74 MPa, the bending strength Bw in the wale direction was 198.8 MPa, and the strength anisotropy after forming was found to be 81.74 MPa. was 83.4%.
In addition, when the bending elastic modulus of the obtained prepreg 1 was measured using the method described above, the bending elastic modulus Mc in the course direction was 5.0 GPa, and the bending elastic modulus Mw in the wale direction was 13.4 GPa. The elastic modulus anisotropy was 91.3%.

[比較例2]
<成形用基材の準備>
成形用基材C2として、織物基材を準備した。
なお、上記織物基材は、強化用繊維としてガラス繊維を用いたものである。
[Comparative example 2]
<Preparation of base material for molding>
A textile base material was prepared as the molding base material C2.
In addition, the above-mentioned textile base material uses glass fiber as a reinforcing fiber.

<プリプレグの製造>
フェノール樹脂(利昌工業株式会社製)を樹脂材料として用い、以下のようにして成形用基材C2全体に含浸させることで、プリプレグ全体に対する樹脂の割合が60質量%、であるプリプレグC2を得た。
具体的には、硬化前のフェノール樹脂を成形前基材に手塗りで含浸させ、樹脂の割合が60質量%となるようマングルを用いて調整した。
<Manufacture of prepreg>
Using phenol resin (manufactured by Risho Kogyo Co., Ltd.) as a resin material, the entire molding base material C2 was impregnated in the following manner to obtain a prepreg C2 in which the ratio of resin to the entire prepreg was 60% by mass. .
Specifically, the pre-molding base material was impregnated with a pre-cured phenol resin by hand coating, and the resin ratio was adjusted to 60% by mass using a mangle.

<破裂試験(成形体の製造)>
実施例2と同様にして、金型1~3を用いてそれぞれ成形体を作製し、得られた成形体における成形用基材の破断の有無を確認した。
その結果、いずれの成形体についても、成形用基材の破断が確認された。
図4に、金型2を用いての成形を行って得られた成形体のX線CT画像を示す。図4のX線CT画像から、金型2を用いて作製されたプリプレグC2の成形体においては、成形用基材の破断が明らかに生じていることが分かる。
<Rupture test (manufacture of molded body)>
In the same manner as in Example 2, molded bodies were produced using molds 1 to 3, and the presence or absence of breakage of the molding base material in the obtained molded bodies was confirmed.
As a result, breakage of the molding base material was confirmed for all molded bodies.
FIG. 4 shows an X-ray CT image of a molded product obtained by molding using the mold 2. From the X-ray CT image in FIG. 4, it can be seen that in the prepreg C2 molded body produced using mold 2, the molding base material clearly breaks.

以上の結果から、緯編により編成された強化用繊維の編物基材である成形用基材を用い、かつ成形後の強度異方性及び/又は成形後の弾性率異方性が30%以下であるプリプレグとすることで、成形時における基材の破断が生じにくく、かつ、成形体としたときの耐久性に優れることが分かった。 From the above results, it was found that when using a forming base material that is a knitted fabric base material of reinforcing fibers knitted by weft knitting, the strength anisotropy after forming and/or the elastic modulus anisotropy after forming is 30% or less. It has been found that by using a prepreg having the following properties, the base material is less likely to break during molding, and the molded product has excellent durability.

10 凹部
12 天板部
14 縦壁部
16 開口面
100 編物
112 第1の編目列
114 第2の編目列
10 Recessed portion 12 Top plate portion 14 Vertical wall portion 16 Opening surface 100 Knitted fabric 112 First stitch row 114 Second stitch row

Claims (15)

強化用繊維を用いた緯編により編成された成形用基材と、
前記成形用基材の少なくとも一部に含浸され、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂と、
を有し、
前記成形用基材は、編目がウェール方向に対して斜行した第1の編目列と、前記第1の編目列に隣接し、かつ、編目がウェール方向に対して前記第1の編目列と反対側に斜行した第2の編目列と、を繰り返し有し、
熱プレス機を用いて150℃、4kg/cm、120分の条件でプレスして得られる成形体を23℃で測定したときの、前記成形用基材のコース方向の曲げ強度Bc、前記成形用基材のウェール方向の曲げ強度Bw、前記コース方向の曲げ弾性率Mc、及び前記ウェール方向の曲げ弾性率Mwが、下記条件1及び/又は下記条件2を満たすプリプレグ。
条件1:前記Bcと前記Bwとの差の絶対値が前記Bcと前記Bwとの平均値の30%以下
条件2:前記Mcと前記Mwとの差の絶対値が前記Mcと前記Mwとの平均値の30%以下
A molding base material knitted by weft knitting using reinforcing fibers,
A resin impregnated into at least a portion of the molding base material and containing at least one selected from the group consisting of a room temperature curable resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic resin;
has
The forming base material has a first stitch row in which the stitches are oblique to the wale direction, and is adjacent to the first stitch row, and the stitches are adjacent to the first stitch row in the wale direction. repeating a second row of stitches diagonally on the opposite side;
The bending strength Bc in the course direction of the molding base material when the molded product obtained by pressing using a heat press machine at 150 °C, 4 kg/cm 2 , and 120 minutes is measured at 23 °C, and the molding A prepreg in which the bending strength Bw in the wale direction, the bending elastic modulus Mc in the course direction, and the bending elastic modulus Mw in the wale direction of the base material satisfy the following condition 1 and/or the following condition 2.
Condition 1: The absolute value of the difference between the Bc and the Bw is 30% or less of the average value of the Bc and the Bw. Condition 2: The absolute value of the difference between the Mc and the Mw is 30% or less of the average value of the Bc and the Bw. 30% or less of average value
前記強化用繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、金属繊維、アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、バサルト繊維、ポリパラフェニレン・ベンゾビス・オキサゾール繊維、ポリアリレート繊維、ポリアセタール繊維、ポリビニルアルコール繊維、フッ素系樹脂繊維、セルロース系繊維、及びナイロン繊維からなる群より選択される少なくとも1種を含む請求項1記載のプリプレグ。 The reinforcing fibers include glass fibers, carbon fibers, silicon carbide fibers, metal fibers, aramid fibers, ultra-high molecular weight polyethylene fibers, basalt fibers, polyparaphenylene benzobis oxazole fibers, polyarylate fibers, polyacetal fibers, and polyvinyl alcohol fibers. The prepreg according to claim 1, comprising at least one selected from the group consisting of , fluororesin fibers, cellulose fibers, and nylon fibers. 前記緯編が、ゴム編、畦編、パール編、平編、袋編、両面編、ミラノリブ、及び鹿の子編からなる群より選択される少なくとも1つを含む請求項1又は請求項2に記載のプリプレグ。 3. The weft stitch includes at least one selected from the group consisting of rubber stitch, ridge stitch, pearl stitch, flat stitch, bag stitch, double-sided stitch, Milan rib, and pique stitch. prepreg. 前記強化用繊維が、複数本の単繊維を合わせたマルチフィラメントである請求項1~請求項のいずれか1項に記載のプリプレグ。 The prepreg according to any one of claims 1 to 3 , wherein the reinforcing fiber is a multifilament made of a plurality of single fibers. 前記マルチフィラメントは、複数本の単繊維を引き揃えた引き揃え糸及び/又は撚糸加工を行った撚り糸である請求項に記載のプリプレグ。 5. The prepreg according to claim 4 , wherein the multifilament is a drawn yarn obtained by aligning a plurality of single fibers and/or a twisted yarn processed by twisting. 請求項1~請求項のいずれか1項に記載のプリプレグを製造する方法であって、
横編機を用いて下記第1の工程と下記第2の工程とを交互に繰り返すことで強化用繊維を用いた緯編により編成された成形用基材を製造する工程と、
前記成形用基材の少なくとも一部に、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂材料を含浸させる工程と、
を有するプリプレグの製造方法。
第1の工程:前記横編機の針床を一方に振った状態でキャリッジを移動させることで編目がウェール方向に対して斜行した第1の編目列を形成する工程
第2の工程:前記第1の工程と反対方向に前記針床を振った状態で前記キャリッジを前記第1の工程と反対方向に移動させることで、前記第1の編目列に隣接し、かつ、編目がウェール方向に対して前記第1の編目列と反対側に斜行した第2の編目列を形成する工程
A method for manufacturing the prepreg according to any one of claims 1 to 5 , comprising:
A step of manufacturing a forming base material knitted by weft knitting using reinforcing fibers by alternately repeating the following first step and the following second step using a flat knitting machine;
Impregnating at least a portion of the molding base material with a resin material containing at least one selected from the group consisting of a room temperature curable resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic resin;
A method for producing a prepreg having the following.
First step: Step of forming a first stitch row in which the stitches are oblique to the wale direction by moving the carriage with the needle bed of the flat knitting machine swung to one side Second step: The above-mentioned By moving the carriage in the opposite direction to the first step with the needle bed swung in the opposite direction to the first step, the stitches are adjacent to the first stitch row and in the wale direction. On the other hand, forming a second stitch row diagonally opposite to the first stitch row.
請求項に記載のプリプレグを製造する方法であって、
横編機を用いて下記第1の工程と下記第2の工程とを交互に繰り返すことで強化用繊維を用いた緯編により編成された成形用基材を製造する工程と、
前記成形用基材の少なくとも一部に、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂材料を含浸させる工程と、
を有するプリプレグの製造方法。
第1の工程:前記横編機のキャリッジを一方に移動させることで編目がウェール方向に対して斜行した第1の編目列を形成する工程
第2の工程:前記キャリッジを前記第1の工程と反対方向に移動させることで、前記第1の編目列に隣接し、かつ、編目がウェール方向に対して前記第1の編目列と反対側に斜行した第2の編目列を形成する工程
A method for manufacturing the prepreg according to claim 5 , comprising:
A step of manufacturing a forming base material knitted by weft knitting using reinforcing fibers by alternately repeating the following first step and the following second step using a flat knitting machine;
Impregnating at least a portion of the molding base material with a resin material containing at least one selected from the group consisting of a room temperature curable resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic resin;
A method for producing a prepreg having the following.
First step: A step of moving the carriage of the flat knitting machine in one direction to form a first stitch row in which the stitches are oblique to the wale direction.Second step: Moving the carriage of the flat knitting machine to the first step. forming a second stitch row that is adjacent to the first stitch row and in which the stitches run diagonally on the opposite side of the first stitch row with respect to the wale direction by moving in the opposite direction.
請求項1~請求項のいずれか1項に記載のプリプレグの成形体であって、
天板部及び縦壁部を有する凹部を含む成形体。
A molded article of the prepreg according to any one of claims 1 to 5 ,
A molded body including a recessed portion having a top plate portion and a vertical wall portion.
前記凹部は、開口径dに対する深さDの比(D/d)が0.5以上である請求項に記載の成形体。 The molded article according to claim 8 , wherein the recess has a ratio (D/d) of depth D to opening diameter d of 0.5 or more. 前記天板部が平面である請求項又は請求項に記載の成形体。 The molded article according to claim 8 or 9 , wherein the top plate portion is flat. 請求項1~請求項のいずれか1項に記載のプリプレグ又は請求項若しくは請求項に記載のプリプレグの製造方法により得られたプリプレグを成形することで、天板部及び縦壁部を有する凹部を含む形状に賦形する成形工程を有する成形体の製造方法。 By molding the prepreg according to any one of claims 1 to 5 or the prepreg manufacturing method according to claim 6 or 7 , the top plate portion and the vertical wall portion can be formed. 1. A method for manufacturing a molded body, comprising a molding step of shaping the body into a shape including a concave portion. 前記成形工程が、プレス成形、ハンドレイアップ成形、オートクレーブ成形、RTM成形、引抜き成形、及びシートワインディング成形からなる群より選択される少なくとも1つの成形法により賦形する工程を含む請求項11に記載の成形体の製造方法。 12. The molding step includes a step of shaping by at least one molding method selected from the group consisting of press molding, hand lay-up molding, autoclave molding, RTM molding, pultrusion molding, and sheet winding molding. A method for producing a molded article. 前記成形工程が、深絞り成形を行う工程である請求項11に記載の成形体の製造方法。 The method for manufacturing a molded article according to claim 11 , wherein the forming step is a step of performing deep drawing. 前記成形工程において、前記天板部を形成する成形面が平面状であるパンチ型を用いる請求項13に記載の成形体の製造方法。 14. The method for producing a molded body according to claim 13 , wherein in the molding step, a punch mold having a flat molding surface forming the top plate portion is used. 請求項1~請求項のいずれか1項に記載のプリプレグの成形体。 A molded article of prepreg according to any one of claims 1 to 5 .
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