JPH0280639A - 一方向プリフォームシート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、長繊維により補強された熱可塑性樹脂複合材
料（ＦＲＴＰ）や炭素複合材料（Ｃ−Ｃコンポジット）
等の製造に有用な、新規な一方向プリフォームシート及
びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

ガラス繊維、炭素繊維等を補強用繊維とし、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂をマトリ
ックスとする複合材料は広く使用されている。また、そ
の中間材として、一方向に互に平行且つシート状に引き
揃えた補強用繊維に。

Ｂ−ステージの熱硬化性樹脂を含浸した一方向プリプレ
グ（ＵＤプリプレグ）はよく知られている。

たｆ、このようなＵＤプリプレグは、（ｉ）−２０℃程
度の低温で貯蔵し且つ輸送しなければならない、（…）
経時変化するため保存期間はせいぜい３〜５ケ月であり
、長期保存に耐えない、（ｉｉｉ）粘着性が高く且つ可
撓性に劣るため、取扱いに特別の注意を要する。（Ｋ）
後で成形加工する際に長時間を必要とする、等という問
題がある。

一方、補強用繊維を含有し、熱可塑性樹脂をマトリック
スとする複合材料も知られており、その中間材として、
熱可塑性樹脂を含有させた補強用繊維テープを押出すこ
とによって得られる補強用繊維含有熱可塑性樹脂テープ
が知られている。しかし、該熱可塑性樹脂テープは、極
めて剛い板紙様であって、織布の形成に困難を伴い、し
かも複雑な形状のモールドを通してドレープ（彎曲）加
工を行うことができないという欠点がある。

このような問題を解消するために、例えば熱可塑性樹脂
としてポリエーテルエーテルケトンを選択し、その繊維
と補強用繊維とを、織物１編物又はマットに組織してな
る繊維強化熱可塑性樹脂成形用材料（特開昭６０−２８
５４３号公報）が提案されており、また耐熱性の補強用
繊維糸及び低融点の熱可塑性樹脂繊維糸を経糸に用い、
前記低融点の熱可塑性樹脂繊維糸からなる緯糸を粗い間
隔で打込んでスダレ織物状に構成した熱成型用複合繊維
構造物（特開昭６０−４５６３２号公報）が提案されて
いる。

これらのシート状中間材は、熱硬化性樹脂を用いた一方
向プリプレグの有する諸問題がなく、しかも補強用繊維
含有熱可塑性樹脂テープに比し、柔軟性を有するもので
あり、複雑な形状のモールドに通してドレープ（彎曲）
加工するのに適したものといえる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところがこのようなシート状中間材も、以下に述べるよ
うな欠点を有している。即ち、特開昭６０−２８５４３
号公報記載の繊維強化熱可塑性樹脂成形用材料は、補強
用繊維の種類によっては、その表面に毛羽が発生するた
め製織しにくく、また得られるシート状中間材も補強用
繊維が表面に露出しているので、ハンドリングの際に該
繊維を傷め易く。

また毛羽を発生し易く、従プてその成形品の物性を低下
させる危険性が大きい。

また、特開昭６０−４５６３２号公報記載の熱成型用複
合繊維構造物は、経糸として補強用繊維糸と熱可塑性樹
脂繊維糸とを併用するため、機械的強度の優れた成形品
を与えるためには、出来るだけ補強用繊維糸同志が密接
しないように、補強用繊維糸と熱可塑性樹脂繊維糸とを
交互に配置する必要があり、しかも経糸としての隼束性
をもたせるために、両者を交互に配置して引き揃え、そ
の引き揃え糸の周りに熱可塑性樹脂繊維糸を捲回させた
複合糸を用いなければならないという問題がある。

更に、この複合糸中の補強繊維糸は、引き揃えられた及
び捲回された熱可塑性樹脂繊維糸で表面の一部は覆われ
てはいるとはいえ、補強用繊維糸の一部は表面に露出し
ているので、補強用繊維の種類によっては、依然として
製織が困難であるとか、得られる織物がハンドリングの
際に補強用繊維を傷め易く５その成形品の物性を低下さ
せる危険性が大きいという問題を残している。

従って、本発明は取扱い性が良好で且つ容易に製織でき
ると共に、その後加工性も極めて良好で引張強度、曲げ
強度等の機械的物性に優れた成形品に得ることができる
一方向プリフォームシート及び工業的に有利な該一方向
プリフォームシートの製造方法を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、補強用繊維束を熱可塑性樹脂で被覆し
てなる比較的太い柔軟性プリフォームヤーンと比較的細
い熱可塑性樹脂繊維糸とからなり、その何れか一方を経
糸とし、他方を緯糸として製織したものであることを特
徴とする一方向プリフォームシートが提供され、また補
強用繊維束を熱可塑性樹脂で被覆してなる柔軟性プリフ
ォームヤーンと熱可塑性樹脂繊維糸とから一方向プリフ
ォームシー１−を製造する方法において、前記プリフォ
ームヤーンと前記熱可塑性樹脂繊維糸の何れか一方を経
糸とし且つ他方を緯糸として用い、しかも前記熱可塑性
樹脂繊維糸として直径が前記プリフォームヤーンの１１
５以下のものを使用し、更に前記熱可塑性樹脂繊維糸に
比較的低く且つ前記プリフォームヤーンに比較的高い張
力を印加して製織することを特徴とする一方向プリフォ
ームシートの製造方法が提供される。

なお、本明細書における柔軟性プリフォームヤ−ンとは
、補強用繊維束を熱可塑性樹脂で被覆してなる柔軟性糸
状中間材であって、後加工することによって、複合材を
形成することが出来る柔軟性糸状中間材を意味する。ま
た１本明細書における一方向プリフォームシートとは、
互に並行且つシート状に引き揃えたプリフォームヤーン
とそれに対してはソ９０＠方向に配列された熱可塑性樹
脂繊維糸とからなり、後加工することによって、マトリ
ックス中に補強用繊維が配列している複合材となり得る
シート状中間材を意味する。

本発明の一方向プリフォームシートは、経糸又は緯糸の
何れか一方に、補強用繊維が熱可塑性樹脂で被覆された
柔軟なプリフォームヤーンを用いるため、補強用繊維が
表面に露出しておらず、従って製織やハンドリングが容
易であり、また得られたシートの補強用繊維が傷むこと
がなく、極めて後加工性に優れたものである。その上プ
リフォームヤーンは熱可塑性樹脂で被覆されていて、そ
の内部に水分が侵入することが防止されるので、本発明
のプリフォームシートからは機械的強度に優れた成形品
が得られる。

本発明において、プリフォームヤーンを構成する補強用
繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアミド繊維
（アラミド繊維）、ボロン繊維、セラミック繊維及び金
属繊維等がある。

炭素繊維としては、石油ピッチ若しくはコールタールピ
ッチを原料とし、紡糸用ピッチの調整。

溶融紡糸、不融化及び炭素化して得られるピッチ系炭素
繊維並びにアクリロニトリル（共）重合体繊維を耐炎化
及び炭素化して得られるＰＡＮ系炭素炭素繊維れも好適
に用いられる。またガラス繊維としては非ストランド化
ガラス繊維、ストランド化ガラス繊維及びストランド化
ガラス繊維トウ等の何れも使用される。なおセラミック
繊維としては炭化珪素繊維、窒化珪素繊維、窒化硼素繊
維、アルミナ繊維等が挙げられる。

また、プリフォームヤーンで用いる補強用繊維束は、フ
ィラメントのデニール数が約Ｏ，ＯＳ〜約６００の範囲
内で、フィラメント数が約５０〜３００，０００のもの
、特にフィラメントのデニール数が約０．２５〜約１６
で、フィラメント数が約１００−約４８，０００のもの
が好ましい。

プリフォームヤーンにおいては、補強用繊維束の周囲に
熱可塑性樹脂からなる柔軟な被覆（即ちスリーブ）が設
けられるが、このスリーブの肉厚は一般的には、約５−
約ｔ　、　ｏｏｏｐ−とするのが良く。

特に約ｌθ〜約３００μ−とするのが好ましい、スリー
ブの肉厚が約５μ厘未満では均一なスリーブの形成が困
難となるので好ましくなく、逆に約ｔ　、　ｏｏｏμ■
を超えるとプリフォームヤーンの柔軟性が損なわれる。

従って、プリフォームヤーンとしては、後記する補強用
繊維束に包含される粉末類も含めて、直径的０．１〜約
１０ｗｕａの範囲のものが適切であり、約０．５〜約５
騰１のものが好ましい、前記繊維束の周囲に上記スリー
ブを設けることによって、プリフォームヤーンの補強用
繊維含有量は約５〜約７０容量％の範囲で任意に選択さ
れる。補強用繊維含有量が約５容量算未満では、補強用
繊維の補強効果が充分発揮されないので好ましくなく、
また約７０容量％を超えると、高品質且つ均一な成形品
が得られないので好ましくない。

プリフォームヤーンにおいて、柔軟なスリーブ形成材と
して用いる熱可塑性樹脂は、後加工における成形温度で
完全に溶解する樹脂であり、例えばポリアミド、ポリエ
ステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン
、ポリ弗化ビニリデン、ポリアミドイミド、ポリイミド
、ポリエーテルイミド、ポリ°エーテルスルホン、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド
等のポリマーが挙げられる。更に具体的にはポリアミド
としては、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン１２．
ナイロン６／６６／１２ターポリマーのようなホモ又は
コポリマーが用いられる。またポリエステルとしては、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリオキ
シエトキシベンゾエート、全芳香族ポリエステル等のホ
モポリマニ又はこれらのコポリマーが用いられる。

本発明で用いるプリフォームヤーンは、前記したように
補強用繊維束を芯材とし、その周囲に熱可塑性樹脂から
なる柔軟な被覆（スリーブ）を設けたものであるが、　
ＦＲＴＰ製造用としては、先に本発明者らの一部が提案
した少量の不活性超微粉末を包含する補強用繊維束を芯
材とするもの（特願昭６２−２０２７６１号）が、特に
好ましく用いられる。このプリフォームヤーンは、不活
性超微粉末の存在により、補強用繊維束がゆるく解繊さ
れた状態を保持していて、補強用繊維同志は密着してお
らず、シート形成後、成形時に熱可塑性樹脂が補強用繊
維に容易に含浸されてマトリックスを形成し、繊維補強
効果が充分に発揮されて１機械的強度に優れた成形品が
得られる。

この場合の不活性超微粉末としては、カーボンブラック
、活性炭等の炭素類やアルミナ、シリカアルミナ等の酸
化物類や各種金属類等が挙げられ。

その径（平均比表面積径）は補強用繊維の直径の１７３
以下であって、通常約０．０１〜約５−の範囲が好まし
い、またその包含量は、補強用繊維含有量基準で約０．
０１〜約１０容量％の範囲であり、約０．０２〜約５容
斌２の範囲が好ましい。

なお、本発明ではプリフォームヤーンとして。

ＦＲＴＰ製造用の場合には、熱可塑性樹脂粉末で含浸し
た補強用繊維束を芯材としたものを用いることもできる
し、また補強用繊維と熱可塑性樹脂繊維とからなる混合
繊維束を芯材としたものを用いることもできる。

また、本発明においては、Ｃ−Ｃコンポジット製造用の
場合には、プリフォームヤーンとして、本発明者らの一
部が先に提案した軟化性を有する石油及び／又は石炭系
バインダーピッチ粉末と軟化性を有していない石油及び
／又は石炭系コークス粉末からなる混合粉末が包含され
た補強用繊維束を芯材とするもの（特開昭６３−４１７
６４号公報）が、特に好ましく用いられる。該バインダ
ーピッチ粉末と該コークス粉末の存在により、シート形
成後、成形時にマトリックス中の補強用繊維の分散状態
が従来の複合材料に比べて優れているため、より簡便に
高密度の成形品が得られる。

この場合のバインダーピッチ粉末としては、６０〜３２
０℃の軟化点を有し、キノリンネ溶分０〜８０重量％及
び揮発分１０〜６０重量％の石油及びｌ又は石炭から得
られる等方性、潜在的異方性又は異方性のバインダーピ
ッチを用いることが望ましく、その平均粒径は約０．５
〜約６０ＰＲとするのが適当である。一方コークス粉末
としては、石油系又は石炭系の何れでもよく、揮発分が
１０重量％以下であって、その平均粒径は約０．５〜約
３０４としたものが良い、バインダーピッチ粉末とコー
クス粉末の使用割合は、重景比でバインダーピッチ／コ
ークス＝９０／１０〜１０／９０の範囲で適宜選択され
る。

一方１本発明において用いられる熱可塑性樹脂繊維糸は
、後加工における成形温度で完全に溶融する樹脂繊維糸
であり、例えばポリアミド、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ弗化ビニリデ
ン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリフェニレンサルファイド等のポリマーの繊維が
挙げられる。更に具体的には、ポリアミド繊維としては
、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン
６／６６／１２ターポリマーのようなホモ又はコポリマ
ーから得られる繊維が用いられ、またポリエステル繊維
としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート
、ポリオキシエトキシベンゾエート、全芳香族ポリエス
テル等のホモポリマー又はこれらのコポリマーから得ら
れる繊維が用いられる。

本発明において用いる熱可塑性樹脂繊維糸としては、プ
リフォームヤーンのスリーブを形成する熱可塑性樹脂と
同一の熱可塑性樹脂からなるものであってもよいし、ま
た異種の熱可塑性樹脂からなるものであってもよい。

この熱可塑性樹脂繊維糸としては出来るだけ細い糸を使
用するのが良く、前記プリフォームヤーンに対して、直
径が１７５以下のものを使用するのが好ましい、従って
、熱可塑性樹脂繊維糸としては、直径約２０〜５００ｐ
ｍのもの、即ちフィラメントのデニール数が約０．１〜
約２，０００の範囲でフィラメント数が１〜約５００の
もの、特にフィラメントデニール数が約１−約５００の
範囲で、フィラメント数が１−約１００のものが好まし
い。

本発明のプリフォームシートは、前記プリフォームヤー
ンと前記熱可塑性樹脂繊維糸の何れか一方を経糸とし、
他方を緯糸として製織される。

第１図は熱可塑性樹脂繊維糸を経糸とし、プリフォーム
ヤーンを緯糸として１両者を平織した場合の１本発明の
プリフォームシートの一例を示す概略斜視図であり１図
中の１が熱可塑性樹脂繊維糸であり、２がプリフォーム
ヤーンである。

第１図のようにプリフォームヤーンを緯糸として用いた
場合は、織物として特に緯糸に配列するため、繊維密度
を高くすることが可能となる。また、緯糸の太さ、硬さ
に対し、経糸は殆ど無視できるものであるため、緯方向
への糸は直線に近く配列され、通常織物にしたことによ
る後加工時の強度低下は殆どない、更に、経糸として強
度が高く且つ樹脂濡れ性の良好な熱可塑性樹脂繊維糸を
用いることにより、経方向の強度向上が可能である。

なお、逆にプリフォームヤーンを経糸とし、熱可塑性樹
脂繊維糸を緯糸として用いると一繊維密度は粗くなるが
、一方向の長さが限定されなくなる。

本発明において、プリフォームヤーンと熱可塑性樹脂繊
維糸との交織割合は、プリフォームヤーン中の補強用繊
維と熱可塑性樹脂との割合によって変わり、また成形後
の複合材料の用途によっても変わるが、通常プリフォー
ムシート全体での補強用繊維の割合が約３〜約７０容量
％程度になるようにするのが好ましい。

本発明のプリフォームシートを製造するには、補強用繊
維束を熱可塑性樹脂で被覆してなる柔軟性プリフォーム
ヤーンと熱可塑性樹脂繊維糸との何れか一方を経糸とし
且つ他方を緯糸として用い、しかも前記熱可塑性樹脂Ｊ
ＩＩｌｌ！維糸として直径が前記プリフォームヤーンの
１１５以下のものを使用し。

更に前記熱可塑性樹脂繊維糸に比較的低く且つ前記プリ
フォームヤーンに比較的高い張力を印加しつつ製織する
ことによって得られる。

即ち、プリフォームヤーンに比し１７５以下の直径の熱
可塑性樹脂繊維糸を用いるため、プリフォームヤーンは
直線に近く配列される。更に細い熱可塑性樹脂繊維糸に
比較的低い張力を印加し且つ太いプリフォームヤーンに
比較的高い張力を印加しつつ製織することによってプリ
フォームヤーンの直線的配列が高められる。

プリフォームヤーンに比し１１５より大きい直径の熱可
塑性樹脂繊維糸を用いると、プリフォームヤーンの直線
的配列が困難になる。また両者に同程度の張力を印加し
つつ製織すると、プリフォームヤーンの直線的配列の程
度が低下する。

なお２本発明においては、プリフォームヤーン及び熱可
塑性樹脂繊維糸は１通常夫々１種ずつ用いられるが、勿
論２種以上を併用することもできる。また、プリフォー
ムヤーンと１〜可塑性樹脂繊維糸とを一組として引き揃
え、経糸又は緯糸として使用することもできる。

本発明のプリフォームシートは、熱可塑性樹脂繊維及び
プリフォームヤーン中の熱可塑性樹脂の融点以上の温度
で加圧成形することにより、熱可塑性樹脂のマトリック
ス中に補強用繊維が一方向に配列した複合材が形成され
る。従って１本発明のプリフォームシートを複数枚、経
糸の方向が直交するように順次積層して加圧成形すると
、補強用繊維が縦横両方向に配列した強靭な複合体が得
られる。

本発明のプリフォームシートを用いることによって、補
強用繊維を充分分散させた堅固な成形品を製造すること
ができ、またドレープ性や可撓性に優れているので複雑
な立体形状の物品及び小さい曲率半径を有する物品の成
形を容易に行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明の一方向プリフォームシートは、前記したように
補強用繊維束を熱可塑性樹脂で被覆してなる比較的太い
柔軟性プリフォームヤーンと比較的細い熱可塑性樹脂繊
維糸との何れか一方を経糸とし、他方を緯糸として製織
されたものであるので、熱硬化性樹脂を用いたＵＤプリ
プレグのような諸問題がないことはもとより、従来の熱
可塑性樹脂を用いた中間材シートと比べて、次のような
効果を奏する。

（イ）プリフォームヤーンが直線的に配列されているた
め、即ち補強用繊維が直線的に配列されているため、後
加工時の強度低下が殆どなく、機械的強度の優れた成形
品が得られる。

（ロ）補強用繊維が熱可塑性樹脂で被覆されているので
、該繊維間への水分の侵入が防止され、従って品質低下
が起らず、機械的強度の優れた成形品が得られる。

（ハ）補強用繊維が表面に露出していないので、該繊維
を傷めることがなく、ハンドリング及び保管が容易であ
る。

また、本発明の製造方法は簡単な装置を用いて実施する
ことができ、工業的に極めて有利な製造方法と言うこと
が出来る。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例１ プリフォームヤーンとして、少量の不活性超微粉末を含
有する補強用繊維束を芯材とするものを用いた。

即ち、補強用繊維束としてはアクロニトリル共重合体か
ら製造された炭素繊維束を用いた。この炭素繊維束は１
２，０００本のフィラメントから成り、密度１．７６ｇ
／ｆｆｌ、引張強度３６０ｋｇ／ｍ＋ａ”、引張弾性率
２３．５　Ｘ　１０’ｋｇ／ｍｍ”、伸度１．５％であ
った。被覆用熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレンサ
ルファイド（以下ＰＰＳと記す）を用いた。このＰＰＳ
の密度は１．３７ｇ／ｃｎで、曲げ強度は１２　、７　
ｋｇ　／　＋ｍ　”、曲げ弾性は３５０ｋｇ／ｆｉｎ２
であった。また不活性超微粉末としてはカーボンブラッ
クを用いた。このカーボンブラックの密度は１．８３ｇ
／ｃｄ、平均比表面積径は０．０７／ｊＩｎであった。

炭素繊維束にエアジットによりカーボンブラックを包含
させた後、ＰＰＳ樹脂を被覆してプリフォームヤーンを
製造した。得られたプリフォームヤーンの直径は約１　
、８＋ｗｍであった。

また、熱可塑性樹脂繊維糸としてはＰＰ５ｔｔ＆維糸を
用いた。このＰＰＳ繊維糸はフィラメント数１本、デニ
ール数１８０ｄｅ（直径約１４０　ｉｕｎ　）であった
。

前記ＰＰＳ繊維糸を経糸として、レピア織機にセットし
、前記プリフォームヤーンを緯糸として製織して、一方
向プリフォームシートを作成した。

このときＰＰＳ繊維糸にか）る張力は１２ｇ、プリフォ
ームヤーンにか）る張力は４５０ｇであった。なお、得
られた一方向プリフォームシートの炭素繊維、ＰＰＳ樹
脂（Ｉ維及びプリフォームヤーン中の樹脂の合計量）及
びカーボンブラックの容量比は５０．０：４９゜９：０
．１であった。

得られた一方向プリフォームシートを、炭素繊維が長手
方向になるように５幅５０１ｙｏ、長さ２００Ｉにカッ
トし、４枚積層して、これを加圧成形用金型に挿入した
。金型を３２５℃に加熱し、１０分間保持した後、さら
に４０ＩＣｇ／ａ１の圧力を加え、そのまま常温まで冷
却した。得られた成形品の引張り試験及び曲げ試験を行
なったところ、平均値として引張強度は１５５　、４　
ｋｇ　／　ｍ　”であり曲げ強度は１８７．２ｋｇ／ｌ
Ｔｎ”であった。

実施例２ 実施例１で得られた一方向プリフォームシートを直径４
０ａａ、長さ１２０ｍの鉄棒に巻き付け、加圧成形用金
型に入れて成形した。予め樹脂を含浸したテープ状ＦＲ
ＴＰ中間材は加熱しないと変形しないが、この一方向プ
リフォームシートは容易に形づくることができた。

比較例１ 実施例１において、製織の際のプリフォームヤーンにか
）る張力を５０ｇとし、ＰＰＳ繊維糸にか）る張力を２
００ｇとした以外は、実施例１と同様にして一方向プリ
フォームシートを作成した。得られたプリフォームシー
トは、プリフォームヤーンがＰＰＳ繊維糸との交差点で
屈曲していた。

得られたプリフォームシートを実施例１と同様にして成
形し、成形品の引張り試験及び曲げ試験を行なったとこ
ろ、平均値として引張強度は１２９　、０　ｋｇ　／　
ｍ　”であり曲げ強度は１６２　、８　ｋｇ　／　ｍ　
”であった。

比較例２ プリフォームヤーンとしては実施例１と同じものを用い
、たｙ　ＰＰＳ繊維糸としてフィラメント数７２本、糸
デニール数９６０ｄｅ　（直径約６６０．）のものを用
いた。

前記ＰＰＳ繊維糸を経糸とし、レピア織機にセットし、
前記プリフォームヤーンを緯糸として製織して、一方向
プリフォームシートを作成した。このときＰＰＳ繊維糸
にか）る張力は２２ｇ、プリフォームヤーンにかさる張
力は４５０ｇであった。

得られたプリフォームシートは、プリフォームヤーンが
ｐｐｓ＃Ｉ＆維糸との交差点で屈曲していた。

なお、得られたプリフォームシートの炭素繊維、ＰＰＳ
樹脂（繊維及びプリフォームヤーン中の樹脂の合計量）
及びカーボンブラックの容量比は、実施例１と同様に、
５０：４９．９：０．１であった。

得られたプリフォームシートを実施例１と同様にして成
形し、成形品の引張り試験及び曲げ試験を行なったとこ
ろ、平均値として引張強度は１３２．１ｋｇ／ａｍ”で
あり曲げ強度は１６４．７ｋｇ／ｍ”であった。

実施例３ プリフォームヤーンとして、補強用繊維と熱可塑性樹脂
繊維とからなる混合繊維束を芯材としたものを用いた。

即ち、炭素繊維束及び被覆用ＰＰＳ樹脂としては、実施
例１で使用したのと同様のものを用い、炭素繊維束と混
合する熱可塑性樹脂繊維糸として、ＰＰＳ繊維糸を用い
た。このＰＰＳ繊維糸はフィラメント数１　、２００本
、糸デニール数３，６００ｄｅ、引張強度７．１ｋｇ　
／　ｍ　”、伸度３０％であった。

前記炭素繊維束及び前記ＰＰＳ繊維糸に、分繊ノズルよ
り乾燥空気を吹きつけることにより１両繊維束を分繊し
た後、両者を上下に平行に配置された２枚の固定板の間
を通過させて混合した後、それをＰＰＳ樹脂で被覆して
プリフォームヤーンを得た。得られたプリフォームヤー
ンの直径は約１．９腸■であった。

得られたプリフォームヤーンを緯糸とし、実施例１で用
いたと同様なＰＰＳ繊維糸（フィラメント数１゜デニー
ル数１８０ｄｅ：直径約１４０．）を経糸として、レピ
ア織機にて製織して、一方向プリフォームシートを作成
した。このときＰＰＳ繊維糸にか）る張力は１２ｇ、プ
リフォームヤーンにか）る張力４５０ｇであった。なお
、得られた一方向プリフォームシートの炭素繊維とＰＰ
Ｓ樹脂（プリフォームヤーン中の繊維及び被覆波υに経
糸としての繊維の合計量）との容量比は５０：５０であ
った。

得られたプリフォームシートを実施例１と同様にして成
形し、成形品の引張り試験及び曲げ試験を行なったとこ
ろ、平均値として引張強度は１５３．２ｋｇ／ｍ”であ
り曲げ強度は１８８．２ｋｇ／ａｎ”であった。

実施例４ プリフォームヤーンとして、バインダーピッチ粉末とコ
ークス粉末からなる混合粉末が包含された補強用繊維束
を芯材としたものを用いた。

即ち、炭素繊維束としては石油系ピッチから製造された
炭素繊維束を用いた。この炭素繊維束は１２．０００本
のフィラメントから成り、密度１．８３ｇ／ａｊ、引張
強度３１０　ｋｇ　／　ａｍ　”、引張弾性率２２Ｘ１
０３ｋｇ／ｉｎ”、伸度１．４％であった。また、バイ
ンダーピッチ粉末としては軟化点２６０℃、揮発分３０
重量％、キノリンネ溶分５０重量％、粒径３〜２０μｓ
の石油系バインダーピッチ粉末を用い、コークス粉末と
しては揮発分１重量％、粒径３〜ｌＯＩＪＪｍの石炭系
コークス粉末を用いた。

粒子付着装置により、前記炭素繊維束に前記バインダー
ピッチ粉末及び前記コークス粉末を包含させた後、該繊
維束をポリエチレン樹脂で被覆して、プリフォームヤー
ンを製造した。得られたプリフォームヤーンの混合粉末
（バインダーピッチ：コークス＝１：１）、炭素繊維及
びポリエチレン被覆の容量比は６０：３５：５であった
。またプリフォームヤーンの直径は約２．５１であった
。

得られたプリフォームヤーンを緯糸とし、ポリスエステ
ル繊維糸（フィラメント数３６本１．糸デニール数１０
０ｄｅ：直径約１５０Ｉｊｍ）を経糸として、レピア織
機にて製織し、一方向プリフォームシートを作成した。

このとき、プリフォームヤーンにかする張力は４８０ｇ
、ポリエステル繊維糸にかする張力は１８ｇであった。

得られた一方向プリフォームシートを１０枚積層し、成
形温度５８０℃、成形圧力３００ｋｇ／ｄ、成形保持時
間２０分の条件下で、ホットプレスした。

得られた成形品の曲げ強度は２，０００ｋｇ／ｃｄ、密
度は１．５８ｇ／ｆｆｌであった。なおこのときの繊維
含有量は４０容量Ｘであった。

更に、上記成形品を窒素雰囲気中で２，０００℃で３０
分間の焼成を行ない、Ｃ−Ｃコンポジットを得た。

このＣ−Ｃコンポジットの曲げ強度は１，５００ｋｇ／
（！＃、密度は１　、７５ｇ／　ａｌであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプリフォームシートの概略斜視図であ
る。 １・・・熱可塑性樹脂繊維糸、 ２・・・プリフォームヤーン。 特許出願人　株式会社　ア　り　ロ　ス（ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）補強用繊維束を熱可塑性樹脂で被覆してなる比較
   的太い柔軟性プリフォームヤーンと比較的細い熱可塑性
   樹脂繊維糸とからなり、その何れか一方を経糸とし、他
   方を緯糸として製織したものであることを特徴とする一
   方向プリフォームシート。
2. （２）補強用繊維束を熱可塑性樹脂で被覆してなる柔軟
   性プリフォームヤーンと熱可塑性樹脂繊維糸とから一方
   向プリフォームシートを製造する方法において、前記プ
   リフオームヤーンと前記熱可塑性樹脂繊維糸の何れか一
   方を経糸とし且つ他方を緯糸として用い、しかも前記熱
   可塑性樹脂繊維糸として直径が前記プリフォームヤーン
   の１／５以下のものを使用し、更に前記熱可塑性樹脂繊
   維糸に比較的低く且つ前記プリフォームヤーンに比較的
   高い張力を印加して製織することを特徴とする一方向プ
   リフォームシートの製造方法。