JPH06116852A - 繊維強化樹脂用補強材料 - Google Patents
繊維強化樹脂用補強材料Info
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- JPH06116852A JPH06116852A JP4267420A JP26742092A JPH06116852A JP H06116852 A JPH06116852 A JP H06116852A JP 4267420 A JP4267420 A JP 4267420A JP 26742092 A JP26742092 A JP 26742092A JP H06116852 A JPH06116852 A JP H06116852A
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- JP
- Japan
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- sliver
- fiber
- reinforcing material
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- fibers
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- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ＦＲＰ製造時においてマトリックス樹脂の種類
に限定されることがなく、且つ構成短繊維の固定成分を
除去する必要のない、補強短繊維が一方向に配向した取
扱い性及び賦型性の良好なスライバー状物又はシート状
物をからなる繊維強化樹脂用補強材料を提供する。 【構成】実質的に一方向に配向している捲縮を有さない
補強短繊維からなるスライバー状物又はシート状物の少
なくとも片面が、点状又は線状に仮固定されている繊維
強化樹脂用補強材料。
に限定されることがなく、且つ構成短繊維の固定成分を
除去する必要のない、補強短繊維が一方向に配向した取
扱い性及び賦型性の良好なスライバー状物又はシート状
物をからなる繊維強化樹脂用補強材料を提供する。 【構成】実質的に一方向に配向している捲縮を有さない
補強短繊維からなるスライバー状物又はシート状物の少
なくとも片面が、点状又は線状に仮固定されている繊維
強化樹脂用補強材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化樹脂（以下Ｆ
ＲＰという）に用いられる補強材料の改良に関するもの
である。
ＲＰという）に用いられる補強材料の改良に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＰ用補強材料に用いられる繊維は、
長繊維と短繊維とがある。長繊維はその性質を最大限に
利用するために一方向に引き揃えられた（配向された）
トウ状物又はシート状物として使用され、短繊維は配向
の制御が困難であることからランダム配向として、繊維
の物性利用率を犠牲にした上で主として賦型性に利点が
認められて用いられている。
長繊維と短繊維とがある。長繊維はその性質を最大限に
利用するために一方向に引き揃えられた（配向された）
トウ状物又はシート状物として使用され、短繊維は配向
の制御が困難であることからランダム配向として、繊維
の物性利用率を犠牲にした上で主として賦型性に利点が
認められて用いられている。
【０００３】又上記長繊維と短繊維との長所を具備した
補強材料として、長繊維トウを牽切し、短繊維が一方向
に配向したスライバーとして用いることが提案されてい
る。
補強材料として、長繊維トウを牽切し、短繊維が一方向
に配向したスライバーとして用いることが提案されてい
る。
【０００４】しかしながら、このようなスライバーは、
衣料用の繊維では普通に用いられているが、ＦＲＰ用の
補強繊維は捲縮を有していないので、補強繊維のみから
なるスライバーは形態保持性がなく補強材料として取り
扱うことができない。
衣料用の繊維では普通に用いられているが、ＦＲＰ用の
補強繊維は捲縮を有していないので、補強繊維のみから
なるスライバーは形態保持性がなく補強材料として取り
扱うことができない。
【０００５】この問題を解消する方法として、特開平２
−３０２４４１号公報には、マトリックス樹脂中に構成
短繊維を埋没させてスライバーとしての形態を保たせる
方法が開示され、又特開昭６２−１３３０２９号公報に
は、マトリックス樹脂の代わりにパラフィンを用いる方
法が開示されている。
−３０２４４１号公報には、マトリックス樹脂中に構成
短繊維を埋没させてスライバーとしての形態を保たせる
方法が開示され、又特開昭６２−１３３０２９号公報に
は、マトリックス樹脂の代わりにパラフィンを用いる方
法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来法では、工程中のローラへの巻き付きや汚れ等に多く
の対策を必要とし、又前者の方法ではＦＲＰの製造にお
いて任意のマトリックス樹脂を用いることが出来ないと
いう問題があり、更に後者の方法では、パラフィンを除
去するのに多大の費用を要する等の問題がある。
来法では、工程中のローラへの巻き付きや汚れ等に多く
の対策を必要とし、又前者の方法ではＦＲＰの製造にお
いて任意のマトリックス樹脂を用いることが出来ないと
いう問題があり、更に後者の方法では、パラフィンを除
去するのに多大の費用を要する等の問題がある。
【０００７】本発明は、かかる従来の問題点を解消し、
ＦＲＰ製造時においてマトリックス樹脂の種類に限定さ
れることがなく、且つ構成短繊維の固定成分を除去する
必要のない、補強短繊維が一方向に配向した取扱い性及
び賦型性の良好なスライバー状物又はシート状物をから
なる繊維強化樹脂用補強材料を提供するものである。
ＦＲＰ製造時においてマトリックス樹脂の種類に限定さ
れることがなく、且つ構成短繊維の固定成分を除去する
必要のない、補強短繊維が一方向に配向した取扱い性及
び賦型性の良好なスライバー状物又はシート状物をから
なる繊維強化樹脂用補強材料を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために以下の構成をとる。すなわち、本発明は、
実質的に一方向に配向している捲縮を有さない補強短繊
維からなるスライバー状物又はシート状物の少なくとも
片面が、点状又は線状に仮固定されていることを特徴と
する繊維強化樹脂用補強材料である。
成するために以下の構成をとる。すなわち、本発明は、
実質的に一方向に配向している捲縮を有さない補強短繊
維からなるスライバー状物又はシート状物の少なくとも
片面が、点状又は線状に仮固定されていることを特徴と
する繊維強化樹脂用補強材料である。
【０００９】本発明で用いる補強短繊維は、炭素繊維、
ガラス繊維、アラミド繊維等の捲縮を有しない短繊維で
ある。その繊維長は特に限定するものではないが、通常
２０〜１５０ｍｍであり、その平均繊維長は、補強材料
の使用目的により適宜選定される。
ガラス繊維、アラミド繊維等の捲縮を有しない短繊維で
ある。その繊維長は特に限定するものではないが、通常
２０〜１５０ｍｍであり、その平均繊維長は、補強材料
の使用目的により適宜選定される。
【００１０】このような補強短繊維が一方向に配向した
スライバーは、図１に示す如く、よく開繊された補強用
連続繊維トウ１をフィードロール２とそれより早い周速
のデリベリロール３との間で牽切することにより得るこ
とができる。
スライバーは、図１に示す如く、よく開繊された補強用
連続繊維トウ１をフィードロール２とそれより早い周速
のデリベリロール３との間で牽切することにより得るこ
とができる。
【００１１】デリベリロールから送り出されたスライバ
ー４は、少なくともその片面が点状又は線状に仮固定さ
れるが、この仮固定の方法としては、例えば図１に示す
如く、その表面に極薄く熱可塑性ポリマーの粉体を散布
するか又は熱可塑性繊維からなる薄いウェッブを載置し
た剥離紙５とスライバー４とを重ね合わせ、熱可塑性ポ
リマーの粉体又は熱可塑性繊維をヒータ６上で溶融し、
両者を重ね合わせた状態のまま巻き取る方法が最も簡単
である。
ー４は、少なくともその片面が点状又は線状に仮固定さ
れるが、この仮固定の方法としては、例えば図１に示す
如く、その表面に極薄く熱可塑性ポリマーの粉体を散布
するか又は熱可塑性繊維からなる薄いウェッブを載置し
た剥離紙５とスライバー４とを重ね合わせ、熱可塑性ポ
リマーの粉体又は熱可塑性繊維をヒータ６上で溶融し、
両者を重ね合わせた状態のまま巻き取る方法が最も簡単
である。
【００１２】上記粉体の他に熱可塑性ポリマーのエマル
ジョン又は溶液を剥離紙上に散布することも可能であ
り、また予め形成してある熱可塑性繊維ウエッブを離型
紙上に載置する代わりに、離型紙上に熱可塑性繊維を散
布したり、紡糸ノズルから直接離型紙上にウエッブを形
成することも可能である。但し、何れの場合も、仮固定
成分が剥離紙上に分布していることが好ましく、仮固定
成分が繊維の場合は、補強繊維の配向方向と同一方向に
配向させるのは好ましくない。尚、スライバーの両面を
仮固定する場合は、その両面に上記剥離紙を重ね合わせ
て巻き取ればよい。
ジョン又は溶液を剥離紙上に散布することも可能であ
り、また予め形成してある熱可塑性繊維ウエッブを離型
紙上に載置する代わりに、離型紙上に熱可塑性繊維を散
布したり、紡糸ノズルから直接離型紙上にウエッブを形
成することも可能である。但し、何れの場合も、仮固定
成分が剥離紙上に分布していることが好ましく、仮固定
成分が繊維の場合は、補強繊維の配向方向と同一方向に
配向させるのは好ましくない。尚、スライバーの両面を
仮固定する場合は、その両面に上記剥離紙を重ね合わせ
て巻き取ればよい。
【００１３】本発明の繊維強化樹脂用補強材料はＦＲＰ
製造時に、マトリックス成分の存在下において、仮固定
成分が粒状、球状、又は線状で存在し、マトリックス成
分が海成分、仮固定成分が島成分である海島構造とな
り、たとえ仮固定成分の物性が劣るものであっても、Ｆ
ＲＰとしての物性に与える影響を軽微に留めることが可
能である。
製造時に、マトリックス成分の存在下において、仮固定
成分が粒状、球状、又は線状で存在し、マトリックス成
分が海成分、仮固定成分が島成分である海島構造とな
り、たとえ仮固定成分の物性が劣るものであっても、Ｆ
ＲＰとしての物性に与える影響を軽微に留めることが可
能である。
【００１４】また、仮固定成分の使用量を最小限に抑え
ることが出来るので、ＦＲＰ製造時に使用されるマトリ
ックス樹脂を任意に選択することが可能である。
ることが出来るので、ＦＲＰ製造時に使用されるマトリ
ックス樹脂を任意に選択することが可能である。
【００１５】更に、仮固定成分の選択範囲も広く、融点
が１００〜１２０℃近傍のポリマー、例えば、エチレン
／酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエステルの改
質低融点ポリマー等の他、高融点ポリマーも使用可能で
あり、また酢酸ビニルの水エマルジョンを剥離紙上に極
薄く散布して使用することも可能である。この場合、エ
マルジョンの散布量が極めて少ないので、その水分除去
を極めて短時間で行うことが出来、ローラへの巻き付き
や、ローラ汚れを防止することができる。
が１００〜１２０℃近傍のポリマー、例えば、エチレン
／酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエステルの改
質低融点ポリマー等の他、高融点ポリマーも使用可能で
あり、また酢酸ビニルの水エマルジョンを剥離紙上に極
薄く散布して使用することも可能である。この場合、エ
マルジョンの散布量が極めて少ないので、その水分除去
を極めて短時間で行うことが出来、ローラへの巻き付き
や、ローラ汚れを防止することができる。
【００１６】本発明の補強材料は仮固定の力が弱いの
で、後工程において容易にドラフトを掛けることが出来
る。尚、このような工程においてドラフトを最も容易且
つ安全に掛けるには、仮固定成分として特定条件下で流
動性を示す成分を用いるのが好ましく、例えば加熱によ
り流動性を示す熱可塑性ポリマーが最も望ましい。本発
明で使用する仮固定成分の使用量は、一般的には５ｇ／
ｍ2以下、多くとも１０ｇ／ｍ2で十分である。
で、後工程において容易にドラフトを掛けることが出来
る。尚、このような工程においてドラフトを最も容易且
つ安全に掛けるには、仮固定成分として特定条件下で流
動性を示す成分を用いるのが好ましく、例えば加熱によ
り流動性を示す熱可塑性ポリマーが最も望ましい。本発
明で使用する仮固定成分の使用量は、一般的には５ｇ／
ｍ2以下、多くとも１０ｇ／ｍ2で十分である。
【００１７】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。
明する。
【００１８】（実施例１）剥離紙上に、仮固定成分とし
て融点１２０℃の変性ナイロン粉体（平均粒径０．２ｍ
ｍ）を５ｇ／ｍ2で散布し、２５０℃の熱板を剥離紙側
から当てて、粉体を剥離紙上に固定し、幅１００ｍｍの
テープ状物を形成した。
て融点１２０℃の変性ナイロン粉体（平均粒径０．２ｍ
ｍ）を５ｇ／ｍ2で散布し、２５０℃の熱板を剥離紙側
から当てて、粉体を剥離紙上に固定し、幅１００ｍｍの
テープ状物を形成した。
【００１９】一方、直径８μの炭素繊維を約１２０００
本集束したトウを５ｍｍピッチで１６本引き揃え、補助
牽切装置（図示せず）を備えた図１の装置を用いて、平
均繊維長約８０ｍｍ、スライバー目付４．６ｇ／ｍ、幅
約９０ｍｍのシート状物４を形成し、デリベリロール３
を出た後、前記テープ状物５の上にシート状物４を重
ね、加熱板６で加熱して仮固定成分を溶融し、軽く加圧
してテープ状物５上にシート状物４を貼り合わせて巻き
取った。
本集束したトウを５ｍｍピッチで１６本引き揃え、補助
牽切装置（図示せず）を備えた図１の装置を用いて、平
均繊維長約８０ｍｍ、スライバー目付４．６ｇ／ｍ、幅
約９０ｍｍのシート状物４を形成し、デリベリロール３
を出た後、前記テープ状物５の上にシート状物４を重
ね、加熱板６で加熱して仮固定成分を溶融し、軽く加圧
してテープ状物５上にシート状物４を貼り合わせて巻き
取った。
【００２０】このようにして得た補強材料を剥離紙を除
去しながら２６ｍｍピッチで重ね合わせながら平行に配
列し、幅を広くした後ローラ間距離１７５ｍｍに設定さ
れた２対のロール間で加熱下において１．１倍のドラフ
トを掛け、炭素繊維を長手方向に直線的に配向し、目付
１５０ｇ／ｍｍ2のシート状補強材料を形成した。
去しながら２６ｍｍピッチで重ね合わせながら平行に配
列し、幅を広くした後ローラ間距離１７５ｍｍに設定さ
れた２対のロール間で加熱下において１．１倍のドラフ
トを掛け、炭素繊維を長手方向に直線的に配向し、目付
１５０ｇ／ｍｍ2のシート状補強材料を形成した。
【００２１】このシート状補強材料にエポキシ樹脂を含
浸させたプリプレグを０゜／９０゜に積層し、その両面
にシリコンゴムを重ね、８０℃で直径２００ｍｍの半球
状物を真空賦型したところ良好な賦型性を示し、粉体変
性ナイロンによる仮固定部が賦型に伴う炭素繊維同志の
ズレを阻害する現象は認められなかった。
浸させたプリプレグを０゜／９０゜に積層し、その両面
にシリコンゴムを重ね、８０℃で直径２００ｍｍの半球
状物を真空賦型したところ良好な賦型性を示し、粉体変
性ナイロンによる仮固定部が賦型に伴う炭素繊維同志の
ズレを阻害する現象は認められなかった。
【００２２】（実施例２）テープ状物５として、離型紙
上に粉体変性ナイロンを散布し接着したテープ状物の代
わりに、変性ナイロンを紡糸ノズルから剥離紙上に目付
１０ｇ／ｍｍ2のウエッブ状に吐出し両者を接着したテ
ープ状物を用いる以外は、実施例１と同じ条件で実施し
たところ、仮固定部はランダムな線状に仮固定されたも
のであったが、賦型性及び得られた成形品の物性は実施
例１の場合とほぼ同等であった。
上に粉体変性ナイロンを散布し接着したテープ状物の代
わりに、変性ナイロンを紡糸ノズルから剥離紙上に目付
１０ｇ／ｍｍ2のウエッブ状に吐出し両者を接着したテ
ープ状物を用いる以外は、実施例１と同じ条件で実施し
たところ、仮固定部はランダムな線状に仮固定されたも
のであったが、賦型性及び得られた成形品の物性は実施
例１の場合とほぼ同等であった。
【００２３】（実施例３）実施例１で得た、目付１５０
ｇ／ｍｍ2のシート状補強材料の上から、実施例１で用
いたテープ状物５を仮固定成分がある方を補強材料側に
して重ね合わせ、溶融接着することにより、シート状物
の両面が点状に仮固定されたシート状補強材料を形成し
た。得られたシート状補強材料は、ＦＲＰ製ヨットの製
造に際し、ハンドレイアップ用材料として船腹の曲率に
沿ってたるみのない賦型が可能であった。
ｇ／ｍｍ2のシート状補強材料の上から、実施例１で用
いたテープ状物５を仮固定成分がある方を補強材料側に
して重ね合わせ、溶融接着することにより、シート状物
の両面が点状に仮固定されたシート状補強材料を形成し
た。得られたシート状補強材料は、ＦＲＰ製ヨットの製
造に際し、ハンドレイアップ用材料として船腹の曲率に
沿ってたるみのない賦型が可能であった。
【００２４】（実施例４）実施例１で得た、目付１５０
ｇ／ｍｍ2のシート状補強材料の下に、融点１８０℃、
厚さ５０μのナイロンフィルムを置き、温度２２０℃、
圧力３５ｋｇ／ｃｍ2でプレスしてナイロン１２を補強
材料内に含浸させ、次いでこれを０゜／＋４５゜／−４
５゜／９０゜に積層し直径２００ｍｍの半球体をプレス
成形したところ、良好な賦型性を示した。
ｇ／ｍｍ2のシート状補強材料の下に、融点１８０℃、
厚さ５０μのナイロンフィルムを置き、温度２２０℃、
圧力３５ｋｇ／ｃｍ2でプレスしてナイロン１２を補強
材料内に含浸させ、次いでこれを０゜／＋４５゜／−４
５゜／９０゜に積層し直径２００ｍｍの半球体をプレス
成形したところ、良好な賦型性を示した。
【００２５】
【発明の効果】上述の如く構成された本発明によれば、
実質的に一方向に配向している捲縮を有さない補強短繊
維からなるスライバー状物又はシート状物の少なくとも
片面が、点状又は線状に仮固定されているので、少量の
仮固定成分により捲縮のない補強短繊維のスライバー状
物又はシート状物の形態を良好に保持することが出来、
且つＦＲＰの製造に際しては、マトリックス樹脂が海成
分、仮固定成分が島成分となるので、製品の物性に影響
を与えることが少なく、更に仮固定成分を除去すること
なく短繊維間でのズレをスムースに行うことができ、良
好な賦型性が得られる等の優れた効果を奏するものであ
る。
実質的に一方向に配向している捲縮を有さない補強短繊
維からなるスライバー状物又はシート状物の少なくとも
片面が、点状又は線状に仮固定されているので、少量の
仮固定成分により捲縮のない補強短繊維のスライバー状
物又はシート状物の形態を良好に保持することが出来、
且つＦＲＰの製造に際しては、マトリックス樹脂が海成
分、仮固定成分が島成分となるので、製品の物性に影響
を与えることが少なく、更に仮固定成分を除去すること
なく短繊維間でのズレをスムースに行うことができ、良
好な賦型性が得られる等の優れた効果を奏するものであ
る。
【図１】本発明の繊維強化樹脂用補強材料を製造するた
めに使用する装置の一例を示す側面図である。
めに使用する装置の一例を示す側面図である。
１ 強化繊維トウ ２ フィードロール ３ デリベリロール ４ スライバー ５ 離型紙 ６ 加熱板
Claims (1)
- 【請求項１】実質的に一方向に配向している捲縮を有さ
ない補強短繊維からなるスライバー状物又はシート状物
の少なくとも片面が、点状又は線状に仮固定されている
ことを特徴とする繊維強化樹脂用補強材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4267420A JPH06116852A (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 繊維強化樹脂用補強材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4267420A JPH06116852A (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 繊維強化樹脂用補強材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116852A true JPH06116852A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17444604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4267420A Pending JPH06116852A (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 繊維強化樹脂用補強材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06116852A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013053392A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 一方向不連続繊維帯の製造装置および製造方法 |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP4267420A patent/JPH06116852A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013053392A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 一方向不連続繊維帯の製造装置および製造方法 |
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