JPH08209482A

JPH08209482A - 補強繊維織物

Info

Publication number: JPH08209482A
Application number: JP7017735A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Ochi; 強越智; Shoji Yamane; 祥司山根; Kenji Wada; 健二和田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【構成】ロール状に巻かれた補強繊維織物にあって、該
織物の反端部分に、該反端部分以外の部分より高い曲げ
剛さである部分を有することを特徴とする補強繊維織
物。【効果】織物プリプレグを連続的に製造する時の原反の
繋ぎ合わせ作業を容易に安定して行える。また、反端接
続部分近傍における糸乱れ、目曲り、斜行、弧形が減少
し、織布の均一性、特に経糸、緯糸の真直性が向上し
て、得られるプリプレグの品位が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化プラスチック
（ＦＲＰ）などの繊維強化複合材料の成形に用いられる
プリプレグを連続的に製造する場合に好適に用いられる
強化繊維織物に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化複合材料の成形に用いられるプ
リプレグとして、強化繊維を織物として加工した後に、
その織物にマトリックス樹脂を含浸したものがある。

【０００３】ここで、このようなプリプレグの製造は、
例えば、次のようにして行われている。

【０００４】あらかじめ、織物の形態とされた強化繊維
がロール状に巻き取られた原反が、巻出装置に装着さ
れ、該巻出装置から強化繊維の織物がプリプレグ加工工
程へと送り出される。送り出された織物は、例えば上下
から樹脂担持離型シートに挟持され、加熱ゾーンを経た
後プレスロール（加熱ロール）で加熱、プレスされるこ
とにより、離型シートに把持されていた樹脂（例えば熱
硬化性樹脂）が織物に含浸され、シート状のプリプレグ
が作製される。

【０００５】このようなプリプレグに用いられる織物
は、その搬送の便宜などのため、巻き量は２０〜５００
ｍ程度に止まることが多い。したがって、かかるプリプ
レグを連続して効率的に製造するためには、織物の原反
一巻づつ、巻き出し終了ごとに、次の原反と交換して、
例えば、原反の反端同士を接着テープなどで固定して接
続し、原反を連続化させる。

【０００６】しかし、かかる織物の接続部で糸乱れ、目
曲り、斜行、弧形が生じやすく、それが織物の接続部の
みならず、織物の中心側まで波及して行きプリプレグ製
品の品位が低下するばかりか、場合によっては収率悪化
の要因となることがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、織物
プリプレグを連続加工する際に、原反の接続を容易に安
定して行い得て、織物接続部の糸乱れ、目曲り、斜行、
弧形を防ぐことができ、それによって得られる織物プリ
プレグの収率、品位を向上せしめることができる織物を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の補強繊維織物は
上記課題を解決するため、次の構成を有する。すなわ
ち、ロール状に巻かれた補強繊維織物にあって、該織物
の反端部分に、曲げ剛さが該反端部分以外の部分より高
い部分を有することを特徴とする補強繊維織物である。

【０００９】さらに詳細に本発明について説明する。

【００１０】本発明の補強繊維織物織物は、ロール状に
巻かれたものであって、その織物の反端部分に、該反端
部分以外の部分より高い曲げ剛さである部分を有するこ
とを必要とする。

【００１１】本発明において、織物の反端とは、ロール
状に巻かれた織物の巻き始めまたは巻き終わりにおけ
る、織物の緯糸方向に切断される織物の経糸の切断端の
ことをいい、反端部分とは、反端から１００ｃｍ以内の
部分をいう。曲げ剛さが高い部分が、反端から余りに離
れたところに位置していると、原反接続時の作業性が悪
化するだけでなく、織物プリプレグとしての製品収率が
悪化することがある。

【００１２】具体的には、反端部分と該反端部分以外の
部分との曲げ剛さの比が１．２以上であることが好まし
い。これにより織物接続時における反端部分の糸乱れ、
目曲り、斜行、弧形の発生が抑制され、原反の接続を容
易ならしめると共に、得られるプリプレグもその中心部
での糸乱れ、目曲り、斜行、弧形などの少ないものとす
ることができる。反端部分の曲げ剛さが余りに高過ぎて
も原反接続時の作業性や、原反自身の巻き状態が悪化し
たりする場合があるので、巻き終りの反端部分の曲げ剛
さと反端部分以外の部分の曲げ剛さとの比は、好ましく
は５０以下、より好ましくは２０以下、さらに好ましく
は５以下であるのが良い。

【００１３】ここで、織物の曲げ剛さは次のようにして
測定される。

【００１４】幅５ｃｍ、長さ１５ｃｍに切断した織物の
長さ５ｃｍ部分を水平な固定台面上に接触させて固定
し、残り長さの１０ｃｍ部分を自由部分として固定台面
から台面外に出した時の自由部分先端と固定台平面との
距離（ｃｍ）を求める。この距離の逆数を織物の曲げ剛
さとする。

【００１５】本発明において、曲げ硬さが高い部分が存
在する反端部分としては、巻き始めの反端部分でも良い
が、本発明の効果をより顕著に発現せしめるためには、
巻き終りの反端部分に曲げ剛さが高い部分が存在するこ
とが好ましい。

【００１６】また、曲げ剛さが高い部分の幅が余りに小
さいと、原反接続時の糸乱れや作業性が予期したほどに
向上しない場合がある一方、余りに長いと、かえって原
反接続時の作業性が悪化したり、原反自身の巻き状態が
わるくなったりする場合もあるので、経糸方向に沿っ
た、曲げ剛さが高い部分の幅は５〜５０ｃｍの範囲であ
るのが好ましい。

【００１７】また、曲げ剛さが高い部分は、１つの反端
部分に、連続した部分として存在している必要は必ずし
もなく、複数の部分に分かれていても良い。

【００１８】織物の曲げ剛さを高めるための手段として
は、具体的には、緯糸目付をその他の部分より大きくす
ること、または糊剤、樹脂、裏打ち材を付与することな
どが挙げられる。糊剤としては、ポリビニルアルコー
ル、アクリル樹脂、高級炭化水素などの従来から繊維工
業で用いられる公知の糊剤を用いることができるが、こ
れらがプリプレグ加工工程においてプリプレグに用いる
マトリックス樹脂に溶け出してマトリックス樹脂の特性
を変質させる場合もあるので、好ましくは樹脂、例えば
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フラン
樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、エポキシ
樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリカーボネート、ポリプ
ロピレン、ナイロン、ポリエーテルイミド、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリビニルホルマール、ポリビニル
ブチラールなどの熱可塑性樹脂を糊剤として用いるのが
良い。また、裏打ち材としては、同一材の織物、もしく
は別材の織物、編物、フィルム、不織布などを接着させ
たもの、または接着テープなどが挙げられる。

【００１９】緯糸目付を反端部分以外の緯糸目付より大
きくする具体例としては、緯糸の打ち込み密度を大きく
する方法、用いる緯糸の繊度を大きくする方法、緯糸打
ち込み糸条を複数本同時に打ち込む方法などがある。い
ずれにせよ、曲げ剛さが高い部分の緯糸目付と反端部分
以外の緯糸目付の比が１．１以上であることが好まし
い。かかる比が余りに大き過ぎても、原反接続時の作業
性や、原反自身の巻き状態が悪化したりする場合がある
ので、好ましくは５以下、より好ましくは３．５以下、
さらに好ましくは２．０以下であるのが良い。

【００２０】本発明の織物の織組織としては従来公知の
ものが適用できる。特にその目付は通常５０〜５００ｇ
／ｍ²程度であるが、５枚朱子、７枚朱子のような織組
織が粗な織物、または平織などでも目付が１５０ｇ／ｍ
²以下の経糸、緯糸の打ち込み本数の少ない織物におい
て本発明の効果がより顕著に発現するので好ましく適用
できる。

【００２１】本発明に用いる補強繊維としては、炭素繊
維、アラミド繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維などが具
体的に挙げられる。繊維束の繊度は例えば０．０５〜
２．５ｇ／ｍであるが、繊度が０．０５〜０．４ｇ／ｍ
であると織物の構成上、特に本発明の効果がより顕著に
発現するので好ましい。

【００２２】特に、緯糸目付を反端部分以外の緯糸目付
より大きくする手段においては、織物に用いる補強繊維
と同種の補強繊維を用いて緯糸目付を高めても良いが、
織物に用いる補強繊維とは色彩の異なる繊維を緯糸また
は経糸として、併用または単独で適当な間隔で打ち込む
ことにより、原反の接続の際の目印となって、原反の接
続による真直性を高めることができるので、本発明にお
いてはより好ましく用いられる。炭素繊維を補強繊維と
する場合には、色彩の異なる繊維として、例えば、アラ
ミド繊維やガラス繊維を用いることができるし、ガラス
繊維を補強繊維とする場合には、例えば、炭素繊維やア
ラミド繊維を用いることができる。

【００２３】織物をプリプレグに連続的に加工する場合
の原反の接続方法としては、新規ロールの反端部分と現
在使用中のロールの反端部分とを、接着テープで張り合
わせたり、ステッチング機で繋ぐなどの方法がある。

【００２４】本発明の補強繊維織物はロール状に巻かれ
たものであり、その巻き量は、織物の目付、織物組織の
種類によって適正化されるべきであるが、通常は２０〜
５００ｍ程度である。また、織物の幅は、プリプレグ加
工に使用する装置の大きさによって選択されるが、通常
は３０〜１５０ｃｍ程度である。

【００２５】本発明の補強繊維織物をプリプレグに加工
するための装置としては、連続的に加工できるものであ
れば良く、補強繊維織物を接続するに際して、装置全体
の運転を一旦停止して接続するものであっても良いし、
特開平３−１１０１０８号公報に記載された原反送りだ
し装置、原反ストック装置、およびシート貼合せ手段か
らなるプリプレグ連続加工装置装置の如く、全体の運転
を停止せずに接続できるようなものであっても良い。し
かし、前者の装置では、運転停止時にプリプレグ加工装
置の加熱ゾーンなどにおいて樹脂が固化し、製品ロス、
製品収率悪化に繋がることもあり、また、接続に要する
時間を比較的長くでき、本発明の効果がさほど顕著に現
れない場合もあるので、好ましくは全体の運転を停止せ
ずに接続できるような装置を用いるのが良い。

【００２６】また、プリプレグに用いられる樹脂として
は従来公知の熱硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂を用いるこ
とができ、それを一旦フィルム状に形成した後に、補強
繊維織物に含浸しても良いし、溶融するか、または溶剤
に溶解して直接補強繊維織物に含浸しても良い。

【００２７】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。

【００２８】［実施例１］補強繊維として６０００フィ
ラメントの炭素繊維束（トレカ（登録商標）Ｔ３００−
６０００）を用い、目付約３５０ｇ／ｍ²の５枚朱子織
物を製織し、ロールの巻き終わりにおける反端から長さ
３ｃｍの部分に、上記炭素繊維とガラス繊維（繊度２８
０デニール）とを、打ち込み本数を変えずに同時に緯糸
として打ち込んだ。このようにして作製した原反を、特
開平３−１１０１０８号公報に記載された原反送りだし
装置、原反ストック装置、およびシート貼合せ手段から
なるプリプレグ連続加工装置を用いて、プリプレグを連
続的に、かつ原反接続時に装置の運転を停止せずに加工
した。この時、原反を接続するためには、幅約３ｃｍの
接着テープの幅方向の約半分を新規原反の反端に原反の
幅いっぱいに貼り付け、加工中原反と新規原反とを重
ね、該接着テープの接着部分を加工中原反に張り付けて
原反同士を接続した。原反の巻き状態、原反接続時の作
業性、および原反の糸乱れの状態を調べた結果を表１に
示す。

【００２９】［実施例２］ガラス繊維を打ち込む部分の
長さを反端から５ｃｍと変更した以外は、実施例１と同
様にして原反を作製し、プリプレグ連続加工を行った。
原反の巻き状態、原反接続時の作業性、および原反の糸
乱れの状態を調べた結果を表１に示す。

【００３０】［実施例３］ガラス繊維を打ち込む部分の
長さを反端から２０ｃｍと変更した以外は、実施例１と
同様にして原反を作製し、プリプレグ連続加工を行っ
た。原反の巻き状態、原反接続時の作業性、および原反
の糸乱れの状態を調べた結果を表１に示す。

【００３１】［実施例４］ガラス繊維を打ち込む部分の
長さを反端から５０ｃｍと変更した以外は、実施例１と
同様にして原反を作製し、プリプレグ連続加工を行っ
た。原反の巻き状態、原反接続時の作業性、および原反
の糸乱れの状態を調べた結果を表１に示す。

【００３２】［実施例５］ガラス繊維を打ち込む部分の
長さを反端から１００ｃｍと変更した以外は、実施例１
と同様にして原反を作製し、プリプレグ連続加工を行っ
た。原反の巻き状態、原反接続時の作業性、および原反
の糸乱れの状態を調べた結果を表１に示す。

【００３３】［比較例１］ガラス繊維を緯糸として打ち
込まなかった以外は、実施例１と同様にして原反を作製
し、プリプレグ連続加工を行った。原反の巻き状態、原
反接続時の作業性、および原反の糸乱れの状態を調べた
結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】表１中、○は良好、△はやや不良、×は不良を表す。

【００３５】［実施例６〜１１］補強繊維として３００
０フィラメントの炭素繊維束（トレカ（登録商標）Ｔ３
００−３０００）を用い、目付約２００ｇ／ｍ²の５枚
朱子織物を製織し、ロールの巻き終わりの反端から長さ
２５ｃｍの部分に、溶剤に溶かしたポリビニルホルマー
ルからなる糊剤を塗布し、塗布量を調整することによっ
て反端部分の曲げ剛さの異なる原反を得た。得られた原
反を用いて、実施例１と同様にして、プリプレグ連続加
工を行ない、原反の巻き状態、原反接続時の作業性、お
よび原反の糸乱れの状態を調べた。結果を表２に示す。

【００３６】

【表２】表２中、○は良好、△はやや不良、×は不良を表す。

【００３７】

【発明の効果】本発明の補強繊維織物により、織物プリ
プレグを連続的に製造する時の原反の繋ぎ合わせ作業を
容易に安定して行える。また、反端接続部分近傍におけ
る糸乱れ、目曲り、斜行、弧形が減少し、織布の均一
性、特に経糸、緯糸の真直性が向上して、得られるプリ
プレグの品位が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の補強繊維織物の一例を示す概略見取り
図である。

【符号の説明】

１：補強繊維織物のロール２：反端３：反端部分４：経糸方向５：曲げ硬さが高い部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロール状に巻かれた補強繊維織物にあっ
て、該織物の反端部分に、曲げ剛さが該反端部分以外の
部分より高い部分を有することを特徴とする補強繊維織
物。
【請求項２】曲げ剛さが高い部分の、経糸方向に沿った
幅が５〜５０ｃｍの範囲であることを特徴とする請求項
１記載の補強繊維織物。
【請求項３】曲げ剛さが高い部分と反端部分以外の部分
との曲げ剛さの比が１．２以上であることを特徴とする
請求項１または請求項２記載の補強繊維織物。
【請求項４】曲げ剛さが高い部分の緯糸目付が、反端部
分以外の部分の緯糸目付より高いことを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の補強繊維織物。
【請求項５】曲げ剛さが高い部分に糊剤、樹脂または裏
打ち材が付与されてなることを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の補強繊維織物。