JPH08337666A - Preform and its production - Google Patents

Preform and its production

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Publication number
JPH08337666A
JPH08337666A JP7170402A JP17040295A JPH08337666A JP H08337666 A JPH08337666 A JP H08337666A JP 7170402 A JP7170402 A JP 7170402A JP 17040295 A JP17040295 A JP 17040295A JP H08337666 A JPH08337666 A JP H08337666A
Authority
JP
Japan
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yarn
fabric
reinforcing
preform
fiber
Prior art date
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Pending
Application number
JP7170402A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Nishimura
明 西村
Ikuo Horibe
郁夫 堀部
Kiyoshi Honma
清 本間
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
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Publication of JPH08337666A publication Critical patent/JPH08337666A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

PURPOSE: To improve the physical properties and reliability of a deep-drawn molded item by continuously or discontinuously depositing a thermoplastic polymer linearly on the warps and/or wefts of a two-directional fabric of reinforcing fibers and specifying the min. crossing angle of weaving yarns. CONSTITUTION: Mats 4a and 4b and carbon fiber fabrics 3a and 3b are cut along the warps and wefts into a certain size larger than the surface area of a die. The mat 4a as the first layer of a preform, the fabric 3a as the second layer, the mat 4b as the third layer, and the fabric 4b as the fourth layer are laid one on top of another in this order with the second and fourth layers shifted from the first and third layers by 45 deg.. The four corners of the fabrics and the four corners of the mats are fixed with a frame. The fixed fabrics and mats are placed on a female die and pressed with a male die, thus easily giving a deeply drawn preform 1 without causing creases on the fabrics. Pref. tension is applied a little outwardly at the fixing points. points 6 and 7 at the four corners, to facilitate the slippage to bring the min. crossing angle into the range of 20-40 deg..

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、成形された際に優れた
特性が期待できる繊維強化複合材料用のプリフォームと
その製造方法に関し、とくに深絞り成形されたプリフォ
ームおよびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a preform for a fiber-reinforced composite material, which is expected to have excellent properties when molded, and a method for producing the same, and more particularly to a deep-drawn preform and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】繊維強化複合材料、とくに繊維強化プラ
スチック(以下、「FRP」という)には、炭素繊維糸
やガラス繊維糸、ポリアラミド繊維糸等を用いて織物の
形態にした補強織物が多用されている。中でも、比弾性
率が大きく、かつ、比強度が大きい炭素繊維からなる炭
素繊維織物は、通常、一般のシャトル織機やレピア織機
により製織されており、合成樹脂と複合して所定形状に
形成することにより炭素繊維強化プラスチック(以下、
「CFRP」という)等の複合材料に用いる補強基材と
して多用されている。
2. Description of the Related Art Fiber reinforced composite materials, especially fiber reinforced plastics (hereinafter referred to as "FRP"), often use a reinforced woven fabric in the form of a woven fabric using carbon fiber threads, glass fiber threads, polyaramid fiber threads or the like. ing. Among them, a carbon fiber woven fabric having a large specific elastic modulus and a large specific strength is usually woven by a general shuttle loom or rapier loom, and formed into a predetermined shape by combining with a synthetic resin. Carbon fiber reinforced plastic (hereinafter,
It is often used as a reinforcing base material for composite materials such as "CFRP").

【0003】とくにCFRPは、その機械的特性に優れ
ることから、釣り竿、ゴルフシャフトなどや航空機の2
次構造部材のハニカムサンドイッチ構造の表皮材などと
して使われてきた。これらは、CFRPの機械的特性や
信頼性に優れることから、炭素繊維は連続繊維の形で使
われ、一方向性プリプレグや織物およびそのプリプレグ
に加工されて成形に供されている。ところが、これら一
方向性プリプレグや織物は連続繊維から構成されたシー
ト状物であるので、深絞り成形が困難であり、つまり所
定形状に深絞り成形されたプリフォームを成形すること
が困難であり、おのずと成形される形状に制限があっ
た。
CFRP, in particular, has excellent mechanical properties, so that it is used in fishing rods, golf shafts, and aircraft.
It has been used as a skin material for the honeycomb sandwich structure of the next structural member. Since these have excellent mechanical properties and reliability of CFRP, carbon fibers are used in the form of continuous fibers, and are processed into unidirectional prepregs and woven fabrics and their prepregs, and then provided for molding. However, since these unidirectional prepregs and woven fabrics are sheet-like materials composed of continuous fibers, it is difficult to perform deep drawing, that is, it is difficult to form a deep drawn preform into a predetermined shape. However, there was a limitation in the shape to be naturally molded.

【0004】深絞りしたFRP成形品として、たとえば
ヘルメット用帽体が知られているが、織物材は成形型に
皺を入れずにフィットさせることが困難なので、所定寸
法の小片に裁断した織物を雌型にパッチワーク的に積層
し成形する方法が採られている。ところが、このような
成形方法では、雄型でプレスする際、織物材の積層位置
がずれ、所定の補強効果が得られず、弱部が存在した帽
体となる。したがって、安全性の点から成形工程のばら
つきを考え、必要以上にヘルメット用帽体が重くなると
いう問題があった。また、数十枚の小片の繊維基材を一
枚一枚積層するから人手がかかり、生産性が悪いという
問題があった。
As a deep-drawn FRP molded product, for example, a helmet cap body is known. However, since it is difficult to fit a woven material into a mold without wrinkling, a woven fabric cut into small pieces of a predetermined size is used. A method of laminating and molding the female mold like a patchwork is adopted. However, in such a forming method, when the male material is pressed, the laminated positions of the woven material are displaced, a predetermined reinforcing effect cannot be obtained, and the cap body has a weak portion. Therefore, there is a problem that the helmet cap body becomes unnecessarily heavy in consideration of variations in the molding process from the viewpoint of safety. Further, since several dozen pieces of small-sized fiber base materials are laminated one by one, manpower is required, and there is a problem that productivity is poor.

【0005】また、深絞り成形品を成形する方法とし
て、補強繊維のストランドを10〜25mm程度に切断
してランダムに配向させ、樹脂を含浸させたシート・モ
ールディング・コンパンド(SMC)やチョップド・ス
トランド・マット、また連続ストランドをループを描き
ながら配向したコンティニュアス・ストランド・マット
による方法が知られているが、これら繊維基材だけで
は、補強繊維が短繊維であるため、また補強繊維の配向
が制御できないため物性がばらつき、信頼性の高い成形
品とはならなかった。また、真っ直ぐ配列した連続繊維
が入っていないので、衝撃に対して弱いという問題があ
った。
Further, as a method for molding a deep-drawn molded product, a sheet molding compound (SMC) or chopped strand in which a strand of reinforcing fiber is cut into about 10 to 25 mm and randomly oriented to impregnate a resin -A method using a mat or a continuous strand mat in which continuous strands are oriented while drawing a loop is known, but since the reinforcing fibers are short fibers only with these fiber base materials, the orientation of the reinforcing fibers is also known. However, it was not possible to control the temperature, so the physical properties varied and the molded product did not become highly reliable. Further, since there is no continuous fiber arranged in a straight line, there is a problem that it is weak against impact.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の上述した深絞りFRP成形品の問題点を解決し、物性
に優れ、しかも、そのばらつきが小さい深絞りFRP成
形品とそれを成形するためのプリフォームを提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the problems of the conventional deep-drawing FRP molded product described above, to provide a deep-drawing FRP molded product having excellent physical properties and a small variation, and to form the same. It is to provide a preform to do.

【0007】また、この発明の他の目的は、そのような
プリフォームを優れた作業性をもって安価に製造できる
方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such a preform with excellent workability at low cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の深絞り成形されたプリフォームは、補強繊
維をたて糸およびよこ糸とする2方向性織物を含み、前
記たて糸およびよこ糸の少なくとも一方に、熱可塑性ポ
リマーを、線状に、かつ連続または不連続に付着せし
め、かつ、その補強織物の2方向に延びる織糸の最小交
角が20〜40度であることを特徴とするものからな
る。
In order to achieve the above object, the deep-drawn preform of the present invention comprises a bidirectional woven fabric having reinforcing fibers as warp yarns and weft yarns, and at least the warp yarns and weft yarns are provided. On the other hand, the thermoplastic polymer is adhered linearly and continuously or discontinuously, and the minimum cross angle of the weaving yarns extending in two directions of the reinforcing fabric is 20 to 40 degrees. Become.

【0009】上記熱可塑性ポリマーは、たとえば低融点
の共重合ナイロンからなる。この熱可塑性ポリマーが、
たとえばポリマー糸の形態で連続的に延び、たて糸およ
びよこ糸の少なくとも一方に連続的に付着されるか、あ
るいは、ポリマー糸を加熱溶融させて、不連続の形態と
なし、それがたて糸およびよこ糸の少なくとも一方に不
連続に付着される。この熱可塑性ポリマーの、上記織糸
に対する付着量は、0.2〜5.0重量%の範囲が好ま
しい。このような熱可塑性ポリマーは、プリフォームが
所望の形状に賦形された際に織物織糸間の目止めの役目
を果たすことができる。したがって、深絞り成形して
も、後述の扁平糸の扁平状態が潰されることなく成形で
きる。
The thermoplastic polymer is, for example, a low melting point copolymerized nylon. This thermoplastic polymer
For example, it may be continuously extended in the form of a polymer yarn and continuously attached to at least one of the warp yarn and the weft yarn, or the polymer yarn may be heated and melted to form a discontinuous form, which is at least the warp yarn and the weft yarn. It is attached discontinuously on one side. The amount of the thermoplastic polymer attached to the woven yarn is preferably in the range of 0.2 to 5.0% by weight. Such a thermoplastic polymer can serve as a seal between the textile yarns when the preform is shaped into the desired shape. Therefore, even if deep drawing is performed, the flat state of the flat yarn described later can be formed without being crushed.

【0010】また、最小交角とは、深絞り成形された状
態で、上記補強織物中、2方向に延びる強化繊維糸の交
差する角度が最小になった部分の、両強化繊維糸の交角
のことをいう。すなわち、深絞りによって上記補強織物
の織糸(2方向に延びる強化繊維糸)には多かれ少なか
れ目ずれが生じ、目ずれによって両織糸の交角が変化す
る。そして、この変化後の交角が最小になった部分の角
度を最小交角という。通常この最小交角は、深絞り領域
の縁部あるいはその近傍に生じる。
The minimum crossing angle is the crossing angle of both reinforcing fiber yarns in a portion of the above-mentioned reinforcing fabric in the deep-drawn state where the intersecting angle of the reinforcing fiber yarns extending in two directions is minimized. Say. That is, the deep drawing causes more or less misalignment in the woven yarn (reinforced fiber yarn extending in two directions) of the reinforcing fabric, and the misalignment changes the intersection angle of both woven yarns. Then, the angle of the portion where the crossing angle after this change becomes the minimum is called the minimum crossing angle. Usually, this minimum intersection angle occurs at or near the edge of the deep drawing region.

【0011】最小交角を20〜40度の範囲とすること
により、目開きがなく、カバーファクターの高いプリフ
ォームが得られる。このプリフォームのおけるカバーフ
ァクターは、85%以上であることが好ましく、より好
ましくは90%以上である。
By setting the minimum crossing angle to be in the range of 20 to 40 degrees, a preform having no opening and a high cover factor can be obtained. The cover factor of this preform is preferably 85% or more, more preferably 90% or more.

【0012】上記のような最小交角を実現するために
は、深絞り成形される補強織物の各織糸が、深絞り成形
の際剪断方向に動き易く、かつその際にも織糸の望まし
い形態を保って高いカバーファクターを保つ必要があ
る。通常の織物では、深絞り成形が困難であるか、深絞
り成形の際に生じる皺を防止するためには切れ目を入れ
ておかなければならなかったが、上記のように織糸が剪
断方向に動き易く上記のような最小交角を実現し得る補
強織物を用いると、切れ目を入れておく必要がない。
In order to realize the above-described minimum crossing angle, each woven yarn of the reinforcing fabric to be deep-drawn is easy to move in the shearing direction at the time of deep-drawing, and at that time, a desirable form of the woven yarn is required. To maintain a high cover factor. For ordinary fabrics, it is difficult to perform deep drawing, or it is necessary to make cuts in order to prevent wrinkles that occur during deep drawing. When a woven fabric that is easy to move and can realize the above-described minimum cross angle is used, it is not necessary to make a break.

【0013】深絞り成形された状態で上記のような最小
交角を実現できる補強織物は、たとえば扁平で実質的に
撚がない強化繊維マルチフィラメント糸を織糸とする織
物である。
The reinforced woven fabric which can realize the above-mentioned minimum crossing angle in the deep-drawn state is, for example, a woven fabric which is a flat and substantially non-twisted reinforcing fiber multifilament yarn.

【0014】ここで「実質的に撚りがない」とは、糸長
1m当たりに1ターン以上の撚りがない状態をいう。つ
まり、現実的に無撚の状態をいう。
Here, "substantially no twist" means that there is no twist of 1 turn or more per 1 m of the yarn length. In other words, it means a realistic untwisted state.

【0015】織糸に撚りがあると、その撚りがある部分
で糸幅が狭く収束して分厚くなり、製織された織物の表
面に凹凸が発生する。このため、製織された織物は、外
力が作用した際にその撚り部分に応力が集中し、FRP
等に成形した場合に強度特性が不均一となってしまう。
When the woven yarn is twisted, the yarn width is narrowed and converged and thickened at the twisted portion, and unevenness occurs on the surface of the woven fabric. Therefore, when the woven fabric is woven, stress concentrates on the twisted portion when an external force acts, and
When molded into the same shape, the strength characteristics become non-uniform.

【0016】このような扁平状態の、実質的に撚りがな
い織糸からなる補強織物は、織糸の繊度を大きくして
も、また繊維密度を大きくしても、各織糸の交錯部にお
けるクリンプは極めて小さく抑えられ、FRPやCFR
Pにした際に高い強度特性が得られる。織糸の繊度を上
げられることから、織糸、ひいては補強織物が、より安
価に製造される。
Such a flat reinforced woven fabric composed of a substantially non-twisted woven yarn is produced in the intersecting portion of the respective woven yarns even if the fineness of the woven yarn or the fiber density is increased. Crimp is kept extremely small, FRP and CFR
When P is used, high strength characteristics can be obtained. Since the fineness of the weaving yarn can be increased, the weaving yarn, and thus the reinforcing woven fabric, can be manufactured at a lower cost.

【0017】また、クリンプが極めて小さく抑えられる
ので、織物目付を高く設定でき、かつ、織糸の扁平状態
を確保した状態にてカバーファクターを100%近くに
設定することが可能となる。したがって、FRP等にお
いて、繊維含有率を高く設定できるとともに、織糸間の
樹脂リッチな部分を極めて小さく抑えることができ、高
強度でかつ均一な強度特性を有する複合材料が得られ
る。
Further, since the crimp is suppressed to a very small value, the fabric weight can be set high and the cover factor can be set close to 100% while the flat state of the weaving yarn is secured. Therefore, in FRP or the like, the fiber content can be set high, and the resin-rich portion between the weaving yarns can be suppressed to an extremely small value, and a composite material having high strength and uniform strength characteristics can be obtained.

【0018】さらに、織物の形態で各織糸が扁平な状態
に維持されているから、樹脂の含浸性が極めてよい。し
たがって、一層均一な特性の複合材料が得られ、目標と
する強度特性が容易に得られる。
Further, since each woven yarn is maintained in a flat state in the form of a woven fabric, the resin impregnation property is extremely good. Therefore, a composite material having more uniform properties can be obtained, and target strength properties can be easily obtained.

【0019】このような本発明に係る補強織物において
は、上記強化繊維マルチフィラメント糸の糸厚みが0.
05〜0.2mm、糸幅/糸厚み比が20以上であるこ
とが好ましい。糸厚みが上記範囲未満であると、薄すぎ
て扁平糸の形態を保持するのが困難となり、上記範囲を
越えると、クリンプを小さく抑えることが困難となる。
また、糸幅/糸厚み比が20未満であると、扁平糸の形
態の維持と同時にクリンプを抑えることの両方を同時に
達成することが難しくなる。糸幅/糸厚み比の上限は特
に限定しないが、現実の製織工程の行い易さを考慮する
と、上限値は150程度である。また、糸幅としては、
3〜16mmの範囲程度が製織しやすい。
In such a reinforced woven fabric according to the present invention, the reinforcing fiber multifilament yarn has a yarn thickness of 0.
It is preferable that the yarn width / thread thickness ratio is from 05 to 0.2 mm and 20 or more. If the yarn thickness is less than the above range, it becomes too thin to maintain the shape of the flat yarn, and if it exceeds the above range, it becomes difficult to suppress the crimp to a small extent.
When the yarn width / thickness ratio is less than 20, it is difficult to simultaneously maintain the form of the flat yarn and suppress crimp. Although the upper limit of the yarn width / thickness ratio is not particularly limited, the upper limit is about 150 in consideration of the ease of performing the actual weaving process. Also, as the thread width,
Weaving is easy in the range of 3 to 16 mm.

【0020】上記のような本発明で用いる補強織物は、
各種形態に製織できる。各形態の織物においては、織物
厚みおよび織物目付は以下のような範囲が好ましい。
The reinforcing fabric used in the present invention as described above is
Can be woven in various forms. In the woven fabric of each form, the woven fabric thickness and fabric weight are preferably in the following ranges.

【0021】前記扁平な強化繊維マルチフィラメント糸
をたて糸およびよこ糸とする織物とする場合には、織物
厚みが0.07〜0.4mm、織物目付が100〜40
0g/m2 であることが好ましい(織物−1)。
When the flat reinforcing fiber multifilament yarn is used as warp and weft, the fabric has a thickness of 0.07 to 0.4 mm and a fabric weight of 100 to 40.
It is preferably 0 g / m 2 (woven fabric-1).

【0022】上記織物において、強化繊維マルチフィラ
メント糸を炭素繊維糸とする場合には、該炭素繊維糸の
フィラメント数が5,000〜24,000本、繊度が
3,000〜20,000デニールであることが好まし
い。
In the above woven fabric, when the reinforcing fiber multifilament yarn is a carbon fiber yarn, the number of filaments of the carbon fiber yarn is 5,000 to 24,000 and the fineness is 3,000 to 20,000 denier. Preferably there is.

【0023】また、扁平な強化繊維マルチフィラメント
糸をたて糸およびよこ糸とする織物であって、該たて糸
とよこ糸の少なくとも一方が前記強化繊維マルチフィラ
メント糸が複数積層されてなる織物とする場合には、織
物厚みが0.2〜0.6mm、織物目付が200〜60
0g/m2 であることが好ましい(織物−2)。扁平な
織糸であるため、このように複数積層した状態で織成し
ても、クリンプは小さく抑えられる。積層により、織物
の繊維密度を高めることができる。
In the case of a woven fabric in which flat reinforcing fiber multifilament yarns are used as warp yarns and weft yarns, and at least one of the warp yarns and the weft yarns is a woven fabric in which a plurality of reinforcing fiber multifilament yarns are laminated, Fabric thickness is 0.2-0.6mm, fabric weight is 200-60
It is preferably 0 g / m 2 (woven fabric-2). Since it is a flat woven yarn, the crimp can be suppressed to a small level even if the yarn is woven in such a laminated state. The lamination can increase the fiber density of the fabric.

【0024】ここで、織物の繊維密度とは、次式で定義
される値をいう。 織物の繊維密度(g/m3 )=[織物目付(g/
2 )]/[織物厚さ(mm)] なお、織物目付(g/m2 )および織物厚さ(mm)
は、それぞれJIS R7602に準拠して測定した値
である。
Here, the fiber density of the woven fabric means a value defined by the following equation. Textile fiber density (g / m 3 ) = [texture weight (g / m 3
m 2 )] / [woven fabric thickness (mm)] Note that the fabric weight (g / m 2 ) and the fabric thickness (mm)
Are values measured in accordance with JIS R7602.

【0025】この織物において、強化繊維マルチフィラ
メント糸を炭素繊維糸とする場合には、該炭素繊維糸の
フィラメント数が3,000〜12,000本、繊度が
1,500〜10,000デニールであることが好まし
い。
In this woven fabric, when the reinforcing fiber multifilament yarn is a carbon fiber yarn, the number of filaments of the carbon fiber yarn is 3,000 to 12,000 and the fineness is 1,500 to 10,000 denier. Preferably there is.

【0026】上述の如く、繊度が3,000〜20,0
00デニール、あるいは1,500〜10,000デニ
ールの太い糸を用いても、上記最適な織物目付の範囲と
することにより、扁平糸の扁平状態が潰されたり、織り
目が粗くなりすぎたり、樹脂の含浸性が悪化したりする
ことを防止できる。
As described above, the fineness is 3,000 to 20,0.
Even if a thick yarn of 00 denier or 1,500 to 10,000 denier is used, the flatness of the flat yarn is crushed or the texture becomes too coarse by setting the range of the optimum fabric weight above. It is possible to prevent the impregnating property of the above from being deteriorated.

【0027】なお、強化繊維糸が炭素繊維糸の場合、使
用する炭素繊維扁平糸の特性として、引張破断伸度が大
きく、引張破断強度が高い必要があり、引張破断伸度は
1.5%以上、引張破断強度は200kg・f/mm2
以上、引張弾性率は20,000kg・f/mm2 以上
であることが望ましい。
When the reinforcing fiber yarn is a carbon fiber yarn, the characteristics of the carbon fiber flat yarn to be used are that the tensile elongation at break must be high and the tensile strength at break must be high. The tensile elongation at break is 1.5%. Above, tensile breaking strength is 200kgf / mm 2
As described above, it is desirable that the tensile elastic modulus is 20,000 kg · f / mm 2 or more.

【0028】上記のような各種形態の本発明で使用する
補強織物は、たとえば平組織されている。また、扁平な
織糸を用い、クリンプが極めて小さいことから、大きな
カバーファクターの達成が可能である。
The reinforcing fabric used in the present invention in various forms as described above has, for example, a flat structure. Further, since a flat woven yarn is used and the crimp is extremely small, a large cover factor can be achieved.

【0029】たとえば、前述の織物−1の形態とする場
合で、かつ、扁平な強化繊維マルチフィラメント糸が炭
素繊維糸からなる場合、織物目付と炭素繊維糸の繊度と
が次式の関係を満たし、かつ、カバーファクターが95
%以上であることが好ましい。 W=k・D1/2 但し、W:織物目付(g/m2 ) k:比例定数(1.4〜3.6) D:炭素繊維糸の繊度(デニール)
For example, in the case of the above-mentioned woven fabric-1 and when the flat reinforcing fiber multifilament yarn is made of carbon fiber yarn, the fabric weight and the fineness of the carbon fiber yarn satisfy the following equation. , And the cover factor is 95
% Or more is preferable. W = k · D 1/2 However, W: fabric weight (g / m 2 ) k: proportional constant (1.4 to 3.6) D: fineness of carbon fiber yarn (denier)

【0030】さらに前述の織物−2の形態とする場合で
あって、かつ、扁平な強化繊維マルチフィラメント糸が
炭素繊維糸からなる場合、織物目付と炭素繊維糸の繊度
とが次式の関係を満たし、かつ、カバーファクターが9
5%以上であることが好ましい。 W=k・D1/2 但し、W:織物目付(g/m2 ) k:比例定数(2.0〜6.0) D:炭素繊維糸の繊度(デニール)
Further, in the case of the above-mentioned form of woven fabric-2, and when the flat reinforcing fiber multifilament yarn is made of carbon fiber yarn, the relationship between the fabric weight and the fineness of the carbon fiber yarn is expressed by the following equation. Meet and cover factor is 9
It is preferably at least 5%. W = k · D 1/2 However, W: fabric weight (g / m 2 ) k: proportional constant (2.0 to 6.0) D: fineness of carbon fiber yarn (denier)

【0031】ここで、カバーファクターCfとは、織糸
間に形成される空隙部の大きさに関係する要素で、織物
上に面積S1 の領域を設定したとき、面積S1 内におい
て織糸に形成される空隙部の面積をS2 とすると、次式
で定義される値をいう。 カバーファクターCf=[(S1 −S2 )/S1 ]×1
00
[0031] Here, the cover factor Cf, an element related to the size of the gap portion formed between weaving yarns, when setting a region of area S 1 on the textile, in the area S 1 yarn Let S 2 be the area of the voids formed in 1. Then, the value is defined by the following equation. Cover factor Cf = [(S 1 −S 2 ) / S 1 ] × 1
00

【0032】上記のような補強織物は、薄い扁平な強化
繊維マルチフィラメントからなるたて糸やよこ糸を用い
ている。従って、目抜け度の小さな、すなわちカバーフ
ァクターが大きな織物となる。このようなカバーファク
ターの大きな補強織物を用いてプリフォームを深絞り成
形し、さらにFRPを成形すると、均一な成形品が得ら
れ、樹脂中にボイドが入ったり、応力が集中するような
繊維分布むらが発生しない。
The reinforcing fabric as described above uses warp yarns or weft yarns made of thin flat reinforcing fiber multifilaments. Therefore, the woven fabric has a small degree of perforation, that is, a large cover factor. When a preform is deep-drawn using a reinforced woven fabric with such a large cover factor and then FRP is molded, a uniform molded product is obtained, and a fiber distribution in which voids are contained in the resin and stress is concentrated. No unevenness occurs.

【0033】なお、上記のような扁平糸自身の作成方法
としては、たとえば、強化繊維糸の製造工程において、
複数の強化繊維からなる繊維束をロール等で所定の幅に
拡げ、扁平な形状にしてそのまま保持するか、あるいは
元に戻らないようにサイジング剤等で形態を保持させれ
ばよい。とくに、扁平形状を良好に保持するためには、
扁平糸に0.5〜1.5重量%程度の小量のサイジング
剤を付着させておくことが好ましい。
As the method for producing the flat yarn itself as described above, for example, in the manufacturing process of the reinforcing fiber yarn,
A fiber bundle composed of a plurality of reinforcing fibers may be spread by a roll or the like to a predetermined width and kept in a flat shape, or may be held by a sizing agent or the like so as not to return to its original shape. In particular, in order to maintain the flat shape well,
It is preferable to attach a small amount of the sizing agent of about 0.5 to 1.5% by weight to the flat yarn.

【0034】上記扁平な強化繊維マルチフィラメント糸
からなるたて糸および/またはよこ糸を用いて製織され
た、本発明に係る補強織物は、それぞれの糸幅とほぼ等
しい織物構造をなしていることが好ましい。これにより
たて糸とよこ糸が交錯する交錯部においては、空隙が殆
どなく繊維密度の高い織物となる。
The reinforcing woven fabric according to the present invention, which is woven using the warp yarn and / or the weft yarn made of the flat reinforcing fiber multifilament yarn, preferably has a woven structure substantially equal to each yarn width. As a result, a woven fabric having a high fiber density with almost no voids in the intersecting portion where the warp yarn and the weft yarn intersect.

【0035】しかし、実際にはたて糸とよこ糸が交錯し
ているため、糸幅と等しい糸間隔にすることは難しい。
そこで、製織された補強織物においては、たて糸または
よこ糸のいずれか一方の糸間は糸幅と等しく、他方の糸
間隔は糸幅より若干大きくなっていてもよい。但し、糸
間隔が、糸幅の1.2倍を越えると空隙が大きくなって
繊維密度の高い織物が得られない。このため、たて糸や
よこ糸の織糸ピッチは、糸幅の1.0〜1.2倍、即
ち、織糸ピッチ/糸幅比は1.0〜1.2であることが
望ましい。
However, since the warp yarns and the weft yarns actually intersect, it is difficult to make the yarn interval equal to the yarn width.
Therefore, in the woven woven woven fabric, the space between any one of the warp yarn and the weft yarn may be equal to the yarn width, and the other yarn interval may be slightly larger than the yarn width. However, if the yarn interval exceeds 1.2 times the yarn width, the voids become large and a woven fabric with a high fiber density cannot be obtained. Therefore, it is desirable that the warp or weft yarn woven yarn pitch is 1.0 to 1.2 times the yarn width, that is, the woven yarn pitch / thread width ratio is 1.0 to 1.2.

【0036】上述のような2方向性補強織物を少なくと
も一枚含む本発明のプリフォームは、生の織物を深絞り
成形したものやプリプレグの形態から深絞り成形されて
いる。また、必要に応じて、強化繊維からなるマットが
層状に積層、たとえば表面層としてマットが積層された
ものに成形されていてもよい。マットの積層により、そ
れをFRPにした際、より平滑な表面形態が得られる。
The preform of the present invention containing at least one bidirectional reinforcing woven fabric as described above is deep drawn from a raw woven fabric or a prepreg. In addition, if necessary, a mat made of reinforcing fibers may be laminated in layers, for example, a mat having a surface layer may be laminated. The lamination of the mat gives a smoother surface morphology when it is made into FRP.

【0037】本発明に係るプリフォームの一実施態様を
図面を参照して説明する。図1、図2は、ヘルメット用
帽体成形に用いるプリフォームを示しており、図1は、
本発明に係るプリフォーム1の一部を破断した概略斜視
図、図2は、図1におけるプリフォーム1の繊維基材の
端部を図の一点鎖線に沿って除去したプリフォーム2の
縦断面図である。図3は図1のプリフォーム1の平面図
である。本発明では、プリフォーム1とともに、深絞り
加工後の余分な部分を除去したプリフォーム2もまた、
プリフォームという。
One embodiment of the preform according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a preform used for forming a helmet cap body.
FIG. 2 is a schematic perspective view in which a part of the preform 1 according to the present invention is broken, and FIG. 2 is a vertical cross section of the preform 2 in which an end portion of the fiber base material of the preform 1 in FIG. 1 is removed along a dashed line in the figure. It is a figure. FIG. 3 is a plan view of the preform 1 of FIG. In the present invention, in addition to the preform 1, the preform 2 from which the excess portion after deep drawing is removed is also
It is called a preform.

【0038】プリフォーム1、2は、たて糸およびよこ
糸の少なくとも一方に熱可塑性ポリマーを、線状に、か
つ連続または不連続に付着せしめた炭素繊維織物3a、
3bと、ガラス繊維からなるコンティニュアス・ストラ
ンド・マット4a、4bの4層の補強繊維基材からな
り、プリフォーム1、2の凸部1a、2a(深絞り部)
の外層部から第1層にはコンティニュアス・ストランド
・マット4a、第2層目には炭素繊維織物3a、第3層
目にはコンティニュアス・ストランド・マット4b、第
4層目には炭素繊維織物3bが積層されて、各炭素繊維
織物およびコンティニュアス・ストランド・マットの補
強繊維基材に皺が入ることなく、切れ目がなくて一体に
半球殻状のプリフォーム1、2の全面を覆っている。第
2層目の炭素繊維織物3aは、X1−X1軸、Y1−Y
1軸に対してたて糸およびよこ糸が斜め方向に繊維配向
し、第4層目の炭素繊維織物3bは、X1−X1軸、Y
1−Y1軸と45度位相のずれたX2−X2軸、Y2−
Y2軸に対してたて糸およびよこ糸が斜め方向に繊維配
向している。第2層目と第4層目の2枚の炭素繊維織物
3a、3bによって、機械的特性が疑似等方性になるよ
うになっている。
The preforms 1 and 2 are carbon fiber woven fabrics 3a in which a thermoplastic polymer is linearly and continuously or discontinuously attached to at least one of warp yarns and weft yarns.
3b and continuous strand mats 4a and 4b made of glass fiber, which are four layers of reinforcing fiber base material, and the convex portions 1a and 2a of the preforms 1 and 2 (deep drawing portion).
From the outer layer to the first layer is a continuous strand mat 4a, the second layer is a carbon fiber fabric 3a, the third layer is a continuous strand mat 4b, and the fourth layer is The carbon fiber woven fabrics 3b are laminated so that the carbon fiber woven fabrics and the reinforcing fiber base material of the continuous strand mat do not have wrinkles, and the hemispherical shell-shaped preforms 1 and 2 are integrally formed without breaks. Covers. The carbon fiber woven fabric 3a of the second layer has X1-X1 axes and Y1-Y.
The warp yarns and the weft yarns are obliquely oriented with respect to one axis, and the carbon fiber woven fabric 3b of the fourth layer has X1-X1 axis, Y-axis.
1-Y2-axis, X2-X2 axis, which is 45 degrees out of phase, Y2-
The warp yarns and the weft yarns are obliquely oriented with respect to the Y2 axis. The two carbon fiber fabrics 3a and 3b of the second layer and the fourth layer make the mechanical properties pseudo isotropic.

【0039】炭素繊維織物3a、3bは平組織の織物
で、上記プリフォーム1、2成形前には、そのたて糸お
よびよこ糸は90度の交角をもって製織されているが、
深絞り成形されたプリフォーム1、2にあっては、各織
糸が深絞りによって目ずれし、最小交角θが本発明で特
定した範囲内の角度となっている。この最小交角θは、
本実施態様では深絞り領域(プリフォームの凸部1a、
2a)の縁上で発生している。
The carbon fiber woven fabrics 3a and 3b are woven fabrics having a flat structure, and the warp yarns and the weft yarns are woven at an intersection angle of 90 degrees before the preforms 1 and 2 are formed.
In the deep-drawn preforms 1 and 2, the respective weaving yarns are misaligned by deep drawing, and the minimum crossing angle θ is within the range specified in the present invention. This minimum intersection angle θ is
In the present embodiment, the deep drawing region (preform convex portion 1a,
It occurs on the edge of 2a).

【0040】なお、上記説明において、2層の炭素繊維
織物を使用したプリフォームについて説明したが、少な
くとも1層の炭素繊維織物を使用し、残りは他の補強繊
維基材であってよい。また、ガラス繊維からなるコンテ
ィニュアス・ストランド・マットと炭素繊維織物の2種
類の補強繊維基材を使用したプリフォームについて説明
したが、勿論、マットを使用せず全てが炭素繊維織物で
あってよいし、積層による繊維配向は好ましくは、上記
に説明したように、炭素繊維織物の繊維配向が疑似等方
性になるようにすればよいが、必ずしも限定するもので
はない。同様に、積層数も上記の4層に限定するもので
はなく、成形品に要求される特性や厚みによって適宜決
めることができる。
In the above description, the preform using the two-layer carbon fiber woven fabric has been described, but at least one layer of the carbon fiber woven fabric may be used, and the rest may be other reinforcing fiber base materials. Also, a preform using two types of reinforcing fiber base materials, that is, a continuous strand mat made of glass fiber and a carbon fiber woven fabric has been described, but it goes without saying that a mat is not used and all are carbon fiber woven fabrics. The fiber orientation due to lamination is preferably, but not limited to, the carbon orientation of the carbon fiber woven fabric, as described above. Similarly, the number of laminated layers is not limited to the above four layers, and can be appropriately determined according to the characteristics and thickness required of the molded product.

【0041】なお、凸部の外層部から第1層目をガラス
繊維やビニロン繊維などからなるマット層にすると、成
形品の塗装の際、炭素繊維の黒色を簡単に見えないよう
にすることができて、種々のカラーを有する成形品が得
られ、また、FRP表面の平滑性もよくなり、商品価値
の高い成形品が得られる。
If the first layer from the outer layer of the convex portion is a mat layer made of glass fiber or vinylon fiber, the black color of the carbon fiber cannot be easily seen when the molded product is coated. As a result, molded products having various colors can be obtained, and the smoothness of the FRP surface is improved, so that molded products of high commercial value can be obtained.

【0042】さて、型に対し、特に炭素繊維織物がフィ
ットする状況をよく観察すると、炭素繊維は引張弾性率
が大きいのでほとんど伸びず、シート状の炭素繊維織物
を半球殻状の形状に深絞り変形させると、型に対してた
て糸(0度)およびよこ糸(90度)が繊維配向してい
る部分は引張られ、斜め方向(±45度)に繊維配向し
ている部分は織糸の交差角が小さくなるように目ずれ変
形して織物が型にフィットした。プリフォームにおいて
織糸の交差角が元の90度の箇所は存在するが、交差角
が目ずれにより種々に変化しており、絞り度合いの高い
プリフォームほど織糸の交差角が小さくなっていた。ま
た、鋭意検討の結果、炭素繊維織物の織物を構成する2
方向の炭素繊維の、プリフォームにおける最小交角が本
発明で特定したように20〜40度であれば、通常の深
絞りCFRP成形品、たとえば、ヘルメット帽体、筐体
やスピーカコーンのプリフォームは織物に切れ目を入れ
ずとも作製することが可能であることがわかった。
By closely observing the situation where the carbon fiber woven fabric fits the mold, the carbon fiber has a large tensile elastic modulus and therefore hardly expands. When deformed, the warp (0 degree) and weft (90 degree) fiber-orientation parts with respect to the mold are stretched, and the diagonal fiber orientation (± 45 degrees) fiber-orientation part is the crossing angle of the weaving thread. The fabric was fitted to the mold by misalignment deformation so that In the preform, there is a portion where the crossing angle of the woven thread is originally 90 degrees, but the crossing angle changes variously due to misalignment, and the preform having a higher degree of drawing has a smaller crossing angle of the woven thread. . In addition, as a result of diligent studies, a carbon fiber woven fabric is formed 2
If the minimum crossing angle of the carbon fiber in the preform in the preform is 20 to 40 degrees as specified in the present invention, a normal deep-drawing CFRP molded product, for example, a preform for a helmet cap body, a housing, or a speaker cone is formed. It was found that it is possible to fabricate the fabric without making a cut.

【0043】すなわち、プリフォームにおける最小交角
が40度以上であれば、これら深絞り成形品のためのプ
リフォームは、織物に皺が入ったプリフォームとなる
し、また、皺の入らないプリフォームが入らないように
するには織物の切れ目を入れることが必要となる。ま
た、最小交角が20度以下になると、この部分のたて糸
とよこ糸の交錯度合いがきつくなり、FRPに成形した
とき、樹脂含浸性が悪くなったり、また織糸の屈曲、す
なわち、クリンプが大きくなり、応力集中により強度低
下するという問題がある。
That is, if the minimum intersecting angle in the preform is 40 degrees or more, the preforms for these deep-drawn molded articles will be wrinkled preforms in the woven fabric and will not be wrinkled. It is necessary to make a cut in the woven fabric to prevent the entry. Further, when the minimum crossing angle is 20 degrees or less, the degree of crossing of the warp yarn and the weft yarn in this portion becomes tight, and when the FRP is molded, the resin impregnation property becomes poor, and the bending of the woven yarn, that is, the crimp becomes large. However, there is a problem that strength is reduced due to stress concentration.

【0044】また、皺を入れず、また切れ目を入れずに
一体に半球殻状のプリフォームの全面を覆うには、糸間
の隙間が大きく織糸によって形成される空隙の大きなメ
ッシュ状の炭素繊維織物を使用すれば可能である。この
場合、斜め方向に繊維配向している部分は、目ずれ変形
して織糸の交差角が小さくなり、糸間隔も小さくなり、
この部分の炭素繊維織物の織糸によって形成される空隙
が小さくなる、すなわち、カバーファクターが大きくな
るが、型に対してたて糸(0°)およびよこ糸(90
°)が繊維配向している部分は、型に沿わせてもあまり
目ずれ変形しないので、織糸によって形成される空隙は
元のメッシュ状の炭素繊維織物の状態と変わらず大き
い。すなわち、カバーファクターが小さい。
In order to integrally cover the entire surface of the hemispherical shell-shaped preform without wrinkles or cuts, a mesh-like carbon having a large gap between the yarns and a large void formed by the woven yarn is formed. This is possible if fiber fabrics are used. In this case, in the portion where the fibers are oriented in the oblique direction, misalignment deformation occurs, the crossing angle of the woven yarn becomes small, and the yarn interval becomes small
The voids formed by the weaving yarn of the carbon fiber woven fabric in this portion are small, that is, the cover factor is large, but the warp yarn (0 °) and the weft yarn (90) with respect to the mold
Since the portion in which the fiber orientation is at (°) does not undergo misalignment deformation even along the mold, the voids formed by the woven yarn are as large as the original mesh-like carbon fiber woven fabric. That is, the cover factor is small.

【0045】ところが本発明においては、前述のような
扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント
糸を織糸とする補強織物を用いることにより、メッシュ
織物を使用することなく、高いカバーファクターが実現
される。
However, in the present invention, by using the reinforcing woven fabric having the above-mentioned flat and substantially non-twisted reinforcing fiber multifilament yarn as a woven yarn, a high cover factor can be obtained without using a mesh woven fabric. Will be realized.

【0046】プリフォームにおける炭素繊維織物のカバ
ーファクターは、前述の如く、85%以上であることが
好ましい。炭素繊維織物のカバーファクターの小さなプ
リフォームを成形すると、FRP成形品の表面が凸凹し
たり、織糸によって形成される空隙部に樹脂が偏在して
樹脂過多部となり、この部分にクラックが発生し、また
ボイドが集中し、FRPの強度を低下させる。また、部
分的にみてこの部分には炭素繊維が存在しないので、局
部的に極めて強度の低い部分が存在することになる。
The cover factor of the carbon fiber woven fabric in the preform is preferably 85% or more as described above. When a preform with a small cover factor of carbon fiber woven fabric is molded, the surface of the FRP molded product becomes uneven, and the resin is unevenly distributed in the voids formed by the weaving yarn, resulting in resin excess, and cracks occur in this part. Also, voids are concentrated and the strength of FRP is reduced. In addition, since there is no carbon fiber in this part in a partial view, a locally extremely weak part exists.

【0047】前記のプリフォーム1、2に用いる炭素繊
維織物においては、扁平な炭素繊維マルチフィラメント
糸からなるたて糸とよこ糸は、非常に粗い密度で製織さ
れており、さらに織糸のクリンプが小さいので、織糸を
目ずれさせやすい。すなわち、前記炭素繊維織物を目ず
れ変形させた場合、たて糸またはよこ糸の糸間隔を詰め
る余裕が十分にあるので、扁平糸の糸幅を挟めつつ糸間
隔を小さくさせながら皺を発生させることなく大きく変
形させることができるのである。つまり、たて糸とよこ
糸の交角を小さくすることができ、炭素繊維織物に皺が
入ることがなく、切れ目がなくて一体に半球殻状のプリ
フォームの全面を覆うことができ、物性が高くて、ばら
つきの少ない深絞りFRP成形品が得られる。
In the carbon fiber woven fabric used for the above-mentioned preforms 1 and 2, the warp yarn and the weft yarn made of flat carbon fiber multifilament yarn are woven with a very coarse density, and further, the crimp of the woven yarn is small. , It is easy to misalign the weaving thread. That is, when the carbon fiber woven fabric is deformed by misalignment, there is sufficient margin to close the yarn interval of the warp yarn or the weft yarn, so that the yarn interval of the flat yarn is reduced while the yarn interval is reduced, and a large amount is obtained without causing wrinkles. It can be transformed. That is, it is possible to reduce the angle of intersection between the warp yarn and the weft yarn, without wrinkling in the carbon fiber woven fabric, and it is possible to cover the entire surface of the hemispherical shell-like preform integrally with no break, and the physical properties are high, A deep-drawn FRP molded product with less variation can be obtained.

【0048】さらに、プリフォーム1、2における炭素
繊維織物には、目止め用に熱可塑性ポリマーが付着され
ているので、たとえばプリフォーム賦形時にこの熱可塑
性ポリマーを適度に加熱することにより熱可塑性ポリマ
ーの粘着力によって扁平糸の局部的な折れや各織糸の交
点がずれることがなく、各織糸の交角のみを変化させる
ことができ、織糸の目ずれや、扁平糸の扁平状態にくず
れを生じさせることなく、深絞り成形することが可能と
なる。したがって、プリフォームの状態で補強繊維が均
一に覆っているので、そのプリフォームに樹脂を含浸さ
せて成形した場合、表面平滑なFRPが得られる。
Further, since the thermoplastic polymer is adhered to the carbon fiber woven fabrics of the preforms 1 and 2 for sealing, the thermoplastic polymer is appropriately heated, for example, at the time of shaping the preform. The adhesive force of the polymer does not cause local bending of the flat yarns or displacement of the intersection points of the respective weaving yarns, and it is possible to change only the intersection angle of the respective weaving yarns, resulting in misalignment of the weaving yarns and flatness of the flat yarns. It is possible to perform deep drawing without causing a collapse. Therefore, since the reinforcing fibers are uniformly covered in the preform, when the preform is impregnated with resin and molded, a surface smooth FRP can be obtained.

【0049】本発明のプリフォームに用いる炭素繊維織
物の炭素繊維は、とくに、単繊維直径が5〜20ミクロ
ンでJIS R7601に準拠して測定される引張弾性
率が18×103 kgf/mm2 以上、引張強度が25
0kgf/mm2 以上のもので、ヘルメット帽体などの
耐衝撃性が要求される製品については、引張弾性率が2
0×103 kgf/mm2 以上、および次式で定義され
る破壊歪みエネルギーwが4.0mm・kgf/mm3
以上の高靱性炭素繊維であることが好ましい。 w=σ2 /2E σ:炭素繊維の引張強度 (kgf/mm2 ) E:炭素繊維に引張弾性率(kgf/mm2
The carbon fiber of the carbon fiber woven fabric used in the preform of the present invention has a single fiber diameter of 5 to 20 microns and a tensile modulus of elasticity of 18 × 10 3 kgf / mm 2 measured according to JIS R7601. Above, tensile strength is 25
Products with a shock resistance of 0 kgf / mm 2 or more, such as helmet caps, have a tensile modulus of 2
0 × 10 3 kgf / mm 2 or more, and the fracture strain energy w defined by the following formula is 4.0 mm · kgf / mm 3
The above high toughness carbon fiber is preferable. w = σ 2 / 2E σ: tensile strength of carbon fiber (kgf / mm 2 ) E: tensile modulus of carbon fiber (kgf / mm 2 ).

【0050】上記のような本発明に係るプリフォーム
は、次のように深絞り成形される。すなわち、本発明の
プリフォームの製造方法は、少なくとも一枚の2方向性
補強織物を含む補強基材を、前記補強織物の織糸配向方
向が深絞り中心を向く方向に対して斜めの方向となる各
隅部で固定して深絞り賦形することを特徴とする方法か
らなる。
The preform according to the present invention as described above is formed by deep drawing as follows. That is, in the method for producing a preform of the present invention, a reinforcing base material including at least one bidirectional reinforcing fabric is provided in a direction oblique to the direction in which the weaving yarn orientation direction of the reinforcing fabric is directed to the deep drawing center. The method is characterized in that deep corner shaping is performed by fixing at each corner.

【0051】上記補強織物は、前述の如く、扁平で実質
的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸を織糸と
する織物であることが好ましい。また、深絞り成形され
る補強基材としては、生の補強織物であってもよいし、
補強基材の少なくとも一層がプリプレグの形態をなして
いてもよい。
As described above, the reinforcing woven fabric is preferably a woven fabric which is a flat and substantially non-twisted reinforcing fiber multifilament yarn. Further, as the reinforcing base material to be deep-drawn, raw reinforcing fabric may be used,
At least one layer of the reinforcing base material may be in the form of a prepreg.

【0052】本発明に係るプリフォームの製造方法を、
前述の図1ないし図3に示したプリフォームに関して説
明するに、まず、マット4a、4bおよび炭素繊維織物
3a、3bを、型の表面積より大きな所定の寸法に、た
て糸およびよこ糸に沿って矩形または正方形に裁断す
る。次に、プリフォームの第1層目となるマット4a、
第2層目となる炭素繊維織物3a、第3層目となるマッ
ト4b、第4層目となる炭素繊維織物3bの順に、第2
層目と第4層目の炭素繊維織物3a、3bを45度ずら
して重ね合わせる。次に枠で、第2層目と第4層目の炭
素繊維織物各々の4隅を固定し、好ましくはマットの各
々の4隅も織物と同時に固定し雌型の上に置き、雄型で
押さえることによって、容易に、織物に皺を入れずに深
絞り賦形することができる。これによってプリフォーム
1が成形される。賦形と同時に、押し切りで隅にはみで
た繊維基材を切り取ることによって、簡単に、しかも効
率よくプリフォーム2を製造することができる。
A method for producing a preform according to the present invention,
To describe the preforms shown in FIGS. 1 to 3 above, first, the mats 4a, 4b and the carbon fiber fabrics 3a, 3b are formed into rectangular shapes along the warp and weft threads to a predetermined size larger than the surface area of the mold. Cut into squares. Next, the mat 4a, which is the first layer of the preform,
The second layer of carbon fiber woven fabric 3a, the third layer of mat 4b, and the fourth layer of carbon fiber woven fabric 3b
The carbon fiber woven fabrics 3a and 3b of the fourth layer and the fourth layer are shifted by 45 degrees and overlapped. Next, fix the four corners of each of the second and fourth layers of carbon fiber woven fabric with a frame, preferably also fix each of the four corners of the mat together with the woven fabric and place them on the female mold. By pressing, deep drawing can be easily performed without wrinkling the woven fabric. As a result, the preform 1 is molded. Simultaneously with shaping, the preform 2 can be manufactured easily and efficiently by cutting off the fibrous base material that is pushed out in the corners by pressing.

【0053】上記深絞り成形の際の固定点は、炭素繊維
織物3a、3bの織糸配向方向が深絞り中心5を向く方
向に対して斜めの方向となる4隅の点6および7であ
る。この固定は、完全に定点に固定してもよいが、若干
外向きに張力をかけるようにすると、最小交角θを所定
の範囲に納めるための目ずれをおこさせやすいので、よ
り好ましい。
The fixed points in the deep drawing are the four corner points 6 and 7 in which the weaving direction of the carbon fiber woven fabrics 3a, 3b is oblique to the direction of the deep drawing center 5. . This fixing may be fixed at a fixed point completely, but it is more preferable to apply tension slightly outward, because it is easy to cause misalignment for keeping the minimum intersection angle θ within a predetermined range.

【0054】また、炭素繊維以外の補強繊維基材として
上記の如くコンティニュアス・ストランド・マットを使
用すると、深絞りの賦形を行っても、ループ状のストラ
ンドが伸びて型にフィットし、基材が賦形によって切れ
るようなことがないので好ましい。
When the continuous strand mat is used as the reinforcing fiber base material other than the carbon fiber as described above, the loop-shaped strands stretch and fit the mold even when deep drawing is performed, It is preferable because the substrate is not cut by shaping.

【0055】上記のプリフォームの製造法は、繊維基材
を全て同時に賦形する場合について説明したが、繊維基
材を1枚ずつ賦形し、各繊維基材を重ね合わせてプリフ
ォームとしてもよい。
In the above-mentioned preform manufacturing method, the case where all the fiber base materials are shaped at the same time has been described. However, it is also possible to shape one fiber base material at a time and stack each fiber base material to form a preform. Good.

【0056】また、プリフォームの作製にあたって、マ
ットとしても熱可塑性ポリマーのバインダーで形態固定
されたコンティニュアス・ストランド・マットを使用し
たり、前述の如く、補強織物として熱可塑性ポリマーの
バインダーを付着させた炭素繊維織物を使用したり、ま
たは炭素繊維織物とマットの間に熱可塑性ポリマーのバ
インダーとして粉末状、糸状や極薄の不織布などを介在
させ、型をこれら熱可塑性ポリマーの軟化点以上に加熱
させて賦形すると、型から取り出したプリフォームの形
態が安定するので、後の成形が容易となる。このような
熱可塑性ポリマーとしては、低融点で、FRPの特性を
低下させないものが好ましく、前述の如き低融点の共重
合ナイロンの他、樹脂や低融点のポリエステル樹脂など
も使用できる。FRPの特性を低下させないためには付
着量はできるだけ少ないほうがよく、プリフォームの繊
維重量に対して、0.2〜5.0重量%程度である。
In the production of the preform, a continuous strand mat whose form is fixed by a binder of a thermoplastic polymer is used as a mat, or as described above, a binder of a thermoplastic polymer is attached as a reinforcing fabric. Use a carbon fiber woven fabric, or interpose a powdery, thread-like or ultrathin non-woven fabric as a binder of the thermoplastic polymer between the carbon fiber woven fabric and the mat, and move the mold above the softening point of these thermoplastic polymers. When heated and shaped, the shape of the preform taken out from the mold is stabilized, and the subsequent molding becomes easy. As such a thermoplastic polymer, those having a low melting point and not impairing the properties of FRP are preferable, and in addition to the low melting point copolymer nylon as described above, a resin or a low melting point polyester resin can be used. In order not to deteriorate the characteristics of FRP, it is preferable that the adhesion amount is as small as possible, and it is about 0.2 to 5.0% by weight based on the fiber weight of the preform.

【0057】また、前述の如く、本発明のプリフォーム
やFRPを製造するための繊維基材として、炭素繊維織
物などにあらかじめBステージの熱硬化性のマトリクス
樹脂を含浸したプリプレグを用いることもできる。熱硬
化性のマトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂やフェノール樹
脂であり、プリプレグにおける樹脂割合は30〜60重
量%程度である。
As described above, a prepreg obtained by impregnating a carbon fiber woven fabric with a B-stage thermosetting matrix resin in advance can also be used as a fiber base material for producing the preform or FRP of the present invention. . The thermosetting matrix resin is an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin or a phenol resin, and the resin ratio in the prepreg is about 30 to 60% by weight.

【0058】さらに、上記のように製造されたプリフォ
ームを用いて、本発明に係るFRPが成形される。この
FRPにおいては、マトリクス樹脂として、熱硬化性樹
脂または熱可塑性樹脂が使用できる。マトリクス樹脂
は、その引張破断伸度が補強織物の織糸の引張破断伸度
よりも大きいことが好ましく、マトリクス樹脂として、
引張破断伸度が3.5〜10%の熱硬化性樹脂または引
張破断伸度が8〜200%の熱可塑性樹脂であることが
好ましい。
Further, the FRP according to the present invention is molded using the preform manufactured as described above. In this FRP, a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used as the matrix resin. The matrix resin preferably has a tensile elongation at break higher than the tensile elongation at break of the woven yarn of the reinforcing fabric.
A thermosetting resin having a tensile elongation at break of 3.5 to 10% or a thermoplastic resin having a tensile elongation at break of 8 to 200% is preferable.

【0059】使用するマトリクス樹脂としては、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フ
ェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの
熱硬化性樹脂は、織物に含浸された状態ではBステージ
である。また、マトリクス樹脂として、ナイロン樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、
ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ビスマ
レイミド樹脂等の熱可塑性樹脂も使用することができ
る。
Examples of the matrix resin used include thermosetting resins such as epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyimide resin and phenol resin. These thermosetting resins are B stage when impregnated into the fabric. As the matrix resin, nylon resin,
Polyester resin, polybutylene terephthalate resin,
Thermoplastic resins such as polyetheretherketone (PEEK) resin and bismaleimide resin can also be used.

【0060】本発明に係るFRPは、通常の成形法で成
形できる。たとえば、前述のプリフォームを加熱された
雌金型で作製し、この雌金型に計量された、硬化剤を入
れた液状の熱硬化性樹脂を入れ、次に加熱された雄金型
で加圧することによって、容易に成形することができ
る。
The FRP according to the present invention can be molded by a usual molding method. For example, the above-mentioned preform is manufactured in a heated female mold, and a liquid thermosetting resin containing a curing agent, which is weighed, is put into this female mold, and then added with a heated male mold. It can be easily molded by pressing.

【0061】上記FRPの成形品としては、各種形態を
採り得る。たとえば、ヘルメット用帽体、筐体、スピー
カコーン等である。
The FRP molded product may take various forms. For example, a helmet cap, a housing, a speaker cone, and the like.

【0062】本発明に係るヘルメット用帽体、筐体、ス
ピーカコーンなどの深絞りFRP成形品では、少なくと
も一層の補強織物を含む繊維強化樹脂成形用プリフォー
ムにおいて、前記織物を構成する炭素繊維の最小交角が
20〜40度である。プリフォームの形態において、前
記織物を切れ目がなくて一体のものとでき、かつ各部に
おけるカバーファクターを85%以上にできる。
In a deep-drawing FRP molded article such as a helmet cap, housing, and speaker cone according to the present invention, a fiber-reinforced resin molding preform containing at least one layer of reinforcing woven fabric is used. The minimum intersection angle is 20 to 40 degrees. In the form of a preform, the woven fabric can be made integral without breaks, and the cover factor in each part can be 85% or more.

【0063】このようなFRP成形品は、深絞り成形品
ではあるが補強織物のたて糸およびよこ糸が切断するこ
となく、また、皺も入らず、またカバーファクターも大
きいので、成形品の物性、性能がよく、またばらつきも
少ない。また、熱可塑性ポリマーにより織物の織糸間を
目止めできるので、深絞り成形しても好ましくない目ず
れを生じさせることなく、かつ、扁平糸の扁平状態が潰
されることもない。したがって、軽量で信頼性の高い製
品が得られる。
Such an FRP molded product is a deep-drawing molded product, but the warp and weft of the reinforced fabric are not cut, there are no wrinkles, and the cover factor is large, so the physical properties and performance of the molded product are high. Good and there is little variation. In addition, since the thermoplastic polymer can seal the weaving yarns of the woven fabric, unfavorable misalignment does not occur even when deep drawing is performed, and the flat state of the flat yarn is not crushed. Therefore, a lightweight and highly reliable product can be obtained.

【0064】また、深絞りFRP成形品において少なく
とも1層の補強織物が、切れ目なく、強化繊維が連続し
て成形品の全体にわたって入っているので、たとえ短繊
維系のチョップド・ストランド・マットや、連続繊維で
はあるが、ループを描きながらストランドが配列してい
る、コンティニュアス・ストランド・マットと併用して
も、耐衝撃性のよい成形品となる。
Further, in the deep-drawing FRP molded product, at least one layer of the reinforcing woven fabric continuously and continuously contains the reinforcing fibers, so that even a chopped strand mat of a short fiber type, Although it is a continuous fiber, it is a molded product with good impact resistance when used in combination with a continuous strand mat in which the strands are arranged while drawing a loop.

【0065】[0065]

【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例について説
明する。 実施例1 糸幅が6.5mm、糸厚みが0.12mmの扁平状炭素
繊維(東レ(株)社製“トレカ”T700SC−12K
(繊度7,200デニール))を用い、平織組織で、た
て糸とよこ糸の織密度が1.25本/cmで、かつ扁平
状を保持しながら製織するとともに、該製織時に目止め
糸として、たて糸とともに共重合ナイロン糸を製織し、
巻取ローラまでの間に設けたヒータで共重合ナイロン糸
の融点以上の温度に加熱し、目付が200g/m2 の織
物を得た。得られたこの織物のカバーファクターは、9
9%と織糸間の空隙がほとんどない織物であった。
The preferred embodiments of the present invention will be described below. Example 1 Flat carbon fiber having a yarn width of 6.5 mm and a yarn thickness of 0.12 mm ("Torayca" T700SC-12K manufactured by Toray Industries, Inc.)
(Fineness 7,200 denier)), with a plain weave structure, a weaving density of warp threads and weft threads of 1.25 yarns / cm, and weaving while maintaining a flat shape. At the time of weaving, warp yarns are used. Weaving copolymer nylon yarn with
A woven fabric having a basis weight of 200 g / m 2 was obtained by heating to a temperature not lower than the melting point of the copolymerized nylon yarn with a heater provided up to the winding roller. The cover factor of the resulting fabric is 9
The woven fabric had almost no voids between 9% and the yarn.

【0066】次いで、織糸方向を一辺とする60cm角
に裁断した織物を4枚準備し、各裁断された織物片の中
心を合わせ、織糸角度が(0°,90°)/(±45
°)/(±45°)/(0°,90°)と交差積層し
た。
Next, four woven fabrics cut into 60 cm squares with one side in the weaving yarn direction were prepared, and the center of each cut woven fabric was aligned, and the weaving yarn angle was (0 °, 90 °) / (± 45
°) / (± 45 °) / (0 °, 90 °).

【0067】そして、積層された織物基材を予め目止め
糸(共重合ナイロンポリマー)の軟化点温度以上に加熱
しておき、ヘルメットから型取りした雌型にのせ、その
各織物の織糸配向方向が深絞り中心を向く方向に対して
斜めの方向となる各々の隅を固定して、その上から雄型
を押し付けて賦形させた。
Then, the laminated woven fabric base material is heated in advance above the softening point temperature of the sealing yarn (copolymerized nylon polymer), placed on a female mold taken from the helmet, and the weaving yarn orientation of each woven fabric. Each corner, which is a direction oblique to the direction of the deep drawing center, was fixed, and a male mold was pressed onto the corners for shaping.

【0068】以上の方法によって得られたプリフォーム
は、ヘルメットの型通りで、かつ、皺の発生がなく賦形
されたものであった。また、プリフォームにおけるカバ
ーファクターは98%と空隙部が非常に少なく、平滑な
ものであった。また、プリフォームにおける各織物のバ
イアス方向は引き伸ばされた形となり、織糸の最小交角
は35度と大きく剪断変形されていた。
The preform obtained by the above-mentioned method was shaped as a helmet mold without wrinkles. The cover factor of the preform was 98%, which was very smooth with few voids. Further, the bias direction of each woven fabric in the preform was in a stretched form, and the minimum intersecting angle of the woven yarn was greatly sheared and deformed to 35 degrees.

【0069】前記プリフォームを成形型によって熱硬化
性ビニルエステル樹脂を含浸させて成形品を得た。得ら
れた成形品は、プリフォームにおける高いカバーファク
ターを維持し、樹脂が偏在するような部分がなく炭素繊
維が均一に分散し、表面平滑な製品であった。また、成
形品の断面観察においてもボイドはなく均一に樹脂含浸
されていた。
The above preform was impregnated with a thermosetting vinyl ester resin using a molding die to obtain a molded product. The obtained molded product was a product in which the high cover factor in the preform was maintained, the resin was not unevenly distributed, the carbon fibers were uniformly dispersed, and the surface was smooth. In addition, when the cross-section of the molded product was observed, there was no void and the resin was uniformly impregnated.

【0070】比較例1 比較例として、通常の炭素繊維織物(#6343:東レ
(株)社製 “トレカ”T300−3K(繊度1,80
0デニール)使いで、平織組織の200g/m2 目付織
物)について前記実施例1と同じ方法で賦形性の評価を
行った。得られたプリフォームは、ヘルメットの縁部に
おいて各裁断織物のバイアス方向部に皺が発生した。ま
た、バイアス方向の織糸交角は50度と前記実施例1の
プリフォームに比べ小さいものであった。
Comparative Example 1 As a comparative example, an ordinary carbon fiber woven fabric (# 6343: "Torayca" T300-3K manufactured by Toray Industries, Inc. (fineness 1,80
Using 0 denier), the shapeability of a plain weave fabric of 200 g / m 2 with basis weight) was evaluated in the same manner as in Example 1 above. In the obtained preform, wrinkles were generated in the bias direction portion of each cut fabric at the edge portion of the helmet. Further, the weft yarn crossing angle in the bias direction was 50 degrees, which was smaller than that of the preform of Example 1.

【0071】すなわち、この比較例で用いた通常の炭素
繊維織物では、バイアス方向の伸長に対して各織糸が接
近し、拘束されているために限界を生じて皺になったも
のである。
That is, in the ordinary carbon fiber woven fabric used in this comparative example, the respective weaving yarns approached with respect to the elongation in the bias direction and were restrained.

【0072】また、前記プリフォームを実施例と同じ方
法で成形したが、皺が存在したために設定厚さ通り成形
することが出来ず分厚いものであった。そのようなこと
から、樹脂が不足して樹脂の欠けたところが多く存在
し、表面の凸凹した製品であった。また、目止め糸を用
いていなかったので、深絞り成形時に織物の各所に不均
一な目ずれが生じた。
Although the preform was molded by the same method as in the example, it was thick because it could not be molded to the set thickness due to the presence of wrinkles. As a result, there were many places where the resin was lacking due to lack of resin, and the surface was uneven. In addition, since no stopper thread was used, non-uniform misalignment occurred at various points of the fabric during deep drawing.

【0073】比較例2 バイアス方向の伸長を大きくする目的で、比較例1と同
じ炭素繊維糸を用い、織糸の密度を3本/cmと粗くし
た織物を作製し、比較した。織物目付は120g/m2
で、カバーファクターが80%と目の粗いものであっ
た。
Comparative Example 2 For the purpose of increasing the elongation in the bias direction, the same carbon fiber yarn as in Comparative Example 1 was used, and a woven fabric having a coarse weaving yarn density of 3 yarns / cm was prepared and compared. Fabric weight is 120g / m 2
The cover factor was 80%, which was a coarse mesh.

【0074】得られた織物を実施例1と同じ方法で賦形
性の評価を行った。賦形されたプリフォームには皺の発
生は見られなかったが、織糸の拘束が非常に弱いので、
賦形させる際に織糸が大きく目ずれを起こした。また、
剪断変形されないヘルメットの頂部においては、目ずれ
はないが、カバーファクターが元の織物のカバーファク
ターのままであるため目の空いた状態であった。
The obtained woven fabric was evaluated for shapeability in the same manner as in Example 1. No wrinkle was found in the shaped preform, but the binding of the woven yarn is very weak, so
The woven yarn was greatly misaligned during shaping. Also,
At the top of the helmet that was not sheared, there was no misalignment, but the cover factor was still the cover factor of the original fabric, so it was open.

【0075】前記プリフォームを実施例1と同じ方法で
成形した。得られた成形品は、プリフォームで見られた
目ずれや低いカバーファクターがそのままの形で表れて
おり、目ずれ部や織糸間の隙間に樹脂が偏在した不均一
なものであった。また、樹脂が偏在した部分は、樹脂の
硬化収縮によって窪んでおり、表面平滑性の劣る製品で
あった。以上のように、目の粗い織物は剪断変形し易い
ものの、目ずれを起こしたり、目の空いたところが存在
し、信頼性の必要な繊維強化プラスチックには採用出来
ない問題がある。
The above preform was molded in the same manner as in Example 1. The resulting molded product was uneven in that the misalignment and low cover factor seen in the preform were shown as they were, and the resin was unevenly distributed in the misalignment and the gaps between the weaving yarns. Further, the unevenly distributed portion of the resin was recessed due to the curing shrinkage of the resin, and the product had poor surface smoothness. As described above, a woven fabric having a coarse mesh is apt to be sheared and deformed, but there is a problem in that it causes misalignment and there are vacant spaces, and therefore it cannot be used for a fiber-reinforced plastic that requires reliability.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプリフォ
ーム、および本発明のプリフォームによる深絞り成形品
は、プリフォームにおける補強織物織糸の最小交角を特
定し、かつ、目止め用に熱可塑性ポリマーを付着せしめ
たので、深絞り成形の際に所望の織物形態や扁平糸の形
態を保つことができ、かつ、深絞りされていても、補強
織物に切れ目が入らず、皺も入らず、またカバーファク
ターも大きいので、軽量で信頼性の高いFRP製品とす
ることができる。
As described above, the preform of the present invention and the deep-drawn molded product of the preform of the present invention can be used for the purpose of specifying the minimum crossing angle of the reinforcing fabric woven yarn in the preform and for sealing. Since a thermoplastic polymer is attached, it is possible to maintain the desired fabric form and flat yarn form during deep drawing, and even when deep drawn, the reinforcing fabric does not break or wrinkle. In addition, since it has a large cover factor, it can be a lightweight and highly reliable FRP product.

【0077】また、少なくとも一層の補強織物が、切れ
目がなく、炭素繊維が連続して成形品の全体に入ってい
るので、たとえ短繊維系のチョップド・ストランド・マ
ットや、連続繊維ではあるが、ループを描きながらスト
ランドが配列している、コンティニュアス・ストランド
・マットと併用しても、耐衝撃性のよい成形品となる。
Further, since at least one layer of the reinforcing woven fabric has no breaks and the carbon fibers are continuously contained in the entire molded article, although it is a chopped strand mat of short fibers or continuous fibers, Even when used in combination with a continuous strand mat, in which the strands are arranged while drawing a loop, it is a molded product with good impact resistance.

【0078】さらに、本発明に係るプリフォームの製造
方法によれば、単に織物の各々の隅を固定することによ
って、深絞り成形された所望のプリフォームが賦形さ
れ、また、深絞りの成形品が成形されるので、生産性が
よい。
Furthermore, according to the method for producing a preform of the present invention, the desired deep-formed preform is shaped by simply fixing the corners of the fabric, and the deep-drawn molding is performed. Since the product is molded, the productivity is good.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施態様に係るプリフォームの斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view of a preform according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のプリフォームの周縁部を切断除去したプ
リフォームの縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the preform in which the peripheral portion of the preform of FIG. 1 is cut and removed.

【図3】図1のプリフォームの概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of the preform of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 プリフォーム 1a、2a 凸部(深絞り部) 3a、3b 補強織物(炭素繊維織物) 4a、4b マット 5 深絞り中心 6、7 固定部 θ 最小交角 1, 2 Preform 1a, 2a Convex part (deep drawing part) 3a, 3b Reinforcing woven fabric (carbon fiber woven fabric) 4a, 4b Mat 5 Deep drawing center 6,7 Fixed part θ Minimum cross angle

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 補強繊維をたて糸およびよこ糸とする2
方向性織物を含み、前記たて糸およびよこ糸の少なくと
も一方に、熱可塑性ポリマーを、線状に、かつ連続また
は不連続に付着せしめ、かつ、その補強織物の2方向に
延びる織糸の最小交角が20〜40度であることを特徴
とする、深絞り成形されたプリフォーム。
1. A warp yarn and a weft yarn as reinforcing fibers 2
A directional woven fabric, a thermoplastic polymer is linearly and continuously or discontinuously attached to at least one of the warp yarn and the weft yarn, and the minimum cross angle of the woven yarns extending in two directions of the reinforcing fabric is 20. A deep-drawn preform, characterized in that it is -40 degrees.
【請求項2】 前記熱可塑性ポリマーが低融点の共重合
ナイロンである、請求項1のプリフォーム。
2. The preform of claim 1, wherein the thermoplastic polymer is a low melting point copolymerized nylon.
【請求項3】 前記熱可塑性ポリマーの、前記織糸に対
する付着量が0.2〜5.0重量%である、請求項1ま
たは2のプリフォーム。
3. The preform according to claim 1, wherein the amount of the thermoplastic polymer attached to the yarn is 0.2 to 5.0% by weight.
【請求項4】 前記補強織物に切れ目がない、請求項1
ないし3のいずれかに記載のプリフォーム。
4. The reinforcing fabric is seamless.
The preform according to any one of 1 to 3.
【請求項5】 前記補強織物のカバーファクターが85
%以上である、請求項1ないし4のいずれかに記載のプ
リフォーム。
5. The cover factor of the reinforcing fabric is 85.
The preform according to any one of claims 1 to 4, which is at least%.
【請求項6】 前記補強織物が扁平で実質的に撚りがな
い強化繊維マルチフィラメント糸を織糸とする織物であ
る、請求項1ないし5のいずれかに記載のプリフォー
ム。
6. The preform according to claim 1, wherein the reinforcing woven fabric is a woven fabric having a reinforcing fiber multifilament yarn that is flat and has substantially no twist.
【請求項7】 前記強化繊維マルチフィラメント糸の糸
厚みが0.05〜0.2mm、糸幅/糸厚み比が20以
上である、請求項6のプリフォーム。
7. The preform according to claim 6, wherein the reinforcing fiber multifilament yarn has a yarn thickness of 0.05 to 0.2 mm and a yarn width / yarn thickness ratio of 20 or more.
【請求項8】 前記補強織物が前記強化繊維マルチフィ
ラメント糸をたて糸およびよこ糸とする織物であって、
織物厚みが0.07〜0.4mm、織物目付が100〜
400g/m2 である、請求項6または7のプリフォー
ム。
8. The woven fabric wherein the reinforcing fiber multifilament yarn is a warp yarn and a weft yarn,
Fabric thickness is 0.07-0.4mm, fabric weight is 100-
Preform according to claim 6 or 7, which is 400 g / m 2 .
【請求項9】 前記強化繊維マルチフィラメント糸が炭
素繊維糸であり、該炭素繊維糸のフィラメント数が5,
000〜24,000本、繊度が3,000〜20,0
00デニールである、請求項6ないし8のいずれかに記
載のプリフォーム。
9. The reinforcing fiber multifilament yarn is a carbon fiber yarn, and the number of filaments of the carbon fiber yarn is 5,
000 to 24,000, fineness of 3,000 to 20,0
9. The preform according to claim 6, which has a denier of 00.
【請求項10】 前記補強織物は前記強化繊維マルチフ
ィラメント糸をたて糸およびよこ糸とする織物であっ
て、該たて糸とよこ糸の少なくとも一方は前記強化繊維
マルチフィラメント糸が複数積層されてなり、織物厚み
が0.2〜0.6mm、織物目付が200〜600g/
2 である、請求項6または7のプリフォーム。
10. The reinforcing fabric is a fabric in which the reinforcing fiber multifilament yarn is a warp yarn and a weft yarn, and at least one of the warp yarn and the weft yarn is formed by laminating a plurality of the reinforcing fiber multifilament yarns, and the fabric thickness is 0.2-0.6 mm, fabric weight 200-600 g /
The preform of claim 6 or 7, which is m 2 .
【請求項11】 前記強化繊維マルチフィラメント糸が
炭素繊維糸であり、該炭素繊維糸のフィラメント数が
3,000〜12,000本、繊度が1,500〜1
0,000デニールである、請求項6、7または10の
プリフォーム。
11. The reinforcing fiber multifilament yarn is a carbon fiber yarn, and the number of filaments of the carbon fiber yarn is 3,000 to 12,000 and the fineness is 1,500 to 1.
The preform of claim 6, 7 or 10 which is denier of 10,000.
【請求項12】 前記補強織物が平組織されてなる、請
求項1ないし11のいずれかに記載のプリフォーム。
12. The preform according to claim 1, wherein the reinforcing fabric has a flat structure.
【請求項13】 前記補強織物に強化繊維からなるマッ
トが積層されている、請求項1ないし12のいずれかに
記載のプリフォーム。
13. The preform according to claim 1, wherein a mat made of reinforcing fibers is laminated on the reinforcing fabric.
【請求項14】 前記強化繊維マルチフィラメント糸が
炭素繊維糸からなり、前記織物目付と前記炭素繊維糸の
繊度とが次式の関係を満たし、かつ、カバーファクター
が95%以上である、請求項8のプリフォーム用の補強
織物。 W=k・D1/2 但し、W:織物目付(g/m2 ) k:比例定数(1.4〜3.6) D:炭素繊維糸の繊度(デニール)
14. The reinforcing fiber multifilament yarn is made of carbon fiber yarn, the fabric weight and the fineness of the carbon fiber yarn satisfy the relationship of the following expression, and the cover factor is 95% or more. Reinforcing fabric for preform of 8. W = k · D 1/2 However, W: fabric weight (g / m 2 ) k: proportional constant (1.4 to 3.6) D: fineness of carbon fiber yarn (denier)
【請求項15】 前記強化繊維マルチフィラメント糸が
炭素繊維糸からなり、前記織物目付と前記炭素繊維糸の
繊度とが次式の関係を満たし、かつ、カバーファクター
が95%以上である、請求項10のプリフォーム用の補
強織物。 W=k・D1/2 但し、W:織物目付(g/m2 ) k:比例定数(2.0〜6.0) D:炭素繊維糸の繊度(デニール)
15. The reinforcing fiber multifilament yarn comprises a carbon fiber yarn, the fabric weight and the fineness of the carbon fiber yarn satisfy the relationship of the following equation, and the cover factor is 95% or more. Reinforcing fabric for 10 preforms. W = k · D 1/2 However, W: fabric weight (g / m 2 ) k: proportional constant (2.0 to 6.0) D: fineness of carbon fiber yarn (denier)
【請求項16】 補強繊維をたて糸およびよこ糸とする
2方向性織物であって、たて糸およびよこ糸の少なくと
も一方に熱可塑性ポリマーを、線状に、かつ連続または
不連続に付着せしめた補強織物を含む補強基材を、前記
補強織物の織糸の方向が深絞り中心を向く方向に対して
斜めの方向となる各隅部で固定して深絞り賦形すること
を特徴とする、プリフォームの製造方法。
16. A bidirectional woven fabric comprising reinforcing fibers as warp yarns and weft yarns, comprising a reinforced fabric having a thermoplastic polymer linearly and continuously or discontinuously attached to at least one of the warp yarns and the weft yarns. Manufacturing of a preform, characterized in that the reinforcing base material is deep-drawn by fixing it at each corner where the direction of the woven yarn of the reinforcing fabric is a direction oblique to the direction of the deep-drawing center. Method.
【請求項17】 前記補強織物が扁平で実質的に撚りが
ない強化繊維マルチフィラメント糸を織糸とする織物で
ある、請求項16のプリフォームの製造方法。
17. The method for producing a preform according to claim 16, wherein the reinforcing woven fabric is a woven fabric having a reinforcing fiber multifilament yarn which is flat and has substantially no twist.
【請求項18】 前記補強基材がプリプレグの形態をな
している、請求項16または17のプリフォームの製造
方法。
18. The method for producing a preform according to claim 16, wherein the reinforcing base material is in the form of a prepreg.
【請求項19】 前記熱可塑性ポリマーの軟化点以上に
加熱し、深絞り賦形する、請求項16または17のプリ
フォームの製造方法。
19. The method for producing a preform according to claim 16 or 17, wherein the thermoplastic polymer is heated to a softening point or higher and deep-drawn.
【請求項20】 前記プリプレグを加熱して深絞り賦形
する、請求項18のプリフォームの製造方法。
20. The method for producing a preform according to claim 18, wherein the prepreg is heated to be deep-drawn.
【請求項21】 請求項1ないし13のいずれかに記載
のプリフォームを用いて成形された繊維強化プラスチッ
ク。
21. A fiber-reinforced plastic molded by using the preform according to claim 1.
【請求項22】 マトリクス樹脂が熱硬化性樹脂または
熱可塑性樹脂である、請求項21の繊維強化プラスチッ
ク。
22. The fiber reinforced plastic according to claim 21, wherein the matrix resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
【請求項23】 マトリクス樹脂の引張破断伸度が補強
織物の織糸の引張破断伸度よりも大きい、請求項21ま
たは22の繊維強化プラスチック。
23. The fiber reinforced plastic according to claim 21, wherein the tensile breaking elongation of the matrix resin is larger than the tensile breaking elongation of the woven yarn of the reinforcing woven fabric.
【請求項24】 マトリクス樹脂が、引張破断伸度が
3.5〜10%の熱硬化性樹脂または引張破断伸度が8
〜200%の熱可塑性樹脂である、請求項21ないし2
3のいずれかに記載の繊維強化プラスチック。
24. The matrix resin is a thermosetting resin having a tensile elongation at break of 3.5 to 10% or a tensile elongation at break of 8.
~ 200% thermoplastic resin.
The fiber-reinforced plastic according to any one of 3 above.
【請求項25】 ヘルメット用帽体に成形された、請求
項21ないし24のいずれかに記載の繊維強化プラスチ
ック。
25. The fiber-reinforced plastic according to any one of claims 21 to 24, which is molded into a helmet cap body.
【請求項26】 筐体に成形された、請求項21ないし
24のいずれかに記載の繊維強化プラスチック。
26. The fiber reinforced plastic according to claim 21, which is molded into a housing.
【請求項27】 スピーカコーンに成形された、請求項
21ないし24のいずれかに記載の繊維強化プラスチッ
ク。
27. The fiber-reinforced plastic according to claim 21, which is molded into a speaker cone.
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