JPH0976389A - 一方向配列強化繊維シート - Google Patents
一方向配列強化繊維シートInfo
- Publication number
- JPH0976389A JPH0976389A JP23845295A JP23845295A JPH0976389A JP H0976389 A JPH0976389 A JP H0976389A JP 23845295 A JP23845295 A JP 23845295A JP 23845295 A JP23845295 A JP 23845295A JP H0976389 A JPH0976389 A JP H0976389A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support
- thermoplastic resin
- sheet
- net
- reinforcing fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 道路の橋脚、橋梁、建造物の柱等のコンクリ
ート構造物の補修、補強あるいは船舶、自動車等の構造
物の製造に使用される一方向配列強化繊維シートであっ
て、現場での取り扱い性が良好で、しかも貼り付け積層
作業での樹脂の含浸が良く、通常この作業で用いられる
樹脂の常温硬化性を阻害することもなく、硬化後十分な
補強効果あるいは機械的特性を発現する一方向配列強化
繊維シートを提供する。 【解決手段】 一方向に引き揃えた強化繊維のシート状
物の少なくとも一方の表面に熱可塑性樹脂からなるまた
は熱可塑性樹脂で被覆されたネット状支持体を熱融着し
た一方向配列強化繊維シートである。
ート構造物の補修、補強あるいは船舶、自動車等の構造
物の製造に使用される一方向配列強化繊維シートであっ
て、現場での取り扱い性が良好で、しかも貼り付け積層
作業での樹脂の含浸が良く、通常この作業で用いられる
樹脂の常温硬化性を阻害することもなく、硬化後十分な
補強効果あるいは機械的特性を発現する一方向配列強化
繊維シートを提供する。 【解決手段】 一方向に引き揃えた強化繊維のシート状
物の少なくとも一方の表面に熱可塑性樹脂からなるまた
は熱可塑性樹脂で被覆されたネット状支持体を熱融着し
た一方向配列強化繊維シートである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、橋脚、橋梁、建造
物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強あるいは船
舶、自動車等の大型成形体の製造に使用される一方向配
列強化繊維シートに関する。
物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強あるいは船
舶、自動車等の大型成形体の製造に使用される一方向配
列強化繊維シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化樹脂を用いて、橋脚、橋梁、建
造物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強あるいは
船舶、自動車等の大型成形体の製造することは良く知ら
れている。これらの方法の１つとして、炭素繊維、ガラ
ス繊維、有機繊維等の強化繊維の織物等のシートにエポ
キシ等の樹脂を含浸しながら貼り付け、必要に応じて複
数枚積層して、補修補強あるいは構造物を製造する、い
わゆるハンドレイアップ成形法が広く行われている。そ
のような成形法において、使用する強化繊維のシートの
形態としては、織物のほかに、一方向に配列した強化繊
維の少なくとも片面に支持体を接着剤層を介して接着し
シート状にしたもの、あるいは一方向に配列した強化繊
維に少量の樹脂を含浸し片方の面に支持体を接着しシー
ト状にしたものが知られている。
造物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強あるいは
船舶、自動車等の大型成形体の製造することは良く知ら
れている。これらの方法の１つとして、炭素繊維、ガラ
ス繊維、有機繊維等の強化繊維の織物等のシートにエポ
キシ等の樹脂を含浸しながら貼り付け、必要に応じて複
数枚積層して、補修補強あるいは構造物を製造する、い
わゆるハンドレイアップ成形法が広く行われている。そ
のような成形法において、使用する強化繊維のシートの
形態としては、織物のほかに、一方向に配列した強化繊
維の少なくとも片面に支持体を接着剤層を介して接着し
シート状にしたもの、あるいは一方向に配列した強化繊
維に少量の樹脂を含浸し片方の面に支持体を接着しシー
ト状にしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、織物を
使用する場合には、シートとしての取り扱い性、樹脂の
含浸性は良好であるものの、強化繊維の縦糸と横糸の交
点で強度が弱く、成形物の強度が十分得られない。ま
た、繊維強化材料の利点の一つである異方性を十分活か
せないといった課題がある。また、一方向に配列した強
化繊維に支持体を接着剤層を介して接着したシート材料
では、シート面が全面、接着剤層あるいは支持体で覆わ
れるため、含浸性と取扱性の両立が困難であり、十分な
含浸性を付与するためには取扱性を犠牲にしなくてはな
らず、強化繊維がばらけやすく取り扱いにくいものにな
りがちであるという課題があった。
使用する場合には、シートとしての取り扱い性、樹脂の
含浸性は良好であるものの、強化繊維の縦糸と横糸の交
点で強度が弱く、成形物の強度が十分得られない。ま
た、繊維強化材料の利点の一つである異方性を十分活か
せないといった課題がある。また、一方向に配列した強
化繊維に支持体を接着剤層を介して接着したシート材料
では、シート面が全面、接着剤層あるいは支持体で覆わ
れるため、含浸性と取扱性の両立が困難であり、十分な
含浸性を付与するためには取扱性を犠牲にしなくてはな
らず、強化繊維がばらけやすく取り扱いにくいものにな
りがちであるという課題があった。
【０００４】一方、少量の樹脂を含浸した強化繊維と支
持体からなるシート材料では、取り扱い性の上で強化繊
維に十分な収束性と支持体との接着性を保持せしめるた
めには相当量の量の樹脂を強化繊維に含浸させる必要が
あり、積層作業で通常もちいられる常温硬化樹脂との組
み合わせにおいては、常温硬化樹脂の含浸が容易でな
く、また、室温での十分な硬化性、特に深部硬化性に劣
るといった問題があった。
持体からなるシート材料では、取り扱い性の上で強化繊
維に十分な収束性と支持体との接着性を保持せしめるた
めには相当量の量の樹脂を強化繊維に含浸させる必要が
あり、積層作業で通常もちいられる常温硬化樹脂との組
み合わせにおいては、常温硬化樹脂の含浸が容易でな
く、また、室温での十分な硬化性、特に深部硬化性に劣
るといった問題があった。
【０００５】本発明の目的は、道路の橋脚、橋梁、建造
物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強あるいは船
舶、自動車等の構造物の製造に使用される一方向配列強
化繊維シートにおいて、現場での取り扱い性が良好で、
しかも貼り付け積層作業での樹脂の含浸が良く、通常こ
の作業で用いられる樹脂の常温硬化性を阻害することも
なく、硬化後十分な補強効果あるいは機械的特性を発現
する一方向配列強化繊維シートを提供することである。
物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強あるいは船
舶、自動車等の構造物の製造に使用される一方向配列強
化繊維シートにおいて、現場での取り扱い性が良好で、
しかも貼り付け積層作業での樹脂の含浸が良く、通常こ
の作業で用いられる樹脂の常温硬化性を阻害することも
なく、硬化後十分な補強効果あるいは機械的特性を発現
する一方向配列強化繊維シートを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、一方向に引き揃えた強化繊維のシート状物の少なく
とも一方の表面に熱可塑性樹脂からなるまたは熱可塑性
樹脂で被覆されたネット状支持体を熱融着した一方向配
列強化繊維シートにある。
は、一方向に引き揃えた強化繊維のシート状物の少なく
とも一方の表面に熱可塑性樹脂からなるまたは熱可塑性
樹脂で被覆されたネット状支持体を熱融着した一方向配
列強化繊維シートにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に使用される強化繊維とし
ては、炭素繊維、ガラス繊維、あるいはアラミド繊維等
の有機繊維など通常、強化繊維として使用される高強度
或いは高弾性の繊維がそのまま使用できる。さらにこれ
らの繊維を混合したものを使用しても、もちろん差し支
えない。
ては、炭素繊維、ガラス繊維、あるいはアラミド繊維等
の有機繊維など通常、強化繊維として使用される高強度
或いは高弾性の繊維がそのまま使用できる。さらにこれ
らの繊維を混合したものを使用しても、もちろん差し支
えない。
【０００８】本発明の第一のポイントは一方向に引き揃
えた強化繊維の支持体に、室温以上の温度で溶融し接着
性を示す（この温度を熱融着温度と呼ぶ）熱可塑性樹脂
からなるまたは熱可塑性樹脂で被覆されたネット状支持
体をその構成中に含むことであり、そのような支持体を
用いることにより、含浸性と取扱性の両立が初めて可能
になるのである。
えた強化繊維の支持体に、室温以上の温度で溶融し接着
性を示す（この温度を熱融着温度と呼ぶ）熱可塑性樹脂
からなるまたは熱可塑性樹脂で被覆されたネット状支持
体をその構成中に含むことであり、そのような支持体を
用いることにより、含浸性と取扱性の両立が初めて可能
になるのである。
【０００９】すなわち、この様な支持体は強化繊維にダ
メージを与えることなく貼り合わせることが可能である
ばかりでなく、強化繊維を覆い隠す面積が少なくて済む
ので、含浸性を犠牲にすることなく十分な取扱性を付与
することができる。
メージを与えることなく貼り合わせることが可能である
ばかりでなく、強化繊維を覆い隠す面積が少なくて済む
ので、含浸性を犠牲にすることなく十分な取扱性を付与
することができる。
【００１０】上記の熱融着温度はネット状支持体自体の
室温での取扱が十分確保される範囲で低い方が好まし
く、３０℃ 〜１５０℃が適当である。５０℃ 〜１２０
℃がより好ましい。さらに、鞘部に熱融着性を示す、た
とえば低融点の熱可塑性樹脂を配した芯鞘複合繊維を用
いたネット状支持体は、熱融着が容易で、融着後の支持
体としての機能も十分保持できるのでより好ましい。
室温での取扱が十分確保される範囲で低い方が好まし
く、３０℃ 〜１５０℃が適当である。５０℃ 〜１２０
℃がより好ましい。さらに、鞘部に熱融着性を示す、た
とえば低融点の熱可塑性樹脂を配した芯鞘複合繊維を用
いたネット状支持体は、熱融着が容易で、融着後の支持
体としての機能も十分保持できるのでより好ましい。
【００１１】ネット状支持体のネットの目開きは、含浸
性の観点からは広い方が好ましく、目開き部分の多角形
の一辺が１ｍｍ以上であって、その目開き面積が、１０
ｍｍ2以上であることが好ましい。一辺が２．５ｍｍ以
上で、目開き面積が１５ｍｍ2以上であればより好まし
い。
性の観点からは広い方が好ましく、目開き部分の多角形
の一辺が１ｍｍ以上であって、その目開き面積が、１０
ｍｍ2以上であることが好ましい。一辺が２．５ｍｍ以
上で、目開き面積が１５ｍｍ2以上であればより好まし
い。
【００１２】一方、強化繊維のほつれ、切断時の扱い性
の観点からは、目開きは小さいことが好ましく、一辺が
２０ｍｍ以下で、目開き面積が５００ｍｍ2以下がであ
ることが好ましい。
の観点からは、目開きは小さいことが好ましく、一辺が
２０ｍｍ以下で、目開き面積が５００ｍｍ2以下がであ
ることが好ましい。
【００１３】また、ネット状支持体の目付は、得られる
成形物の機械的特性、特に層間せん断強度の保持の点か
ら２０ｇ／ｍ2以下が好ましい。
成形物の機械的特性、特に層間せん断強度の保持の点か
ら２０ｇ／ｍ2以下が好ましい。
【００１４】この様な熱融着性を有するネット状支持体
としては、代表的にはポリエチレン、ポリプロピレン、
ナイロン、等の繊維及びそれらの繊維を易融着処理した
繊維より得られるネットを例示することが出来るが必ず
しもそれらに限定されるものではない。また、このよう
な支持体の使用はシート材料に適度のドレープ性を賦与
できるなどの点からも好ましいものである。
としては、代表的にはポリエチレン、ポリプロピレン、
ナイロン、等の繊維及びそれらの繊維を易融着処理した
繊維より得られるネットを例示することが出来るが必ず
しもそれらに限定されるものではない。また、このよう
な支持体の使用はシート材料に適度のドレープ性を賦与
できるなどの点からも好ましいものである。
【００１５】本発明におけるネット状支持体は、取扱性
の観点からは、一方向に引き揃えた強化繊維の両面に配
置する方が好ましい。ネット状支持体を両面に配置した
場合でも、ネット状支持体の目開きの程度が上記範囲に
あるのであれば含浸性に特に問題は無い。さらに強化繊
維の引き揃え幅よりも熱融着性のネット状支持体幅を広
くとり熱融着することは、シートの幅方向の末端部の強
化繊維を上下のネット同士の熱融着により拘束できるた
め強化繊維のほつれを防止出来よりシート材料の扱い性
を向上する上で効果がある。
の観点からは、一方向に引き揃えた強化繊維の両面に配
置する方が好ましい。ネット状支持体を両面に配置した
場合でも、ネット状支持体の目開きの程度が上記範囲に
あるのであれば含浸性に特に問題は無い。さらに強化繊
維の引き揃え幅よりも熱融着性のネット状支持体幅を広
くとり熱融着することは、シートの幅方向の末端部の強
化繊維を上下のネット同士の熱融着により拘束できるた
め強化繊維のほつれを防止出来よりシート材料の扱い性
を向上する上で効果がある。
【００１６】強化繊維と熱融着性のネット状支持体から
本発明の一方向配列強化繊維シートを製造する方法とし
ては、引き揃えられた強化繊維の両面あるいは片面に熱
融着性のネット状支持体を配し、加熱ロール、ベルトプ
レス等を通すことにより熱融着温度以上に加熱し、熱融
着する方法が挙げられる。
本発明の一方向配列強化繊維シートを製造する方法とし
ては、引き揃えられた強化繊維の両面あるいは片面に熱
融着性のネット状支持体を配し、加熱ロール、ベルトプ
レス等を通すことにより熱融着温度以上に加熱し、熱融
着する方法が挙げられる。
【００１７】
（実施例１）三菱レイヨン株式会社製炭素繊維パイロフ
ィルＴＲ３０Ｇ（弾性率２４ｔｏｎ／ｍｍ2、フィラメ
ント数１２０００本）１２０本を一方向に２．５ｍｍ間
隔に目板を用いて引き揃え、その両表面にネット状支持
体として日石シートパレットシステム株式会社コンウエ
ドネットＯＮ５０５０（目付７ｇ／ｍ2、目開き８ｍｍ
×８ｍｍ、目開き面積６４ｍｍ2）を配置し、温度１０
０℃、圧力１ｋｇ／ｃｍ2に設定したベルトプレス（ア
サヒ繊維機械工業株式会社製ヒュージングプレス）に４
０秒かけて通過させることによりネット状支持体を炭素
繊維に融着することにより一方向配列強化繊維シートを
得た。得られた一方向配列強化繊維シートは、取扱性、
樹脂の含浸性とも良好であった。
ィルＴＲ３０Ｇ（弾性率２４ｔｏｎ／ｍｍ2、フィラメ
ント数１２０００本）１２０本を一方向に２．５ｍｍ間
隔に目板を用いて引き揃え、その両表面にネット状支持
体として日石シートパレットシステム株式会社コンウエ
ドネットＯＮ５０５０（目付７ｇ／ｍ2、目開き８ｍｍ
×８ｍｍ、目開き面積６４ｍｍ2）を配置し、温度１０
０℃、圧力１ｋｇ／ｃｍ2に設定したベルトプレス（ア
サヒ繊維機械工業株式会社製ヒュージングプレス）に４
０秒かけて通過させることによりネット状支持体を炭素
繊維に融着することにより一方向配列強化繊維シートを
得た。得られた一方向配列強化繊維シートは、取扱性、
樹脂の含浸性とも良好であった。
【００１８】（比較例１）ネット状支持体にかえ日本バ
イリーン株式会社製ナイロン不織布（目付５ｇ／ｍ2）
を用い、ベルトプレスの設定温度を９０℃に代えたほか
は実施例１と同様に操作し、一方向配列強化繊維シート
を得た。得られた一方向配列強化繊維シートは、取扱性
は良好であったが、樹脂含浸性はよくなかった。
イリーン株式会社製ナイロン不織布（目付５ｇ／ｍ2）
を用い、ベルトプレスの設定温度を９０℃に代えたほか
は実施例１と同様に操作し、一方向配列強化繊維シート
を得た。得られた一方向配列強化繊維シートは、取扱性
は良好であったが、樹脂含浸性はよくなかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、道路の橋脚、橋梁、建
造物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強あるいは
船舶、自動車等の構造物の製造の際、現場での取り扱い
性が良好で、しかも貼り付け積層作業での樹脂の含浸が
良く、通常この作業で用いられる樹脂の常温硬化性を阻
害することもなく、硬化後十分な補強効果あるいは機械
的特性を発現する一方向配列強化繊維シートが得られ
る。
造物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強あるいは
船舶、自動車等の構造物の製造の際、現場での取り扱い
性が良好で、しかも貼り付け積層作業での樹脂の含浸が
良く、通常この作業で用いられる樹脂の常温硬化性を阻
害することもなく、硬化後十分な補強効果あるいは機械
的特性を発現する一方向配列強化繊維シートが得られ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 一方向に引き揃えた強化繊維のシート状
物の少なくとも一方の表面に熱可塑性樹脂からなるまた
は熱可塑性樹脂で被覆されたネット状支持体を熱融着し
た一方向配列強化繊維シート。 - 【請求項２】 ネット状支持体自体が熱融着温度が３０
℃〜１５０℃の熱可塑性樹脂よりなり、目付が２０ｇ／
ｍ2以下、目開き面積が１０〜５００ｍｍ2のネット状支
持体である請求項１記載の一方向配列強化繊維シート。 - 【請求項３】 ネット状支持体が熱可塑性樹脂からなる
芯部とそれより低い温度で熱融着性を示す鞘部とからな
る芯鞘複合繊維からなるネット状支持体である請求項１
または２記載の一方向配列強化繊維シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23845295A JPH0976389A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 一方向配列強化繊維シート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23845295A JPH0976389A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 一方向配列強化繊維シート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0976389A true JPH0976389A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=17030438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23845295A Pending JPH0976389A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 一方向配列強化繊維シート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0976389A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999021697A1 (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-06 | The Dow Chemical Company | Unidirectional fiber-random mat preform |
-
1995
- 1995-09-18 JP JP23845295A patent/JPH0976389A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999021697A1 (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-06 | The Dow Chemical Company | Unidirectional fiber-random mat preform |
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