JPS58191244A - 炭素繊維からなる薄地織物及びその製造法 - Google Patents

炭素繊維からなる薄地織物及びその製造法

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JPS58191244A
JPS58191244A JP57070336A JP7033682A JPS58191244A JP S58191244 A JPS58191244 A JP S58191244A JP 57070336 A JP57070336 A JP 57070336A JP 7033682 A JP7033682 A JP 7033682A JP S58191244 A JPS58191244 A JP S58191244A
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JP
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carbon fiber
tape
less
thickness
fiber bundle
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JP57070336A
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後藤 孟
浩 北川
正明 佐藤
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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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】 本発明は炭素繊維からなる薄地織物及びその製造法に関
する。
従来より炭素繊維からなる織物は、マトリックス樹脂を
含浸した連続炭素繊維束トウを、合成繊維又は天然繊維
の織成に通常使用されている織機(テープ織機、ガラス
繊維用織機等を含む)によって、通常の織工程で織成す
ることにより得られている。
この織物は、その強度の高いこと軽量であることなどの
理由により、航空機の翼部材、宇宙衛星の部品、タンク
類の補強部月、種々の管状体等に成形され、工業上の利
用範囲が拡大しつつある。
そしてこの織物には、より薄く、より軽量でかつ安価で
あることなど、利用範囲の拡大に伴って益々厳しい要求
が高まりつつある。しかし現状において得られる炭素繊
維からなる織物ノ)加圧成形後の織物1枚当りの厚みは
0.10+am、マ) IJラックス脂を除いた炭素繊
維重量が9097tn2のものが最も薄く、かつ軽目付
の薄地織物とされている。そしてこの織物に使用される
連続炭素繊維束トウはIK(連続炭素繊維束が1000
本の単繊維の集合体からなるもの)がほとんどである。
連続炭素繊維束はプレカーサーの紡糸工程及び焼成工程
において、できるだけ多くの単繊維を集合して紡糸し、
焼成すれば生産性が向上し、価格も低下する。このため
前記の1にの連続炭素繊維束の価格は10 +< (連
続炭素繊維束が10000本の単繊維の集合体からなる
もの)のそわに比較して5〜7倍となる。従ってこれを
使用した炭素繊維織物も著しく高価なものとなる。この
ため軽目付、薄地の炭素繊維織物は、その目付、厚さで
下限が限定されているうえ価格が著しく高いなどの欠点
があり、その利用範囲が限られているのが現状である。
本発明は、厚みが0.09 mm以下でマトリックス樹
脂を除いた炭素繊維の重量が85 g/m2以Fである
ことを特徴とする、炭素繊維からなる薄地織物である。
本発明の薄地織物は、連続炭素繊維束を末拡がり状の傾
斜拡開溝を流下する液流中に供給し、下方に向って末拡
がり状に拡がる液体の流動に11:つて該繊維束を分繊
拡開させ、該繊維の流下速度とほぼ等しい速度で周回す
る開化機材上に液流と共に流下載置したのち、水溶性糊
料を付着させて乾燥し、所定幅に分割スリットして厚み
が0.08wn以下、重量が80g/m2以下のテープ
状物となし、次いでこのテープ状物を使用し2て織成し
たのち、水溶性糊料を除去することにLり得られる。
特に好ましい実施態様にお(・では、該テープ状物に可
燃性基材を貼り合わせ、このテープ状物を使用して織成
したのち、前記の基Inを焼却除去する。
本発明者らは、先に連続炭素繊維束を分繊する方法を見
出したが(特願昭56−56437号明細書参照)、本
発明は、これに改良を加え、炭素繊維からなる薄地織物
及びその製造法を提供するものである。
以下図面により説明する。第1図は連続炭素繊維束を分
繊拡開する際に用いられる傾斜拡開溝装置の斜視図であ
り、第2図は水溶性糊料を付着させたテープ状物の製法
を説明するための工程図である。
第1図及び第2図において、複数本の連続炭素繊維束(
1)はガイドロール(2)を経て、定速で回転するフィ
ードローラ対(6)によって液槽(5)に送ら、11る
。他方、液体例えば水はパイプ(4)から矢印の方向に
液槽(5)に導入される。液槽(5)の下板とインレッ
ト(6)の側壁下端部で構成されるスリット状開孔口に
よって液体の流速が増し、繊維束(1)を傾斜拡開溝(
力へ引込む。傾斜拡開溝(7)は末拡がりの形状を有し
、傾斜拡開溝(力の上板と下板に液体の流動方向と直角
に複数本の突出し部(8)を設けることにより、繊維束
(1)は液流と共に波状に運動しながら流下する間に弛
緩と緊張が繰り返されて、徐々に単繊維ごとに分繊拡開
される。次いで傾斜拡開溝(力の出[]部にわずかの間
隙を有して垂直方向に設けられた堰板(9)に繊維群が
液流と共に衝突し、堰板(9)に沿って流卜し、堰板(
9)の下端部とわずかの間隙を有して設けられた末拡が
り状のトレー(10)に運び込まれる。
トレー(10)の下板には、液体の流下方向と直角方向
に複数の突起部(11)が設けられており、分繊拡開さ
れた繊維群が液流の拡散流動と共にこの突起部(11)
を乗り越えるごとに更に微細に分繊拡開される。こうし
て均一に分繊拡開された繊維群は、トレー(10)の出
口部から繊維群の流下速度とほぼ等しい速度で周回する
開孔機材(12)上に載置される。トレー(10)の出
口部直下の開孔機材(12)の裏面に、上面にスリット
を44する脱水ボックス(16)を設け、この脱水ボッ
クスに接続している真空ポンプ(図示せず)を作動する
ことによって液体を除去する。周回する開孔機t、l’
(12)の速度と分繊拡開された繊維群の流下速度を前
記の様にほぼ等しく設定することによって、繊維群は一
方向に引揃えられた繊維シート状物となって開孔機材(
12)上に載置される。
次いで水溶性糊料をスプレー(14)によって噴霧して
シート状物に付着させたのち、ヒータ一群(15)によ
って乾燥することにより、取扱い容易なシート状物が形
成される。ヒーター(15)としては、赤外線ヒーター
、熱風吹付装置などが用いられる。水溶性糊料としては
、アクリル系樹脂、酢酸ビニール系樹脂、殿粉質のもの
等が適宜に用いられる。水溶性糊料の付着量は、分繊拡
開された炭素繊維シート状物の目付によって適宜設定す
ればよいが、炭素繊維シート状物の4〜8重量%の付着
量で取扱いが容易なシート状物が得られる。
このシート状物をニップロール(16)によって定速で
送り、複数−のスリッター(17)によって所定幅に分
割スリットしてテープ状となし、これをワインダーに巻
取ることにより、巻玉(18)が形成される。次いでこ
のテープ状物を通常の織工程に供給して織成したのち、
例えば水浴バス中で前記の水溶性糊料を除去する。この
段階では織組織によって全ての繊維群が既に互いに拘束
し合っているため、取扱いは極めて容易である。
前記のテープ状物の製造工程においては、一方向に引揃
えられた繊維群のシート状物は水溶性糊料を付着させて
乾燥したのち、スリッターで所定幅に分割スリットする
方法を示したが、この方法では一方向引揃え繊維群のシ
ート状物をスリットした場合に、テープの両側に単繊維
群の切端が多数出現することがある。これは種々の織工
程を経るうちに例えばテープ状物の割裂や巻き付きを誘
発する要因となる。これを避けるためには、第2図に示
すように水溶性糊料を付着させて乾燥したシート状物に
、その片面に極めて少量の接着剤を塗布した可燃性基材
(19)例えば紙、不織布等を、接着剤面が前記のシー
ト状物に接するように送り、ニップローラ対(20)り によってへ合わせたのち、スリッター(17)で所定幅
に分割スリットすることが好ましい。この方法によると
、テープ状物のスリット面での単種々の織準備工程にお
いても前記の問題点が解消され、極めて安定して織成す
ることかできる。
織成後にテープ状物は焼却除去することができる。
本発明に用いられる連続炭素繊維束は、通常3〜12K
(連続炭素繊維束の単繊維が3000〜12000本の
集合体)であるが、10K(連続炭素繊維束の単繊維が
10000本の集合体)以上を用いれば極めて安価な織
物が得らね、る。
第6図に示すように、従来の連続炭素繊維束は、織成後
に例えば加圧ローラ間を通過させて厚みを減少させよう
としても、既に織組織によって拘束されており、連続炭
素繊維束(21,21’)の横方向への拡がりが規制さ
れているため、厚みの減少率は極めて小さい。これに対
し、本発明のテープ状物は、連続炭素繊維束を分繊拡開
したのちに分割スリットしたものであるから、単繊維群
(22,22′)の重なり本数は通常の連続炭素繊維束
のそれに比べて著しく少なく、厚みも極めて薄く、扁平
状のものとなる。したがって第4図に示すように、織成
後の厚みの極めて薄い鯵物が得られる。また(−]付も
連続炭素繊維束の分繊拡開幅を拡げることによって、従
来の一方向引揃えプリプレグの製造工程においても得ら
れなかった厚み0.01〜0.09 mm、重さ50〜
85g/m2のものを自由に得ることができ、炭素繊維
からなる織物の用途拡大に大きく寄与するものである。
実施例 第1図及び第2図に示す装置を用いて、1DKの連続、
炭素縁i!1F束を6本供給し、下記の条件によってテ
ープ状物を得る。
使用流体及び流量:    常温水、601/分連続炭
素繊維東供給速度:  10.Om/m回分機材周回速
度:      9.9m/分連続炭素繊維束1本当り
分繊拡開幅: 26 mm (合計156mm) 水溶性糊料゛:        酢酸ビニール系樹脂水
溶性糊料付着量=5.4重量・i。
スリット幅×本数:     2 mm X 78本得
られたテープ状物は、炭素繊維が一方向に引揃えられ、
平均厚みが0.O5nm、目付が60g/m2であった
。次にこのテープ状物を用いて縦12本/吋、横12本
/吋の平織組織による織物を織成する。この織物を水洗
し、乾燥したのち、マトリックス樹脂を含んだ総目付が
68g / m2になるように樹脂を含浸し、加圧成形
後の板厚から本発明による織物1枚当りの厚みを測定し
た。その結果、炭素繊維からなる薄地織物の厚みは06
08關であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は連続炭素繊維束を分繊拡開する際に用いられる
傾斜拡開溝装置の斜視図、第2図は水溶性糊料を付着さ
せたテープ状物の製造法を説明するための工程図、第6
図は従来法により得られる織物の拡大断面図、第4図は
本発明の織物の拡大断面図であり1図中の記号(1)は
連続炭素繊維束、(5)は液槽、(7)は傾斜拡開溝、
(12)は開孔機材、(14)はスプレー、(15)は
ヒーター+ (17)はスリッター、 (19)は片面
に接着剤を塗布した可燃性基材を示す。 出願人 三菱レイヨン株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 厚みが0.09a以下でマトリックス樹脂を除い
    た炭素繊維の重量が8597m2以下であることを特徴
    とする、炭素繊維からなる薄地織物。 2、連続炭素繊維束を末拡がり状の傾斜拡開溝を流下す
    る液流中に供給し、下方に向って末拡がり状に拡がる液
    体の流動によって該繊維束を分繊拡開させ、該繊維の流
    下速度とほぼ等しい速度で周回する開孔機材上に液流と
    共に流下載置したのち、水溶性糊料を付着させて乾燥し
    、所定幅に分割スリットして厚みが0.08M以下、重
    量が80 g/m2以下のテープ状物となし、次いでこ
    のテープ状物を使用して織成したのち、水溶性糊料を除
    去することを特徴とする、炭素繊維からなる厚みが0.
    09W0II以下でマトリックス樹脂を除いた炭素繊維
    の重量が859/m2以下である薄地織物の製造法。 6、 テープ状物に可燃性基材を貼り合わせ、このテー
    プ状物を使用して織成したのち、可燃性暴利を焼却除去
    することを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の方
    法。
JP57070336A 1982-04-28 1982-04-28 炭素繊維からなる薄地織物及びその製造法 Pending JPS58191244A (ja)

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