JPS585251A - 複合材料用補強繊維中間体シ−ト - Google Patents

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】 本発明は新規な複合材料用補強繊維中間体シートに係る
ものであり、その骨子となるところは新規な補強用中間
体シートを得るに轟り補強材となるフィラメント糸条な
まず平行に並べ添糸の編成手段を利用して配列せしめ、
補強材繊維がその配列方向に対し１直方向に移動しうる
ようにした中間体シートにあり、この中間体シートはマ
トリックス樹脂と複合化した複合材料成形物（以下コン
ポジットと称する）を形成するに際し、添糸の編地の伸
縮作用を利用して補強用繊維フィラメント糸条の配列を
金型の形状に合せて変更せしめ得るようＫした中間体シ
ートにある。

繊維強化複合材料は、その補強効果を最大に発揮させる
ため、中間体シート自体の物性を強力の高いものとする
ことは勿論のこと、中間体シート中の補強用繊維を如何
に応力のかかる方向に効率よく配列させるかが成形加工
技術の鍵となる。例えば一方向性引揃え補強繊維シート
に樹脂金−浸したシート（以下ＵＤプリプレグと称する
）を製造するには所要本数の補強用フィラメント糸条を
均一に一方向（並べ樹脂を含浸せしめてシート状とする
が、この際フィラメント糸条の並べ方がυＤプリプレグ
の製造工程で最も重要となる。ＵＤプリプレグを用いて
作られる成形加工物はその性質上殆んどが曲１面を呈す
る形態ではなく、種々の曲面を呈する成形物を作る場４
ｒＫはその金型の曲面に沿って補強用フィラメント糸条
の並べ方を変更しなければならず、この作業は従来開発
されてきたＵＤプリプレグな用いて作ることは極めて離
しい。この−的を達成するためＫは特殊成形織物を作成
したり、目的とする形状の成形物（類似した型を作り、
その表層部に特殊なワインダーで種々方向く補強用繊維
糸条な振りながら捲上げる、いわゆるフィラメントワイ
ンゲング法などが採られる。しかし、いずれの方法に於
ても特殊な技術、装置を必要としその作成は容易ではな
い。

上記一点を屏決すぺ（本発明看等は、添糸の編成操作を
利用して添糸を編成しなから編組織内に補強用繊維フィ
ラメント糸条な挿入することにより抱含せしめ、平行に
配列した編地シートを作成し、中間体シートとする。こ
の中間体シートはその成形加工時、添糸編組織の有する
編目の伸縮性を利用して補強用繊維フィラメント糸条束
の配列をコンポジットの形状に合致する如く容易に変更
させることができる。

本発明の中間体フートは上記通常の状態で一１第１図又
は第２図に示す如（補強用繊維フィラメント県東が平行
に配列しているものの成形加工時には必要に応じてその
端部な第３図に示す如く広げ金型上に貼着することが可
能である。

本発明の中間体シートをマトリックス樹脂に含浸或いは
浸漬させ【園化しコンポジットとする際、中間体シート
中の添糸を熱可塑性樹脂より作られたもの、とくにマト
リックス樹脂と相溶性の良好なものとすることによりマ
トリックス樹脂との接合を容易くし率いては補強材とマ
トリックス樹脂との接合性も高めることができる。

添糸及びマトリックス樹脂共互いに相溶性のある熱可塑
性樹脂で構成した場合には補強材フィラメント糸条のマ
トリックス樹脂との接合が良好であることは勿論のこと
、添糸が熱可塑性であれば添糸と補強用繊維フィラメン
トとの接合力が得られるし、又同時に添糸とマトリック
ス樹脂との接合も為され、補強用繊維フィラメント糸条
、添糸及びマトリックス樹脂の三者が互いＫ１１合して
コンポジットとしての性能を充分に発揮せしめることが
可能となる。この場合添糸及びマトリックス樹脂の可塑
化温度が同一であることが理想的であるが、実際の成形
加工作業ではいずれか低い方の回層化温度以上であれば
三者の接合は為される。又望ましくは添糸とマ）　リツ
クス樹脂との材質が同一種或いは類似系のものが接合に
好ましいが、要は両者の熱可塑状態での接合性が良好で
あれば問題ない。

又マトリックス樹脂が熱硬化性であっても添糸の熱可塑
温度がマトリックス樹脂の熱硬化温度より低ければ目的
は達せられる。

また、本発明の中間体シートは予め所望の形状にヒート
セットした後マトリックスと複合して用いることもでき
る。

第１図は２針床によって構成される編機を使用して添糸
で編目を形成させ、これら編目群の間に補強材フィラメ
ント糸条な挿入抱含せしめた状態を示すが、図に於て（
１）は一方の側の針床針で編成された編目、又（２）は
他方の針床針によつ【編成された編目を示すが、補強材
フィラメント糸条（３）は両針床針が交叉する点に供給
され【添糸の編成と同時に両針床針によって編成された
編目に挿入抱含されるものである。

実施例 ナイロン６６合成繊維から成る１１０１／２０ｆのフィ
ラメント糸を添糸として選び、次に補強用繊維フィラメ
ント糸条として縦索繊維３０００本から成る糸条を選び
、シリンダー及びダイアル針床から成る丸編機（封密［
１６本／インチ）を用い、添糸の編目長（−目をコース
方向に伸長させた時の長さ）を６ｍとなる様にリブ組繊
に編成、補強材となる縦索繊維フィラメント来県を添糸
の編成によって得られる各コース方向編目に挿入せしめ
た。かくして得られた編地はたて方向に切開すると、第
２１１に示す如き中間体シートを形成しており添糸（１
）及び（２）は伸縮性を備えており、補強材となる炭素
繊維フィラメント糸条（３）は平行に配列されている。

次いで、この中間体シートの両端を補強材フィラメント
糸条に対してほぼ垂直方向に引張り添糸よりなる編目の
伸縮に嘆じて拡がり、第３図に示す如く補強用繊維フィ
ラメント糸条（３）の配列状態が変化して鼓状断面の形
態を取る。一方、かかる形態に合致する金型を用意し拡
張して変形した中間体シートを金１１に５枚重ねて嵌め
込み、同時にナイロン６６樹脂を２４５℃にて溶融し液
状となし、金型に流込んだ後２４８℃にて２０分間加熱
した。然る後に自然冷却して常温状態となったところで
金型より取出して接合状態を観察した結果、添糸表面が
部分的に溶解して補強材フィラメント糸条及びマトリッ
クス樹脂との接合は充分であった。

【図面の簡単な説明】

＃Ｉ１図は補強用繊維フィラメント糸条を添糸から成る
編目によって抱含した状態を示す図であり、第２図は第
１図に示す編目構成によって作成された中間体シートの
外観図、第３図は第２図に示す中間体シートの両端を拡
張させて中間体シートを変形させた図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）添糸の編地に挿入されて配列した補強用糸条束が
   編目の伸縮に応じてその配列が変化し得る中間体シート
   であることを特徴とする複合材料用補強繊維中間体シー
   ト。 釦　添糸が熱可履性プラスチック材料より構成されてお
   り、かつこの中間体シートを用いるマトリックス樹脂と
   相溶性を有するプラスチック材で構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合材料用補強
   繊維中間体シート。