WO2000021742A1 - Base de fibres d'armature pour matiere composite - Google Patents

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WO2000021742A1
WO2000021742A1 PCT/JP1998/004579 JP9804579W WO0021742A1 WO 2000021742 A1 WO2000021742 A1 WO 2000021742A1 JP 9804579 W JP9804579 W JP 9804579W WO 0021742 A1 WO0021742 A1 WO 0021742A1
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fiber
thermoplastic resin
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reinforcing
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Yasuo Sasaki
Haruhisa Tani
Shigeo Yamaguchi
Mikiya Fujii
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Nitto Boseki Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a reinforcing fiber base material used for a fiber reinforced composite material such as FRP (fiber reinforced plastic) and FRTP (fiber reinforced thermoplastic resin), and in particular, a reinforced fiber having good shapeability and excellent productivity. And a sheet-like base material.
  • a fiber reinforced composite material such as FRP (fiber reinforced plastic) and FRTP (fiber reinforced thermoplastic resin)
  • FRP fiber reinforced plastic
  • FRTP fiber reinforced thermoplastic resin
  • FRP and FRTPP are currently used in a very wide range of fields as civil engineering and construction materials, structural materials for transportation such as airplanes, ships, and automobiles, and as electronic materials such as computers and communication devices.
  • various forms of reinforcing fiber substrates used as reinforcing materials for such composite materials have been developed.
  • the basic forms of the reinforcing fiber base include roving, chopped strand, chopped strand mat (hereinafter referred to as chopped mat), and woven fabric.
  • chopped mat In the case of mouth-bing, it is used for filament winding and pultrusion molding, and is used for forming tanks and pipes.
  • Chopped strands are used in large quantities in the field of injection molding and extrusion of thermoplastics, and are used for molding automotive and electronic components. Chop mats are used in the hand lay-up method and the SMC method, and are used in small boats, bathtubs, septic tanks, etc. Also, recently, they are used in stamping molding methods and are used in automobile bumpers. It is starting to be used.
  • glass fiber is used as a reinforcing material for printed wiring boards
  • carbon fiber is used as a structural material for airplanes, etc. The range is expanding year by year.
  • the strength in the winding direction is sufficiently utilized when used in a hollow molded body such as a tank or a pipe.
  • the advantage of the fiber bundle form is exhibited.
  • the fiber bundle has strength in the direction of alignment, but the strength in the direction perpendicular to the alignment direction is of course insufficient. Minutes easily. Therefore, it is not suitable for a flat wide molded product or a three-dimensional molded product such as a box.
  • chopped mold there are cases where the hand-held method is used in the form as it is, the SMC method combined with a thermosetting resin, and the stamping method combined with a thermoplastic resin.
  • chopped mats chopped strands are randomly arranged, so there is no directionality in the reinforcing fibers, and because they have good shapeability, they are relatively evenly reinforced even in three-dimensional molded products such as bathtubs. There is an advantage that an effect can be obtained.
  • the chop mat itself since the chop mat itself is bulky, the content of the reinforcing fibers cannot be increased, and the reinforcing fibers are not continuous fibers, so that a sufficient reinforcing effect cannot be obtained.
  • the reinforcing fibers are continuous fibers and the content of the reinforcing fibers can be set to 50 to 60%, the reinforcing fibers in a form of a base material suitable for a field where strength is particularly required. is there.
  • the reinforcing fibers are arranged in the warp and weft directions, so the directionality of strength is relatively balanced. Since the warp and weft forces alternately cross up and down, the movement of the yarn is restricted, and it is suitable for molded products such as flat printed wiring boards. Force Not suitable for molded products with three-dimensional shape. That is, there is a defect in the shapeability.
  • the warp and the weft cross each other up and down and undulate, which may not always be able to satisfy the demand when marginal strength is required.
  • a problem may occur. For example, it is not uncommon for tensile strength to increase by 10% if a nonwoven laminate consisting of unwoven unidirectional fiber layers is used as a reinforcement.
  • tensile strength to increase by 10% if a nonwoven laminate consisting of unwoven unidirectional fiber layers is used as a reinforcement.
  • the woven fabric has a weaving process, there is a fundamental disadvantage that the production speed is low and the cost is high.
  • woven fabrics there are those made by bonding or adhering coarse woven fabrics called nonwoven fabrics instead of woven fabrics.
  • Cross-woven fabrics using warp as reinforcing fiber and weft as thermoplastic resin fiber have also been proposed.
  • the UD sheet impregnated with a thermoplastic resin Since the UD sheet impregnated with a thermoplastic resin has high rigidity at room temperature, it must be heated in advance in order to form it into a mold, which poses a problem in handling.
  • woven fabrics that are laminated and spotted have flexibility and are easy to handle, but because the woven fabric is on one side, it takes time to impregnate the resin. There's a problem.
  • the cross-woven fabric of reinforced fibers and thermoplastic resin also has flexibility and is easy to handle, but requires a weaving process.
  • Lamination of nonwoven fabric instead of woven fabric solves the problem of impregnation, and also has the flexibility to solve the problem of handling.
  • all of these are still reinforced fibers in which the strength members are aligned in one direction, and basically have the problems of unidirectional materials.
  • triaxial nonwoven fabrics have been developed following biaxial nonwoven fabrics.
  • the nonwoven fabric has a weft material or an oblique material adhered to the warp material with an adhesive.
  • a biaxial nonwoven fabric it has a woven shape.
  • weft material is merely placed on warp material, so the production speed is much higher than woven fabrics, and processing costs can be reduced.
  • the triaxial nonwoven fabric is composed of a warp material and oblique materials intersecting in opposite directions to each other, and is composed of the warp material and the oblique materials arranged in two directions. More recently, in the field of non-woven fabrics, a technique for producing four-axis non-woven fabrics has been developed (Japanese Patent Publication No. 3-80911 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-209518).
  • the 4-axis nonwoven fabric has a structure in which two-way oblique materials that intersect with the weft material are sandwiched between warp materials, and the entirety is bonded with an emulsion adhesive. 4-axis non-woven Since cloth has oblique materials in addition to warp and weft, the directionality of strength is superior to that of woven fabrics. Also, since the warp and weft are not woven into the fabric as in the case of woven fabric, the reinforcing fibers are directly arranged, and when used as a reinforcing material, the reinforcing effect is easily exerted sufficiently. In the case of non-woven fabrics, the warp, weft, and oblique components only overlap, so the degree of freedom for the movement of each component during press forming is greater than that of woven fabrics, making it more complex. Also suitable for forming shapes.
  • each component is laminated in relation to the manufacturing method, then impregnated with an emulsion treatment liquid, squeezed, dried and adhered to each other.
  • an acrylate resin or the like is used as the emulsion-based treatment liquid.
  • the present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an excellent impregnating property to a matrix resin, good shaping properties, and easy handling and molding.
  • An object of the present invention is to provide a reinforcing fiber base material for a composite material.
  • Another object is to provide a reinforcing fiber base material for a composite material which is inexpensive to process.
  • the present invention relates to a reinforcing fiber base material for a composite material having at least two fiber bundle layers composed of unidirectional reinforcing fiber fiber bundles, wherein the direction of the reinforcing fiber fiber bundle in each fiber bundle layer is between adjacent layers.
  • the thermoplastic resin component randomly and partially adheres to the surface of at least one reinforcing fiber bundle of the fiber bundle layers, and the respective fiber bundle layers are adhered to each other by the thermoplastic resin component. It is characterized by being.
  • the method for producing a reinforcing fiber base material for a composite material includes the steps of: A plurality of thermoplastic resin fibers are aligned and arranged in parallel to form a fiber bundle layer of a unidirectional reinforcing fiber fiber bundle, and the fiber bundle layer and a fiber bundle layer of a reinforcing fiber bundle having a different directionality from the fiber bundle layer. Are laminated in layers, and the fiber bundle layers laminated in layers are heated and pressed to bond the respective fiber bundle layers to each other.
  • the method for producing a reinforcing fiber base material for a composite material includes the steps of: aligning reinforcing fiber fiber bundles, arranging the reinforcing fiber fiber bundles in parallel, forming a fiber bundle layer of a unidirectional reinforcing fiber fiber bundle, After the thermoplastic resin powder is sprayed between the fiber bundle layers of the reinforcing fiber bundles having different directions from the layers, the fiber bundle layers are stacked in layers, and the fiber bundle layers stacked in layers are heated. It is characterized in that each fiber bundle layer is adhered to each other by pressing.
  • the configuration of the reinforcing fiber base material for a composite material in the present invention is preferably a nonwoven fabric, for example, any one of a biaxial nonwoven fabric, a triaxial nonwoven fabric, and a four-axial nonwoven fabric, and particularly preferably a four-axial nonwoven fabric. It is not limited to things.
  • nonwoven fabric used in the present invention includes a nonwoven fabric in which long fiber bundles are arranged linearly and includes a braided fabric.
  • the term “unidirectional reinforcing fiber bundle” used in the present invention refers to one in which a large number of reinforcing fiber bundles arranged in one direction are laid in parallel.
  • the biaxial nonwoven fabric of the present invention refers to a first fiber bundle layer composed of a large number of reinforcing fiber bundles (hereinafter, also referred to as “warp materials”) arranged in a longitudinal direction and a direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the first fiber bundle layer made of a reinforcing fiber fiber bundle, a number of reinforcing fiber fiber bundles arranged in a direction forming a predetermined angle such as +30 degrees, +45 degrees, +60 degrees with respect to the longitudinal direction.
  • a large number of reinforcing fiber bundles arranged in a direction that is line-symmetric with the angle of the bundle layer (hereinafter sometimes referred to as “oblique material”) refers to a nonwoven fabric comprising Ranaru fourth fiber bundle layer.
  • the four-axis nonwoven fabric refers to a nonwoven fabric including the first fiber bundle layer, the second fiber bundle layer, the third fiber bundle layer, and the fourth fiber bundle layer.
  • the second fiber bundle layer, the third fiber bundle layer, and the fourth fiber bundle layer are preferably sandwiched between the first fiber bundle layers.
  • the mass of the nonwoven fabric is preferably from 100 to 4000 g / m 2 , and more preferably from 250 to 2500 g / m 2 .
  • the nonwoven fabric used in the present invention may be prepared by a method disclosed in U.S. Pat. No. 3,761,345, Japanese Patent Publication No. 3-80991, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-209510, or Ame. rican LI BA IN C.'s MU LTI—AX IAL (multi-axial) composite fabric manufacturing machine.
  • the reinforcing fiber bundle used in the present invention examples include multifilament yarns such as glass fiber, carbon fiber, alumina fiber, and aramide fiber used as reinforcing materials for FRP and FRTP.
  • multifilament yarns such as glass fiber, carbon fiber, alumina fiber, and aramide fiber used as reinforcing materials for FRP and FRTP.
  • the filament diameter constituting the reinforcing fiber bundle can be in the range of 3 to 25 m, and the number of bundles can be 100 to 25,000 reinforcing fibers.
  • the thickness (count) of the fiber bundle is 570 to 2200 gZ 1 000 m for glass fiber bundles and 200 to 4400 1 for carbon fiber or aramide fiber bundles. 000 m is preferred.
  • the reinforcing fiber used in the four-axis nonwoven fabric of the present invention is not limited to one kind, and a combination of a plurality of kinds is also possible.
  • the warp material is carbon fiber
  • the weft and oblique materials are glass fiber. Combinations are also possible.
  • the count of each material does not need to be the same, but can be changed according to the required characteristics of the molded product.
  • the reinforcing fibers used in the present invention can be made into fiber bundles by changing the type of sizing treatment according to the type of the mating matrix resin.
  • the mating resin is polyester, it can be treated with a sizing agent containing methacrylsilane to form a fiber bundle, and if it is epoxy, it can be treated with a sizing agent containing epoxysilane to form a fiber bundle. can do.
  • each fiber bundle layer is formed of a thermoplastic resin component which is randomly and partially adhered on at least one layer of the fiber bundle layer among the fiber bundle layers. It is characterized in that they are bonded to each other.
  • thermoplastic resin component is randomly and partially attached on the surface of the reinforcing fiber bundle of the fiber bundle layer” means that the thermoplastic resin component is disorderly on a part of the surface of the reinforcing fiber bundle. Means to adhere.
  • disorder means that the thermoplastic resin component is irregularly attached to an unspecified position on the surface of each fiber bundle in the fiber bundle layer. Therefore, those with thermoplastic resin adhered to the entire surface of the fiber bundle, those with regular thermoplastic resin adhered to have a specific shape or pattern, and thin thermoplastic resin fiber sheets are thin What adhered a thermoplastic resin on the fiber bundle surface using a thermoplastic resin sheet or the like is not included in the “disordered and partially adhered state” in the present invention.
  • thermoplastic resin component adheres randomly and partially on the fiber bundle surface, the bonding at the intersection of the respective fiber bundle layers is performed when the thermoplastic resin component is present at the intersection. If they adhere, and there is no thermoplastic resin component at the intersection, they will simply be laminated.
  • Such an adhesive state improves the balance between the adhesive strength and the formability between the laminated fiber bundles, and greatly increases the degree of freedom with respect to fiber displacement during molding while keeping the adhesive strength constant. To be able to As a result, it is possible to obtain a reinforcing fiber base material for a composite material that has high flexibility of the base material itself and is applicable to a molded article having a complicated shape.
  • thermoplastic resin component adheres to the surface around the fiber bundle in a state as shown in FIGS. 1 and 2, and a thermoplastic resin fiberized thermoplastic resin fiber, or
  • a state can be achieved by using a thermoplastic resin powder in which the thermoplastic resin is powdered.
  • FIG. 1 shows a state in which thermoplastic resin fibers are used as the thermoplastic resin component, and the thermoplastic resin component is linearly adhered to the surface of the fiber bundle.
  • FIG. 1 shows a state where a thermoplastic resin component is attached to the surface of the fiber bundle in a dot-like manner using a thermoplastic resin powder.
  • the thermoplastic resin fibers are indicated by broken lines, and the thermoplastic resin powder is blacked out.
  • the melting temperature of the thermoplastic resin is preferably about 80 to 150 ° C, more preferably 100 to 130 ° C. C resin can be used.
  • thermoplastic resin fibers examples include copolymerized polyester resin, copolymerized polyester, and copolymerized acrylic acid ester. Copolymers such as Nylon 6, Nylon 66, Nylon 12 and Nylon 6 10 can be used. As the thermoplastic resin fibers, those having a count of 10 to 50 gZ100 m are preferable, and those having a count of 25 to 40 g / 100 m are particularly preferable. In the case where the fiber bundle has a high count or a coarse non-woven fabric, it is possible to use not only one but also a plurality (two or three) of thermoplastic resin fibers.
  • thermoplastic resin fibers As a method of attaching the thermoplastic resin fibers in a linear manner, a reinforcing fiber bundle and a thermoplastic resin fiber are aligned and passed through a hot air circulation heating furnace, an infrared ray, and a far infrared ray furnace using a conveyor or other device.
  • the thermoplastic resin fibers adhere to the fiber bundles randomly. When a plurality of thermoplastic resin fibers are used, each of the fiber bundles should be aligned at a different position from the upper, lower, left, and right sides of the fiber bundle to ensure adhesion between the fiber bundles.
  • thermoplastic resin powder examples include an unsaturated polyester resin powder and an alkyd resin powder having a particle size of 50 to 200 mesh.
  • a method of attaching a thermoplastic resin powder in dots it is capable of dispensing thin powder to a predetermined width, known vibrating feeder one, using a rotating roll feeder Chief, 4 ⁇ 5 gZm 2 about textiles
  • a method in which the fiber bundle is sprayed with a thermoplastic resin powder in advance may be used as another method. Further, when a thermoplastic resin powder is used, it is desirable that the nonwoven fabric has a coarse texture.
  • the content of the thermoplastic resin in the reinforcing fiber bundle is preferably from 90 to 99.6% by weight of the reinforcing fiber bundle, from 0.4 to 10% by weight of the thermoplastic resin component, and more preferably from 95 to 9% by weight.
  • the thermoplastic resin component is in the range of 2 to 5% by weight with respect to 98% by weight, and the thermoplastic resin component is preferably as small as possible. If the content of the thermoplastic resin component is less than the above amount, the adhesive strength is insufficient, and if the content is more than the above amount, the portion impregnated with the thermoplastic resin in the nonwoven fabric increases, and the impregnation rate of the matrix resin decreases, and the liquid There is a high possibility that a portion impregnated with the matrix resin will occur.
  • the production method of the present invention comprises the steps of drawing a reinforcing fiber bundle and a thermoplastic resin fiber. Aligning and arranging the fiber bundle layers in parallel to form a fiber bundle layer of a unidirectional reinforcing fiber fiber bundle, and laminating the fiber bundle layer and a fiber bundle layer of a reinforcing fiber bundle having a directionality different from that of the fiber bundle layer in layers; The fiber bundle layers stacked in layers are heated and pressed to bond the respective fiber bundle layers together, or the reinforcing fiber fiber bundles are aligned and arranged in parallel to form a fiber bundle layer of a unidirectional reinforcing fiber fiber bundle.
  • these fiber bundle layers After spraying the thermoplastic resin powder between the bundle layer and the fiber bundle layer of the reinforcing fiber bundle having a direction different from that of the fiber bundle layer, these fiber bundle layers are stacked in layers, and the layers are stacked. The fiber bundle layers are heated and pressurized to bond the respective fiber bundle layers to each other.
  • a method for producing a reinforcing fiber base made of a 4-axis nonwoven fabric using thermoplastic resin fibers as a thermoplastic resin will be described with reference to FIGS.
  • a circulating conveyor 3 having pin rows 2 and 2 ′ each having a thread hooking pin 1 ′ arranged at a constant pitch on the left and right in the traveling direction is advanced in the longitudinal direction, and a predetermined amount is placed above the conveyor.
  • the traverse device 5 is provided with a number of guides 6 composed of thin tubes in the same direction and in a row at the same pitch as the pitch of the conveyer pins. After that, it is supplied to conveyor 3.
  • the traverse device 5 reciprocates one time, and when the direction is changed, each thread is hooked on the left and right pins 1 and 1 ′, respectively. , 2 'to form an oblique body 8 of many threads.
  • the angle 3 in FIG. 3 can be made a right angle by adjusting the angle ⁇ and the speeds of the conveyor 3 and the traverse device 5.
  • trajectories 9, 9 'similar to the trajectories 4, 4' are set so as to be at an angle of 180- with respect to the longitudinal direction, and the traverse tool 10 having the guide 11 is moved to the trajectories 9, 9 '. '', And a large number of reinforcing fibers 12 are supplied together with thermoplastic resin fibers 20 through guides 11 to form a similar oblique body between the pin rows 2 and 2 ′.
  • Fig. 4 is a side view of Fig. 3, but warps 14 and 15 are added to Fig. 3.
  • the warp materials 14 and 15 are supplied so as to sandwich the combined body 13 formed in Fig. 3 from above and below, and are assembled while being sandwiched between the warp materials 14 and 15 at the heat roller 16
  • the body 13 is removed from the pin, heated in a state of being in close contact with the heat roller, and pressed when passing through the press roller 17 to form a 4-axis nonwoven fabric 18.
  • thermoplastic resin fibers 19 and 20 are simultaneously supplied along the numerous reinforcing fibers 7 and 12, respectively.
  • the thermoplastic resin fibers can be supplied along the warp materials 14 and 15.
  • the warp is supplied from above and below the combination 13, but in some cases, the combination 13 can be in close contact with the heat roller with only the warp 14 from below. Therefore, a 4-axis nonwoven fabric with only one side of warp material is also possible.
  • the apparatus shown in FIGS. 3 and 4 can produce not only a 4-axis nonwoven fabric but also a 3-axis nonwoven fabric.
  • the heating condition of the fiber bundle layer is not particularly limited as long as it is a heating temperature condition at which the thermoplastic resin component is melted, for example, 120 to 200 ° C. It changes appropriately depending on the speed, the thickness of the fiber bundle layer, and the like. It is desirable to heat to a temperature at which a preferable molten state is obtained.
  • the thermoplastic resin fiber or powder is melted to such an extent that the fiber or powder state is substantially maintained, and the reinforcing fiber bundle surface It is in a state where it does not disturb the impregnation of the matrix resin by spreading in a film form.
  • the conditions for pressurizing the fiber bundle may be in accordance with ordinary conditions.
  • FIGS. 5 and 6 show the structure of the reinforced fiber composite base material thus obtained.
  • the fiber bundle layers are bonded to each other by thermoplastic resin fibers partially (linearly) adhered to the fiber bundle surface.
  • FIG. 1 is a diagram showing a state of attachment to a reinforcing fiber bundle when thermoplastic resin fibers are used as a thermoplastic resin component.
  • FIG. 2 is a diagram showing a state of attachment to a reinforcing fiber bundle when a thermoplastic resin is used as a thermoplastic resin component.
  • FIG. 3 shows an apparatus for producing a reinforced fiber base material for a composite material (a triaxial or quadriaxial nonwoven fabric) of the present invention using a thermoplastic resin fiber (however, a supply device of the warp 15 and a warp 14 are illustrated). (Not shown).
  • FIG. 4 is a side view of an apparatus for producing a reinforcing fiber base material for a composite material (a triaxial or quadriaxial nonwoven fabric) using thermoplastic resin fibers.
  • FIG. 5 is an enlarged view showing the state of adhesion between the respective fiber bundles when thermoplastic resin fibers are used.
  • FIG. 6 is a diagram showing the state of adhesion between fiber bundles when thermoplastic resin fibers are used.
  • Glass fiber bundles were used for warp, weft, and oblique materials (Nitto Boseki; Rs 110 QL, count 110 g / 100 m, filament diameter 16 m).
  • Copolymerized nylon (melting point: 100 to 120 ° C, count: 33 g / 100 Om) is used as the thermoplastic resin fiber. Supplied along. Also, no thermoplastic resin fiber was allowed to pass along the warp material. The weight of the thermoplastic resin fiber was 2.4% by weight based on the reinforcing fiber bundle.
  • the weft and oblique materials are sandwiched between the warp materials arranged vertically by the equipment shown in Fig. 3 and Fig. 4 and passed through a hot press roller, so that the joint material supplied together with the weft and oblique materials is
  • the polymerized nylon fiber was melted by heat and each material was bonded in a linear manner to obtain a 4-axis nonwoven fabric.
  • the mass of the obtained 4-axis nonwoven fabric is 770 g / m 2 , and the number of each material arranged is 20 Z10 cm in the warp direction, 19 Z10 cm in the weft direction, and both directions in the diagonal direction. With 14 pieces Z 10 cm o
  • thermoplastic resin powder manufactured by Kao Atlas Co., Ltd., Newtrac 5 14
  • a thermoplastic resin powder manufactured by Kao Atlas Co., Ltd., Newtrac 5 14
  • Example 1 Without using the thermoplastic resin component in Example 1, weft material and oblique material were sandwiched by warp materials Thereafter, a four-axis nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1, except that the resultant was dipped in an acrylic resin emulsion, squeezed with a press roller, and dried.
  • a glass roving cloth having the same weight as the 4-axis nonwoven fabric of Example 1 was produced.
  • Example 1 Four layers of the four-axis nonwoven fabric obtained in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 are respectively laminated, and laminated with a thickness of 2 mm using three kinds of resins, polyamide resin, epoxy resin, and unsaturated polyester resin. A plate was made. In Comparative Example 2, a laminate was produced using only the unsaturated polyester resin.
  • the composition of each resin and the manufacturing method of the laminated board are as follows.
  • a nylon 6 film (80 8m thick) was used as the polyamide resin, and a film was laminated between both surfaces of the four-axis non-woven fabric laminate and the non-woven fabric. Hot pressing was performed at a pressure of 15 kg Z cm 2 for 0 minutes to obtain a laminate.
  • the following nonwoven fabric was impregnated with the following epoxy resin and dried to prepare a pre-preda, and then hot pressed at 100 ° C. for 20 minutes.
  • Curing agent (Hy994, manufactured by Ciba-Geigy)... 40 parts
  • the following resin was impregnated in a four-axis nonwoven fabric (a glass opening and a bing cloth in Comparative Example 2) and pressed at 25 ° C. for 60 minutes to obtain a laminate.
  • the content of glass fibers in the obtained laminate was 50% by volume. The appearance of each laminate was visually observed.
  • Example 1 the bending strength in the warp, weft, and diagonal directions was measured for each of the laminates using the 4-axial nonwoven fabrics of Example 1 and Comparative Example 1.
  • the measuring method followed JISK705. Table 1 shows the measurement results.
  • the bending strength of each laminate using the 4-axis nonwoven fabric of Example 2 was almost the same as that of Example 1.
  • the laminated board using the four-axis nonwoven fabric of Example 1 and the glass-mouthed bing cloth of Comparative Example 2 were measured.
  • the measuring method followed JISK7057.
  • Table 2 shows the measurement results.
  • the laminate using the four-axis nonwoven fabric of the present invention has a greater intergranular shear strength than the laminate using the roving cloth, and is capable of forming panels, cylinders, and the like that are resistant to twisting. Goods are obtained.
  • each of the laminates was preheated to obtain a hemispherical shape.
  • the molded product from the laminated plate of Example 1 was excellent in that the molded product did not wrinkle, and the four-axis non-woven fabric of the reinforcing material did not show partial displacement or tearing of warp, weft, and oblique materials. Condition. On the other hand, the molded product of the laminated board from Comparative Example 2 was partially wrinkled, and the warp and weft yarns of the fiber bundle cloth of the reinforcing material were displaced, and only a portion of the warp yarn or only the weft yarn was seen.
  • Example 2 was partially wrinkled, and the warp and weft yarns of the fiber bundle cloth of the reinforcing material were displaced, and only a portion of the warp yarn or only the weft yarn was seen.
  • the reinforcing fiber base material for a composite material of the present invention has a small amount of a thermoplastic resin component partially bonded between the fiber bundles, so that the matrix resin is well impregnated, and both thermosetting and thermoplastic are available. It has the advantage that it can be applied to the above resin. Further, in the reinforced fiber base material for a composite material of the present invention, since there is no need to have a resin pool at the intersection of the warp and the weft as in a woven fabric, the content of the reinforced fiber can be increased, and It enables the provision of composite materials with excellent properties.
  • the reinforcing fiber base material for a composite material of the present invention is merely laminated and bonded between the fiber bundles, the degree of freedom against fiber displacement during molding is extremely large, and the base material itself is flexible. Because of good shapeability, it can be applied to molded products with complicated shapes.
  • the reinforcing fiber base material for a composite material of the present invention is cut with scissors in accordance with the mold at the place where the resin is impregnated and laminated, and the yarn in each direction is made of a thermoplastic resin fiber.
  • the fiber bundles fall off compared to the multi-axial non-woven fabrics that have a large number of fiber bundles fixed by sewing, knitting, etc., which are conventionally used for sewing, knitting, etc. Is very small.
  • the yarn is not bound by the weave of the yarn or the knitting yarn, it is easy to obtain a smooth surface with good fiber opening properties.
  • the four-axis nonwoven fabric of the present invention does not require a weaving step, the production speed can be increased and the processing cost can be reduced, which is an extremely useful industrial effect.

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Description

明 細 書 複合材用強化繊維基材 技術分野
本発明は F R P (繊維強化プラスチック） 、 F R T P (繊維強化熱可塑性樹脂） のような繊維強化複合材に用いられる強化繊維基材に関し、 特に、 賦形性が良く、 また、 生産性に優れる強化繊維のシ一ト状の基材に関する。
背景技術
F R P、 F R T Pは現在、 土木建築材料や飛行機、 船、 自動車などの輸送機関 の構造材料として、 また、 コンピュータ一や通信機などの電子材料として非常に 幅広い分野に使用されている。 それに合わせてかかる複合材の強化材として用い られる強化繊維基材の形態にも各種の形態が開発されている。
基本的な強化繊維基材の形態には、 ロービング、 チョップドストランド、 チヨ ップドストランドマッ ト （以下チョップマッ トという） 、 織物があげられる。 口 —ビングの場合は、 フィラメントワインド法や引抜成形法に用いられ、 タンクや パイプの成形に使用されている。 チョップドストランドは、 熱可塑性樹脂の射出 成形や押出成形の分野において大量に使用されており、 自動車部品や電子部品の 成型に利用されている。 チョップマツ トは、 ハンドレイアップ法や S M C法に使 用され、 小型舟艇やバスタブ、 浄化槽などに使用されており、 また、 最近になつ てスタンピング成形法に使用され、 自動車のバンパ一などにも使用されだしてき ている。 織物に関しても、 強化繊維がガラス繊維の場合には、 プリント配線板の 強化材として多用されており、 また強化繊維がカーボン繊維の場合には、 飛行機 などの構造材として使用されており、 その使用範囲が年々拡大している。
前記した強化繊維基材の基本的な形態のうち、 口一ビングについては、 タンク やパイプのような中空状の成形体に用いられる場合には、 巻付方向の強度が十分 に利用されるため、 強化繊維の含有率を高くできることと相俟って、 繊維束形態 の利点が発揮される。 し力、し、 引抜成形のような場合には、 繊維束の引揃え方向 の強度は有するが、 引揃え方向に対して直角方向の強度は当然のことながら不十 分となりやすい。 従って平面状の幅の広い成形体や、 箱型のような立体形状の成 形体には適さない。
チョップドストランドの場合は、 熱可塑性樹脂と組合わされて、 射出成形や押 出成形に使用される。 射出成形や押出し成形の場合は、 強化繊維の含有率をあま り高くすることができず、 通常 2 0〜4 0 %である。 従って、 強化材というより 充填剤的な用いられ方にウェイトがあり、 表面硬度を上げるとか、 耐熱性や寸法 安定性を上げるなどの目的で使用されることが多い。
チヨップマツ 卜の場合は、 チヨップマツ 卜のままの形態で用いられるハンドレ ィアツプ法の場合と、 熱硬化性樹脂と組み合わされた S M C法、 熱可塑性樹脂と 組み合わされたスタンビング法に用いられる場合がある。 チョップマッ トの場合 は、 チョップドストランドがランダムに配置されているため、 強化繊維に方向性 がなく、 また、 賦形性が良いためバスタブのような立体的な成形体にも比較的均 一な補強効果が得られるという利点がある。 その反面、 チョップマッ ト自体が嵩 高であるため、 強化繊維の含有率を上げられないということ及び、 強化繊維が連 続繊維でな 、ため十分な補強効果が得られないという欠点を有する。
織物の場合は、 強化繊維が連続繊維であること及び、 強化繊維の含有率を 5 0 〜6 0 %にすることができるため、 強度を特に必要とする分野に適する強化繊維 基材の形態である。 また、 織物の場合は強化繊維が経方向緯方向に配位されてい るため、 強度の方向性も比較的バランスが取れている。 し力、し、 織物は、 経糸と 緯糸力《上下に交互に交差しているため、 糸の動きが制限を受けることになり、 プ リント配線板のように平板のような成形体には適する力 立体的な形状を有する 成形体には適さない。 即ち、 賦形性に欠点がある。 更に、 織物の場合、 経糸と緯 糸が上下に交差して波打っているため、 限界的な強度を要求される場合は必ずし もその要求を満足できない場合があり、 強度の方向性でも厳密にいうと斜め方向 の強度成分を有しないため、 問題になる場合がある。 例えば、 織り目のない一方 向性の繊維層から成る不織布の積層物を補強材として使用すれば、 引っ張り強度 が 1 0 %増加することも珍しくない。 また、 経糸と緯糸の交差している部分に対 するマトリックス樹脂の含浸の問題も有する。 更に、 織物は、 製織工程を有する ため、 生産スピ一ドが低くコス卜が高くなるという基本的な欠点がある。 前記した強化繊維基材の基本的な形態のほかに、 複合成形体の形状や成形方法、 相手マ卜リックス樹脂の性質などから、 強化繊維基材の形態として各種の形態が 提案されている。
例えば、 一方向に引き揃えられた強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸させシート状 にしたもの （U Dシート） 、 また、 一方向に引き揃えられた強化繊維に強化繊維 の織物を積層し点付けしたもの、 織物の代わりに不織布と呼ばれる粗目の織物状 のものを接着または粘着させたものなどがある。 経糸を強化繊維とし、 緯糸を熱 可塑性樹脂繊維とした交織織物なども提案されている。
し力、し、 熱可塑性樹脂を含浸させた U Dシートは、 常温では剛性が大きいため 金型に賦形させるためには、 予めシートを加熱しなければならず取扱い性に問題 がある。 また、 織物を積層し点付けしたものは柔軟性を有しているため取扱い性 は良好であるが、 織物を片面に有しているため樹脂を含浸させる際の含浸性に時 間がかかるという問題がある。
強化繊維と熱可塑性樹脂の交織織物も柔軟性を有しており取扱い性に優れてい るが、 製織工程を必要とする。
織物の代わりに不織布を積層したものは、 含浸の問題は解決されており、 柔軟 性も有しているため取扱い性の問題もクリアしている。 しカヽし、 これらのものは いずれも強度メンバ一がー方向に引き揃えられた強化繊維であることには変わり なく、 基本的に一方向材の有する問題点を抱えている。
一方、 不織布の分野において、 2軸不織布に続いて 3軸不織布が開発されてい る。 不織布は、 経材に対し緯材または斜交材が接着剤により接着されており、 2 軸不織布の場合は織物状を構成している。 しかし織物とは異なり、 緯材は単に経 材の上に載つているだけであるため、 生産速度が織物と比較して格段に大きく、 加工コストを低減することができる。 3軸不織布は、 経材に対し互いに反対方向 に交差する斜交材が接着されており、 経材と 2方向に配置された斜交材から構成 されている。 更に最近になって、 不織布の分野において 4軸不織布の製造技術が 開発されている （特公平 3— 8 0 9 1 1号及び特開平 8— 2 0 9 5 1 8号） 。
4軸不織布は、 経材の間に緯材と互いに交差する 2方向の斜交材が挟まれた構 造になっており、 その全体がェマルジヨン系接着剤で接着されている。 4軸不織 布は、 経材と緯材のほかに斜交材が配置されているため、 強度の方向性が織物と 比較して優れている。 また、 織物のように経糸と緯糸力織り込まれていないため 強化繊維が直接的に配置されており、 強化材として用いた場合補強効果を十分に 発揮させやすい。 また、 不織布の場合は、 経材、 緯材、 斜交材の各成分が重なつ ているだけであるため、 プレス成形時に各成分の移動に対する自由度が織物と比 較して大きく、 複雑な形状の成形にも適する。
しかし、 現行の不織布は、 上述の通り、 製造方法との関係で各成分を積層した 後、 ェマルジヨン系処理液に含浸し、 絞液後乾燥して各成分の接着を行っている。 ェマルジョン系処理液としては、 ァクリノレ酸エステル系樹脂などが用いられる。 このため現行の不織布を F R Pや F R T Pの強化材として用いると、 マトリック ス樹脂であるポリエステル樹脂やエポキシ樹脂の含浸が不十分になりやすく、 柔 軟性の点でも問題があった。
更に、 現行の不織布においては、 経材、 緯材、 斜交材の各成分を編み機により 合成樹脂糸で編み込んだり、 ミシンによって縫いつけて不織布にする方法もある が、 不織布を切断した時、 端部の短い繊維束が脱落したり、 抜けたりし、 また生 産性 （生産スピード） に劣り、 コストが高くなる。 更に、 編み針、 ミシン針の摩 耗、 折れ等を常時監視してメンテナンスする必要があるという欠点もあった。 本発明は、 上記した従来技術の欠点を除くためになされたものであって、 その 目的とするところは、 マトリックス樹脂に対する含浸性に優れ賦形性の良好、 且 つ取扱い性や成形時のな複合材料用強化繊維基材の提供にある。
また、 他の目的は、 加工コストの安価な複合材料用強化繊維基材を提供するこ とである。
発明の開示
要するに、 本発明は、 一方向性強化繊維繊維束からなる繊維束層を少なくとも 2層有する複合材用強化繊維基材であって、 各繊維束層における強化繊維繊維束 の方向が隣接層間でそれぞれ異なっており、 該繊維束層のうち少なくとも 1層の 強化繊維繊維束表面上に熱可塑性樹脂成分が無秩序且つ部分的に付着し、 該熱可 塑性樹脂成分により各繊維束層同士が接着されていることを特徴とする。
また、 本発明における複合材用強化繊維基材の製造方法は、 強化繊維繊維束と 熱可塑性樹脂繊維とを引き揃え、 多数平行に並べ一方向性強化繊維繊維束の繊維 束層とし、 該繊維束層と該繊維束層とは異なる方向性を有する強化繊維束の繊維 束層とを層状に重ね、 該層状に重ねられた繊維束層を加熱加圧し各繊維束層同士 を接着することを特徵とする。
更に、 本発明における複合材用強化繊維基材の製造方法は、 強化繊維繊維束を 引き揃え、 多数平行に並べ一方向性強化繊維繊維束の繊維束層とし、 該繊維束層 と該繊維束層とは異なる方向性を有する強化繊維束の繊維束層との間に熱可塑性 樹脂粉末を散布した後に、 これ等の繊維束層を層状に重ね、 該層状に重ねられた 繊維束層を加熱加圧し各繊維束層同士を接着することを特徴とする。
<強化繊維基材の構成〉
本発明における複合材用強化繊維基材の構成としては、 不織布、 例えば、 2軸 不織布、 3軸不織布又は 4軸不織布のいずれかであることが好ましく、 特に 4軸 不織布が好ましいが、 特にこれらのものに限定される訳ではない。 なお、 本発明 でいう 「不織布」 とは、 長繊維束を直線的に配列した不織布で目の粗い組布を含 む。 また、 本発明でいう 「一方向性強化繊維繊維束」 とは、 一方向に引き揃えら れた強化繊維の繊維束を多数平行に敷き並べたものをいう。
また、 本発明の 2軸不織布とは、 縦方向に多数並べられた強化繊維繊維束 （以 下、 「経材」 という場合もある。 ） からなる第一繊維束層及び該縦方向と直角を 成す方向に多数並べられた強化繊維繊維束 （以下、 「緯材」 という場合もある。 ） からなる第二繊維束層を含む不織布をいい、 3軸不織布とは、 縦方向に多数並べ られた強化繊維繊維束からなる上記第一繊維束層、 該縦方向に対して + 3 0度、 + 4 5度、 + 6 0度等の一定の角度を成す方向に多数並べられた強化繊維繊維束 (以下、 「斜交材」 という場合もある） からなる第三繊維束層、 及び該縦方向に 対して一 3 0度、 一 4 5度、 一 6 0度等のような該第三繊維束層が有する角度と 線対称を成す方向に多数並べられた強化繊維繊維束 （以下、 「斜交材」 という場 合もある） 力、らなる第四繊維束層を含む不織布をいう。 さらに、 4軸不織布とは、 上記第一繊維束層、 第二繊維束層、 第三繊維束層及び第四繊維束層を含む不織布 をいう。 4軸不織布においては、 第二繊維束層、 第三繊維束層、 及び第四繊維束 層が第一繊維束層の間に挟まれていることが好ましい。 不織布の質量は、 1 00〜 4000 g/m2 であることが好ましく、 より好ま しくは 250〜 2500 g/m2 である。
なお、 本発明において使用される不織布は、 米国特許 3， 76 1, 345号公 報、 特公平 3— 8099 1号公報、 特開平 8— 209 5 1 8号公報に開示された 方法、 又は Ame r i c a n L I BA I N C. の MU L T I— AX I A L (多軸） コンポシッ ト織物製造機等により製造することが出来る。
く強化繊維繊維束〉
本発明で使用される強化繊維繊維束としては、 FRP、 FRTPの強化材とし て用いられているガラス繊維、 炭素繊維、 アルミナ繊維、 ァラミ ド繊維などのマ ルチフィラメント糸があげられる。 また、 熱可塑性樹脂を含浸させて FRPとし て使用する場合には、 樹脂が含浸しやすい撚りのない繊維束を使用することが好 ましい。
強化繊維繊維束を構成しているフィラメント径は 3〜25〃mの範囲のものが 使用でき、 集束本数としては、 1 00〜25000本の強化繊維が使用可能であ る。 また、 繊維束の太さ （番手） については、 ガラス繊維繊維束の場合には 57 0〜 2200 gZ 1 000 mのものが、 炭素繊維若しくはァラミ ド繊維の繊維束 の場合には 200〜 4400 1 000 mのものが好適である。
本発明の 4軸不織布に用いられる強化繊維は 1種類だけでなく、 複数種類の組 み合わせも可能であり、 例えば、 経材は炭素繊維で、 緯材と斜交材はガラス繊維 のような組み合わせも可能である。 また、 各材の番手を同じにする必要はなく、 成形品の要求特性に応じて、 変えることもできる。
本発明に用いられる強化繊維は、 相手マトリックス樹脂の種類に応じて集束処 理の種類を変え繊維束にすることができる。 例えばガラス繊維の場合、 相手樹月旨 がポリエステルであればメタアクリルシランを含む集束剤で処理し繊維束にする ことができ、 エポキシであれば、 エポキシシランを含む集束剤で処理し繊維束に することができる。
<熱可塑性樹脂成分〉
本発明の複合材用強化繊維基材は、 繊維束層のうち少なくとも 1層の強化繊維 繊維束表面上に無秩序且つ部分的に付着した熱可塑性樹脂成分により各繊維束層 同士が接着されていることを特徴とする。
ここで、 「繊維束層の強化繊維繊維束表面上に熱可塑性樹脂成分が無秩序且つ 部分的に付着する」 とは、 熱可塑性樹脂成分が強化繊維繊維束表面の一部に無秩 序な状態で付着することを意味する。 また、 「無秩序」 とは、 繊維束層における 各繊維束表面の不特定の位置に熱可塑性樹脂成分が不規則に付着することを意味 する。 したがって、 繊維束表面全体に熱可塑性樹脂が付着しているものや、 特定 の形状や模様を有するよう規則的に熱可塑性樹脂を付着させたもの、 更に、 薄い 熱可塑性樹脂繊維シ一トゃ薄い熱可塑性樹脂シ一ト等を用いて繊維束表面上に熱 可塑性樹脂を付着させたものは、 本発明における 「無秩序且つ部分的な付着状態」 には含まれない。 このように、 本発明においては、 繊維束表面上に熱可塑性樹脂 成分が無秩序且つ部分的に付着するため、 各繊維束層の交点における接着は、 交 点に熱可塑性樹脂成分が存在すれば互いに接着し、 交点に熱可塑性樹脂成分が存 在しなければ単に積層されただけの状態になる。 そしてこのような接着状態は、 積層された各繊維束間における接着強度と賦形性とのバランスを良好にし、 接着 強度を一定に保ったままで成形時の繊維のずれに対する自由度を極めて大きくす ることを可能にする。 その結果、 基材自体の柔軟性が高く、 複雑な形状の成形体 にも適用可能な複合材用強化繊維基材が得られるのである。 具体的には、 繊維束 周囲の表面に熱可塑性樹脂成分が図 1及び図 2のような状態で付着しているよう な例が挙げられ、 熱可塑性樹脂を繊維化した熱可塑性樹脂繊維、 又は熱可塑性樹 脂を粉末状にした熱可塑性樹脂粉末を用いることによりかかる状態を達成するこ とが出来る。 すなわち、 図 1は、 熱可塑性樹脂成分として熱可塑性樹脂繊維を用 い、 熱可塑性樹脂成分が繊維束表面に線状に付着した状態を示しており、 また図 2は、 熱可塑性樹脂成分として熱可塑性樹脂粉末を用い、 熱可塑性樹脂成分が繊 維束表面に点状に付着した状態を示している。 なお、 図中において、 熱可塑性樹 脂繊維は破線で示されており、 熱可塑性樹脂粉末は黒く塗りつぶしてある。
熱可塑性樹脂としては、 溶融温度が好ましくは 8 0〜 1 5 0 °C程度、 より好ま しくは 1 0 0〜 1 3 0。C程度の樹脂が使用できる。
熱可塑性樹脂繊維としては、 例えば、 共重合ナイ口ンゃ共重合ポリエステル、 共重合アクリル酸エステルなどがあげられ、 共重合ナイロンとしては、 ナイロン 6やナイロン 6 6、 ナイロン 1 2、 ナイロン 6 1 0などの共重合体が使用できる。 熱可塑性樹脂繊維としては、 番手が 1 0〜 5 0 gZ 1 0 0 0 mのものが好ましく、 特に 2 5〜4 0 g/ 1 0 0 O mのものが好ましい。 また繊維束の番手が大きい場 合や、 目が粗い不織布等の場合には、 1本だけでなく、 複数本 （2〜3本） の熱 可塑性樹脂繊維を使用することも可能である。 熱可塑性樹脂繊維を線状に付着さ せる方法としては、 強化繊維繊維束と熱可塑性樹脂繊維とを引き揃えたものを、 コンベア等の装置により熱風循環加熱炉、 赤外線、 遠赤外線炉を通し、 加熱して 軟化又は溶融した熱可塑性樹脂繊維と強化繊維とを接着する方法、 または強化繊 維繊維束と熱可塑性樹脂繊維とを引き揃えたものを加熱ロールに密着させながら 加熱し、 ？令却ロールで冷却する等の方法が挙げられ、 図 1 からも明らかなように 熱可塑性樹脂繊維は無秩序に繊維束上に付着する。 なお、 複数本の熱可塑性樹脂 繊維を使用する場合には、 それぞれを繊維束の上、 下、 左、 右と異なる位置に引 き揃えるようにして、 各繊維束同士の接着を確実にする。
また、 熱可塑性樹脂粉末としては、 5 0〜2 0 0メッシュの粒度の不飽和ポリ エステル樹脂粉末、 アルキッド樹脂粉末等が挙げられる。 熱可塑性樹脂粉末を点 状に付着させる方法としては、 粉末を所定の幅に薄く定量供給することの出来る、 公知の振動フィーダ一、 回転ロールフィーダ一等を用い、 4〜5 gZm2 程度繊 維束層に散布する方法等が挙げられ、 他の方法としては繊維束に熱可塑性樹脂粉 末を予め熱融着したものを使用することも出来る。 更に、 熱可塑性樹脂粉末を使 用する場合には、 不織布の目が粗くないものが望ましい。
熱可塑性樹脂の強化繊維繊維束における含有率は、 好ましくは強化繊維束 9 0 〜 9 9 . 6重量％に対し熱可塑性樹脂成分 0 . 4〜 1 0重量％、 より好ましくは 強化繊維 9 5 - 9 8重量％に対し熱可塑性樹脂成分 2〜 5重量％の範囲であり、 熱可塑性樹脂成分はなるベく少量のほうが望まし 、。 熱可塑性樹脂成分の含有率 が、 かかる量より少ないと接着強度が不足し、 またかかる量より多くなると不織 布において熱可塑性樹脂の含浸した部分が増え、 マトリックス樹脂の含浸速度が 遅くなり、 液状マ卜リックス樹脂の含浸不良部分が発生する可能性が高くなる。 <複合材用強化繊維基材の製造方法 >
本発明の製造方法は、 上記の通り、 強化繊維繊維束と熱可塑性樹脂繊維とを引 き揃え、 多数平行に並べ一方向性強化繊維繊維束の繊維束層とし、 該繊維束層と 該繊維束層とは異なる方向性を有する強化繊維束の繊維束層とを層状に重ね、 該 層状に重ねられた繊維束層を加熱加圧し各繊維束層同士を接着するか又は、 強化 繊維繊維束を引き揃え、 多数平行に並べ一方向性強化繊維繊維束の繊維束層とし、 該繊維束層と該繊維束層とは異なる方向性を有する強化繊維束の繊維束層との間 に熱可塑性樹脂粉末を散布した後に、 これ等の繊維束層を層状に重ね、 該層状に 重ねられた繊維束層を加熱加圧し各繊維束層同士を接着することを特徴とするも のである。
以下、 具体例として、 熱可塑性樹脂として熱可塑性樹脂繊維を用いた 4軸不織 布からなる強化繊維基材の製造方法について図 3及び図 4を用い説明する。 図 3 及び図 4 において、 進行方向の左右に一定のピッチで糸掛け用ピンし 1 ' を配 したピン列 2， 2 ' を有する循環コンベア 3を経方向に進行せしめ、 該コンベア の上方に所定の角度 αで斜めにこれを横切る 2本 1組の互いに平行な軌道 4， 4 ' 、 及び該軌道にて両端を滑動し得るように支えられた経方向に平行なトラバ ース具 5を設け、 軌道に沿って往復せしめる。 トラバース具 5にはコンベアのピ ンのピッチと同じピッチで同方向 1列に、 細管からなる多数のガイド 6を配設し、 多数本の強化繊維 7を熱可塑性樹脂繊維 1 9と共にガイド 6を経てコンベア 3上 に供給する。
コンベア 3のピンが強化繊維と同本数進行するごとにトラバース具 5を 1往復 せしめて、 その方向転換時に各糸をそれぞれ左右のピン 1， 1 ' に引っ掛けるよ うにして、 左右のピン列 2， 2 ' 間に多数本の糸の斜交体 8を形成せしめるもの である。 この場合、 角度 αとコンベア 3及びトラバース具 5の速度を調節するこ とにより図 3 における角度 3を直角にすることができる。
更に、 コンベア 3上に軌道 4， 4 ' と同様な軌道 9， 9 ' を経方向に対し角度 1 8 0 — となるように設定し、 ガイド 1 1を有するトラバース具 1 0を軌道 9， 9 ' 間を滑動往復できるようにし、 多数本の強化繊維 1 2を熱可塑性樹脂繊維 2 0と共にガイド 1 1を経て供給し、 ピン列 2 , 2 ' 間に同様の斜交体を形成せし める。 2つの斜交体を重ねることにより緯材と 2方向に交差する斜交材との組合 せ体 1 3が形成される。 図 4は図 3の側面図であるが、 図 3に経材 1 4， 1 5が追加されている。 図 3 にて形成された組合せ体 1 3を上下から挟み込むように経材 1 4， 1 5が供給さ れ、 熱ローラ 1 6の所で経材 1 4， 1 5に挟まれた状態で組合せ体 1 3はピンか ら外され、 熱ローラに密着した状態で加熱されプレスローラ 1 7を通る時に圧着 され 4軸不織布 1 8が形成される。
熱可塑性樹脂繊維 1 9 , 2 0は、 多数本の強化繊維 7 , 1 2にそれぞれ沿わせ て同時に供給される。 熱可塑性樹脂繊維は経材 1 4 , 1 5に沿わせて供給するこ とも可能である。
図 4においては、 経材が組合せ体 1 3の上下から供給されるようになっている が、 場合によっては下方からの経材 1 4のみでも組合せ体 1 3を熱ローラに密着 することが可能であるため、 経材が片面だけの 4軸不織布も可能である。
なお、 図 3及び図 4において示される装置は、 4軸の不織布のみでなく 3軸の 不織布をも製造可能である。
繊維束層の加熱条件としては、 例えば 1 2 0〜2 0 0 °Cのような熱可塑性樹脂 成分が溶融する加熱温度条件であれば特に制限はなく、 この温度は樹脂の種類、 製造ラインの速度、 繊維束層の厚さなどにより適宜変化する。 好ましい溶融状態 になる温度に加熱することが望まれ、 その状態は、 例えば熱可塑性樹脂繊維又は 粉末が、 繊維又は粉末の状態をほぼ保っている程度に溶融していて、 強化繊維繊 維束表面に膜状に広がって、 マトリックス樹脂の含浸を妨げることがないような 状態である。 また、 繊維束の加圧条件についても通常の条件に従えば良く、 例え ば溶融後に冷却口一ルなどで圧着、 固定出来るような条件であれば問題はない。 このようにして得られた強化繊維複合基材の構造を図 5及び図 6に示す。 図 5 から明らかなように、 各繊維束層同士は、 繊維束表面上に部分的に （線状に） 付 着した熱可塑性樹脂繊維により接着されている。
図面の簡単な説明
図 1は、 熱可塑性樹脂成分として熱可塑性樹脂繊維を用いた場合の強化繊維繊 維束への付着状態を示す図である。
図 2は、 熱可塑性樹脂成分として熱可塑性樹脂を用いた場合の強化繊維繊維束 への付着状態を示す図である。 図 3は、 熱可塑性樹脂繊維を用いて本発明の複合材用強化繊維基材 （3軸又は 4軸不織布） を製造するための装置 （但し、 経糸 1 5の供給装置と経糸 1 4を図 示していない） の平面図である。
図 4は、 熱可塑性樹脂繊維を用いて本発明の複合材用強化繊維基材 （3軸又は 4軸不織布） を製造するための装置の側面図である。
図 5は、 熱可塑性樹脂繊維を用いた場合における各繊維束同士の接着状態を示 す拡大図である。
図 6は、 熱可塑性樹脂繊維を用いた場合における各繊維束同士の接着状態を示 す図である。
発明を実施するための最良の形態
<実施例 1〉
経材、 緯材、 斜交材にガラス繊維束を用いた （日東紡績； R S 1 1 0 Q L , 番手 1 1 0 0 g/ 1 0 0 0 m， フィラメント径 1 6〃 m) 。
熱可塑性樹脂繊維として共重合ナイ口ン （融点； 1 0 0〜 1 2 0 °C， 番手； 3 3 g/ 1 0 0 O m) を用い、 緯材、 斜交材の供給時に繊維束に沿わせて供給した。 また、 経材には熱可塑性樹脂繊維を沿わせなかった。 熱可塑性樹脂繊維の重量は、 強化繊維繊維束に対し 2 . 4重量％であつた。
図 3、 図 4に示す装置により上下に配置された経材の間に緯材、 斜交材を挟み 込み、 熱プレスローラを通すことにより、 緯材、 斜交材と一緒に供給された共重 合ナイロン繊維を熱溶融し、 各材間を線状に接着し、 4軸不織布を得た。
得られた 4軸不織布の質量は 7 7 0 g /m 2 で、 各材の配列本数は経方向が 2 0本 Z 1 0 c m， 緯方向が 1 9本 Z 1 0 c m， 斜方向が両方向とも 1 4本 Z 1 0 c mであつた o
ぐ実施例 2 >
実施例 1と同じガラス口一ビングを用い、 熱可塑性樹脂繊維を使用しないで、 熱可塑性樹脂粉末 （花王ァトラス社製、 ニュートラック 5 1 4 ) を各層の間に、 5 g /m 2 散布した他は、 実施例 1と同様にして、 4軸不織布を得た。
<比較例 1〉
実施例 1における熱可塑性樹脂成分を用いずに、 経材で緯材と斜交材を挟んだ 後ァクリノレ系ェマルジヨンに浸漬しプレスローラで絞液し、 乾燥することにより 接着したほかは実施例 1と同様にして 4軸不織布を得た。
く比較例 2〉
実施例 1 の 4軸不織布と同じ重量のガラスロービングクロスを作製した。
<積層板の作成 >
実施例 1、 実施例 2、 比較例 1で得られた 4軸不織布をそれぞれ 4枚積層し、 ポリアミ ド樹脂、 エポキシ樹脂、 不飽和ポリエステル樹脂の 3種類の樹脂を用い て厚さ 2 mmの積層板を作製した。 また、 比較例 2については、 不飽和ポリエス テル樹脂のみを用い積層板を作製した。 各樹脂の組成及び積層板の製造方法は次 の通りである。
•ポリアミ ド樹脂
ポリアミ ド樹脂としてナイロン 6フィルム （厚さ 8 0〃m) を用い、 4枚の 4 軸不織布からなる積層体の両表面及び不織布の間にフィルムを重ねて、 温度 2 8 0 °C、 時間 2 0分、 圧力 1 5 k g Z c m2 で熱プレスを行い積層板を得た。
エポキシ樹脂
下記のエポキシ樹脂を不織布に含浸、 乾燥してプリプレダとした後、 1 0 0 °C、 2 0分間熱プレスした。
ァタルダイ ト （チバガイギ一社製、 AW 1 3 6 H) - 1 0 0部
硬化剤 （チバガイギ一社製、 H Y 9 9 4 ) … 4 0部
•不飽和ポリエステル樹脂
4軸不織布 （比較例 2においてはガラス口一ビングクロス） に下記の樹脂を含 浸し、 2 5 °Cで 6 0分間プレスして積層扳を得た。
オルソフタ一ル酸系ポリエステル … 1 0 0部
B P O … 1部
ナフテン酸コバルト … 0 . 1部
得られた積層板におけるガラス繊維の含有率は 5 0容量％であった。 それぞれ の積層板ついての外観を目視で観察した。 なお、 比較例 1の 4軸不織布の繊維束 表面には、 ァクリル樹脂がフィルム上に付着しているためマトリックス樹脂の含 浸が不充分となり、 積層板として実際に使用するには不適当なものであった。 <積層板の外観〉
実施例 1及び 2の積層板はポリアミ ド樹脂、 エポキシ樹脂、 ポリエステル樹脂 のいずれについても透明な積層板が得られた。 比較例 1の積層板は含浸が悪く白 化状態の積層板であった。
<積層板の強度 >
また、 実施例 1及び比較例 1の 4軸不織布を用いた上記積層板について、 経、 緯、 斜方向の曲げ強度をそれぞれ測定した。 なお、 測定方法は、 J I S K 7 0 5 5に従った。 測定結果を表 1に示す。 なお、 実施例 2の 4軸不織布を用いた 各積層板の曲げ強度は、 実施例 1とほぼ同様の値であった。
更に、 実施例 1の 4軸不織布及び比較例 2のガラス口一ビングクロスを用いた 積層板について、 経、 緯、 斜方向の層間剪断強さをそれぞれ測定した。 なお、 測 定方法は、 J I S K 7 0 5 7に従った。 測定結果を表 2に示す。 表 2の結果 から判るように、 本発明の 4軸不織布を使用した積層板は、 ロービングクロスを 使用した積層板に比べて眉間剪断強度が大きく、 捩じれに対して強いパネル、 円 筒などの成型品が得られる。
表 1
Figure imgf000016_0001
測定方法： J I S K 7 0 5 5 表 2
Figure imgf000016_0002
測定方法： J I S K 7 0 5 7 <熱可塑性樹脂含浸積層板の賦形性 >
さらに実施例 1の 4軸不織布と比較例 2の口一ビングクロスに上記ポリアミ ド 樹脂を含浸させた熱可塑性樹脂含浸積層板の賦形性を見るため、 各々の積層板を 予熱して半球状の型に入れ熱プレスを行い、 半球状 （直径 1 5 c m) の成型品を 作成し、 強化繊維繊維束の状態を観察した。
実施例 1の積層板からの成型品は、 成型品にしわが入らず、 補強材の 4軸不織 布も経材、 緯材、 斜交材の部分的なずれや裂けが見られず良好な状態であった。 これに対し、 比較例 2からの積層板の成型品は、 部分的にしわが入り、 補強材の 繊維束クロスも経糸、 緯糸がずれて、 部分的に経糸だけ、 または緯糸だけの部分 が見られた。
これはクロス （織物） の場合は、 経方向と緯方向には伸びることができず、 斜 方向にのみ変形可能であるのに対し、 4軸不織布の場合は、 各材が単に積層され ているだけのため各方向に自由にずれることができるためと推定される。
産業上の利用可能性
本発明の複合材用強化繊維基材は、 各繊維束間が少量の熱可塑性樹脂成分で部 分的に接着されているため、 マトリ ックス樹脂の含浸が良く、 熱硬化性、 熱可塑 性いずれの樹脂に対しても対応できる利点を有する。 そしてまた、 本発明の複合 材用強化繊維基材においては、 織物のように経糸と緯糸の交差部に樹脂だまりを もつ必要がないため、 強化繊維の含有率も高くすることができ、 機械的特性に優 れた複合材の提供を可能とする。
また、 本発明の複合材用強化繊維基材は、 各繊維束間が単に積層接着されてい るだけであるため成形時の繊維のずれに対する自由度が極めて大きく、 基材自体 が柔軟性であり賦形性も良好なため、 複雑な形状の成形体にも適用することがで きる。
更に、 本発明の複合材用強化繊維基材として 4軸不織布を用いると、 連続強化 繊維が経、 緯、 斜め 2方向に直線状に配置されているため、 強度の方向による差 の少ない、 補強効果が非常に良好な複合材が得られる。
また、 本発明の複合材用強化繊維基材は、 樹脂を含浸させて積層し形成する現 場で型に合わせてハサミで切断するのであるが、 各方向の糸が熱可塑性樹脂繊維 の融着により部分的に接着しているので、 従来使用されているミシンによる縫い 合わせ、 編み込み等により多数の繊維束を固定した多軸不織布や口一ビングク口 スに比べて、 繊維束の脱落が非常に少ないという効果が得られる。 加えて、 糸の 織り目や編み糸等で拘束されていな 、ので、 繊維の開繊性が良く平滑な面が得や すい。
更にまた、 本発明の 4軸不織布は、 製織工程を必要としないため、 生産速度を 上げることができ加工コス卜の低廉化を図ることが出来るという産業上極めて有 用な効果を奏する。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 一方向性強化繊維繊維束からなる繊維束層を少なくとも 2層有する複合材 用強化繊維基材であつて、 各繊維束層における強化繊維繊維束の方向が隣接層間 でそれぞれ異なっており、 該繊維束層のうち少なくとも 1 層の強化繊維繊維束表 面上に熱可塑性樹脂成分が無秩序且つ部分的に付着し、 該熱可塑性樹脂成分によ り各繊維束層同士が接着されていることを特徴とする、 前記複合材用強化繊維基 材。
2. 前記複合用強化繊維基材が 2軸不織布である、 請求項 1に記載の複合材用 強化繊維基材。
3. 前記複合用強化繊維基材が 3軸不織布である、 請求項 1に記載の複合材用 強化繊維基材。
4. 前記複合用強化繊維基材が 4軸不織布である、 請求項 1に記載の複合材用 強化繊維基材。
5. 熱可塑性樹脂成分が熱可塑性樹脂繊維である、 請求項 1に記載の複合材用 強化繊維基材。
6. 熱可塑性樹脂成分が熱可塑性樹脂粉末である、 請求項 1に記載の複合材用 強化繊維基材。
7. 強化繊維繊維束と熱可塑性樹脂繊維とを引き揃え、 多数平行に並べ一方向 性強化繊維繊維束の繊維束層とし、 該繊維束層と該繊維束層とは異なる方向性を 有する強化繊維束の繊維束層とを層状に重ね、 該層状に重ねられた繊維束層を加 熱加圧し各繊維束層同士を接着することを特徴とする、 複合材用強化繊維基材の 製造方法。
8. 強化繊維繊維束を引き揃え、 多数平行に並べ一方向性強化繊維繊維束の繊 維束層とし、 該繊維束層と該繊維束層とは異なる方向性を有する強化繊維束の繊 維束層との間に熱可塑性樹脂粉末を散布した後に、 これ等の繊維束層を層状に重 ね、 該層状に重ねられた繊維束層を加熱加圧し各繊維束層同士を接着することを 特徴とする、 複合材用強化繊維基材の製造方法。
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KR10-2001-7004467A KR100411355B1 (ko) 1998-10-12 1998-10-12 복합재용 강화 섬유 기재
CN98814272A CN1120775C (zh) 1998-10-12 1998-10-12 非织造织物及生产方法
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6605553B2 (en) 1999-12-28 2003-08-12 Polymer Processing Research Institute, Ltd. Tow multiaxial non-woven fabric
JP2004114586A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Toray Ind Inc 強化繊維基材、プリフォームおよびそれよりなる繊維強化樹脂成形体ならびに繊維強化樹脂成形体の製造方法
JP2005022396A (ja) * 2002-11-14 2005-01-27 Toray Ind Inc 強化繊維基材、複合材料およびそれらの製造方法
JP2007526152A (ja) * 2004-03-05 2007-09-13 アルカン テヒノロギー ウント メーニッジメント リミテッド 繊維強化されたプラスチックプレートの連続生産方法
JP2008506562A (ja) * 2004-07-20 2008-03-06 ビー． アイ． グループ ピーエルシー 自動車のヘッドライナー用の再生可能な複合プラスチック
JP2013502516A (ja) * 2009-08-21 2013-01-24 ショマラート，ジルベール ガラスストランドの平行なロービングを含む強化材
CN103132247A (zh) * 2013-03-26 2013-06-05 苏州科技学院 一种非织造扁带
JP2015078310A (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 三菱レイヨン株式会社 プリプレグ
JP2015189834A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 プリプレグ、金属張積層板、プリント配線板
US10322530B2 (en) 2006-11-22 2019-06-18 Fukui Prefectural Government Reinforced thermoplastic-resin multilayer sheet material
EP4092194A4 (en) * 2020-02-17 2024-02-21 Huvis Corp FIBER-REINFORCED POLYMER TAPE WITH ENHANCED DURABILITY AND LATTICE-SHAPED GEOGRIVER USING SAME

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2833204B1 (fr) * 2001-12-11 2004-05-28 Snecma Realisation de preforme fibreuse aiguilletee pour fabrication de piece en materiau composite
GB0205498D0 (en) 2002-03-08 2002-04-24 Structural Polymer Systems Ltd Moulding material
FR2837844B1 (fr) * 2002-04-02 2004-09-03 Chomarat Composites Nouveau produit de renfort
JP2003301364A (ja) 2002-04-10 2003-10-24 Shikibo Ltd 短繊維交絡による一方向長繊維三次元構造体
CA2633916C (en) * 2003-03-06 2013-04-30 Vestas Wind Systems A/S Pre-form and method of preparing a pre-form
US8246882B2 (en) 2003-05-02 2012-08-21 The Boeing Company Methods and preforms for forming composite members with interlayers formed of nonwoven, continuous materials
JP3853774B2 (ja) * 2003-10-01 2006-12-06 倉敷紡績株式会社 補強用不織基布
CN100557374C (zh) * 2005-04-08 2009-11-04 雷斯昂公司 可分离的结构材料
WO2007013204A1 (ja) * 2005-07-29 2007-02-01 Toray Industries, Inc. 強化繊維織物とその製造方法
FR2920743B1 (fr) * 2007-09-07 2009-12-18 Airbus France Cadre de structure en materiau composite et fuselage d'aeronef comportant un tel cadre
ES2372440T3 (es) * 2007-11-09 2012-01-19 Vestas Wind Systems A/S Procedimiento para fabricar una pala de aerogenerador y uso de una esterilla estructural para reforzar una estructura de pala de aerogenerador.
CN101462316A (zh) * 2007-12-19 2009-06-24 维斯塔斯风力系统有限公司 预成型件的制备方法
DE102008063545C5 (de) * 2008-12-09 2015-04-30 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Multiaxialgelege, Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundkunststoffs und Faserverbundkunststoff
FR2943689B1 (fr) * 2009-03-24 2011-04-15 Chomarat Composites Renfort textile pour materiau composite et procede de fabrication d'un tel renfort
KR101991449B1 (ko) * 2010-06-24 2019-06-20 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. 가요성 멤브레인 및 다른 물품 제조용 방수통기성 복합 소재
DE102010050079A1 (de) * 2010-10-29 2012-05-03 Premium Aerotec Gmbh Partiell fixiertes textiles Halbzeug
US9579861B2 (en) * 2011-01-05 2017-02-28 Vestas Wind Systems A/S Laminate pre-form for a wind turbine blade
DE102011084433A1 (de) 2011-10-13 2013-04-18 Airbus Operations Gmbh Komponente, Verstärkungsbauteil, Strukturanordnung, Luft- oder Raumfahrzeug sowie Verfahren
DE102011084472B3 (de) 2011-10-13 2013-01-03 Airbus Operations Gmbh Strukturanordnung, Luft- oder Raumfahrzeug sowie Verfahren zum Herstellen einer Strukturanordnung
DE102011084438B3 (de) 2011-10-13 2012-11-29 Airbus Operations Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Komponente zur Verbindung von Strukturen, Verfahren zum Herstellen einer Strukturanordnung sowie Vorrichtung zum Herstellen einer Komponente zur Verbindung von Strukturen
DE102011084441A1 (de) 2011-10-13 2013-04-18 Airbus Operations Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Komponente zur Verbindung von Strukturen, Komponente sowie Strukturanordnung
WO2013058749A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Material including signal passing and signal blocking strands
FR2989695B1 (fr) * 2012-04-23 2014-12-12 Chomarat Textiles Ind Complexe textile de renforcement pour pieces composites et procede de fabrication
EP2664445B1 (de) * 2012-05-14 2018-09-05 EDAG Werkzeug + Karosserie GmbH Mehrschichtverbundstruktur aus faserverstärktem Kunststoff und Verfahren zur Herstellung der Mehrschichtverbundstruktur
KR101426400B1 (ko) 2012-12-14 2014-08-07 (주)씨앤씨테크 고온 고압을 이용한 카본직물 직조기
EP3045573B1 (en) * 2013-09-11 2019-04-24 Nitto Boseki Co., Ltd Cellulose nanofibers, method for producing same, aqueous dispersion using cellulose nanofibers, and fiber-reinforced composite material
RU2558949C2 (ru) * 2013-12-20 2015-08-10 Акционерное общество "Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева" Армирующий каркас из углеродного волокна, заготовка для изготовления армирующего каркаса и способ его изготовления
GB201414363D0 (en) * 2014-08-13 2014-09-24 Cytec Ind Inc Hybrid woven textile for composite reinforcement
EP3536839B1 (en) * 2016-11-01 2021-09-15 Nissan Motor Co., Ltd. Composite material reinforcement substrate, composite material, and production method for composite material reinforcement substrate
CN106988022A (zh) * 2017-05-27 2017-07-28 杭州友凯船艇有限公司 一种无纺布
JPWO2021124977A1 (ja) * 2019-12-19 2021-06-24
JP6901055B1 (ja) * 2020-03-30 2021-07-14 日東紡績株式会社 ガラスダイレクトロービング、及び、ガラス長繊維強化熱可塑性樹脂ペレット
CN115233379A (zh) * 2022-07-13 2022-10-25 浙江贝妮医用材料科技有限公司 一种高强度无纺布及其加工工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61150891U (ja) * 1985-03-12 1986-09-18
JPH10292255A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Nitto Boseki Co Ltd 複合材料用強化繊維基材

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4910064A (en) * 1988-05-25 1990-03-20 Sabee Reinhardt N Stabilized continuous filament web
DE19809264C2 (de) * 1998-03-04 2003-06-26 Eldra Kunststofftechnik Gmbh Fasergelegeanordnung und Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61150891U (ja) * 1985-03-12 1986-09-18
JPH10292255A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Nitto Boseki Co Ltd 複合材料用強化繊維基材

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1145841A4 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6605553B2 (en) 1999-12-28 2003-08-12 Polymer Processing Research Institute, Ltd. Tow multiaxial non-woven fabric
JP2004114586A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Toray Ind Inc 強化繊維基材、プリフォームおよびそれよりなる繊維強化樹脂成形体ならびに繊維強化樹脂成形体の製造方法
JP4561081B2 (ja) * 2002-11-14 2010-10-13 東レ株式会社 強化繊維基材、複合材料およびそれらの製造方法
JP2005022396A (ja) * 2002-11-14 2005-01-27 Toray Ind Inc 強化繊維基材、複合材料およびそれらの製造方法
JP2007526152A (ja) * 2004-03-05 2007-09-13 アルカン テヒノロギー ウント メーニッジメント リミテッド 繊維強化されたプラスチックプレートの連続生産方法
US8021595B2 (en) 2004-07-20 2011-09-20 B.I. Group, Plc Composite material
JP2008506562A (ja) * 2004-07-20 2008-03-06 ビー． アイ． グループ ピーエルシー 自動車のヘッドライナー用の再生可能な複合プラスチック
JP4812760B2 (ja) * 2004-07-20 2011-11-09 ビー． アイ． グループ ピーエルシー 自動車のヘッドライナー用の再生可能な複合プラスチック
US10322530B2 (en) 2006-11-22 2019-06-18 Fukui Prefectural Government Reinforced thermoplastic-resin multilayer sheet material
JP2013502516A (ja) * 2009-08-21 2013-01-24 ショマラート，ジルベール ガラスストランドの平行なロービングを含む強化材
CN103132247A (zh) * 2013-03-26 2013-06-05 苏州科技学院 一种非织造扁带
JP2015078310A (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 三菱レイヨン株式会社 プリプレグ
JP2015189834A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 プリプレグ、金属張積層板、プリント配線板
EP4092194A4 (en) * 2020-02-17 2024-02-21 Huvis Corp FIBER-REINFORCED POLYMER TAPE WITH ENHANCED DURABILITY AND LATTICE-SHAPED GEOGRIVER USING SAME

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