WO2007018096A1 - 繊維強化プラスチック用多軸不織シートおよびその製造方法 - Google Patents

繊維強化プラスチック用多軸不織シートおよびその製造方法 Download PDF

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WO2007018096A1
WO2007018096A1 PCT/JP2006/315312 JP2006315312W WO2007018096A1 WO 2007018096 A1 WO2007018096 A1 WO 2007018096A1 JP 2006315312 W JP2006315312 W JP 2006315312W WO 2007018096 A1 WO2007018096 A1 WO 2007018096A1
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WO
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fiber
yarn
thermoplastic resin
nonwoven sheet
melting point
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PCT/JP2006/315312
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English (en)
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Inventor
Akira Kasuya
Wataru Horimoto
Hiroyuki Hamada
Asami Nakai
Original Assignee
Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha
National University Corporation Kyoto Institute Of Technology
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Publication date
Application filed by Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha, National University Corporation Kyoto Institute Of Technology filed Critical Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
    • D04C1/00—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof
    • D04C1/06—Braid or lace serving particular purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/20—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres
    • B29C70/202—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres arranged in parallel planes or structures of fibres crossing at substantial angles, e.g. cross-moulding compound [XMC]
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/04—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments in rectilinear paths, e.g. crossing at right angles
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/14—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding

Definitions

  • the present invention relates to a multiaxial nonwoven sheet for fiber reinforced plastic and a method for producing the same.
  • Fiber reinforced plastics or so-called FRP (Fiber Reinforced Plastics) are made by maintaining the shape of fibers, which are responsible for the elastic modulus and strength of materials, by connecting them with a matrix resin. Therefore, it is theoretically necessary that the fibers in the fiber reinforced plastic are arranged in a uniform sheet form without any gaps. Therefore, forms used as the fiber material include a unidirectional alignment sheet, a woven fabric, and a multi-axis insertion warp knitted base fabric.
  • Patent Document 1 a low-melting polymer is used as a reinforcing fiber fabric for forming a fiber-reinforced resin as a reinforcing fiber such as carbon fiber, glass fiber, or organic high-elasticity fiber.
  • Patent Document 1 A woven fabric in which reinforcing fiber yarns are bound together is disclosed (Patent Document 1).
  • the above technology is only related to the woven fabric, and due to its structure, the warp yarn is bent up and down by the thickness of the weft with respect to the woven fabric plane at the structure point. It will be supported by a warp that has an angle to the force applied parallel to it.
  • the reinforcing effect of the fiber-reinforced molding material generally changes depending on the direction of the fiber.
  • the fiber direction of the fabric is usually limited to two directions of 0 ° and 90 °. It is difficult to obtain the required reinforcement effect o
  • one or a plurality of reinforcing fibers are arranged in the longitudinal direction in a single or both knitted fabric fibers of a plurality of synthetic resin fibers and a heat-fusible synthetic resin fiber.
  • a composite reinforcing raw yarn is used, wherein the inserted composite reinforcing raw yarn is knitted using warp and Z or weft, and the intersection of the warp and weft is bonded or heat-sealed.
  • a knitted product is disclosed (Patent Document 2). This feature allows the thermoplastic fiber, which later becomes the matrix resin, to be coated around the reinforcing fibers as a thread.
  • thermoplastic fiber which is difficult to impregnate, is uniformly impregnated in the reinforcing fiber, and the labor for filling the rear force resin is eliminated.
  • a technique for obtaining a non-crimped fabric by knitting a composite reinforcing raw yarn in which reinforcing fibers are inserted in a longitudinal direction into a knitted structure made of a synthetic resin is used as warp and Z or weft.
  • a non-crimp woven fabric is a multilayer sheet obtained by retaining an auxiliary woven yarn (knitting yarn).
  • a method for obtaining a multilayer sheet by shape-keeping (integrating) an upper layer and a lower layer made of composite reinforcing raw yarns by knitting with knitting yarns is a generally used method, and unlike the woven fabric, the reinforcing fiber is not bent up and down, which is advantageous in terms of strength.
  • the knitting needles it is necessary for the knitting needles to pass through the sheet layer in which the yarns of each layer are aligned, and it is difficult to retain the shape by warp knitting in a structure in which the yarns of each layer are difficult to penetrate.
  • the surface has a dense stranded or braided structure, so that the knitting needles do not pass through the fibers in a positional relationship where the knitting needles puncture the composite yarn.
  • the needle was bent, making it difficult to knit, and the production efficiency decreased. This phenomenon becomes more prominent as the composite fiber yarn becomes thicker.
  • the knitting needle does not penetrate when the thickness force is 6K or more (the number of filaments is about 6000).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-6932
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-115995
  • the present invention relates to a multiaxial nonwoven sheet for fiber-reinforced plastic having excellent production efficiency and its An object is to provide a manufacturing method.
  • the present invention is a multiaxial nonwoven sheet obtained by laminating two or more layers of yarn sheets in which composite fiber yarns are aligned, and the composite fiber yarns have a difference in melting point of at least 20 ° C or more.
  • One or more organic fibers consisting of low-melting thermoplastic resin and high-melting thermoplastic resin are coated on reinforcing fibers and retained by heat-sealing of low-melting thermoplastic resin.
  • a multiaxial nonwoven sheet for fiber-reinforced plastics are used to fiber-reinforced plastics.
  • the present invention also provides a method for producing the above-mentioned multiaxial nonwoven sheet for fiber-reinforced plastic, characterized in that two or more layers of yarn sheets in which composite fiber yarns are aligned are laminated and retained by heating and pressure. About.
  • the multiaxial nonwoven sheet for fiber-reinforced plastics of the present invention is manufactured by simple shape retention by heating and pressurization without using knitting yarns or knitting needles, and is excellent in production efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram for explaining the configuration of an example of the nonwoven sheet of the present invention.
  • FIG. 2 (A) and (B) are schematic configuration diagrams for explaining a structural example of a composite fiber yarn used in the present invention.
  • FIG. 3 (A) is a schematic sketch of an example of a multi-axis insertion device that can be used for manufacturing the nonwoven sheet of the present invention when viewed from above, and (B) is a side view of the device of (A). It is a rough sketch when looking at force.
  • Non-woven sheet 2: Composite fiber yarn, 3a: 3b: 3c: Yarn sheet, 5: Reinforcing fiber, 6: 6a-6c: Organic fiber, 10: Multi-axis insertion device, 11: Heating ' Pressure roller, 12:13:14 thread sheet.
  • the multiaxial nonwoven sheet for fiber reinforced plastic of the present invention (hereinafter simply referred to as nonwoven sheet)
  • nonwoven sheet For example, as shown in FIG. 1, two or more layers of yarn sheets (3a, 3b, 3c) in which the composite fiber yarns 2 are aligned are laminated, and are placed between adjacent yarn sheets and between the same yarn sheets.
  • the composite fiber yarns 2 that are in contact with each other are bonded together by heat fusion. Therefore, the non-woven sheet 1 is shaped and integrated as a whole without the use of knitting yarns or knitting needles.
  • the shape retention in the present invention is flexible enough to be wound up in a roll shape, unlike a strong plate shape retention state as used in the final FRP.
  • it refers to a shape-retaining state in which the respective layers are bonded by thermal fusion. That is, it indicates a shape-retaining state in which the same handling as when knitting with knitting yarn is possible. Since the sheet has such a shape-retaining state, it is excellent in handleability and excellent in the ability to follow a curved surface when creating an FRP having a curved surface.
  • the composite fiber yarns 2 of the yarn sheet are densely aligned in the same direction for each yarn sheet, and the diameter corresponds to the thickness of each yarn sheet.
  • the nonwoven sheet of the present invention has at least two layers of yarn sheets with different alignment directions (axes) of the composite fiber yarns, and means that it has at least two yarn sheets with different axes.
  • the nonwoven sheet of the present invention is multiaxial. If the non-woven sheet is uniaxial, that is, the alignment direction of the composite fiber yarns in all yarn sheets is the same (one-direction alignment sheet), the reinforcing effect is insufficient, and as a result, the one-way pulling is performed. It is necessary to arrange several aligned sheets at a desired angle, which is difficult to handle in the process.
  • the alignment direction of the composite fiber yarn may be the same or different between adjacent yarn sheets.
  • the alignment direction of the yarn sheet 3a is 0 °
  • the alignment direction of the yarn sheet 3b is
  • the alignment direction of the yarn sheet 3c is
  • the alignment direction of the yarn sheet 3c is
  • the alignment direction of the composite fiber yarn is different.
  • FIG. 1 shows the force of a three-layer laminated nonwoven sheet.
  • the present invention is not limited to this.
  • the two-layer laminated type or the multilayer laminated type of four or more layers may be used. Good.
  • the composite fiber yarn 2 used in the present invention is formed by coating organic fibers on reinforcing fibers.
  • the structure of the composite fiber yarn 2 is particularly limited as long as the organic fiber covers the reinforcing fiber.
  • braided and twisted cords are preferred because they are excellent in impregnating the inside of the reinforcing fibers.
  • the braided-type composite fiber yarn is formed by coating organic fibers 6 (here, 6a to 6g) in a braid shape around the reinforcing fiber 5 as a core material.
  • the reinforcing fiber 5 is inserted into the core of the braided tissue composed of the organic fiber 6.
  • the twisted-strand type composite fiber yarn has a reinforcing fiber 5 as a core material, and organic fibers 6 (here, 6h) are wound and coated in a twisted string shape around the reinforcing fiber 5. It will be.
  • the reinforcing fiber 5 constituting the composite fiber yarn 2 may be either inorganic or organic, depending on the end use.
  • Examples of the inorganic reinforcing fiber include carbon fiber, glass fiber, boron fiber, and the like, and carbon fiber is preferable.
  • organic reinforcing fiber examples include aramid fiber and high-strength polyethylene fiber.
  • the reinforcing fiber is usually a multifilament made of the above-described fiber cable.
  • the amount of the reinforcing fiber (the so-called basis weight) is determined in accordance with the performance of the final form of the fiber-reinforced plastic.
  • the thickness and number of reinforcing fibers to be used are determined accordingly.
  • the larger the thickness of a single reinforcing fiber the more advantageous in terms of cost, and the number of yarns used in production decreases, so that it can be easily manufactured.
  • Preferable reinforcing fiber thickness is 3 to 72 k for carbon fiber, especially 12 to 24 k for male filament, glass fiber to 200 to 2400 tex, especially 1150 to 2400 tex for multifilament, aramid For fibers and high-strength polyethylene fibers, it is a multifilament consisting of 300-2400 tex, especially 1000-2400 tex.
  • the organic fiber 6 coated around the reinforcing fiber 5 is composed of at least two types of resin fibers having different melting points, that is, at least a low-melting thermoplastic resin and a high-melting thermoplastic resin.
  • Use organic fiber Even when a high-melting point thermoplastic resin is used for the organic fiber covering the reinforcing fiber, the low-melting point thermoplastic resin is used, and the low-melting point thermoplastic resin is melted by heating and pressing described later. Therefore, the composite fiber yarns are heat-sealed. Therefore, it is possible to achieve shape-integrating as a whole nonwoven sheet without using knitting yarns and knitting needles.
  • the melting point of the low melting thermoplastic resin (hereinafter simply referred to as low melting resin) is preferably at least 20 ° C lower than that of the high melting thermoplastic resin. If the melting point difference is small, when the shape is retained with a low melting point thermoplastic resin, it melts at the same time, losing the drapeability of the multiaxial base fabric and losing the ability to follow the mold. Specifically, 90 to 170 ° C is preferable.
  • low melting point resin material examples include polyamides, polypropylenes, polyesters, and polyethylenes as long as they have the above melting point and can be made into a fiber.
  • the melting point of the high melting point thermoplastic resin (hereinafter simply referred to as the high melting point resin) is preferably at least 20 ° C higher than the low melting point thermoplastic resin as described above. Specifically, 170 to 400 ° C is preferable. If the melting point is too high, a large amount of energy is required when impregnating the reinforcing fibers with the reinforced fiber in the process used as FRP, and the molding time becomes long.
  • high melting point resin material examples include the same ones exemplified as the low melting point resin material as long as it has the above melting point and can be fiberized.
  • High melting point resin The material is preferably polypropylene or polyamide.
  • the melting point is measured by a differential scanning calorimetry (DSC method).
  • the organic fiber 6 includes one or more kinds of organic fibers 6 as long as the low melting point resin and the high melting point resin are contained and the low melting point resin can be exposed on at least a part of the surface of the composite fiber yarn.
  • a mixed fiber of a low melting point resin fiber and a high melting point resin fiber may be used, or a core-sheath type fiber having a high melting point resin as a core and a low melting point resin as a sheath is used alone. Maybe used in combination with these fibers.
  • Sarasako uses a low-melting-point thermoplastic resin fiber on the outer layer side of a fiber yarn formed by coating reinforcing fibers only with a high-melting-point thermoplastic resin fiber (for example, twisted or braided). It may be a double coating using a composite fiber yarn that is coated (for example, twisted string or braided).
  • the organic fiber 6 when the composite fiber yarn 2 has a braided structure as shown in Fig. 2 (A), the organic fiber 6 usually has a braided structure composed of several multifilaments (6a to 6g in the figure). However, some of the multifilaments are made up of only low-melting resin fibers, and the remaining multifilaments are made up of high-melting resin fibers. However, or all the multifilaments may be mixed fiber force of low melting point resin fiber and high melting point resin fiber.
  • the multifilament 6h as an organic fiber is composed of a low melting point resin fiber and a high melting point resin fiber. As long as it is made of mixed fiber.
  • the multifilament (I) directly coated on the reinforcing fiber and the multifilament ( ⁇ ) further coated thereon are used as the organic fiber, the multifilament ( ⁇ ) has a low melting point. Only multi-filament (I) may have high-melting-point resin fiber, or both multi-filaments may have low-melting-point and high-melting-point resin fibers. There is also mixed fiber strength.
  • a low melting point resin fiber and a high melting point resin fiber are used instead of at least a part, preferably all of the low melting point resin fiber, and a high melting point resin is used as a core material.
  • a core-sheath fiber using a melting point resin as a sheath material can be used. This is because the fusion efficiency between the composite fiber yarns is improved, and the shape retention (integration) becomes easier.
  • the ratio of the total low melting point resin fiber and the total high melting point resin fiber in the composite fiber yarn is not particularly limited as long as the fusion between the composite fiber yarns is achieved by heating and pressurization described later. .
  • the content of the low melting point thermoplastic resin should be kept to the minimum necessary.
  • (number ratio) low melting point resin fiber Z high melting point resin fiber) (5Z95-80Z20), preferably (20-80-80-30).
  • the ratio of the core-sheath fiber used when the core-sheath fiber is used is not particularly limited.
  • the composite fiber yarn can be produced by a known method in the field of fibers (strings) using predetermined organic fibers and reinforcing fibers.
  • the composite fiber yarn when the composite fiber yarn has a braided string structure, it can be manufactured by forming a braided structure with predetermined organic fibers using a round punching machine and inserting reinforcing fibers into the core portion.
  • an organic fiber twisted string structure may be formed around the reinforcing fiber using an existing twisted string manufacturing apparatus.
  • the nonwoven sheet of this invention is manufactured by the method shown below.
  • the composite fiber yarn 2 is aligned in a predetermined direction, and a yarn sheet (12, 13, 14) Form.
  • the yarn sheets are not bonded to each other between the composite fiber yarns 2.
  • the yarn sheets (12, 13, 14) are spaced apart for convenience between the composite fiber yarns 2, but are actually dense.
  • the laminated body is heated and pressurized by the heating and pressure roller 11.
  • the composite fiber yarns that are in contact with each other between adjacent yarn sheets and between the same yarn sheets are bonded together by thermal fusion of the low melting point resin of the composite fiber yarns, and the nonwoven sheet is made up of knitting yarns and knitting needles. It is integrated as a whole without any use.
  • the heating temperature is determined depending on the melting point (T (° C)) of the low melting point resin of the composite fiber yarn.
  • T + 15 ° C particularly T + 5 ° C-T + 10 ° C is preferred.
  • the applied pressure is determined by the composite fiber between adjacent yarn sheets and between the same yarn sheets. There is no particular limitation as long as the contact between the fibers can be secured, and usually 2 to LOkgZcm, especially 3 to 5 kgZcm is preferred as linear pressure! / !.
  • the nonwoven sheet of the present invention is useful for forming fiber reinforced plastics.
  • a predetermined number of non-woven sheets are stacked according to a desired application, and are molded with a mold having a predetermined shape.
  • a non-woven sheet is placed along the lower mold, the upper mold is closed, and FRP is formed by heating and pressurizing. Therefore, the lower mold has a curved surface because it is a non-woven sheet.
  • FRP which is excellent in following and therefore has a complicated shape.
  • the heating temperature and pressure at the time of molding are usually larger than the above range for shape retention 'integration.
  • thermosetting fiber reinforced plastic can be applied to the places where thermosetting fiber reinforced plastic has been used in the fields of automobiles, airplanes, vehicles, wind power generation, construction, civil engineering, etc. .
  • the composite fiber yarn used in the present embodiment is formed by covering a reinforcing fiber as a core material and covering an organic fiber in the form of a braid around it.
  • carbon fiber 12K as a reinforcing fiber in the longitudinal direction in the braided fabric structure made of thermoplastic resin fibers (Torayen soil, carbon fiber with a fiber diameter of 7 m, multifilament capable of 12,000 fibers) (carbon) The fiber is in the center).
  • Nylon 6 melting point 230 ° C
  • multifilament yarn made by Torayen Earth
  • low melting point nylon melting point 100 ° C
  • multifilament yarn Torayen Earth Elder
  • Fig. 3 (A) is a schematic sketch when an example of the multi-axis insertion device is viewed from above
  • Fig. 3 (B) is a schematic sketch when the device of (A) is laterally viewed.
  • the composite fiber 2 was further aligned in the 0 ° direction with a 30-inch inch from the creel, and the yarn sheet 14 was inserted, and three-axis sheets of 0 ° + 60 ° –60 ° were stacked.
  • the upper and lower surfaces of the sheet were also pulled up with a pair of heating and pressure rollers 11 (heating temperature 100 ° C, linear pressure 3 kgZcm).
  • the low-melting point nylon of the fiber yarn was melted to keep the three layers shape-integrated, and a nonwoven sheet as shown in Fig. 1 was continuously produced.
  • the composite fiber yarn used in this example is composed of a reinforcing fiber as a core material and a high melting point thermoplastic resin fiber coated in a braid shape around the reinforcing fiber, and a low melting point thermoplastic fiber on the outside of the braided coated fiber yarn. It is a composite fiber yarn coated with a fat fiber in a twisted string shape. Sarako. Specifically, carbon fiber 12K as a reinforcing fiber in the longitudinal direction in the twisted cord structure and braided cord structure made of thermoplastic resin fiber, (multifilament made of Torayen clay, 12,000 carbon fibers with a fiber diameter of 7 m) This is the original yarn with carbon inserted (carbon fiber in the center).
  • nylon 6 (melting point 230 ° C) multifilament yarn (manufactured by Torayen clay) is used as a high-melting-point thermoplastic resin fiber while braiding with a round punching machine, and reinforcing fibers are inserted into it.
  • a composite fiber yarn having a diameter of about 1 mm is obtained.
  • a multifilament yarn of low-melting nylon (melting point 100 ° C.) was covered in a twisted string shape using a winding device on the outer side to obtain a composite fiber yarn having a diameter of about 1.8 mm.
  • the method for producing the multiaxial nonwoven sheet was the same as in Example 1, and a low-melting nylon composite fiber yarn was melted to obtain a nonwoven sheet in which the three layers were shaped and integrated.
  • the composite fiber yarn used in this example is a braided string around the reinforcing fiber yarn as a core material.
  • a multi-filament yarn manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. having a core part made of polypropylene resin (melting point 165 ° C) and a sheath part made of polyethylene resin (melting point 98 ° C) is round-braided. While braiding with a machine, a reinforcing fiber is inserted into it to obtain a composite fiber yarn having a diameter of about 1 mm.
  • the production method of the multiaxial nonwoven sheet was the same as in Example 1, and a nonwoven sheet in which the low melting point polyethylene fiber of the composite fiber yarn was melted and the three layers were shaped and integrated was obtained.

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Abstract

　生産効率に優れた繊維強化プラスチック用多軸不織シートおよびその製造方法を提供する。 　複合繊維糸を引き揃えた糸シートが２層以上積層されてなる多軸不織シートであって、複合繊維糸は、融点が異なる低融点熱可塑性樹脂および高融点熱可塑性樹脂からなる１種類またはそれ以上の有機繊維を強化繊維に被覆してなり、低融点熱可塑性樹脂の熱融着によって保形されていることを特徴とする繊維強化プラスチック用多軸不織シート。複合繊維糸を引き揃えた糸シートを２層以上積層し、加熱および加圧によって保形することを特徴とする上記繊維強化プラスチック用多軸不織シートの製造方法。

Description

明 細 書
繊維強化プラスチック用多軸不織シートおよびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は繊維強化プラスチック用多軸不織シートおよびその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 繊維強化プラスチック、 、わゆる FRP (Fiber Reinforced Plastics)は、材料の弾性率 や強度を受け持つ繊維を、マトリックスである樹脂でつなぎ止めて形状を維持させた ものである。よって、繊維強化プラスチックでの繊維は理論上、一様なシート状に隙 間なく配置されていることが必要となる。そこで、この繊維材料として用いられる形態 には、一方向引き揃えシート、織物、多軸挿入タテ編み基布などがある。
[0003] ここで、特許文献 1には特殊なものとして、繊維強化榭脂を成形するための補強繊 維織物として、炭素繊維、ガラス繊維、有機高弾性繊維等の補強繊維に低融点ポリ マー糸を卷回してなる糸を加熱して補強繊維に低融点ポリマーを融着させた複合補 強繊維糸を、経糸および緯糸として織物を構成したもの、さらには織物を加熱し経糸 および緯糸の複合補強繊維糸同士を結着させた織物が開示されている (特許文献 1
)。し力しながら、上記技術はあくまで織物に関するものであって、その構造上、組織 点において経糸が織物平面に対して、緯糸の太さ分上下に屈曲して構成されており 、基本構成面に対して平行に加わる力に対して角度を持った経糸で支えることになる
。そのため、経糸と緯糸との交点で応力が集中し強度が低下するので、 FRP用として 使用する上で問題があった。し力も、繊維補強成形材は一般に繊維の方向性により 、その補強効果が変化するものであって、上記技術において織物の繊維方向は通常 、0° と 90° との 2方向に限定されるため、要求される補強効果を得るのは困難であ つた o
[0004] また繊維強化材料に用いるものとして、複数本の合成樹脂繊維と、熱融着性合成 榭脂繊維の単独又は両方の編組織繊維中に、単数又は複数の強化繊維を長手方 向に挿入した複合強化原糸を縦糸及び Z又は横糸に使用して編網し、前記縦糸と 横糸の交叉部を接着又は熱融着固定したことを特徴とする複合強化原糸を用いた 編成物が開示されている (特許文献 2)。この特徴は、後のマトリックス榭脂となる熱可 塑性榭脂を、糸状として強化繊維の周りに被覆させる。このこと〖こより、含浸が困難な 熱可塑性榭脂が均一に強化繊維中に含浸され、後力 榭脂を充填する手間が省か れるという特徴がある。具体的には、合成樹脂からなる編組織中に強化繊維を長手 方向に挿入した複合強化原糸を経糸及び Z又は緯糸に使用して編網し、ノンクリン ブト織物を得る技術が開示されている。ノンクリンブト織物は補助織糸（編成糸）を用 いて保形することにより得られる多層シートである。特に複合強化原糸からなる上層 および下層を、編成糸を用いて編むことにより保形 (一体化）して多層シートを得る方 法が開示されている。編成糸を用いて編む方法は、一般に用いられる方法であり、織 物と違 、強化繊維を上下に屈曲させな 、ので強度面でも有利である。しかしながら、 編み工程であるがゆえ、各層の糸を引き揃えたシート層を編み針が貫通する必要が あり各層の糸が貫通しにくい構造では、タテ編みによる保形が困難となる。例えば強 化繊維を有機繊維で被覆した複合糸では、表面が緻密な撚り紐や組紐構造になるこ とから、編み針が複合糸に対して、刺さるような位置関係では編み針が繊維中を通ら ず、針が曲がってしまう現象が生じ、編成することが困難であり、かえって生産効率が 低下した。この現象は複合繊維糸が太いほど顕著になり、強化繊維として炭素繊維 を用いた場合に太さ力 6K (フィラメント数約 6000本)以上では編み針が貫通しない ため、生産できな力つた。
[0005] 強化繊維糸が編組織繊維糸に被覆された複合強化繊維糸からなるシートを用いて 多層シートを得るその他の方法としては、表面、裏面および各層間に接着性を有す るシート材を介在させ、それら接着性シートを熱圧着する方法も考えられる。しかしな がら、そのような方法ではシート材を新たに調達する必要があるので製造コストが問 題となる。
特許文献 1 :特開昭 62— 6932号公報
特許文献 2：特開 2004— 115995号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 本発明は、生産効率に優れた繊維強化プラスチック用多軸不織シートおよびその 製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明は複合繊維糸を引き揃えた糸シートが 2層以上積層されてなる多軸不織シ ートであって、複合繊維糸は、融点が少なくとも 20°C以上の差を有する低融点熱可 塑性榭脂および高融点熱可塑性榭脂からなる 1種類またはそれ以上の有機繊維を 強化繊維に被覆してなり、低融点熱可塑性榭脂の熱融着によって保形されているこ とを特徴とする繊維強化プラスチック用多軸不織シートに関する。
[0008] 本発明はまた、複合繊維糸を引き揃えた糸シートを 2層以上積層し、加熱および加 圧によって保形することを特徴とする上記繊維強化プラスチック用多軸不織シートの 製造方法に関する。
発明の効果
[0009] 本発明の繊維強化プラスチック用多軸不織シートは、編成糸や編み針を使用する ことなぐ加熱および加圧による簡便な保形によって製造されるので、生産効率に優 れている。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明の不織シートの一例の構成を説明するための概略説明図である。
[図 2] (A)および (B)は、本発明で使用される複合繊維糸の構造例を説明するため の概略構成図である。
[図 3] (A)は本発明の不織シートの製造に使用可能な多軸挿入装置の一例を上方 向から見たときの概略見取り図であり、（B)は (A)の装置を横力 見たときの概略見 取り図である。
符号の説明
[0011] 1 :不織シート、 2 :複合繊維糸、 3a : 3b : 3c :糸シート、 5 :強化繊維、 6 : 6a〜6c :有 機繊維、 10 :多軸挿入装置、 11 :加熱'加圧ローラ、 12 : 13 : 14糸シート。
発明を実施するための最良の形態
[0012] (繊維強化プラスチック用多軸不織シート）
本発明の繊維強化プラスチック用多軸不織シート（以下、単に不織シートという）は 、例えば図 1に示すように、複合繊維糸 2を引き揃えた糸シート（3a、 3b、 3c)が 2層 以上積層されてなるものであり、隣接する糸シート間および同一の糸シート間におい て接触する複合繊維糸 2同士が熱融着によって結合されている。そのため、不織シ ート 1は、編成糸や編み針の使用なしに、全体として保形'一体化されている。
[0013] なお、本発明における保形とは、最終の FRPとして使用された場合のような、強固 な板状の保形状態とは異なり、ロール状に巻き取りできる程度の可撓性を有しながら 、各層間が熱融着により結合しているような保形状態をいう。すなわち、編み糸で編 んだ場合と同様な取扱 、が可能である保形状態を指すものである。このような保形状 態を有するシートであるため、取扱い性に優れると共に曲面を有する FRPを作成す るうえでの曲面追随性に優れるのである。
[0014] 本発明において糸シートの複合繊維糸 2は各糸シートごとに同一方向に密に引き 揃えられており、その直径が各糸シートの厚みに相当する。本発明の不織シートは、 複合繊維糸の引き揃え方向（軸）が異なる少なくとも 2層の糸シートを有しており、そ のように軸が異なる糸シートを少なくとも 2つ有するという意味で、本発明の不織シ一 トは多軸である。不織シートが単軸であると、すなわち全ての糸シートにおける複合 繊維糸の引き揃え方向が同一である（1方向引き揃えシート）と、補強効果において 不十分であり、結果的に 1方向引き揃えシートを希望の角度に数枚並べる必要があり 、工程上扱いにくいものになる。
[0015] 本発明の不織シートは多軸を有する限り、複合繊維糸の引き揃え方向は隣接する 糸シート間で同じであっても、または異なって 、てもよ 、。
[0016] 例えば、図 1に示す不織シート 1では、シートの長手方向 αを 0° としたとき、糸シー ト 3aの引き揃え方向は 0° 、糸シート 3bの引き揃え方向は |8 ° (0ぐ β く 90)、糸 シート 3cの引き揃え方向は |8 ° (― 90く |8 く 0)であり、隣接する糸シート間（3aと
2 2
3b、 3bと 3c)で複合繊維糸の引き揃え方向が異なっている。
[0017] 図 1では 3層積層型不織シートが示されている力 本発明はこれに限定されるもの ではなぐ 2層積層型であっても、 4層以上の多層積層型であってもよい。
[0018] 本発明にお 、て使用される複合繊維糸 2は有機繊維を強化繊維に被覆してなるも のである。複合繊維糸 2の構造は有機繊維が強化繊維を被覆する限り特に制限され るものではないが、強化繊維の内部への榭脂含浸性に優れる組紐型、撚紐型が好ま しい。
[0019] 組紐型複合繊維糸は、図 2 (A)に示すように、強化繊維 5を芯材としてその周りに 組紐状に有機繊維 6 (ここでは、 6a〜6g)を被覆してなるものであり、換言すれば、有 機繊維 6からなる組紐組織の芯部に強化繊維 5が挿入されたものである。
[0020] 撚紐型複合繊維糸は、図 2 (B)に示すように、強化繊維 5を芯材としてその周りに撚 紐状に有機繊維 6 (ここでは、 6h)を卷回 '被覆してなるものである。
[0021] 複合繊維糸 2を構成する強化繊維 5は無機系または有機系のいずれであってよぐ 最終用途によって決定すればょ 、。
[0022] 無機系強化繊維として、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、等が挙げら れ、好ましくは炭素繊維である。
有機系強化繊維として、例えば、ァラミド繊維、高強度ポリエチレン繊維等が挙げら れる。
強化繊維は通常、上記繊維カゝらなるマルチフィラメントである。
[0023] 強化繊維は、最終形態である繊維強化プラスチックの性能に合わせて繊維量 ( 、 わゆる目付)が決まる。これに合わせて使用する強化繊維の太さと本数が決定される 。ここで、強化繊維は 1本の太さが大きいほど、コスト面で有利であり、製造上も使用 する糸本数が減少するので容易に製造できることになる。
[0024] 好ましい強化繊維の太さは、炭素繊維では 3k〜72k、特に 12k〜24kからなるマ ノレチフィラメント、ガラス繊維で ίま 200〜2400tex、特に 1150〜2400tex力らなるマ ルチフィラメント、ァラミド繊維と高強度ポリエチレン繊維では 300〜2400tex、特に 1 000〜2400texからなるマルチフィラメントである。
[0025] これらの太さの強化繊維を用いた複合繊維糸を密に引き揃えてシート状にし、 2層 以上積層した積層体を、一般的な方法である編成糸により編み保形行う場合、以下 のような事象が生じる。編成糸は上部の針により供給され、下部の編み針のフックで 引っ掛けて連続的に編み込まれる。すなわち、編成糸は積層体の厚さ方向に通され ることになり、この編成糸を導くために、まず編み針が積層体を貫通する必要がある。 しかし、本発明では、目開きの網状、いわゆるネットとは異なるため、有機繊維により 強化繊維が被覆されている場合、特に組紐状に強固に被覆されている場合、編み針 が貫通できずに曲がってしまうこととなるのである。これは、上記の繊維太さの大きな 強化繊維糸を用いる場合に著しい。すなわち、編み針が複合繊維糸に刺さる確率が 高ぐ編み針が貫通できずに曲がってしまい、保形できないのである。これに対して、 本発明の方法では、編成糸を用いることがないため、編み針の貫通の問題が生じな い。したがって、複合繊維糸に含まれる低融点熱可塑性榭脂成分で保形を実施する ことから問題なく連続生産を実施できるのである。
[0026] 強化繊維 5の周りに被覆される有機繊維 6は、融点が異なる少なくとも 2種類の榭脂 カゝらなる有機繊維、すなわち少なくとも低融点熱可塑性榭脂および高融点熱可塑性 榭脂からなる有機繊維を用いる。強化繊維を被覆する有機繊維に高融点熱可塑性 榭脂を用いる場合であっても、低融点熱可塑性榭脂を用い、かつ当該低融点熱可 塑性榭脂を後述する加熱および加圧によって溶融させるので、複合繊維糸同士が 熱融着する。よって、編成糸や編み針を使用しなくても、不織シート全体としての保 形'一体化が達成できる。
[0027] 低融点熱可塑性榭脂 (以下、単に低融点榭脂と!、う）の融点は、高融点熱可塑性 榭脂よりも、少なくとも 20°C以上低いことが好ましい。融点差が小さいと、低融点熱可 塑性榭脂で保形する際に、同時に溶けてしまい多軸基布のドレープ性が失われ、型 などへの追従性が失われる。具体的には、 90〜170°Cが好ましい。
低融点榭脂材料としては、上記融点を有し、かつ繊維化可能な熱可塑性のもので あればよぐ例えば、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンが挙げら れる。
[0028] 高融点熱可塑性榭脂（以下、単に高融点榭脂という）の融点は、上記のとおり、低 融点熱可塑性榭脂より、少なくとも 20°C以上高いことが好ましい。具体的には、 170 〜400°Cが好ましい。融点が高すぎると、 FRPとして用いる工程において、強化繊維 中に榭脂を含浸させる際、大きなエネルギーが必要であり、また成形時間が長くなつ てしまう。
高融点榭脂材料としては、上記融点を有し、かつ繊維化可能な熱可塑性のもので あればよぐ低融点榭脂材料として例示した同様の榭脂が挙げられる。高融点榭脂 の好ま 、材料はポリプロピレン、ポリアミドである。
[0029] 本明細書中、融点は示差走査熱量測定法 (DSC法）により測定する。
[0030] 有機繊維 6は、低融点榭脂および高融点樹脂が含有され、かつ複合繊維糸表面の 少なくとも一部で低融点樹脂が露出できれば、 1種類またはそれ以上の種類のもの が使用されてよい。例えば、低融点榭脂繊維および高融点榭脂繊維の混合繊維が 使用されてもよいし、高融点榭脂を芯材とし低融点榭脂を鞘材とした芯鞘型繊維が 単独で使用されてもょ 、し、またはそれらの繊維を組み合わせて使用されてもょ 、。 さら〖こは、強化繊維を高融点熱可塑性榭脂繊維のみで被覆 (例えば撚紐状または組 紐状)してなる繊維糸の外層側に、低融点熱可塑性榭脂繊維で更に繊維糸を被覆（ 例えば撚紐状または組紐状)してなる複合繊維糸を用いた、二重被覆のようなもので あっても良い。
[0031] 例えば、複合繊維糸 2が図 2 (A)に示すような組紐型構造を有する場合、有機繊維 6は通常、幾つかのマルチフィラメント（図では 6a〜6g)によって組紐組織を構成させ てなつて!/、るが、それらのマルチフィラメントのうちの一部のマルチフィラメントが低融 点榭脂繊維のみカゝらなり、かつ残部のマルチフィラメントが高融点榭脂繊維のみから なって 、てもよ 、し、または全てのマルチフィラメントが低融点榭脂繊維と高融点榭脂 繊維との混合繊維力 なって 、てもよ 、。
[0032] また例えば、複合繊維糸 2が図 2 (B)に示すような撚紐型構造を有する場合は、有 機繊維としてのマルチフィラメント 6hが低融点榭脂繊維と高融点榭脂繊維との混合 繊維カゝらなっていればよい。なお、有機繊維として、強化繊維に直接被覆されるマル チフィラメント (I)と、その上にさらに被覆されるマルチフィラメント (Π)とが使用される 場合は、マルチフィラメント (Π)が低融点榭脂繊維のみ力 なり、かつマルチフィラメ ント (I)が高融点榭脂繊維のみ力もなつて 、てもよ 、し、または両方のマルチフィラメ ントが低融点榭脂繊維と高融点榭脂繊維との混合繊維力もなつて 、てもよ 、。
[0033] また例えば、上記の ヽずれの場合にぉ 、ても、低融点榭脂繊維および高融点榭脂 繊維の少なくとも一部、好ましくは全部の代わりに、高融点榭脂を芯材とし低融点榭 脂を鞘材とした芯鞘型繊維を用いることができる。複合繊維糸同士の融着効率が向 上し、保形 (一体化）がさらに簡便になるためである。 [0034] 複合繊維糸における全低融点榭脂繊維と全高融点榭脂繊維との使用割合は、後 述の加熱および加圧によって複合繊維糸同士の融着が達成される限り特に制限さ れない。なお、用途により高融点熱可塑性榭脂の融点や弾性率にできるだけ近い値 を保持させた ヽ場合は、低融点熱可塑性榭脂の含有量は必要最小限にとどめる必 要がある。通常は (本数比）（低融点榭脂繊維 Z高融点榭脂繊維)で (5Z95〜80Z 20)、好ましくは（20Ζ80〜70Ζ30)である。芯鞘型繊維を使用する場合の当該芯 鞘型繊維の使用割合は特に制限されない。
[0035] 複合繊維糸は所定の有機繊維および強化繊維を用いて、繊維 (紐)の分野で公知 の方法によって製造可能である。
例えば、複合繊維糸が組紐型構造を有する場合、丸打組機を用いて所定の有機 繊維で組紐組織を形成しつつ、その芯部に強化繊維を挿入することによって製造で きる。
また例えば、複合繊維糸が撚紐構造を有する場合、強化繊維の周囲に既存の撚 紐状物製造装置を用いて、有機繊維の撚紐組織を形成すればょ ヽ。
[0036] (不織シートの製造方法）
本発明の不織シートは以下に示す方法によって製造される。
例えば、図 3に示すような一対の加熱 ·加圧ローラ 11を備えた多軸挿入装置 10に おいて、複合繊維糸 2を所定の方向に引き揃えて、糸シート（12, 13, 14)を形成す る。なお、この時点における各糸シートは複合繊維糸 2間で結合は達成されていない 。図中、糸シート（12, 13, 14)は複合繊維糸 2間で便宜上、間隔が空いているが、 実際には密になっている。次いで、各糸シートの複合繊維糸が装置両端のピンにか かった状態で、糸シートを積層した後、積層体を加熱'加圧ローラ 11により加熱およ び加圧する。これによつて、隣接する糸シート間および同一の糸シート間において接 触する複合繊維糸同士が複合繊維糸の低融点樹脂の熱融着によって結合され、不 織シートは、編成糸や編み針の使用なしに、全体として保形'一体化される。
[0037] 加熱温度は、複合繊維糸の低融点樹脂の融点 (T (°C) )に依存して決定され、 T し し
〜T + 15°C、特に T + 5°C〜T + 10°Cが好ましい。
し し し
[0038] 付与される圧力は、隣接する糸シート間および同一の糸シート間における複合繊 維糸同士の接触を確保できれば特に制限されず、通常は線圧で 2〜： LOkgZcm、特 に 3〜5kgZcmが好まし!/ヽ。
[0039] (不織シートの使用方法）
本発明の不織シートは繊維強化プラスチックの形成に有用である。例えば、所望の 用途に合わせて所定枚数の不織シートを重ね合わせ、所定形状の金型により成形 する。すなわち、下型に沿うように不織シートを配置し上型を閉じると共に、加熱及び 加圧により FRPを形成するのである力 不織シートであるため下型の形状が曲面部 分を有して 、ても追随性に優れ、したがって複雑な形状である FRPを容易に得ること ができるのである。なお、成形時の加熱温度および圧力は通常、保形'一体化のため の上記範囲より大きくなる。
[0040] 繊維強化プラスチックの用途としては、自動車、飛行機、車両、風力発電、建築、土 木などの分野で従来は熱硬化型の繊維強化プラスチックが使用されているところへ の利用が可能である。
実施例
[0041] (実施例 1)
複合繊維糸の準備
本実施例で使用する複合繊維糸は強化繊維を芯材としてその周りに組紐状に有 機繊維を被覆してなるものである。詳しくは、熱可塑性榭脂繊維よりなる組紐組織中 の長手方向に強化繊維として炭素繊維 12K、（東レネ土製、繊維径 7 mの炭素繊維 12000本力もなるマルチフィラメント）を挿入した原糸（炭素繊維が中央)である。ここ で、高融点熱可塑性榭脂繊維としてのナイロン 6 (融点 230°C)のマルチフィラメント 糸（東レネ土製）、と低融点ナイロン (融点 100°C)のマルチフィラメント糸（東レネ土製エル ダー）を 1： 1の本数比にて丸打組機で編組しつつ、その中に強化繊維を挿入して、 直径約 lmmの複合繊維糸を得た。
[0042] 多軸不織シートの製造
複合繊維糸を引き揃えた糸シートが 3層積層され、かつ各糸シートにおける複合繊 維糸の引き揃え方向が、シートの長手方向を 0° としたとき、上力も順に 0° 、 +60° および— 60° である 3軸シートを製造し、加熱および加圧によって保形した。以下、 図 3 (A)および (B)を用いて詳しく説明する。図 3 (A)は多軸挿入装置の一例を上方 向から見たときの概略見取り図であり、図 3 (B)は (A)の装置を横力 見たときの概略 見取り図である。
[0043] 図 3に示すような加熱.加圧ローラ 11を備えた多軸挿入装置 10において、 13本の 複合繊維糸を、 ±60° の角度で引き揃え、両端のピンに引っ掛ける動作を繰り返す ことで、最下層と中間層を連続的に製造した。図中、方向 αがシートの長手方向（0 ° )であって、 12が中間層を構成する引き揃え方向 + 60° の糸シートであり、 13が 最下層を構成する引き揃え方向 60° の糸シートである。さらに 0° 方向に複合繊 維糸 2を別途クリールより 30本 Ζインチで引き揃えて糸シート 14を挿入し、 0° +60 ° —60° の 3軸のシートを重ね合わせた。次いで、 ±60° の層がピンに力かった状 態で、シートの上下面力も一対の加熱 ·加圧ローラ 11で-ップ (加熱温度 100°C、線 圧 3kgZcm)することで、複合繊維糸の低融点ナイロンを溶融して 3層を保形 '一体 化し、図 1に示すような不織シートを連続的に製造した。
[0044] (実施例 2)
本実施例で使用する複合繊維糸は、強化繊維を芯材としてその周りに組紐状に高 融点熱可塑性榭脂繊維を被覆し、さらに当該組紐状被覆繊維糸の外側に、低融点 熱可塑性榭脂繊維で撚紐状に被覆してなる複合繊維糸である。さら〖こ。詳しくは、熱 可塑性榭脂繊維よりなる撚紐組織及び組紐組織中の長手方向に強化繊維として炭 素繊維 12K、（東レネ土製、繊維径 7 mの炭素繊維 12000本力らなるマルチフィラメ ント)を挿入した原糸 (炭素繊維が中央)である。ここで、高融点熱可塑性榭脂繊維と してのナイロン 6 (融点 230°C)のマルチフィラメント糸（東レネ土製)を用いて丸打組機 で編組しつつ、その中に強化繊維を挿入して、直径約 lmmの複合繊維糸を得る。さ らに、その外側に卷回装置を用いて低融点ナイロン (融点 100°C)のマルチフィラメン ト糸を撚紐状に被覆し、直径約 1. 8mmの複合繊維糸を得た。
なお、多軸不織シートの製造方法については、実施例 1と同様とし、複合繊維糸の 低融点ナイロンを溶融して 3層を保形'一体ィ匕した不織シートが得られた。
[0045] (実施例 3)
本実施例で使用する複合繊維糸は、強化繊維糸を芯材としてその周りに組紐状に 、高融点熱可塑性榭脂を芯材とし低融点熱可塑性榭脂を鞘材とした芯鞘型繊維を 被覆してなる複合繊維糸である。さら〖こ。詳しくは、熱可塑性榭脂芯鞘型繊維よりなる 組紐組織中の長手方向に強化繊維として炭素繊維 12K、（東レネ土製、繊維径 7 m の炭素繊維 12000本力もなるマルチフィラメント）を挿入した原糸（炭素繊維が中央） である。ここで、芯鞘型繊維として、芯部がポリプロピレン榭脂 (融点 165°C)、鞘部が ポリエチレン榭脂 (融点 98°C)のマルチフィラメント糸（三菱レイヨン社製)を用いて丸 打組機で編組しつつ、その中に強化繊維を挿入して、直径約 lmmの複合繊維糸を 得る。
なお、多軸不織シートの製造方法については、実施例 1と同様とし、複合繊維糸の 低融点ポリエチレン繊維を溶融して 3層を保形'一体ィ匕した不織シートが得られた。

Claims

請求の範囲
[1] 複合繊維糸を引き揃えた糸シートが 2層以上積層されてなる多軸不織シートであつ て、複合繊維糸は、融点が異なる低融点熱可塑性榭脂および高融点熱可塑性榭脂 カゝらなる 1種類またはそれ以上の有機繊維を強化繊維に被覆してなり、低融点熱可 塑性榭脂の熱融着によって保形されていることを特徴とする繊維強化プラスチック用 多軸不織シート。
[2] 複合繊維糸は、融点が少なくとも 20°C以上の差を有する低融点熱可塑性榭脂およ び高融点熱可塑性榭脂からなる 1種類またはそれ以上の有機繊維を強化繊維に被 覆してなることを特徴とする請求項 1に記載の繊維強化プラスチック用多軸不織シ一
[3] 複合繊維糸が強化繊維を芯材としてその周りに組紐状に有機繊維を被覆してなる 請求項 1または 2に記載の繊維強化プラスチック用多軸不織シート。
[4] 複合繊維糸が強化繊維を芯材としてその周りに撚紐状に有機繊維を被覆してなる 請求項 1または 2に記載の繊維強化プラスチック用多軸不織シート。
[5] 複合繊維糸が強化繊維を芯材としてその周りに組紐状に有機繊維を被覆してなり
、さらに当該組紐状被覆繊維糸の外層側に、低融点熱可塑性榭脂繊維で撚紐状に 被覆してなる請求項 1または 2に記載の繊維強化プラスチック用多軸不織シート。
[6] 有機繊維が、低融点熱可塑性榭脂繊維および高融点熱可塑性榭脂繊維の混合 繊維、高融点熱可塑性榭脂を芯材とし低融点熱可塑性榭脂を鞘材とした芯鞘型繊 維、またはそれらの組み合わせである請求項 1〜5の 、ずれかに記載の繊維強化プ ラスチック用多軸不織シート。
[7] 有機繊維の高融点熱可塑性榭脂の融点が 110〜400°Cであり、低融点熱可塑性 榭脂の融点が 90〜170°Cである請求項 1〜6のいずれかに記載の繊維強化プラス チック用多軸不織シート。
[8] 強化繊維が炭素繊維である請求項 1〜7の 、ずれかに記載の繊維強化プラスチッ ク用多軸不織シート。
[9] 強化繊維が炭素繊維であり、フィラメント数 3000〜72000本力もなるマルチフィラメ ントである請求項 1〜8のいずれかに記載の繊維強化プラスチック用多軸不織シート 複合繊維糸を引き揃えた糸シートを 2層以上積層し、加熱および加圧によって保形 することを特徴とする請求項 1〜9のいずれかに記載の繊維強化プラスチック用多軸 不織シートの製造方法。
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