JP2001179844A - 炭素繊維強化プラスチック成形体 - Google Patents
炭素繊維強化プラスチック成形体Info
- Publication number
- JP2001179844A JP2001179844A JP37029499A JP37029499A JP2001179844A JP 2001179844 A JP2001179844 A JP 2001179844A JP 37029499 A JP37029499 A JP 37029499A JP 37029499 A JP37029499 A JP 37029499A JP 2001179844 A JP2001179844 A JP 2001179844A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon fiber
- woven fabric
- reinforced plastic
- plastic molded
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭素繊維のトウを経，緯糸として織成した炭
素繊維織布を強化繊維に使用した繊維強化プラスチック
成形体からなり、ピンホールや繊維の乱れによる外観不
良を生じることが無く、しかも炭素繊維糸条を一方向に
して使用した炭素繊維強化プラスチック成形体と略同等
の物性を有するプラスチック成形体を提供すること。 【解決手段】 織布を構成している炭素繊維のトウ幅
（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）の８０〜１００％である炭素
繊維織布を強化繊維とするプリプレグ成形、レジントラ
ンスファー成形又はハンドレイアップ成形による炭素繊
維強化プラスチック成形体。
素繊維織布を強化繊維に使用した繊維強化プラスチック
成形体からなり、ピンホールや繊維の乱れによる外観不
良を生じることが無く、しかも炭素繊維糸条を一方向に
して使用した炭素繊維強化プラスチック成形体と略同等
の物性を有するプラスチック成形体を提供すること。 【解決手段】 織布を構成している炭素繊維のトウ幅
（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）の８０〜１００％である炭素
繊維織布を強化繊維とするプリプレグ成形、レジントラ
ンスファー成形又はハンドレイアップ成形による炭素繊
維強化プラスチック成形体。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素繊維織布を強
化繊維とする炭素繊維強化プラスチック成形体に関す
る。
化繊維とする炭素繊維強化プラスチック成形体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化プラスチック成形体は強度が高
く、しかも密度が低いために高い比強度（強度／密度）
を具備するという特性を備えており、金属の成形体に代
わる車両、航空機、スポーツ用具等の分野の用途に供さ
れている。
く、しかも密度が低いために高い比強度（強度／密度）
を具備するという特性を備えており、金属の成形体に代
わる車両、航空機、スポーツ用具等の分野の用途に供さ
れている。
【０００３】炭素繊維強化プラスチック成形体（ＣＦＲ
Ｐ）やガラス繊維強化プラスチック成形体（ＧＦＲＰ）
等の繊維強化プラスチック成形体及び金属成形体の引張
強度（ＭＰａ）、密度（ｋｇ／ｍ3 ）及び比強度の概略
は、下記の［表１］に示す通りであり、繊維強化プラス
チック成形体は金属成形体に比較して約１０倍の引張強
度や比強度を具備していることが分かる。
Ｐ）やガラス繊維強化プラスチック成形体（ＧＦＲＰ）
等の繊維強化プラスチック成形体及び金属成形体の引張
強度（ＭＰａ）、密度（ｋｇ／ｍ3 ）及び比強度の概略
は、下記の［表１］に示す通りであり、繊維強化プラス
チック成形体は金属成形体に比較して約１０倍の引張強
度や比強度を具備していることが分かる。
【０００４】
【表１】
【０００５】繊維強化プラスチック成形体は上記のよう
に軽量であって、しかも高強度を具備していることに加
えて、更に該成形体を得る際の成形性に優れているため
に、複雑な構造を一体化した成形体や大型の成形体を成
形し得る点でも優位性を備えている。
に軽量であって、しかも高強度を具備していることに加
えて、更に該成形体を得る際の成形性に優れているため
に、複雑な構造を一体化した成形体や大型の成形体を成
形し得る点でも優位性を備えている。
【０００６】炭素繊維を強化繊維とする高強度の繊維強
化プラスチック成形体を得るときの強化繊維の使用方法
としては、一方向に引き揃えてある強化繊維としての炭
素繊維糸条を各種の方向に積層して利用する方法と、複
数枚の炭素繊維織布を各種の方向に積層して利用する方
法とがある。前者の一方向に引き揃えてある炭素繊維糸
条を各種の方向に積層した強化繊維によるプラスチック
成形体の方が強度的には優れた物性を有するものになる
が、この強化繊維の使用方法を利用する成形法は、その
成形工程が煩雑になる。
化プラスチック成形体を得るときの強化繊維の使用方法
としては、一方向に引き揃えてある強化繊維としての炭
素繊維糸条を各種の方向に積層して利用する方法と、複
数枚の炭素繊維織布を各種の方向に積層して利用する方
法とがある。前者の一方向に引き揃えてある炭素繊維糸
条を各種の方向に積層した強化繊維によるプラスチック
成形体の方が強度的には優れた物性を有するものになる
が、この強化繊維の使用方法を利用する成形法は、その
成形工程が煩雑になる。
【０００７】又、織布を強化繊維とする強化プラスチッ
ク成形体の成形法としては、強化繊維としての織布に樹
脂を塗布して半硬化状態にしたプリプレグ同士を積層し
た後、これを加熱、加圧することによって含浸樹脂を硬
化させて成形体を得る所謂プリプレグ成形法、強化繊維
としての織布のプリフォームを型に装填した後、続いて
液状の熱硬化性樹脂を充填し、次いで含浸樹脂を硬化さ
せて成形体を得るレジントランスファー成形法、及び強
化繊維としての織布に液状の熱硬化性樹脂をローラや刷
毛等を利用して塗布、含浸し、次いで含浸樹脂を硬化さ
せて成形体を得るハンドレイアップ成形法等があり、目
的の繊維強化プラスチック成形体に要求される各種の特
性によってその成形法が適宜選択されている。
ク成形体の成形法としては、強化繊維としての織布に樹
脂を塗布して半硬化状態にしたプリプレグ同士を積層し
た後、これを加熱、加圧することによって含浸樹脂を硬
化させて成形体を得る所謂プリプレグ成形法、強化繊維
としての織布のプリフォームを型に装填した後、続いて
液状の熱硬化性樹脂を充填し、次いで含浸樹脂を硬化さ
せて成形体を得るレジントランスファー成形法、及び強
化繊維としての織布に液状の熱硬化性樹脂をローラや刷
毛等を利用して塗布、含浸し、次いで含浸樹脂を硬化さ
せて成形体を得るハンドレイアップ成形法等があり、目
的の繊維強化プラスチック成形体に要求される各種の特
性によってその成形法が適宜選択されている。
【０００８】又、上記の３種の成形法にて成形される繊
維強化プラスチック成形体の特性の一つは強度特性であ
るが、この強度特性は各成形法による強化プラスチック
成形体の適正範囲の繊維含有率に基づいている。すなわ
ち一般的には、繊維強化プラスチック成形体の強化繊維
の体積含有率は、ハンドレイアップ成形法による成形
体、レジントランスファー成形法による成形体、プリプ
レグを用いる成形法による成形体の順に高くなり、それ
ぞれの成形体には、該成形体の成形方法による適性な繊
維含有率に基づく強度特性が備えられる。
維強化プラスチック成形体の特性の一つは強度特性であ
るが、この強度特性は各成形法による強化プラスチック
成形体の適正範囲の繊維含有率に基づいている。すなわ
ち一般的には、繊維強化プラスチック成形体の強化繊維
の体積含有率は、ハンドレイアップ成形法による成形
体、レジントランスファー成形法による成形体、プリプ
レグを用いる成形法による成形体の順に高くなり、それ
ぞれの成形体には、該成形体の成形方法による適性な繊
維含有率に基づく強度特性が備えられる。
【０００９】ところで、炭素繊維は直径５〜７μｍのフ
ィラメントを数千〜数万本ずつ集束させた一本のトウと
して取り扱われており、繊維強化プラスチック成形体の
強化繊維として利用する炭素繊維織布は、上記の炭素繊
維のトウを織成した織布からなるものであるために、強
化繊維の繊維分布が大きな塊になっており、つまり繊維
分布の密な部分と粗な部分とが明確になっており、強化
プラスチック成形体を得るときの樹脂含浸性が悪く、ピ
ンホールや繊維の乱れによる外観不良を発生し易い。
ィラメントを数千〜数万本ずつ集束させた一本のトウと
して取り扱われており、繊維強化プラスチック成形体の
強化繊維として利用する炭素繊維織布は、上記の炭素繊
維のトウを織成した織布からなるものであるために、強
化繊維の繊維分布が大きな塊になっており、つまり繊維
分布の密な部分と粗な部分とが明確になっており、強化
プラスチック成形体を得るときの樹脂含浸性が悪く、ピ
ンホールや繊維の乱れによる外観不良を発生し易い。
【００１０】すなわち、炭素繊維のトウを織成して得ら
れる織布に液状の樹脂を含浸させると、液状の樹脂は
経，緯糸をなすトウ同士の隙間を通るようになるため
に、繊維強化プラスチック成形体に具備される肝心の強
度に繋がるトウ内部への樹脂の含浸が不十分になり易
く、十分な強度を発現させ得なくなっている。
れる織布に液状の樹脂を含浸させると、液状の樹脂は
経，緯糸をなすトウ同士の隙間を通るようになるため
に、繊維強化プラスチック成形体に具備される肝心の強
度に繋がるトウ内部への樹脂の含浸が不十分になり易
く、十分な強度を発現させ得なくなっている。
【００１１】より詳しく説明すると、炭素繊維のトウを
織成した織布を強化繊維として使用するプリプレグ成形
法においては、プリプレグの製造の際に液状の樹脂がト
ウの中に含浸せずに、トウの回りにだけ含浸してしまう
含浸不良を生じ易くなる。
織成した織布を強化繊維として使用するプリプレグ成形
法においては、プリプレグの製造の際に液状の樹脂がト
ウの中に含浸せずに、トウの回りにだけ含浸してしまう
含浸不良を生じ易くなる。
【００１２】つまり、プリプレグを得る方法としては、
液状のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド
樹脂等の熱硬化性樹脂を、強化繊維としての炭素繊維織
布に含浸させた後に溶剤を蒸発させる所謂ドブ漬け法
と、フィルム状に成形した樹脂を加熱溶融し、これを強
化繊維としての炭素繊維織布に加圧して含浸させる所謂
ホットメルト法とがあるが、いずれの方法であっても炭
素繊維のトウを織成した繊維分布が大きな塊になってい
る炭素繊維織布に対しては、樹脂の含浸不良を生じ易
い。
液状のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド
樹脂等の熱硬化性樹脂を、強化繊維としての炭素繊維織
布に含浸させた後に溶剤を蒸発させる所謂ドブ漬け法
と、フィルム状に成形した樹脂を加熱溶融し、これを強
化繊維としての炭素繊維織布に加圧して含浸させる所謂
ホットメルト法とがあるが、いずれの方法であっても炭
素繊維のトウを織成した繊維分布が大きな塊になってい
る炭素繊維織布に対しては、樹脂の含浸不良を生じ易
い。
【００１３】又、レジントランスファー成形法は、強化
繊維としての織布のプリフォームを型に装填した後に型
を締めて空間を規定し、この空間内に液状のエポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂等の熱硬化性
樹脂を注入、充填しながらプリフォームの中に該樹脂を
含浸させる工程を採るものであるために、炭素繊維のト
ウを織成した繊維分布が大きな塊になっている織布を強
化繊維として使用すると、樹脂が強化繊維としての織布
同士の層間やトウの回りにだけに含浸する含浸不良を生
じ易くなる。
繊維としての織布のプリフォームを型に装填した後に型
を締めて空間を規定し、この空間内に液状のエポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂等の熱硬化性
樹脂を注入、充填しながらプリフォームの中に該樹脂を
含浸させる工程を採るものであるために、炭素繊維のト
ウを織成した繊維分布が大きな塊になっている織布を強
化繊維として使用すると、樹脂が強化繊維としての織布
同士の層間やトウの回りにだけに含浸する含浸不良を生
じ易くなる。
【００１４】更にハンドレイアップ成形法は、型に載置
した強化繊維としての織布に液状のエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂等の熱硬化性樹脂をローラや刷毛等を使用して塗
布、含浸させる工程を採るものであるために、炭素繊維
のトウを織成した繊維分布が大きな塊になっている織布
を使用すると、織布中の空気が成形型と塗布された樹脂
との間に挟まれて樹脂中に取り込まれて空気の分散が不
均一になり、樹脂の含浸不良を生じ易くなる。
した強化繊維としての織布に液状のエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂等の熱硬化性樹脂をローラや刷毛等を使用して塗
布、含浸させる工程を採るものであるために、炭素繊維
のトウを織成した繊維分布が大きな塊になっている織布
を使用すると、織布中の空気が成形型と塗布された樹脂
との間に挟まれて樹脂中に取り込まれて空気の分散が不
均一になり、樹脂の含浸不良を生じ易くなる。
【００１５】
【発明が解決しょうとする課題】従って本発明が解決し
ようとする課題は、炭素繊維のトウを経，緯糸として織
成した炭素繊維織布を強化繊維にした繊維強化プラスチ
ック成形体からなるものでありながら、強化繊維として
使用してある織布を構成している炭素繊維のトウの内部
への樹脂含浸が不十分になるようなことがなく、ピンホ
ールや繊維の乱れによる外観不良の無い炭素繊維強化プ
ラスチック成形体であって、しかも炭素繊維糸条を一方
向にして使用した繊維強化プラスチック成形体と略同等
の物性を具備する炭素繊維強化プラスチック成形体を提
供することにある。
ようとする課題は、炭素繊維のトウを経，緯糸として織
成した炭素繊維織布を強化繊維にした繊維強化プラスチ
ック成形体からなるものでありながら、強化繊維として
使用してある織布を構成している炭素繊維のトウの内部
への樹脂含浸が不十分になるようなことがなく、ピンホ
ールや繊維の乱れによる外観不良の無い炭素繊維強化プ
ラスチック成形体であって、しかも炭素繊維糸条を一方
向にして使用した繊維強化プラスチック成形体と略同等
の物性を具備する炭素繊維強化プラスチック成形体を提
供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、下記の構成
による本発明の炭素繊維強化プラスチック成形体によっ
て解決することができる。すなわち本発明は、織布を構
成している炭素繊維のトウ幅（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）
の８０〜１００％である炭素繊維織布によるプリプレグ
を加熱、加圧成形した強化プラスチック成形体からな
り、しかも炭素繊維織布の含有体積率が５０〜７０％で
ある炭素繊維強化プラスチック成形体からなる。
による本発明の炭素繊維強化プラスチック成形体によっ
て解決することができる。すなわち本発明は、織布を構
成している炭素繊維のトウ幅（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）
の８０〜１００％である炭素繊維織布によるプリプレグ
を加熱、加圧成形した強化プラスチック成形体からな
り、しかも炭素繊維織布の含有体積率が５０〜７０％で
ある炭素繊維強化プラスチック成形体からなる。
【００１７】又本発明は、織布を構成している炭素繊維
のトウ幅（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）の８０〜１００％で
ある炭素繊維織布を強化繊維とするレジントランスファ
ー成形による強化プラスチック成形体からなり、しかも
炭素繊維織布の含有体積率が４０〜５０％である炭素繊
維強化プラスチック成形体からなる。
のトウ幅（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）の８０〜１００％で
ある炭素繊維織布を強化繊維とするレジントランスファ
ー成形による強化プラスチック成形体からなり、しかも
炭素繊維織布の含有体積率が４０〜５０％である炭素繊
維強化プラスチック成形体からなる。
【００１８】更に本発明は、織布を構成している炭素繊
維のトウ幅（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）の８０〜１００％
である炭素繊維織布を強化繊維とするハンドレイアップ
成形による強化プラスチック成形体からなり、しかも炭
素繊維織布の含有体積率が３０〜４０％である炭素繊維
強化プラスチック成形体からなる。
維のトウ幅（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）の８０〜１００％
である炭素繊維織布を強化繊維とするハンドレイアップ
成形による強化プラスチック成形体からなり、しかも炭
素繊維織布の含有体積率が３０〜４０％である炭素繊維
強化プラスチック成形体からなる。
【００１９】なお、強化繊維として使用する炭素繊維織
布を構成している炭素繊維のトウ幅（Ｄ）及びトウピッ
チ（Ｐ）は、［図１］に示す炭素繊維のトウからなる経
糸１と同じく炭素繊維のトウからなる緯糸２とによる織
成布において、Ｄ1 が経糸１のトウ幅、Ｐ1 が経糸１の
トウピッチ、Ｄ2 が緯糸２のトウ幅、Ｐ2 が緯糸２のト
ウピッチである。
布を構成している炭素繊維のトウ幅（Ｄ）及びトウピッ
チ（Ｐ）は、［図１］に示す炭素繊維のトウからなる経
糸１と同じく炭素繊維のトウからなる緯糸２とによる織
成布において、Ｄ1 が経糸１のトウ幅、Ｐ1 が経糸１の
トウピッチ、Ｄ2 が緯糸２のトウ幅、Ｐ2 が緯糸２のト
ウピッチである。
【００２０】そして、本各発明の炭素繊維強化プラスチ
ック成形体において、強化繊維としての炭素繊維織布
は、該織布の経，緯糸をなす両方の炭素繊維のトウが共
に、上記のトウ幅（Ｄ）とトウピッチ（Ｐ）との関係を
具備するものである。
ック成形体において、強化繊維としての炭素繊維織布
は、該織布の経，緯糸をなす両方の炭素繊維のトウが共
に、上記のトウ幅（Ｄ）とトウピッチ（Ｐ）との関係を
具備するものである。
【００２１】又、炭素繊維強化プラスチック成形体の炭
素繊維織布の含有体積率（％）は、該繊維強化プラスチ
ック成形体の体積に対する強化繊維としての炭素繊維織
布の体積の比率、つまり（炭素繊維強化プラスチック成
形体中の炭素繊維織布の体積）×１００／（炭素繊維強
化プラスチック成形体の体積）である。
素繊維織布の含有体積率（％）は、該繊維強化プラスチ
ック成形体の体積に対する強化繊維としての炭素繊維織
布の体積の比率、つまり（炭素繊維強化プラスチック成
形体中の炭素繊維織布の体積）×１００／（炭素繊維強
化プラスチック成形体の体積）である。
【００２２】更に、炭素繊維強化プラスチック成形体の
体積は、アルキメデス法により、下記の式（１）に従っ
て求める。 成形体の体積＝（空気中での成形体の重量−水中での成形体の重量）／水 の密度・・・・・・・・式（１） 又炭素繊維強化プラスチック成形体中の炭素繊維織布の
体積は、下記の式（２）に従って求める。 織布の体積＝織布の重量／織布の密度・・・・・・・・式（２）
体積は、アルキメデス法により、下記の式（１）に従っ
て求める。 成形体の体積＝（空気中での成形体の重量−水中での成形体の重量）／水 の密度・・・・・・・・式（１） 又炭素繊維強化プラスチック成形体中の炭素繊維織布の
体積は、下記の式（２）に従って求める。 織布の体積＝織布の重量／織布の密度・・・・・・・・式（２）
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の炭素繊維強化プラ
スチック成形体の具体的な構成を、製造実施例に基づい
て説明する。 実施例１ トウ幅約６ｍｍの炭素繊維のトウ（パイロフィルＴＲ３
０Ｓ−１２Ｋ：三菱レイヨン株式会社製）による経，緯
それぞれの織り密度３本／吋の平織布を織成した後、こ
の平織布を空気流で扁平化処理することによって該平織
布を構成している炭素繊維のトウのトウ幅を強制的に拡
幅し、炭素繊維のトウ幅（Ｄ）８ｍｍ、トウピッチ
（Ｐ）２５．４／３、目付け１９０ｇ／ｍ2 の強化用炭
素繊維織布（ａ）を得た。
スチック成形体の具体的な構成を、製造実施例に基づい
て説明する。 実施例１ トウ幅約６ｍｍの炭素繊維のトウ（パイロフィルＴＲ３
０Ｓ−１２Ｋ：三菱レイヨン株式会社製）による経，緯
それぞれの織り密度３本／吋の平織布を織成した後、こ
の平織布を空気流で扁平化処理することによって該平織
布を構成している炭素繊維のトウのトウ幅を強制的に拡
幅し、炭素繊維のトウ幅（Ｄ）８ｍｍ、トウピッチ
（Ｐ）２５．４／３、目付け１９０ｇ／ｍ2 の強化用炭
素繊維織布（ａ）を得た。
【００２４】なお、この強化用炭素繊維織布（ａ）を構
成している炭素繊維のトウ幅（Ｄ）は、トウピッチ
（Ｐ）の９４％に相当する。
成している炭素繊維のトウ幅（Ｄ）は、トウピッチ
（Ｐ）の９４％に相当する。
【００２５】続いて上記の強化用炭素繊維織布（ａ）
に、目付け９０ｇ／ｍ2 のエポキシ樹脂フィルム（３５
０：三菱レイヨン株式会社製）を、１００℃のニップロ
ールによって加熱、加圧することにより、該炭素繊維織
布（ａ）にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを得
た。
に、目付け９０ｇ／ｍ2 のエポキシ樹脂フィルム（３５
０：三菱レイヨン株式会社製）を、１００℃のニップロ
ールによって加熱、加圧することにより、該炭素繊維織
布（ａ）にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを得
た。
【００２６】更に、上記のようにして得た１６枚のプリ
プレグの積み重ね体を真空バッグで被覆した後、オート
クレーブ中にて１３０℃、４気圧、１時間の加熱、加圧
に付すことによって含浸樹脂を硬化させ、炭素繊維織布
の含有体積率６０％、厚さ３．０ｍｍの板状の炭素繊維
強化プラスチック成形体を得た。
プレグの積み重ね体を真空バッグで被覆した後、オート
クレーブ中にて１３０℃、４気圧、１時間の加熱、加圧
に付すことによって含浸樹脂を硬化させ、炭素繊維織布
の含有体積率６０％、厚さ３．０ｍｍの板状の炭素繊維
強化プラスチック成形体を得た。
【００２７】得られた炭素繊維強化プラスチック成形体
にはピンホールの発生が殆ど無く、良好な外観を有して
おり、又３点曲げ強度試験による該成形体の強度は、曲
げ強度１２００ＭＰａ、曲げ弾性率７０ＧＰａであり、
強化繊維として織布を使用した炭素繊維強化プラスチッ
ク成形体であるにも拘わらず、炭素繊維糸条を一方向に
して使用した炭素繊維強化プラスチック成形体と略同等
の物性を有することが確認できた。
にはピンホールの発生が殆ど無く、良好な外観を有して
おり、又３点曲げ強度試験による該成形体の強度は、曲
げ強度１２００ＭＰａ、曲げ弾性率７０ＧＰａであり、
強化繊維として織布を使用した炭素繊維強化プラスチッ
ク成形体であるにも拘わらず、炭素繊維糸条を一方向に
して使用した炭素繊維強化プラスチック成形体と略同等
の物性を有することが確認できた。
【００２８】実施例２ トウ幅約２ｍｍの炭素繊維のトウ（パイロフィルＴＲ３
０Ｓ−６Ｋ：三菱レイヨン株式会社製）による経，緯そ
れぞれの織り密度６本／吋の平織布を織成した後、この
平織布を振動バーに通して該平織布を構成している炭素
繊維のトウのトウ幅を強制的に拡幅し、炭素繊維のトウ
幅（Ｄ）４ｍｍ、トウピッチ（Ｐ）２５．４／６、目付
け１９０ｇ／ｍ2 の強化用炭素繊維織布（ｂ）を得た。
０Ｓ−６Ｋ：三菱レイヨン株式会社製）による経，緯そ
れぞれの織り密度６本／吋の平織布を織成した後、この
平織布を振動バーに通して該平織布を構成している炭素
繊維のトウのトウ幅を強制的に拡幅し、炭素繊維のトウ
幅（Ｄ）４ｍｍ、トウピッチ（Ｐ）２５．４／６、目付
け１９０ｇ／ｍ2 の強化用炭素繊維織布（ｂ）を得た。
【００２９】なお、この強化用炭素繊維織布（ｂ）を構
成している炭素繊維のトウ幅（Ｄ）は、トウピッチ
（Ｐ）の９４％に相当する。
成している炭素繊維のトウ幅（Ｄ）は、トウピッチ
（Ｐ）の９４％に相当する。
【００３０】続いて、レジントランスファー成形の成形
型に対して上記の強化用炭素繊維織布（ｂ）の８枚を積
み重ねて載置した後、得られる成形板の厚さが２．１ｍ
ｍになるようにし規制してキャビティーの型を閉じ、更
に室温で５ポイズの粘度の液状エポキシ樹脂（Ｓｈｅｌ
ｌ社製）を前記炭素繊維織布（ｂ）面の中央から注入、
充填し、続いてオーブンでこの樹脂を加熱硬化させてか
ら脱型することにより、炭素繊維織布の含有体積率５０
％、厚さ２．１ｍｍの板状の炭素繊維強化プラスチック
成形体を得た。
型に対して上記の強化用炭素繊維織布（ｂ）の８枚を積
み重ねて載置した後、得られる成形板の厚さが２．１ｍ
ｍになるようにし規制してキャビティーの型を閉じ、更
に室温で５ポイズの粘度の液状エポキシ樹脂（Ｓｈｅｌ
ｌ社製）を前記炭素繊維織布（ｂ）面の中央から注入、
充填し、続いてオーブンでこの樹脂を加熱硬化させてか
ら脱型することにより、炭素繊維織布の含有体積率５０
％、厚さ２．１ｍｍの板状の炭素繊維強化プラスチック
成形体を得た。
【００３１】得られた炭素繊維強化プラスチック成形体
にはピンホールの発生が殆ど無く、良好な外観を有して
おり、又３点曲げ強度試験による該成形体の強度は、曲
げ強度１０００ＭＰａ、曲げ弾性率６５ＧＰａであり、
強化繊維として織布を使用した炭素繊維強化プラスチッ
ク成形体であるにも拘わらず、炭素繊維糸条を一方向に
して使用した炭素繊維強化プラスチック成形体と略同等
の物性を有することが確認できた。
にはピンホールの発生が殆ど無く、良好な外観を有して
おり、又３点曲げ強度試験による該成形体の強度は、曲
げ強度１０００ＭＰａ、曲げ弾性率６５ＧＰａであり、
強化繊維として織布を使用した炭素繊維強化プラスチッ
ク成形体であるにも拘わらず、炭素繊維糸条を一方向に
して使用した炭素繊維強化プラスチック成形体と略同等
の物性を有することが確認できた。
【００３２】実施例３ トウ幅約２ｍｍの炭素繊維のトウ（パイロフィルＴＲ３
０Ｓ−３Ｋ：三菱レイヨン株式会社製）による経，緯そ
れぞれの織り密度１０本／吋の平織布を織成した後、こ
の平織布をニップロールに通して該平織布を構成してい
る炭素繊維のトウ幅を強制的に拡幅し、炭素繊維のトウ
幅（Ｄ）２．５ｍｍ、トウピッチ（Ｐ）２５．４／１
０、目付け１６０ｇ／ｍ2 の強化用炭素繊維織布（ｃ）
を得た。
０Ｓ−３Ｋ：三菱レイヨン株式会社製）による経，緯そ
れぞれの織り密度１０本／吋の平織布を織成した後、こ
の平織布をニップロールに通して該平織布を構成してい
る炭素繊維のトウ幅を強制的に拡幅し、炭素繊維のトウ
幅（Ｄ）２．５ｍｍ、トウピッチ（Ｐ）２５．４／１
０、目付け１６０ｇ／ｍ2 の強化用炭素繊維織布（ｃ）
を得た。
【００３３】なお、この強化用炭素繊維織布（ｃ）を構
成している炭素繊維のトウ幅（Ｄ）は、トウピッチ
（Ｐ）の９８％に相当する。
成している炭素繊維のトウ幅（Ｄ）は、トウピッチ
（Ｐ）の９８％に相当する。
【００３４】続いて、ハンドレイアップ成形の成形型に
対して上記の強化用炭素繊維織布（ｃ）を載置した後、
該炭素繊維織布（ｃ）に室温で５ポイズの粘度の液状エ
ポキシ樹脂（Ｓｈｅｌｌ社製）を刷毛で塗布して含浸さ
せ、更に脱泡処理に付した。
対して上記の強化用炭素繊維織布（ｃ）を載置した後、
該炭素繊維織布（ｃ）に室温で５ポイズの粘度の液状エ
ポキシ樹脂（Ｓｈｅｌｌ社製）を刷毛で塗布して含浸さ
せ、更に脱泡処理に付した。
【００３５】次いで、上記の強化用炭素繊維織布（ｃ）
の載置と、液状エポキシ樹脂の塗布、含浸、脱泡処理の
１連の工程とを繰り返して行ない、合計１０枚の炭素繊
維織布（ｃ）の載置と、１０回の液状エポキシ樹脂の塗
布、含浸、脱泡処理を完了した後、室温２５℃にて８時
間放置することによって含浸樹脂を硬化させ、炭素繊維
織布の含有体積率３０％、厚さ３．０ｍｍの板状の炭素
繊維強化プラスチック成形体を得た。
の載置と、液状エポキシ樹脂の塗布、含浸、脱泡処理の
１連の工程とを繰り返して行ない、合計１０枚の炭素繊
維織布（ｃ）の載置と、１０回の液状エポキシ樹脂の塗
布、含浸、脱泡処理を完了した後、室温２５℃にて８時
間放置することによって含浸樹脂を硬化させ、炭素繊維
織布の含有体積率３０％、厚さ３．０ｍｍの板状の炭素
繊維強化プラスチック成形体を得た。
【００３６】得られた炭素繊維強化プラスチック成形体
にはピンホールの発生が殆ど無く、良好な外観を有して
おり、又３点曲げ強度試験による該成形体の強度は、曲
げ強度８００ＭＰａ、曲げ弾性率５０ＧＰａであり、強
化繊維として織布を使用した炭素繊維強化プラスチック
成形体であるにも拘わらず、炭素繊維糸条を一方向にし
て使用した炭素繊維強化プラスチック成形体と略同等の
物性を有することが確認できた。
にはピンホールの発生が殆ど無く、良好な外観を有して
おり、又３点曲げ強度試験による該成形体の強度は、曲
げ強度８００ＭＰａ、曲げ弾性率５０ＧＰａであり、強
化繊維として織布を使用した炭素繊維強化プラスチック
成形体であるにも拘わらず、炭素繊維糸条を一方向にし
て使用した炭素繊維強化プラスチック成形体と略同等の
物性を有することが確認できた。
【００３７】
【発明の効果】本各発明の炭素繊維強化プラスチック成
形体は、炭素繊維のトウを織成した織布を強化繊維とし
て使用したプラスチック成形体からなるものであり、強
化繊維としての炭素繊維織布が、従来の織布と同等の目
付の織布を強制的に拡幅したものであるために、織りに
よるトウの厚さ方向の屈曲がトウ幅を拡げた割り合いに
応じて小さくなり、これによって織布間の空隙が小さく
形成される。
形体は、炭素繊維のトウを織成した織布を強化繊維とし
て使用したプラスチック成形体からなるものであり、強
化繊維としての炭素繊維織布が、従来の織布と同等の目
付の織布を強制的に拡幅したものであるために、織りに
よるトウの厚さ方向の屈曲がトウ幅を拡げた割り合いに
応じて小さくなり、これによって織布間の空隙が小さく
形成される。
【００３８】従って、強化繊維として使用してある炭素
繊維織布を構成しているトウの内部への樹脂の含浸が不
十分になることがなく、樹脂の含浸が均一であり、しか
も繊維強化プラスチック成形体の強度特性の点におい
て、成形手段による強化プラスチック成形体の適正範囲
の繊維含有率を具備するようになる。
繊維織布を構成しているトウの内部への樹脂の含浸が不
十分になることがなく、樹脂の含浸が均一であり、しか
も繊維強化プラスチック成形体の強度特性の点におい
て、成形手段による強化プラスチック成形体の適正範囲
の繊維含有率を具備するようになる。
【００３９】従って本各発明の炭素繊維強化プラスチッ
ク成形体には、ピンホールや繊維の乱れによる外観不良
が無く、かつ炭素繊維糸条を一方向にして使用した炭素
繊維強化プラスチック成形体と略同等の物性を有する炭
素繊維強化プラスチック成形体になる。
ク成形体には、ピンホールや繊維の乱れによる外観不良
が無く、かつ炭素繊維糸条を一方向にして使用した炭素
繊維強化プラスチック成形体と略同等の物性を有する炭
素繊維強化プラスチック成形体になる。
【図１】炭素繊維織布を構成している炭素繊維のトウ幅
（Ｄ）とトウピッチ（Ｐ）との関係を示す説明図であ
る。
（Ｄ）とトウピッチ（Ｐ）との関係を示す説明図であ
る。
１・・・・炭素繊維のトウからなる経糸 ２・・・・炭素繊維のトウからなる緯糸 Ｄ1 ・・・・経糸１のトウ幅 Ｄ2 ・・・・緯糸２のトウ幅 Ｐ1 ・・・・経糸１のトウピッチ Ｐ2 ・・・・緯糸２のトウピッチ
Claims (3)
- 【請求項１】 織布を構成している炭素繊維のトウ幅
（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）の８０〜１００％である炭素
繊維織布によるプリプレグを加熱、加圧成形したプラス
チック成形体からなり、しかも炭素繊維織布の含有体積
率が５０〜７０％であることを特徴とする炭素繊維強化
プラスチック成形体。 - 【請求項２】 織布を構成している炭素繊維のトウ幅
（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）の８０〜１００％である炭素
繊維織布を強化繊維とするレジントランスファー成形に
よるプラスチック成形体からなり、しかも炭素繊維織布
の含有体積率が４０〜５０％であることを特徴とする炭
素繊維強化プラスチック成形体。 - 【請求項３】 織布を構成している炭素繊維のトウ幅
（Ｄ）がトウピッチ（Ｐ）の８０〜１００％である炭素
繊維織布を強化繊維とするハンドレイアップ成形による
プラスチック成形体からなり、しかも炭素繊維織布の含
有体積率が３０〜４０％であることを特徴とする炭素繊
維強化プラスチック成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37029499A JP2001179844A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 炭素繊維強化プラスチック成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37029499A JP2001179844A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 炭素繊維強化プラスチック成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001179844A true JP2001179844A (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=18496546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37029499A Pending JP2001179844A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 炭素繊維強化プラスチック成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001179844A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012242381A (ja) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Brigham Young Univ | 炭素複合材料の支持構造 |
| CN103476559A (zh) * | 2011-04-08 | 2013-12-25 | 福伊特专利公司 | 用于制造纤维预成形件的设备与方法，所述纤维预成形件尤其在制造纤维增强塑料构件时是一种预备物 |
| JP2014162858A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Toray Ind Inc | プリプレグおよびその製造方法、ならびに繊維強化複合材料 |
| US8929515B2 (en) | 2011-02-23 | 2015-01-06 | Moxtek, Inc. | Multiple-size support for X-ray window |
| US8964943B2 (en) | 2010-10-07 | 2015-02-24 | Moxtek, Inc. | Polymer layer on X-ray window |
| US9076628B2 (en) | 2011-05-16 | 2015-07-07 | Brigham Young University | Variable radius taper x-ray window support structure |
| US9174412B2 (en) | 2011-05-16 | 2015-11-03 | Brigham Young University | High strength carbon fiber composite wafers for microfabrication |
| US9305735B2 (en) | 2007-09-28 | 2016-04-05 | Brigham Young University | Reinforced polymer x-ray window |
| US9502206B2 (en) | 2012-06-05 | 2016-11-22 | Brigham Young University | Corrosion-resistant, strong x-ray window |
| CN114645462A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-21 | 西安航空制动科技有限公司 | 一种高性能碳纤维针刺预制体及其制备方法 |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP37029499A patent/JP2001179844A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9305735B2 (en) | 2007-09-28 | 2016-04-05 | Brigham Young University | Reinforced polymer x-ray window |
| US8964943B2 (en) | 2010-10-07 | 2015-02-24 | Moxtek, Inc. | Polymer layer on X-ray window |
| US8929515B2 (en) | 2011-02-23 | 2015-01-06 | Moxtek, Inc. | Multiple-size support for X-ray window |
| CN103476559A (zh) * | 2011-04-08 | 2013-12-25 | 福伊特专利公司 | 用于制造纤维预成形件的设备与方法，所述纤维预成形件尤其在制造纤维增强塑料构件时是一种预备物 |
| CN103476559B (zh) * | 2011-04-08 | 2015-09-16 | 福伊特专利公司 | 制造纤维预成形件的设备与方法 |
| US9174412B2 (en) | 2011-05-16 | 2015-11-03 | Brigham Young University | High strength carbon fiber composite wafers for microfabrication |
| US8989354B2 (en) | 2011-05-16 | 2015-03-24 | Brigham Young University | Carbon composite support structure |
| US9076628B2 (en) | 2011-05-16 | 2015-07-07 | Brigham Young University | Variable radius taper x-ray window support structure |
| JP2012242381A (ja) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Brigham Young Univ | 炭素複合材料の支持構造 |
| EP2525383A3 (en) * | 2011-05-16 | 2014-01-01 | Brigham Young University | Carbon composite support structure |
| US9502206B2 (en) | 2012-06-05 | 2016-11-22 | Brigham Young University | Corrosion-resistant, strong x-ray window |
| JP2014162858A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Toray Ind Inc | プリプレグおよびその製造方法、ならびに繊維強化複合材料 |
| CN114645462A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-21 | 西安航空制动科技有限公司 | 一种高性能碳纤维针刺预制体及其制备方法 |
| CN114645462B (zh) * | 2022-03-31 | 2024-04-09 | 西安航空制动科技有限公司 | 一种高性能碳纤维针刺预制体及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2765074C (en) | Method of delivering a thermoplastic and/or crosslinking resin to a composite laminate structure | |
| US20170050390A1 (en) | Composite Material Including Unidirectional Continuous Fibers and Thermoplastic Resin | |
| JP2006213059A (ja) | Ｆｒｐ複合物を製造する方法 | |
| JP2003136550A (ja) | 炭素繊維基材の製造方法、プリフォームの製造方法および複合材料の製造方法 | |
| JP2001064406A (ja) | 繊維強化複合材用プリフォームおよびこれを用いてなる繊維強化複合材ならびにこれらの製造方法 | |
| JP2001179844A (ja) | 炭素繊維強化プラスチック成形体 | |
| KR20160074296A (ko) | 하이브리드 세라믹 섬유강화 복합재료 제조방법 및 이에 의해 제조된 하이브리드 세라믹 섬유강화 복합재료 | |
| EP3647025B1 (en) | Aramid fabric having excellent adhesion to polyurethane matrix resin and excellent tensile strength, method for producing same, aramid fabric prepreg comprising same, and aramid fabric/thermoplastic polyurethane matrix resin composite comprising same | |
| US20230139781A1 (en) | Stitched fiber-reinforced substrate material, preform material, fiber reinforced composite material, and manufacturing method for same | |
| JP5966969B2 (ja) | プリプレグの製造方法 | |
| KR20180116511A (ko) | 재활용 탄소섬유를 포함하는 탄소섬유 강화 수지 복합재의 제조방법, 탄소섬유 강화 수지 복합재 및 성형품 | |
| JP2023011570A (ja) | サンドイッチ状の複合材料の調製方法 | |
| JPH06254848A (ja) | 熱可塑性プリプレグ織物及びそれらの積層成形体 | |
| JP7473416B2 (ja) | 繊維強化複合材料の製造方法 | |
| Rebouillat et al. | Carbon fiber applications | |
| JPH04229209A (ja) | 炭素繊維で強化された熱可塑性ポリマー系複合材料成形品の製造方法 | |
| JP2767329B2 (ja) | 樹脂型の表層を形成するための樹脂型用プリプレグ | |
| JP2021055202A (ja) | 強化繊維ステッチ基材、プリフォーム材、及び繊維強化複合材料、並びにこれらの製造方法 | |
| JP2007050705A (ja) | 複合物品の製造方法 | |
| EP3888866B1 (en) | Cloth prepreg, method for manufacturing cloth prepreg, fiber reinforced resin molded article, and method for manufacturing fiber reinforced resin molded article | |
| JPS63289034A (ja) | 熱可塑性樹脂組成物およびその製造方法 | |
| JP2008308626A (ja) | シート状の繊維強化複合材料とその製造方法 | |
| JP2018144274A (ja) | 成形品の製造方法および成形品 本発明は、金属と繊維強化複合材料からなる成形品の製造方法および成形品に関する。 | |
| JP2004074471A (ja) | Ｆｒｐ成形用中間材料及びその製造方法 | |
| JPH05154900A (ja) | 曲面成形物及びその製造方法 |