JP3099656B2 - 一方向性強化繊維複合基材及びその製造方法 - Google Patents
一方向性強化繊維複合基材及びその製造方法Info
- Publication number
- JP3099656B2 JP3099656B2 JP06305663A JP30566394A JP3099656B2 JP 3099656 B2 JP3099656 B2 JP 3099656B2 JP 06305663 A JP06305663 A JP 06305663A JP 30566394 A JP30566394 A JP 30566394A JP 3099656 B2 JP3099656 B2 JP 3099656B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mesh
- sheet
- fibers
- base material
- resin
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacturing Of Multi-Layer Textile Fabrics (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化プラスチック
の強化用基材として、また、繊維強化プラスチックやコ
ンクリート構造体などの補修用基材として用いられる一
方向性強化繊維複合基材に関する。
の強化用基材として、また、繊維強化プラスチックやコ
ンクリート構造体などの補修用基材として用いられる一
方向性強化繊維複合基材に関する。
【0002】
【従来技術の説明】炭素繊維やガラス繊維などの強化繊
維を一方向に引き揃えたシート状基材は、いろんな形で
繊維強化プラスチックの強化材として利用されている。
例えば、一方向に引き揃えられたシート状基材を樹脂ワ
ニス中に含浸させ、乾燥し、半硬化状のプリプレグとし
て使用する場合、更に、一方向に引き揃えられたシート
状基材に強化繊維の織物を積層し、同様にプリプレグと
して使用する場合、また、一方向に引き揃えられたシー
ト状基材に強化繊維の織物やチョップドストランドマッ
トを積層し、その層間をニードリングや樹脂パウダーで
部分固着したものを使用する場合、また、最近では、高
速道路や橋脚などのコンクリート構造体の老化に対する
補修用の基材として、薄く全面に塗布された接着剤層を
介して強化繊維の織物や離型シート、離型フィルム等の
支持体上に一方向に引き揃えられた強化繊維シートを積
層したものが開示されている。
維を一方向に引き揃えたシート状基材は、いろんな形で
繊維強化プラスチックの強化材として利用されている。
例えば、一方向に引き揃えられたシート状基材を樹脂ワ
ニス中に含浸させ、乾燥し、半硬化状のプリプレグとし
て使用する場合、更に、一方向に引き揃えられたシート
状基材に強化繊維の織物を積層し、同様にプリプレグと
して使用する場合、また、一方向に引き揃えられたシー
ト状基材に強化繊維の織物やチョップドストランドマッ
トを積層し、その層間をニードリングや樹脂パウダーで
部分固着したものを使用する場合、また、最近では、高
速道路や橋脚などのコンクリート構造体の老化に対する
補修用の基材として、薄く全面に塗布された接着剤層を
介して強化繊維の織物や離型シート、離型フィルム等の
支持体上に一方向に引き揃えられた強化繊維シートを積
層したものが開示されている。
【0003】しかし、一方向に引き揃えられたシート状
基材をプリプレグにして使用する場合は、プリプレグの
ライフの問題から常温硬化型の樹脂を使用することがで
きず、樹脂の選択の点で制限を受ける。また、プリプレ
グの場合は、巻き取る場合に層間の粘着を防ぐためにフ
ィルムを同時に巻き取る必要があり、使用する際はこの
フィルムを剥がして作業をしなければならない煩わしさ
がある。一方向に引き揃えられたシート状基材に強化繊
維の織物やチョップドストランドマットを部分固着した
ものは、樹脂の選択の問題やフィルム剥がし等の煩わし
さがなく、また、一方向に引き揃えられた強化繊維がバ
ラける等の取扱性の問題もないが、層間の接着が部分固
着であるため、織物やマット層をある程度単重の大きい
ものにしなければならず、強化材層中に占める一方向性
の強化繊維の割合がそれだけ小さくなる。また、特に、
織物を用いた場合にいえるが一方向性基材シートの反対
側から樹脂を含浸させる場合に時間がかかるという問題
がある。
基材をプリプレグにして使用する場合は、プリプレグの
ライフの問題から常温硬化型の樹脂を使用することがで
きず、樹脂の選択の点で制限を受ける。また、プリプレ
グの場合は、巻き取る場合に層間の粘着を防ぐためにフ
ィルムを同時に巻き取る必要があり、使用する際はこの
フィルムを剥がして作業をしなければならない煩わしさ
がある。一方向に引き揃えられたシート状基材に強化繊
維の織物やチョップドストランドマットを部分固着した
ものは、樹脂の選択の問題やフィルム剥がし等の煩わし
さがなく、また、一方向に引き揃えられた強化繊維がバ
ラける等の取扱性の問題もないが、層間の接着が部分固
着であるため、織物やマット層をある程度単重の大きい
ものにしなければならず、強化材層中に占める一方向性
の強化繊維の割合がそれだけ小さくなる。また、特に、
織物を用いた場合にいえるが一方向性基材シートの反対
側から樹脂を含浸させる場合に時間がかかるという問題
がある。
【0004】また、接着剤層を介して支持体上に一方向
性基材シートを積層したものは、基材シートの支持体面
側に薄いとはいえ全面に接着剤が塗布されているため接
着剤層側から樹脂を含浸させる場合に時間がかかる。ま
た、支持体として離型シートを使用する場合は、その分
基材シートのコストが高くなり、成形作業や補修作業後
に離型シートの処分をしなければならずそれだけ作業者
の負担になる。含浸に時間がかかるということと離型シ
ートを処分するということは、現場作業の場合特に問題
になる。また、この一方向性基材シートを、コンクリー
ト構造体の補修用に用いる場合は、一方向に引き揃えら
れる強化繊維として通常炭素繊維が用いられる。この炭
素繊維側から樹脂を含浸させる際に、刷毛等で樹脂を塗
布すると炭素繊維は支持体層側に薄く接着剤を塗布され
ているだけのため、刷毛による摩擦のため表面側が毛羽
だってしまい塗布作業がやりにくいという問題もある。
性基材シートを積層したものは、基材シートの支持体面
側に薄いとはいえ全面に接着剤が塗布されているため接
着剤層側から樹脂を含浸させる場合に時間がかかる。ま
た、支持体として離型シートを使用する場合は、その分
基材シートのコストが高くなり、成形作業や補修作業後
に離型シートの処分をしなければならずそれだけ作業者
の負担になる。含浸に時間がかかるということと離型シ
ートを処分するということは、現場作業の場合特に問題
になる。また、この一方向性基材シートを、コンクリー
ト構造体の補修用に用いる場合は、一方向に引き揃えら
れる強化繊維として通常炭素繊維が用いられる。この炭
素繊維側から樹脂を含浸させる際に、刷毛等で樹脂を塗
布すると炭素繊維は支持体層側に薄く接着剤を塗布され
ているだけのため、刷毛による摩擦のため表面側が毛羽
だってしまい塗布作業がやりにくいという問題もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題を解決するに当たり、繊維強化プラスチックの成形作
業やコンクリート構造体の補修作業の取扱い時に、一方
向に配列された強化繊維がバラけたりせず、樹脂の含浸
性が良く、樹脂の選択に制約もなく、一方向に配列され
た強化繊維の補強効果に優れており、また、現場での作
業性も良く、且つ、刷毛などで樹脂を塗布含浸させる際
に、表面に毛羽だちを起こさないような一方向性強化繊
維基材及びその製造方法の提供を目的とする。
題を解決するに当たり、繊維強化プラスチックの成形作
業やコンクリート構造体の補修作業の取扱い時に、一方
向に配列された強化繊維がバラけたりせず、樹脂の含浸
性が良く、樹脂の選択に制約もなく、一方向に配列され
た強化繊維の補強効果に優れており、また、現場での作
業性も良く、且つ、刷毛などで樹脂を塗布含浸させる際
に、表面に毛羽だちを起こさないような一方向性強化繊
維基材及びその製造方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記課題
を解決するためには、一方向に引き揃えられた強化繊維
からなる基材シートの両面に、無機または有機繊維から
なるメッシュ状体が該メッシュ状体の繊維の部分で接着
されている一方向性強化繊維複合基材とすることによ
り、更には、前記一方向性強化繊維複合基材において、
一方向に引き揃えられた強化繊維が炭素繊維で、メッシ
ュ状体がガラス繊維からなり、該メッシュ状体が炭素繊
維からなる基材シートの両面に接着されている一方向性
強化繊維複合基材とすることにより課題の解決が可能で
あることを見出し、また、これら一方向性強化繊維複合
基材は、強化繊維を一方向に揃えて引出して基材シート
を形成し、該基材シートを加熱装置で加熱する、次い
で、該加熱装置を出た直後に該基材シートの両面に、無
機または有機繊維からなるメッシュ状体を積層して圧着
し、該メッシュ状体の繊維部分に有する熱溶融性樹脂が
溶融し、該基材シートと該メッシュ状体とを接着するこ
とにより得られることを見出した。
を解決するためには、一方向に引き揃えられた強化繊維
からなる基材シートの両面に、無機または有機繊維から
なるメッシュ状体が該メッシュ状体の繊維の部分で接着
されている一方向性強化繊維複合基材とすることによ
り、更には、前記一方向性強化繊維複合基材において、
一方向に引き揃えられた強化繊維が炭素繊維で、メッシ
ュ状体がガラス繊維からなり、該メッシュ状体が炭素繊
維からなる基材シートの両面に接着されている一方向性
強化繊維複合基材とすることにより課題の解決が可能で
あることを見出し、また、これら一方向性強化繊維複合
基材は、強化繊維を一方向に揃えて引出して基材シート
を形成し、該基材シートを加熱装置で加熱する、次い
で、該加熱装置を出た直後に該基材シートの両面に、無
機または有機繊維からなるメッシュ状体を積層して圧着
し、該メッシュ状体の繊維部分に有する熱溶融性樹脂が
溶融し、該基材シートと該メッシュ状体とを接着するこ
とにより得られることを見出した。
【0007】本発明の一方向性強化繊維複合基材につい
て更に詳細に説明する。図1に示すように本発明の一方
向性強化繊維複合基材1は、一方向に引き揃えられた強
化繊維2からなる基材シートの両面にメッシュ状体3が
メッシュ状体を構成するメッシュ状体用繊維4の回りに
付着している熱溶融性樹脂5により接着されている。本
発明に用いられる一方向に引き揃えられた強化繊維2と
しては、ガラス繊維や炭素繊維、アラミド繊維、アルミ
ナ繊維などの連続繊維が一種類でまたは複数種類で使用
される。連続繊維の形態としては、フィラメント径が3
μm〜30μmのモノフィラメントを100〜1200
0本集束したストランドを無撚りの状態で、または軽く
撚りをかけた状態で用いられる。1本のストランドの番
手としては、50〜1000texの範囲のものが使用
される。また、無機または有機繊維からなるメッシュ状
体に使用されるメッシュ状体用繊維4は、ガラス繊維、
炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維等の外に、用途
によっては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリ
ル繊維、ビニロン繊維等の有機繊維も使用することがで
きる。一方向に引き揃えられた強化繊維2とメッシュ状
体に使用される繊維4とは、同じ種類でも異なる種類で
も良い。
て更に詳細に説明する。図1に示すように本発明の一方
向性強化繊維複合基材1は、一方向に引き揃えられた強
化繊維2からなる基材シートの両面にメッシュ状体3が
メッシュ状体を構成するメッシュ状体用繊維4の回りに
付着している熱溶融性樹脂5により接着されている。本
発明に用いられる一方向に引き揃えられた強化繊維2と
しては、ガラス繊維や炭素繊維、アラミド繊維、アルミ
ナ繊維などの連続繊維が一種類でまたは複数種類で使用
される。連続繊維の形態としては、フィラメント径が3
μm〜30μmのモノフィラメントを100〜1200
0本集束したストランドを無撚りの状態で、または軽く
撚りをかけた状態で用いられる。1本のストランドの番
手としては、50〜1000texの範囲のものが使用
される。また、無機または有機繊維からなるメッシュ状
体に使用されるメッシュ状体用繊維4は、ガラス繊維、
炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維等の外に、用途
によっては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリ
ル繊維、ビニロン繊維等の有機繊維も使用することがで
きる。一方向に引き揃えられた強化繊維2とメッシュ状
体に使用される繊維4とは、同じ種類でも異なる種類で
も良い。
【0008】本発明のメッシュ状体とは、原則的には経
糸と緯糸を有し織物状を構成し、糸の間隔が2〜20m
mのものを指す。間隔が2mmより小さい場合は、樹脂
を含浸する際に障害となり、20mmより大きい場合
は、樹脂を含浸させる場合の刷毛による摩擦により、一
方向に引き揃えられた強化繊維が毛羽だちを起こしやす
くなる。織物状ということは織物も含むが織物以外でも
上記構成のものであれば当然含まれる。例えば、組布と
いわれる経糸と緯糸を重ね、その交点を熱溶融性の樹脂
で接着した布状体がある。これは織機を使わずに製造で
きるためコストが織物と比較すると安く、且つ、熱溶融
性の樹脂を糸の回りに有しているため一方向に引き揃え
られた強化繊維の基材シートを接着するのに好適であ
る。織物の場合も熱溶融性の樹脂を塗布することにより
使用可能である。熱溶融性の樹脂としては融点が比較的
低いポリオレフィン系樹脂や、エチレン酢ビ共重合体等
が使用できるがこれに限定されるものではない。樹脂の
付着量としては7〜25g/m2 の範囲である。これよ
り小さい場合は、接着力が十分でなく、これより大きい
場合は、樹脂の含浸を阻害したり、成形体の強度物性が
低下する原因になりやすい。組布としては2軸の外に3
軸もあるがこれも使用できる。3軸は経糸に対し対称に
斜行糸が配されたものである。本発明に使用されるメッ
シュ状体は、単重が10〜100g/m2 のものであ
る。10g/m2 より小さい場合は、支持体としての強
度が十分でなく、100g/m2 より大きい場合は、複
合基材中に占めるメッシュ状体の割合が大きくなり、成
形体中での一方向への補強効果が低下することになる。
本発明の一方向に引き揃えられた強化繊維は連続に配置
されても良いし間隔をおいて配置されても良い。
糸と緯糸を有し織物状を構成し、糸の間隔が2〜20m
mのものを指す。間隔が2mmより小さい場合は、樹脂
を含浸する際に障害となり、20mmより大きい場合
は、樹脂を含浸させる場合の刷毛による摩擦により、一
方向に引き揃えられた強化繊維が毛羽だちを起こしやす
くなる。織物状ということは織物も含むが織物以外でも
上記構成のものであれば当然含まれる。例えば、組布と
いわれる経糸と緯糸を重ね、その交点を熱溶融性の樹脂
で接着した布状体がある。これは織機を使わずに製造で
きるためコストが織物と比較すると安く、且つ、熱溶融
性の樹脂を糸の回りに有しているため一方向に引き揃え
られた強化繊維の基材シートを接着するのに好適であ
る。織物の場合も熱溶融性の樹脂を塗布することにより
使用可能である。熱溶融性の樹脂としては融点が比較的
低いポリオレフィン系樹脂や、エチレン酢ビ共重合体等
が使用できるがこれに限定されるものではない。樹脂の
付着量としては7〜25g/m2 の範囲である。これよ
り小さい場合は、接着力が十分でなく、これより大きい
場合は、樹脂の含浸を阻害したり、成形体の強度物性が
低下する原因になりやすい。組布としては2軸の外に3
軸もあるがこれも使用できる。3軸は経糸に対し対称に
斜行糸が配されたものである。本発明に使用されるメッ
シュ状体は、単重が10〜100g/m2 のものであ
る。10g/m2 より小さい場合は、支持体としての強
度が十分でなく、100g/m2 より大きい場合は、複
合基材中に占めるメッシュ状体の割合が大きくなり、成
形体中での一方向への補強効果が低下することになる。
本発明の一方向に引き揃えられた強化繊維は連続に配置
されても良いし間隔をおいて配置されても良い。
【0009】次に本発明の製造方法について図2により
説明する。まず、強化繊維2を一方向に揃えてパーン9
から引出しシート状とし、櫛状ガイド6を通しピッチを
揃える。この一方向性基材シートをドラムシリンダー7
a,7bのような加熱装置を通し加熱する。一定温度以
上に加熱された基材シートが加熱装置を出た直後に、基
材シートの両面に、メッシュ状体送出し装置10より送
り出されそしてメッシュ状体用繊維4のまわりに熱溶融
性樹脂5を有するメッシュ状体3を積層し、プレスロー
ラ8で圧着する。両面にメッシュ状体3が圧着された基
材シートは、巻き取り装置11により巻き取られ、本発
明の一方向性強化繊維複合基材1が得られる。本発明の
製造方法に用いられる加熱装置は、蒸気や電気を熱源と
するドラムシリンダーを使用するのが熱効率やシートの
走行安定性の点からは望ましいが、熱風循環式の加熱装
置や、基材シートの両面にシーズヒーターのような熱源
を配列した加熱方法でも良い。基材シートの加熱温度
は、メッシュ状体3を構成するメッシュ状体用繊維4の
回りに付着している熱溶融性樹脂の融点5よりも30〜
50℃高めにすることが望ましい。融点よりも高い温度
に加熱された基材シートにメッシュ状体3が積層される
とメッシュ状体3を構成するメッシュ状体用繊維繊維4
の回りに付着されている熱溶融性樹脂が溶融し、プレス
ローラ8で圧着されることにより基材シートの両面にメ
ッシュ状体3が、メッシュ状体3を構成するメッシュ状
体用繊維4の部分で接着される。
説明する。まず、強化繊維2を一方向に揃えてパーン9
から引出しシート状とし、櫛状ガイド6を通しピッチを
揃える。この一方向性基材シートをドラムシリンダー7
a,7bのような加熱装置を通し加熱する。一定温度以
上に加熱された基材シートが加熱装置を出た直後に、基
材シートの両面に、メッシュ状体送出し装置10より送
り出されそしてメッシュ状体用繊維4のまわりに熱溶融
性樹脂5を有するメッシュ状体3を積層し、プレスロー
ラ8で圧着する。両面にメッシュ状体3が圧着された基
材シートは、巻き取り装置11により巻き取られ、本発
明の一方向性強化繊維複合基材1が得られる。本発明の
製造方法に用いられる加熱装置は、蒸気や電気を熱源と
するドラムシリンダーを使用するのが熱効率やシートの
走行安定性の点からは望ましいが、熱風循環式の加熱装
置や、基材シートの両面にシーズヒーターのような熱源
を配列した加熱方法でも良い。基材シートの加熱温度
は、メッシュ状体3を構成するメッシュ状体用繊維4の
回りに付着している熱溶融性樹脂の融点5よりも30〜
50℃高めにすることが望ましい。融点よりも高い温度
に加熱された基材シートにメッシュ状体3が積層される
とメッシュ状体3を構成するメッシュ状体用繊維繊維4
の回りに付着されている熱溶融性樹脂が溶融し、プレス
ローラ8で圧着されることにより基材シートの両面にメ
ッシュ状体3が、メッシュ状体3を構成するメッシュ状
体用繊維4の部分で接着される。
【0010】圧着用のプレスローラ8の温度は常温ない
しは常温よりも低い温度に設定することが望ましい。組
布の場合は、糸の交点が熱溶融性の樹脂で固定されてい
るため、圧着用のプレスローラ8の温度が樹脂の融点以
上に設定されると、圧着時に交点の固定が崩れてしまう
恐れがあり、また、圧着後の工程でも基材の温度が樹脂
の融点付近にあればメッシュ状体と基材シートとの接着
が弱く、部分的に剥離の起こる可能性がある。本発明の
一方向性強化繊維複合基材を用いて繊維強化プラスチッ
クを成形する場合、型の形状に合わせて切断し、一方向
に揃えられた強化繊維の方向に合わせて必要枚数を積層
する。上から樹脂をかけて含浸させ、型を閉じ圧力をか
け樹脂を硬化させる。本発明の一方向性複合基材は、一
方向に引き揃えられた強化繊維基材シートの両面にメッ
シュ状体が接着されているため適当な形状に切断しても
一方向に引き揃えられた強化繊維がバラけたりしない。
また、メッシュ状体で接着されているだけのため基材自
体が柔軟性を保持しており、型合わせなどの作業も容易
である。
しは常温よりも低い温度に設定することが望ましい。組
布の場合は、糸の交点が熱溶融性の樹脂で固定されてい
るため、圧着用のプレスローラ8の温度が樹脂の融点以
上に設定されると、圧着時に交点の固定が崩れてしまう
恐れがあり、また、圧着後の工程でも基材の温度が樹脂
の融点付近にあればメッシュ状体と基材シートとの接着
が弱く、部分的に剥離の起こる可能性がある。本発明の
一方向性強化繊維複合基材を用いて繊維強化プラスチッ
クを成形する場合、型の形状に合わせて切断し、一方向
に揃えられた強化繊維の方向に合わせて必要枚数を積層
する。上から樹脂をかけて含浸させ、型を閉じ圧力をか
け樹脂を硬化させる。本発明の一方向性複合基材は、一
方向に引き揃えられた強化繊維基材シートの両面にメッ
シュ状体が接着されているため適当な形状に切断しても
一方向に引き揃えられた強化繊維がバラけたりしない。
また、メッシュ状体で接着されているだけのため基材自
体が柔軟性を保持しており、型合わせなどの作業も容易
である。
【0011】樹脂を含浸させる場合もメッシュ状体が表
面にメッシュ状体の繊維の部分で接着されているだけの
ためメッシュ状体の開口部分から樹脂が一方向性基材シ
ートに浸透しやすく、基材シートもその表面に接着剤層
等を有しないため樹脂の含浸速度が速い。また、樹脂を
含浸させる際に、刷毛やローラ等で表面を摩擦してもメ
ッシュ状体が表面にあるため一方向に引き揃えられた強
化繊維は、毛羽だちなどを起こさない。更に、重要なこ
とは本発明の一方向性強化繊維複合基材は、プリプレグ
状でないことや、全面に接着剤層を有していないことに
よりマトリックス樹脂の選択に制限を受けない利点を有
する。また、本発明の一方向性強化繊維複合基材は、メ
ッシュ状体の占める比率が小さいため、本来の目的であ
る一方向への補強効果を大きくすることができる。更
に、両面にメッシュ状体を張付けたものは、どちらの面
も同じように使用することができるため面を自由に選択
できるという利点も有する。本発明の一方向性強化繊維
複合基材を高速道路や橋脚などのコンクリート構造体の
補修工事に用いることもできる。その場合は現場施行に
なる。補修必要な場所に合わせて適当な大きさに切断す
る。補修箇所にプライマーを塗布し、更に常温硬化型の
例えばエポキシ樹脂等を塗布する。切断した複合基材を
張り付けその上から更に刷毛でエポキシ樹脂を塗布す
る。上記したような補修方法において、本発明の一方向
性強化繊維複合基材は、切断しても強化繊維がバラける
こともなく、また、樹脂の含浸速度も速く、一方向の補
強効果も大きい。樹脂塗布時の表面の毛羽だちもなく、
どちらの面も同様に使用することができ、また、粘着防
止のための離型シートやカバーフィルム等も必要としな
いため、現場での施工性、取扱性等が非常に良い。
面にメッシュ状体の繊維の部分で接着されているだけの
ためメッシュ状体の開口部分から樹脂が一方向性基材シ
ートに浸透しやすく、基材シートもその表面に接着剤層
等を有しないため樹脂の含浸速度が速い。また、樹脂を
含浸させる際に、刷毛やローラ等で表面を摩擦してもメ
ッシュ状体が表面にあるため一方向に引き揃えられた強
化繊維は、毛羽だちなどを起こさない。更に、重要なこ
とは本発明の一方向性強化繊維複合基材は、プリプレグ
状でないことや、全面に接着剤層を有していないことに
よりマトリックス樹脂の選択に制限を受けない利点を有
する。また、本発明の一方向性強化繊維複合基材は、メ
ッシュ状体の占める比率が小さいため、本来の目的であ
る一方向への補強効果を大きくすることができる。更
に、両面にメッシュ状体を張付けたものは、どちらの面
も同じように使用することができるため面を自由に選択
できるという利点も有する。本発明の一方向性強化繊維
複合基材を高速道路や橋脚などのコンクリート構造体の
補修工事に用いることもできる。その場合は現場施行に
なる。補修必要な場所に合わせて適当な大きさに切断す
る。補修箇所にプライマーを塗布し、更に常温硬化型の
例えばエポキシ樹脂等を塗布する。切断した複合基材を
張り付けその上から更に刷毛でエポキシ樹脂を塗布す
る。上記したような補修方法において、本発明の一方向
性強化繊維複合基材は、切断しても強化繊維がバラける
こともなく、また、樹脂の含浸速度も速く、一方向の補
強効果も大きい。樹脂塗布時の表面の毛羽だちもなく、
どちらの面も同様に使用することができ、また、粘着防
止のための離型シートやカバーフィルム等も必要としな
いため、現場での施工性、取扱性等が非常に良い。
【0012】
<実施例1> 一方向性基材シート 強化繊維としてPAN系炭素繊維[トレカT300−6
K;東レ(株)製]を用い、5mmピッチで引き揃え一
方向性基材シートとした。(T300−6Kはフィラメ
ント径7μmで集束本数6000本) メッシュ状体 ガラス繊維製2軸組布[KC0505A EV2;日東
紡績(株)製]を用いた。2軸組布の仕様は次の通りで
ある。 単重 22g/m2 密度(タテ×ヨコ) 5本/25mm×5本/25m
m 熱溶融性樹脂付着量 10g/m2 (熱溶融性樹脂は融点が80℃のものを用いた) 一方向強化繊維複合基材の製造 一方向性基材シートを130℃に加熱された2個のドラ
ムシリンダーを裏表通し、シリンダーを出た直後に基材
シートの上下にガラス繊維製2軸組布を積層し、水冷さ
れたプレスローラにより圧着し、空冷した後で巻き取
る。複合基材の単重は124g/m2 であった。 このようにして得られた一方向性強化繊維複合基材をエ
ポキシ樹脂に含浸させたところ含浸性は良好であった。
また、含浸させる際に刷毛で摩擦しても炭素繊維に毛羽
だちはみられなかった。
K;東レ(株)製]を用い、5mmピッチで引き揃え一
方向性基材シートとした。(T300−6Kはフィラメ
ント径7μmで集束本数6000本) メッシュ状体 ガラス繊維製2軸組布[KC0505A EV2;日東
紡績(株)製]を用いた。2軸組布の仕様は次の通りで
ある。 単重 22g/m2 密度(タテ×ヨコ) 5本/25mm×5本/25m
m 熱溶融性樹脂付着量 10g/m2 (熱溶融性樹脂は融点が80℃のものを用いた) 一方向強化繊維複合基材の製造 一方向性基材シートを130℃に加熱された2個のドラ
ムシリンダーを裏表通し、シリンダーを出た直後に基材
シートの上下にガラス繊維製2軸組布を積層し、水冷さ
れたプレスローラにより圧着し、空冷した後で巻き取
る。複合基材の単重は124g/m2 であった。 このようにして得られた一方向性強化繊維複合基材をエ
ポキシ樹脂に含浸させたところ含浸性は良好であった。
また、含浸させる際に刷毛で摩擦しても炭素繊維に毛羽
だちはみられなかった。
【0013】<実施例2> 一方向性基材シート 強化繊維としてPAN系炭素繊維[トレカT300−1
2K;東レ(株) 製]を用い、5mmピッチで
引き揃え一方向性基材シートとした。(T300−12
Kはフィラメント径7μmで集束本数12000本) メッシュ状体 メッシュ状体としてガラス繊維織物[WK−1010
L;日東紡績(株) 製]を用いた。ガラス繊維
織物は次の仕様のものを用いた。 単重 54g/m2 密度(タテ×ヨコ) 10本/25mm×10本/2
5mm 上記ガラス繊維織物に熱溶融性樹脂を8g/m2 塗布し
た。 一方向強化繊維複合基材の製造 一方向性基材シートを130℃に加熱された2個のドラ
ムシリンダーを裏表通し、シリンダーを出た直後に基材
シートの上下にのガラス繊維織物を積層し、水冷され
たプレスローラにより圧着し、空冷した後で巻き取る。
複合基材の単重は284g/m2 であった。 実施例2で得られた一方向性強化繊維複合基材をエポキ
シ樹脂に含浸させたところ、実施例1より劣るが通常の
作業で支障にならない程度の含浸速度であった。また、
刷毛による摩擦でも毛羽だちはみられなかった。
2K;東レ(株) 製]を用い、5mmピッチで
引き揃え一方向性基材シートとした。(T300−12
Kはフィラメント径7μmで集束本数12000本) メッシュ状体 メッシュ状体としてガラス繊維織物[WK−1010
L;日東紡績(株) 製]を用いた。ガラス繊維
織物は次の仕様のものを用いた。 単重 54g/m2 密度(タテ×ヨコ) 10本/25mm×10本/2
5mm 上記ガラス繊維織物に熱溶融性樹脂を8g/m2 塗布し
た。 一方向強化繊維複合基材の製造 一方向性基材シートを130℃に加熱された2個のドラ
ムシリンダーを裏表通し、シリンダーを出た直後に基材
シートの上下にのガラス繊維織物を積層し、水冷され
たプレスローラにより圧着し、空冷した後で巻き取る。
複合基材の単重は284g/m2 であった。 実施例2で得られた一方向性強化繊維複合基材をエポキ
シ樹脂に含浸させたところ、実施例1より劣るが通常の
作業で支障にならない程度の含浸速度であった。また、
刷毛による摩擦でも毛羽だちはみられなかった。
【0014】<実施例3>炭素繊維のピッチを10mm
とし、ガラス繊維メッシュ状体として3軸組布[KT2
20A;日東紡績(株)製]を用いた外は実施例1と同
様に行った。3軸組布の仕様は下記の通りである。 単重 15g/m2 密度(タテ×ナナメ) 1本/9mm×1本/9mm (斜行糸の角度はタテ糸に対し60度) 熱溶融性樹脂付着量 7g/m2 得られた複合基材の単重は70g/m2 であった。 実施例3で得られた一方向性強化繊維複合基材をエポキ
シ樹脂に含浸させたところ含浸性は良好であった。ま
た、含浸させる際に刷毛で摩擦しても炭素繊維に毛羽だ
ちはみられなかった。
とし、ガラス繊維メッシュ状体として3軸組布[KT2
20A;日東紡績(株)製]を用いた外は実施例1と同
様に行った。3軸組布の仕様は下記の通りである。 単重 15g/m2 密度(タテ×ナナメ) 1本/9mm×1本/9mm (斜行糸の角度はタテ糸に対し60度) 熱溶融性樹脂付着量 7g/m2 得られた複合基材の単重は70g/m2 であった。 実施例3で得られた一方向性強化繊維複合基材をエポキ
シ樹脂に含浸させたところ含浸性は良好であった。ま
た、含浸させる際に刷毛で摩擦しても炭素繊維に毛羽だ
ちはみられなかった。
【0015】<実施例4>実施例1における炭素繊維の
ピッチを10mmとした外は実施例1と同様に行った。
得られた複合基材の単重は84g/m2 であった。実施
例4で得られた一方向性強化繊維複合基材をエポキシ樹
脂に含浸させたところ含浸性は良好であった。また、含
浸させる際に刷毛で摩擦しても炭素繊維に毛羽だちはみ
られなかった。
ピッチを10mmとした外は実施例1と同様に行った。
得られた複合基材の単重は84g/m2 であった。実施
例4で得られた一方向性強化繊維複合基材をエポキシ樹
脂に含浸させたところ含浸性は良好であった。また、含
浸させる際に刷毛で摩擦しても炭素繊維に毛羽だちはみ
られなかった。
【0016】
【発明の効果】本発明の一方向性強化繊維複合基材は、
使用樹脂の制約がなく、樹脂の含浸性にも優れ、一方向
に引き揃えられた強化繊維の比率が高いため一方向への
補強効率を高めることができる。又、本発明の一方向性
強化繊維複合基材は、一方向に揃えられた強化繊維がバ
ラけることなく、柔軟性を有し、かつ、表裏面による選
択性もなく取扱性、現場施工性に優れている。本発明の
一方向性強化繊維複合基材の製造方法は、溶剤の使用や
乾燥設備を必要とせず、簡単な設備で効率的に製造する
ことができる利点を有する。
使用樹脂の制約がなく、樹脂の含浸性にも優れ、一方向
に引き揃えられた強化繊維の比率が高いため一方向への
補強効率を高めることができる。又、本発明の一方向性
強化繊維複合基材は、一方向に揃えられた強化繊維がバ
ラけることなく、柔軟性を有し、かつ、表裏面による選
択性もなく取扱性、現場施工性に優れている。本発明の
一方向性強化繊維複合基材の製造方法は、溶剤の使用や
乾燥設備を必要とせず、簡単な設備で効率的に製造する
ことができる利点を有する。
【図1】本発明の一方向性強化繊維複合基材の切断端面
図
図
【図2】本発明の製造方法の一例を示す概略図
1. 一方向性強化繊維複合基材 2. 強化繊維 3. メッシュ状体 4. メッシュ状体用繊維 5. 熱溶融性樹脂 6. 櫛状ガイド 7a,7b. ドラムシリンダー 8. プレスローラ 9. パーン 10a,10b. メッシュ状体送出し装置 11. 巻取り装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 B29B 11/16 B29B 15/08 - 15/14 C08J 5/04 - 5/10 C08J 5/24 E04G 23/02 - 23/03 JICSTファイル(JOIS)
Claims (3)
- 【請求項1】 一方向に引き揃えられた強化繊維からな
る基材シートの両面に、無機または有機繊維からなるメ
ッシュ状体が該メッシュ状体の繊維の部分で接着されて
いることを特徴とする一方向性強化繊維複合基材。 - 【請求項2】 請求項1において、一方向に引き揃えら
れた強化繊維が炭素繊維で、メッシュ状体がガラス繊維
からなり、該メッシュ状体が炭素繊維からなる基材シー
トの両面に接着されていることを特徴とする一方向性強
化繊維複合基材。 - 【請求項3】 強化繊維を一方向に揃えて引出して基材
シートを形成し、該基材シートを加熱装置で加熱する、
次いで、該加熱装置を出た直後に該基材シートの両面に
無機または有機繊維からなるメッシュ状体を積層して圧
着し、該メッシュ状体の繊維部分に有する熱溶融性樹脂
が溶融して、該基材シートと該メッシュ状体を接着する
ことを特徴とする一方向性強化繊維複合基材の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06305663A JP3099656B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 一方向性強化繊維複合基材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06305663A JP3099656B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 一方向性強化繊維複合基材及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08142238A JPH08142238A (ja) | 1996-06-04 |
JP3099656B2 true JP3099656B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=17947857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06305663A Expired - Lifetime JP3099656B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 一方向性強化繊維複合基材及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3099656B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69634488T2 (de) | 1995-11-01 | 2006-01-05 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Verfahren zum reparieren oder verstärken von bestehenden strukturen und dazu verwendetes anisotropisches stoffgewebe |
JP2960038B2 (ja) * | 1997-07-02 | 1999-10-06 | サンキョン・インダストリーズ・カンパニー・リミテッド | 建築構造物補強用の一方向繊維シート及びその製造方法 |
JP2006118058A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Kyoto Ichi | 炭素繊維モノフィラメント織編組織 |
JP4753767B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-08-24 | ショーボンド建設株式会社 | 構造物被覆用板状積層体及びその装着方法 |
GB2465770A (en) | 2008-11-28 | 2010-06-02 | Vestas Wind Sys As | Manufacturing wind turbine rotor blade by moulding |
US20100143692A1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-10 | Ryan James P | Carbon and Glass Fiber Reinforced Composition |
JP5852542B2 (ja) * | 2012-10-10 | 2016-02-03 | 綾羽株式会社 | 炭素繊維強化複合材用織物およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-11-16 JP JP06305663A patent/JP3099656B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08142238A (ja) | 1996-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1175332A (en) | Composite article and method of making | |
WO2003046057A1 (fr) | Feuille de resine thermoplastique en fibres renforcees, materiau resistant comprenant le meme, et procede de fabrication de feuille de resine thermoplastique en fibres renforcees | |
US20080061464A1 (en) | Multi-Layered, Variable-angled, Non-Crimped Fabric for Reinforcement of Composite Materials | |
JPS626960A (ja) | 積層複合体の製造に使用される布強化材 | |
SK10842003A3 (sk) | Spôsob a zariadenie na výrobu kompozitného plošného produktu s viacosovou vláknovou výstužou, kompozitný plošný produkt, jeho použitie a textilný pás | |
KR101248168B1 (ko) | 고강도 내열 섬유 그리드 제조 방법 | |
EP1669486B1 (en) | Nonwoven base fabric for reinforcing | |
JP3099656B2 (ja) | 一方向性強化繊維複合基材及びその製造方法 | |
JP2001073241A (ja) | 複合強化原糸又は紐と、これを用いた編成物及び複合材料並びにその製法と構造体 | |
KR20040081747A (ko) | 복합 재료 제조에 사용되는 섬유상 구조물 | |
JPH0994900A (ja) | 一方向性強化繊維複合基材シート | |
JPH11320729A (ja) | 一方向性強化繊維複合基材 | |
JP2819333B2 (ja) | 構築物の補強方法 | |
JP3405497B2 (ja) | 構造物補強用強化繊維シート | |
JP3099730B2 (ja) | 一方向性強化繊維複合基材 | |
JPH11959A (ja) | 補強用強化繊維シート基材 | |
JP3311847B2 (ja) | 構築物補強用強化繊維シート | |
JP3174358B2 (ja) | 一方向配列強化繊維シート及び構築物の補強方法 | |
JP2869931B2 (ja) | 一方向配列強化繊維シート及びその製造方法 | |
JPH0531839A (ja) | 一方向配列強化繊維シート | |
EP0598591A2 (en) | Fibre-reinforced sheet for reinforcement | |
JPS58104255A (ja) | 複合成形体強化用基布 | |
JP2018066074A (ja) | 一方向性強化繊維シート | |
JP7279272B1 (ja) | 繊維強化シート及び繊維強化シートの曲げ加工方法 | |
JPH1177868A (ja) | 強化繊維材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |