JPH0125699B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維強化樹脂用繊維に関するものであ
る。繊維強化樹脂（以下、FRPという）におけ
る樹脂の強化用繊維材料の形態としては、織物が
用いられることは一般に良く知られている。

FRPを製造する最も通常的な方法は、織物を
複数枚に積層し熱硬化性樹脂のような材料を前記
織物に含浸させた後、樹脂を硬化させることから
なつている。

ところが織物の積層作業には煩雑さが伴ない、
かつ積層の具合いかんによつてはFRPの物性に
好ましからざる方向性を惹起せしめる。すなわち
FRPの中の織物の斜め方向における引張り強度
がきわめて低い。同時に面方向のせん断剛性も低
いという欠点を有している。

そこで、上記問題を伴なわない樹脂の強化用繊
維素材の設計が望まれている。

本発明の目的は、従来の樹脂の強化用繊維材料
の上記欠点を解決し、FRPを製造する際の作業
能率が高く、かつ均一な物性と高い強度を有し、
高いせん断剛性を有する繊維材料を提供すること
にある。

すなわち本発明は、積層された繊維強化樹脂用
繊維材料において、平行状に引揃えられた糸条か
らなるシート状糸条群が互いに交差するように重
ね合わされた積層体と、布帛とが積層され、かつ
縫い組織により一体化されていることを特徴とす
る繊維強化樹脂用繊維材料である。

本発明において繊維強化樹脂用繊維材料とは、
ガラス繊維、炭素繊維、ケイ素系繊維、ポリエス
テル系繊維、ポリアミド系繊維、芳香族ポリアミ
ド系繊維、全芳香族ポリエステル系繊維、その他
公知の補強繊維材料を示す。また、これらの補強
繊維材料は単一種類で構成してもよいし、各種の
材料を組合わせて構成してもよい。また、かかる
材料は、本発明の一体化手段である縫製糸として
も用いることが出来ればさらに好ましい。

補強繊維材料はフイラメント、ステープル繊
維、等繊維形状を示すものであればどのようなも
のでもよい。ステープル繊維等を用いる場合は、
撚糸とするか、または接着剤、樹脂等を用いて繊
維形状に形成したものを用いる。

本発明において布帛とは、織物、編物、不織布
等公知の布帛を用いることができる。この中で特
に好ましい布帛は織物である。これはタテ方向、
ヨコ方向の強力が最も優れ、かつ布帛組織の強力
が最も高いからである。またガラス繊維、炭素繊
維、ケイ素繊維等では、織物が最も加工しやす
く、かつ取扱い性も良いからである。

また本発明においては布帛上に、平行状に引揃
えられた糸条からなるシート状糸条群を互いに交
差するように重ね合わせるものである。かかるシ
ート状糸条群とは、数多くの糸条を引揃え、ほぼ
平らに拡開してシート状としたものを示す。そし
て好ましくは布帛として織物を用い、織物のタテ
糸またはヨコ糸方向に対して、前記シート状糸条
群を斜交状態に互いに交差させて積層する。

本発明の最小積層数は３層である。すなわち、
布帛に対しシート状糸条群を斜交状態に互いに１
層づつ積層させたものが最小のユニツトとなる。
かかるユニツトの積層順序はどのような順序であ
つてもよい。また、かかるユニツトを複数枚重ね
合わせて用いてもよい。また、さらに上記最小ユ
ニツトを備えているものであれば、更にその上に
１〜複数層任意の積層を設けてもよい。

次に本発明は上記積層体を縫い組織により一体
化するものである。縫い組織は公知のものであれ
ばどのようなものでもよい。好ましくはミシンを
用いて本縫い、単環縫いおよび二重環縫いなどで
あり、縫い目の形については直線縫い、ジグザグ
縫いおよび点線ジグザグ縫いなどをあげることが
できる。もちろん本発明は前記したように他の公
知の縫い方であつてもよい。また、縫い目方向は
織物のタテ糸またはヨコ糸方向が好ましい。これ
は縫製時の積層体の移動がしやすいからである。

次に本発明を図面を用いて説明する。第１図〜
第３図は本発明の積層体を示すものである。第１
図において糸条群１，２はそれぞれ平行にかつシ
ート状に引揃えられた複数本の強化繊維からな
り、かつ前記糸条群１，２は互いに直交するよう
に重ね合わす。さらに好ましくは前記糸条群１，
２の糸の長手方向がそれぞれ織物３のタテ糸およ
びヨコ糸と30〜60度特に約45度の角度をなすよう
に配置させる。また第２図は、前記糸条群１，２
および織物３が縫製糸４により縫製加工されてい
る状態を示す。そして第３図は上記した３つの層
が縫製により一体化された状態を示す。第３図に
おいて最下層は織物であり、中間層は引揃えた糸
条群シートを斜交状態に積層し、最上層は中間層
の繊維の長さ方向に直角に糸条群シートを重ね合
わせて、これら３つの層を縫製したものである。
第３図の素材はガラス繊維である。

本発明においては、かかる積層体を補強材料と
してそのまま用いてもよいが、好ましくは２〜50
枚程度、本発明の積層体を重ね合わせて用いる。
かかる本発明の積層体を複数枚重ね合わせる際
は、縫合による一体化または接着による一体化が
必要となる。縫合による一体化の際のステツチ間
隔は全積層体の厚さの1/2程度から全積層体の厚
さ程度がよい。またステツチ列の間隔も、上記ス
テツチ間隔と同じ程度とすることが好ましい。

そして本発明における積層体を複数枚重ね合わ
せたものを樹脂含浸し、成形材料として使うのが
好ましい。

次に本発明の効果について説明すると次のとお
りとなる。

Ａ 積層するシート状糸条群がほぼ直角な状態で
積層されるので、強力利用率が高くなる。

Ｂ 織物にできないような加工性の悪い材料、例
えば可撓性のない材料であつても積層、補強材
料として利用することができる。

Ｃ シート状糸条群の目付を自由に変えることが
でき、目的物に応じて厚くしたり薄くしたりす
ることが容易に行なえる。

Ｄ シート状糸条群については織物等の布帛に加
工しなくて済むのでその分安価に積層体が得ら
れる。

Ｅ 従来のプリプレグ板の接着積層体に比べ、縫
製による強度を強くすることができるので、層
間剥離を防止できる。

Ｆ シート状糸条群は一方的に繊維が配列してい
るので、樹脂含浸の際、毛管現象により樹脂が
含浸しやすく加工しやすい。

次に本発明を実施例により説明する。

実施例 １ ガラス繊維（1000デニール、フイラメント数
250本）を平行にかつシート状に25mm当り15本準
備し、前記シートヤーンを直角に交差させて、積
層された前記シートヤーンの各繊維軸方向が、ガ
ラス織物（密度15×16本／inch）のタテ・ヨコ糸
と約45゜角度で直交するように重ね合わせた。前
記積層体にデユポン社製“ケブラー”（登録商標）
繊維を縫製糸として、ガラスクロスのタテ糸方向
にミシン（セイコー社製、LLW−8L型）を用い
て縫製加工を施した。縫製条件は本縫い・縫い間
隔15mm・ステツチ１mmとした。かくして得られた
３層の積層体にエポキシ樹脂を用いて、通常の成
形加工を加え成形体を得た。この得られた成形材
料は強力に優れ、かつ等方性に富んだ特性を示し
た。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、および第３図は本発明の積層
された繊維補強材料を示す。 １，２：シート状糸条群、３：織物、４：縫製
糸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 積層された繊維強化樹脂用繊維材料におい
   て、平行状に引揃えられた糸条からなるシート状
   糸条群が互いに交差するように重ね合わされた積
   層体と、布帛とが積層され、かつ縫い組織により
   一体化されていることを特徴とする繊維強化樹脂
   用繊維材料。 ２ 布帛が織物であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項の繊維強化樹脂用繊維材料。 ３ 織物のタテ糸またはヨコ糸方向に対し、平行
   に引揃えられた糸条からなるシート状糸条群を斜
   交状態に互いに交差させて積層することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載の繊
   維強化樹脂用繊維材料。 ４ 縫い目方向が織物のタテ糸またはヨコ糸方向
   と同方向であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の繊維強化樹脂用繊維材
   料。