JP2002317371A - 炭素繊維ステッチ布帛 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ステッチ加工で炭素繊維の毛羽発生が少なく
て、生産性が良く、また繊維強化プラスチックにした
際、損傷による強度のない炭素繊維ステッチ布帛を提供
することを目的とするものである。 【解決手段】多数本の、ＪＩＳ Ｌ １０１３法に準拠
して測定される引掛け強さが、断面積０．９ｍｍ² 当た
り９００Ｎ以上である炭素繊維維糸条が並行にシート状
に配列して層構成をなし、これらがステッチ糸で一体化
されていることを特徴とする炭素繊維ステッチ布帛。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＦＲＰの炭素繊維基
材として使用する炭素繊維ステッチ布帛に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続炭素繊維からなる繊維強化プラスチ
ックは、繊維軸方向の機械的特性には優れるが、繊維軸
から離れるに従い、機械的特性は急激に低下する。この
対策として、たとえば、機械的特性が疑似等方性基材と
なるようの繊維軸方向がＦＲＰ成形体の長さ（０゜）方
向、幅（９０゜）方向や斜め（±４５゜）方向となるよ
う積層され、成形されている。

【０００３】しかしながら、通常の織物を使用すると、
繊維の配列方向は織物の長さ（０゜）方向と幅（９０
゜）方向であるから、斜め（±α゜）方向の補強ができ
なくなる。この対策として、織物を斜め方向に裁断し、
裁断された織物の端部が０゜方向と９０゜方向に配列す
る織物と平行になるように積層し、斜め方向に裁断した
繊維の配列方向が±４５゜になるようにしている。しか
しながら、このような方法では、とくに大型構造体を成
形する場合、織物の裁断や積層に手間が掛かるし、材料
ロスも大きい。また、積層の際、（０゜／９０゜）配列
織物と（＋４５゜／−４５゜）配列織物がずれ、正確な
繊維配向が困難となる。

【０００４】一方、上記課題に対して、最近、よこ入れ
トリコット装置で、布帛の長さ方向に対して＋α゜、−
α゜やこれに０゜および／または９０゜方向に、すなわ
ち、２方向以上の多軸の各々の方向で層状に強化繊維が
並行に配列し、これらが積層した状態で、ポリエステル
繊維糸などのステッチで縫合一体化した、いわゆる多軸
ステッチ布帛が注目を浴びている。この布帛は＋α゜、
−α゜、０゜や９０゜配列繊維がステッチ糸で一体とな
っているから、わざわざ裁断によって、所定の方向に配
列するような準備作業が必要なくなり、１枚の布帛で疑
似等方性の特性が得られるので、かつ材料ロスもほとん
どなく、積層作業が大幅に省力化され、大型構造体を安
価に成形できるという利点はある。また、ステッチ糸の
ステッチ密度を最適化することによって、深絞り賦形が
可能となり、成形のプリフォームを容易に作製すること
もできる利点がある。

【０００５】しかしながら、トリコット装置によるステ
ッチ糸の挿入は強化繊維糸条と強化繊維糸条の間に挿入
されるように規制されているのではなく、層状に配列し
ている糸条に対してはランダムであり、糸条中にもステ
ッチ糸が挿入される。このステッチ糸の挿入はニードル
が層状に配列している糸条に突き刺さした後、抜くとい
う貫通操作を繰り返して行われ、また挿入速度も早い。

【０００６】強化繊維が炭素繊維の場合、引張弾性率が
高くかつ破断伸度が小さいので、ニードルの貫通操作に
よって炭素繊維の単糸が切断して、短い繊維長の毛羽が
多く発生し、また炭素繊維の比重が小さいこともあっ
て、この毛羽が空気中に舞い、作業環境は極めて悪かっ
た。したがって、衛生上、オペレータは防塵マスクおよ
び防塵服を着用する必要があり、ステッチ加工は困難で
あり、あえて加工するとすれば防塵マスク、防塵服を着
用し、ニードルの貫通速度を落とす必要があり、生産性
が低下するので、高価なものとなった。

【０００７】また、得られた炭素繊維ステッチ布帛は、
ステッチ加工の際、単糸が切断したりして炭素繊維は損
傷を受けているので、繊維強化プラスチックにした際、
損傷により強度が低下するという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の背景に鑑み、ステッチ加工で炭素繊維の毛羽発生
が少なくて、生産性が良く、また繊維強化プラスチック
にした際、損傷による強度のない炭素繊維ステッチ布帛
を提供せんとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用するものであ
る。すなわち、 （１）多数本の、ＪＩＳ Ｌ １０１３法に準拠して測
定される引掛け強さが、断面積０．９ｍｍ² 当たり９０
０Ｎ以上である炭素繊維維糸条が並行にシート状に配列
して層構成をなし、これらがステッチ糸で一体化されて
いることを特徴とする炭素繊維ステッチ布帛。 （２）前記炭素繊維維糸条が布帛の長さ方向に対して０
゜方向に配列した層と支持体とがステッチ糸で一体化さ
れていることを特徴とする前記（１）に記載の炭素繊維
ステッチ布帛。 （３）前記炭素繊維維糸条が布帛の長さ方向に対して９
０゜方向に配列した層がステッチ糸で一体化されている
ことを特徴とする前記（１）に記載の炭素繊維ステッチ
布帛。 （４）前記層の２層以上が交差積層され、これら積層体
がステッチ糸で一体化されていることを特徴とする前記
（１）に記載の炭素繊維ステッチ布帛。 （５）前記交差角度が布帛の長さ方向に対して＋α゜、
−α゜の２方向を含むものであることを特徴とする前記
（４）に記載の炭素繊維ステッチ布帛。 （６）前記交差角度が布帛の長さ方向に対して０゜、９
０゜の２方向を含むものであることを特徴とする前記
（４）に記載の炭素繊維ステッチ布帛。 （７）前記交差角度が布帛の長さ方向に対して０゜、＋
α゜、−α゜の３方向を含むものであることを特徴とす
る前記（４）に記載の炭素繊維ステッチ布帛。 （８）前記交差角度が布帛の長さ方向に対して＋α゜、
−α゜、９０゜の３方向を含むものであることを特徴と
する前記（４）に記載の炭素繊維ステッチ布帛。 （９）前記交差角度が布帛の長さ方向に対して０゜、＋
α゜、−α゜、９０゜の４方向を含むものであることを
特徴とする前記（４）に記載の炭素繊維ステッチ布帛。 （１０）前記バイアス角度α゜が４５゜であることを特
徴とする前記（５）、（７）ないし（９）のいずれかに
記載の炭素繊維ステッチ布帛。 （１１）前記炭素繊維糸条にサイジング剤が付与され、
該サイジング剤の付着量が０．２重量％以上０．８重量
％以下であることを特徴とする前記（１）ないし（１
０）にいずれかに記載の炭素繊維ステッチ布帛。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に本発明の炭素繊維ステッチ
布帛を説明する概略斜視図を示した。布帛１の下面か
ら、まず長さ方向イに対して斜め方向に多数本の炭素繊
維糸条２が並行に配列して＋α゜層６を構成し、次いで
布帛の幅方向に多数本の炭素繊維糸条３が並行に配列し
て９０゜層７を構成し、次いで斜め方向に多数本の炭素
繊維糸条４が並行に配列して−α゜層８を構成し、次い
で布帛の長さ方向に多数本の炭素繊維糸条５が並行に配
列して０゜層９を構成し、互いに配列方向が異なる４層
が積層された状態で、ステッチ糸１０でこれら４層が縫
合一体化されている。縫合一体化にあたってのステッチ
糸１０が形成する縫い組織としては、単環縫い、１／１
のトリコット編みが挙げられる。

【００１１】なお、図１で、あたかも断面形状が楕円で
示されている繊維の集合体が１糸条で、この糸条間にス
テッチ糸１０が配列しているかに見えるが、ステッチ糸
１０は糸条に対してはランダムに挿入され、楕円で示さ
れている繊維の集合体はステッチ糸の拘束によって形成
されているのである。

【００１２】ステッチ操作による炭素繊維の損傷度合い
と、炭素繊維の単繊維径、引張強度、引張弾性率、糸条
繊度、サイジング剤の付着量、糸条のフックドロップ値
および糸条の引掛強さなどの関係を調査したところ、と
くに糸条の引掛強さと良い相関関係があることがわか
り、本発明に至った。

【００１３】本発明においては、ＪＩＳ Ｌ １０１３
法に準拠して測定される引掛強さが、断面積０．９ｍｍ
² 当たり９００Ｎ以上であることが重要である。

【００１４】引掛強さが９００Ｎ未満であると、ニード
ルの貫通操作によって炭素繊維の単糸が切断して、短い
繊維長の毛羽が多く発生して空気中に舞い、わずかな加
工量でも換気扇のフイルター部に毛羽が集積し、あたか
もフェルト状となってしまう。もちろん作業環境は極め
て悪く、衛生上、オペレータは防塵マスクおよび防塵服
を着用する必要があった。

【００１５】また、とくに９０゜方向の炭素繊維糸条
は、この方向にニードルが一列に配列していることもあ
って、一斉に高速で上昇するニードルを炭素繊維が避け
きれず、布帛を構成する９０゜方向の炭素繊維糸条に毛
羽が多く観察され、ＦＲＰにした時の強度低下が大きく
なる。

【００１６】引掛強さが９００Ｎ以上であると、換気扇
のフイルター部に集積される毛羽量も少なく、オペレー
タは防塵マスクおよび防塵服を着用する必要がなく、ま
たＦＲＰにした時の強度低下も小さくなる。

【００１７】本発明における炭素繊維糸条の引掛強さ
は、ＪＩＳ Ｌ １０１３法の７．７項に準拠して測定
したものである。すなわち、図２に示すように、炭素繊
維糸条１１、１２のつかみ間ロの中央にループをつく
り、引張速度５０ｍｍ／分で引張って、切断時の強さ
（Ｎ）を求め、測定回数が１０回の平均値で示した。な
お、炭素繊維糸条の破断荷重が大きくて、糸条が切断す
る前につかみ部１３で糸条が滑って測定できないとき
は、糸条の両端部を２０ｍｍ程度、常温硬化型の熱硬化
性樹脂で固めてＦＲＰとし、この部分を、炭素繊維糸条
１１、１２の各々の両端部が互いに接触するようにつか
んだ。上部および下部のつかみ間隔Ａ、Ｂは、各々１２
５ｍｍと同じになるようにし、つかみ間にはＦＲＰは入
らないようにした。また、炭素繊維糸条の太さによって
も引掛強さが支配されるが、本発明では糸条の引掛強さ
を直接的に利用するものではなく、炭素繊維のステッチ
・ニードルによる損傷の受け易さの評価法とするもので
あるので、糸条の太さをほぼ同じにして、具体的には糸
条の断面積を実質的に０．９ｍｍ² として測定する。実
質的には０．９ｍｍ² の断面積とは、０．９±０．１ｍ
ｍ² 程度の範囲内の断面積を意味する。断面積が小さす
ぎるときには、糸条が所定の断面積となるように引き揃
え、端数のでる場合は、たとえば、２．５本で所定の断
面積は、糸条を極力毛羽が出ないように１／２に分割し
て、２本の糸条と引き揃えて（２＋０．５）本となるよ
うにする。なお、引き揃えたものの中に緩んだ糸条が入
らないように、０．１×１０^-4Ｎ／テックスの初荷重を
かけた状態で糸条を引き揃える。また、数本の糸条を引
き揃えて端部を熱硬化性樹脂で固める場合も、上記と同
じ条件で初荷重をかけた状態で行う。また、糸条の断面
積が大きすぎる場合は、糸条を極力毛羽が出ないように
分割して、炭素繊維糸条の断面積が前記のものとなるよ
うにする。

【００１８】ここで、炭素繊維糸条の断面積とは、炭素
繊維単繊維の断面積にフイラメント数を乗じたものを意
味するが、簡便的には。糸条の繊度（テックス）と炭素
繊維の密度（ｇ／ｃｍ³ ）から算出される値である。

【００１９】本発明に用いる炭素繊維はマルチフイラメ
ントであって、炭素繊維糸条の太さは３，０００〜１０
０，０００フイラメント程度である。とくに、太い炭素
繊維糸条を用いると、炭素繊維が安くなるので安価な布
帛が得られ好ましい。しかし、一層当たりの炭素繊維の
目付が小さいと、層内の糸条と糸条の間に隙間ができ、
ステッチ糸で一体化すると繊維密度が部分的に不均一と
なり、成形すると繊維密度が大きなところはＦＲＰが厚
くなり、また繊維密度が小さなところはＦＲＰが薄くな
り、表面が凸凹したＦＲＰとなる。このように２０，０
００〜１００，０００フイラメントの太い炭素繊維糸条
を用いる場合は、ステッチ糸による一体化加工前に炭素
繊維糸条をローラの揺動操作やエアー・ジェット噴射で
薄く拡げると、布帛の全面にわたり炭素繊維の密度が均
一となり、表面が平滑なＦＲＰが得られるので好まし
い。

【００２０】炭素繊維はポリアクリロニトリル系または
ピッチ系であってよいが、わずかな繊維量で大きな補強
効果を得るために高強度で高弾性率の炭素繊維、具体的
には引張強度が３ＧＰａ以上、好ましくは４ＧＰａ以
上、引張弾性率が２００〜７００ＧＰａである炭素繊維
がよい。

【００２１】また、本発明に用いる炭素繊維糸条には
０．２〜０．８重量％以下のサイジング剤を付着せてお
くことが好ましい。サイジング剤の付着量が０．２重量
％未満であると、炭素繊維糸条が巻かれたボビンをカー
トンケースから取り出す際や、ボビンをステッチｍ／ｃ
のクリールに掛ける際のハンドリングでボビンの最外層
や側面の炭素繊維が毛羽立ち、好ましくない。また、
０．８重量％を超えると、炭素繊維糸条内での炭素繊維
同士のサイジング剤による付着が強いので、ステッチ・
ニードルが高速で貫通するとき、ニードル貫通部の炭素
繊維がニードルの左右に動くことによって逃げることが
できず、まともに炭素繊維がニードルと衝突して、切断
してしまうのである。０．２〜０．８重量％以下のサイ
ジング剤量であれば、炭素繊維同士のサイジング剤によ
る付着が適度であり、ステッチ・ニードルが高速で貫通
しても、ニードル貫通部の炭素繊維が左右に動くことに
よって逃げることができるので好ましい。また、炭素繊
維同士のサイジング剤による付着が適度であるから、ニ
ードルやステッチ糸の挿入によって、糸束が拡がり、凸
凹が少ない、表面が平滑な布帛が得られるので、成形で
表面が平滑なＦＲＰとなる。

【００２２】なお、図１に示した布帛の炭素繊維の構成
は＋α゜層／９０゜層／−α゜層／０゜層の４層構成に
ついて説明したが、これに限定するものではない。＋α
゜、−α゜や０゜、９０゜の２方向、もしくはこれらの
２方向を含むものであってよいし、また０゜、＋α゜、
−α゜や＋α゜、−α゜、９０゜の３方向、もしくはこ
れらの３方向を含むものであってよい。また、０゜、＋
α゜、−α゜、９０゜の４方向、もしくはこれらの４方
向を含むものであってもよく、積層角の順序は特定する
ものではなく、適宜選択できる。

【００２３】なお、−α゜層と＋α゜層のバイアス方向
のみに炭素繊維が配列した布帛にすると、布帛の長さ方
向に引っ張ると簡単に炭素繊維の方向がずれ、布帛の幅
方向が狭くなるなど、形態が不安定である。このような
時には、たとえば０゜方向やまたは９０゜方向に細いガ
ラス繊維、炭素繊維やポリアラミド繊維などの補助糸を
５〜１００ｇ／ｍ²程度、より好ましくは１０〜４０ｇ
／ｍ²程度配列し、−α゜層、＋α゜層とステッチ糸で
一体化すると形態を安定させることができる。

【００２４】なお、バイアス角α゜は、炭素繊維ステッ
チ布帛をＦＲＰ成形体の長さ方向に積層し、炭素繊維に
よる剪断補強を効果的に行う観点から４５゜が好まし
い。

【００２５】次に１方向のみに炭素繊維糸条が配列した
本発明の炭素繊維ステッチ布帛を説明する。

【００２６】図３は本発明の別の炭素繊維ステッチ布帛
の例を説明する概略斜視図である。布帛１の長さ方向イ
に多数本の炭素繊維糸条５が並行に配列して０゜層９を
構成し、０゜層が支持体１４とステッチ糸１０で縫合一
体化されている。ステッチ布帛における下面のステッチ
組織は、ステッチ糸が長さ方向にループを描く組織とな
っているので、０゜方向に配列している炭素繊維糸条の
みではステッチ糸で縫合しても、ステッチ糸は隣接する
ステッチ糸との絡み合いがなく、また炭素繊維も横方向
の絡み合いがないから、ステッチ糸の部分で切断し、布
帛形成することができないのである。支持体は０゜方向
に配列している炭素繊維糸条の布帛形成に必要なもので
あり、少なくとも０゜方向以外にも繊維配向しているも
のからなる。このような支持体としては、合成繊維、ガ
ラス繊維、ポリアラミド繊維による不織布、２軸や３軸
方向に繊維が配列したメッシュ状物などが挙げられ、ま
た横（９０゜）方向、または斜め（±α゜）方向に細い
糸を配列してもよい。なお、これら支持体は本質的に補
強効果を担わせるものではなく、したがって、使用量は
できるだけ少ないほうがよく、５〜３０ｇ／ｍ² 程度が
好ましい。

【００２７】図４は本発明のさらに別の炭素繊維ステッ
チ布帛の例を説明する概略斜視図である。布帛１の横方
向に対して多数本の炭素繊維糸条３が並行に配列して９
０゜層７を構成し、これらがステッチ糸１０で縫合一体
化されている。図３の０゜方向のみに炭素繊維糸条が配
列している場合とは異なり、９０゜方向に配列している
場合は、横方向に炭素繊維が配列しているから、支持体
を用いなくともステッチ糸で布帛形成することが可能と
なる。

【００２８】本発明における各層の炭素繊維目付は１０
０ｇ／ｍ² 〜５００ｇ／ｍ² の範囲のものが好ましい。
ステッチ糸挿入部には部分的に炭素繊維の存在しない箇
所ができ、層方向からの樹脂含浸が可能となるので、通
常の織物などの布帛に比べて比較的高目付の布帛として
も樹脂含浸が阻害されることはないが、５００ｇ／ｍ ²
を超えると樹脂含浸速度が遅くなるので好ましくない。
また、１００ｇ／ｍ²未満になると、所定の厚みを得る
ために必要となる布帛枚数が多くなり、積層に手間がか
かり好ましくない。各層の炭素繊維目付より好ましい範
囲は、１５０ｇ／ｍ² 〜４００ｇ／ｍ² の範囲のもので
ある。

【００２９】ステッチ糸の役割は配列した多数本の炭素
繊維糸条がほつれないようにするものであり、基本的に
は補強効果はない。ステッチ糸の太さは、細いとステッ
チ操作の際糸切れし、また太いとＦＲＰにした時ステッ
チ糸の部分が凸状となり、ＦＲＰの表面が凸凹するので
５〜４０テックスが好ましい。より好ましくは７〜３０
テックスである。

【００３０】ステッチ糸としては、ポリエステル繊維、
ナイロン繊維、ポリアラミド繊維、ビニロン繊維、低融
点繊維、ガラス繊維、炭素繊維などが使える。なかでも
共重合ナイロン繊維や変成ポリエステル繊維の、融点が
８０〜１５０℃の低融点ポリマー繊維を使用すると、成
形の際、加熱によってステッチ糸を溶融し、ＦＲＰの表
面を平滑にすることができるので好ましい。

【００３１】また、布帛におけるステッチ糸の配列間隔
ｇは２〜８ｍｍ、ピッチｐは１〜４ｍｍ程度が好適であ
る。ステッチ糸の配列間隔やピッチが小さいとステッチ
糸による炭素繊維糸条の拘束が強くなり、ドレープ性が
失われる。また、配列間隔やピッチを大きくするとドレ
ープ性が良くなり、深絞り賦形が可能となるが、ステッ
チ糸挿入間隔内で炭素繊維糸条が部分的に蛇行し、好ま
しくない。より好ましくは、ステッチ糸の配列間隔ｇが
２〜５ｍｍ、ピッチｐは２〜３．３ｍｍである。

【００３２】

【実施例】［実施例１、２］ＪＩＳ Ｌ １０１３法の
７．７項に準拠して測定した、糸条の断面積が０．９ｍ
ｍ² での引掛け強さが１，６００Ｎ（実施例１）と、引
掛け強さが９７０Ｎ（実施例２）の単糸径が７ミクロ
ン、フイラメント数が１２，０００本の炭素繊維糸条を
使用し、炭素繊維糸条を布帛の０゜、＋４５゜、−４５
゜、９０゜の４方向に、各層の炭素繊維目付が２００ｇ
／ｍ² となるように所定の本数を等間隔に並行に多軸ス
テッチｍ／ｃに配列し、これを８テックスのポリエステ
ル繊維糸のステッチ糸で、ステッチ糸の配列間隔が４．
２３ｍｍ、ピッチが３ｍｍとなるように、１分間当たり
６００回のステッチ速度（ニードルの挿入速度）で１２
５ｃｍ幅の布帛全体に４層をステッチ一体化した。

【００３３】ニードル貫通部での、炭素繊維の切断によ
って浮遊する毛羽を、集塵機で１２５ｃｍのステッチ幅
全体に吸引し、１時間連続運転した時の毛羽発生重量を
測定し、表１に示した。

【００３４】また、２枚の炭素繊維多軸布帛の各層が鏡
面対称となるように積層し、エポキシ樹脂で真空バッグ
成形し、十分樹脂含浸させた後、１２０℃で１時間加熱
して樹脂を硬化させた。硬化板（繊維強化プラスチッ
ク）の炭素繊維体積含有率（Ｖ _CF）および硬化板から引
張試験片を切り出し、０°および９０゜方向の引張特性
を調査した結果を表１に示した。

【００３５】なお、本発明の効果を調査するにあたっ
て、炭素繊維の配向が０゜、＋４５゜、−４５゜、９０
゜の４方向であることから、引張強度や引張弾性率の正
確な理論値が求められない、また種々の引張特性を有す
る炭素繊維を使用することもあって、本発明の効果を端
的に評価するため、同じ炭素繊維糸条を使用して、同一
炭素繊維目付の一方向プリプレグを作製し、本発明の炭
素繊維多軸布帛を使用した、ステッチ操作を受けていな
い硬化板の特性との比較を炭素繊維の体積含有率（Ｖ
_F ）を５５％に換算で行い、ステッチ操作を受けたこと
による物性低下率を求め、これを（ ）内に示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】［比較例１、２］糸条の断面積が０．９ｍ
ｍ²での引掛け強さが４６０Ｎの単糸径が７ミクロン、
フイラメント数が１２，０００本（比較例１）と、引掛
け強さが７３０Ｎの単糸径が５ミクロン、フイラメント
数が１２，０００本の高弾性率の炭素繊維糸条を使用
し、その他は実施例と全く同じにし、２時間連続運転し
た時の毛羽発生重量、硬化板の炭素繊維体積含有率と硬
化板の平滑性を調査した結果、また硬化板の０゜および
９０゜方向の引張特性の調査結果を表２に示した。また
実施例と同様にステッチ操作を受けたことによる物性低
下率を求め、これを（ ）内に示した。

【００３８】

【表２】

【００３９】＊毛羽発生量 本発明の炭素繊維ステッチ糸の配列間隔は、引掛け強さ
が９００Ｎ以上の炭素繊維維糸条を使用しているから、
ニードルの貫通によるステッチ操作によって発生する毛
羽は少ない。

【００４０】これに対し、比較例１、２で示した引掛け
強さの低い水準は、毛羽発生量は本発明のステッチ布帛
に比べて多かった。毛羽発生量の測定のための集塵機を
外して運転すると、炭素繊維の粉塵が舞い始め、粉塵が
鼻の中に入り、防塵マスク、防塵服の着用が必須の状態
となった。 ＊硬化板の引張特性 引張強度はステッチ操作によって実施例においてもやや
低下しているが、比較例の低下に比べ小さい。特に比較
例では９０°方向の強度低下が大きかった。９０゜方向
の炭素繊維糸条は、この方向にニードルが一列に配列し
ているので、１本の糸条に４．２３ｍｍ間隔（ステッチ
糸の配列間隔）で配置されているニードルが一斉に突き
刺ささり、炭素繊維が避けきれず、布帛を構成する９０
゜方向の炭素繊維糸条に毛羽が多く発生し、つまりステ
ッチ布帛の炭素繊維の破断頻度が多く、強度低下に繋が
ったものと考えられる。

【００４１】一方、引張弾性率は、実施例に比べ比較例
の低下率はやや大きいものの引張強度の低下率よりも小
さかった。比較例のステッチ布帛の炭素繊維の破断頻度
が多いものの樹脂と十分に接着しているので、引張弾性
率を読みとった引張歪みが０．１〜０．６％の範囲では
十分負荷を担うことができたためと考える。

【００４２】

【発明の効果】本発明の炭素繊維ステッチ布帛は、ＪＩ
Ｓ Ｌ １０１３法に準拠して測定される引掛け強さ
が、断面積０．９ｍｍ² 当たり９００Ｎ以上である炭素
繊維維糸条が並行にシート状に配列して層構成をなし、
これらがステッチ糸で一体化されているから、ステッチ
加工で炭素繊維の毛羽発生が少なくて、生産性が良く、
また繊維強化プラスチックにした際、損傷による強度の
ない炭素繊維ステッチ布帛を容易に提供することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る炭素繊維ステッチ布帛の実施例示
す一部切り欠き概略斜視図である。

【図２】炭素繊維糸条の引掛け強さの測定法を説明する
概略図である。

【図３】本発明に係る炭素繊維ステッチ布帛の他の実施
例示す一部切り欠き概略斜視図である。

【図４】本発明に係る炭素繊維ステッチ布帛のさらに他
の実施例示す一部切り欠き概略斜視図である。

【符号の説明】

１：炭素繊維ステッチ布帛 ２：＋α゜層の炭素繊維糸条 ３：９０゜層の炭素繊維糸条 ４：−α゜層の炭素繊維糸条 ５：０゜層の炭素繊維糸条 ６：布帛を形成する＋α゜の炭素繊維層 ７：布帛を形成する９０゜の炭素繊維層 ８：布帛を形成する−α゜の炭素繊維層 ９：布帛を形成する０゜の炭素繊維層 １０：ステッチ糸 １１：炭素繊維糸条 １２：炭素繊維糸条 １３：つかみ部 １４：支持体 イ：布帛の長手方向 ロ：つかみ間 Ａ：上部のつかみ間隔 Ｂ：下部のつかみ間隔 ｇ：ステッチ糸の配列間隔 ｐ：ピッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 63:00 Ｃ０８Ｌ 63:00 Ｚ Ｆターム(参考） 4F072 AA04 AA07 AB10 AB27 AB28 AB30 AC05 AD23 AG03 AK05 4L047 AA03 AB03 AB10 BA06 BD02 CA03 CB01 CC13

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数本の、ＪＩＳ Ｌ １０１３法に準拠
   して測定される引掛け強さが、断面積０．９ｍｍ² 当た
   り９００Ｎ以上である炭素繊維維糸条が並行にシート状
   に配列して層構成をなし、これらがステッチ糸で一体化
   されていることを特徴とする炭素繊維ステッチ布帛。
2. 【請求項２】前記炭素繊維維糸条が布帛の長さ方向に対
   して０゜方向に配列した層と支持体とがステッチ糸で一
   体化されていることを特徴とする請求項１に記載の炭素
   繊維ステッチ布帛。
3. 【請求項３】前記炭素繊維維糸条が布帛の長さ方向に対
   して９０゜方向に配列した層がステッチ糸で一体化され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維ステ
   ッチ布帛。
4. 【請求項４】前記層の２層以上が交差積層され、これら
   積層体がステッチ糸で一体化されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の炭素繊維ステッチ布帛。
5. 【請求項５】前記交差角度が布帛の長さ方向に対して＋
   α゜、−α゜の２方向を含むものであることを特徴とす
   る請求項４に記載の炭素繊維ステッチ布帛。
6. 【請求項６】前記交差角度が布帛の長さ方向に対して０
   ゜、９０゜の２方向を含むものであることを特徴とする
   請求項４に記載の炭素繊維ステッチ布帛。
7. 【請求項７】前記交差角度が布帛の長さ方向に対して０
   ゜、＋α゜、−α゜の３方向を含むものであることを特
   徴とする請求項４に記載の炭素繊維ステッチ布帛。
8. 【請求項８】前記交差角度が布帛の長さ方向に対して＋
   α゜、−α゜、９０゜の３方向を含むものであることを
   特徴とする請求項４に記載の炭素繊維ステッチ布帛。
9. 【請求項９】前記交差角度が布帛の長さ方向に対して０
   ゜、＋α゜、−α゜、９０゜の４方向を含むものである
   ことを特徴とする請求項４に記載の炭素繊維ステッチ布
   帛。
10. 【請求項１０】前記バイアス角度α゜が４５゜であるこ
    とを特徴とする請求項５、または７ないし９のいずれか
    に記載の炭素繊維ステッチ布帛。
11. 【請求項１１】前記炭素繊維糸条にサイジング剤が付与
    され、該サイジング剤の付着量が０．２重量％以上０．
    ８重量％以下であることを特徴とする請求項１ないし１
    ０のいずれかに記載の炭素繊維ステッチ布帛。