JPS5841949A - 繊維強化樹脂用補強織物 - Google Patents
繊維強化樹脂用補強織物Info
- Publication number
- JPS5841949A JPS5841949A JP56136300A JP13630081A JPS5841949A JP S5841949 A JPS5841949 A JP S5841949A JP 56136300 A JP56136300 A JP 56136300A JP 13630081 A JP13630081 A JP 13630081A JP S5841949 A JPS5841949 A JP S5841949A
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- JP
- Japan
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- reinforcing
- fabric
- thread
- fibers
- fiber
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は繊維強化樹脂用補強織物に関するものである。
さらに詳しくは、特に炭素繊維強化樹脂用の補強用中間
基材として好適な補強織物に関するものである。
基材として好適な補強織物に関するものである。
飛行機の翼のスキ／材などのように、板状拐の面方向に
おいてねじり荷重が与えられる用途に用いられる繊維強
化樹脂の場合、その繊維強化樹脂用の補強織物としては
、補強繊維が互いにバイアス方向に交差するように構成
したものが好ましいことになる。ところが、補強繊維が
互いにバイアス方向に交差する織物は、その織物の長手
方向に連続する繊維が設けられていないため、長手方向
に張力がかかるとバイアス方向に配列した補強繊維の交
差角が変化したり、最悪の場合は密度むらを生じたりす
ることになる。このような現象は繊維強化樹脂の加工中
における補強織物の扱いにおいて発生しやすく、そのま
まで繊維強化樹脂を加工してしまうと部分的な強度むら
の原因となり、その繊維強化樹脂の信頼性を低下してし
まうことになる。
おいてねじり荷重が与えられる用途に用いられる繊維強
化樹脂の場合、その繊維強化樹脂用の補強織物としては
、補強繊維が互いにバイアス方向に交差するように構成
したものが好ましいことになる。ところが、補強繊維が
互いにバイアス方向に交差する織物は、その織物の長手
方向に連続する繊維が設けられていないため、長手方向
に張力がかかるとバイアス方向に配列した補強繊維の交
差角が変化したり、最悪の場合は密度むらを生じたりす
ることになる。このような現象は繊維強化樹脂の加工中
における補強織物の扱いにおいて発生しやすく、そのま
まで繊維強化樹脂を加工してしまうと部分的な強度むら
の原因となり、その繊維強化樹脂の信頼性を低下してし
まうことになる。
本発明の目的は上述のような従来技術の欠点を解消し、
バイアス織物でありながらその形態が安定しており、繊
維強化樹脂にした場合に強度むらの発生するこ゛とがな
いようにした繊維強化樹脂用補強織物を提供せんとする
ことにある。
バイアス織物でありながらその形態が安定しており、繊
維強化樹脂にした場合に強度むらの発生するこ゛とがな
いようにした繊維強化樹脂用補強織物を提供せんとする
ことにある。
上記目的を達成する本発明の繊維強化樹脂用補強織物は
、補強繊維を互いにバイアス織物向に交差させて織物基
材を構成し、該織物基材に前記補強繊維よりも破断伸度
の大きいステッチ糸又はラペット糸を前記織物基′材の
少なくとも長手方向に平行に沿うとともに厚さ方向に貫
通させるように又は前記補強繊維と交錯させるように係
合させたことを特徴とするものである。
、補強繊維を互いにバイアス織物向に交差させて織物基
材を構成し、該織物基材に前記補強繊維よりも破断伸度
の大きいステッチ糸又はラペット糸を前記織物基′材の
少なくとも長手方向に平行に沿うとともに厚さ方向に貫
通させるように又は前記補強繊維と交錯させるように係
合させたことを特徴とするものである。
以下、図に示す本発明の実施例を参照することによりさ
らに詳細を説明する。
らに詳細を説明する。
第１図は本発明の実施例である繊維強化樹脂用補強織物
の平面図であり、第２図はその部分拡大図である。
の平面図であり、第２図はその部分拡大図である。
第１図および第２図において、１は補強織物を構成する
織物基材であり、この織物基材１は、織物の長手方向り
に対しそれぞれ角度α、αＩでバイアスに配列されて互
いに交差する複数の補強繊維２，３によって構成されて
いる。角度α。
織物基材であり、この織物基材１は、織物の長手方向り
に対しそれぞれ角度α、αＩでバイアスに配列されて互
いに交差する複数の補強繊維２，３によって構成されて
いる。角度α。
α′は、それぞれ３０°〜６０°、 −３０”〜−６０
°の範囲で変えることができるが、一般的にはα＝４５
”。
°の範囲で変えることができるが、一般的にはα＝４５
”。
α′エニー５°であることが好ましく、かつ補強繊維２
．６は平織組織により織成されているとよい。
．６は平織組織により織成されているとよい。
織組織としては、平織以外に朱子織、綾織など上記織物
基材１に対し、ステッチ糸４が織物基材１の表面から裏
面へ、また裏面から表面へ繰り返し貫通を行ないながら
、織物暴利１の長手方向に沿って等ピッチで保合を行な
っている。
基材１に対し、ステッチ糸４が織物基材１の表面から裏
面へ、また裏面から表面へ繰り返し貫通を行ないながら
、織物暴利１の長手方向に沿って等ピッチで保合を行な
っている。
ステッチ糸４が織物基材１を貫通する位置は、各補強繊
維２，６に対して必ずしも規則性を有することは必要で
はなく、ランダムであってもよい。
維２，６に対して必ずしも規則性を有することは必要で
はなく、ランダムであってもよい。
第３図は本発明の他の実施例を示すものである。この実
施例では、基材となる補強繊維２゜６とラペット糸４′
とをともに筒状ラペツト織物に織成したものを、ジグザ
グ状に交錯するラペット糸４′の一方向に沿いスパイラ
ル状に切断展開してシート状に構成したものである。展
開された織物は、バイアス方向に互いに交差する補強繊
維２．３により構成された織物暴利１に対し、ラペット
糸４′の一部が織物基材の長手方向に沿って交錯するよ
うになり、他の一部が」−記長手方向と直交する幅方向
にも沿って交錯するようになっている。ラペット糸４′
は上記実施例と同様に織物基材１の厚さ方向に貫通を繰
返すことにより織物暴利との保合を行なっている。
施例では、基材となる補強繊維２゜６とラペット糸４′
とをともに筒状ラペツト織物に織成したものを、ジグザ
グ状に交錯するラペット糸４′の一方向に沿いスパイラ
ル状に切断展開してシート状に構成したものである。展
開された織物は、バイアス方向に互いに交差する補強繊
維２．３により構成された織物暴利１に対し、ラペット
糸４′の一部が織物基材の長手方向に沿って交錯するよ
うになり、他の一部が」−記長手方向と直交する幅方向
にも沿って交錯するようになっている。ラペット糸４′
は上記実施例と同様に織物基材１の厚さ方向に貫通を繰
返すことにより織物暴利との保合を行なっている。
上述のように、ステッチ糸４″！たはラペット糸が織物
基材１の少なくとも長手方向に平行に沿い、しかも上下
方向に貫通を繰返して織物基材１と保合を行なっている
ことにより、その補強織物に対し、プリプレグ工程や成
形工程において長手方向の張力がか、かつても、補強繊
維２゜３の互いに交差する角度を安定させ、目ずれなど
を生ずることが防止される。したがって、この補強織物
を使用した繊維強化樹脂は全体に均質となり、強度むら
が生ずることはなくなる。
基材１の少なくとも長手方向に平行に沿い、しかも上下
方向に貫通を繰返して織物基材１と保合を行なっている
ことにより、その補強織物に対し、プリプレグ工程や成
形工程において長手方向の張力がか、かつても、補強繊
維２゜３の互いに交差する角度を安定させ、目ずれなど
を生ずることが防止される。したがって、この補強織物
を使用した繊維強化樹脂は全体に均質となり、強度むら
が生ずることはなくなる。
本発明で使用する補強繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、
ポリアラミツド繊維、炭化カーバイド繊維などのマルチ
フィラメント糸条が好ましく用いられるが、特にこれら
のうちでも炭素繊維が最適である。補強繊維をバイアス
糸として織物基材にする場合、その補強繊維は上記炭素
繊維、ガラス繊維、ポリアラミツド繊維、炭化カーバイ
ド繊維などを単独で使用してもよく、まだは２以上の打
順を併用して使用してもよい。
ポリアラミツド繊維、炭化カーバイド繊維などのマルチ
フィラメント糸条が好ましく用いられるが、特にこれら
のうちでも炭素繊維が最適である。補強繊維をバイアス
糸として織物基材にする場合、その補強繊維は上記炭素
繊維、ガラス繊維、ポリアラミツド繊維、炭化カーバイ
ド繊維などを単独で使用してもよく、まだは２以上の打
順を併用して使用してもよい。
マルチフィラメントとして使用する補強繊維に付与する
ヨリ数は実質的に無ヨリであることが最も好ましく、多
くても２０Ｔ／ｒｒ１以下にするのが望ましい。ヨリ数
があまり多くなると、繊維強化樹脂とする場合に樹脂の
含浸性が悪くなり、かつ複合材料としての繊維体積含有
率を高めることが阻害される。また、ステッチ糸をニー
ドルにより縫合させる場合、そのニードルによ−り補強
繊維が切断されやすくなる。特に弾性率が極めて大きく
、かつ破断伸度が小さいために、曲げに対し脆いと艷う
特性を有する炭素繊維が補強繊維の場合、この傾向が顕
著になる。
ヨリ数は実質的に無ヨリであることが最も好ましく、多
くても２０Ｔ／ｒｒ１以下にするのが望ましい。ヨリ数
があまり多くなると、繊維強化樹脂とする場合に樹脂の
含浸性が悪くなり、かつ複合材料としての繊維体積含有
率を高めることが阻害される。また、ステッチ糸をニー
ドルにより縫合させる場合、そのニードルによ−り補強
繊維が切断されやすくなる。特に弾性率が極めて大きく
、かつ破断伸度が小さいために、曲げに対し脆いと艷う
特性を有する炭素繊維が補強繊維の場合、この傾向が顕
著になる。
ステッチ糸およびラペノト糸は上記補強繊維よりも破断
伸度が大きいものであることが必要であり、またステッ
チ糸およびラペット糸自身も補強作用に供しうる程度の
十分な強（６）をもしていることが望ましい。即ち、ス
テッチ糸は織物基材の長手方向とともに上下に貫通をＥ
？り返すため、織物の厚さ方向に対する屈曲（クリング
）が大きく、そのため樹脂との複合材料に成形されたと
き、ステッチ糸又はラペノト糸に応力集中が働き縫合部
破壊を招くおそれがあるからである。したがって、ステ
ッチ糸、ラペット糸の破断伸度を補強繊維のそれよりも
大きくすることにより、上記縫合部破壊は防止される。
伸度が大きいものであることが必要であり、またステッ
チ糸およびラペット糸自身も補強作用に供しうる程度の
十分な強（６）をもしていることが望ましい。即ち、ス
テッチ糸は織物基材の長手方向とともに上下に貫通をＥ
？り返すため、織物の厚さ方向に対する屈曲（クリング
）が大きく、そのため樹脂との複合材料に成形されたと
き、ステッチ糸又はラペノト糸に応力集中が働き縫合部
破壊を招くおそれがあるからである。したがって、ステ
ッチ糸、ラペット糸の破断伸度を補強繊維のそれよりも
大きくすることにより、上記縫合部破壊は防止される。
このようなステッチ糸、ラペット糸としては、補強繊維
が炭素繊維である場合、ガラス繊件、ポリアラミツド繊
維が好適である。
が炭素繊維である場合、ガラス繊件、ポリアラミツド繊
維が好適である。
ステッチ糸、ラペット糸は、またその特性として１２０
°Ｃにおける熱収縮率が２チ以下であることが望ましい
。これは、ステッチ糸およびラペット糸の機能が、前述
したように補強織物を長手方向に張力を付与させつつブ
リプレグ工程や成゛形工程に付すときに、その形態を安
定させるだめの役割りをなすものであるので、ブリプレ
グ工程の乾燥工程などのように熱が加えられた場合、ス
テッチ糸、ラペット糸の極端な熱収縮によってバイアス
に交差する補強繊維をゆがめるようなことがないように
するためである。
°Ｃにおける熱収縮率が２チ以下であることが望ましい
。これは、ステッチ糸およびラペット糸の機能が、前述
したように補強織物を長手方向に張力を付与させつつブ
リプレグ工程や成゛形工程に付すときに、その形態を安
定させるだめの役割りをなすものであるので、ブリプレ
グ工程の乾燥工程などのように熱が加えられた場合、ス
テッチ糸、ラペット糸の極端な熱収縮によってバイアス
に交差する補強繊維をゆがめるようなことがないように
するためである。
また、ステッチ糸およびラペット糸の太さは断面積が０
．Ｏ１〜０．１５ｍ１Ｎであるようにするのがよい。ス
テッチ糸、ラペット糸の太さがあまり大きすぎると、こ
のステッチ糸やラペット糸が織物基材の表面両面に浮き
出るため、樹脂との複合材料とした場合に補強繊維の体
積含有率を上げることができないという問題を生ずるか
らである。反対に、ステッチ糸およびラペット糸の太さ
があまり細すぎると、補強織物の長手方向の強度を上げ
るために多数のステッチ糸、ラペット糸と多くの貫通回
数を要することになるからである。特に補強繊維が炭素
繊維である場合は、ステッチ糸の貫通回数の多いことは
ニードルをそれだけ貫−通させるために、曲げに弱い炭
素繊維を折損する機会が多くなって望ましくない。
．Ｏ１〜０．１５ｍ１Ｎであるようにするのがよい。ス
テッチ糸、ラペット糸の太さがあまり大きすぎると、こ
のステッチ糸やラペット糸が織物基材の表面両面に浮き
出るため、樹脂との複合材料とした場合に補強繊維の体
積含有率を上げることができないという問題を生ずるか
らである。反対に、ステッチ糸およびラペット糸の太さ
があまり細すぎると、補強織物の長手方向の強度を上げ
るために多数のステッチ糸、ラペット糸と多くの貫通回
数を要することになるからである。特に補強繊維が炭素
繊維である場合は、ステッチ糸の貫通回数の多いことは
ニードルをそれだけ貫−通させるために、曲げに弱い炭
素繊維を折損する機会が多くなって望ましくない。
また、ステッチ糸やラペット糸はマルチフィラメント糸
条から構成されていることが望ましいが、この場合のヨ
リ数は、樹脂との複合材料としたときの補強繊維の体積
含有率を大きくするだめ、できるだけ少ない数にするの
がよい。
条から構成されていることが望ましいが、この場合のヨ
リ数は、樹脂との複合材料としたときの補強繊維の体積
含有率を大きくするだめ、できるだけ少ない数にするの
がよい。
またステッチ糸の場合、その縫い目は、１糸条のみから
なる単環縫いでも、または上糸と下糸とが相互に絡み合
う本縫いでもよい。
なる単環縫いでも、または上糸と下糸とが相互に絡み合
う本縫いでもよい。
補強繊維が炭素繊維である場合の問題は、その炭素繊維
が曲げに対して弱く、脆い特性を有するために、ニード
ルによってステッチ糸を織物基材に対し縫合するときに
、炭素繊維の部分析損を招きやすいということである。
が曲げに対して弱く、脆い特性を有するために、ニード
ルによってステッチ糸を織物基材に対し縫合するときに
、炭素繊維の部分析損を招きやすいということである。
補強繊維の部分析損は、当然樹脂との複合材料に成形し
たときに、その複合材料の強度低減になることは避けら
れないことになる。このような炭素繊維の部分析損をな
くしてステッチ糸の縫合を可能にするためには、炭素繊
維からなる織物基材が有する織物の目ずれ抵抗度が４０
〜６００’！ｕであるようとするとよい。６００輪を越
える織物の目ずれ抵抗度にすると炭素繊維のニードルに
よる部分析損が顕著になり、また４０ ’Ａ１πより小
さくなりすぎると、織物形成時に繊維糸条が蛇行するな
どして形態が安定しにくくなる。
たときに、その複合材料の強度低減になることは避けら
れないことになる。このような炭素繊維の部分析損をな
くしてステッチ糸の縫合を可能にするためには、炭素繊
維からなる織物基材が有する織物の目ずれ抵抗度が４０
〜６００’！ｕであるようとするとよい。６００輪を越
える織物の目ずれ抵抗度にすると炭素繊維のニードルに
よる部分析損が顕著になり、また４０ ’Ａ１πより小
さくなりすぎると、織物形成時に繊維糸条が蛇行するな
どして形態が安定しにくくなる。
なお、ここに織物の目ずれ抵抗度とは、ＪＩＳＬ １０
７９−１９６６ Ｃ法に準じて測定したものを意味する
。
７９−１９６６ Ｃ法に準じて測定したものを意味する
。
即ち、第４図囚に示すように織物暴利のタテ糸、ヨコ糸
に担って５ＣｒｎＸ１５１の試料片を３枚採取し、かつ
一方の端から２部ｍ（ａｌの位置から幅０、５ ｃｕ
ｉｂ１間の短辺方向の糸を取除き、この部分にＪＩＳで
定めるようなりシ状のピンを差し込み、織物引張試験機
に取付け、１０への一定速度で０部を引張り、ａ部にお
ける糸の引抜き最大抵抗力を測定し、３回の平均値で表
わす（整数位まで）。また、交差する補強繊維同士がｑ
、いに９ （１’の関係になっていない場合は、第４図
ＣＢ＋に示すようにタテ糸、ヨコ糸に沿った試料ハを採
取し、上記に準じて測定する。
に担って５ＣｒｎＸ１５１の試料片を３枚採取し、かつ
一方の端から２部ｍ（ａｌの位置から幅０、５ ｃｕ
ｉｂ１間の短辺方向の糸を取除き、この部分にＪＩＳで
定めるようなりシ状のピンを差し込み、織物引張試験機
に取付け、１０への一定速度で０部を引張り、ａ部にお
ける糸の引抜き最大抵抗力を測定し、３回の平均値で表
わす（整数位まで）。また、交差する補強繊維同士がｑ
、いに９ （１’の関係になっていない場合は、第４図
ＣＢ＋に示すようにタテ糸、ヨコ糸に沿った試料ハを採
取し、上記に準じて測定する。
上述のような織物の目ずれ抵抗度を／ｌνり足させるこ
とにより、曲げに脆い炭素繊維を補強ＩＩ ＠（とする
織物基材であっても、炭素繊維の部分析損を招くことな
くステッチ糸を縫合させることが可能となる。
とにより、曲げに脆い炭素繊維を補強ＩＩ ＠（とする
織物基材であっても、炭素繊維の部分析損を招くことな
くステッチ糸を縫合させることが可能となる。
なお、ステッチ糸を縫合するためのニードルは極力断面
積が小さく、先端を鋭角で、かつ平滑面にしたものが望
ましい。ニードルとして、バーブが表面にジグザグ状に
設けられた所謂フェルト針を用いると、炭素繊維の部分
析損の原因となるので避けるべきである。
積が小さく、先端を鋭角で、かつ平滑面にしたものが望
ましい。ニードルとして、バーブが表面にジグザグ状に
設けられた所謂フェルト針を用いると、炭素繊維の部分
析損の原因となるので避けるべきである。
上述のようにして得られる本発明の繊維強化樹脂用補強
織物は、特に平面内においてねじり荷重が負荷されるよ
うな繊維強化樹脂板の補強用基材として有用であり、例
えば飛行機の翼や風車などのスキン材として有効に使用
することができる。
織物は、特に平面内においてねじり荷重が負荷されるよ
うな繊維強化樹脂板の補強用基材として有用であり、例
えば飛行機の翼や風車などのスキン材として有効に使用
することができる。
上述したように、本発明の繊維強化樹脂用補強織物は、
補強繊維を互いにバイアス方向に交差させて織物基材を
構成し、該織物基材に前記補強繊維よりも破断伸度の大
きいステッチ糸又はラベット糸を前記織物基材の少なく
とも長手方向に平行に沿うとともに厚さ方向に貝通させ
るように又は前記補強繊維と交錯させるように係合させ
たので、補強織物の長手方向に大きな張力が加えられて
も織物基材の型態が変形することはなく、シたがってブ
リブレグ工程や複合材成形工程における織物基材の形態
変形によって強度むらの存在するような繊維強化樹脂を
生ずるようなことはない。
補強繊維を互いにバイアス方向に交差させて織物基材を
構成し、該織物基材に前記補強繊維よりも破断伸度の大
きいステッチ糸又はラベット糸を前記織物基材の少なく
とも長手方向に平行に沿うとともに厚さ方向に貝通させ
るように又は前記補強繊維と交錯させるように係合させ
たので、補強織物の長手方向に大きな張力が加えられて
も織物基材の型態が変形することはなく、シたがってブ
リブレグ工程や複合材成形工程における織物基材の形態
変形によって強度むらの存在するような繊維強化樹脂を
生ずるようなことはない。
第１図は本発明の実施例である繊維強化樹脂用補強織物
の平面図、第２図は同補強綽物の部分拡大図、第３図は
本発明の他の実施例による補強織物の平面図である。第
４図囚、（Ｂ）はそれぞれ織物の目ずれ抵抗度測定のだ
めの試料片の説明用の平面図である。 １・・・織物基材、２，６・・・補強繊維、４・・・ス
テッチ糸、４′・・・ラペット糸。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦 第３図
の平面図、第２図は同補強綽物の部分拡大図、第３図は
本発明の他の実施例による補強織物の平面図である。第
４図囚、（Ｂ）はそれぞれ織物の目ずれ抵抗度測定のだ
めの試料片の説明用の平面図である。 １・・・織物基材、２，６・・・補強繊維、４・・・ス
テッチ糸、４′・・・ラペット糸。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦 第３図
Claims (1)
- 補強繊維を互いにバイアス方向に交差させて織物基材を
構成し、該織物基材に前記補強繊維よりも破断伸度の大
きいステッチ糸又はラッペット糸を前記織物基材の少な
くとも長手方向に平行に沿うとともに厚さ方向に貫通さ
せるように又は前記補強繊維と交錯させるように係合さ
せたことを特徴とする繊維強化樹脂用補強織物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136300A JPS5841949A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 繊維強化樹脂用補強織物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136300A JPS5841949A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 繊維強化樹脂用補強織物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5841949A true JPS5841949A (ja) | 1983-03-11 |
| JPH0144820B2 JPH0144820B2 (ja) | 1989-09-29 |
Family
ID=15171953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56136300A Granted JPS5841949A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 繊維強化樹脂用補強織物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5841949A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008053247A (ja) * | 2003-11-28 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 炭素系発熱体、ヒーター、及び加熱装置 |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP56136300A patent/JPS5841949A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008053247A (ja) * | 2003-11-28 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 炭素系発熱体、ヒーター、及び加熱装置 |
| JP4727644B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2011-07-20 | パナソニック株式会社 | ヒーター及び加熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0144820B2 (ja) | 1989-09-29 |
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