Notice: Undefined variable: fterm_desc_sub in /mnt/www/biblio_conv.php on line 353
繊維強化複合編物材料およびその成形体
説明

繊維強化複合編物材料およびその成形体

【課題】炭素繊維を使用した場合でも繊維に損傷を与えることなく、複雑な局面形状や深絞り形状にも成形可能な高強度、高弾性率を有する繊維強化複合編物材料を提供する。
【解決手段】炭素繊維束3に熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸4をこれらの糸に張力を変化させて巻縫い掛合してうねりを設けた複合繊維糸1を形成し、この複合繊維糸1を経糸および/または緯糸として所定の大きさの編物状シートを編成して形成した編物材料であり、好ましくは、マルチフィラメントを束ねた炭素繊維束3の1束ないし複数束とナイロンやポリプロピレン、ポリエステルを含む熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸5を引き揃えて張力を変化させてモノフィラメントの熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸4を巻縫い掛合することで得られる編物材料。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、繊維強化分野における、特に炭素繊維に熱可塑性の合成繊維糸を巻縫いした繊維強化複合編物材料およびその成形体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
炭素繊維を強化材とし、樹脂と複合化した炭素繊維強化複合材料は、生産性やリサイクル性およびコストの観点から、樹脂にナイロンやポリエステル(PET)およびポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂と複合化する材料開発が行われている。
【0003】
これらは、軽量で優れた機械的性質や生産性などの特徴から、自動車の金属部品やシャーシなど従来の金属材料に替わる機械材料として大いに期待され、実用化に向けた取り組みが活発化している。
【0004】
熱可塑性炭素繊維強化複合材料は、一般的に炭素繊維の高い強度と弾性率を活かすため、一方向に並べた炭素繊維や炭素繊維から得た織物などに溶融したシート状の熱可塑性樹脂を含浸させて一時的に固めた板状の材料(プリプレグ)を製造し、成形時再度加熱することで成形する方法が知られている。しかし、得られる材料は、織物のような柔軟性はなく、可撓性に劣るため、平面状の成形は可能だが、三次元形状の成形には繊維が破断して不向きである。
【0005】
一方、三次元形状の成形品を製造するのに、短く切断した炭素繊維を溶融した熱可塑性樹脂内に分散させ、それを三次元形状の金型へ押し出して成形する射出成形法がある。しかし、金型形状に応じた成形品が得られる特徴はあるが、炭素繊維が不連続であるため、織物などを強化材とした材料と比較して高い強度と弾性率をもった材料が成形できないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、本出願人らは、ミシンの縫合技術を応用した手法により、炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維を複合した複合繊維糸を作製し、複合繊維糸から炭素繊維複合織物を製織し、複数積層した炭素繊維複合織物をホットプレスにより熱可塑性樹脂繊維を溶融して複合材料を製造する方法を開発した。
【0007】
そして、この複合繊維糸から作製する炭素繊維複合織物は、柔軟性があり、炭素繊維糸にうねり持った形態で複合繊維糸を作製することで、繊維破断を起こすことなく、曲面に追随した形態の材料の成形ができる。
【0008】
しかし、複雑な形状や深絞り形状などの材料を成形する場合、織物形態では可撓性や柔軟性および伸度が足りず、成形できない。炭素繊維を利用した編物が作製できれば、その柔軟性等を活かして様々な形状の炭素繊維強化複合材料の成形が期待できる。しかし、編物は、通常、金属製の編み針で糸を引っかけてループを編成し、その連結により構成されている。特に、炭素繊維のように、非常に細く剛直な繊維の場合、ループ形成時の摩擦で繊維が損傷を受け、折れてしまって編成することができない。したがって、工業的に炭素繊維から編物を製造する技術は現在存在していない。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、上記のような点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、炭素繊維束に熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸をこれらの糸に張力を変化させて巻縫い掛合してうねりを設けた複合繊維糸を形成し、この巻縫いしてうねりを設けた複合繊維糸を経糸および/または緯糸として所定の大きさの編物状シートを編成して編地を形成するようにしたことを特徴とする繊維強化複合編物材料を提供するにある。
【0010】
また、マルチフィラメントを束ねた炭素繊維束の1束ないし複数束とナイロンやポリプロピレン、ポリエステルを含む熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸を引き揃えて張力を変化させて熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸を巻縫い掛合して複合繊維糸を形成したことを特徴とする繊維強化複合編物材料を提供するにある。
【0011】
さらに、ナイロンやポリプロピレン、ポリエステルを含む熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸を引き揃えて張力を変化させてナイロンやポリプロピレン、ポリエステルを含む熱可塑性のモノフィラメントの合成繊維糸の掛合糸を巻縫い掛合して複合繊維糸を形成したことを特徴とする繊維強化複合編物材料を提供するにある。
【0012】
さらに、複合繊維糸を、ロックミシンのメローミシンを介して1〜5mmのピッチで熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸を張力を変化させて巻縫い掛合したことを特徴とする繊維強化複合編物材料を提供するにある。
【0013】
さらにまた、編地を1層ないし複数積層して加熱プレスで圧縮成形して所要の曲面形状に形成したことを特徴とする繊維強化複合編物成形体を提供するにある。
【0014】
さらにまた、成形体が小さな曲率形状を有する繊維強化複合編物成形体を提供するにある。
【発明の効果】
【0015】
本発明の繊維強化複合材料は、炭素繊維束に熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸をこれらの糸に張力を変化させて巻縫い掛合してうねりを設けた複合繊維糸を形成し、この巻縫いしてうねりを設けた複合繊維糸を経糸および/または緯糸として所定の大きさの編物状シートを編成して編地を形成するようにしたことによって、複合繊維糸に柔軟性をもたせることができるとともに、うねりをもたせることで曲げ剛性を小さくできて、編物用糸とすることができる。そして、経糸および/または緯糸として編み針を介して編物状シートを編成して編地を形成することができ、加熱プレス加工して繊維強化複合編物成形体を成形することができる。
【0016】
また、マルチフィラメントを束ねた炭素繊維束の1束ないし複数束とナイロンやポリプロピレン、ポリエステルを含む熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸を引き揃えて張力を変化させて熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸を巻縫い掛合して複合繊維糸を形成したことによって、複合繊維糸の曲げ剛性の向上を抑えられ、複合繊維糸の可撓性を改良することができ、引き揃えた熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸も一体的に含浸状態に溶融して接合するようにできて、糸および編物の構造的な特徴を生かした繊維強化をはかるようにできる。
【0017】
また、ナイロンやポリプロピレン、ポリエステルを含む熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸を引き揃えて張力を変化させてナイロンやポリプロピレン、ポリエステルを含む熱可塑性のモノフィラメントの合成繊維糸の掛合糸を巻縫い掛合して複合繊維糸を形成したことによって、モノフィラメントの掛合糸で摩擦係数を低下できて編成性を向上でき
【0018】
さらに、複合繊維糸を、ロックミシンのメローミシンを介して1〜5mmのピッチで熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸を張力を変化させて巻縫い掛合したことによって、熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸を巻縫いのピッチを変えることで容易に樹脂含有量を調整できて、糸および編物の構造的な特徴を生かした繊維強化がはかれる。
【0019】
さらに、編地を1層ないし複数積層して加熱プレスで圧縮成形して所要の曲面形状の成形体に形成したことによって、上記のような複合繊維糸に柔軟性をもたせることができるとともに、うねりをもたせることで曲げ剛性を小さくできて、編物用糸とすることができ、経糸および/または緯糸として編み針を介して編物状シートを編成して編地を形成することができ、高強度、高弾性率を有する所要の曲面形状の繊維強化複合編物成形体を成形できる。
【0020】
さらにまた、成形体が小さな曲率形状を有するものであることによって、小さな曲率形状を有する曲面形状の繊維強化複合編物成形体も成形できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施例の複合繊維糸の形成説明用図、
【図2】同上の複合繊維糸の拡大説明図(a)、引き揃え糸を引き揃えた状態の拡大説明図(b)
【図3】同上の他の複合繊維糸の拡大写真、
【図4】同上の炭素繊維束に低張力、掛合糸に低張力を負荷した複合繊維糸の平面図(a)および側面図(b)、
【図5】同上の炭素繊維束に低張力、掛合糸に高張力を負荷した複合繊維糸の平面写真(a)および側面写真(b)、
【図6】同上の炭素繊維束に高張力、掛合糸に中張力を負荷した複合繊維糸の平面写真(a)および側面写真(b)、
【図7】同上の丸編みの編物地の写真(a)およびその拡大写真(b)、
【図8】同上のよこ編みの編物地の写真(a)および平織の織物地の写真(b)、
【図9】同上のよこ編みの編物地の拡大写真(a)および平織の織物地の拡大写真(b)、
【図10】同上の炭素繊維編物の成形体の写真(a)および織物の成形体の写真(b)、
【図11】同上の丸編みの条件を変えて編成した編物の写真(a)、(b)、(c)、(d)、
【図12】同上の丸編みの編物の(b)、(c)の断面写真(a)、(b)
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明の繊維強化複合編物材料およびその成形体は、炭素繊維束に熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸をこれらの糸に張力を変化させて巻縫い掛合してうねりを設けた複合繊維糸を形成し、この巻縫いしてうねりを設けた複合繊維糸を経糸および/または緯糸として所定の大きさの編物状シートを編成して編地を形成することを特徴としている。
【0023】
複合繊維糸1は、図1のようにオーバーロックやロックミシンのメローミシン2を利用してマルチフィラメントを束ねた炭素繊維束3の1束ないし複数束をこれらの張力を変化させてメローミシン2に供給し、この炭素繊維束3に熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸4を必要により張力を変化させて巻縫い掛合して形成するようにしている。
【0024】
マルチフィラメントを束ねた炭素繊維束3は、ポリアクリロニトリルのPAN系の炭素繊維や石油ピッチのピッチ系の炭素繊維などが利用でき、PAN系は樹脂をマトリックスとする複合材料として優れた特性を有するので、特に軽量構造用に適する。炭素繊維束3のフィラメントは、直径が約7〜10μmといった極細であり、これらのフィラメントを上記したように1000〜12000本を束ねて0.数mm〜1mm位の太さとし、その際毛羽の発生を防止するのに少量の樹脂をコーティングするサイジング処理をしている。
【0025】
炭素繊維束3は、図2(a)のように1束毎等の所定量に掛合糸4を巻縫い掛合できるが、3〜7束、好ましくは3〜5束等の複数束毎に掛合糸4を巻縫い掛合するのが、複合繊維束糸1を太状ないし嵩高にできるものである。炭素繊維束3は、1束や3芯状、さらにこれらの外周部に軸対称に二重、三重状に配設することができる。
【0026】
また、炭素繊維束3には、図2(b)のように100〜1200デニールの所定径のナイロン、ポリプロピレンやポリエステルを含む熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸5を引き揃えて整列状やランダム状に3〜10本程の適宜数挿入することができる。引き揃えて挿入する熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸5としては、ナイロン、ポリエステルが安価で、加熱溶融も容易で好ましい。熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸5を引き揃えることによって、強化繊維と樹脂の比率を容易に自在に調整できて樹脂の含浸性を向上でき、強度のある繊維強化複合成形材料を得るようにできる。
【0027】
掛合糸4は、ナイロンやポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンを含む熱可塑性の合成繊維糸の縫合糸が使用でき、0.1〜10デニールの極細のものが嵩高とならずに掛合できて蜜な編物に形成できるが、太状や嵩高状の炭素繊維束3のものでは必要により100〜350デニールの適宜の太さの糸を使用することができる。また、掛合糸4は、メローミシン2に供給して1〜5mmピッチで炭素繊維束3、引き揃え糸5に係合していくのが好ましく、かつ炭素繊維束3がばらけたり、毛羽だったり、剥がれたりするのを有効に防止できて好ましい。熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸4の巻縫いのピッチを変えることで、容易に樹脂含有量を調整できて、糸および編物の構造的な特徴を生かした所定の樹脂含有量の繊維強化がはかれる繊維強化複合成形材料を得ることができる。
【0028】
複合繊維糸1は、図1のようにメローミシン2の縫合機構により作製され、縫製個所において各糸は複合化されて1本の複合繊維糸となるが、炭素繊維束3、引き揃え糸5、掛合糸4の張力を適宜に調整することにより、図3のように炭素繊維束3、引き揃え糸5にうねりを与えたりして複合繊維糸1を作製できる。なお、本発明の趣旨の範囲で炭素繊維束3、掛合糸4、引き揃え糸5は、対象物によって適宜の太さ、適宜の数とすることができる。必要により、環境にやさしく木綿や麻、毛を含む天然繊維糸を炭素繊維束3に引き揃えて挿入することもできる。
【0029】
そして、上記した掛合糸4は、図1のようにロックミシンのメローミシン2に上記した炭素繊維束3の1束ないし複数束とナイロンやポリプロピレン等の熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸5を引き揃えてメローミシン2に同時に供給して掛合し、搖動昇降するミシン針のナイロンやポリプロピレン等の熱可塑性の合成繊維糸の針糸に掛合糸と同一のナイロンやポリプロピレン等の熱可塑性の合成繊維糸の上糸、下糸をかがり縫いして巻縫するなどによって、複合繊維束糸1を得ることができる。
【0030】
このように複合繊維糸1は、メローミシン2の縫合機構により作製される。縫製個所において各糸は複合化されて1本の複合繊維糸となるが、炭素繊維束3、引き揃え糸5、掛合糸4の張力を適宜に調整することにより、炭素繊維束3や引き揃え糸5にうねりを与えた複合繊維糸1を作製できる。そして、このうねりを設けた複合繊維糸1から作製した織物状シートを用いることで、大きな変形が容易となり、小さな曲率から大きな曲率の曲面形状の成形体を製造できる。炭素繊維束3の強化繊維を低張力、掛合糸4を低張力、炭素繊維束3の強化繊維を低張力、掛合糸4を高張力、炭素繊維束3の強化繊維を高張力、掛合糸4を中張力等とするなど、成形品に対応して適宜に張力を変化させることにより、図4〜図6のように糸のうねりを所要に変化させることができる。糸のうねりを増加させることにより、構成される複合編物の成形時の伸度を大きくできて可撓性が向上し、所要の曲率の立体形状の成形体を製造することができる。
【0031】
また、図2(b)のように炭素繊維束3の強化繊維、樹脂糸である合成繊維糸の引き揃え糸5を複数本として、掛合糸4により被覆形成した構造として、複合繊維糸1の見掛けの太さを増加させ、織物における複合繊維糸1のうねりを増大させることもできる。その結果、構成される編物状シートの成形時の伸度を大きくし、所望の曲率の大きな形状の成形体を製造することができる。たとえば、引き揃え糸5の本数を増加したり、直径の大きな糸を引き揃えて複合繊維糸1を作製したり、掛合糸4の張力を小さくするなどとすることができる。
【0032】
この炭素繊維束3は、1束または1本以上でよいが、上記したように複数とすることにより、所定の嵩高のものが迅速かつ容易にでき、強度を高められて好ましい。特に、炭素繊維束3にナイロン、ポリプロピレン、ポリエステル等の熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸5を引き揃えるのが、樹脂量を調整でき、かつ強度を高められて好ましい。なお、本発明の趣旨の範囲で炭素繊維束3、熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸5は、対象物によって適宜の太さ、適宜の数とすることができる。
【0033】
このようにして作製した複合繊維糸1は、編機に供給し、通常の糸として編成できる。使用できる編機は、一般のたて編機およびよこ編機で編み立てすることができる。もちろん手編みによる編成も可能である。図7(a)〜図9(a)のように経糸および/または緯糸に使用して平編、綾編、その他の所定の大きさの編物状シートを製編し、特にばらけたり、毛羽だったり、剥がれたりするのを防止でき、かつほとんど伸縮性のない炭素繊維束3に弾力性を付与でき、また経糸切れ、緯糸切れなくて製編性を向上できる。炭素繊維を大きく屈曲することができる。図7(b)〜図9(b)は、比較の製織した織物状シートである。
【0034】
編成された炭素繊維製編物は、所要の金型を用いて加熱圧縮することで、複合繊維糸1を構成する熱可塑性樹脂糸の掛合糸4、引き揃え糸5が溶融して編目や繊維間への含浸し、金型形状に応じた成形体を成形できる。たとえば、所定の曲率の三次元曲面形状の星形のキャビティを設けた金型に装填し、所定温度に加熱して加熱プレスで圧縮成形すると、熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸5、掛合糸4が溶融して炭素繊維束3に一体的に含浸状態に接合できて、糸および編物の構造的な特徴を生かした繊維強化がはかれ、うねりによって編物の成形時の伸度を大きくできて、高強度、高弾性率を有する所要の曲面形状の成形品を成形できる。
【0035】
炭素繊維束3の1束ないし複数束と熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸5を引き揃えて、熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸4を巻縫い掛合して複合繊維糸1を形成することによって、引き揃えた熱可塑性の引き揃え糸5が炭素繊維束3に一体的に含浸状態に溶融接合できて、繊維強化がはかれる繊維強化複合編物材料を得ることができるものである。
【0036】
このようにして平編等の編物状シートを所要のキャビティを設けた金型に供給して、加熱プレスで圧縮成形し、曲率の小さなものから大きな所要の3次元形状の曲面体を容易に成形することができる。なお、木綿や麻を含む等の天然繊維糸を使用すると、グリーンコンポジットの成形環境に優しく、リサイクルが容易な繊維強化複合材料を得ることができるものである。
【実施例1】
【0037】
12K(φ7μm)の炭素繊維糸3、315Dのモノフィラメントのナイロン6の掛合糸4、840Dのマルチフィラメントのナイロン6の引き揃え糸5を10本として、図2(a)、(b)のように3本のミシン針に給糸された熱可塑性樹脂糸の掛合糸4を、引き揃えられた炭素繊維束3と熱可塑性樹脂の引き揃え糸5の周りを巻縫いし、メローミシン2で複合繊維糸1を作製した。
【0038】
図3は、上記方法で作製した複合繊維糸1の拡大写真で、中心部に黒く見えるのが炭素繊維束3で、まわりの透き通って見える糸がナイロン糸の掛合糸4である。炭素繊維束3の周囲をナイロン糸の掛合糸4が覆うことで、編成時、炭素繊維束3が直接に編み針に接触することがない。また、掛合糸4は、モノフィラメント糸を用いることで摩擦係数を低下させることができ、編成性を向上させられる。
【0039】
複合繊維糸1の曲げ剛性が高いと、ループ形成が困難になる。そこで、引き揃え糸5には、モノフィラメント糸よりもマルチフィラメント糸を用いることで、複合繊維糸1の曲げ剛性の向上を抑えられる。また、メローミシン2での複合繊維糸1の作製時に張力制御して炭素繊維束3にうねりを与えることで、一層曲げ剛性を小さくすることができる。
【0040】
このようにして作製した複合繊維糸1は、よこ編機の一種である丸編機の編機に供給し、通常の糸として編成できる。作製した編物および織物の外観、拡大写真を図7〜図9に示す。本発明の炭素繊維では、大きく屈曲した箇所でも、炭素繊維の損傷はほとんど観察されなかった。明らかに両者の構造は異なることがわかる。編物はよこ編組織、織物は平織組織である。
【0041】
編成された炭素繊維製編物は、所要の金型を用いて加熱圧縮することで、複合繊維糸1を構成する熱可塑性樹脂糸の掛合糸4、引き揃え糸5が溶融して編目や繊維間への含浸し、金型形状に応じた成形体を成形できる。
【0042】
たとえば、これらを金型の凹凸部のサイズが、たて、 よこ共73mm、凹型の金型の深さは15mm、凸型の金型の高さは13mm、したがってオフセットは2mmの星形の金型を用いて成形を行った。成形材料の重量を同等にするため、編物は3枚、織物は4枚重ねて、金型上下に挟み、ホットプレス機を用いて成形した。なお、成形は、250℃、5MPa で6分間行った。その後、自然冷却して金型から材料を取り出した。
【0043】
このようにして平織り等の所定の大きさに製編した編物状シートは、所定の曲率の三次元曲面形状の星形のキャビティを設けた金型に装填し、180〜230℃の所定温度に加熱して加熱プレスで圧縮成形すると、熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸4、引き揃え糸5等が溶融して炭素繊維束3に一体的に含浸状態に接合できて、図8(a)のように糸および編物の構造的な特徴を生かした繊維強化がはかれ、うねりによって編物の成形時の伸度を大きくできて、高強度、高弾性率を有する所要の曲面形状の成形品を成形できた。図8(b)のように織物の成形体よりも均一に成形できたものである。
【0044】
このように炭素繊維製編物および織物を強化材として成形した成形体の外観を、図10(a)、(b)に示す。その結果、両者とも金型形状に追随した形状に成形することができた。また、両者とも繊維の破断は見られなかった。
しかし、織物から成形した成形体は、星形の先端部が白っぽくみえる。これは、樹脂リッチになっていることを意味している。5つの先端部すべて白くなっていた。この箇所は炭素繊維は存在せず、樹脂のみ存在しているため、強度は低い。したがって、大きな荷重が負荷されば容易に割れてしまい、成形体としては使用できない。
【0045】
一方、編物から成形した成形体には、樹脂リッチの箇所は見られない。これは、編物から成形した成形体は、金型の狭い箇所にも炭素繊維が存在しているためである。織物の場合、尖った狭い箇所等には織物は入り込むことができなかった。
【実施例2】
【0046】
つぎに、12K(φ7μm)の炭素繊維糸3、3本の315Dのモノフィラメントのナイロン6の掛合糸4、840Dのマルチフィラメントのナイロン6の引き揃え糸5を10本として、3本のミシン針に給糸された熱可塑性樹脂糸の掛合糸4を、図2のように引き揃えられた炭素繊維束3と熱可塑性樹脂の引き揃え糸5の周りを巻縫いし、メローミシン2で複合繊維糸1を作製した。作製した複合繊維糸1は、糸管に巻き取り、筒編み機(圓井繊維機械(株)製)を用いて編物を、ヘッド直径35、43、54、100mmに替えて試作した。これらの針数は、それぞれ6、16、20、24本である。図11(a)〜(d)は、これらに対応したものである。
【0047】
作製した試料の編物は、図11(a)〜(d)に示すように、どの条件の編物も問題なく試作することができ、炭素繊維の損傷もほとんど見られなかった。図11(b)、(c)のように作製した試料の断面方向からの写真を図12(a)、(b)に示す。丸編み機で作製したため、筒状に編み立てされていることが分かる。なお、これらの筒状の編地についても、所要の金型を用いて所要の成形体を成形することができる。
【0048】
以上のように本発明の複合繊維糸1で編成した炭素繊維の編物では、織物では成形できない形状の二次元ないし三次元の小さい曲率の曲面形状についても、容易にかつ奇麗に成形でき、樹脂の含浸性などからも高い強度と外観性にも優れたものを成形することができる。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明は、従来の金属成形品に代替して利用できるとともに、FRPやCFRPと同様に自動車のボディやその部品、ボートやヨットの船のボディやその部品、列車のボディやその部品、スポーツ分野のテニスラケット、ゴルフのクラブシャフト、ヘッド、スキー板、スノーボート、日用品のヘルメット、安全靴、アタッシュケース、OA分野のパソコンや携帯電話などのケースや部品、土木、建築分野の補強材、TV、医療機器、レーザー装置、軍用のヘルメットや防弾チョッキ、その他の用途の軽量、高い強度を必要とする物品に広く利用することができる。
【符号の説明】
【0050】
1…複合繊維糸 2…メローミシン 3…炭素繊維束 4…掛合糸
5…引き揃え糸
【先行技術文献】
【特許文献】
【0051】
【特許文献1】特開2010−121250号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
炭素繊維束に熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸をこれらの糸に張力を変化させて巻縫い掛合してうねりを設けた複合繊維糸を形成し、この巻縫いしてうねりを設けた複合繊維糸を経糸および/または緯糸として所定の大きさの編物状シートを編成して編地を形成するようにしたことを特徴とする繊維強化複合編物材料。
【請求項2】
マルチフィラメントを束ねた炭素繊維束の1束ないし複数束とナイロンやポリプロピレン、ポリエステルを含む熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸を引き揃えて張力を変化させて熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸を巻縫い掛合して複合繊維糸を形成した請求項1に記載の繊維強化複合材料。
【請求項3】
ナイロンやポリプロピレン、ポリエステルを含む熱可塑性の合成繊維糸の引き揃え糸を引き揃えて張力を変化させてナイロンやポリプロピレン、ポリエステルを含む熱可塑性のモノフィラメントの合成繊維糸の掛合糸を巻縫い掛合して複合繊維糸を形成した請求項1または2に記載の繊維強化複合編物材料。
【請求項4】
複合繊維糸を、ロックミシンのメローミシンを介して1〜5mmのピッチで熱可塑性の合成繊維糸の掛合糸を張力を変化させて巻縫い掛合した請求項1ないし3のいずれかに記載の繊維強化複合編物材料。
【請求項5】
編地を1層ないし複数積層して加熱プレスで圧縮成形して所要の曲面形状の成形体を形成した請求項1ないし4のいずれかに記載の繊維強化複合編物成形体。
【請求項6】
成形体が小さな曲率形状を有する請求項5に記載の繊維強化複合編物成形体。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図3】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate


【公開番号】特開2013−91870(P2013−91870A)
【公開日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−234464(P2011−234464)
【出願日】平成23年10月26日(2011.10.26)
【出願人】(592216384)兵庫県 (258)
【出願人】(503027931)学校法人同志社 (346)
【出願人】(594134877)宮田布帛有限会社 (6)
【出願人】(508346549)藤邦織物株式会社 (4)
【Fターム(参考)】