JPH0125700B2 - - Google Patents

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JPH0125700B2
JPH0125700B2 JP56190484A JP19048481A JPH0125700B2 JP H0125700 B2 JPH0125700 B2 JP H0125700B2 JP 56190484 A JP56190484 A JP 56190484A JP 19048481 A JP19048481 A JP 19048481A JP H0125700 B2 JPH0125700 B2 JP H0125700B2
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JP
Japan
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yarn
yarns
fabric
fibers
laminate
Prior art date
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JP56190484A
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English (en)
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JPS5892555A (ja
Inventor
Shinichi Kitazawa
Satoshi Ishizuka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維強化樹脂用織物に関するものであ
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よく知られている。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。
ところが織物は方向性があり、タテ、ヨコ方向
の機械的強力は強くても、斜交方向の機械的強力
は弱いので欠点を有する。そこで織物同志を斜交
方向に積層するとか、3軸織物とすることが考え
られる。
しかしながら、織物同志を斜交方向に積層する
方法は、カツト屑が多く発生してコストが高くな
り、また能率的に生産することも困難で、かつ取
扱い時に歪みが発生しやすく好ましい方法ではな
い。また通常の3軸織物は、糸条間の隙間が多く
糸密度が上げられず、強力的には不満足な織物し
か得られない他、織物表面に凹凸が多く、重ね合
わせた際空隙率が高くなつて好ましいものではな
かつた。
本願発明の目的は上記の欠点を改良し、樹脂強
化用織物として望ましい長尺で繊維充填密度が高
くかつ表面の比較的平らで、かつ寸法安定性にす
ぐれ取扱い容易な斜交糸条を含む積層体を提供す
るにある。
すなわち本発明は、繊維強化樹脂用多層繊維積
層体において、少なくとも1層はA,B,Cの少
なくとも3方向の糸条からなり、かつ イ 積層体の表面方向における糸条Aと糸条Bと
は斜交方向に積層されており、 ロ 糸条Aと糸条Bとは積層体の厚さ方向におい
て互いに交叉することなく積層され、かつ糸条
Cは糸条Aと糸条Bとの積層体を組織的に一体
化するように通過されており、 ハ 糸条Aおよび糸条Bは300デニール以上の太
さを有し、かつ糸条Cは糸条Aまたは糸条Bの
細い方の糸条の1/4以下の太さを有する ことから構成される積層体であり、他の少なくと
も1層は織物であり、これらが一体化されている
ことを特徴とする樹脂強化用積層体である。
本発明の構成要件の1つである、少なくとも1
層の3つの糸条からなる積層体についてまず説明
する。
該積層体はA,B,Cの少なくとも3方向の糸
条からなるものである。すなわち少なくともAと
Bとの糸条を、織物の斜め方向の強力化のために
用い、少なくともCを前記AとBとの積層体の一
体化のために用い、全体として一つの織物を構成
しているものである。無論上記A,B,C以外に
他の糸条を任意に加えてもよい。
織物の表面方向におけるAとBとの交叉角はど
のような角度であつてもよいが、65〜115度が好
ましく、さらには75〜105度であり、特に好まし
くは85〜95度である。このようにすると斜交方向
の強力が向上して好ましい。
また糸条Cと糸条AまたはBとの交叉角は好ま
しくは32.5〜57.5度が必要であり、さらに好まし
くは37.5〜52.5度、特に好ましくは42.5〜47.5度
である。このようにすると上記と同様斜交方向の
強力が向上して好ましい。
次に糸条AおよびBは300デニール以上の太さ
を有することが必要である。AまたはBが300デ
ニール未満の太さでは生産性が悪く、また織物の
厚さも厚くできず、強力の高い織物を1工程で作
ることができず好ましくない。AおよびBの各々
の好ましい太さは1000デニール以上である。また
糸条AとBとは同一太さの糸条とすることは好ま
しいことである。また糸条CはAまたはBのうち
細い方の糸条の1/4以下の太さとすることが必要
であり、好ましくは1/6以下の太さである。これ
は、織物の表面方向および厚さ方向に空隙を形成
させないために必要である。
次に本発明に用いられる前記織物は、糸条Aと
Bとは織物の厚さ方向において互いに交叉するこ
となく積層されているものである。すなわち通常
のタテ糸とヨコ糸からなる織物のように、タテ糸
とヨコ糸が上下に入り組んで組織を形成するもの
ではなく、単に斜交状態に重ね合わされて積層さ
れているのである。このことにより組織の空隙率
を小さくし、かつ表面の平らな強度の高い織物と
することができる。そして糸条CがAとBとの積
層体を一体化するように横糸として打ち込まれて
いるのである。従つて糸条Cとは、AとBとの交
点の上側と下側を交互に通過するように横糸とし
て打ち込まれ、AとBとからなる積層体を一体化
させているのである。上記糸条Cが、織物の上側
または織物の下側で、AとBとからなる交点を通
過する数は任意の数が選択できるが、好ましいと
び数は1〜5である。とび数があまり多いと、組
織が弱くなり、織物または積層体として取扱い
性、物性が極めて悪くなり好ましくない。
本発明において繊維素材は公知の補強材料を用
いることができるが、好ましくは糸条A,Bまた
はCは、炭素繊維、ガラス繊維、ケイ素系繊維、
ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリア
ラミド系繊維、ポリオレフイン系繊維、ポリ塩化
ビニル系繊維、セルロール系繊維から選ばれた1
種または2種以上から選択する。
次に本発明に用いられる前記織物を図面に従つ
て説明する。第1図、第3図は本発明の好ましい
織物の1例を示すものである。
第1図においては、Aの平行糸条群とBの平行
糸条群とは互いに直交しており、従つてほぼ90度
の角度で積層されている。そして糸条CがAとB
との交点の上側または下側を通過して、全体を一
体化しているものである。これによりA糸条同志
の空隙や、B糸条同志の空隙およびA糸条とB糸
条の空隙を小さくできる。
次に本発明においては前記少なくともA,B,
C糸条からなる積層体に対し、織物を重ね合わ
せ、一体化されているものである。織物とは、前
記少なくともA,B,C糸条からなる織物であつ
ても、たて糸とよこ糸からなる織物であつても、
公知の3軸織物であつてもよい。好ましくはたて
糸とよこ糸とからなる織物である。この理由は、
前記少なくともA,B,C糸条からなる織物は斜
交方向に対する強力に優れており、たて糸とよこ
糸とからなる織物は直交方向すなわち、たて方向
とよこ方向に対する強力が優れるため、この2枚
の織物を一体化することにより、全方向に対する
強力が向上できるためである。
一体化手段はどのようなものであつてもよく、
例えば樹脂による接着、プリプレグ、縫製による
縫合、金具例えば“ホツチキス”(登録商標)等
による一体化手段を採用することができる。特に
好ましくは縫製による縫合である。これは積層間
の一体化の強力を向上できること、層間剥離を起
こしにくいこと、工業上最も簡単な手段で作業性
がよいこと等からである。
第2図は本発明の多層積層体を示すものであ
り、Tは前記A,B,C糸条からなる織物、Wは
たて糸とよこ糸とからなる織物を示し、これら2
層の織物が縫糸Sにより縫合されている状態をモ
デル的に示したものである。
本発明の布帛は第4図の如き装置により製造す
ることができる。第4図において水平面に対して
垂直な軸13のまわりに回転可能なフレーム1に
セツトされたビーム2,3に巻かれた糸条4(前
記A糸条とB糸条に該当)は、下方へ引き出さ
れ、前後に移動可能なヘルド5によつて1レピー
ト毎に開口される。ヘルド5はまた1レピート毎
に1目ずつ平行移動し、糸の斜行を生じせしめ
る。次いで組織形成部7でよこ糸(C糸)の挿入
とビーテイングが行なわれ把持ローラ9により引
き取られる。把持ローラ9には同時に通常のた
て、よこ組織を有する織物8が供給され、上方よ
りの3軸織物と積層されつつ引き取られ、次いで
縫針10により縫合され一体化された積層体とな
る。該縫針による縫目の間隔は5〜25m/mが望
ましい。縫目はほぼ直線うね状に布帛の長手方向
に配列され、C糸と直交することが好ましいが、
ジグザグなパターンの混入もあつてよい。
本発明のさらに別の態様を説明するために、織
物組織を記号により表示する。以下の図面におい
て、口はC糸がAB糸の交点の上側(すなわち織
物を上から見た場合の表側)を通過することを示
し、口は同交点の下側(すなわち同裏側)をC糸
が通過することを示す。第3(1)図は第1図と
同じ組織を示し、第3(2)〜3(3)図は本発
明に用いられるA,B,C糸条からなる織物の他
の例である。これらの図において、A糸条、B糸
条は3000〜30000デニール、C糸条は100〜1000デ
ニール程度が最も好ましい。
また本発明の多層織物は1枚でも2〜100枚程
度積層してFRPに用いてもよい。また複数枚積
層するときは、ミシン等による縫製手段で一体化
してもよい。更に、通常のタテ糸、ヨコ糸からな
る織物と積層してFRPに用いることもできる。
以下実施例を用いて本発明を説明する。
実施例中空隙度は次の方法により測定した。
〔空隙度測定法〕
2枚の平板で織物をはさみ、300g/cm2の荷重
をかけたときの織物の厚さl、織物の面積をS、
織物繊維が有する真の体積をVとしたとき 空隙度R=1−(V/l・S) 実施例 ガラス繊維2200D(400fil)を2本撚糸(下ヨリ
数100T/m、上ヨリ数90T/m)とし、これを
A,B糸として、C糸にガラス繊維202D(50fil)
を用い3軸織機によりA,B糸の密度4.4本/cm、
C糸密度3.1本/cmの第1図に示す組織の3軸織
物を作つた。これに、A,B糸と同一素材より成
る平織物(たて×よこ密度5×5本/cm)をよこ
糸とC糸とがほぼ平行になる如くに積層し、
100Dのガラス繊維により縫合一体化せしめた。
縫目はC糸の方向と直交し、各縫目間隔は1cmで
あつた。ステツチは1.5m/mであつた。得られ
た布帛の目付は550g/mであり、たて、よこ、
斜めそれぞれの方向に正しく配列された繊維を有
する積層体であり、構造的に安定した布帛であつ
た。この布帛の空隙度は0.63であつた。この布帛
を20枚かさね、さらに縫合により一体化した厚手
の構造物に、エポキシ樹脂を含浸させ、硬化する
ことにより、すぐれた疑似等方性厚板FRPを得
た。本厚板の引張り強力は、たて16.5Kg/mm2、よ
こ15.2Kg/mm2、ななめ(45度)13.8Kg/mm2であつ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の積層体、第2図は本発明の多
層積層体、第3図は本発明の積層体の他の例、第
4図は本発明の製造プロセスを示す1例である。 A,B,C:糸条、W,T:織物、S:縫合
糸、1:フレーム、2,3:糸条ビーム、5:ヘ
ルド、7:組織形成部、8:織物。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 繊維強化樹脂用多層繊維積層体において、少
    なくとも1層はA,B,Cの少なくとも3方向の
    糸条からなり、かつ イ 積層体の表面方向における糸条Aと糸条Bと
    は斜交方向に積層されており、 ロ 糸条Aと糸条Bとは積層体の厚さ方向におい
    て互いに交叉することなく積層され、かつ糸条
    Cは糸条Aと糸条Bとの積層体を組織的に一体
    化するように通過されており、 ハ 糸条Aおよび糸条Bは300デニール以上の太
    さを有し、かつ糸条Cは糸条Aまたは糸条Bの
    細い方の糸条の1/4以下の太さを有する ことから構成される積層体であり、他の少なくと
    も一層は織物であり、これらが一体化されている
    ことを特徴とする樹脂強化用積層体。 2 織物がたて糸とよこ糸からなる織物または3
    軸織物であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の樹脂強化用積層体。 3 織物と積層体との一体化が縫合であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の樹脂強化
    用積層体。 4 糸条Cは、糸条AとBとで構成される交点を
    1〜5トビで通過されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の樹脂強化用積層体。 5 糸条A,BまたはCは、炭素繊維、ガラス繊
    維、ケイ素系繊維、ポリエステル系繊維、ポリア
    ミド系繊維、ポリアラミド系繊維、ポリオレフイ
    ン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、セルロール系
    繊維から選ばれた1種または2種以上からなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の樹脂
    強化用積層体。
JP56190484A 1981-11-30 1981-11-30 樹脂強化用積層体 Granted JPS5892555A (ja)

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JPS5892555A JPS5892555A (ja) 1983-06-01
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JP4599718B2 (ja) * 2001-01-29 2010-12-15 東レ株式会社 補強用多軸ステッチ布帛およびfrpの成形方法
JP4560965B2 (ja) * 2001-01-29 2010-10-13 東レ株式会社 補強用多軸ステッチ布帛

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