JPH0211406B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 繊維強化プラスチツク（以下FRPという）の
製造方法の１つに、プリプレグを使用する方法が
あり、FRPの成形に使用するプリプレグに於て、
その中の繊維の配向方向は最終製品であるFRP
に於て発生又は、加えられる応力の方向と一致す
ることが望ましい。一般には、繊維糸条を一方向
に引揃えこれにマトリツクス樹脂を含浸した所謂
一方向プリプレグ及び経糸、緯糸から成る織物を
プリプレグ化した２方向のプリプレグ等が使用さ
れており、織物プリプレグはFRPに要求される
強化方向に従つて適宜裁断されて使用される。

この特殊な例として、バイアスクロスプリプレ
グ（以下バイアスプリプレグという）がある。バ
イアスプリプレグは例えば従来の方法として通常
の織物プリプレグを織物の長手方向に対し45゜の
角度で裁断することによつて容易に得ることが出
来るが、この様にして得たバイアスプリプレグは
FRPに加えられる応力の方向に対応するものと
して有益であり、さらにバイアスプリプレグの今
一つの特徴は曲面にフイツトしやすいことがあり
FRPの中間材料として用途の広いものである。

ところで上記した従来方法によつて得られるバ
イアスプリプレグはその寸法に制約があることが
大きな欠点とされている。

一方、バイアス方向に糸が配向する布帛状物を
得る方法として円筒状クロスをラセン状に切開す
ることによつて無限長のバイアスクロスを作るこ
とが出来るのであるが、このクロスはその長手方
向及び巾方向の寸法が不安定であり、これをプリ
プレグ化することは困難であり、無限長のバイア
スプリプレグを製造することは極めて難しい。

本発明者等は円筒状クロスを使用してこれをバ
イアスプレプレグに加工する方法について種々検
討した結果本発明に至つたものである。

以下図面及び実施例に従つて詳細に説明する。

本発明のバイアスプリプレグ製造を実施するに
際して用いる円筒状クロスは、通常の織機により
経、緯２交組織を利用して製織するか、或は円形
織機を利用することによつて得ることが出来る。
前者の方法による場合、耳部がそれ以外の部分と
経糸密度が異る場合が生じやすくその製造に当つ
ては、十分な注意と条件設定が必要であり、好ま
しくは円形織機による円筒状クロスの製造が好ま
しい。

この様にして得た円筒状クロスを第１図イに示
す如くその長手方向に対し45゜の角度で切開する
ことによつて第１図ロに示す如く長手方向に対し
45゜の角度で経糸、緯糸の配向したバイアスクロ
スを得ることが出来る。図中記号は円筒状クロス
１を形成する経糸２及び緯糸３である。

切開に際して織物の長手方向に対する切開角度
θは45゜に限定されるものではなく、必要に応じ
適宜設定されるが通常等方物性が要求される時に
はθ＝45゜が採用されるので、以下45゜切開につい
て説明する。

円筒状クロスを前述の如くラセン状に切開する
ことによつて、バイアスクロスは得られるがこの
クロスは長さ巾方向寸法は不定であり、切開後通
常のクロスの如くマトリツクス樹脂を含浸しプリ
プレグ化することは不可能である。

本発明者等は円筒状クロスを使用して如何にマ
トリツクス樹脂を含浸し、かつ切開するかについ
て検討した結果本発明に至つたものである。

円筒状クロスを出発物質として用いバイアスプ
リプレグを得るまでに必要なプロセスは第１に示
す如き円筒状クロスの経糸又は緯糸の配向の補正
である。前述の如く耳部の経糸密度斑、又は円形
織機を使用する場合でも生機巻上げに際し緯糸の
配向の乱れが生じ配向の補正プロセスは回避する
ことが出来ない。

第２に円筒状クロスを切開した時にバイアスク
ロスの長手及び巾方向の寸法を固定せしめるプロ
セス第３にマトリツクス樹脂を含浸せしめるプロ
セスであり、第４に切開するプロセスの４つのプ
ロセス（順序不同）が必要となる。

本発明の方法に於ては上記４つのプロセスは、
次の様に実施される。その詳細を第２図によつて
説明する。

第２図中の円筒状クロス１を直径を調整しうる
円筒状芯体４にかぶせ芯体外径をクロス内径より
若干小さい状態で経糸２の配列状態及び密度の補
正を行う。次いで芯体４をクロス内径まで拡大す
る。この時円筒状クロスの緯糸は不揃いであるの
で、芯体４は該緯糸の最短織込長、即ち円筒状ク
ロスの最少内径まで拡大される。

この様な状態でたるんだ緯糸を切開線５の部分
で緊張し、余分の緯糸を切開線５の部分に集中せ
しめる。

この様な作業を行うための芯体４は二つ割りし
た金属円筒又はプラスチツク円筒、インフレータ
ブルチユーブ等が利用される。かくして芯体４上
に補正された円筒状クロスが固定され、次いでマ
スリツクス樹脂を離ケイ紙上に塗布した状態で芯
体４上の円筒状クロス１に貼りつける。

マトリツクス樹脂を塗布した離ケイ紙を図中記
号６で示す。図では離ケイ紙を所定の寸法に裁断
した後手作業で順次円筒状クロス１に貼付けた状
態を示すが帯状の離ケイ紙を円筒状クロスにラセ
ン状に巻付けることも出来る。

離ケイ紙をその表面にあるマトリツクス樹脂で
該クロス１に貼付けた場合、マトリツクス樹脂は
糸条中には含浸はしないが離ケイ紙の効果により
最早該クロス１の組織は固定され、切開線５に添
つて該クロス１を切開してもその寸法は固定さ
れ、目的の寸法、糸条配向を得ることが出来る。
本発明で使用されるマトリツクス樹脂は通常状態
で粘着性を有するが又は加熱、溶剤添加によつて
粘着性を有することが必要であり通常エポキシ樹
脂、フエノール樹脂、エステル樹脂等が利用され
る。

この様にして、バイアスクロス上に離ケイ紙を
マトリツクス樹脂で貼付けたプリプレグ前駆体７
が得られる。

以上の作業を円筒状クロスの長手方向に対し繰
返すことにより、プリプレグ前駆体７の連続体が
得られこれは寸法が固定されているのでホツトプ
レス等の含浸プロセスに容易に適合出来るもので
ある。

以下実施例にしたがつてさらに詳細に説明す
る。

実施例 １ １ｍ当り0.225ｇの重量を有する炭素繊維糸を
経糸、緯糸共10本／cmの密度で、経、緯２重８枚
朱子組織で筬巾38cmの袋織を行つた。得た８枚朱
子袋織の平均的な内径は約25cmであつた。このク
ロスは耳部で若干の経糸密度斑が存在すること
と、シヤツトルが交換された部所で内径が変化
し、かつ若干のヒケが認められた。

この円筒状クロスを２つ割りしたプラスチツク
ク円筒で製作した芯体にかぶせ経糸が十分移動す
るだけの余裕があるところまで芯体の外径を増し
（この外径はほぼクロスの最少内径に等しい）こ
の状態で経糸密度の斑を補正した。

次いで芯体外径をクロスの最少内径まで増加
し、たるみの出た緯糸を切開線部に集めたのち、
エポキシ樹脂310ｇ／m²の目付で塗布した離ケイ
紙を該樹脂により第２図に示す如く貼付けた。切
開部は約２cmの巾で樹脂のない部分を残しておき
この部分からラセン状に45゜の角度で切開した。

かくして得たプリプレグ前駆体を90℃２分のホ
ツトプレスで樹脂の糸条中への含浸を行い、レジ
ン含有量約40％巾約50cmの長尺バイアスプリプレ
グを得ることが出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図イは、円筒状クロスを切開する状態を説
明するものであり、ロは切開により得られたバイ
アスクロスを示す。第２図は、円筒状クロスを芯
体にかぶせ、この上にマトリツクス樹脂を離ケイ
紙と共に重ね合せ、切開する方法を説明する図面
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒状に製織された布帛を布帛の長手方向に
   ラセン状に切開してバイアスプリプレグを製造す
   る方法に於て、該円筒状布帛にマトリツクス樹脂
   フイルムを有する離ケイ紙を貼合せたのち、該円
   筒状布帛の長手方向に添つてラセン状に切開する
   ことを特徴とするバイアスプリプレグの製造方
   法。