JPH0240782B2 - - Google Patents
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- JPH0240782B2 JPH0240782B2 JP61075108A JP7510886A JPH0240782B2 JP H0240782 B2 JPH0240782 B2 JP H0240782B2 JP 61075108 A JP61075108 A JP 61075108A JP 7510886 A JP7510886 A JP 7510886A JP H0240782 B2 JPH0240782 B2 JP H0240782B2
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- woven structure
- composite material
- carbon fiber
- woven
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
- B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
- B29C70/22—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two-dimensional [2D] structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
- B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06H—MARKING, INSPECTING, SEAMING OR SEVERING TEXTILE MATERIALS
- D06H7/00—Apparatus or processes for cutting, or otherwise severing, specially adapted for the cutting, or otherwise severing, of textile materials
- D06H7/22—Severing by heat or by chemical agents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2791/00—Shaping characteristics in general
- B29C2791/004—Shaping under special conditions
- B29C2791/008—Using vibrations during moulding
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2307/00—Use of elements other than metals as reinforcement
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T225/00—Severing by tearing or breaking
- Y10T225/10—Methods
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T83/00—Cutting
- Y10T83/04—Processes
- Y10T83/0405—With preparatory or simultaneous ancillary treatment of work
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T83/00—Cutting
- Y10T83/97—Miscellaneous
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
Description
−産業上の利用分野−
この発明は、炭素繊維で補強された合成樹脂、
コンクリート等の複合材の製造方法に関するもの
で、特に、炭素繊維の糸条を製織して得られた織
り組織体を補強体とした炭素繊維複合材の製造方
法に関するものである。 −従来の技術− 炭素繊維の糸条を製織して得られた織り組織体
を合成樹脂やコンクリート成形品の補強体として
用いた炭素繊維複合材は公知である。 このような複合材に用いられる炭素繊維の単一
フイラメントは、7μないし10μという非常に細い
ものであり、炭素繊維を製織する際には、1000な
いし6000本程度の単一フイラメントを糊剤により
相互に結合して一本の糸条とし、これを製織して
織り組織体を得ている。即ち、上記糸条を構成す
る単一フイラメントは、実質的に相互に無撚であ
り、製織時における単一フイラメントの切断を避
け、円滑に製織を行うために、該糸条の単一フイ
ラメント相互を糊剤で結合しておくことが不可欠
である。一般にこの糸条は偏平な断面を有してお
り、その断面寸法は、例えば幅２mm、厚さが0.15
mm程度のオーダである。 そして従来は、糊剤によつて相互に結合された
単一フイラメントの集合からなる糸条を製織して
得られた織り組織体にそのまま合成樹脂等を含浸
させてプリプレグ等の複合材を成形していた。 一般に炭素繊維を含有する複合材に外力が作用
した場合には、該外力が炭素繊維に引張力として
作用し、炭素繊維の実効引張強度により該複合材
の強度が大きく影響される。即ち、複合材中に実
質的に応力を負担する炭素繊維の含有量が多けれ
ば多い程、複合材の強度は向上し、応力が炭素繊
維のフイラメントに平行に作用すればするほど、
複合材の実質的な強度は向上する。 従つて、炭素繊維の織り組織体で補強された複
合材においては、複合材中に織り組織体を密に配
置すればするほど、また、外力が織り組織体を構
成する糸条に平行に作用すればするほど、該複合
材の強度は向上することになる。 −発明が解決しようとする問題点− ところが、炭素繊維の織り組織体を補強体とし
て用いた複合材には、その強度を阻害する要因が
必然的に内在している。 即ち、織り組織体においては、これを構成する
縦緯の糸条が第２図ｂに示すようにジクザクに交
絡しているので、織り組織体１の面と交絡点Ｐ，
Ｑ間の糸条２の方向とにθなる角度が生じ、この
ために糸条２の実効強度が低下することとなる。
第６図は、平行に引き揃えた炭素繊維のフイラメ
ントを補強体とした合成樹脂板において、外力の
作用方向Ｆと炭素繊維の方向Ｔとのなす角度θ
（第５図参照）によつて強度がどのように変化す
るかを示すグラフで、θの増加により強度が急激
に減少することが示されている。 また、織り組織体１の平面を示す第２図ａにお
いて、交絡している縦緯の糸条２，３の間には、
糸条２，３が存在しない空領域４が必然的に形成
され、該空領域４が存在する分、複合材中におけ
る炭素繊維の含有密度が低下し、更に、空領域４
に合成樹脂やコンクリートが充満されないまま成
形されて、多数のバブル状の空隙が内在する不完
全な組織を有する複合材が成形されてしまつたり
する。 そして第２図ｂのθの値を小さくして強度を向
上させるために糸条３の間隔を拡げると、第２図
ａの空領域４が広くなる結果となり、結局、炭素
繊維の織り組織体を補強体として用いた炭素繊維
複合材では、理想的な形で炭素繊維に応力を負担
させることができず、これに起因する強度の低下
を避けることが出来ないという欠点があつた。 この発明は、上記実情に鑑み、炭素繊維の織り
組織体を用いた炭素繊維複合材の強度を可及的に
向上させることを目的とするものである。 −問題点を解決するための手段− この発明では、炭素繊維の織り組織体に合成樹
脂やコンクリート等を含浸させて複合材を成形す
る際に、第１図に示すように、複合材の成形工程
１１の前工程として、炭素繊維の織り組織体１を
構成する糸条２，３を開繊する超音波開繊工程１
２を介在させている。上記超音波開繊工程（以
下、単に「開繊工程」という。）は、炭素繊維の
織り組織体に超音波を単独で、あるいは他の物理
的な衝撃力と同時に作用させる工程である。前述
したように、織り組織体１を構成している糸条
２，３は、多数の単一フイラメントからなつてお
り、単一フイラメント相互は糊剤により結合され
ている。上記開繊工程は、糊剤による単一フイラ
メント相互の結合を解いて、１本の糸条を構成す
る単一フイラメント相互の拘束が解放された組織
とするものである。 −作用− 上記開繊工程では、超音波が織り組織体を構成
する糸条の内部にまで進入するから、糸条の中心
部のフイラメントも表面部のフイラメントと同様
に加振されて糸条を構成する単一フイラメント相
互の結合が解かれ、糸条は表面から内部にかけて
全体に均一に開繊される。更にこの開繊は、微小
振幅の振動によつて行われるので、糸条を構成す
るフイラメントを切断させることがない。そし
て、上記開繊工程により相互の結合を解かれた各
糸条の単一フイラメントは、相互に自由に移動可
能となるので、糸条２，３は幅方向に広がり、従
つて織り組織体１の厚さは薄くなる。即ち、糸条
２，３が糊剤で結合されていたときには第２図
ａ，ｂの如き断面及び平面組織を有していた織り
組織体１が、開繊工程を経ることによつて、第３
図ａ，ｂに示すような断面及び平面組織を有する
組織体となる。即ち、織り組織体１の糸条２，３
を開繊して拡げることによつて、織り組織体１の
空領域４は減少し、織り組織体１の厚さは減少
し、従つて織り組織体１の交絡点Ｐ，Ｑ間の糸条
２が織り組織体の面となす角度θも減少する。従
つて、このような開繊工程１２を経た後で成形さ
れた複合材では、炭素繊維の上記角度θの減少に
より強度が向上し、空領域４の減少により複合材
内に空隙が介在するのを回避することができると
共に炭素繊維の分布密度が均一化されることによ
る強度の向上が図れ、更に織り組織体１の厚さが
減少するから一定厚さの複合材中における織り組
織体１の枚数を増やすことができて炭素繊維の含
有密度の増加による強度の向上が図れる。更に、
糸条２，３を構成する単一フイラメントが拡がる
から、糸条２，３への樹脂やコンクリートの浸透
性が向上して、緻密でより強度の優れた複合材を
得ることができ、糸条を構成するフイラメントを
切断させることがないから、フイラメントの切断
に起因する強度低下を生ずるおそれもない。 −実施例− 炭素繊維の糸条の単一フイラメント相互を結合
する糊剤としては一般にエポキシ樹脂が用いられ
ている。この発明の開繊工程１２は、水ないし温
湯中で超音波を作用させる工程、超音波を作用さ
せながら物理的な衝撃力を作用させる工程等を単
独で、あるいはこれらの工程と酢酸ブチル等の溶
剤によりエポキシ樹脂を溶解する工程等とを組合
わせて用いることができる。上記物理的な衝撃力
を作用させる方法としては、例えば織り組織体を
軽く叩打する方法、水中の気泡流中に織り組織体
を曝す方法等を採用することができる。第４図
は、3000本の単一フイラメントをエポキシ樹脂を
糊剤として相互に結合した炭素繊維の糸条を縦糸
及び緯糸として用い、縦糸密度を2.5本／mm、緯
糸密度を4.0本／mmで製織した織り組織体につい
て、糸条を開繊しない場合Ａ、溶剤に浸漬して開
繊した場合Ｂ、溶剤中に浸漬した後更に温湯中で
約１分間超音波を作用させて開繊した場合Ｃ、及
び、溶剤中に浸漬した後更に温湯中で超音波と叩
打による物理的な衝撃力とを同時に加えて開繊し
た場合Ｄの各々につき、開繊後の織り組織体を構
成する糸条の幅と織り組織体の厚さとを測定した
もので、開繊によつて糸条の幅が広がり、厚さが
薄くなることが示されている。特に、超音波を作
用させることにより、単一フイラメントが大きく
拡がり、それだけ織り組織体の厚さも薄くなる。 次表は、第４図の結果を基にして織り組織体の
厚さの減少割合、１個の空領域の面積、交絡点
Ｐ，Ｑ間の縦糸の角度θを算出したもので、超音
波を作用させることにより複合材の強度を向上さ
せる方向に各数値が改善されていることが分か
る。なお、左欄の符号ＡないしＤは第４図の符号
と対応するものである。
コンクリート等の複合材の製造方法に関するもの
で、特に、炭素繊維の糸条を製織して得られた織
り組織体を補強体とした炭素繊維複合材の製造方
法に関するものである。 −従来の技術− 炭素繊維の糸条を製織して得られた織り組織体
を合成樹脂やコンクリート成形品の補強体として
用いた炭素繊維複合材は公知である。 このような複合材に用いられる炭素繊維の単一
フイラメントは、7μないし10μという非常に細い
ものであり、炭素繊維を製織する際には、1000な
いし6000本程度の単一フイラメントを糊剤により
相互に結合して一本の糸条とし、これを製織して
織り組織体を得ている。即ち、上記糸条を構成す
る単一フイラメントは、実質的に相互に無撚であ
り、製織時における単一フイラメントの切断を避
け、円滑に製織を行うために、該糸条の単一フイ
ラメント相互を糊剤で結合しておくことが不可欠
である。一般にこの糸条は偏平な断面を有してお
り、その断面寸法は、例えば幅２mm、厚さが0.15
mm程度のオーダである。 そして従来は、糊剤によつて相互に結合された
単一フイラメントの集合からなる糸条を製織して
得られた織り組織体にそのまま合成樹脂等を含浸
させてプリプレグ等の複合材を成形していた。 一般に炭素繊維を含有する複合材に外力が作用
した場合には、該外力が炭素繊維に引張力として
作用し、炭素繊維の実効引張強度により該複合材
の強度が大きく影響される。即ち、複合材中に実
質的に応力を負担する炭素繊維の含有量が多けれ
ば多い程、複合材の強度は向上し、応力が炭素繊
維のフイラメントに平行に作用すればするほど、
複合材の実質的な強度は向上する。 従つて、炭素繊維の織り組織体で補強された複
合材においては、複合材中に織り組織体を密に配
置すればするほど、また、外力が織り組織体を構
成する糸条に平行に作用すればするほど、該複合
材の強度は向上することになる。 −発明が解決しようとする問題点− ところが、炭素繊維の織り組織体を補強体とし
て用いた複合材には、その強度を阻害する要因が
必然的に内在している。 即ち、織り組織体においては、これを構成する
縦緯の糸条が第２図ｂに示すようにジクザクに交
絡しているので、織り組織体１の面と交絡点Ｐ，
Ｑ間の糸条２の方向とにθなる角度が生じ、この
ために糸条２の実効強度が低下することとなる。
第６図は、平行に引き揃えた炭素繊維のフイラメ
ントを補強体とした合成樹脂板において、外力の
作用方向Ｆと炭素繊維の方向Ｔとのなす角度θ
（第５図参照）によつて強度がどのように変化す
るかを示すグラフで、θの増加により強度が急激
に減少することが示されている。 また、織り組織体１の平面を示す第２図ａにお
いて、交絡している縦緯の糸条２，３の間には、
糸条２，３が存在しない空領域４が必然的に形成
され、該空領域４が存在する分、複合材中におけ
る炭素繊維の含有密度が低下し、更に、空領域４
に合成樹脂やコンクリートが充満されないまま成
形されて、多数のバブル状の空隙が内在する不完
全な組織を有する複合材が成形されてしまつたり
する。 そして第２図ｂのθの値を小さくして強度を向
上させるために糸条３の間隔を拡げると、第２図
ａの空領域４が広くなる結果となり、結局、炭素
繊維の織り組織体を補強体として用いた炭素繊維
複合材では、理想的な形で炭素繊維に応力を負担
させることができず、これに起因する強度の低下
を避けることが出来ないという欠点があつた。 この発明は、上記実情に鑑み、炭素繊維の織り
組織体を用いた炭素繊維複合材の強度を可及的に
向上させることを目的とするものである。 −問題点を解決するための手段− この発明では、炭素繊維の織り組織体に合成樹
脂やコンクリート等を含浸させて複合材を成形す
る際に、第１図に示すように、複合材の成形工程
１１の前工程として、炭素繊維の織り組織体１を
構成する糸条２，３を開繊する超音波開繊工程１
２を介在させている。上記超音波開繊工程（以
下、単に「開繊工程」という。）は、炭素繊維の
織り組織体に超音波を単独で、あるいは他の物理
的な衝撃力と同時に作用させる工程である。前述
したように、織り組織体１を構成している糸条
２，３は、多数の単一フイラメントからなつてお
り、単一フイラメント相互は糊剤により結合され
ている。上記開繊工程は、糊剤による単一フイラ
メント相互の結合を解いて、１本の糸条を構成す
る単一フイラメント相互の拘束が解放された組織
とするものである。 −作用− 上記開繊工程では、超音波が織り組織体を構成
する糸条の内部にまで進入するから、糸条の中心
部のフイラメントも表面部のフイラメントと同様
に加振されて糸条を構成する単一フイラメント相
互の結合が解かれ、糸条は表面から内部にかけて
全体に均一に開繊される。更にこの開繊は、微小
振幅の振動によつて行われるので、糸条を構成す
るフイラメントを切断させることがない。そし
て、上記開繊工程により相互の結合を解かれた各
糸条の単一フイラメントは、相互に自由に移動可
能となるので、糸条２，３は幅方向に広がり、従
つて織り組織体１の厚さは薄くなる。即ち、糸条
２，３が糊剤で結合されていたときには第２図
ａ，ｂの如き断面及び平面組織を有していた織り
組織体１が、開繊工程を経ることによつて、第３
図ａ，ｂに示すような断面及び平面組織を有する
組織体となる。即ち、織り組織体１の糸条２，３
を開繊して拡げることによつて、織り組織体１の
空領域４は減少し、織り組織体１の厚さは減少
し、従つて織り組織体１の交絡点Ｐ，Ｑ間の糸条
２が織り組織体の面となす角度θも減少する。従
つて、このような開繊工程１２を経た後で成形さ
れた複合材では、炭素繊維の上記角度θの減少に
より強度が向上し、空領域４の減少により複合材
内に空隙が介在するのを回避することができると
共に炭素繊維の分布密度が均一化されることによ
る強度の向上が図れ、更に織り組織体１の厚さが
減少するから一定厚さの複合材中における織り組
織体１の枚数を増やすことができて炭素繊維の含
有密度の増加による強度の向上が図れる。更に、
糸条２，３を構成する単一フイラメントが拡がる
から、糸条２，３への樹脂やコンクリートの浸透
性が向上して、緻密でより強度の優れた複合材を
得ることができ、糸条を構成するフイラメントを
切断させることがないから、フイラメントの切断
に起因する強度低下を生ずるおそれもない。 −実施例− 炭素繊維の糸条の単一フイラメント相互を結合
する糊剤としては一般にエポキシ樹脂が用いられ
ている。この発明の開繊工程１２は、水ないし温
湯中で超音波を作用させる工程、超音波を作用さ
せながら物理的な衝撃力を作用させる工程等を単
独で、あるいはこれらの工程と酢酸ブチル等の溶
剤によりエポキシ樹脂を溶解する工程等とを組合
わせて用いることができる。上記物理的な衝撃力
を作用させる方法としては、例えば織り組織体を
軽く叩打する方法、水中の気泡流中に織り組織体
を曝す方法等を採用することができる。第４図
は、3000本の単一フイラメントをエポキシ樹脂を
糊剤として相互に結合した炭素繊維の糸条を縦糸
及び緯糸として用い、縦糸密度を2.5本／mm、緯
糸密度を4.0本／mmで製織した織り組織体につい
て、糸条を開繊しない場合Ａ、溶剤に浸漬して開
繊した場合Ｂ、溶剤中に浸漬した後更に温湯中で
約１分間超音波を作用させて開繊した場合Ｃ、及
び、溶剤中に浸漬した後更に温湯中で超音波と叩
打による物理的な衝撃力とを同時に加えて開繊し
た場合Ｄの各々につき、開繊後の織り組織体を構
成する糸条の幅と織り組織体の厚さとを測定した
もので、開繊によつて糸条の幅が広がり、厚さが
薄くなることが示されている。特に、超音波を作
用させることにより、単一フイラメントが大きく
拡がり、それだけ織り組織体の厚さも薄くなる。 次表は、第４図の結果を基にして織り組織体の
厚さの減少割合、１個の空領域の面積、交絡点
Ｐ，Ｑ間の縦糸の角度θを算出したもので、超音
波を作用させることにより複合材の強度を向上さ
せる方向に各数値が改善されていることが分か
る。なお、左欄の符号ＡないしＤは第４図の符号
と対応するものである。
【表】
なお、糸条の糊剤としてポバールやアクリル系
糊剤を用いるのであれば、公知の精練液を用いて
糊剤を溶解させると共に超音波を作用させること
により開繊をより円滑に且つ完全に行うことがで
き、この発明の方法により強度の優れた複合材を
製造することができる。 −発明の効果− 以上のようにこの発明の方法によれば、開繊工
程によつて織り組織体の糸条が中心部から表面部
まで均一に開繊されるので、複合材に介装される
炭素繊維の織り組織体の厚さを薄くすることがで
きて単位厚さの成形品中における補強体の介在量
を増加させることができ、織り組織体の空領域を
減少ないし消滅させて均一で緻密な組織の複合材
を得ることが出来るとともに組織中に空隙が介在
するのを避けることができて成形性が向上し、縦
緯の糸条の交絡に起因する糸条の傾斜角を低減さ
せることができ、これらの相乗作用によつて炭素
繊維の織り組織体を補強体とする複合材の強度を
大きく向上させることができる。 更に、織り組織体の各糸条を構成する単一フイ
ラメントが内部から均一に開繊された状態となる
ので、糸条の内部への樹脂やコンクリートの含浸
性が向上し、炭素繊維の単一フイラメントの１本
１本と樹脂やコンクリートが強固に接着した複合
組織を形成できるので、この点においても複合材
の強度を大幅に向上させることができる。
糊剤を用いるのであれば、公知の精練液を用いて
糊剤を溶解させると共に超音波を作用させること
により開繊をより円滑に且つ完全に行うことがで
き、この発明の方法により強度の優れた複合材を
製造することができる。 −発明の効果− 以上のようにこの発明の方法によれば、開繊工
程によつて織り組織体の糸条が中心部から表面部
まで均一に開繊されるので、複合材に介装される
炭素繊維の織り組織体の厚さを薄くすることがで
きて単位厚さの成形品中における補強体の介在量
を増加させることができ、織り組織体の空領域を
減少ないし消滅させて均一で緻密な組織の複合材
を得ることが出来るとともに組織中に空隙が介在
するのを避けることができて成形性が向上し、縦
緯の糸条の交絡に起因する糸条の傾斜角を低減さ
せることができ、これらの相乗作用によつて炭素
繊維の織り組織体を補強体とする複合材の強度を
大きく向上させることができる。 更に、織り組織体の各糸条を構成する単一フイ
ラメントが内部から均一に開繊された状態となる
ので、糸条の内部への樹脂やコンクリートの含浸
性が向上し、炭素繊維の単一フイラメントの１本
１本と樹脂やコンクリートが強固に接着した複合
組織を形成できるので、この点においても複合材
の強度を大幅に向上させることができる。
第１図はこの発明の炭素繊維複合材の製造工程
を示す説明図、第２図ａ，ｂは開繊前の織り組織
体の平面組織及び断面組織を各々模式的に示す
図、第３図ａ，ｂは開繊後の織り組織体の平面組
織及び断面組織を各々模式的に示す図、第４図は
開繊による糸条の幅及び織り組織体の厚さの変化
を示す図、第５図は炭素繊維の方向と引張力の方
向との角度θをパラメータとする炭素繊維複合材
の強度試験の説明図、第６図は第５図の試験にお
ける角度θと炭素繊維複合材の強度との関係を示
したグラフである。 図中、１：織り組織体、２，３：糸条、４：織
り組織体の空領域、Ｐ，Ｑ：織り組織体の交絡
点。
を示す説明図、第２図ａ，ｂは開繊前の織り組織
体の平面組織及び断面組織を各々模式的に示す
図、第３図ａ，ｂは開繊後の織り組織体の平面組
織及び断面組織を各々模式的に示す図、第４図は
開繊による糸条の幅及び織り組織体の厚さの変化
を示す図、第５図は炭素繊維の方向と引張力の方
向との角度θをパラメータとする炭素繊維複合材
の強度試験の説明図、第６図は第５図の試験にお
ける角度θと炭素繊維複合材の強度との関係を示
したグラフである。 図中、１：織り組織体、２，３：糸条、４：織
り組織体の空領域、Ｐ，Ｑ：織り組織体の交絡
点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 糊剤によつて相互に結合された実質的に無撚
の多数の炭素繊維のフイラメントからなるマルチ
フイラメントの糸条を製織して得られた平面的な
織り組織体を用い、この織り組織体で補強された
複合材を成形するに当たり、複合成形工程の前工
程として前記織り組織体に超音波を作用させるこ
とにより該織り組織体を構成する糸条のフイラメ
ント相互の結合を解放する超音波開繊工程を介在
させたことを特徴とする、炭素繊維複合材の製造
方法。 ２ 前記超音波開繊工程が織り組織体に超音波と
物理的な衝撃力とを同時に作用させる工程を含ん
でいる、特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維複
合材の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075108A JPS62231073A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 炭素繊維複合材の製造方法 |
| US07/292,656 US4913861A (en) | 1986-03-31 | 1988-12-28 | Process for preparing carbon fiber-reinforced composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075108A JPS62231073A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 炭素繊維複合材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62231073A JPS62231073A (ja) | 1987-10-09 |
| JPH0240782B2 true JPH0240782B2 (ja) | 1990-09-13 |
Family
ID=13566643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61075108A Granted JPS62231073A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 炭素繊維複合材の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4913861A (ja) |
| JP (1) | JPS62231073A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0320335A (ja) * | 1988-08-03 | 1991-01-29 | Ishikawa Pref Gov | 炭素繊維織物の開繊装置 |
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-
1986
- 1986-03-31 JP JP61075108A patent/JPS62231073A/ja active Granted
-
1988
- 1988-12-28 US US07/292,656 patent/US4913861A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62231073A (ja) | 1987-10-09 |
| US4913861A (en) | 1990-04-03 |
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