JPH0357627A - 三次曲面を有する繊維強化樹脂成形体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は強化用繊維として長繊維が使用された三次曲面
を有する繊維強化樹脂戒形体に関する。

〔従来技術〕

従来、ヘルメット等のような三次曲面からなる繊維強化
樹脂成形体を戒形する場合、その強化用繊維として短繊
維（チョップド・ファイバー）が使用されていた。長繊
維の方が短繊維よりも力学的に強力利用率が高いにもか
かわらず、このように短繊維が使用されている理由は、
長繊維の場合はシート状の織物にして三次曲面に沿わせ
ようとすると皺を発生し、その曲面になじませることが
難しいためである．そして、長繊維のシート状織物では
、上記皺によって戒形体の外観を悪化するばかりでなく
、強度のバラツキを発生するなどの欠点があったからで
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、強化用繊維として力学的に有利な長繊
維を使用しながら三次曲面によくなじみ、皺などを発生
することがない三次曲面を有する繊維強化樹脂或形体を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達戒する本発明は、一方向に引き揃えた多数
本の強化用長繊維に、該強化用長繊維を横切る方向に連
結糸を交絡させた簾状シートにすると共に、前記連結糸
を伸縮性にするか、又は該連結糸の交絡構造を伸縮性に
し、前記多数本の強化用長繊維を繊維長手方向および該
繊維長手方向に交差する方向ににそれぞれ相対移動可能
な簾状シートにし、前記簾状シートが三次曲面に沿って
樹脂と共に曲面状に或形されたことを特徴とするもので
ある。

本発明において、樹脂強化に使用される長繊維としては
、従来から公知の無機繊維，有機繊維のいずれもが使用
可能である。この長繊維には、好ましくは炭素繊維，ガ
ラス繊維．アラミド繊維などの高強度，高弾性率の繊維
が使用されるが、このほか特別に強度や弾性率をアップ
させたポリアミド繊維．ポリエステル繊維．ポリ塩化ビ
ニル繊維，ポリエチレン繊維なども使用可能である。

本発明に使用される樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ま
しいが、熱可塑性樹脂も使用可能である。その熱硬化性
樹脂としては、エポキシ、不飽和ポリエステル，ビニル
エステル．ポリイミド，フェノールなどの樹脂を挙げる
ことができる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリアミ
ド，ポリエステル，ポリエチレン，ボリプロビレン，ポ
リアセタール．ボリカーボネートなどの樹脂を挙げるこ
とができる。

本発明に使用する連結糸は、樹脂強化用のものではなく
、強化用長繊維を簾状シートに連結するためのものであ
るので、必ずしも強化用長繊維のように高強度や高弾性
率である必要はない。その糸条としてはボリアミド，ポ
リエステル，アクリル，ポリ塩化ビニル，ポリプロピレ
ン，ポリエチレン，レーヨンなどの繊維を挙げることが
できる。

この連結糸は、糸自体が伸縮性を有する伸縮糸（ストレ
ッチャーン）にするか、又は強化用長繊維を連結したと
きの交絡構造が伸縮性を有するようにして使用される。

このような連結糸を介することにより、多数本の強化用
長繊維は繊維長手方向と交差する方向に相対移動可能に
なると共に、繊維長手方向にも相対移動可能になる． 連結糸自体が伸縮性を発揮する伸縮糸としては、トルク
糸，ノントルク糸のいずれでもよい。

トルク糸は、加撚一熱セットー解撚法、仮撚法或いは強
撚法のいすかにより作られた加工糸を挙げることができ
る。また、ノントルク糸としては、擦過法或いは与型法
のい．ずれかにより作られた加工糸を挙げることができ
る。また、伸縮糸はポリウレタンのように素材自体が弾
性を有する樹脂から製糸されたものであってもよい。

連結糸の交絡構造を伸縮性にするものとしては、編構造
を挙げることができる。

第１図は本発明の繊維強化樹脂戒形体の強化用に使用さ
れる長繊維からなる簾状シートを例示したものである．
この簾状シートＳは、複数本の束状の強化用長繊維１が
互いに隙間をあけて隣接しながら一方向に並べられ、こ
れら束状の強化用長繊維毎を連結糸２が交絡しながら連
結するようにしている。また、この連結糸２は強化用長
繊維１の長手方向に比較的長い間隔をおいて間欠的に設
けられている。

このような簾状シートＳにおいて、連結糸２はそれ自体
が伸縮糸であるか、或いは強化用長繊維工に対する交絡
構造が伸縮性を有するようになっている。

したがって、このような連結糸２の伸縮性により、隣接
し合う強化用長繊維１は連結糸２が横切る方向、すなわ
ち繊維長手方向に交差する方向に相対移動可能になり、
簾状シートＳに加わる外力に応じて互いに離間したり、
接近したりすることができる。また、強化用長繊維１は
、連結糸２の伸縮性によりその連結糸２に強固に把持さ
れることはなく、繊維長手方向に滑動可能になっている
。そのため、隣接し合う強化用長繊維１は繊維長手方向
にも相対移動可能になっている。

したがって、この簾状シートＳを樹脂と共に三次曲面を
有する金型で或形すると、強化用長繊維１が相互に繊維
長手方向やこれと交差する方向に位置を変えながら、そ
の三次曲面に対応してなじむように変化する。そのため
簾状シートＳに皺を発生することはない。

上記簾状シートＳは、強化用長繊維１が一方向に並べら
れているため、繊維強化樹脂に対する強化方向を一方向
性にする。そのため、この簾状シートＳを繊維強化樹脂
或形体に使用するときは、複数枚を組合せて強化方向が
異方性になるようにすることが望ましい。例えば、第２
図に示すように、２枚の簾状シートＳを両者の強化用長
繊維１が互いに９０゜に直交するように積層すれば、強
化方向を互いに直交する方向に与えることができる。ま
た、第３図のように、４枚の簾状シー＋−Ｓをそれらの
強化用長繊維１の方向を互いに４５゜ずつずらせて積層
すれば異方性をさらに進め、ほぼ等方性に近づけること
ができる。

第４図および第５図は、それぞれヘルメットに成形され
た繊維強化樹脂成形体を例示したものである。いずれの
ヘルメット３も、上記簾状シートＳによって強化されて
いる。第４図のへルメント３は、簾状シートＳを上部だ
けに使用し、他の部分を樹脂だけの戒形部分とするか、
従来と同じ短繊維で強化したものとしている。

これに対し、第５図のヘルメット３は、簾状シートＳを
全体に使用している。

これらのヘルメット３において、上記簾状シートＳはい
ずれも三次曲面に皺のないように良好に対応しているの
で、ヘルメットの外観の悪化や強度のバラツキを生ずる
ことはない。

また、簾状シートＳは、短繊維で強化されたものに比べ
て力学的に強化効率が高いので、同じ強度を出す場合に
は少ない繊維量ですみ、ヘルメット（繊維強化樹脂成形
体）全体を軽量化することができる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明の繊維強化樹脂成形体は、一方向
に引き揃えた多数本の強化用長繊維を簾状シートに連結
する連結糸を伸縮性にする４． か、又は該連結糸の交絡構造を伸縮性にし、前記多数本
の強化用長繊維を繊維長手方向および該繊維長手方向に
交差する方向ににそれぞれ相対移動可能な簾状シートに
しので、強化用長繊維が三次曲面によく対応してなじみ
、皺などを発生することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の繊維強化樹脂戒形体に使用される簾状
シートを示す斜視図、第２図および第３図はそれぞれ同
簾状シートを複数枚組合せて使用する場合を例示する説
明図、第４図および第５図はそれぞれ同簾状シートを使
用して成形したヘルメットの縦断面図である。 １・・・強化用長繊維、２・・・連結糸、Ｓ・・・簾状
シート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一方向に引き揃えた多数本の強化用長繊維に、該強化用
   長繊維を横切る方向に連結糸を交絡させた簾状シートに
   すると共に、前記連結糸を伸縮性にするか、又は該連結
   糸の交絡構造を伸縮性にし、前記多数本の強化用長繊維
   を繊維長手方向および該繊維長手方向に交差する方向に
   にそれぞれ相対移動可能な簾状シートにし、前記簾状シ
   ートが三次曲面に沿って樹脂と共に曲面状に成形された
   三次曲面を有する繊維強化樹脂成形体。