JPS58201824A - プリプレグ及びその製造方法 - 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】 管状繊維強化プラスチックの製造方法の１つとして、マ
ンドレルにプリプレグを巻付は硬化せしめたのち、マン
ドレルを引去って管状物を作る方法がある。この様な製
造方法で作られた管状物は釣竿、ゴルフシャフト等に多
（実用されている。

この様な管状物にあっては、その使用目的に従って繊維
の配向が決定されるが釣竿等にあっては管状物の長手方
向に繊維が多（配向されるのが普通である。この場合に
使用されるプリプレグは、繊維を一方向に並べこれに樹
脂を含浸した所謂一方向プリプレグが使用され、繊維の
配向方向とマンドレルの長手方向を一致させてマンドレ
ル上にプリプレグを巻上げる。

この様にして得た管状物は、管の周方向の繊維が存在し
ないため潰強度が劣るのが問題である。これを解決する
手段として、経糸及び緯糸を有する織物を強化繊維成分
として利用し管状物の周方向に織物の緯糸を存在せしめ
ることによってかかる問題を解決している。

本発明は、上記に述べた様な管状物の潰強度補強用織物
の構成及びその製造方法に関するものである。

潰強度補強織物に要求される性能は緯糸として出来るだ
け剛性の高い繊維より成ること、断面積当りの強度を向
上させるために出来る丈薄肉であること、そして安価で
あることなどが必要である。

上記の要求に最も近い補強織物として炭素繊維織物があ
る。現在この目的に使用されている炭素繊維織物は経糸
及び緯糸に出来る丈細繊度の炭素繊維を用い織成したも
のがあるが、この織物の問題点は織物中に存在する経糸
と緯糸の交叉点で経糸と緯糸の積算された厚さとなり布
厚が厚くなること、また細繊度の炭素繊維の価格が極め
て高いことが欠点である。

本発明は上記の炭素繊維織物の問題点を解決するための
研究の結果得られたもので、その骨子は、 緯糸が炭素繊維であり、経糸は緯糸より十分細い繊度の
非炭素繊維から成る織物をプリプレグの構成要素である
樹脂（以下マ）　ＩＪノックス脂）により固定したプリ
プレグの構造及びその製造方法である。

以下図面に従って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のプリプレグの構造を示す図面であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。

本発明のプリプレグは炭素繊維から成る緯糸（１）に対
し、これより十分細い繊度の非炭素繊維（２）の経糸を
織成して成る織物を離ケイ紙（３）上にあるマ）　ＩＪ
ノクス樹脂（４）で固定した構造である。

本発明で使用される炭素繊維は、ＰＡＮ糸、ビニロン糸
、レーヨン光等連続フィラメントヲ高温処理炭化したも
ので、プリプレグを可能なかぎり薄（する必要があり、
加熱されていたい糸条であることが好ましい。

本発明では７〜８μの炭素繊維を３０００本〜６０００
本集束した糸条が使用されるが、その太さと密度は勿論
潰補強に必要とされる繊維量によって、種々の太さの炭
素繊維糸条が使用される。

経糸として使用される緯糸より十分細い非炭素繊維糸条
としては、例えばポリエステル、ナイロン等の５０テニ
ール以下のマルチフィラメント、或はモノフィラメント
、さらには９００”　。

１８００”等のガラス繊維糸条が使用されるが織物の布
厚を出来るだけ薄くするためには、マルチフィラメント
で、かつ撚数が出来る丈少いことが望ましい。

管状物の潰強度を向上せしめるには経糸方向の強度は不
必要であり、経糸密度は緯糸の炭素繊維の配列を一時的
に規制固定しうる程度でよく、その密度は前記太さの経
糸を使用した場合緯糸密度にもよるがおよそ５０本／２
５７以下である。

上記の織物の厚さは、はとんど緯糸である炭素繊維の厚
さが支配し、経糸の布厚に与える影響は極めて少い。

従来の補強用炭素繊維織物の最も薄いものでもその厚さ
は０．１””程度であり、この時の経糸及び緯糸の厚さ
はそれぞれ０．０５″程度と推定されるが０．１ｗｎよ
りさらに薄い布厚を現在の方法で得ようとするためには
、さらに細い炭素繊維糸条を使用する必要があり、コス
トは著しく高（なる。一方本発明の構成を使用する場合
には、はとんど緯糸のみの厚さとなり、現在０．１　”
’厚さの織物を構成する炭素繊維糸条を使用しても現在
の半分に近い布厚を得ることが出来る。

本発明の構成の今一つの利点は完全な紅白り構造が得ら
れることである。

即ち繊維強化プラスチックスにあっては補強すべき方向
に配向された繊維は、出来るだけ屈曲せずに存在するこ
とが補強効果に有利であることが知られている。従来の
補強織物に見られる様に経糸と緯糸が同種、同じ太さの
糸条を織成して成る織物は、織物の組織に従い経糸、緯
糸とも屈曲するのが常である。しかし、本発明の構成に
よる場合、経糸が十分細くかつ柔軟であるため経糸が屈
曲し、緯糸である炭素繊維糸条は実質的に直線状である
紅白り構造であり最大限の補強効果が得られることにな
る。

本発明のクロスの構成は経糸は可能なかぎり細繊度を使
用し、かつ、密度も最少限としているため、極めて目ズ
レを生じやすく通常の方法で取扱うことが出来ない。本
発明では、織機上に於て組織を固定することに特徴があ
る。従来の補強用織物に於ては織成後、織機より取外し
樹脂含浸機によりマトリックス樹脂を含浸した。

したがって、その取扱い時に目ズレな生じないだけの密
度を必要とし現在よりもさらに薄地の織物が得られない
一原因ともなっている。

即ち、本発明では第２図に示す如く織機上で開口された
経糸５，５′の間に緯糸６が挿入され織物７となったの
ち、織機のプレストロール８に於て、プリプレグの構成
成分である樹脂９を片面に塗布した離ケイ紙１０を織成
された布と貼合せ、巻取ロール１１及びプレスロール１
２により巻取られる。

本発明の方法で使用されるマトリックス樹脂は織成され
た布と容易に一体化することが必要であり、このため粘
着性を有することが必要である。

この様な樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール、ビ
ニルエステル、不飽和ホリエステル樹脂などがあり、粘
着性が不足する場合には、赤外線ランプ１３等により加
熱し、粘着性をコントロールする必要がある。

以上に述べた様に織成後緑機上で粘着性を有するマトリ
ックス樹脂で固定する時には目ズレの現象はなく極めて
均一性の高い補強織物を得るととが出来る。

以下実施例にしたがってさらに詳細に説明する。

実施例１ 経糸にポリエステル　マルチフィラメント５０デニール
／２４フイラメント’＆　２５本／　２５ｍの密度で配
列し、緯糸として、ポリアクリロニトルマルチフィラメ
ントを焼成炭化して得た０、　２　’／　ｍの炭素繊維
を８本／２５露の打込密度で平織細繊で織成した。この
時使用した織機は緯糸撚数を出来る丈少くするためにレ
ピア織機を使用した。

一方離ケイ紙上にプリプレグとして使用される樹脂とし
て、硬化剤、添加剤を加え調整されたエポキシ樹脂を２
５ｆ／ｒｒ？になる様に塗布したこの樹脂は２０℃の室
温では粘着性は十分でなかったので樹脂温度が約３０℃
となる様に遠赤外線ヒーターで若干加熱しつつ、第２図
に示す織機のプレストローラーで織成された織物に貼付
けた。この時、織物は全（目ズレは生ぜず均一な織物を
一１脂層に貼付けた構造、即ちプリプレグを得た。

このプリプレグは織機上で一旦巻取られたのち、布厚の
均一化、繊維中への樹脂の含浸、及び緯糸である炭素繊
維糸条を出来るだけ拡巾する目的で表面温度が約１５０
℃のローラープレスによりプレスを処し調整されたプリ
プレグを得た。

このプリプレグを積層加熱硬化を行った後、その厚さ及
び潰し強度を測定した結果、使用した炭素繊維の重量当
りの厚さは約７５％であり潰し強度は約３０％向上した
ことが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプリプレグの概念を示す平面図（ａ）
及び断面図（ｂ）であり、第２図は、これを製造する方
法を示す機構の断面図である。 特許出願人　三菱レイヨン株式会社 代理人弁理士　　　１）村　武　敏

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）経糸が非炭素繊維であり緯糸が炭素繊維である織
   物をプリプレグの構成要素である樹脂層とを貼合せたプ
   リプレグ。
2. （２）織機上に於て、離ケイ層を伴ったマトリックス樹
   脂と経糸が非炭素繊維であり、緯糸が炭素繊維より成る
   織物とを貼合せ同時に巻取ることを特徴とするプリプレ
   グの製造方法。