JPS6310251Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) この考案の技術分野 この考案は、繊維強化プラスチツク（FRP）
における樹脂や繊維強化金属（FRM）における
金属の補強材に関する。

(ロ) 従来技術とその欠点 FRPやFRMの成形においては、主として作業
性の面から、補強繊維を糸の形態で使用すること
は希で、織物やマツト、編組などのシート形態で
使用することが多い。

そのような、いわゆる強化材としては、従来、
実開昭51−124071号公報に記載されているFRP
用補強材が知られている。この従来の補強材は、
補強繊維マツトの少なくとも一面に、補強繊維の
ロービングを一方向または互に直交する二方向に
引き揃えて配置し、かつそれらマツトとロービン
グを一体に縫編したものである。上記縫編は、縫
編糸で１本１本のロービングを締め付けるように
行われ、縫編糸がロービングの動きを規制してい
る。しかしながら、かかる従来の補強材は、縫編
糸に規制されてロービングが拡がりにくく、樹脂
中における補強繊維の分散が悪くなつてFRPに
樹脂過多な部分ができ、その部分から亀裂を発生
するなど、強度特性の優れたFRPを得るのが難
しいという欠点がある。

(ハ) この考案の目的 この考案の目的は、従来の補強材の上記欠点を
解決し、樹脂や金属などの、いわゆるマトリクス
中における補強繊維の分散が良好でマトリクス過
多な部分ができにくく、強度特性の優れたFRP
やFRMを成形することができる繊維強化複合材
料用補強材を提供するにある。

(ニ) この考案の構成 上記目的を達成するために、この考案において
は、相対面する繊維シートの間に、互に並行かつ
シート状に引き揃えた補強繊維のストランドが配
置され、これら繊維シートおよびシート状ストラ
ンドは、互に並行し、かつ前記ストランドの引き
揃え方向に延びる複数本の縫糸によつて一体に縫
合されており、かつ前記ストランドは、その複数
本を１組として相隣り合う２本の前記縫糸の間に
配置されていることを特徴とする繊維強化複合材
料用補強材が提供される。

この考案の補強材の一実施態様を説明するに、
図面（一部破断した概略斜視図）において、相対
面する２枚の繊維シート１、２の間には、互に並
行かつシート状に引き揃えた補強繊維のストラン
ド３が配置されている。そして、これら繊維シー
ト１、２およびストランド３は、等間隔で互に並
行し、かつストランド３の引き揃え方向に延びる
複数本の縫糸４、４、……によつて一体に縫合さ
れている。しかして、上記ストランド３は、その
複数本を１組として相隣り合う２本の縫糸４、４
の間に配置されている。

上記において、補強繊維のストランドは、炭素
繊維、ガラス繊維、有機高弾性繊維（たとえば、
ポリアラミド繊維）、ボロン繊維、シリコンカー
バイド繊維などの高強度、高弾性繊維からなつて
いる。

繊維シートもまた、上記補強繊維からなつてい
るのが好ましいが、補強効果を上記ストランドに
もたせるのであれば、繊維シートは単にストラン
ドの配列を保つのみでよく、ビニロン繊維、レー
ヨン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、綿
繊維などを使用することも可能である。しかし
て、繊維シートは上記繊維の織物、編物、マツト
（チヨツプドストランドマツト、コンテイニユア
スストランドマツト、開繊マツトなど）、フエル
トのようなものである。なお、繊維シートを構成
している繊維は、ストランドのそれと同一であつ
ても異なつていてもよいものである。

繊維シートとストランドの層構成は、実施態様
に示したような、繊維シート／シート状ストラン
ド／繊維シートの構成に限るものではない。たと
えば、繊維シート／繊維シート／シート状ストラ
ンド／繊維シート／繊維シートのように、複数枚
の繊維シートを１組としてあたかも１枚の繊維シ
ートのように使用してもよいし、繊維シート／繊
維シート／シート状ストランド／繊維シートとい
つたように、厚み方向において非対称になるよう
に構成してもよいものである。要するに、シート
状ストランドが相対面する繊維シートの間に配置
されるようにすればよい。

繊維シートは、同一の補強材について同じ種類
のものを使用してもよいし、異なる種類のものを
使用してもよいものである。たとえば、チヨツプ
ドストランドマツト／シート状ストランド／チヨ
ツプドストランドマツトのように構成してもよい
し、チヨツプドストランドマツト／シート状スト
ランド／平織物のように構成してもよい。

縫糸は、補強材の表面から裏面へ、また裏面か
ら表面へと補強材を繰り返し貫通しながらストラ
ンドの引きそろえ方向に延び、繊維シートとシー
ト状ストランドの重ね合せ体をその全面にわたつ
て一体に縫合している。その縫い組織は、１本の
縫糸からなる単環縫か、上糸と下糸が相互に絡み
合つた本縫であるのが好ましい。補強材の長手方
向における縫合ピツチは、５〜30mm程度である。
より好ましいピツチは、５〜20mmである。相隣り
合う縫糸同士の間隔は、あまり大きいとストラン
ドが蛇行してしまうことがあるので、２〜20mm程
度であるのが好ましい。より好ましい間隔は、２
〜10mmである。なお、縫糸もまた、上述したよう
な補強繊維からなつているのが好ましいが、縫糸
は繊維シートやストランドの繊維にくらべて屈曲
の程度が大きいために、補強材に応力が加わると
それが縫糸の屈曲部に集中し、その部分から補強
材が破壊することがある。そのため、縫糸は、繊
維シートやストランドの繊維よりも破断伸度の大
きいもの、２種類以上の繊維を使用する場合にあ
つては破断伸度が最も小さい繊維よりも破断伸度
が大きいものであるのが好ましい。たとえば、繊
維シートとストランドにともに炭素繊維を使用し
た場合、縫糸はガラス繊維か有機高弾性繊維であ
るのが好ましい。

この考案の補強材はいろいろな方法によつて製
造することができる。たとえば、２枚の繊維シー
トの間にシート状ストランドを挾み、かかる重ね
合せ体にひげ針を貫通させ、そのひげ針で縫い糸
を補捉して縫合する方法によることができる。

この考案の補強材は、いろいろな方法による
FRPやFRMの成形に使用することができるが、
複数本のストランドが一方向に引き揃えられてい
ることから、特に引き抜き成形によるFRP用補
強材として好適である。しかして、そのような引
き抜き成形によれば、各種ビームやブームなど、
比較的大型のFRPを容易に成形することができ
る。

(ホ) この考案の効果 この考案の補強材は、複数本のストランドを１
組として相隣り合う２本の縫糸の間に配置してお
り、上述した従来の補強材のように、１本１本の
ストランドを縫編糸で規制するような構成は採つ
ていないので、ストランドが拡がりやすく、
FRPやFRM中における補強繊維の分布が一様に
なつて著しいマトリクス過多の部分ができにく
い。そのため、この考案の補強材によれば、強度
特性の優れたFRPやFRMを容易に成形すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この考案の補強材の一実施態様を示
す、一部破断した概略斜視図である。 １，２……繊維シート、３……補強繊維のスト
ランド、４……縫糸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 相対面する繊維シートの間に、互に並行かつシ
   ート状に引き揃えた補強繊維のストランドが配置
   され、こられ繊維シートおよびシート状ストラン
   ドは、互に並行し、かつ前記ストランドの引き揃
   え方向に延びる複数本の縫糸によつて一体に縫合
   されており、かつ前記ストランドは、その複数本
   を１組として相隣り合う２本の前記縫糸の間に配
   置されていることを特徴とする繊維強化複合材料
   用補強材。