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JP2007182065A - Multi-axial molding material, preform, frp, and manufacturing method for frp - Google Patents

Multi-axial molding material, preform, frp, and manufacturing method for frp Download PDF

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JP2007182065A
JP2007182065A JP2006302524A JP2006302524A JP2007182065A JP 2007182065 A JP2007182065 A JP 2007182065A JP 2006302524 A JP2006302524 A JP 2006302524A JP 2006302524 A JP2006302524 A JP 2006302524A JP 2007182065 A JP2007182065 A JP 2007182065A
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JP
Japan
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thermoplastic resin
molding material
frp
reinforcing fiber
nonwoven fabric
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006302524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Kojima
雄司 児嶋
Eisuke Wadahara
英輔 和田原
Hiroki Kihara
弘樹 木原
Masahiro Yamauchi
雅浩 山内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture FRP which is superior in handleability, resin impregnating ability and formability, and also in mechanical characteristics and quality level, with high productivity. <P>SOLUTION: In a multi-axial molding material, at least two sheets, in which many reinforcing fiber threads are arranged in parallel, constitute a laminate by the lamination in such a manner that the reinforced fiber threads cross one another and the laminate is integrated. A mass per unit area of the reinforced fiber thread of each sheet is in the range of 50-350 g/m<SP>2</SP>; a nonwoven fabric, which is composed of a first thermoplastic resin constituting an FRP matrix, is arranged between the sheets in such a manner that its mass per unit area is in the range of 15-250 g/m<SP>2</SP>; and the laminate is integrated by stitch threads which are composed of a second thermoplastic resin. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、優れた取扱性・樹脂含浸性・賦型性を有し、力学特性および品位の優れたFRPを、成形中に発生する強化繊維糸条の配向の乱れを抑制しながら生産性よく得ることができる多軸成形材料に関する。   The present invention has excellent handling properties, resin impregnation properties, moldability, and excellent FRP with excellent mechanical properties and quality while suppressing disturbance in the orientation of reinforcing fiber yarns that occur during molding. The present invention relates to a multiaxial molding material that can be obtained.

従来より炭素繊維やガラス繊維を強化繊維とした繊維強化プラスチック(以下、FRPと略す)は、比強度、比弾性率に優れることから、様々な用途に使われている。かかるFRPの成形方法としては、強化繊維基材に予めマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを用い、これを型にセットしてバッグフィルムで覆い、オートクレーブ内で加熱・加圧し、熱硬化性樹脂を硬化させるオートクレーブ成形法や、ドライな状態の強化繊維基材を型内にセットし、型内を減圧した状態(真空状態)で液状の熱硬化性樹脂を注入する真空注入成形法が一般的に広く知られている。しかしながら、オートクレーブ成形法や真空注入成形法では、基材を積層する必要や、バッグフィルムで覆い真空に減圧する必要があり、特に真空注入成形においては熱硬化性樹脂を注入する必要もあった。また、これらの方法では前述した工程を含めて一回あたりの成形時間(サイクルタイム)が長くなりすぎ、例えば生産台数の多い自動車部材などへの適応が困難であった。   Conventionally, fiber reinforced plastics (hereinafter abbreviated as FRP) using carbon fibers or glass fibers as reinforced fibers are excellent in specific strength and specific elastic modulus, and thus have been used in various applications. As a method of molding such FRP, a prepreg in which a reinforcing fiber base material is impregnated with a matrix resin in advance is used, this is set in a mold, covered with a bag film, heated and pressurized in an autoclave, and the thermosetting resin is cured. In general, there are widely used autoclave molding methods and vacuum injection molding methods in which a reinforced fiber base material in a dry state is set in a mold, and a liquid thermosetting resin is injected under a reduced pressure (vacuum state) in the mold Are known. However, in the autoclave molding method and the vacuum injection molding method, it is necessary to laminate the base materials, and it is necessary to cover with a bag film and reduce the pressure to a vacuum. In particular, in the vacuum injection molding, it is necessary to inject a thermosetting resin. Further, in these methods, the molding time (cycle time) per process including the above-described steps becomes too long, and it is difficult to adapt to, for example, automobile members having a large number of production.

かかる問題に対して、例えば、強化繊維基材を予め積層してステッチ糸により縫製、一体化した多軸ステッチ基材を用いることにより、FRPに成形する時の積層工程を省略する手法が提案されている(例えば、特許文献1など)。しかしながら、かかる技術では別に用意したマトリックス樹脂(熱硬化性樹脂)を注入し、更に硬化させる工程が必要なため、その効果が十分とは言い難い。   To solve this problem, for example, a technique has been proposed in which a lamination process when forming into FRP is omitted by using a multi-axis stitch base material that is laminated in advance and sewed with stitch yarns and integrated. (For example, Patent Document 1). However, such a technique requires a step of injecting a matrix resin (thermosetting resin) separately prepared and further curing it, so that the effect is not sufficient.

一方、樹脂の注入・硬化の工程を省略する手段として、強化繊維にマトリックスとなる合成樹脂繊維を予め一体化して前記多軸ステッチ基材とした成形材料(例えば、特許文献2など)や、前記多軸ステッチ基材の層間にマトリックスとなるフィルムを挿入した成形材料(例えば、特許文献3など)が提案されている。   On the other hand, as a means for omitting the resin injection / curing step, a molding material (for example, Patent Document 2) in which synthetic resin fibers serving as a matrix and reinforcing fibers are integrated in advance and used as the multiaxial stitch base, A molding material (for example, Patent Document 3) in which a film serving as a matrix is inserted between layers of a multiaxial stitch base has been proposed.

しかしながら、かかる特許文献2に記載の方法では、多軸ステッチ基材における強化繊維の層の中にマトリックスとなる合成樹脂繊維を配置している成形材料であるため樹脂含浸性に劣り、樹脂の含浸には高い圧力が必要であるという問題があった。また、マトリックス樹脂を強化繊維の中に含浸させる際には、含浸すべき箇所に存在する空気を効率的に系外に逃がす、すなわち空気の系外への経路を形成することが重要となるが、強化繊維に合成樹脂繊維を予め一体化しているため、空気の系外への経路が狭く、加圧・加熱中に簡単に閉塞されてしまい、その結果、FRP中にボイドとして残存しやすいという問題があった。更には、強化繊維に合成樹脂繊維を予め一体化する必要があるため、工程が増加することによりコストアップするという問題もあった。   However, the method described in Patent Document 2 is inferior in resin impregnation property because it is a molding material in which synthetic resin fibers serving as a matrix are arranged in a reinforcing fiber layer in a multiaxial stitch base, and impregnation with resin Had the problem of requiring high pressure. Further, when the matrix resin is impregnated into the reinforcing fiber, it is important to efficiently release the air existing at the portion to be impregnated out of the system, that is, to form a path of the air to the outside of the system. Because the synthetic resin fibers are pre-integrated with the reinforcing fibers, the path of the air to the outside of the system is narrow and easily clogged during pressurization and heating, and as a result, it tends to remain as voids in the FRP. There was a problem. Furthermore, since it is necessary to previously integrate the synthetic resin fiber with the reinforcing fiber, there is a problem that the cost increases due to an increase in the number of steps.

かかる特許文献3に記載の方法では、縫い糸がフィルムを貫通することが困難であるという問題があった。また、樹脂フィルムを用いると、積層シートを特に二次曲面のような複雑形状に賦型するときに樹脂フィルムが形状に追従できずにシワが発生したり、強化繊維の目曲がりを誘発したりするという問題があった。更に、特許文献3に具体的に記載される強化繊維の層は、それぞれが厚く目付が大きいので、溶融した樹脂フィルム(マトリックス)を厚み方向に完全に含浸させるのが難しいという問題があった。さらに、かかる特許文献3には、前記シワや強化繊維の目曲がりを抑制することやマトリックス樹脂の含浸性を改善することに関して、その手段や方法が開示されておらず、示唆もない。   The method described in Patent Document 3 has a problem that it is difficult for the sewing thread to penetrate the film. In addition, when a resin film is used, when the laminated sheet is molded into a complicated shape such as a quadratic curved surface, the resin film cannot follow the shape and wrinkles occur, or the reinforcing fibers are bent. There was a problem to do. Furthermore, since the reinforcing fiber layers specifically described in Patent Document 3 are thick and have a large basis weight, there is a problem that it is difficult to completely impregnate a molten resin film (matrix) in the thickness direction. Furthermore, Patent Document 3 does not disclose or suggest any means or method for suppressing the bending of the wrinkles or the reinforcing fibers or improving the impregnation property of the matrix resin.

なお、上記の樹脂フィルムにかかる問題に対して、強化繊維シートおよび熱可塑性樹脂の不織布を積層して加熱・加圧したプリプレグまたはセミプレグ状態の成形材料も提案されている(例えば、特許文献4など)。しかしながら、成形材料の面方向全面にわたって樹脂を強化繊維に含浸させてプリプレグまたはセミプレグ状態にしてしまうと、成形材料の取扱性・賦型性は大幅に低下する問題があった。そして、特許文献4には、多層に積層する工程における取扱性・賦型性に関して、その手段や方法が開示されておらず、示唆もない。
すなわち、特許文献1〜4をはじめとした従来の技術では、優れた取扱性・樹脂含浸性・賦型性を有し、力学特性および品位の優れたFRPを生産性よく得ることができる成形材料およびそれから得られるFRPは見出されておらず、かかる技術が渇望されている。
米国特許出願公開第2005/0059309号明細書 特開2001−073241号公報 特開2004−346175号公報 特開2003−165851号公報
In addition, with respect to the problem concerning the above-mentioned resin film, a molding material in a prepreg or semi-preg state in which a reinforcing fiber sheet and a thermoplastic resin nonwoven fabric are laminated and heated and pressurized has been proposed (for example, Patent Document 4) ). However, when the reinforcing fiber is impregnated into the prepreg or semi-preg state over the entire surface of the molding material, there is a problem in that the handling property and moldability of the molding material are significantly lowered. And in patent document 4, the means and method are not disclosed or suggested regarding the handleability and moldability in the process of laminating in multiple layers.
That is, in the conventional techniques including Patent Documents 1 to 4, a molding material that has excellent handling properties, resin impregnation properties, and moldability, and can obtain FRP with excellent mechanical properties and quality with high productivity. And no FRP derived from it has been found and such techniques are craved.
US Patent Application Publication No. 2005/0059309 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-073241 JP 2004-346175 A JP 2003-165851 A

本発明の課題は、複雑形状に賦型するときにシワが発生する問題や、強化繊維の目曲がりを誘発する問題を解決し、優れた取扱性・樹脂含浸性・賦型性を有し、力学特性および品位の優れたFRPを生産性よく得ることができる多軸成形材料、プリフォーム、およびそれらを用いたFRP、ならびにその製造方法を提供することにある。   The problem of the present invention is to solve the problem that wrinkles occur when molding into a complicated shape and the problem of inducing bending of reinforcing fibers, and has excellent handling properties, resin impregnation properties, and moldability properties, An object of the present invention is to provide a multiaxial molding material, a preform, an FRP using the same, and a method for producing the same, which can obtain an FRP having excellent mechanical properties and quality with high productivity.

上記目的を達成するために、本発明は次の(1)〜(14)を特徴とするものである。
(1)多数本の強化繊維糸条が並行に配列されたシートが、少なくとも2枚、該強化繊維糸条が交差するように積層されて積層体を構成し、該積層体が一体化された多軸成形材料であって、各シートにおける強化繊維糸条の目付が50〜350g/mの範囲内であり、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布が15〜250g/mの範囲内で配置されており、かつ、前記積層体が第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により一体化されていることを特徴とする多軸成形材料。
(2)第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm1−150)≦Tm2≦(Tm1−20)の関係を満足することを特徴とする上記(1)に記載の多軸成形材料。
(3)第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−150)≦Tm1≦(Tm2−20)の関係を満足することを特徴とする上記(1)に記載の多軸成形材料。
(4)第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−20)<Tm1<(Tm2+20)の関係を満足することを特徴とする上記(1)に記載の多軸成形材料。
(5)前記シートは、強化繊維糸条の目付が90〜190g/mの範囲内であり、3〜12枚の範囲内で強化繊維糸条の配列方向が鏡面対称になるように積層されており、また、前記不織布は、目付が30〜80g/mの範囲であることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の多軸成形材料。
(6)積層体の最外層にも前記第1の熱可塑性樹脂で構成された不織布が配置されており、層間に配置された不織布の目付W1と、最外層に配置された不織布の目付W2とが、(1.2×W1)≦W2≦(3×W1)の関係を満足することを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載の多軸成形材料。
(7)ステッチ糸が積層体厚み方向に貫通することによって形成された貫通孔が、多軸成形材料の長手方向および幅方向それぞれにおいて4〜25列/25mmの範囲内で規則的に配列し、かつ、貫通孔の密度が60,000〜200,000箇所/mの範囲内であることを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の多軸成形材料。
(8)上記(1)〜(7)のいずれかに記載の多軸成形材料が二次曲面を有する形状に賦型されたことを特徴とするプリフォーム。
(9)上記(1)〜(7)のいずれかに記載の多軸成形材料もしくは上記(8)に記載のプリフォームを用いて成形されたことを特徴とするFRP。
(10)第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布は溶融・固化してマトリックスを構成し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸はその形態を実質的に維持して存在していることを特徴とする上記(9)に記載のFRP。
(11)第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布および第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸が溶融・固化してマトリックスを構成していることを特徴とする上記(9)に記載のFRP。
(12)多数本の強化繊維糸条が並行に配列されたシートを、少なくとも2枚、該強化繊維糸条が交差するように積層した積層体を一体化した多軸成形材料を用いるFRPの製造方法であって、
多軸成形材料として、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布を有し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により積層体が一体化されており、かつ、第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm1−150)≦Tm2≦(Tm1−20)の関係を満足しているものを用い、
該多軸成形材料をTm2以上(Tm1―20)以下の温度に加熱してステッチ糸を溶融させて賦型し、
しかる後にTm1以上の温度に加熱して不織布を溶融させて各シートに熱可塑性樹脂を含浸させる
ことを特徴とするFPRの製造方法。
(13)多数本の強化繊維糸条が並行に配列されたシートを、少なくとも2枚、該強化繊維糸条が交差するように積層した積層体を一体化した多軸成形材料を用いるFRPの製造方法であって、
多軸成形材料として、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布を有し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により積層体が一体化されており、かつ、第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−150)≦Tm1≦(Tm2−20)の関係を満足しているものを用い、
該多軸成形材料をTm1以上(Tm2―20)以下の温度に加熱して、賦型しながら不織布を溶融させて各シートに熱可塑性樹脂を含浸させる
ことを特徴とするFRPの製造方法。
(14)多数本の強化繊維糸条が並行に配列されたシートを、少なくとも2枚、該強化繊維糸条が交差するように積層した積層体を一体化した多軸成形材料を用いるFRPの製造方法であって、
多軸成形材料として、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布を有し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により積層体が一体化されており、かつ、 第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−20)<Tm1<(Tm2+20)の関係を満足しているものを用い、
該多軸成形材料をTm1およびTm2以上の温度に加熱してステッチ糸および不織布を同時に溶融させて各シートに熱可塑性樹脂を含浸させる
ことを特徴とするFRPの製造方法。
In order to achieve the above object, the present invention is characterized by the following (1) to (14).
(1) At least two sheets in which a large number of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel are laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect to form a laminate, and the laminate is integrated. It is a multiaxial molding material, wherein the basis weight of the reinforcing fiber yarns in each sheet is in the range of 50 to 350 g / m 2 , and is composed of a first thermoplastic resin that constitutes an FRP matrix at least between the sheets. The non-woven fabric is disposed within a range of 15 to 250 g / m 2 , and the laminated body is integrated by stitch yarns composed of a second thermoplastic resin. material.
(2) The melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm1-150) ≦ Tm2 ≦ (Tm1-20) The multiaxial molding material as described in 1).
(3) The above-mentioned (3), wherein the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm2-150) ≦ Tm1 ≦ (Tm2-20) The multiaxial molding material as described in 1).
(4) The above (1), wherein the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm2-20) <Tm1 <(Tm2 + 20). The multiaxial molding material described in 1.
(5) The sheet is laminated so that the basis weight of the reinforcing fiber yarns is in a range of 90 to 190 g / m 2 and the arrangement direction of the reinforcing fiber yarns is mirror-symmetric within a range of 3 to 12 sheets. The multi-axis molding material according to any one of (1) to (4), wherein the nonwoven fabric has a basis weight in a range of 30 to 80 g / m 2 .
(6) The nonwoven fabric composed of the first thermoplastic resin is also disposed in the outermost layer of the laminate, and the nonwoven fabric weight W1 disposed between the layers and the nonwoven fabric weight W2 disposed in the outermost layer Satisfies the relationship of (1.2 × W1) ≦ W2 ≦ (3 × W1), the multiaxial molding material according to any one of (1) to (5) above.
(7) The through holes formed by the stitch yarns penetrating in the laminate thickness direction are regularly arranged within a range of 4 to 25 rows / 25 mm in the longitudinal direction and the width direction of the multiaxial molding material, And the density of a through-hole exists in the range of 60,000-200,000 places / m < 2 >, The multiaxial molding material in any one of said (1)-(6) characterized by the above-mentioned.
(8) A preform characterized in that the multiaxial molding material according to any one of (1) to (7) is molded into a shape having a quadric surface.
(9) An FRP molded using the multiaxial molding material according to any one of (1) to (7) or the preform according to (8).
(10) The nonwoven fabric composed of the first thermoplastic resin is melted and solidified to form a matrix, and the stitch yarn composed of the second thermoplastic resin is substantially maintained in its form. FRP as described in said (9) characterized by the above-mentioned.
(11) The non-woven fabric composed of the first thermoplastic resin and the stitch yarn composed of the second thermoplastic resin are melted and solidified to form a matrix, as described in (9) above FRP.
(12) Production of FRP using a multiaxial molding material in which a laminate in which at least two sheets of reinforcing fiber yarns arranged in parallel are laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect is integrated A method,
As a multiaxial molding material, it has a nonwoven fabric composed of the first thermoplastic resin that constitutes the FRP matrix at least between the sheets, and the laminate is integrated by stitch yarns composed of the second thermoplastic resin. The melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm1-150) ≦ Tm2 ≦ (Tm1-20). Use
The multiaxial molding material is heated to a temperature not lower than Tm2 and not higher than (Tm1-20) to melt the stitch yarn and mold,
Thereafter, the sheet is heated to a temperature of Tm1 or higher to melt the nonwoven fabric, and each sheet is impregnated with a thermoplastic resin.
(13) Production of FRP using a multiaxial molding material in which a laminate in which at least two sheets of reinforcing fiber yarns arranged in parallel are laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect is integrated A method,
As a multiaxial molding material, it has a nonwoven fabric composed of the first thermoplastic resin that constitutes the FRP matrix at least between the sheets, and the laminate is integrated by stitch yarns composed of the second thermoplastic resin. The melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm2-150) ≦ Tm1 ≦ (Tm2-20). Use
A method for producing FRP, wherein the multiaxial molding material is heated to a temperature of Tm1 or more and (Tm2-20) or less, the nonwoven fabric is melted while shaping, and each sheet is impregnated with a thermoplastic resin.
(14) Manufacture of FRP using a multiaxial molding material in which a laminate in which at least two sheets in which a large number of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel is laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect is integrated A method,
As a multiaxial molding material, it has a nonwoven fabric composed of the first thermoplastic resin that constitutes the FRP matrix at least between the sheets, and the laminate is integrated by stitch yarns composed of the second thermoplastic resin. And the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm2-20) <Tm1 <(Tm2 + 20),
A method for producing FRP, wherein the multiaxial molding material is heated to a temperature equal to or higher than Tm1 and Tm2, and the stitch yarn and the nonwoven fabric are simultaneously melted to impregnate each sheet with a thermoplastic resin.

本発明の多軸成形材料によれば、マトリックスとなる樹脂から構成された不織布を強化繊維糸条からなるシートの間に配置して積層体を構成し、該積層体をステッチ糸で一体化しているので、プリフォームやFRPの成形作業を簡易に素早くかつ確実に行うことができ、さらに、ステッチ糸による貫通孔が厚み方向へ樹脂が含浸する際の樹脂流路となるため、樹脂含浸性に優れたものとなる。そして、不織布とステッチ糸のうちどちらか一方を溶融させる場合には、形態は維持されつつも積層体の各層がせん断変形しやすい状態となり、複雑な形状の型を用いて成形する場合でもシワや強化繊維糸条の配向の乱れを抑制することができる。また、不織布とステッチ糸を同時に溶融させる場合には、一層高い生産性で成形を行える上に、ステッチ糸の痕跡がなく、特に表面平滑性に優れたFRPを得ることができる。   According to the multiaxial molding material of the present invention, a non-woven fabric composed of a matrix resin is arranged between sheets composed of reinforcing fiber yarns to form a laminate, and the laminate is integrated with stitch yarns. Therefore, the preform and FRP can be molded easily and quickly, and the resin-impregnating property is achieved because the through-hole of the stitch yarn becomes a resin flow path when the resin is impregnated in the thickness direction. It will be excellent. When either one of the nonwoven fabric and the stitch yarn is melted, each layer of the laminate is easily shear-deformed while maintaining the form, and even when it is molded using a complex shape mold, Disturbance of the orientation of the reinforcing fiber yarn can be suppressed. Further, when the nonwoven fabric and the stitch yarn are melted at the same time, molding can be performed with higher productivity, and there can be obtained an FRP having no trace of the stitch yarn and particularly excellent in surface smoothness.

以下、本発明の最良の実施形態の一例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の多軸成形材料の一実施態様を示す概略斜視図である。また、図2は、本発明の多軸成形材料の一実施態様を示す概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of the multiaxial molding material of the present invention. FIG. 2 is a schematic sectional view showing an embodiment of the multiaxial molding material of the present invention.

図1および図2に示す通り、多軸成形材料8は、強化繊維糸条が並行に配列されたシートが、少なくとも2枚、強化繊維糸条が交差するように積層されて積層体を構成している。シート1は、強化繊維糸条が多軸成形材料の長手方向に並行に配列された層で、シート2は、強化繊維糸条が多軸成形材料の長手方向に対して+45°に並行に配列された層で、シート3は、強化繊維糸条が多軸成形材料の長手方向に対して90°に並行に配列された層で、シート4は、強化繊維糸条が多軸成形材料の長手方向に対して−45°に並行に配列された層である。なお、ここで多軸成形材料の長手方向とは、巻取装置により多軸成形材料を巻き取る方向、もしくは、引取装置により引き取る方向をいう。図1および図2に示す多軸成形材料において、強化繊維糸条のシートの積層枚数は4枚であるが、これらは本発明の多軸成形材料の一例を示したものであり、積層構成、積層枚数はこれに限定するものではない。本発明における好ましい積層構成としては、FRPに成形した際にそりを生じないように鏡面対称積層であり、また、好ましい積層枚数としては、取扱性と樹脂含浸性とのバランスから3〜12枚の範囲内である。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the multiaxial molding material 8 comprises a laminate in which at least two sheets of reinforcing fiber yarns arranged in parallel are laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect. ing. Sheet 1 is a layer in which reinforcing fiber yarns are arranged in parallel to the longitudinal direction of the multiaxial molding material, and sheet 2 is a layer in which reinforcing fiber yarns are arranged in parallel to the longitudinal direction of the multiaxial molding material at + 45 °. The sheet 3 is a layer in which reinforcing fiber yarns are arranged in parallel at 90 ° to the longitudinal direction of the multiaxial molding material, and the sheet 4 is composed of reinforcing fiber yarns in the longitudinal direction of the multiaxial molding material. It is a layer arranged in parallel at −45 ° to the direction. Here, the longitudinal direction of the multiaxial molding material refers to a direction in which the multiaxial molding material is taken up by a winding device or a direction in which the multiaxial molding material is taken up by a take-up device. In the multiaxial molding material shown in FIG. 1 and FIG. 2, the number of sheets of reinforcing fiber yarns laminated is 4, but these are examples of the multiaxial molding material of the present invention, The number of stacked layers is not limited to this. A preferred laminated structure in the present invention is mirror-symmetrical lamination so as not to warp when formed into FRP, and the preferred number of laminated sheets is 3 to 12 sheets from the balance between handleability and resin impregnation properties. Within range.

これら各シートにおける強化繊維糸条の目付は50〜350g/mの範囲内である。好ましくは90〜190g/mの範囲内である。各層における強化繊維糸条の目付が50g/m未満であると、隣り合う強化繊維糸条同士の間に隙間ができて品位が劣るばかりか、前記隙間が力学特性低下の原因を引き起こす。また、各層における強化繊維糸条の目付が350g/mを越えると、隣り合う強化繊維糸条同士が重なる箇所ができるため、多軸成形材料の表面に凹凸ができる上に、層が厚くなるため賦形性に劣る。更には、層が厚くなると、熱可塑性樹脂で構成される不織布を溶融させて完全に含浸させる際に過大な外圧を加える必要があり、その過大な外圧により強化繊維糸条が目曲がりして、結局本発明の課題を解決できないものとなってしまう。 The basis weight of the reinforcing fiber yarn in each of these sheets is in the range of 50 to 350 g / m 2 . Preferably it exists in the range of 90-190 g / m < 2 >. When the basis weight of the reinforcing fiber yarns in each layer is less than 50 g / m 2 , not only is the gap formed between adjacent reinforcing fiber yarns and the quality is inferior, but the gaps cause a decrease in mechanical properties. In addition, when the basis weight of the reinforcing fiber yarns in each layer exceeds 350 g / m 2 , a portion where adjacent reinforcing fiber yarns overlap with each other is formed, so that the surface of the multiaxial molding material is uneven and the layer is thick. Therefore, the formability is inferior. Furthermore, when the layer becomes thick, it is necessary to apply an excessive external pressure when the nonwoven fabric composed of the thermoplastic resin is melted and completely impregnated, and the reinforcing fiber yarn is bent by the excessive external pressure, Eventually, the problem of the present invention cannot be solved.

本発明の多軸成形材料は、強化繊維糸条で構成された積層体のそれぞれの層間、すなわち、図1および図2におけるシート1とシート2との間、シート2とシート3との間、シート3とシート4との間に、FRPのマトリックスを構成する熱可塑性樹脂(第1の熱可塑性樹脂)で構成された不織布5が配置されている。   The multiaxial molding material of the present invention is formed between the respective layers of the laminate composed of reinforcing fiber yarns, that is, between the sheet 1 and the sheet 2 in FIGS. 1 and 2, between the sheet 2 and the sheet 3, Between the sheet | seat 3 and the sheet | seat 4, the nonwoven fabric 5 comprised by the thermoplastic resin (1st thermoplastic resin) which comprises the matrix of FRP is arrange | positioned.

マトリックス樹脂を強化繊維糸条に含浸させる際には、含浸すべき箇所に存在する空気を効率的に系外に逃がす、すなわち空気の系外への経路を形成することが重要となる。空気を効率的に逃がせないとFRP中にボイドとして残存する問題を発生する。そこで、本発明においては、少なくともシート間に不織布5を配置することで、平面方向の全面に延在するシート1〜4およびシート内の強化繊維糸条の単糸同士の隙間を空気の系外への経路とし、空気の系外への経路が成形中に閉塞されてしまうという問題を回避する。すなわち、本発明は、少なくともシート間に不織布5を配置することにより低い圧力での成形でもマトリックス樹脂を簡易に含浸できることを見出したものである。   When the reinforcing fiber yarn is impregnated with the matrix resin, it is important to efficiently release the air existing at the portion to be impregnated out of the system, that is, to form a path of the air to the outside of the system. If air cannot escape efficiently, a problem of remaining as a void in the FRP occurs. Therefore, in the present invention, by disposing at least the nonwoven fabric 5 between the sheets, the gap between the single yarns of the sheets 1 to 4 and the reinforcing fiber yarns in the sheet extending outside the entire surface in the plane direction is out of the air system. This avoids the problem that the path to the outside of the air system is blocked during molding. That is, the present invention has found that the matrix resin can be easily impregnated even by molding at a low pressure by disposing the nonwoven fabric 5 at least between the sheets.

図1および図2に示す多軸成形材料では、多軸成形材料の最外層の片側にも不織布9が配置されているが、最外層の両側に不織布を配置してもよいし、最外層に不織布を配置しなくてもよい。不織布9が多軸成形材料の最外層の少なくとも一方に配置されていると、複数枚の多軸成形材料を積層する場合に、各多軸成形材料における最外層の不織布9を部分的に溶融させて多軸成形材料同士を一体化(例えばプリフォームの態様)することが可能となるため好ましい。最も好ましい態様は、多軸成形材料の最外層の両方に配置されている態様である。   In the multiaxial molding material shown in FIG. 1 and FIG. 2, the nonwoven fabric 9 is arranged on one side of the outermost layer of the multiaxial molding material. However, the nonwoven fabric may be arranged on both sides of the outermost layer, or in the outermost layer. It is not necessary to arrange a nonwoven fabric. When the non-woven fabric 9 is arranged on at least one of the outermost layers of the multiaxial molding material, the outermost non-woven fabric 9 in each multiaxial molding material is partially melted when a plurality of multiaxial molding materials are laminated. This is preferable because the multiaxial molding materials can be integrated (for example, in the form of a preform). The most preferable embodiment is an embodiment in which both of the outermost layers of the multiaxial molding material are arranged.

強化繊維糸条のシート間に配置される不織布は、目付が15〜250g/mの範囲内である。好ましくは35〜150g/m、更に好ましくは40〜100g/mである。不織布の目付が15g/m未満であると熱可塑性樹脂の量が強化繊維糸条の量に対して相対的に不足して十分に含浸ができないだけでなく、不織布が薄くなりすぎて多軸成形材料の製造プロセスにおいて破れたり変形したりするといった問題が発生し易く、不織布の取扱性が著しく低下する。同様の観点から、好ましくは35g/m以上、より好ましくは40g/mである。なお、この問題をさけるために強化繊維糸条のシートの目付を本発明の範囲を超えて低くすると、強化繊維糸条同士の間に隙間ができるためFRPにしたときの強度が低下するばかりか品位も悪くなる場合がある。一方、不織布の目付が250g/m越えると、強化繊維糸条の含有量が相対的に少なくなり、FRPにしたときに十分な強度が発現できない。なお、この問題をさけるために強化繊維糸条のシートの目付を本発明の範囲を超えて高くすると強化繊維糸条どうしが重なり合うため表面に凸凹が発生し、賦形性や品位が劣るだけでなく、樹脂を含浸させるときに過大な外圧が必要となり強化繊維糸条の目曲がりが発生する場合がある。なお、各シートの強化繊維糸条および不織布の目付は、JIS R7602(1989)5.5項に準拠してサンプルを切り出し、局所的な融着を開放して多軸成形材料を分解して各シートの強化繊維糸条および不織布について測定した値とする。 The nonwoven fabric disposed between the sheets of reinforcing fiber yarns has a basis weight in the range of 15 to 250 g / m 2 . Preferably it is 35-150 g / m < 2 >, More preferably, it is 40-100 g / m < 2 >. If the basis weight of the non-woven fabric is less than 15 g / m 2 , the amount of the thermoplastic resin is relatively insufficient with respect to the amount of the reinforcing fiber yarns, so that the non-woven fabric cannot be sufficiently impregnated. Problems such as tearing or deformation in the manufacturing process of the molding material are likely to occur, and the handleability of the nonwoven fabric is significantly reduced. From the same viewpoint, it is preferably 35 g / m 2 or more, more preferably 40 g / m 2 . In order to avoid this problem, if the basis weight of the reinforcing fiber yarn sheet is lowered beyond the scope of the present invention, a gap is formed between the reinforcing fiber yarns, so that the strength when FRP is reduced is not only reduced. The quality may also deteriorate. On the other hand, if the basis weight of the nonwoven fabric exceeds 250 g / m 2 , the content of the reinforcing fiber yarn is relatively reduced, and sufficient strength cannot be exhibited when the FRP is used. In order to avoid this problem, if the basis weight of the reinforcing fiber yarn sheet is increased beyond the scope of the present invention, the reinforcing fiber yarns are overlapped with each other, resulting in unevenness on the surface, resulting in poor formability and quality. In other words, excessive external pressure is required when impregnating the resin, and the reinforcing fiber yarn may be bent. In addition, the basis weight of the reinforcing fiber yarn and the nonwoven fabric of each sheet is obtained by cutting a sample in accordance with JIS R7602 (1989) 5.5, disassembling the multiaxial molding material by releasing local fusion. The value measured for the reinforcing fiber yarns and the nonwoven fabric of the sheet.

さらに、本発明の多軸成形材料は、強化繊維糸条が交差するように積層された積層体であるため、上下の配向の異なる強化繊維糸条の層に押しつぶされて強化繊維糸条の配向が厚み方向に蛇行しやすく、力学特性の低下を招くおそれがある。しかしながら、樹脂から構成された不織布の目付を上記範囲内とすることで、シート間に挿入された不織布が上下のシートに発生する凸凹を緩和し、強化繊維糸条の蛇行を防ぐことができる。   Furthermore, since the multiaxial molding material of the present invention is a laminated body laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect, the orientation of the reinforcing fiber yarns is crushed by layers of reinforcing fiber yarns having different upper and lower orientations. However, it tends to meander in the thickness direction, which may lead to a decrease in mechanical properties. However, by setting the basis weight of the non-woven fabric made of resin within the above range, the non-woven fabric inserted between the sheets can relieve unevenness generated in the upper and lower sheets, and the meandering of the reinforcing fiber yarns can be prevented.

そして、本発明の多軸成形材料において、シート間に配置する不織布の目付を30〜80g/mの範囲内とするとともに、強化繊維糸条の目付が90〜190g/mの範囲内であるシートを、3〜12枚の範囲内で、強化繊維糸条の配列方向が鏡面対称になるように積層する場合、それらの相乗効果として取扱性、賦型性を高い次元でバランスさせることができ、得られるFRPは力学特性および品位にとりわけ優れたものとなる。 And in the multiaxial molding material of this invention, while the fabric weight of the nonwoven fabric arrange | positioned between sheets shall be in the range of 30-80 g / m < 2 >, the fabric weight of a reinforced fiber thread | yarn is in the range of 90-190 g / m < 2 >. When a certain sheet is laminated so that the arrangement direction of the reinforcing fiber yarns is mirror-symmetric within the range of 3 to 12, the handling property and formability can be balanced at a high level as a synergistic effect thereof. The resulting FRP is particularly excellent in mechanical properties and quality.

また、成形されるFRPに特に表面品位が求められる場合には、シート間に配置される不織布の目付W1と、最外層に配置される不織布の目付W2とが、(1.2×W1)≦W2≦(3×W1)の関係を満たすようにすることが好ましい。最外層の不織布の目付が層間に配置した不織布の目付の1.2倍未満であると、強化繊維糸条で配列された最外層の凸凹が緩和されず、表面の平滑度に劣る場合がある。また、最外層の不織布の目付が層間に配置した不織布の目付の3倍を越えると、最外層付近の繊維含有量が著しく低下するため、繊維含有量が不均一なFPRになるばかりか、最外層に配置された樹脂が流動しやすくなり最外層の強化繊維の繊維配向が乱れて強度低下を招く場合や、FRPが反る場合がある。   Further, when surface quality is particularly required for the molded FRP, the basis weight W1 of the nonwoven fabric disposed between the sheets and the basis weight W2 of the nonwoven fabric disposed in the outermost layer is (1.2 × W1) ≦ It is preferable to satisfy the relationship of W2 ≦ (3 × W1). When the basis weight of the nonwoven fabric of the outermost layer is less than 1.2 times the basis weight of the nonwoven fabric arranged between the layers, the unevenness of the outermost layer arranged by reinforcing fiber yarns is not relaxed, and the surface smoothness may be inferior. . Moreover, if the basis weight of the nonwoven fabric of the outermost layer exceeds three times the basis weight of the nonwoven fabric disposed between the layers, the fiber content in the vicinity of the outermost layer is remarkably lowered, so that not only the fiber content becomes non-uniform FPR, The resin arranged in the outer layer tends to flow, and the fiber orientation of the reinforcing fiber in the outermost layer is disturbed to cause a decrease in strength, or the FRP may be warped.

本発明で用いる不織布を構成する熱可塑性樹脂としては、その融点Tm+50℃、せん断速度1000/sの条件下における溶融粘度が250Pa・s以下であることが好ましい。より好ましくは200Pa・s以下、更に好ましくは150Pa・s以下である。溶融粘度が250Pa・sを超えると、上述のメルトブロー法またはスパンボンド法にて不織布の製造が困難となり易い。また、溶融させて強化繊維糸条に含浸させる際に粘度が高いため含浸性に劣るだけでなく、含浸に高い圧力が必要となるためその圧力により強化繊維糸条の屈曲や目曲がりを誘発する場合がある。なお、上記融点Tmとは、DSC(示差走査熱量計)を用いてJIS K7121(1987)にしたがい絶乾状態で20℃/minの昇温速度にて測定した値を指す。なお、融点を示さないもの(例えば非晶性ポリマー)については、同様に測定して得られるガラス転移温度+100℃を便宜的に融点とみなす。
本発明において、積層体は、図1および図2に示すように、第1の熱可塑性樹脂とは異なる第2の熱可塑性樹脂で構成されるステッチ糸6により一体化されている。かかる第2の熱可塑性樹脂は、第1の熱可塑性樹脂と同様にFRPのマトリックスを構成してもよいし、マトリックスを構成しなくてもよい。ステッチ糸6はニードル7により積層体を縫製し、多軸成形材料8を構成する。
The thermoplastic resin constituting the nonwoven fabric used in the present invention preferably has a melt viscosity of 250 Pa · s or less under the conditions of a melting point Tm + 50 ° C. and a shear rate of 1000 / s. More preferably, it is 200 Pa * s or less, More preferably, it is 150 Pa * s or less. If the melt viscosity exceeds 250 Pa · s, it is difficult to produce a nonwoven fabric by the above-described melt blow method or spun bond method. In addition, when it is melted and impregnated into the reinforcing fiber yarn, not only the impregnation property is inferior, but also high pressure is required for impregnation, so the pressure induces bending and bending of the reinforcing fiber yarn. There is a case. The melting point Tm refers to a value measured by DSC (Differential Scanning Calorimeter) according to JIS K7121 (1987) at a heating rate of 20 ° C./min in an absolutely dry state. For those that do not exhibit a melting point (for example, an amorphous polymer), the glass transition temperature + 100 ° C. obtained by the same measurement is regarded as the melting point for the sake of convenience.
In the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the laminate is integrated by stitch yarns 6 made of a second thermoplastic resin different from the first thermoplastic resin. The second thermoplastic resin may constitute an FRP matrix as in the case of the first thermoplastic resin, or may not constitute a matrix. The stitch yarn 6 sews a laminated body with a needle 7 to constitute a multiaxial molding material 8.

ここで、積層体にはステッチ糸が積層体厚み方向に貫通することで貫通孔13が形成され、この貫通孔13は、樹脂が含浸する際の樹脂流路となる。したがって、本発明の多軸成形材料は樹脂含浸性に優れたものとなる。   Here, through-holes 13 are formed in the laminate by stitch yarns penetrating in the thickness direction of the laminate, and the through-holes 13 serve as resin flow paths when the resin is impregnated. Therefore, the multiaxial molding material of the present invention has excellent resin impregnation properties.

貫通孔13にはステッチ糸が存在するが、かかるステッチ糸が強化繊維糸条を拘束してその配向方向(角度)を維持させること、強化繊維糸条の損傷を最低限に抑えること、FRPに成形するときの均一な賦形性を発現すること、更には上述の樹脂の含浸性とのバランスを総合的に勘案すると、多軸成形材料の長手方向および幅方向それぞれにおいて貫通孔が4〜25列/25mmの範囲内で規則的に配列するようにすることが好ましい。より好ましくはそれぞれに方向において5〜13列/25mmの範囲内である。なお、長手方向と幅方向とで同一間隔である必要はない。また、貫通孔13は、多軸成形材料8の平面方向における密度が30,000〜250,000箇所/mの範囲内であるのが好ましい。より好ましくは60,000〜200,000箇所/m、更に好ましくは65,000〜150,000箇所/mの範囲内である。前記貫通孔が4列/25mm未満であったり、30,000箇所/m未満であると、強化繊維糸条の拘束が緩くなるため取扱性に劣ったり、取り扱っている時やFRPへの成形時に強化繊維糸条の屈曲や目曲がりを誘発する場合がある。そればかりでなく、前記貫通孔は、多軸成形材料の厚み方向への樹脂の含浸流路として機能するため、その数が少なくなり含浸性に劣り易い。一方、前記貫通孔が25列/25mmを超えたり、250,000箇所/mを超えると、樹脂含浸性には優れるが、ニードルにより強化繊維糸条を傷つけ易くなり、力学特性が劣るばかりか、強化繊維糸条の拘束がきつくなり過ぎて賦形性に劣り易い。 Although there are stitch yarns in the through holes 13, the stitch yarns restrain the reinforcing fiber yarns to maintain their orientation direction (angle), minimize damage to the reinforcing fiber yarns, Considering the balance between the uniform shapeability when molding and the balance with the resin impregnation properties described above, the through-holes in the longitudinal direction and the width direction of the multiaxial molding material are 4-25. It is preferable to arrange regularly within a range of rows / 25 mm. More preferably, it is in the range of 5 to 13 rows / 25 mm in each direction. Note that the longitudinal direction and the width direction do not need to be the same interval. The through hole 13 has a density in the planar direction of the multi-axis molding material 8 is preferably in the range of 30,000~250,000 places / m 2. More preferably 60,000~200,000 places / m 2, more preferably in the range of 65,000~150,000 places / m 2. If the through-holes are less than 4 rows / 25 mm or less than 30,000 locations / m 2 , the reinforcing fiber yarns are loosely restrained, resulting in inferior handleability, handling, or forming into FRP. Occasionally bending or bending of reinforcing fiber yarns may be induced. In addition, the through holes function as resin impregnation channels in the thickness direction of the multiaxial molding material, and therefore the number of the through holes is small and the impregnation property is likely to be inferior. On the other hand, if the through-hole exceeds 25 rows / 25 mm or exceeds 250,000 locations / m 2 , the resin impregnation property is excellent, but the reinforcing fiber yarn is easily damaged by the needle and not only the mechanical properties are inferior. Constraints on the reinforcing fiber yarns are so tight that the shapeability tends to be inferior.

なお、貫通孔の密度とは、10cm×10cmの正方形に切り出した多軸成形材料からステッチ糸が厚み方向に貫通している貫通孔を数えて100倍したものを示す。また、多軸成形材料の長手方向または幅方向25mmあたりの貫通孔の列数とは、10cm×10cmの正方形に切り出した多軸成形材料から長手方向または幅方向に関して、貫通孔が規則的に配列している列を数え、それぞれの数を4で割った値を小数点以下1桁まで表したものを示す。貫通孔が規則的に配列しているかどうかの判断は、多軸成形材料の当該方向において、互いに隣り合って存在する貫通孔25個の間の距離を求め、その平均値に対してそれぞれの距離の個別値が±10%以内であれば規則的と判断する。なお、隣り合う貫通孔の距離のそれぞれが同一である必要はない。   In addition, the density of a through-hole shows what multiplied 100 times the through-hole in which the stitch thread has penetrated in the thickness direction from the multiaxial molding material cut out to the square of 10 cm x 10 cm. The number of rows of through-holes per 25 mm in the longitudinal direction or width direction of the multiaxial molding material means that the through holes are regularly arranged in the longitudinal direction or the width direction from the multiaxial molding material cut into a 10 cm × 10 cm square. This shows the number of columns that are counted, and the value obtained by dividing each number by 4 to the first decimal place. The determination of whether or not the through holes are regularly arranged is obtained by calculating the distance between the 25 through holes that are adjacent to each other in the direction of the multiaxial molding material, and the respective distances with respect to the average value. If the individual value is within ± 10%, it is judged as regular. Note that the distances between adjacent through holes do not have to be the same.

本発明の多軸成形材料は上述の構成を有するため、背景技術における特許文献4などの全面的に固定された成形材料(プリプレグまたはセミプレグ状態のシートを含む)と較べて、賦型性に大幅に優れるのである。   Since the multiaxial molding material of the present invention has the above-described configuration, it is greatly improved in moldability as compared with a molding material (including a prepreg or semi-preg sheet) that is completely fixed in Patent Document 4 in the background art. It is excellent in.

なお、本発明の多軸成形材料はそれ自体にマトリックス樹脂を含む成形材料であり、後から別に用意したマトリックス樹脂を注入・硬化させるドライな中間基材とは異なるものである。ドライな中間基材では、上述したような、マトリックス樹脂を構成する部材を予め配置することで生じる樹脂含浸性、賦型性の低下といった問題が存在しないが、本発明の多軸成形材料は、マトリックスを構成する不織布を配置して積層工程、樹脂注入・硬化工程を省略できるにも関わらず、上述のとおり樹脂含浸性、賦型性にも優れたものとなる。
積層体を一体化する方法としては、ステッチ糸を編機、ミシン等を用いてニードルにて縫合する、いわゆるステッチ・ボンディングが挙げられる。ステッチ糸の編組織としては、例えば、鎖編、1/1トリコット編、あるいは、鎖編と1/1トリコット編とを複合した変則1/1トリコット編などが挙げられる。ステッチ・ボンディングは、所望の構成、厚みの材料を一枚の基材として得ることができるほか、編組織を最適化することで各ユニットの拘束の強弱を自由に操作することができる特徴がある。
The multiaxial molding material of the present invention is a molding material containing a matrix resin in itself, and is different from a dry intermediate substrate in which a matrix resin prepared separately is injected and cured later. In the dry intermediate substrate, as described above, there are no problems such as resin impregnation property and deterioration of moldability caused by arranging the members constituting the matrix resin in advance. Although the non-woven fabric constituting the matrix can be disposed and the laminating step and the resin injection / curing step can be omitted, the resin impregnation property and the moldability are excellent as described above.
As a method for integrating the laminated body, there is a so-called stitch bonding in which stitch yarn is stitched with a needle using a knitting machine, a sewing machine or the like. Examples of the knitting structure of the stitch yarn include chain knitting, 1/1 tricot knitting, or irregular 1/1 tricot knitting in which chain knitting and 1/1 tricot knitting are combined. In addition to being able to obtain a material with the desired configuration and thickness as a single base material, stitch bonding has the feature that the strength of restraint of each unit can be manipulated freely by optimizing the knitting structure .

不織布を構成する第1の熱可塑性樹脂とステッチ糸を構成する第2の熱可塑性樹脂には、第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm1−150)≦Tm2≦(Tm1−20)の関係を満足するものをそれぞれ使用するのが好ましい(以下、態様Aと呼称する)。上記融点とは、DSC(示差走査熱量計)を用いてJIS K7121(1987)にしたがい絶乾状態で20℃/minの昇温速度にて測定した値を指す。なお、本発明においては、融点を示さないもの(例えば非晶性ポリマー)について、上記測定方法により得られるガラス転移温度+100℃を簡易的に融点とみなす。   The first thermoplastic resin constituting the nonwoven fabric and the second thermoplastic resin constituting the stitch yarn include the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin (Tm1- 150) ≦ Tm2 ≦ (Tm1-20) is preferably used (hereinafter referred to as “Aspect A”). The melting point refers to a value measured by DSC (Differential Scanning Calorimeter) according to JIS K7121 (1987) at a heating rate of 20 ° C./min in an absolutely dry state. In the present invention, the glass transition temperature + 100 ° C. obtained by the above measurement method is simply regarded as the melting point for those that do not exhibit a melting point (for example, an amorphous polymer).

第1の熱可塑性樹脂および第2の熱可塑性樹脂の融点が態様Aの関係であると、FRPに成形するときにステッチ糸を先に溶融させることができる。このことにより、不織布を溶融させて強化繊維糸条の層内に含浸させる前に、強化繊維糸条で構成された各層がせん断変形を起こし易くできる。なお、本態様Aの場合、先に溶融しているステッチ糸が形態を替えて貫通孔に残存することにより、強化繊維糸条で構成された各層が大きくせん断変形しすぎるのを防ぐ機能を果たし、繊維配向の著しい屈曲を抑制することができる。このため複雑な形状(例えば二次曲面)の成形型を用いた場合でも多軸成形材料に発生するシワを抑制して賦型することができるのである。更には、複数枚の多軸成形材料を積層する場合、不織布は溶融させずに第2の熱可塑性樹脂で構成されるステッチ糸を部分的に溶融させて多軸成形材料同士を一体化(例えばプリフォームの態様)することが可能となるため、本発明において好ましい態様といえる。   When the melting points of the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin are in the relationship of the aspect A, the stitch yarn can be melted first when the FRP is formed. This makes it easy for each layer composed of reinforcing fiber yarns to undergo shear deformation before the nonwoven fabric is melted and impregnated into the reinforcing fiber yarn layers. In addition, in the case of this aspect A, the previously melted stitch yarn changes its form and remains in the through hole, thereby preventing each layer composed of reinforcing fiber yarns from undergoing excessive shear deformation. The remarkable bending of the fiber orientation can be suppressed. For this reason, even when a mold having a complicated shape (for example, a quadric surface) is used, it is possible to perform molding while suppressing wrinkles generated in the multiaxial molding material. Furthermore, when laminating a plurality of multiaxial molding materials, the nonwoven fabric is not melted, and the stitch yarn composed of the second thermoplastic resin is partially melted to integrate the multiaxial molding materials (for example, This is a preferred embodiment in the present invention.

かかる態様Aの関係を満たす具体的な組合せとしては、例えば、第1の熱可塑性樹脂がポリアミド6またはポリアミド66であり、第2の熱可塑性樹脂がポリアミド11、ポリアミド12または共重合ポリアミド(例えば、ポリアミド6/66/12、ポリアミド610/12、ポリアミド6/66/610/12、ポリアミド6/66/612/12など)である組合せや、第1の熱可塑性樹脂がポリアミド66であり第2の熱可塑性樹脂がポリアミド6である組合せ、第1の熱可塑性樹脂がポリエステルであり第2の熱可塑性樹脂が共重合ポリエステルである組合せ、第1の熱可塑性樹脂がポリエチレンまたはポリプロピレンであり第2の熱可塑性樹脂が共重合ポリオレフィンである組合せ、第1の熱可塑性樹脂がポリプロピレンであり第2の熱可塑性樹脂がエチレンである組合せ等が挙げられる。前記組合せであると、第1の熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂とが類似の分子構造を有する樹脂で構成されるため両者の相溶性に優れ、FRPにおいて優れた力学特性を発現することができる。   As a specific combination satisfying the relationship of the aspect A, for example, the first thermoplastic resin is polyamide 6 or polyamide 66, and the second thermoplastic resin is polyamide 11, polyamide 12 or copolymer polyamide (for example, Polyamide 6/66/12, polyamide 610/12, polyamide 6/66/610/12, polyamide 6/66/612/12, and the like, and the first thermoplastic resin is polyamide 66 and the second A combination in which the thermoplastic resin is polyamide 6, a combination in which the first thermoplastic resin is polyester and the second thermoplastic resin is a copolyester, and the first thermoplastic resin is polyethylene or polypropylene and the second heat A combination in which the plastic resin is a copolymerized polyolefin, and the first thermoplastic resin is polypropylene 2 of thermoplastic resin include combinations is ethylene. In the case of the above combination, the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin are composed of resins having a similar molecular structure, so that both are excellent in compatibility and exhibit excellent mechanical properties in FRP. Can do.

また、第1の熱可塑性樹脂はポリフェニレンサルファイドであり第2の熱可塑性樹脂はポリアミドである組合せ等であると、第1の熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂との融点の差を大きくでき、特に賦型性に優れる利点がある。   In addition, when the first thermoplastic resin is a combination of polyphenylene sulfide and the second thermoplastic resin is polyamide, the difference in melting point between the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin can be increased. In particular, there is an advantage of excellent formability.

そして、別の視点からは、第1の熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂として、第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−150)≦Tm1≦(Tm2−20)の関係を満足するものをそれぞれ使用するのが好ましい(以下、態様Bと呼称する)。   From another viewpoint, the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin are (Tm2-150) as the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin. It is preferable to use those satisfying the relationship of ≦ Tm1 ≦ (Tm2-20) (hereinafter referred to as Aspect B).

第1の熱可塑性樹脂および第2の熱可塑性樹脂の融点が態様Bの関係であると、FRPに成形するときに不織布を先に溶融させることができる。このことにより、不織布を溶融させて第1の熱可塑性樹脂を強化繊維糸条の層内に含浸させている最中に、強化繊維糸条で構成された各層は溶融していないステッチ糸によって強化繊維糸条の配向の乱れを防ぐことができるうえに、ステッチ糸により形成された強化繊維糸条のシート厚み方向の貫通孔が樹脂の含浸流路となって、溶融した第1の熱可塑性樹脂の含浸性を格段に向上させるという予想外の効果を奏する。なお、貫通孔による含浸性の向上は、ステッチ糸が溶融している/していないに関わらず効果をもたらすことができる。すなわち、前述の態様Aや後述の態様Cのいずれにおいても効果が発現される。具体的には、ステッチ糸が溶融している態様A、Cにおいては、ステッチ糸が先にまたは同時に溶融するが、溶融した後も形態を替えて貫通孔に存在するため貫通孔は残存して含浸流路として機能する。一方、ステッチ糸が溶融していない態様Bにおいては、ステッチ糸が糸形状のまま存在することにより貫通孔の形状が確実に保たれ、より効率的に含浸流路としての機能を果たすのである。つまり、後述の態様Bにおいて本効果が大きく発現する。更には、態様Bにおいては、不織布を先に溶融させて樹脂を各層に含浸させるため、図3に示すように不織布が挿入されていた層間厚みが薄くなってステッチ糸による拘束がゆるみ、各層がせん断変形し易くなりシワの発生を抑制できる。このため、強化繊維糸条の配向が整った、すぐれた力学特性を発現できる品位のよいFRPを得ることができるのである。更に、第1の熱可塑性樹脂で構成される不織布が多軸成形材料の最外層の少なくとも一方にも配置されている場合には、複数枚の多軸成形材料を積層するにあたって、ステッチ糸を溶融させずに不織布を部分的に溶融させて多軸成形材料同士を一体化(例えばプリフォームの態様)することが可能となるため、本発明において好ましい態様といえる。なお、図3はステッチ糸の拘束がゆるんだ状態を分かりやすくするために模式的に表したものであり、実際に不織布が溶融している段階では、ステッチ糸はゆるんだ状態であってもマトリックス樹脂中に浸漬する。   When the melting points of the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin are in the relationship of the mode B, the nonwoven fabric can be melted first when it is molded into FRP. As a result, while the nonwoven fabric is melted and the first thermoplastic resin is impregnated in the reinforcing fiber yarn layer, each layer composed of the reinforcing fiber yarn is reinforced by the unmelted stitch yarn. In addition to preventing disorder of the orientation of the fiber yarns, the first thermoplastic resin that is melted by the through-holes in the sheet thickness direction of the reinforcing fiber yarns formed by the stitch yarns serving as resin impregnation channels There is an unexpected effect of significantly improving the impregnation property. In addition, the improvement of the impregnation property by the through hole can bring about an effect regardless of whether or not the stitch yarn is melted. That is, the effect is exhibited in any of the above-described aspect A and aspect C described later. Specifically, in aspects A and C in which the stitch yarn is melted, the stitch yarn melts first or at the same time. Functions as an impregnation channel. On the other hand, in the aspect B in which the stitch yarn is not melted, the stitch yarn remains in the shape of the yarn, so that the shape of the through hole is reliably maintained, and the function as the impregnation channel is more efficiently performed. That is, this effect is greatly manifested in Aspect B described later. Furthermore, in the aspect B, since the nonwoven fabric is first melted and the resin is impregnated in each layer, the interlayer thickness into which the nonwoven fabric has been inserted becomes thin as shown in FIG. Shear deformation becomes easier and the generation of wrinkles can be suppressed. For this reason, it is possible to obtain a high-quality FRP in which the orientation of the reinforcing fiber yarn is aligned and excellent mechanical properties can be expressed. Furthermore, when the nonwoven fabric composed of the first thermoplastic resin is also disposed on at least one of the outermost layers of the multiaxial molding material, the stitch yarn is melted when laminating a plurality of multiaxial molding materials. Therefore, the non-woven fabric is partially melted so that the multiaxial molding materials can be integrated (for example, a form of a preform). FIG. 3 is a schematic view for easy understanding of the state in which the stitch yarn is loosened. In the stage where the nonwoven fabric is actually melted, the matrix even if the stitch yarn is loose. Immerse in resin.

かかる関係を満たす態様Bの具体的な組合せとしては、例えば、第1の熱可塑性樹脂がポリアミド11、ポリアミド12または共重合ポリアミド(例えば、ポリアミド6/66/12、ポリアミド610/12、ポリアミド6/66/610/12、など)であり第2の熱可塑性樹脂がポリアミド6またはポリアミド66である組合せや、第1の熱可塑性樹脂がポリアミド6であり第2の熱可塑性樹脂がポリアミド66である組合せ、第1の熱可塑性樹脂は共重合ポリエステルであり第2の熱可塑性樹脂はポリエステルである組合せ、第1の熱可塑性樹脂は共重合ポリオレフィンであり第2の熱可塑性樹脂はポリエチレンまたはポリプロピレンである組合せ、第1の熱可塑性樹脂はポリエチレンであり第2の熱可塑性樹脂はポリプロピレンである組合せ等が挙げられる。前記組合せであると、第1の熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂とに類似の樹脂を使用すると両者の接着性が優れるため、優れた力学特性を発現することができる。   As a specific combination of the embodiment B satisfying such a relationship, for example, the first thermoplastic resin is polyamide 11, polyamide 12 or copolymer polyamide (for example, polyamide 6/66/12, polyamide 610/12, polyamide 6 / 66/610/12, etc.) and the second thermoplastic resin is polyamide 6 or polyamide 66, or the first thermoplastic resin is polyamide 6 and the second thermoplastic resin is polyamide 66. A combination in which the first thermoplastic resin is a copolyester and the second thermoplastic resin is a polyester, the first thermoplastic resin is a copolyolefin and the second thermoplastic resin is polyethylene or polypropylene The first thermoplastic resin is polyethylene and the second thermoplastic resin is polypropylene. Combination, and the like that. In the case of the above combination, when a resin similar to the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin is used, the adhesiveness between the two is excellent, and thus excellent mechanical properties can be expressed.

また、第1の熱可塑性樹脂はポリオレフィンであり第2の熱可塑性樹脂はポリエステルである組合せ等であると、第1の熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂との融点の差を大きくでき、含浸が容易にできるため成形性に優れる利点がある。   Further, when the first thermoplastic resin is a polyolefin and the second thermoplastic resin is a combination of polyester, etc., the difference in melting point between the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin can be increased, Since it can be easily impregnated, there is an advantage of excellent moldability.

更に別の視点からは、第1の熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂として、第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−20)<Tm1<(Tm2+20)の関係を満足する、すなわち、第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが実質的に同一であるものをそれぞれ使用するのが好ましい(以下、態様Cと呼称する)。   From another viewpoint, as the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin, the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin are (Tm2-20) < It is preferable to use those satisfying the relationship of Tm1 <(Tm2 + 20), that is, the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin are substantially the same (hereinafter referred to as “Tm1 <(Tm2 + 20)”). , Referred to as aspect C).

第1の熱可塑性樹脂および第2の熱可塑性樹脂の融点が態様Cの関係であると、FRPに成形するときにステッチ糸と不織布とをほぼ同時に溶融させることができる。このような多軸成形材料では、態様Aや態様Bと比較して溶融して形態を替えたステッチ糸以外に強化繊維糸条の配向の乱れを抑制するものがなくなるため、複雑な形状の型を用いた場合では、態様AおよびBと比較して強化繊維糸条の配向の乱れを抑制する効果が劣るが、成形時における加熱を1ステップにすることができ、成形サイクルを短くすることができる。また、一回の加熱でステッチ糸の痕跡を殆ど残さないように成形でき、表面平滑性に優れたFRPを得ることができる。更に、第1の熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂とを同じ樹脂で構成することもできるため両者の相溶性により一層優れ、FRPにおいてとりわけ優れた力学特性を発現することができる。   When the melting points of the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin are in the relationship of mode C, the stitch yarn and the nonwoven fabric can be melted almost simultaneously when forming into FRP. In such a multiaxial molding material, since there is no thing that suppresses the disorder of the orientation of the reinforcing fiber yarn other than the stitch yarn melted and changed in form as compared with the aspect A and the aspect B, the mold having a complicated shape Is used, the effect of suppressing the disorder of the orientation of the reinforcing fiber yarn is inferior to that of the modes A and B, but the heating at the time of molding can be made one step, and the molding cycle can be shortened. it can. Moreover, it can shape | mold so that few traces of a stitch thread | yarn may be left by one heating, and FRP excellent in surface smoothness can be obtained. Furthermore, since the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin can be made of the same resin, they are more excellent in compatibility with each other, and can exhibit particularly excellent mechanical properties in FRP.

本発明で用いる強化繊維糸条としては、複合材料用の強化繊維糸条として使用できるものを用いることが好ましく、例えば、炭素繊維、黒鉛繊維、ガラス繊維、および、アラミド、パラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリアリレートおよびポリイミド等の有機繊維等が挙げられ、これらの1種または2種類以上を併用したものを使用することができる。中でも、炭素繊維は、比強度・比弾性率に優れており、好ましく用いられる。   As the reinforcing fiber yarn used in the present invention, it is preferable to use those that can be used as reinforcing fiber yarns for composite materials. For example, carbon fiber, graphite fiber, glass fiber, and aramid, paraphenylenebenzobisoxazole, Organic fibers such as polyvinyl alcohol, polyethylene, polyarylate, and polyimide can be used, and one or a combination of two or more of these can be used. Among these, carbon fibers are excellent in specific strength and specific elastic modulus and are preferably used.

強化繊維糸条は、取り扱い性やステッチング時の耐ニードル擦過性を向上させるために、0.2〜2.5重量%の集束剤が付着されていることが好ましい。上記範囲内の集束剤が付着されている繊維糸条は、毛羽発生が効率的に抑えられる。   The reinforcing fiber yarn is preferably attached with 0.2 to 2.5% by weight of a sizing agent in order to improve handleability and resistance to needle abrasion during stitching. The fiber yarn to which the sizing agent within the above range is attached can efficiently suppress the generation of fuzz.

強化繊維糸条は、無撚でも有撚でも使用することができるが、引張強度や圧縮強度等の力学特性の面からは、実質的に無撚(1ターン/m未満)のものが好ましい。かかる観点から、本発明の多軸成形材料の製造においては、強化繊維糸条を縦取解舒して解舒撚を混入させてもよいが、横取解舒して解舒撚が入らないようにし、多軸成形材料中に強化繊維糸条を実質的に無撚(1ターン/m未満)の状態で存在させるのが好ましい。横取解舒することにより、本発明の範囲内の目付においても高品位のシートを確実に得ることが容易になるだけでなく、FRPとしても強化繊維体積配合率Vfや力学特性を高めることができる。特にシートの目付が190g/m以下であると、シート中に強化繊維糸条同士の隙間(ギャップ)が形成され易く、シートの品位に劣る場合があるので横取解舒が好ましい。上記効果は、強化繊維糸条の繊度が後述の範囲内である場合に顕著に発現する。また、強化繊維糸条の繊度は、好ましくは500〜7,000texであり、より好ましくは1,000〜2,000texである。繊度が小さすぎると、繊維糸条がねじれる問題が殆どなく、本発明の効果が発揮されない場合がある。また、繊維糸条が高価であり、このような細繊度の繊維糸条を多数本使用することになるので、多軸基材そのものも高価になってしまう。一方、繊度が大きすぎると、例えば、1層当たりの強化繊維糸条の目付が100g/m以下の低目付の多軸成形材料を得る際に僅かな力で糸条幅が変動しやすく、安定した糸条幅の維持が困難な場合がある。 The reinforcing fiber yarn can be used either untwisted or twisted, but from the standpoint of mechanical properties such as tensile strength and compressive strength, those having substantially no twist (less than 1 turn / m) are preferable. From this point of view, in the production of the multiaxial molding material of the present invention, the reinforcing fiber yarns may be longitudinally unwound and mixed with unwinding twist, but transversely unraveling and untwisting does not enter. Thus, it is preferable that the reinforcing fiber yarn is present in the multiaxial molding material in a substantially non-twisted state (less than 1 turn / m). By taking a horizontal cut, not only is it easy to reliably obtain a high-quality sheet even in the basis weight within the scope of the present invention, but also the reinforcing fiber volume mixing ratio Vf and mechanical properties can be improved as FRP. it can. In particular, when the basis weight of the sheet is 190 g / m 2 or less, a gap (gap) between the reinforcing fiber yarns is easily formed in the sheet, and the sheet quality may be inferior. The above effect is remarkably exhibited when the fineness of the reinforcing fiber yarn is within the range described later. The fineness of the reinforcing fiber yarn is preferably 500 to 7,000 tex, more preferably 1,000 to 2,000 tex. When the fineness is too small, there is almost no problem that the fiber yarn is twisted, and the effect of the present invention may not be exhibited. Further, since the fiber yarn is expensive and a large number of fiber yarns having such fineness are used, the multiaxial substrate itself is also expensive. On the other hand, if the fineness is too large, for example, when obtaining a multi-axis molding material having a low basis weight of reinforcing fiber yarns per layer of 100 g / m 2 or less, the yarn width is likely to fluctuate with a slight force and stable. It may be difficult to maintain the finished yarn width.

本発明で用いる不織布としては、例えば、カード法、メルトブロー法、スパンボンド法、抄紙法などにより製造されたものが挙げられる。かかる不織布は、離型紙やフィルムなどの支持体の上に形成されたものでも、単独で扱えるものでもよいが、単独で扱えるものの方が安価に入手できる。前記方法で製造された不織布は、不連続状の熱可塑性繊維を結合したものであるため、多軸成形材料に適用した場合に優れた賦型性や、ステッチにおけるスムーズなニードル貫通性(連続ステッチ性)を発現することができるのである。この他にも、連続繊維を引き揃えて不織組織化した布帛なども例として挙げられ、これらの1種または2種類以上を併用したものも使用することができる。中でも、材料コストの面からはメルトブロー法またはスパンボンド法により製造されたものが、賦型性の面からはカード法により製造されたものを用いるのが好ましい。   As a nonwoven fabric used by this invention, what was manufactured by the card | curd method, the melt blow method, the spun bond method, the papermaking method etc. is mentioned, for example. Such a non-woven fabric may be formed on a support such as a release paper or a film, or may be handled alone, but those that can be handled independently are available at a lower cost. Since the nonwoven fabric produced by the above method is a combination of discontinuous thermoplastic fibers, it has excellent formability when applied to multiaxial molding materials and smooth needle penetration in stitches (continuous stitching). Sex). In addition, a fabric in which continuous fibers are aligned to form a non-woven structure can be given as an example, and one or a combination of two or more of these can also be used. Among these, it is preferable to use those manufactured by the melt blow method or the spunbond method from the viewpoint of material cost and those manufactured by the card method from the viewpoint of moldability.

本発明のプリフォームは、前述の多軸成形材料が積層されて二次曲面を有する形状に賦型されたものである。本発明の多軸成形材料を用いることにより、二次曲面を有する形状にもシワの発生を防ぎながら賦型することができ、強化繊維糸条の配向の乱れを抑制したプリフォームに賦型することができる。   The preform of the present invention is formed by laminating the above-mentioned multiaxial molding materials into a shape having a quadric surface. By using the multiaxial molding material of the present invention, a shape having a quadratic curved surface can be molded while preventing wrinkles, and molded into a preform that suppresses the disorder of the orientation of reinforcing fiber yarns. be able to.

図4は、本発明のFRPの一実施態様を示す概略断面図である。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the FRP of the present invention.

本発明のFRP12は、前述の多軸成形材料またはプリフォームを用いて成形したものであって、少なくとも前記不織布を構成していた第1の熱可塑性樹脂を溶融・固化させてマトリックス樹脂10としたものである。予めマトリックス樹脂と一体となっている本発明の多軸成形材料またはプリフォームであると、RTMのようにマトリックス樹脂を注入する工程などを省略できるため、成形サイクルを短くでき、FRPの生産性に優れる。また、本発明の多軸成形材料またはプリフォームを用いると、二次曲面を有する形状にもシワの発生を抑えながら賦型することができ、強化繊維糸条の配向の乱れを抑制したFRPを成形することができる。   The FRP 12 of the present invention is molded using the above-mentioned multiaxial molding material or preform, and at least the first thermoplastic resin constituting the nonwoven fabric is melted and solidified to form a matrix resin 10. Is. In the case of the multiaxial molding material or preform of the present invention integrated with the matrix resin in advance, the step of injecting the matrix resin as in RTM can be omitted, so the molding cycle can be shortened and the productivity of FRP can be reduced. Excellent. In addition, when the multiaxial molding material or preform of the present invention is used, the shape having a quadratic curved surface can be molded while suppressing the generation of wrinkles, and the FRP that suppresses the disorder of the orientation of the reinforcing fiber yarn can be obtained. Can be molded.

かかるFRPは、上記態様Aの熱可塑性樹脂から構成される不織布、ステッチ糸を用いた場合には、まず第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸が溶融した後、第2の熱可塑性樹脂から構成された不織布が溶融・固化してマトリックスを構成するため、ステッチ糸の痕跡が残らないFRPとなる。そして、上述した通り、複雑な形状でもシワを抑制しながら賦型することができ、その結果、表面平滑性、力学特性に優れたFRPとすることができる。また、多軸成形材料を複数枚積層してプリフォームを形成・成形する場合において、多軸成形材料同士を予め一体化することができるので、成形サイクルが短く、生産性に優れたものとできる。   When such a FRP uses a nonwoven fabric or stitch yarn composed of the thermoplastic resin of the above-mentioned aspect A, after the stitch yarn composed of the second thermoplastic resin is melted, the second thermoplastic resin is first melted. Since the non-woven fabric composed of is melted and solidified to form a matrix, the FRP has no trace of stitch yarn. And as above-mentioned, it can shape | mold while suppressing wrinkles also in a complicated shape, As a result, it can be set as FRP excellent in surface smoothness and a mechanical characteristic. Also, when forming and forming a preform by laminating a plurality of multiaxial molding materials, the multiaxial molding materials can be integrated with each other in advance, so that the molding cycle is short and the productivity is excellent. .

また、上記態様Bの熱可塑性樹脂から構成される不織布、ステッチ糸を用いた場合には、第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布が溶融・固化してマトリックスを構成し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸がその形態を実質的に維持して存在しているFRPとなり、上述したとおり溶融していないステッチ糸によって強化繊維糸条の配向の乱れが抑制され、優れた力学特性を発現できるFRPとなる。   Moreover, when the nonwoven fabric comprised from the thermoplastic resin of the said aspect B and a stitch thread | yarn are used, the nonwoven fabric comprised from the 1st thermoplastic resin fuse | melted and solidified to comprise a matrix, and 2nd heat The stitch yarn composed of the plastic resin becomes an FRP that substantially maintains its form, and as described above, the stitch yarn that is not melted suppresses the disorder of the orientation of the reinforcing fiber yarn and has excellent mechanics. It becomes FRP which can express a characteristic.

さらに、上記態様Cの熱可塑性樹脂から構成される不織布、ステッチ糸を用いた場合には、第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布と第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸とが同時に溶融・固化してマトリックスを構成するFRPとなる。そして、上述した通り、成形サイクルを短くでき、表面平滑性、力学特性に優れたFRPとすることができる。なお、図4ではステッチ糸が記載されているが、態様AまたはCの多軸成形材料ではステッチ糸の痕跡が残らない。   Furthermore, when the nonwoven fabric and stitch yarn comprised from the thermoplastic resin of the said aspect C are used, the nonwoven fabric comprised from the 1st thermoplastic resin and the stitch yarn comprised from the 2nd thermoplastic resin are At the same time, FRP is formed by melting and solidifying the matrix. And as above-mentioned, a shaping | molding cycle can be shortened and it can be set as FRP excellent in surface smoothness and a mechanical characteristic. In addition, although the stitch thread | yarn is described in FIG. 4, the trace of a stitch thread | yarn does not remain in the multiaxial molding material of aspect A or C.

かかる本発明のFRPは、次のような方法で製造することができる。
すなわち、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布を有し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により積層体が一体化されており、かつ、第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm1−150)≦Tm2≦(Tm1−20)の関係を満足している多軸成形材料を用いる場合は、多軸成形材料をTm2以上(Tm1―20)以下の温度に加熱して、不織布は溶融させていない状態でステッチ糸を溶融させて賦型し、しかる後にTm1以上の温度に加熱して不織布を溶融させて各シートに熱可塑性樹脂を含浸させることで、上記態様Aで説明したようなFRPを製造することができる。すなわち、不織布を溶融させて強化繊維糸条の層内に含浸させる前にステッチ糸を先に溶融させることができるため、積層体の各層がせん断変形しやすくなり、複雑な形状(例えば二次曲面)の成形型を用いた場合でもシワの発生を抑制できる。
Such FRP of the present invention can be produced by the following method.
That is, at least between the sheets has a non-woven fabric composed of the first thermoplastic resin constituting the matrix of FRP, and the laminate is integrated by the stitch yarn composed of the second thermoplastic resin, In addition, a multiaxial molding material is used in which the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm1-150) ≦ Tm2 ≦ (Tm1-20). In this case, the multiaxial molding material is heated to a temperature of Tm2 or more (Tm1-20) or less, and the stitch yarn is melted in a state where the nonwoven fabric is not melted, and then heated to a temperature of Tm1 or more. By melting the nonwoven fabric and impregnating each sheet with a thermoplastic resin, the FRP as described in aspect A can be produced. That is, since the stitch yarn can be melted first before the nonwoven fabric is melted and impregnated in the reinforcing fiber yarn layer, each layer of the laminate is easily shear-deformed and has a complicated shape (for example, a quadratic curved surface). ) Generation of wrinkles can be suppressed.

また、多軸成形材料として、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布を有し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により積層体が一体化されており、かつ、第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−150)≦Tm1≦(Tm2−20)の関係を満足しているものを用いる場合には、多軸成形材料をTm1以上(Tm2―20)以下の温度に加熱して、賦型しながら不織布を溶融させて各シートに熱可塑性樹脂を含浸させることで、上記態様Bで説明したようなFRPを製造することができる。すなわち、不織布を溶融させて第1の熱可塑性樹脂を強化繊維糸条の層内に含浸させている最中に、強化繊維糸条で構成された各層は溶融していないステッチ糸によって拘束されるので、強化繊維糸条の配向の乱れを防ぐことができる。また、ステッチ糸により形成された強化繊維糸条のシート厚み方向の貫通孔が樹脂の含浸流路となるので、溶融した第1の熱可塑性樹脂がスムーズに強化繊維糸条の層に含浸する。更には、不織布を先に溶融させて含浸するため、元々、不織布が挿入されていた層間厚みが薄くなってステッチ糸がゆるむことにより各層のせん断変形し易くシワの発生を抑制できる。すなわち、ステッチ糸にて適度に拘束されているため強化繊維糸条の配向の乱れを最小限に抑え、優れた力学特性を発現できる品位のよいFRPを得ることが出来るのである。   Moreover, as a multiaxial molding material, it has a nonwoven fabric comprised from the 1st thermoplastic resin which comprises the matrix of FRP at least between sheets, and a laminated body is comprised with the stitch thread | yarn comprised from the 2nd thermoplastic resin. The melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm2-150) ≦ Tm1 ≦ (Tm2-20). In the case of using a material, the above-described aspect is obtained by heating the multiaxial molding material to a temperature of Tm1 or more (Tm2-20) or less, melting the nonwoven fabric while shaping, and impregnating each sheet with a thermoplastic resin. FRP as described in B can be manufactured. That is, while the nonwoven fabric is melted and the first thermoplastic resin is impregnated into the reinforcing fiber yarn layer, each layer constituted by the reinforcing fiber yarn is restrained by the unmelted stitch yarn. Therefore, disorder of the orientation of the reinforcing fiber yarn can be prevented. Further, since the through-holes in the sheet thickness direction of the reinforcing fiber yarns formed by the stitch yarn serve as the resin impregnation flow path, the molten first thermoplastic resin smoothly impregnates the reinforcing fiber yarn layer. Furthermore, since the nonwoven fabric is melted and impregnated first, the interlayer thickness into which the nonwoven fabric has been originally inserted becomes thin, and the stitch yarn loosens, so that the occurrence of wrinkles can be suppressed due to the shear deformation of each layer. That is, since it is restrained moderately by the stitch yarn, it is possible to obtain a high-quality FRP capable of minimizing the disorder of the orientation of the reinforcing fiber yarn and exhibiting excellent mechanical properties.

さらに、不織布を溶融させて熱可塑性樹脂を各層に含浸させた後に、Tm2以上の温度に加熱してステッチ糸を溶融させると、FRPの持つ意匠性をステッチ糸が阻害することを最小限に抑制することができるため、FRPが優れた表面品位を得ることができる。このため、Tm2以上の温度に加熱する工程は、特に意匠性が重要なFRPを得るのに有効である。   Furthermore, when the nonwoven fabric is melted and each layer is impregnated with a thermoplastic resin, and the stitch yarn is melted by heating to a temperature of Tm2 or higher, the design properties of the FRP are minimized. Therefore, surface quality with excellent FRP can be obtained. For this reason, the process of heating to a temperature of Tm2 or higher is effective for obtaining FRP in which design properties are particularly important.

さらに、多軸成形材料として、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布を有し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により積層体が一体化されており、かつ、 第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−20)<Tm1<(Tm2+20)の関係を満足しているものを用いる場合には、多軸成形材料をTm1およびTm2以上の温度に加熱してステッチ糸および不織布を同時に溶融させて各シートに熱可塑性樹脂を含浸させることで、上記態様Cで説明したようなFRPを製造することができる。すなわち、成形時における加熱を1ステップにすることができ、成形サイクルを短くすることができるうえに、一回の加熱でステッチ糸の痕跡を殆ど残さないように成形でき、表面平滑性に優れたFRPを得ることができる。更には、第1の熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂とに同じ樹脂を用いることができるため、両者の相溶性がより一層優れ、FRPにおいてとりわけ優れた力学特性を発現することができる。   Furthermore, as a multiaxial molding material, at least between the sheets, the laminate has a nonwoven fabric composed of a first thermoplastic resin constituting a matrix of FRP, and a laminate is formed by stitch yarns composed of a second thermoplastic resin. The ones that are integrated and the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm2-20) <Tm1 <(Tm2 + 20) When used, the FRP as described in the above aspect C is obtained by heating the multiaxial molding material to a temperature of Tm1 and Tm2 or more, simultaneously melting the stitch yarn and the nonwoven fabric, and impregnating each sheet with a thermoplastic resin. Can be manufactured. In other words, heating at the time of molding can be performed in one step, the molding cycle can be shortened, and molding can be performed so as to leave almost no trace of stitch yarn by one heating, and the surface smoothness is excellent. FRP can be obtained. Furthermore, since the same resin can be used for the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin, the compatibility of both is further improved, and particularly excellent mechanical properties can be expressed in FRP.

なお、本発明の多軸成形材料を加熱・加圧する手段としては、特に制限しないが、オートクレーブ、オーブンと大気圧との組合せ、プレス機などを用いるのが好適であり、中でも成形時間の早さからプレス機がより好ましい。   The means for heating and pressurizing the multiaxial molding material of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use an autoclave, a combination of an oven and atmospheric pressure, a press machine, etc. Among them, the speed of molding time is particularly high. To a press machine is more preferable.

実施例および比較例における原材料としては、次のものを用いた。   The following materials were used as raw materials in the examples and comparative examples.

強化繊維糸条
・PAN系炭素繊維糸条、12,000フィラメント、繊度800tex、引張強度4,900MPa、引張弾性率240GPa、0ターン/m、集束剤0.5重量%。
Reinforcing fiber yarn / PAN carbon fiber yarn, 12,000 filaments, fineness 800 tex, tensile strength 4,900 MPa, tensile elastic modulus 240 GPa, 0 turns / m, sizing agent 0.5% by weight.

ステッチ糸
・ステッチ糸A:共重合ポリアミド、10フィラメント、繊度56dtex、融点115℃。
・ステッチ糸B:ポリアミド66、10フィラメント、繊度33dtex、融点255℃。
Stitch yarn / stitch yarn A: Copolyamide, 10 filament, fineness 56 dtex, melting point 115 ° C.
Stitch yarn B: polyamide 66, 10 filament, fineness 33 dtex, melting point 255 ° C.

不織布
・不織布A:ポリアミド6、目付80g/m、融点220℃。
・不織布B:共重合ポリアミド、目付80g/m、融点115℃。
・不織布C:目付10g/mである以外は不織布Aと同様。
・不織布D:目付120g/mである以外は不織布Aと同様。
・不織布E:目付220g/mである以外は不織布Aと同様。
・不織布F:目付280g/mである以外は不織布Aと同様。
Nonwoven fabric / nonwoven fabric A: Polyamide 6, basis weight 80 g / m 2 , melting point 220 ° C.
Non-woven fabric B: copolymerized polyamide, basis weight 80 g / m 2 , melting point 115 ° C.
Non-woven fabric C: Same as non-woven fabric A except that the basis weight is 10 g / m 2 .
Non-woven fabric D: Same as non-woven fabric A except that the basis weight is 120 g / m 2 .
Non-woven fabric E: Same as non-woven fabric A except that the basis weight is 220 g / m 2 .
Non-woven fabric F: Same as Non-woven fabric A except that the weight per unit area is 280 g / m 2 .

(実施例1)
まず、次の手順で1.3m幅の積層体を形成した。すなわち、強化繊維糸条で構成された各シート間、および、最外層の何れにも不織布Aを有する積層体を形成した。
(1)最外層に配置する不織布Aを連続的にベルトコンベア上に、不織布Aとベルトコンベアとの長手方向が平行になるように配置した。かかるベルトコンベアは、以降の強化繊維糸条の層および不織布を積層する間も一定速度(本実施例では1m/min)で、その長手方向(0°方向)に移動し続け、後述の接着手段へ連続的に搬送するものであった。
(2)前記不織布Aの上に、解舒撚を混入させないように横取解舒した強化繊維糸条を、長手方向(ベルトコンベアが搬送する方向、0°方向)に対して−45°に並行に、かつ、150g/mとなるように配列して−45°シートを形成した。なお、−45°シートの強化繊維糸条の配置はキャリッジ装置により行った。本工程におけるキャリッジ装置は、−45°方向に往復運動するもので、その内の往運動(または復運動)する時に強化繊維糸条をベルトコンベア上に配置する装置で、ベルトコンベアが長手方向へ搬送している速度に同調して強化繊維糸条同士が重ならず、順番に隣り合うように並ぶように制御した。
(3)前記−45°シートの上に2枚目の不織布Aを配置し、その上に、−45°シート形成と同様の方法で、強化繊維糸条を長手方向に対して+90°に並行に、かつ、150g/mとなるように配列し、+90°シートを形成した。
(4)前記+90°シートの上に3枚目の不織布Aを配置し、その上に、−45°シート形成と同様の方法で、強化繊維糸条を長手方向に対して+45°に並行に、かつ、150g/mとなるように配列し、+45°シートを形成した。
(5)前記+45°シート層の上に4枚目の不織布Aを配置し、その上に、−45°シート形成と同様の方法で、強化繊維糸条を長手方向に対して0°に並行に、かつ、150g/mとなるように配列し、0°シートを形成した。
(6)前記0°シートの上に5枚目の不織布Aを配置し、積層体を形成した。
続いて、上記の通り形成したベルトコンベア上の積層体を、ステッチ糸Aにてステッチして一体化させた。かかるステッチにおいては、ステッチ糸Aを巻出装置により巻き出し、ニードルを積層体に貫通させながら編成した。ステッチ糸の編組織は鎖編と1/1トリコット編とを複合した変則1/1トリコット編とし、ステッチ糸による貫通孔を多軸成形材料の長手方向に5列/25mm、幅方向に8.3列/25mmとなるように規則的に配列した。なお、貫通孔の密度は66,666箇所/mであった。不織布Aはニードル貫通性に優れ、不織布の繊維がニードルに絡まることはなかった。ステッチ糸Aによって一体化された多軸成形材料を、多軸成形材料aとして巻取装置によって巻き取った。(態様A)
続いて、多軸成形材料a(態様A)を半球状の二次曲面を有する金型に配置して、一旦150℃に加熱した状態でステッチ糸Aを溶融させながら発生したシワを伸ばして型に追従させ、25MPaで180秒間加圧(プレス)した。加圧したまま金型温度を250℃に昇温して更に180秒間保持し、金型温度を50℃に冷却してから放圧・脱型してFRPを得た。
Example 1
First, a 1.3 m wide laminate was formed by the following procedure. That is, the laminated body which has the nonwoven fabric A in each of between each sheet | seat comprised with the reinforced fiber yarn and outermost layer was formed.
(1) The nonwoven fabric A arranged in the outermost layer was continuously arranged on the belt conveyor so that the longitudinal directions of the nonwoven fabric A and the belt conveyor were parallel. Such a belt conveyor continues to move in the longitudinal direction (0 ° direction) at a constant speed (1 m / min in the present embodiment) while laminating the subsequent layers of reinforcing fiber yarns and the nonwoven fabric. It was intended to be transported continuously.
(2) On the nonwoven fabric A, the reinforcing fiber yarns that have been laterally unwound so as not to mix the untwisted twist are set to −45 ° with respect to the longitudinal direction (the direction in which the belt conveyor conveys, 0 ° direction). A -45 ° sheet was formed in parallel and arranged to be 150 g / m 2 . The arrangement of the reinforcing fiber yarns of the −45 ° sheet was performed by a carriage device. The carriage device in this step reciprocates in the -45 ° direction, and is a device that arranges reinforcing fiber yarns on the belt conveyor during the forward movement (or backward movement), and the belt conveyor moves in the longitudinal direction. Control was performed so that the reinforcing fiber yarns do not overlap each other and are arranged next to each other in order in synchronization with the conveying speed.
(3) The second nonwoven fabric A is placed on the −45 ° sheet, and the reinforcing fiber yarns are parallel to the longitudinal direction at + 90 ° with respect to the longitudinal direction in the same manner as in the −45 ° sheet formation. And a + 90 ° sheet was formed so as to be 150 g / m 2 .
(4) A third non-woven fabric A is placed on the + 90 ° sheet, and the reinforcing fiber yarns are parallel to the longitudinal direction at + 45 ° in the same manner as in the −45 ° sheet formation. And it arranged so that it might become 150 g / m < 2 >, and the +45 degree sheet | seat was formed.
(5) The fourth nonwoven fabric A is arranged on the + 45 ° sheet layer, and the reinforcing fiber yarns are parallel to the longitudinal direction at 0 ° in the same manner as in the −45 ° sheet formation. And a 0 ° sheet was formed by arranging so as to be 150 g / m 2 .
(6) The 5th nonwoven fabric A was arrange | positioned on the said 0 degree sheet | seat, and the laminated body was formed.
Subsequently, the laminate on the belt conveyor formed as described above was stitched together with the stitch yarn A and integrated. In such stitches, the stitch yarn A was unwound by an unwinding device and knitted while allowing the needle to penetrate the laminate. The stitch yarn knitting structure is an irregular 1/1 tricot knitting in which chain knitting and 1/1 tricot knitting are combined, and through holes by the stitch yarn are arranged in 5 rows / 25 mm in the longitudinal direction of the multiaxial molding material and 8 in the width direction. They were regularly arranged to be 3 rows / 25 mm. The density of the through holes was 66,666 places / m 2 . Nonwoven fabric A was excellent in needle penetrability, and the fibers of the nonwoven fabric were not entangled with the needle. The multiaxial molding material integrated by the stitch yarn A was wound as a multiaxial molding material a by a winding device. (Aspect A)
Subsequently, the multiaxial molding material a (Aspect A) is placed in a mold having a hemispherical quadric surface, and the wrinkles generated while the stitch yarn A is melted while being heated to 150 ° C. are stretched and molded. And pressed (pressed) at 25 MPa for 180 seconds. While being pressurized, the mold temperature was raised to 250 ° C. and held for 180 seconds, the mold temperature was cooled to 50 ° C., and then the pressure was released and demolded to obtain FRP.

得られたFRPから幅が2cmになるように切り出した断面を光学顕微鏡で観察すると、強化繊維糸条の内部にまで樹脂が含浸しており、わずかに最外層付近にボイドがみられるものの観察面の96%に樹脂が含浸していた。また、繊維配向の乱れや表面の凸凹が僅かに発生したがシワの発生はみられなかった。   When the cross section cut out from the obtained FRP so as to have a width of 2 cm is observed with an optical microscope, the resin is impregnated into the inside of the reinforcing fiber yarn, and the observation surface of the void is slightly seen near the outermost layer 96% of the resin was impregnated with resin. Further, although the fiber orientation was disordered and the surface was slightly uneven, no wrinkles were observed.

(実施例2)
用いるステッチ糸Aをステッチ糸Bに替え、ステッチ糸の編組織は鎖編とし、ステッチ糸による貫通孔を多軸成形材料の長手方向に5列/25mm、幅方向に16.7列/25mmとなるように規則的に配列して、貫通孔の密度を133,333箇所/mとした以外は、実施例1と同様にして多軸成形材料を形成し、それを多軸成形材料bとした。(態様B)
続いて、多軸成形材料b(態様B)を半球状の二次曲面を有する金型に配置して、230℃に加熱した状態で不織布Aを溶融させながら発生したシワを伸ばして型に追従させ、25MPaで240秒間加圧(プレス)し、加圧したまま金型温度を50℃に冷却してから放圧・脱型してFRPを得た。
(Example 2)
The stitch yarn A to be used is replaced with the stitch yarn B, the stitch yarn knitting structure is chain knitting, and the through holes by the stitch yarn are 5 rows / 25 mm in the longitudinal direction of the multiaxial molding material and 16.7 rows / 25 mm in the width direction. The multiaxial molding material was formed in the same manner as in Example 1 except that the density of the through holes was 133,333 locations / m 2, and the multiaxial molding material was formed as a multiaxial molding material b. did. (Aspect B)
Subsequently, the multiaxial molding material b (Aspect B) is placed in a mold having a hemispherical quadratic curved surface, and the wrinkles generated while melting the nonwoven fabric A while heated to 230 ° C. are stretched to follow the mold. The mold was pressurized (pressed) at 25 MPa for 240 seconds, and the mold temperature was cooled to 50 ° C. while being pressurized, and then released and demolded to obtain FRP.

得られたFRPは、強化繊維糸条の内部にまで樹脂が含浸しており、観察面の99%に樹脂が含浸していた。また、表面の凸凹が僅かに発生したが、繊維配向の乱れやシワの発生が全く見られなかった。   In the obtained FRP, the resin was impregnated even inside the reinforcing fiber yarn, and 99% of the observation surface was impregnated with the resin. Further, although the surface unevenness was slightly generated, no disorder of fiber orientation or generation of wrinkles was observed.

(実施例3)
用いる不織布Aを不織布Bに替えた以外は、実施例1と同様にして多軸成形材料を形成し、それを多軸成形材料cとした。(態様C)
続いて、多軸成形材料c(態様C)を半球状の二次曲面を有する金型に配置して、150℃に加熱した状態で不織布Bおよびステッチ糸Aを溶融させながら発生したシワを伸ばして型に追従させ、25MPaで180秒間加圧(プレス)し、加圧したまま金型温度を50℃に冷却してから放圧・脱型してFRPを得た。
(Example 3)
A multiaxial molding material was formed in the same manner as in Example 1 except that the nonwoven fabric A to be used was changed to the nonwoven fabric B, and this was designated as a multiaxial molding material c. (Aspect C)
Subsequently, the multiaxial molding material c (Aspect C) is placed in a mold having a hemispherical quadratic curved surface, and the generated wrinkles are stretched while the nonwoven fabric B and the stitch yarn A are melted while being heated to 150 ° C. The mold was followed by pressing, pressing (pressing) at 25 MPa for 180 seconds, cooling the mold temperature to 50 ° C. while applying pressure, and then releasing and releasing the mold to obtain FRP.

得られたFRPは、強化繊維糸条の内部にまで樹脂が含浸しており、わずかに最外層付近にボイドがみられるものの観察面の96%に樹脂が含浸していた。また、ステッチ糸の痕跡がほとんど残っていなかったが、繊維配向の乱れやシワは殆どみられなかった。また、実施例1、2におけるFRPに較べて表面品位に最も優れていた。   In the obtained FRP, the resin was impregnated to the inside of the reinforcing fiber yarn, and although a void was slightly seen in the vicinity of the outermost layer, 96% of the observation surface was impregnated with the resin. Further, there was almost no trace of the stitch yarn, but there was almost no disorder of fiber orientation or wrinkles. Moreover, it was the most excellent in surface quality compared with FRP in Examples 1 and 2.

(実施例4)
最外層に配置していた不織布Aを不織布Dに変更した以外は実施例1と同様にしてFRPを成形した。
Example 4
FRP was molded in the same manner as in Example 1 except that the nonwoven fabric A arranged in the outermost layer was changed to the nonwoven fabric D.

得られたFRPは、強化繊維糸条の内部にまで樹脂が含浸しており、わずかに最外層付近にボイドがみられるものの観察面の97%に樹脂が含浸していた。繊維配向の乱れが僅かに発生したがシワの発生はみられなかった。さらに表面のマトリックス層の厚みが増し、表面の凸凹が緩和されて表面平滑度が実施例1のFRPよりも優れていた。   In the obtained FRP, the resin was impregnated to the inside of the reinforcing fiber yarn, and although a void was slightly seen in the vicinity of the outermost layer, 97% of the observation surface was impregnated with the resin. Although the fiber orientation was slightly disturbed, no wrinkles were observed. Furthermore, the thickness of the surface matrix layer was increased, the unevenness of the surface was relaxed, and the surface smoothness was superior to the FRP of Example 1.

(実施例5)
最外層に配置していた不織布Aを不織布Eに変更した以外は実施例1と同様にしてFRPを成形した。
(Example 5)
FRP was molded in the same manner as in Example 1 except that the nonwoven fabric A arranged in the outermost layer was changed to the nonwoven fabric E.

得られたFRPは、強化繊維糸条の内部にまで樹脂が含浸しており、わずかに最外層付近にボイドがみられるものの観察面の97%に樹脂が含浸していた。シワの発生はみられなかった。さらに最外層付近の樹脂が流動して最外層の繊維配向の乱れが僅かに発生したものの表面のマトリックス層の厚みが増し、表面の凸凹が緩和されて表面平滑度が実施例4のFRPよりも更に優れていた。   In the obtained FRP, the resin was impregnated to the inside of the reinforcing fiber yarn, and although a void was slightly seen in the vicinity of the outermost layer, 97% of the observation surface was impregnated with the resin. There were no wrinkles. Furthermore, although the resin in the vicinity of the outermost layer flows to cause slight disturbance in the fiber orientation of the outermost layer, the thickness of the surface matrix layer increases, the unevenness of the surface is relaxed, and the surface smoothness is higher than that of the FRP of Example 4. It was even better.

(実施例6)
各シートを形成するにあたり、解舒撚を混入させるように縦取解舒した強化繊維糸条を、330g/mとなるように配列した点、用いる不織布Aを不織布Eに替えた点以外は実施例1と同様にしてFRPを成形した。得られたFRPは、樹脂未含浸部分(ボイド)が強化繊維糸条シート厚み方向の中心部分に僅かに見られたものの観察面の93%に樹脂が含浸しており、シワの発生はみられなかった。
(Example 6)
In forming each sheet, except that the reinforcing fiber yarns that have been longitudinally unwound so as to mix the untwisted strands are arranged to be 330 g / m 2, and the nonwoven fabric A to be used is replaced with the nonwoven fabric E. FRP was molded in the same manner as in Example 1. In the obtained FRP, the resin-impregnated portion (void) was slightly seen in the central portion in the thickness direction of the reinforcing fiber yarn sheet, but the resin was impregnated in 93% of the observation surface, and wrinkles were observed. There wasn't.

(実施例7)
ステッチ糸による貫通孔を多軸成形材料の長手方向に2.5列/25mm、幅方向に5列/25mmとなるように規則的に配列して、貫通孔の密度を20,000箇所/mとした以外は、実施例2と同様にしてFRPを成形した。得られたFRPは、樹脂未含浸部分(ボイド)が強化繊維糸条シート厚み方向の中心部分に僅かに見られたものの、観察面の91%に樹脂が含浸していた。また、表面の凸凹が僅かに発生し、繊維配向の乱れやシワの発生が僅かに見られた。
(Example 7)
The through holes formed by stitch yarns are regularly arranged so that the length of the multiaxial molding material is 2.5 rows / 25 mm in the longitudinal direction and 5 rows / 25 mm in the width direction, and the density of the through holes is 20,000 locations / m. except for using 2, it was molded FRP in the same manner as in example 2. In the obtained FRP, although the resin non-impregnated portion (void) was slightly seen in the central portion in the reinforcing fiber yarn sheet thickness direction, 91% of the observation surface was impregnated with the resin. Further, slight unevenness on the surface was generated, and disorder of fiber orientation and generation of wrinkles were slightly observed.

(比較例1)
各シートの強化繊維糸条を40g/mとなるように配列した以外は実施例1と同様にして多軸成形材料を形成した。得られた多軸成形材料は隣り合う強化繊維糸条同士の間に隙間ができて品位が劣っていた。更に実施例1と同様の方法でFRPを成形したが、得られたFRPにおいても上記隙間が解消されず品位が劣っていた。
(Comparative Example 1)
A multiaxial molding material was formed in the same manner as in Example 1 except that the reinforcing fiber yarns of each sheet were arranged to be 40 g / m 2 . The obtained multiaxial molding material was inferior in quality because a gap was formed between adjacent reinforcing fiber yarns. Furthermore, although FRP was shape | molded by the method similar to Example 1, in the obtained FRP, the said clearance gap was not eliminated but the quality was inferior.

(比較例2)
用いる不織布Aを不織布Cに替える以外は、実施例1と同様にして多軸成形材料を形成した。不織布Cは目付が小さいため取扱性に劣り、多軸成形材料の製造途中で不織布が破れたり変形して部分的に薄くなるといった問題が多発して安定した製造ができなかった。得られた多軸成形材料は不織布の薄い部分が見られるなど目付の不均一なもので品位が劣っていた。更に実施例1と同様の方法でFRPを成形したが、不織布Cの目付が小さ過ぎる(マトリックス樹脂量が少な過ぎる)ため、マトリックス樹脂の絶対量が不足し、樹脂未含浸部分が特に強化繊維糸条シート厚み方向の中心部分に多発し、FRPとして使用できるものではなかった。
(比較例3)
各シートを形成するにあたり、解舒撚を混入させるように縦取解舒した強化繊維糸条を、360g/mとなるように配列した点、各シート間に配置する不織布を不織布Eとした点以外は実施例1と同様にして多軸成形材料を形成した。なお、不織布は、FRPにおける繊維配合体積率Vfを実施例1と同等程度にするために実施例1と異なるものを用いた。
(Comparative Example 2)
A multiaxial molding material was formed in the same manner as in Example 1 except that the nonwoven fabric A used was changed to the nonwoven fabric C. Since the nonwoven fabric C has a small basis weight, it is inferior in handleability, and problems such as the nonwoven fabric being torn or deformed and partially thinning during the production of the multiaxial molding material frequently occurred, and stable production could not be performed. The obtained multiaxial molding material was inferior in quality with a non-uniform basis weight such as a thin portion of the nonwoven fabric being seen. Further, FRP was molded by the same method as in Example 1, but the basis weight of the nonwoven fabric C was too small (the amount of the matrix resin was too small), so the absolute amount of the matrix resin was insufficient, and the resin unimpregnated portion was particularly reinforced fiber yarn. It occurred frequently in the central part in the thickness direction of the strip sheet and could not be used as FRP.
(Comparative Example 3)
In forming each sheet, the non-woven fabric E is a non-woven fabric E, in which the reinforcing fiber yarns longitudinally unwound so as to mix the untwisted strands are arranged to be 360 g / m 2, and the non-woven fabric disposed between the sheets. A multiaxial molding material was formed in the same manner as in Example 1 except for the above point. In addition, in order to make the fiber mixing volume ratio Vf in FRP into the same grade as Example 1, the nonwoven fabric different from Example 1 was used.

得られた多軸成形材料は、隣り合う強化繊維糸条同士が重なって多軸成形材料の表面に凹凸ができ表面品位が劣っていた。更に実施例1と同様の方法でFRPを成形したところ、シートが厚い(目付が大きい)ため賦形性が劣っていた上に、得られたFRPにはマトリックス樹脂の未含浸部分(特に強化繊維糸条シート厚みの中心部分)が多く見られた。   The obtained multiaxial molding material was inferior in surface quality because adjacent reinforcing fiber yarns overlapped to form irregularities on the surface of the multiaxial molding material. Further, when FRP was molded by the same method as in Example 1, the sheet was thick (having a large basis weight), so that the formability was inferior, and the obtained FRP had an unimpregnated portion of the matrix resin (particularly reinforcing fiber). A large portion of the thickness of the yarn sheet) was observed.

(比較例4)
用いる不織布Aを不織布Fに替え、かつ、解舒撚を混入させるように縦取解舒して強化繊維糸条を配列した以外は、実施例1と同様にして多軸成形材料を形成した。更に実施例1と同様の方法でFRPを成形したが、得られたFRPにおいて樹脂の含浸は問題なかった。しかし、不織布Dの目付が大き過ぎる(マトリックス樹脂量が多過ぎる)ため、加圧(プレス)している時に不織布を構成している熱可塑性樹脂(マトリックス樹脂)が製品形状からフローし過ぎてしまい、この樹脂フローに伴い、大きな繊維配向の乱れが発生した。また、FRPにおける強化繊維配合率が実施例1よりも小さくなり、FRPとしての軽量化効果に劣るものであった。
(Comparative Example 4)
A multiaxial molding material was formed in the same manner as in Example 1 except that the nonwoven fabric A to be used was replaced with the nonwoven fabric F, and the reinforcing fiber yarns were arranged by longitudinally milling so as to mix the untwisted yarn. Furthermore, although FRP was shape | molded by the method similar to Example 1, the impregnation of resin was satisfactory in the obtained FRP. However, since the basis weight of the nonwoven fabric D is too large (the amount of the matrix resin is too large), the thermoplastic resin (matrix resin) constituting the nonwoven fabric flows too much from the product shape when being pressed (pressed). Along with this resin flow, a large disturbance of fiber orientation occurred. Moreover, the reinforcement fiber mixture rate in FRP became smaller than Example 1, and was inferior to the weight reduction effect as FRP.

(比較例5)
最外層に配置していた不織布Aを不織布Fに変更した以外は実施例1と同様にしてFRPを成形した。
(Comparative Example 5)
FRP was molded in the same manner as in Example 1 except that the nonwoven fabric A arranged in the outermost layer was changed to the nonwoven fabric F.

得られたFRPは、強化繊維糸条の内部にまで樹脂が含浸しており、シワの発生はみられなかった。しかし、最外層に配置した不織布Fの目付が大き過ぎる(マトリックス樹脂量が多過ぎる)ため、加圧(プレス)している時に最外層付近の不織布を構成している熱可塑性樹脂(マトリックス樹脂)が製品形状からフローし過ぎてしまい、この樹脂フローに伴い、最外層に大きな繊維配向の乱れが発生した。   In the obtained FRP, the resin was impregnated to the inside of the reinforcing fiber yarn, and no generation of wrinkles was observed. However, since the basis weight of the nonwoven fabric F arranged in the outermost layer is too large (the amount of the matrix resin is too much), the thermoplastic resin (matrix resin) constituting the nonwoven fabric near the outermost layer when pressed (pressed) Flowed too much from the product shape, and along with this resin flow, a large disorder of fiber orientation occurred in the outermost layer.

本発明の多軸成形材料によると、取扱性に優れ、複雑な形状のFRPの成形において、シワや強化繊維糸条の配向の乱れを抑制することができるため、力学特性に優れ、かつ、樹脂含浸性に優れるため品位のよいFRPを生産性よく得られることができる。このような多軸成形材料は、自動車、航空機、船舶等の輸送機器の構造部材や、建築部材などに好適に使用することができる。   According to the multiaxial molding material of the present invention, the handling property is excellent, and in the molding of FRP having a complicated shape, it is possible to suppress wrinkles and disorder of the orientation of the reinforcing fiber yarns. Since the impregnation is excellent, a high-quality FRP can be obtained with high productivity. Such a multiaxial molding material can be suitably used for a structural member of a transportation device such as an automobile, an aircraft, a ship, a building member, or the like.

本発明における多軸成形材料の一実施態様を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows one embodiment of the multiaxial molding material in this invention. 本発明における多軸成形材料の一実施態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one embodiment of the multiaxial molding material in this invention. 本発明における不織布が溶融した状態の多軸成形材料の一実施態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one embodiment of the multiaxial molding material of the state in which the nonwoven fabric in this invention was fuse | melted. 本発明におけるFRPの一実施態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one embodiment of FRP in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:強化繊維糸条が長手方向に並行に配列されたシート
2:強化繊維糸条が長手方向に対して+45°に並行に配列されたシート
3:強化繊維糸条が長手方向に対して90°に並行に配列されたシート
4:強化繊維糸条は長手方向に対して−45°に並行に配列されたシート
5:層間の不織布
6:ステッチ糸
7:ニードル
8:多軸成形材料
9:最外層の不織布
10:マトリックス樹脂
11:不織布が溶融した状態の多軸成形材料
12:FRP
13:ステッチ糸による貫通孔
1: Sheet in which reinforcing fiber yarns are arranged in parallel in the longitudinal direction 2: Sheet in which reinforcing fiber yarns are arranged in parallel at + 45 ° with respect to the longitudinal direction 3: Reinforcing fiber yarns are 90 in the longitudinal direction Sheets arranged in parallel to ° 4: Sheets of reinforcing fiber yarns arranged in parallel to the longitudinal direction at −45 ° 5: Non-woven fabric between layers 6: Stitch yarn 7: Needle 8: Multiaxial molding material 9: Non-woven fabric of outermost layer 10: Matrix resin 11: Multiaxial molding material in which nonwoven fabric is melted 12: FRP
13: Through hole with stitch yarn

Claims (14)

多数本の強化繊維糸条が並行に配列されたシートが、少なくとも2枚、該強化繊維糸条が交差するように積層されて積層体を構成し、該積層体が一体化された多軸成形材料であって、各シートにおける強化繊維糸条の目付が50〜350g/mの範囲内であり、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布が15〜250g/mの範囲内で配置されており、かつ、前記積層体が第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により一体化されていることを特徴とする多軸成形材料。 Multi-axial molding in which at least two sheets in which a large number of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel are laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect to form a laminate, and the laminate is integrated A nonwoven fabric composed of a first thermoplastic resin constituting a matrix of FRP at least between the sheets, wherein the basis weight of the reinforcing fiber yarns in each sheet is in the range of 50 to 350 g / m 2. A multiaxial molding material, which is disposed within a range of 15 to 250 g / m 2 , and wherein the laminate is integrated by stitch yarns composed of a second thermoplastic resin. 第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm1−150)≦Tm2≦(Tm1−20)の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の多軸成形材料。   The melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy a relationship of (Tm1-150) ≦ Tm2 ≦ (Tm1-20). Multi-axis molding material. 第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−150)≦Tm1≦(Tm2−20)の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の多軸成形材料。   The melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy a relationship of (Tm2-150) ≦ Tm1 ≦ (Tm2-20). Multi-axis molding material. 第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−20)<Tm1<(Tm2+20)の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の多軸成形材料。   The multiple melting point according to claim 1, wherein the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy a relationship of (Tm2-20) <Tm1 <(Tm2 + 20). Shaft molding material. 前記シートは、強化繊維糸条の目付が90〜190g/mの範囲内であり、3〜12枚の範囲内で強化繊維糸条の配列方向が鏡面対称になるように積層されており、また、前記不織布は、目付が30〜80g/mの範囲であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の多軸成形材料。 The sheet is laminated such that the basis weight of the reinforcing fiber yarns is in the range of 90 to 190 g / m 2 and the arrangement direction of the reinforcing fiber yarns is mirror-symmetric within the range of 3 to 12 sheets. Further, the nonwoven fabric is multi-axial molding material according to claim 1, wherein the basis weight is in the range of 30 to 80 g / m 2. 積層体の最外層にも前記第1の熱可塑性樹脂で構成された不織布が配置されており、層間に配置された不織布の目付W1と、最外層に配置された不織布の目付W2とが、(1.2×W1)≦W2≦(3×W1)の関係を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の多軸成形材料。   The nonwoven fabric comprised by the said 1st thermoplastic resin is arrange | positioned also in the outermost layer of a laminated body, The fabric weight W1 of the nonwoven fabric arrange | positioned between layers, and the fabric weight W2 of the nonwoven fabric arrange | positioned in the outermost layer ( 1.2 × W1) ≦ W2 ≦ (3 × W1) is satisfied, The multiaxial molding material according to any one of claims 1 to 5. ステッチ糸が積層体厚み方向に貫通することによって形成された貫通孔が、多軸成形材料の長手方向および幅方向それぞれにおいて4〜25列/25mmの範囲内で規則的に配列し、かつ、貫通孔の密度が60,000〜200,000箇所/mの範囲内であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の多軸成形材料。 The through holes formed by the stitch yarns penetrating in the thickness direction of the laminate are regularly arranged in the range of 4 to 25 rows / 25 mm in the longitudinal direction and the width direction of the multiaxial molding material, and penetrated. The multiaxial molding material according to any one of claims 1 to 6, wherein the pore density is in the range of 60,000 to 200,000 locations / m 2 . 請求項1〜7のいずれかに記載の多軸成形材料が二次曲面を有する形状に賦型されたことを特徴とするプリフォーム。 A preform characterized in that the multiaxial molding material according to claim 1 is molded into a shape having a quadric surface. 請求項1〜6のいずれかに記載の多軸成形材料もしくは請求項8に記載のプリフォームを用いて成形されたことを特徴とするFRP。   An FRP molded using the multiaxial molding material according to any one of claims 1 to 6 or the preform according to claim 8. 第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布は溶融・固化してマトリックスを構成し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸はその形態を実質的に維持して存在していることを特徴とする請求項9に記載のFRP。   The non-woven fabric composed of the first thermoplastic resin is melted and solidified to form a matrix, and the stitch yarn composed of the second thermoplastic resin is substantially maintained in its form. The FRP according to claim 9, characterized in that 第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布および第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸が溶融・固化してマトリックスを構成していることを特徴とする請求項9に記載のFRP。   10. The FRP according to claim 9, wherein the nonwoven fabric composed of the first thermoplastic resin and the stitch yarn composed of the second thermoplastic resin are melted and solidified to form a matrix. 多数本の強化繊維糸条が並行に配列されたシートを、少なくとも2枚、該強化繊維糸条が交差するように積層した積層体を一体化した多軸成形材料を用いるFRPの製造方法であって、
多軸成形材料として、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布を有し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により積層体が一体化されており、かつ、第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm1−150)≦Tm2≦(Tm1−20)の関係を満足しているものを用い、
該多軸成形材料をTm2以上(Tm1―20)以下の温度に加熱してステッチ糸を溶融させて賦型し、
しかる後にTm1以上の温度に加熱して不織布を溶融させて各シートに熱可塑性樹脂を含浸させる
ことを特徴とするFPRの製造方法。
This is an FRP manufacturing method using a multi-axial molding material in which a laminate in which at least two sheets in which a large number of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel is laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect is integrated. And
As a multiaxial molding material, it has a nonwoven fabric composed of the first thermoplastic resin that constitutes the FRP matrix at least between the sheets, and the laminate is integrated by stitch yarns composed of the second thermoplastic resin. The melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm1-150) ≦ Tm2 ≦ (Tm1-20). Use
The multiaxial molding material is heated to a temperature not lower than Tm2 and not higher than (Tm1-20) to melt the stitch yarn and mold,
Thereafter, the sheet is heated to a temperature of Tm1 or higher to melt the nonwoven fabric, and each sheet is impregnated with a thermoplastic resin.
多数本の強化繊維糸条が並行に配列されたシートを、少なくとも2枚、該強化繊維糸条が交差するように積層した積層体を一体化した多軸成形材料を用いるFRPの製造方法であって、
多軸成形材料として、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布を有し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により積層体が一体化されており、かつ、第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−150)≦Tm1≦(Tm2−20)の関係を満足しているものを用い、
該多軸成形材料をTm1以上(Tm2―20)以下の温度に加熱して、賦型しながら不織布を溶融させて各シートに熱可塑性樹脂を含浸させる
ことを特徴とするFRPの製造方法。
This is an FRP manufacturing method using a multi-axial molding material in which a laminate in which at least two sheets in which a large number of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel is laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect is integrated. And
As a multiaxial molding material, it has a nonwoven fabric composed of the first thermoplastic resin that constitutes the FRP matrix at least between the sheets, and the laminate is integrated by stitch yarns composed of the second thermoplastic resin. The melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm2-150) ≦ Tm1 ≦ (Tm2-20). Use
A method for producing FRP, wherein the multiaxial molding material is heated to a temperature of Tm1 or more and (Tm2-20) or less, the nonwoven fabric is melted while shaping, and each sheet is impregnated with a thermoplastic resin.
多数本の強化繊維糸条が並行に配列されたシートを、少なくとも2枚、該強化繊維糸条が交差するように積層した積層体を一体化した多軸成形材料を用いるFRPの製造方法であって、
多軸成形材料として、少なくともシート間に、FRPのマトリックスを構成する第1の熱可塑性樹脂から構成された不織布を有し、第2の熱可塑性樹脂から構成されたステッチ糸により積層体が一体化されており、かつ、 第1の熱可塑性樹脂の融点Tm1と第2の熱可塑性樹脂の融点Tm2とが、(Tm2−20)<Tm1<(Tm2+20)の関係を満足しているものを用い、
該多軸成形材料をTm1およびTm2以上の温度に加熱してステッチ糸および不織布を同時に溶融させて各シートに熱可塑性樹脂を含浸させる
ことを特徴とするFRPの製造方法。
This is an FRP manufacturing method using a multi-axial molding material in which a laminate in which at least two sheets in which a large number of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel is laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect is integrated. And
As a multiaxial molding material, it has a nonwoven fabric composed of the first thermoplastic resin that constitutes the FRP matrix at least between the sheets, and the laminate is integrated by stitch yarns composed of the second thermoplastic resin. And the melting point Tm1 of the first thermoplastic resin and the melting point Tm2 of the second thermoplastic resin satisfy the relationship of (Tm2-20) <Tm1 <(Tm2 + 20),
A method for producing FRP, wherein the multiaxial molding material is heated to a temperature equal to or higher than Tm1 and Tm2, and the stitch yarn and the nonwoven fabric are simultaneously melted to impregnate each sheet with a thermoplastic resin.
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