[發(fā)明專利]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380052476.3
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN104718320B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 富依孝祥;三田村幸輔
• 申請（專利權(quán)）人: 綾羽株式會社
• 主分類號: D03D1/00
• 分類號: D03D1/00;D03D15/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 滿鳳,金龍河

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及由碳纖維和熱塑性樹脂纖維構(gòu)成的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物及其制造方法。

背景技術(shù)

碳纖維的拉伸強(qiáng)度高且拉伸彈性模量也高，利用樹脂將其加固而得到的碳纖維增強(qiáng)塑料成為比強(qiáng)度及比模量高的材料。因此，碳纖維作為先進(jìn)復(fù)合材料而廣泛利用于航空宇宙用途、汽車用途、土木建筑用途、運(yùn)動休閑用具的用途等。

作為基于熱塑性樹脂浸滲的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制法，有多種方法。例如，作為其中之一，已知如下方法：將浸滲有樹脂的預(yù)浸料層疊多張后，加熱而制作層疊成形后的素板(可沖壓片)，將其再加熱并在模具中熱壓成形，制成碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

另外，還公開了如下制造的接合片：在織成平紋的碳纖維的上下表面分別配置熱塑性樹脂片，用熱板從這些層疊體的兩面進(jìn)行加熱加壓而使熱塑性樹脂片熔入，從而制造接合片(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

此外，還提出了通過將碳纖維和熱塑性樹脂纖維交織而得到碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-348191號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2006-123417號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

但是，根據(jù)上述的方法，存在如下問題：需要預(yù)先制作預(yù)浸料的工序及層疊板的壓接工序等費事且花費時間的工序。

另外，在成形為碳纖維增強(qiáng)塑料時的操作方面也存在問題。例如，由于預(yù)浸料及其層疊板對成形模具的賦形性不好，因此需要事先進(jìn)行預(yù)熱而使其變軟的工序。

關(guān)于這一點，如專利文獻(xiàn)2所述，在將碳纖維和熱塑性樹脂纖維交織的情況下，能夠消除如上所述的費事、成形時的操作的問題。但是，在交織時會失去碳纖維的扁平性，因此存在如下問題：不僅降低碳纖維的強(qiáng)度，而且會損害成形為碳纖維增強(qiáng)塑料后的外觀設(shè)計性。

本發(fā)明是以解決如上所述的問題為課題而研究開發(fā)的，其目的在于提供在提高制造工序的簡化和成形時的操作性的同時、強(qiáng)度和外觀設(shè)計性也優(yōu)良的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物。另外，其目的在于提供比以往的方法簡單的、生產(chǎn)效率優(yōu)良的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物的制造方法。

用于解決問題的方法

為了解決上述的課題，本發(fā)明的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物的特征在于，將經(jīng)紗和緯紗為碳纖維的表組織與經(jīng)紗和緯紗為熱塑性樹脂纖維的里組織局部地接結(jié)而成為一體。

由此，經(jīng)紗和緯紗為碳纖維的表組織與經(jīng)紗和緯紗為熱塑性樹脂纖維的里組織在接結(jié)點連接，在表組織與里組織的熔合時成為一體，不喪失碳纖維的扁平性，因此，形成成形品時的外觀美麗且外觀設(shè)計性優(yōu)良。

在此，可以是，其特征在于，上述表組織和里組織為平紋組織，也可以是，上述表組織和里組織為2/2斜紋組織。

另外，本發(fā)明中，作為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物的制造方法，其特征在于，包括：利用碳纖維的經(jīng)紗和緯紗織造表組織并且利用熱塑性樹脂纖維的經(jīng)紗和緯紗織造里組織的工序；以及將表組織的碳纖維和里組織的熱塑性樹脂纖維局部地交織而接結(jié)，得到成為一體的接結(jié)雙層織物的工序。

由此，能夠省略以往的預(yù)浸料的制作工序，因此，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率的提高。

發(fā)明效果

以上，根據(jù)本發(fā)明的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物，經(jīng)紗和緯紗由碳纖維構(gòu)成的表組織與經(jīng)紗和緯紗由熱塑性樹脂纖維構(gòu)成的里組織在接結(jié)點連接，在表組織與里組織的熔合時成為一體，形成成形品時的外觀美麗且外觀設(shè)計性優(yōu)良，并且達(dá)到一定量的樹脂比率，成為耐沖擊性、機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的碳纖維增強(qiáng)塑料，能夠適合用于航空宇宙的用途、汽車的用途、一般產(chǎn)業(yè)的用途、運(yùn)動用具的用途等。

另外，根據(jù)本發(fā)明的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物的制造方法，能夠省略以往那樣的預(yù)浸料的制作工序，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率的提高和成形時間的縮短。而且，這樣制造且使碳纖維與熱塑性樹脂纖維成為一體的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物不需要預(yù)熱，對曲面的跟隨性優(yōu)良，對成形模具的適應(yīng)性良好，因此，對凹凸部的跟隨性也良好。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施例1的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是實施例1的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物的組織圖。

圖3是實施例1的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物的剖面圖。

圖4是表示實施例2的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物的結(jié)構(gòu)的圖。

圖5是實施例2的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物的組織圖。

圖6是實施例2的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用織物的剖面圖。