[發明專利]多軸向插入編織物基材的制造方法、多軸向插入編織物基材及纖維增強復合材料

在審

• 申請號: 201680070311.2
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN108368657A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 原田耕志;伊藤稔之
• 申請（專利權）人: 三菱化學株式會社
• 主分類號: D04H3/04
• 分類號: D04H3/04;B32B5/00;B32B5/02;B32B5/06;B32B5/12;D04B21/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

本發明的目的在于，提供生產性高的多軸向插入編織物基材的制造方法、及能夠得到表面平滑性良好且強度、彈性模量高的成形件的多軸向插入編織物基材、以及包括上述多軸向插入編織物基材的纖維增強復合材料。多軸向插入編織物基材的制造方法包括對多軸向插入編織物基材前驅體(1)在特定的條件下進行加壓加熱處理，多軸向插入編織物基材前驅體(1)包含多軸向堆疊物(30)和縫合線(42)，縫合線(42)配置為約束多軸向堆疊物(30)，可以形成約束編織物(40)，并且，多軸向插入編織物基材中，構成多軸向插入編織物基材的增強纖維的網孔(50)的寬度為可以構成約束編織物(40)的縫合線(42)的公稱直徑以下。

技術領域

本發明涉及一種多軸向插入編織物基材的制造方法、多軸向插入編織物基材及纖維增強復合材料。

本申請基于2015年12月14日在日本提出申請的日本特愿2015－243446號主張優先權，并將其內容編入本說明書中。

背景技術

將各種增強纖維和各種基體樹脂復合化而成的纖維增強復合材料輕量且具有良好的機械特性，故而被廣泛用于航空航天用途(航空器部件等)、汽車用途(汽車部件)、體育用途(體育用品、自行車部件等)、建筑用途(建筑物的加強材料等)、一般產業用途等。

作為纖維增強復合材料的制造方法，例如，已知有對于將未含浸基體樹脂組成物的增強纖維基材堆疊于成形模上而成的物體，使基體樹脂組成物含浸且固化的成形法(手糊成型法、樹脂傳遞模塑(RTM)法、真空輔助樹脂傳遞模塑(VaRTM)法等)。

作為纖維增強復合材料的制造中所使用的增強纖維基材，可舉出如下的增強纖維編織物基材、多軸向插入編織物基材(也稱作多軸向縫合基材、多軸向編織物基材。)等，其中，就上述增強纖維編織物基材而言，將增強纖維線作為經線及緯線的任一方或雙方的增強纖維編織物基材；就上述多軸向插入編織物基材而言，將多根增強纖維沿一個軸向并絲而成的增強纖維片材以各增強纖維的軸向為兩個以上的方式堆疊兩片以上，形成多軸堆疊物，通過由縫合線構成的約束編織物約束上述多軸堆疊物，上述縫合線以將上述增強纖維片材一體化的方式編成。

上述增強纖維基材中的多軸向插入編織物基材因以下兩點而備受矚目，即，其與增強纖維編織物基材相比無需將增強纖維線彼此編織而成、生產性良好，另外，其因不具有織紋而機械特性良好；以及其因能夠將增強纖維的克重增大而使堆疊作業大幅省力化，制造低價的纖維增強復合材料。

但是，就多軸向插入編織物基材而言，在縫合線貫入增強纖維片材的部分，增強纖維被縫合線推開，將導致在縫合線的周邊產生大致菱形的不存在增強纖維的區域、即所謂網孔。因此，在含浸于多軸向插入編織物基材中的基體樹脂組成物固化時，該網孔部分成為樹脂縮痕的原因，產生成形件的表面平滑性下降這樣的問題。另外，亦將產生成形件的強度、彈性模量因增強纖維的彎曲而下降這樣的問題。

為了抑制這種成形件表面平滑性的下降，提出了如下的多軸向插入編織物基材：作為縫合線的材料，使用熔點為80～200℃的低熔點聚合物，在樹脂含浸時使縫合線熔解，并使增強纖維分散，由此，期待使網孔縮小(專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：(日本)特開2002－227066號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在專利文獻1的多軸向插入編織物基材中，即使縫合線在樹脂含浸時熔解，由于不存在促使增強纖維分散的外力，故而，也難以使網孔充分縮小。另外，一般就由低熔點聚合物構成的縫合線而言，與通常使用的縫合線相比，其強度較差，故而，存在如下生產性差的問題，即，在生產多軸向插入編織物基材時產生斷線、增強纖維的分離或紊亂等。