[go: up one dir, main page]

JP2018127732A - 繊維構造体及び繊維強化複合材 - Google Patents

繊維構造体及び繊維強化複合材 Download PDF

Info

Publication number
JP2018127732A
JP2018127732A JP2017021130A JP2017021130A JP2018127732A JP 2018127732 A JP2018127732 A JP 2018127732A JP 2017021130 A JP2017021130 A JP 2017021130A JP 2017021130 A JP2017021130 A JP 2017021130A JP 2018127732 A JP2018127732 A JP 2018127732A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yarn
fiber structure
end portion
fiber
warp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017021130A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018127732A5 (ja
JP6620771B2 (ja
Inventor
真梨 河原
Mari Kawahara
真梨 河原
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.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2017021130A priority Critical patent/JP6620771B2/ja
Priority to PCT/JP2018/001963 priority patent/WO2018147072A1/ja
Priority to EP18751594.5A priority patent/EP3581690A4/en
Priority to US16/484,230 priority patent/US20200032433A1/en
Priority to CN201880009765.8A priority patent/CN110291239A/zh
Publication of JP2018127732A publication Critical patent/JP2018127732A/ja
Publication of JP2018127732A5 publication Critical patent/JP2018127732A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6620771B2 publication Critical patent/JP6620771B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D5/00—Selvedges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024—Woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/06—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by a fibrous or filamentary layer mechanically connected, e.g. by needling to another layer, e.g. of fibres, of paper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B32B5/262—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a woven fabric layer
    • B32B5/263—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a woven fabric layer next to one or more woven fabric layers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D11/00—Double or multi-ply fabrics not otherwise provided for
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M17/00—Producing multi-layer textile fabrics
    • D06M17/04—Producing multi-layer textile fabrics by applying synthetic resins as adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B32B2260/023—Two or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0253—Polyolefin fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • B32B2262/0269—Aromatic polyamide fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/105—Ceramic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/02—Reinforcing materials; Prepregs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Knitting Of Fabric (AREA)

Abstract

【課題】別部材を追加せずに織端部の解れを抑止できる繊維構造体及び繊維強化複合材を提供すること。【解決手段】繊維構造体１１は、第１の織端部１２及び第２の織端部１３に目止め部１４を備える。目止め部１４は、繊維構造体１１の積層方向に重なり合う糸の非連続繊維１１ａ同士を絡めて形成されている。また、目止め部１４は、経糸２１の最外経糸２２及び緯糸３１の最外緯糸３２に対して形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、強化繊維の束よりなる第１の糸及び第２の糸を有する多層織物製の繊維構造体、及び繊維強化複合材に関する。
繊維強化複合材は軽量の構造材料として広く使用されている。繊維強化複合材用の強化基材として繊維構造体があり、この繊維構造体に樹脂をマトリックスとした繊維強化複合材は航空機、自動車及び建築物等の構造材として用いられている。また、繊維構造体としては、多層織物が使用されている。
多層織物としての積層織物は、例えば平織りによって形成された単層織物を複数積層して形成される。他には、それら複数積層した織物を積層方向に結合することにより形成されることもある。ところで、繊維構造体の運搬時や賦形時、繊維構造体の織端部のうち、例えば経糸の糸主軸方向に沿った該経糸の端部が位置する織端部が解れることがある。すると、経糸に直交して延びる緯糸が、解れた織端部から脱落する虞がある。そこで、繊維構造体の織端部の解れを抑止するため、例えば、特許文献１では、繊維構造体の織端部にテープを貼着している。
特開２００２−２４９９５７号公報
ところが、特許文献１では、繊維構造体の織端部の解れを抑止するために、繊維構造体とは別部材であるテープが必要となり、繊維構造体の製造コストが嵩む。また、解れ抑止のために使用したテープが、マトリックスとの複合化に悪影響を及ぼす虞がある。
本発明の目的は、別部材を追加せずに織端部の解れを抑止できる繊維構造体及び繊維強化複合材を提供することにある。
上記問題点を解決するための繊維構造体は、強化繊維の束よりなり、かつ互いに直交する方向に配列された第１の糸及び第２の糸を有する多層織物よりなる繊維構造体であって、前記第１の糸の糸主軸方向に沿った前記第１の糸の端部が位置する前記多層織物の第１の織端部、及び前記第２の糸の糸主軸方向に沿った前記第２の糸の端部が位置する前記多層織物の第２の織端部を有するとともに、前記第１の織端部及び前記第２の織端部の少なくとも一方に目止め部を備え、前記目止め部は、前記第１の糸及び前記第２の糸において前記多層織物の積層方向に重なり合う糸同士で前記強化繊維を絡めて形成され、前記目止め部は、前記織端部を形成する一方の糸の糸主軸方向に沿って配列された他方の糸のうち最も前記一方の糸の端部寄りに配列された最外糸、及び前記最外糸よりも前記一方の糸の糸主軸方向の端寄りに位置した前記一方の糸の前記端部のうちの少なくとも一方に形成されていることを要旨とする。
これによれば、最外糸に目止め部が形成された場合には、最外糸に対して積層方向に重なり合う糸同士で強化繊維が絡み合い、織端部からの最外糸の抜けが抑止される。また、一方の糸の端部に目止め部が形成された場合には、最外糸よりも、一方の糸の糸主軸方向端寄りでは、一方の糸の端部同士で強化繊維が絡み合い、一方の糸の端部同士の間から最外糸が抜けることが抑止される。よって、目止め部を形成することで、織端部の解れを抑止できる。そして、目止め部は、積層方向に重なる糸同士で強化繊維を絡ませて形成されている。よって、織端部の解れを抑止するために、別部材を必要としない。
また、繊維構造体について、前記目止め部を、前記最外糸のみに備えていてもよい。
これによれば、繊維構造体において、一方の糸の糸主軸方向に沿った最外糸より内側には目止め部を形成しない。このため、目止め部を形成することで発生する強化繊維の蛇行を最小限とすることができる。
また、繊維構造体について、前記第１の糸及び前記第２の糸は非連続繊維から形成されていてもよい。
これによれば、目止め部では、積層方向に重なり合う糸同士の間で非連続繊維が絡み合うこととなり、繊維が絡み合う箇所を多数形成でき、解れを効果的に抑止できる。
上記問題点を解決するための繊維強化複合材は、繊維構造体製の強化基材にマトリックス樹脂を含浸させた繊維強化複合材であって、前記繊維構造体が請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の繊維構造体であることを要旨とする。
これによれば、目止め部により、繊維構造体の織端部の解れを抑止できる。目止め部は、積層方向に重なる糸同士で強化繊維を絡ませて形成されている。よって、織端部の解れを抑止するために、別部材を必要としない。したがって、繊維構造体にマトリックス樹脂が含浸された繊維強化複合材において、別部材がマトリックス樹脂の複合化に悪影響を及ぼすことがない。
本発明によれば、別部材を追加せずに織端部の解れを抑止できる。
実施形態の繊維強化複合材を模式的に示す図。 実施形態の繊維構造体を示す部分平面図。 実施形態の繊維構造体を図２の矢印Ａから見た図。 実施形態の繊維構造体を図２の矢印Ｂから見た図。 目止め部を示す拡大図。 多層織りによって形成された繊維構造体を模式的に示す図。 目止め部の別例を示す図。 目止め部の別例を示す図。
以下、繊維構造体及び繊維強化複合材を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１に示すように、繊維強化複合材１０は、多層織物製の繊維構造体１１にマトリックス樹脂Ｍａを含浸させて構成されている。マトリックス樹脂Ｍａとしては、例えば、熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂が使用される。繊維構造体１１は、織物２０を複数積層して構成されている。
図２に示すように、各織物２０は、第１の糸としての複数の経糸２１と、第２の糸としての複数の緯糸３１とを組み合わせたものであり、平面視四角形状である。各織物２０は経糸２１と緯糸３１を平織りして形成されている。経糸２１と緯糸３１は互いに直交して配列されている。経糸２１及び緯糸３１は、非連続繊維１１ａで形成されている。非連続繊維１１ａとしては、強化繊維である有機繊維又は無機繊維を使用してもよく、有機繊維としては、アラミド繊維、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等が挙げられ、無機繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維等が挙げられる。非連続繊維１１ａで形成された糸束の形態としては、紡績糸、牽切糸等が挙げられる。
経糸２１の糸主軸Ｌ１が延びる方向を繊維構造体１１の第１方向Ｘとし、緯糸３１の糸主軸Ｌ２が延びる方向であり、第１方向Ｘに直交する方向を繊維構造体１１の第２方向Ｙとする。繊維構造体１１において、複数の経糸２１は、繊維構造体１１の第２方向Ｙに互いに平行に配列されている。また、繊維構造体１１において、複数の緯糸３１は、繊維構造体１１の第１方向Ｘに互いに平行に配列されている。図３に示すように、繊維構造体１１において、積層方向に重なり合う織物２０同士では、一方の織物２０の経糸２１が、重なり合う他方の織物２０の緯糸３１と重なり合っている。なお、積層方向に重なり合う織物２０同士は、図示しない結束糸によって積層方向に拘束されている。
図２に示すように、繊維構造体１１は、経糸２１の糸主軸方向（第１方向Ｘ）に沿った経糸２１の各端部２１ａが位置する部分に第１の織端部１２を備える。第１の織端部１２において、各経糸２１の端部２１ａよりも第１方向Ｘの内側（繊維構造体１１の中央寄り）には緯糸３１が位置している。緯糸３１において、第１方向Ｘに配列された複数の緯糸３１のうち、最も経糸２１の端部２１ａに近く、最外に配列された緯糸３１を最外糸としての最外緯糸３２とする。この場合、経糸２１が一方の糸となるとともに緯糸３１が他方の糸となり、最外緯糸３２が経糸２１の端部２１ａ寄りに配列されていることとなる。よって、第１の織端部１２では、各経糸２１の端部２１ａより繊維構造体１１の中央寄りに最外緯糸３２が位置している。
繊維構造体１１は、緯糸３１の糸主軸方向（第２方向Ｙ）に沿った緯糸３１の各端部３１ａが位置する部分に第２の織端部１３を備える。第２の織端部１３において、各緯糸３１の端部３１ａよりも第２方向Ｙの内側（繊維構造体１１の中央寄り）には経糸２１が位置している。経糸２１において、第２方向Ｙに配列された複数の経糸２１のうち、最外に配列された経糸２１を最外糸としての最外経糸２２とする。第２の織端部１３では、各緯糸３１の端部３１ａより繊維構造体１１の中央寄りに最外経糸２２が位置している。この場合、緯糸３１が一方の糸となるとともに経糸２１が他方の糸となり、最外経糸２２が緯糸３１の端部３１ａ寄りに配列されていることとなる。
繊維構造体１１は、第１の織端部１２及び第２の織端部１３に目止め部１４を備える。第１の織端部１２に設けられた目止め部１４は、最外緯糸３２に対してニードルパンチを施すことで形成されている。
図３又は図４に示すように、第１の織端部１２に設けられた目止め部１４は、各織物２０において、最外緯糸３２と、該最外緯糸３２と積層方向に重なり合う経糸２１とが、非連続繊維１１ａ同士で絡み合って形成されている。また、第１の織端部１２に設けられた目止め部１４は、積層方向に重なり合う織物２０同士の間において、一方の織物２０の最外緯糸３２と他方の織物２０の経糸２１とが、非連続繊維１１ａ同士で絡み合って形成されている。また、図示しないが、ニードルＮが、各経糸２１の幅方向の両側を通過して打ち込まれた場合は、目止め部１４は、積層方向に重なり合う緯糸３１同士で非連続繊維１１ａが絡み合って形成されている。
図２に示すように、第２の織端部１３に設けられた目止め部１４は、最外経糸２２に対してニードルパンチを施すことで形成されている。第２の織端部１３に設けられた目止め部１４は、各織物２０において、最外経糸２２と、該最外経糸２２と積層方向に重なり合う緯糸３１とが、非連続繊維１１ａ同士で絡み合って形成されている。また、第２の織端部１３に設けられた目止め部１４は、積層方向に重なり合う織物２０同士の間において、一方の織物２０の最外経糸２２と他方の織物２０の緯糸３１とが、非連続繊維１１ａ同士で絡み合って形成されている。また、図示しないが、ニードルＮが、各緯糸３１の幅方向の両側を通過して打ち込まれた場合は、目止め部１４は、積層方向に重なり合う緯糸３１同士で非連続繊維１１ａが絡み合って形成されている。
図５に示すように、上記構成の目止め部１４では、積層方向に重なり合う経糸２１と緯糸３１、経糸２１同士、及び緯糸３１同士で非連続繊維１１ａが蛇行し、複雑に絡み合っている。経糸２１及び緯糸３１は非連続繊維１１ａから形成されていることから、目止め部１４では、非連続繊維１１ａが多くの場所で絡み合っている。
上記のように構成された多層織物製の繊維構造体１１は、マトリックス樹脂Ｍａを含浸硬化させて、繊維強化複合材１０となる。マトリックス樹脂Ｍａの含浸硬化は、例えば、ＲＴＭ（レジン・トランスファー・モールディング）法で行なわれる。繊維構造体１１にマトリックス樹脂Ｍａが含浸硬化されることにより、繊維構造体１１の経糸２１及び緯糸３１は、マトリックス樹脂Ｍａと複合化して繊維強化複合材１０となる。
次に、繊維構造体１１及び繊維強化複合材１０の作用を記載する。
繊維構造体１１が備える目止め部１４により、第１の織端部１２及び第２の織端部１３の解れが抑止される。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）目止め部１４は、積層方向に重なり合う糸の強化繊維同士を絡ませて形成されている。よって、別部材を追加することなく第１の織端部１２及び第２の織端部１３の解れを抑止でき、製造コストが嵩むことを抑制できる。
また、繊維構造体１１を用いた繊維強化複合材１０においては、別部品を設けることなく解れを抑止できる。よって、別部品を追加して解れを抑止した場合のように、別部品を原因としたマトリックス樹脂Ｍａの含浸不良（マトリックス樹脂Ｍａの複合化への悪影響）が発生せず、別部品を原因とした繊維強化複合材１０の強度低下も発生しない。
（２）第１の織端部１２に設けた目止め部１４は、最外緯糸３２にニードルパンチを施して形成されている。このため、第１の織端部１２から糸抜けする虞のある最外緯糸３２を経糸２１と絡ませ、最外緯糸３２の糸抜けを抑止できる。また、第２の織端部１３に設けた目止め部１４は、最外経糸２２にニードルパンチを施して形成されている。このため、第２の織端部１３から糸抜けする虞のある最外経糸２２を緯糸３１と絡ませ、最外経糸２２の糸抜けを抑止できる。
（３）第１の織端部１２に設けた目止め部１４は、最外緯糸３２にニードルパンチを施して形成され、第２の織端部１３に設けた目止め部１４は、最外経糸２２にニードルパンチを施して形成されている。よって、繊維構造体１１において第１方向Ｘの最外緯糸３２より内側（繊維構造体１１の中央寄り）には目止め部１４が存在せず、第２方向Ｙの最外経糸２２より内側（繊維構造体１１の中央寄り）には目止め部１４が存在しない。その結果、得られる繊維強化複合材１０において、目止め部１４を形成することによって発生する非連続繊維１１ａの蛇行を最小限とし、非連続繊維１１ａの蛇行によって発生する強度低下を最小限にできる。
（４）経糸２１及び緯糸３１は非連続繊維１１ａから形成されている。このため、目止め部１４では、積層方向に重なり合う経糸２１と緯糸３１、経糸２１同士、及び緯糸３１同士の間で非連続繊維１１ａが絡み合う箇所が多数形成される。よって、目止め部１４での解れを抑止でき、第１の織端部１２及び第２の織端部１３の解れを効果的に抑止できる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 経糸２１及び緯糸３１は非連続繊維１１ａから形成されていなくてもよく、連続繊維が数百〜数万本束ねられて形成された連続糸であってもよい。
○ 図６に示すように、繊維構造体４０は、多層織りによって形成された多層織物であってもよい。繊維構造体４０は、第１の糸としての経糸２１が互いに平行に配列された経糸層４１，４３，４５と、第２の糸としての緯糸３１が互いに平行に配列された緯糸層４２，４４，４６と、を備える。具体的には、繊維構造体４０は、第１経糸層４１と、第１経糸層４１より下方に配置された第１緯糸層４２と、第１緯糸層４２より下方に配置された第２経糸層４３と、第２経糸層４３より下方に配置された第２緯糸層４４と、第２緯糸層４４より下方に配置された第３経糸層４５と、第３経糸層４５より下方に配置された第３緯糸層４６と、を備える。
繊維構造体４０は、第１経糸層４１、第１緯糸層４２、第２経糸層４３、第２緯糸層４４、第３経糸層４５、及び第３緯糸層４６が結束糸４８によって積層方向に拘束されている。結束糸４８は、繊維構造体４０の形状保持用であり、経糸の一つである。
繊維構造体４０は、経糸２１の糸主軸方向に沿った経糸２１の各端部２１ａが位置する第１の織端部５１に目止め部１４を備える。また、図示しないが、繊維構造体４０は、緯糸３１の糸主軸方向に沿った緯糸３１の各端部３１ａが位置する第２の織端部に目止め部１４を備える。
○ 図７に示すように、第１の織端部１２において、最外緯糸３２よりも第１方向Ｘの内側の緯糸３１にニードルパンチを施して、目止め部１４を第１方向Ｘに沿って複数設けてもよい。同様に、第２の織端部１３において、最外経糸２２よりも第２方向Ｙの内側の経糸２１にニードルパンチを施して、目止め部１４を第２方向Ｙに沿って複数設けてもよい。
○ 図８に示すように、第１の織端部１２において、最外緯糸３２よりも第１方向Ｘの外側に位置した経糸２１の端部２１ａのみに目止め部１４を設けてもよい。すなわち、最外緯糸３２よりも、一方の糸としての経糸２１の糸主軸方向（第１方向Ｘ）の端寄りに位置した経糸２１の端部２１ａに目止め部１４を設けてもよい。同様に、第２の織端部１３において、最外経糸２２よりも第２方向Ｙの外側に位置した緯糸３１の端部３１ａのみに目止め部１４を設けてもよい。すなわち、最外経糸２２よりも、一方の糸としての緯糸３１の糸主軸方向（第２方向Ｙ）の端寄りに位置した緯糸３１の端部３１ａに目止め部１４を設けてもよい。
このように構成した場合、第１の織端部１２において、最外緯糸３２よりも経糸２１の糸主軸方向端寄りとなる端部２１ａでは、積層方向に重なる経糸２１同士で非連続繊維１１ａが絡み合い、経糸２１の端部２１ａ同士の間から最外緯糸３２が抜けることが抑止される。同様に、第２の織端部１３において、最外経糸２２よりも緯糸３１の糸主軸方向端寄りとなる端部３１ａでは、積層方向に重なる緯糸３１同士で非連続繊維１１ａが絡み合い、緯糸３１の端部３１ａ同士の間から最外経糸２２が抜けることが抑止される。よって、目止め部１４を形成することで、織端部１２，１３の解れを抑止できる。そして、目止め部１４は、積層方向に重なる経糸２１同士及び緯糸３１同士で非連続繊維１１ａを絡ませて形成されている。よって、織端部１２，１３の解れを抑止するために、別部材を必要としない。
なお、第１の織端部１２において、最外緯糸３２にニードルパンチを施して目止め部１４を追加してもよいし、第２の織端部１３において、最外経糸２２にニードルパンチを施して目止め部１４を追加してもよい。これによれば、第１の織端部１２において、最外緯糸３２に位置する目止め部１４と、経糸２１の端部２１ａに位置する目止め部１４とで、第１の織端部１２の解れを効果的に抑止できる。同様に、第２の織端部１３において、最外経糸２２に位置する目止め部１４と、緯糸３１の端部３１ａに位置する目止め部１４とで、第２の織端部１３の解れを効果的に抑止できる。
○ 目止め部１４は、繊維構造体１１，４０の第１の織端部１２，５１及び第２の織端部１３のうちいずれか一方だけに設けてもよい。この場合は、繊維構造体１１，４０を織り進む方向の上流側及び下流側に位置する端部は、繊維構造体１１，４０が製造された後は、切断されるため、切断端部に目止め部１４を設け、織り幅方向の両端部は目止め部１４を設けないようにしてもよい。
○ 目止め部１４を形成する方法としてニードルパンチを採用したが、タフティングを採用して目止め部１４を形成してもよく、その他、層間の強化繊維（非連続繊維１１ａ）同士を絡ませることができる方法であれば、いずれの方法を採用してもよい。
○ 実施形態では、織物２０を平織りして形成したが、織物２０を繻子織り、又は綾織りして形成してもよい。
○ 繊維構造体４０において、積層する緯糸層及び経糸層の数は適宜変更してもよい。
○ 繊維構造体１１，４０を繊維強化複合材１０の強化基材として使用する場合、マトリックス樹脂の種類や繊維強化複合材１０の製造方法に、特に規制はない。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）前記目止め部は、ニードルパンチによって形成されている繊維構造体。
Ｍａ…マトリックス樹脂、１０…繊維強化複合材、１１，４０…繊維構造体、１１ａ…非連続繊維、１２，５１…第１の織端部、１３…第２の織端部、１４…目止め部、２０…織物、２１…第１の糸としての経糸、２１ａ，３１ａ…端部、２２…最外糸としての最外経糸、３１…第２の糸としての緯糸、３２…最外糸としての最外緯糸。

Claims (4)

  1. 強化繊維の束よりなり、かつ互いに直交する方向に配列された第１の糸及び第２の糸を有する多層織物よりなる繊維構造体であって、
    前記第１の糸の糸主軸方向に沿った前記第１の糸の端部が位置する前記多層織物の第１の織端部、及び前記第２の糸の糸主軸方向に沿った前記第２の糸の端部が位置する前記多層織物の第２の織端部を有するとともに、前記第１の織端部及び前記第２の織端部の少なくとも一方に目止め部を備え、
    前記目止め部は、前記第１の糸及び前記第２の糸において前記多層織物の積層方向に重なり合う糸同士で前記強化繊維を絡めて形成され、
    前記目止め部は、
    前記織端部を形成する一方の糸の糸主軸方向に沿って配列された他方の糸のうち最も前記一方の糸の端部寄りに配列された最外糸、
    及び前記最外糸よりも前記一方の糸の糸主軸方向の端寄りに位置した前記一方の糸の前記端部のうちの少なくとも一方に形成されていることを特徴とする繊維構造体。
  2. 前記目止め部を、前記最外糸のみに備える請求項１に記載の繊維構造体。
  3. 前記第１の糸及び前記第２の糸は非連続繊維から形成される請求項１又は請求項２に記載の繊維構造体。
  4. 繊維構造体製の強化基材にマトリックス樹脂を含浸させた繊維強化複合材であって、前記繊維構造体が請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の繊維構造体であることを特徴とする繊維強化複合材。
JP2017021130A 2017-02-08 2017-02-08 繊維構造体及び繊維強化複合材 Expired - Fee Related JP6620771B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017021130A JP6620771B2 (ja) 2017-02-08 2017-02-08 繊維構造体及び繊維強化複合材
PCT/JP2018/001963 WO2018147072A1 (ja) 2017-02-08 2018-01-23 繊維構造体及び繊維強化複合材
EP18751594.5A EP3581690A4 (en) 2017-02-08 2018-01-23 FIBER STRUCTURE AND FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL
US16/484,230 US20200032433A1 (en) 2017-02-08 2018-01-23 Fiber structure and fiber reinforced composite material
CN201880009765.8A CN110291239A (zh) 2017-02-08 2018-01-23 纤维结构体以及纤维增强复合材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017021130A JP6620771B2 (ja) 2017-02-08 2017-02-08 繊維構造体及び繊維強化複合材

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018127732A true JP2018127732A (ja) 2018-08-16
JP2018127732A5 JP2018127732A5 (ja) 2019-04-11
JP6620771B2 JP6620771B2 (ja) 2019-12-18

Family

ID=63107370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017021130A Expired - Fee Related JP6620771B2 (ja) 2017-02-08 2017-02-08 繊維構造体及び繊維強化複合材

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200032433A1 (ja)
EP (1) EP3581690A4 (ja)
JP (1) JP6620771B2 (ja)
CN (1) CN110291239A (ja)
WO (1) WO2018147072A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023204058A1 (ja) * 2022-04-22 2023-10-26 株式会社豊田自動織機 繊維構造体及び繊維強化複合材

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0586534A (ja) * 1990-12-03 1993-04-06 Soc Europ Propulsion <Sep> 複合材料製品製造のための耐火性繊維製プレフオームの製造方法
JP2007182661A (ja) * 2005-12-09 2007-07-19 Toray Ind Inc 多軸成形材料、プリフォーム、ｆｒｐおよびそれらの製造方法
JP2011202304A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Toray Ind Inc 繊維構造体およびその製造方法、ならびにプリフォーム
JP2013011027A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Toray Ind Inc 補強用織物およびその製造方法
WO2015129684A1 (ja) * 2014-02-28 2015-09-03 東レ株式会社 織物およびエアバッグ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002249957A (ja) 2001-02-20 2002-09-06 Hiroharu Oishibashi 拡繊糸織物の製造装置
US20090209155A1 (en) * 2008-02-15 2009-08-20 Chapman Thermal Products, Inc. Layered thermally-insulating fabric with thin heat reflective and heat distributing core
US20140206248A1 (en) * 2011-12-20 2014-07-24 Matscitechno Licensing Company Impact dissipating fabric

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0586534A (ja) * 1990-12-03 1993-04-06 Soc Europ Propulsion <Sep> 複合材料製品製造のための耐火性繊維製プレフオームの製造方法
JP2007182661A (ja) * 2005-12-09 2007-07-19 Toray Ind Inc 多軸成形材料、プリフォーム、ｆｒｐおよびそれらの製造方法
JP2011202304A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Toray Ind Inc 繊維構造体およびその製造方法、ならびにプリフォーム
JP2013011027A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Toray Ind Inc 補強用織物およびその製造方法
WO2015129684A1 (ja) * 2014-02-28 2015-09-03 東レ株式会社 織物およびエアバッグ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023204058A1 (ja) * 2022-04-22 2023-10-26 株式会社豊田自動織機 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP2023160586A (ja) * 2022-04-22 2023-11-02 株式会社豊田自動織機 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP7715075B2 (ja) 2022-04-22 2025-07-30 株式会社豊田自動織機 繊維構造体及び繊維強化複合材

Also Published As

Publication number Publication date
JP6620771B2 (ja) 2019-12-18
US20200032433A1 (en) 2020-01-30
EP3581690A1 (en) 2019-12-18
WO2018147072A1 (ja) 2018-08-16
EP3581690A4 (en) 2020-02-26
CN110291239A (zh) 2019-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2022182789A (ja) 繊維構造体、及び繊維強化複合材
JP7322588B2 (ja) 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP2011074207A (ja) 繊維強化複合材料のプリフォーム及びその製造方法
JP6700615B2 (ja) 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP5962724B2 (ja) エネルギー吸収部材
JP5704222B1 (ja) 繊維強化複合材料
JP6607026B2 (ja) 繊維強化複合材
JP6493094B2 (ja) 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP2019094578A (ja) 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP6620771B2 (ja) 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP2021025164A (ja) 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP5874802B1 (ja) 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP5644755B2 (ja) 織物基材及び繊維強化複合材料
JP6790967B2 (ja) 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP7287162B2 (ja) 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP7609009B2 (ja) 繊維構造体および繊維強化複合材
WO2013035518A1 (ja) 織物基材及び繊維強化複合材料
WO2013191232A1 (ja) 強化繊維複合材料及び強化繊維複合材料の製造方法
JP2022119368A (ja) 繊維構造体及び繊維強化複合材
JP2026000064A (ja) 繊維構造体および繊維強化複合材
JP2017089053A (ja) 繊維構造体
JP2022003179A (ja) 繊維束、繊維基材、及び繊維強化複合材
WO2024004533A1 (ja) 繊維強化複合材用繊維構造体
JP2022098319A (ja) 繊維構造体、及び繊維強化複合材
JP2015098156A (ja) 三次元繊維強化複合材

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190227

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191023

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191105

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6620771

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees