TOP > 国内特許検索 > 撚糸強化複合材料の成形方法

撚糸強化複合材料の成形方法 新技術説明会

国内特許コード P150012177
整理番号 H24-031
掲載日 2015年8月5日
出願番号 特願2012-259724
公開番号 特開2014-104669
出願日 平成24年11月28日(2012.11.28)
公開日 平成26年6月9日(2014.6.9)
発明者
  • 野田 淳二
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 撚糸強化複合材料の成形方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】天然繊維を強化材とする撚糸強化複合材料について、簡易な設備により低コストで製造し、撚糸強化複合材料の機械的特性を高め、樹脂含浸による成形性を高める。
【解決手段】天然繊維の撚糸を強化繊維とし、真空状態で天然樹脂系のマトリックス樹脂の溶融樹脂を含浸させ硬化させて撚糸強化複合材料を真空補助樹脂含浸法により成形する。天然繊維の撚糸のインチ当たり撚り数TPIを1以上10以下であるようにし、また、撚糸が樹脂の含浸の方向に延在し、それに交差する方向では撚糸のインチ当たり撚り数TPIが変化するように異なるTPIの撚糸を複数組並列して配置する。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


繊維強化プラスチック(FRP)は強度、耐熱性、耐食性に優れ、軽量化のメリットが大きいことから、自動車、航空機等の輸送機器をはじめ、種々の汎用構造部材として利用されている。FRPの成形方法に関して、真空補助樹脂含浸成形法(VaRTM: Vacuum assisted Resin Transfer Molding)があり、これは、大がかりな設備が不要であり、低コストであること、大型構造部材の一体成形が容易であり、ボイド(気泡)含有率が低いというような特徴を有しており、様々な研究開発がなされている。



FRPとして現在では炭素繊維やガラス繊維のような人工繊維とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いたCFRP、GFRPが優れた機械的特性を有するものとして実用化されているが、これらは製造過程でのエネルギー消費量が多く、廃棄後の処理が行いにくく、環境負荷が大きいという難点がある。このようなことから、最近では高強度植物系繊維を強化材とした天然繊維強化樹脂が環境に優しいグリーンコンポジット(GC)として注目され、研究開発がなされている。GCのように、天然繊維を強化材とするものでは、連続繊維の形態をとる必要性から紡績糸(撚糸)が用いられるが、このような天然繊維による撚糸とそれを用いて形成された複合材料の機械的特性との関係については、いまだそれほど解明されていない。



特許文献1には、構成部材の少なくとも1つの層となるロービング束が成形型内に配置される前にマトリックス材料で湿潤されるようにする繊維強化構造物の構成部材の製造方法について記載されており、特許文献2には、VaRTM法による繊維強化プラスチックの成形に際し、密封媒体と成形型との間の空隙を満たす樹脂量を注入し、強化繊維材に含浸される樹脂量を制御して、成形品の厚み、繊維体積含有率を制御するようにした繊維強化プラスチックの成形方法について記載されている。また、非特許文献1には、GCにおける織物密度、糸撚りが力学的特性に及ぼす影響について記載され、非特許文献2には、VaRTMによりガラス繊維を用いた風車用に用いるような大型FRP構造体を製造する技術について記載されている。



特許文献1に記載のものは、風車翼等の構成部材に関するものであり、GCに関してのものではなく、特許文献2においては、天然繊維を強化繊維とするものも含まれるが、強度、軽量化の点に関しては、繊維強化プラスチックの繊維体積含有率を制御することについて示され、強化繊維を実際にどのようにするかについては特に示されてはいない。また、非特許文献1では、GCにおける織物密度、糸撚りが力学的特性に及ぼす影響について示されているが、VaRTMによるGCの成形については特に示されず、非特許文献2における風車翼等の大型構造部材に適用されるFRPはVaRTMにより成形されるが、特にGCに関しては示されていない。

産業上の利用分野


本発明は、撚糸強化複合材料の成形方法に関し、より詳細には、VaRTMによる一方向性撚糸強化グリーンコンポジットの成形性、引っ張り特性を向上させた撚糸強化複合材料の成形方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
天然繊維の撚糸を強化繊維とし、真空状態で天然樹脂系のマトリックス樹脂の溶融樹脂を含浸させ硬化させて撚糸強化複合材料を真空補助樹脂含浸法により成形する方法であって、強化繊維としての天然繊維の撚糸のインチ当たり撚り数TPIを1以上10以下であるようにしたことを特徴とする真空補助樹脂含浸法により撚糸強化複合材料を成形する方法。

【請求項2】
天然繊維の撚糸を強化繊維とし、真空状態で天然樹脂系のマトリックス樹脂の溶融樹脂を含浸させ硬化させて撚糸強化複合材料を真空補助樹脂含浸法により成形する方法であって、強化繊維としての天然繊維の撚糸を、撚糸が樹脂の含浸の方向に延在し、それに交差する方向ではインチ当たり撚り数をTPIとして撚糸のTPIが変化するように異なるTPIの撚糸を複数組並列して配置することにより、樹脂の流動性を制御するようにしたことを特徴とする真空補助樹脂含浸法により撚糸強化複合材料を成形する方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2012259724thum.jpg
出願権利状態 公開
山口TLOは平成11年11月に山口大学の教官50名の出資により設立された、リエゾン一体型のTLO活動会社です。山口大学を主とし、山口県内の大学・高専の研究成果をご紹介致します。特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close