[发明专利]多轴向插入编织物基材的制造方法、多轴向插入编织物基材及纤维增强复合材料

说明书

本发明的目的在于，提供生产性高的多轴向插入编织物基材的制造方法、及能够得到表面平滑性良好且强度、弹性模量高的成形件的多轴向插入编织物基材、以及包括上述多轴向插入编织物基材的纤维增强复合材料。多轴向插入编织物基材的制造方法包括对多轴向插入编织物基材前驱体(1)在特定的条件下进行加压加热处理，多轴向插入编织物基材前驱体(1)包含多轴向堆叠物(30)和缝合线(42)，缝合线(42)配置为约束多轴向堆叠物(30)，可以形成约束编织物(40)，并且，多轴向插入编织物基材中，构成多轴向插入编织物基材的增强纤维的网孔(50)的宽度为可以构成约束编织物(40)的缝合线(42)的公称直径以下。

技术领域

本发明涉及一种多轴向插入编织物基材的制造方法、多轴向插入编织物基材及纤维增强复合材料。

本申请基于2015年12月14日在日本提出申请的日本特愿2015－243446号主张优先权，并将其内容编入本说明书中。

背景技术

将各种增强纤维和各种基体树脂复合化而成的纤维增强复合材料轻量且具有良好的机械特性，故而被广泛用于航空航天用途(航空器部件等)、汽车用途(汽车部件)、体育用途(体育用品、自行车部件等)、建筑用途(建筑物的加强材料等)、一般产业用途等。

作为纤维增强复合材料的制造方法，例如，已知有对于将未含浸基体树脂组成物的增强纤维基材堆叠于成形模上而成的物体，使基体树脂组成物含浸且固化的成形法(手糊成型法、树脂传递模塑(RTM)法、真空辅助树脂传递模塑(VaRTM)法等)。

作为纤维增强复合材料的制造中所使用的增强纤维基材，可举出如下的增强纤维编织物基材、多轴向插入编织物基材(也称作多轴向缝合基材、多轴向编织物基材。)等，其中，就上述增强纤维编织物基材而言，将增强纤维线作为经线及纬线的任一方或双方的增强纤维编织物基材；就上述多轴向插入编织物基材而言，将多根增强纤维沿一个轴向并丝而成的增强纤维片材以各增强纤维的轴向为两个以上的方式堆叠两片以上，形成多轴堆叠物，通过由缝合线构成的约束编织物约束上述多轴堆叠物，上述缝合线以将上述增强纤维片材一体化的方式编成。

上述增强纤维基材中的多轴向插入编织物基材因以下两点而备受瞩目，即，其与增强纤维编织物基材相比无需将增强纤维线彼此编织而成、生产性良好，另外，其因不具有织纹而机械特性良好；以及其因能够将增强纤维的克重增大而使堆叠作业大幅省力化，制造低价的纤维增强复合材料。

但是，就多轴向插入编织物基材而言，在缝合线贯入增强纤维片材的部分，增强纤维被缝合线推开，将导致在缝合线的周边产生大致菱形的不存在增强纤维的区域、即所谓网孔。因此，在含浸于多轴向插入编织物基材中的基体树脂组成物固化时，该网孔部分成为树脂缩痕的原因，产生成形件的表面平滑性下降这样的问题。另外，亦将产生成形件的强度、弹性模量因增强纤维的弯曲而下降这样的问题。

为了抑制这种成形件表面平滑性的下降，提出了如下的多轴向插入编织物基材：作为缝合线的材料，使用熔点为80～200℃的低熔点聚合物，在树脂含浸时使缝合线熔解，并使增强纤维分散，由此，期待使网孔缩小(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2002－227066号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1的多轴向插入编织物基材中，即使缝合线在树脂含浸时熔解，由于不存在促使增强纤维分散的外力，故而，也难以使网孔充分缩小。另外，一般就由低熔点聚合物构成的缝合线而言，与通常使用的缝合线相比，其强度较差，故而，存在如下生产性差的问题，即，在生产多轴向插入编织物基材时产生断线、增强纤维的分离或紊乱等。