(57)【要約】【課題】Ｔ字構造を含むような複雑な３次元形状の繊維強化複合材用プリフォームを、最終的に得られる製品の強度、耐久性に影響を及ぼすことなく、しかも製造過程において適切な位置に接合できなかった場合には剥がして、容易に修正できるプリフォームの製造方法及びプリフォームを提供する。【解決手段】２枚の強化繊維シートの重ね合わせ部分を、鈎を有する針で糸を用いることなく縫製して、前記Ｔ字構造の接合部分を形成する。前記縫製は、前記接合部分における前記２枚のシート間に作用する剪断荷重によって変位することなく且つ剥離可能な程度に、一方の強化繊維シートの構成繊維が他方の強化繊維シートに打ち込まれている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維からなるシートを組合わせてなる断面Ｔ字構造部分を含む繊維強化複合材用プリフォームの製造方法であって、
２枚の強化繊維シートの重ね合わせ部分を、鈎を有する針で糸を用いることなく縫製して、前記Ｔ字構造の接合部分を形成するプリフォームの製造方法。
【請求項２】
前記縫製は、前記接合部分における前記２枚のシート間に作用する剪断荷重によって変位することなく且つ剥離可能な程度に、一方の強化繊維シートの構成繊維が他方の強化繊維シートに打ち込まれている請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
シングルラップジョイント試験で測定される、前記２枚のシート間の剪断強度が０．１ｋＰａ〜３０ｋＰａとなるように縫製する請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記接合部分における、ダブルカンチレバービーム試験で測定される剥離強度が０．０３Ｎ／ｍ〜１０Ｎ／ｍとなるように縫製する請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維及びアラミド繊維からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
前記強化繊維シートは、織布、編布及び不織布からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法を組合わせて、複数のＴ字構造部分が組み合わさってなる繊維強化複合材の成形品と略同形状のプリフォームを作製する製造方法。
【請求項７】
少なくとも２枚の強化繊維シートから構成される断面Ｔ字構造を含むプリフォームであって、
前記Ｔ字構造は、前記２枚の強化繊維シートが帯状の接合部分を有することによって構成され、
該接合部分は、前記強化繊維シートの一方を構成する強化繊維が他方の強化繊維シートに打ち込まれることにより接合され、且つ前記強化繊維シートが引き剥がし可能な程度に接合されている繊維強化プラスチック用プリフォーム。
【請求項８】
前記接合部分における、ダブルカンチレバービーム試験で測定される剥離強度が０．０３Ｎ／ｍ〜１０Ｎ／ｍである請求項７に記載のプリフォーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断面Ｔ字構造やＨ字構造といった複雑な三次元形状を有する繊維強化複合材のプリフォーム及びその製造方法に関し、さらに詳述すると、ファンやポンプのケーシングなどのように、断面Ｔ字構造やＨ字構造といった複雑な三次元形状を有する繊維強化プラスチック成型品用のプリフォームを製造するのに好適な方法及び該方法により製造されるプリフォームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
繊維強化プラスチック（以下、「ＦＲＰ」という）成形品の製造方法としては、近年、作業環境の点、生産性の点から、クローズドモールド成型が主流となっている。
【０００３】
クローズドモールド成型方法としては、上型と下型で構成される成形型のキャビティ内に強化繊維とマトリックス樹脂を供給して硬化させ、成形物を脱型する成形方法で、シートモールディングコンパウンド法（ＳＭＣ）やレジンインジェクション法がある。
【０００４】
レジンインジェクション法は、成形型のキャビティ内に、強化繊維で最終成型品形状に予備成型したプリフォームを型内にセットし、型締めした後、注入孔からマトリックス樹脂を圧入し、強化繊維からなるプリフォームにマトリックス樹脂材料を含浸させて一体硬化させる方法である。
【０００５】
最終成型品形状に合ったプリフォームの製造方法としては、成形型の上型又は下型に合わせて作った形状で多数の小孔を有するスクリーン型の一方の面に強化繊維を供給しながら、接着剤を吹き付け又は散布して、賦形する方法がある。しかし、ファン等の断面Ｔ字、Ｈ字構造が複数に組み合わさった複雑形状の成型品形状に合ったプリフォームを、このような方法で一度に製造することは困難である。
【０００６】
複雑な三次元形状を有するプリフォームを製造する方法としては、例えば、特許文献１に、ＦＲＰ成形体の形状に適合させた成形型に、複数枚の強化繊維布を組合わせ、バインダ及び揮発性有機溶剤とともに接着成型した後、揮発性有機溶剤を揮散させることによってプリフォームを製造する方法が開示されている。しかし、接着剤で接着した部分には、マトリックス樹脂材料が十分に含浸されないため、最終的に得られるＦＲＰ成型品について、接合部分の一体化が不十分になり、接合部分でのクラック発生の原因となりやすい。また、接着剤により接合した場合、接合位置がずれても修正できないので、リサイクル品として利用するしかない。
【０００７】
一方、接着剤の代わりに糸を用いて、強化繊維シートを、所望の形に縫製するという方法がある。例えば、特許文献２に、強化繊維織物をコ字状に折り曲げてリブを形成するようにしたものを、平板上の強化繊維織物上に配置し、両者を強化繊維糸で一体的に縫合することにより、平板部とリブ部とで層間剥離が生じにくいＦＲＰパネルを製造する方法が開示されている。
【０００８】
ここで、強化繊維シート同士を糸で縫合する場合、通常の木綿糸やポリエステル糸などを用いると、マトリックス樹脂材料の注入工程や硬化工程で、糸が劣化するおそれがあり、さらに、これらの糸は強化繊維及びマトリックス樹脂と異なる材質であるため、最終的に得られたＦＲＰ成形品の接合部分における強度低下の原因となる。このような理由から、強化繊維基材に使用している繊維で縫合することが提案されている。
【０００９】
しかし、プリフォームを構成する強化繊維は、ガラス繊維に代表されるように、一般に結節（折れ曲がり）強度が弱く、毛羽立ち易いため、プリフォームを構成する強化繊維シートに対して摩擦抵抗が大きい。このため、工業用ミシンを用いてステッチングを行った場合、ステッチ糸がステッチング途中で切断してしまうといった問題がある。特許文献３では、安定したステッチングを行うために、予め縫合用糸が通過するための穴でステッチ用ニードルよりも径大な貫通孔を形成し、その貫通孔に縫合用糸を保持したニードルを挿入させてステッチする方法が提案されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−２２２７６０号
【特許文献２】
特開平７−７６０５１号
【特許文献３】
特開２００１−１９８９９６号
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ファン等のＴ字構造、Ｈ字構造が多数組み合わさったような複雑形状のプリフォームを作成する場合、複数枚の強化繊維シートを用いて、多数箇所、順次縫合していく必要がある。多数工程に分けて行うような縫合の場合、縫合、接合箇所の修正が必要となる場合があるが、修正に際しては、縫合した強化繊維シートの縫製糸を抜糸して引き剥がす必要がある。しかし、連続糸で縫合された部分を、一箇所の切断で抜糸して剥がそうとすると、縫製糸と強化繊維シートとの摩擦で、強化繊維シートを傷めてしまう。強化繊維シートを再利用するために、損傷することなく縫合を解除するためには、縫い目毎に切断して、連続縫製糸の連続性を切断した後、引き剥がすしかなく、面倒な作業が必要となる。
【００１２】
このようなプリフォームの製造に関する問題は、繊維強化プラスチック成型品用プリフォームに限定されず、金属やセラミックス等をマトリックス材料とする繊維強化複合材用プリフォームの製造についても同様である。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、Ｔ字構造を含むような複雑な３次元形状のＦＲＰ成形品用プリフォームをはじめとする繊維強化複合材用のプリフォームを、最終的に得られるＦＲＰ製品（複合材）の強度、耐久性に影響を及ぼすことなく、しかも製造過程において適切な位置に接合できなかった場合には剥がして、再度、その強化繊維シートを用いて接合作業を行うというように、容易に修正できるプリフォームの製造方法及びプリフォームを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の繊維強化用プリフォームの製造方法は、強化繊維からなるシートを組合わせてなる断面Ｔ字構造部分を含む繊維強化複合材用プリフォームの製造方法であって、２枚の強化繊維シートの重ね合わせ部分を、鈎を有する針で糸を用いることなく縫製して、前記Ｔ字構造の接合部分を形成する。
【００１５】
前記縫製は、前記接合部分における前記２枚のシート間に作用する剪断荷重によって変位することなく且つ剥離可能な程度に、一方の強化繊維シートの構成繊維が他方の強化繊維シートに打ち込まれていることが好ましく、具体的には、シングルラップジョイント試験で測定される、前記２枚のシート間の剪断強度が０．１ｋＰａ〜３０ｋＰａとなるように縫製することが好ましい。また、前記接合部分における、ダブルカンチレバービーム試験で測定される剥離強度が０．０３Ｎ／ｍ〜１０Ｎ／ｍとなるように縫製することが好ましい。
【００１６】
前記強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維及びアラミド繊維からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、前記強化繊維シートは、織布、編布及び不織布からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の繊維強化用プリフォームの製造方法は、上記本発明の方法を組合わせて、複数のＴ字構造部分が組み合わさってなる繊維強化複合材の成形品と略同形状のプリフォームを作製することもできる。
【００１８】
本発明の繊維強化プラスチック用プリフォームは、少なくとも２枚の強化繊維シートから構成される断面Ｔ字構造を含むプリフォームであって、前記Ｔ字構造は、前記２枚の強化繊維シートが帯状の接合部分を有することによって構成され、該接合部分は、前記強化繊維シートの一方を構成する強化繊維が他方の強化繊維シートに打ち込まれることにより接合され、且つ前記強化繊維シートが引き剥がし可能な程度に接合されている。前記接合部分における、ダブルカンチレバービーム試験で測定される剥離強度が０．０３Ｎ／ｍ〜１０Ｎ／ｍであることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の繊維強化複合材用プリフォームの製造方法は、強化繊維からなるシート（強化繊維シート）を２枚以上組合わせてなる断面Ｔ字構造部分を含む繊維強化プラスチック用プリフォームの製造方法であって、強化繊維シートの重ね合わせ部分を、鈎を有する針で糸を用いることなく縫製して、前記Ｔ字構造の接合部分を形成する方法である。
【００２０】
本発明で用いられる強化繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維などの高強度、高弾性率の繊維が用いられる。
【００２１】
強化繊維シートとしては、上記強化繊維を製織して布帛としたガラスクロス等の織布、編成により布帛とした編布、繊維を絡み合わせて布帛状態としたガラスマット等の不織布などを用いることができる。
【００２２】
織布としては、平織り、綾織り、朱子織りなど、織り方は特に限定しない。不織布としては、その製造方法は、特に限定することなく、ニードルパンチ、ウォータージェットやエアージェットなどの流体によるパンチングなどの機械的交絡法によるもの、抄紙法によるもの、メルトブローン法による化学的接着によるもの、又はこれらを組合わせることによって製造したものであってもよい。
【００２３】
このような強化繊維シートを重ね合わせ、接合しようとする部分をニードルステッチすると、図１に示すような、断面Ｔ字構造のプリフォームを製造することができる。このプリフォームは、図２に示すように、帯状の縫い代部分３で、上側の強化繊維シート１の構成繊維の一部４が、下側の強化繊維シート２に楔を打ったようになっている。
【００２４】
縫製に使用する針は、上側の強化繊維シート１から下側の強化繊維シート２に針が貫通することにより、上側の強化繊維シートの繊維の一部を下側の強化繊維シート２に打ち込むことができるように、繊維が引っかかるような鈎部を有する針が用いられる。例えば、図３に示すような、断面三角形で一稜に鈎５が、異なる高さの位置に形成されている針６が挙げられる。このような針が上下動をして、上側の強化繊維シート１から下側の強化繊維シート２を貫通する際に、上側の強化繊維シート１の繊維を鈎５に引っかけ、針の上下動により鈎５に引っかけられた繊維が下側の強化繊維シート２にまで運ばれ、強化繊維シート２を貫通する。
【００２５】
針としては、図３に示すものに限定されず、繊維をひっかけることができる鈎を有するものであればよく、鈎の形状、鈎の個数などは特に限定しない。
【００２６】
縫製は、鈎を有する１本の針で、強化繊維シートを進行させることにより行っても良いが、生産性の点から、複数本の針を取付けた多針ヘッド（図４参照）を用いて行うことが好ましい。このような多針ヘッドを用いて、２枚の強化繊維シートの接合しようとする部分（図２中の３）を、糸を用いることなく縫製すると、具体的には、多針ヘッドを取付けたミシンに糸を通すことなく縫製すると、縫製部分で、上側の強化繊維シートの繊維が、下側の強化繊維シートに打ち込まれて接合される。
【００２７】
２枚の強化繊維シートは、一方のシートを構成する繊維が他方の強化繊維シートに楔のように打ち込まれることにより接合しているので、接合部分の位置は固定されているが、所定の力で上側（又は）下側の強化繊維シートを引き剥がすと、打ち込まれていた繊維が抜け、ほとんど損傷していない元の別々の２枚の強化繊維シートとすることができる。この点、接着剤で接着している場合には、引き剥がすことはできない。また、連続糸を用いた縫製では、抜糸不十分な状態で引き剥がすと、縫製糸と強化繊維シートの繊維との摩擦により、強化繊維シートを傷めることになるので、縫い目毎に切断して糸の連続性を断ち切って引き剥がす必要があった。
【００２８】
本発明におけるニードルステッチ（針のみによる縫製）は、接合された部分のシングルラップジョイント（単純重ね合わせ層間剪断強度）試験で測定される剪断強度が、０．１〜３０ｋＰａとなるようにすることが好ましい。０．１ｋＰａ以下では、接合位置を固定したことにならないからである。一方、３０ｋＰａを超えるような繊維の打ち込みは、楔となる繊維が他方のシートの構成繊維と複雑に絡み合った状態となり、楔となる繊維を提供する側にシートに損傷が大きくなって、ひどい場合には、接合部分での引張り強度の低下、破断のおそれがあるからである。剪断強度を３０ｋＰａ以下とすることにより、適度な外力を加えることで、双方のシートを傷めることなく、接合位置をずらすことができる。このことは、作製したプリフォームを成形型におしつける際に、成形型とプリフォームに若干のずれがあったとしても、適度に力を加えてプリフォームを型に沿わせることができることを意味する。さらに好ましい剥離強度の下限は、１０ｋＰａ以上、より好ましくは１５ｋＰａ以上である。１０ｋＰａ未満では接合強度が不十分となり、マトリックス材料の注入圧力で強化繊維シートの接合部分がずれたりするからである。また、強化繊維シートの引張り強度の点からは、剥離強度の上限は、２０ｋＰａ以下であることがより好ましい。
【００２９】
また本発明におけるニードルステッチ（針のみによる縫製）は、ダブルカンチレバービーム（二重片持ち梁接合強度）試験で測定される接合部分の剥離強度はが０．０３Ｎ／ｍ〜１０Ｎ／ｍとなるようにすることが好ましい。剥離強度が０．０３Ｎ／ｍ未満では、Ｔ字状に接合した後、更にニードルステッチを行って断面Ｈ字状のプリフォームを作製しようとする場合に、先に接合した接合部分が剥離してしまうおそれがあり、接合作業に支障を来すからである。一方、１０Ｎ／ｍを超える剥離強度では、接合した２枚の強化繊維シートを通常人の力で引き剥がすことが困難となるからである。
【００３０】
従って、縫製に際しての所定面積当たりの針密度、繊維の交絡度は、使用する繊維基材の種類、使用する針、シート及び／又は針の送り速度等は、接合部分の引き剥がし強度が上記範囲内となるように適宜調節する。
【００３１】
ニードルステッチによる帯状の縫い代部分３で接合された２枚の強化繊維シートの一方（図１では上側の強化繊維シート１）を折り返すと、断面Ｔ字構造のプリフォームが得られる。さらに、このＴ字構造プリフォームの一方の強化繊維シート１と新たな強化繊維シートを同様の方法で接合すると、断面Ｈ字構造のプリフォームを作成することができる。このような接合作業を繰り返すことにより、図５に示すような複雑な３次元構造のプリフォームを組み立てることができる。
【００３２】
断面Ｈ字構造部分が多数組み合わさったようなプリフォームの製造においては、順次縫製、組み立てしている途中で、接合位置を修正したい場合、一旦接合した強化繊維シートを剥がして、再度ステッチを行えばよい。このように接合位置を修正しながら接合していくことにより、複雑な形状であっても寸法精度の高いプリフォームを作製することができる。
【００３３】
以上のようにして製造されたプリフォームを型内にセットし、マトリックス材料を含浸させればよい。用いられるマトリックス材料としては、金属、樹脂、ゴム、セメント、コンクリートなどが挙げられ、複合材の種類に応じて適宜選択される。含浸方法としては、マトリックス材料に応じて適宜選択される。例えば、樹脂の場合、レジンインジェクション法により３次元形状のＦＲＰ成形品を製造することができる。本発明の製造方法で作製されたプリフォームは、レジンの注入圧力程度で接合部分がずれたりすることがないので、プリフォームにあった寸法精度の高いＦＲＰ成形品を製造することができる。
【００３４】
尚、本発明のプリフォームを用いてＦＲＰ成形品を製造する場合、クローズドモールディング法に限定されず、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法等にも適用できる。
【００３５】
本発明のプリフォームを用いて製造されるＦＲＰ成型品等の繊維強化複合材は、複数のＴ字、Ｈ字接合部分が同時に一体的に成型されており、しかも糸や接着剤といった、マトリックス材料及び強化繊維以外の材質は含まれていないので、複合材料本来の強度、耐久性を発揮することができる。
【００３６】
【実施例】
〔プリフォームの作製〕
プリフォームＮｏ．１〜４：
厚み０．１ｍｍのガラスランダムマット（日東紡績（株）製のＭＣＥ４５０Ａ−１０４ＳＳ）を２枚重ね合わせ、（株）タナカアンドカンパニーリミテッドのニードル刺繍用ミシンＮＰ１−３６Ｓを用いて、帯状の縫い代部分（幅２５ｍｍ×１８０ｍｍ）を、糸を用いることなく縫製して、図１に示すようなＴ字状プリフォームを作製した。使用したミシンは、図３に示すような針が３６本（４本×９本）取付けられた多針ヘッドを備えている。
【００３７】
ここで、表１に示すように多針ヘッドの走行回数（ステッチ回数）を変えることにより、繊維打ち込み度合いを変えたＴ字状プリフォームを作製し、下記測定方法に基づいて、剥離強度、剪断強度、修正可能性、及び成形性を測定評価した。結果を表１に示す。
【００３８】
プリフォームＮｏ．５：
上記ガラスランダムマットを２枚重ね合わせ、ガラス繊維のより糸を使用して、針密度がＮｏ．３と同じになるように縫製し、図１に示すようなＴ字状プリフォームを作製した。
得られたプリフォームについて、上記測定方法に基づいて、剥離強度、剪断強度、修正可能性、及び成形性を測定評価した。結果を表１に示す。
【００３９】
プリフォームＮｏ．６：
上記ガラスランダムマット２枚重ね合わせ、接着剤（昭和高分子（株）のエマルジョン接着剤Ｂ−１１）で帯状に接着して、図１に示すようなＴ字状プリフォームを作製した。
得られたプリフォームについて、上記測定方法に基づいて、剪断強度、剥離強度、修正可能性、及び成形性を測定評価した。結果を表１に示す。
【００４０】
プリフォームＮｏ．７〜９：
ガラスマットに代えて、厚み０．２ｍｍのガラスクロス（三重織物（株）製のＹＥＭ−２１０３−Ｎ７）を用いたこと、及び走行回数を表２に示すように変えた以外は、Ｎｏ．１と同様にして、上記測定方法に基づいて、剪断強度、剥離強度、修正可能性、及び成形性を測定評価した。結果を表２に示す。
【００４１】
プリフォームＮｏ．１０：
ガラスマットに代えて、厚み０．２ｍｍのガラスクロス（三重織物（株）製のＹＥＭ−２１０３−Ｎ７）を用いた以外は、Ｎｏ．５と同様にして、上記測定方法に基づいて、剪断強度、剥離強度、修正可能性、及び成形性を測定評価した。結果を表２に示す。
【００４２】
プリフォームＮｏ．１１：
ガラスマットに代えて、厚み０．２ｍｍのガラスクロス（三重織物（株）製のＹＥＭ−２１０３−Ｎ７）を用いた以外は、Ｎｏ．６と同様にして、上記測定方法に基づいて、剪断強度、剥離強度、修正可能性、及び成形性を測定評価した。結果を表２に示す。
【００４３】
〔測定評価方法〕
（１）剪断強度（ｋＰａ）
上記プリフォームの製造に用いたガラスマット又はガラスクロスを用いて、各プリフォームの製造方法に準じた方法で接合し、図６に示すように試験用サンプルを作製した。図６中、１０が接合部分である。
このサンプルを、島津製作所製の万能材料試験機（オートグラフＡＧ−１０ＴＤ）を用いて、シングルラップジョイント（単純重ね合わせ層間剪断強度）試験を行った。すなわち、サンプルの両シート１１，１２の先端部を矢印方向に引張り、接合部分の剪断強度を測定した。
【００４４】
（２）剥離強度（Ｎ／ｍ）
上記プリフォームの製造に用いたガラスマット又はガラスクロスを用いて、各プリフォームの製造方法に準じた方法で接合し、図７に示すように試験用サンプルを作製した。図６中、１０が接合部分である。
このサンプルを、島津製作所製の万能材料試験機（オートグラフＡＧ−１０ＴＤ）を用いて、ダブルカンチレバービーム（二重片持ち梁接合強度）試験を行った。すなわち、サンプルの両シート１１，１２の先端部を矢印方向にゆっくり引張り、２枚のシートが剥がれる強度を測定した。
【００４５】
（３）修正可能性
作製した断面Ｔ字構造のプリフォームのＴ字接合部分を、手で引き剥がし、引き剥がし面の様子を目視で観察した。引き剥がし易さ及び引き剥がし面の性状に基づいて、「○」（手で容易に引き剥がすことができ、引き剥がし面も損傷なし）、「△」（手で引き剥がすがことができたが、引き剥がし面は損傷している）、「×」（手で引き剥がすことができない、あるいは引き剥がしたところ、破断してしまい、再利用できない）の３段階で評価した。
【００４６】
（４）成型性
作製したＴ字構造のプリフォームを成形型型にセットし、０．２ＭＰａ程度の圧力で、ビニルエステル樹脂を流し、接合部分の位置ずれを観察して、「○」（位置ズレ全くなし）、「△」（若干ずれた、あるいは形状がくずれた）、「×」（一方の強化繊維シートがずれで、実質的に接合されていない状態となる）の３段階で評価した。
【００４７】
【表１】
2005022302.tif 000003
【００４８】
【表２】
2005022302.tif 000004
【００４９】
表１及び表２いずれの場合も、接着剤や糸による縫製で接合したプリフォームは、接合部分での剥離強度及び剪断強度が高いので、成形時に接合箇所がずれたりすることはないが、剥離して得られた強化繊維シートは、もはやシートとしては再利用することができないものであった。従って、プリフォーム作製に関しては、実質修正できないことがわかる（Ｎｏ．５、６、１０、１１）。また、接着剤で接着したプリフォーム（Ｎｏ．６、１１）の成型品は、マトリックス材料と異なる材料が接合部分で存在していることになるため、引張り破壊繰り返し試験を行ったところ、他のプリフォームでは変化がない繰り返し回数で、クラックを発生した。従って、接着剤により接合したプリフォームは、複合材の成型に不適である。
【００５０】
糸を用いないで、繊維の打ち込みにより接合させたプリフォームは、剥がすことができ、しかも引き剥がし面は問題となるような損傷がないので、再利用して修正することができる（Ｎｏ．１〜４、７〜９参照）。
【００５１】
但し、ステッチ回数が少ないと、剥離強度、剪断強度が小さいため、成形性があまりよくなかった。つまり、剥離強度、剪断強度が小すぎると、修正は容易であるが、十分な位置固定ができないので、Ｈ字状のように更なるニードルステッチ作業を行ってプリフォームを製造する場合や成型時に、接合箇所でずれるおそれがある（Ｎｏ．１、７）。従って、レジンインジェクション成形でマトリックス樹脂材料の注入圧力が高い場合には、剥離強度２Ｎ／ｍ以上、剪断強度１０ｋＰａ以上となるようにステッチ回数を選択することが好ましい。
【００５２】
尚、走行回数が同じであっても、ガラスマットを用いたプリフォームの方がガラスクロスを用いたプリフォームよりも接合強度、剪断強度が大きくなっていたが、これは、クロスの表面がスムーズであるのに対し、マット表面は凹凸ある粗面だったためと考えられる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明のプリフォームの製造方法によれば、適度な剪断強度と剥離強度で接合部分が接合された断面Ｔ字状を含むプリフォームを提供することができる。
従って、本発明は、断面Ｔ字状、Ｈ字状が組み合わさったような複雑な形状で、しかも成形時にプリフォームの形状を保持するのに十分な接合強度を有するプリフォームを提供することができる。そして、本発明のプリフォームを用いれば、複雑な形状の繊維強化複合材の成形を、効率よく、しかも高精度で行うことができる。
【００５４】
また、本発明のプリフォームの製造方法であれば、使用する繊維強化シートを傷めることなく、接合部分を剥がせる剥離強度で接合しつつプリフォームを作製するので、接合後に更に別の強化繊維シートとの接合作業といった面倒な作業を繰り返し行わなければならないようなプリフォームであっても、適宜接合部分の修正を行うことにより、無駄なく、寸法精度のよい所望のプリフォームを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】断面Ｔ字構造を有するプリフォームの構成を示す模式図である。
【図２】接合部分における繊維の状態を示す概略模式図である。
【図３】本発明の方法で使用する針の一実施例を示す図である。
【図４】本発明の方法で使用した多針ヘッドの構成の一実施例を示す図である。
【図５】複雑な３次元形状を有するプリフォームの一実施例を示す模式図である。
【図６】層間剪断強度試験を説明するための図である。
【図７】剥離強度の試験方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１  強化繊維シート
２  強化繊維シート
３  接合部分
４  繊維
５  鈎
６  針
【図１】
2005022302.tif 000005
【図２】
2005022302.tif 000006
【図３】
2005022302.tif 000007
【図４】
2005022302.tif 000008
【図５】
2005022302.tif 000009
【図６】
2005022302.tif 000010
【図７】
2005022302.tif 000011