JP2003183960A - ポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸化繊維シート、及びその製造方法 - Google Patents
ポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸化繊維シート、及びその製造方法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用、又は加工するに際し、場所をとること
なく、軽量であり、強度が高く、伸びにくく、層剥離す
ることなく、寸法安定性が良く、後加工中に切断や変形
を生じにくいポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系酸化繊
維シートを提供する。 【解決手段】 繊維軸を一方向に沿って開繊したＰＡＮ
系炭素繊維開繊体４と、前記開繊体４の片面又は両面に
積重したＰＡＮ系酸化繊維不織布又はウェッブ６、８
と、前記開繊体４の繊維と前記不織布又はウェッブ６、
８の繊維とを厚さ方向に交絡させる炭素繊維又は酸化繊
維の交絡繊維１０とからなるＰＡＮ系炭素繊維強化酸化
繊維シート２。
なく、軽量であり、強度が高く、伸びにくく、層剥離す
ることなく、寸法安定性が良く、後加工中に切断や変形
を生じにくいポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系酸化繊
維シートを提供する。 【解決手段】 繊維軸を一方向に沿って開繊したＰＡＮ
系炭素繊維開繊体４と、前記開繊体４の片面又は両面に
積重したＰＡＮ系酸化繊維不織布又はウェッブ６、８
と、前記開繊体４の繊維と前記不織布又はウェッブ６、
８の繊維とを厚さ方向に交絡させる炭素繊維又は酸化繊
維の交絡繊維１０とからなるＰＡＮ系炭素繊維強化酸化
繊維シート２。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高強度のポリアク
リロニトリル（ＰＡＮ）系酸化繊維シートに関し、更に
詳述すれば、本発明は、耐熱性、及び耐薬品安定性に優
れた特徴を生かすと共に炭素化材料の中間原料に適した
ＰＡＮ系酸化繊維シート、及びその製造方法に関する。
リロニトリル（ＰＡＮ）系酸化繊維シートに関し、更に
詳述すれば、本発明は、耐熱性、及び耐薬品安定性に優
れた特徴を生かすと共に炭素化材料の中間原料に適した
ＰＡＮ系酸化繊維シート、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＡＮ系酸化繊維は、耐熱性、及び耐薬
品安定性に優れているので、断熱材、耐熱材、不燃化シ
ート等に利用されている。更に、このものを炭素繊維製
造の中間原料として用いる場合は、炭素化収率が高く、
高強度の炭素化材料が得られるので、産業上重要なもの
である。
品安定性に優れているので、断熱材、耐熱材、不燃化シ
ート等に利用されている。更に、このものを炭素繊維製
造の中間原料として用いる場合は、炭素化収率が高く、
高強度の炭素化材料が得られるので、産業上重要なもの
である。
【０００３】酸化繊維をシート状に加工した構造体の一
種に、従来よりニードルパンチ法により製造する酸化繊
維不織布やウォータージェット法により製造する酸化繊
維不織布がある。
種に、従来よりニードルパンチ法により製造する酸化繊
維不織布やウォータージェット法により製造する酸化繊
維不織布がある。
【０００４】低目付で厚さの薄い酸化繊維不織布は、場
所をとらず軽量である。しかし、この低目付で厚さの薄
い不織布は、引張強度が低く、伸びやすいため、上記用
途に応用した場合、寸法安定性が悪く、後加工中に切断
や変形を生じ易いという問題がある。酸化繊維不織布の
強度や伸度に欠ける問題を改善しようとして種類の異な
るシートを重ねることも考えられるが、この場合はシー
ト相互の剥離を生ずるという問題がある。
所をとらず軽量である。しかし、この低目付で厚さの薄
い不織布は、引張強度が低く、伸びやすいため、上記用
途に応用した場合、寸法安定性が悪く、後加工中に切断
や変形を生じ易いという問題がある。酸化繊維不織布の
強度や伸度に欠ける問題を改善しようとして種類の異な
るシートを重ねることも考えられるが、この場合はシー
ト相互の剥離を生ずるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、解決すべ
き上記問題について鋭意検討した結果、ＰＡＮ系酸化繊
維不織布又はウェッブと、繊維軸を一方向に沿って開繊
したＰＡＮ系炭素繊維開繊体とを重ね合わせ、ニードル
パンチ法又はウォータージェット法などの繊維交絡装置
により厚さ方向に交絡させることにより、これらが一体
化すると共に、繊維交絡装置の駆動方向（長さ方向）の
強度が向上し、及び伸びを抑制した炭素繊維で強化され
たＰＡＮ系酸化繊維シートを得ることができることを知
得した。
き上記問題について鋭意検討した結果、ＰＡＮ系酸化繊
維不織布又はウェッブと、繊維軸を一方向に沿って開繊
したＰＡＮ系炭素繊維開繊体とを重ね合わせ、ニードル
パンチ法又はウォータージェット法などの繊維交絡装置
により厚さ方向に交絡させることにより、これらが一体
化すると共に、繊維交絡装置の駆動方向（長さ方向）の
強度が向上し、及び伸びを抑制した炭素繊維で強化され
たＰＡＮ系酸化繊維シートを得ることができることを知
得した。
【０００６】更に、この酸化繊維シートは、開繊体と不
織布との一体化が強固になされており、相互の層剥離が
防止されることを知得し、本発明を完成するに至った。
織布との一体化が強固になされており、相互の層剥離が
防止されることを知得し、本発明を完成するに至った。
【０００７】従って、本発明の目的とするところは、上
記問題を解決したＰＡＮ系酸化繊維シート、及びその製
造方法を提供することにある。
記問題を解決したＰＡＮ系酸化繊維シート、及びその製
造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、以下に記載するものである。
発明は、以下に記載するものである。
【０００９】〔１〕 繊維軸を一方向に沿って開繊した
ポリアクリロニトリル系炭素繊維開繊体と、前記開繊体
の片面又は両面に積重したポリアクリロニトリル系酸化
繊維不織布又はウェッブと、前記開繊体の繊維と前記不
織布又はウェッブの繊維とを厚さ方向に交絡させる酸化
繊維又は炭素繊維の交絡繊維とからなるポリアクリロニ
トリル系炭素繊維強化酸化繊維シート。
ポリアクリロニトリル系炭素繊維開繊体と、前記開繊体
の片面又は両面に積重したポリアクリロニトリル系酸化
繊維不織布又はウェッブと、前記開繊体の繊維と前記不
織布又はウェッブの繊維とを厚さ方向に交絡させる酸化
繊維又は炭素繊維の交絡繊維とからなるポリアクリロニ
トリル系炭素繊維強化酸化繊維シート。
【００１０】〔２〕 ポリアクリロニトリル系炭素繊維
強化酸化繊維シートの、目付（Ｗ（ｇ／ｍ2））と長さ
方向の引張強度（Ｓ（Ｎ／ｃｍ））とが、 Ｓ／Ｗ＝１．７〜４．９ ２０≦Ｗ≦５００ ４９≦Ｓ≦７８４ の関係を満足し、且つ長さ方向の引張伸度が２〜１５％
である〔１〕に記載のポリアクリロニトリル系炭素繊維
強化酸化繊維シート。
強化酸化繊維シートの、目付（Ｗ（ｇ／ｍ2））と長さ
方向の引張強度（Ｓ（Ｎ／ｃｍ））とが、 Ｓ／Ｗ＝１．７〜４．９ ２０≦Ｗ≦５００ ４９≦Ｓ≦７８４ の関係を満足し、且つ長さ方向の引張伸度が２〜１５％
である〔１〕に記載のポリアクリロニトリル系炭素繊維
強化酸化繊維シート。
【００１１】〔３〕 繊維軸を一方向に沿って開繊した
ポリアクリロニトリル系炭素繊維開繊体の片面又は両面
に、ポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布又はウェッ
ブを積重し、次いで前記開繊体の繊維と前記不織布又は
ウェッブの繊維とを厚さ方向に交絡させて一体化させる
ことを特徴とするポリアクリロニトリル系炭素繊維強化
酸化繊維シートの製造方法。
ポリアクリロニトリル系炭素繊維開繊体の片面又は両面
に、ポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布又はウェッ
ブを積重し、次いで前記開繊体の繊維と前記不織布又は
ウェッブの繊維とを厚さ方向に交絡させて一体化させる
ことを特徴とするポリアクリロニトリル系炭素繊維強化
酸化繊維シートの製造方法。
【００１２】〔４〕 ポリアクリロニトリル系炭素繊維
開繊体の目付が５〜３５ｇ／ｍ2である〔３〕に記載の
ポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸化繊維シートの
製造方法。
開繊体の目付が５〜３５ｇ／ｍ2である〔３〕に記載の
ポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸化繊維シートの
製造方法。
【００１３】〔５〕 ポリアクリロニトリル系酸化繊維
不織布又はウェッブの目付が１０〜２００ｇ／ｍ2であ
る〔３〕に記載のポリアクリロニトリル系炭素繊維強化
酸化繊維シートの製造方法。
不織布又はウェッブの目付が１０〜２００ｇ／ｍ2であ
る〔３〕に記載のポリアクリロニトリル系炭素繊維強化
酸化繊維シートの製造方法。
【００１４】〔６〕 ポリアクリロニトリル系炭素繊維
強化酸化繊維シートの目付（Ｗ（ｇ／ｍ2））と、ポリ
アクリロニトリル系炭素繊維開繊体の目付（Ｗ１（ｇ／
ｍ2））とが、 Ｗ１／Ｗ＝０．０５〜０．２０ の関係を満足する〔３〕に記載のポリアクリロニトリル
系炭素繊維強化酸化繊維シートの製造方法。
強化酸化繊維シートの目付（Ｗ（ｇ／ｍ2））と、ポリ
アクリロニトリル系炭素繊維開繊体の目付（Ｗ１（ｇ／
ｍ2））とが、 Ｗ１／Ｗ＝０．０５〜０．２０ の関係を満足する〔３〕に記載のポリアクリロニトリル
系炭素繊維強化酸化繊維シートの製造方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。
明する。
【００１６】図１は本発明のポリアクリロニトリル（Ｐ
ＡＮ）系酸化繊維シートの一例を示す概略断面図であ
る。
ＡＮ）系酸化繊維シートの一例を示す概略断面図であ
る。
【００１７】本発明のＰＡＮ系酸化繊維シート２は、繊
維軸を一方向に沿って開繊したＰＡＮ系炭素繊維開繊体
４の両面に、ＰＡＮ系酸化繊維不織布６、８が積重され
てなる。
維軸を一方向に沿って開繊したＰＡＮ系炭素繊維開繊体
４の両面に、ＰＡＮ系酸化繊維不織布６、８が積重され
てなる。
【００１８】開繊体４の繊維と、不織布又はウェッブ
６、８の繊維とについては、図１に示すようにシートの
厚さ方向に交絡した炭素繊維又は酸化繊維の交絡繊維１
０が刺込まれており、この交絡繊維１０は、開繊体４
と、不織布又はウェッブ６、８とを完全に貫通し又は途
中まで刺込み即ちこれらの操作により交絡して、開繊体
４と、不織布又はウェッブ６、８とが一体化している。
６、８の繊維とについては、図１に示すようにシートの
厚さ方向に交絡した炭素繊維又は酸化繊維の交絡繊維１
０が刺込まれており、この交絡繊維１０は、開繊体４
と、不織布又はウェッブ６、８とを完全に貫通し又は途
中まで刺込み即ちこれらの操作により交絡して、開繊体
４と、不織布又はウェッブ６、８とが一体化している。
【００１９】上記不織布又はウェッブ６、８を構成する
ＰＡＮ系酸化繊維は、例えば、ＰＡＮ系プリカーサーを
空気中で、初期酸化温度２２０〜２５０℃で１０〜６０
分酸化処理後、温度勾配０．２〜０．９℃／ｍｉｎで最
高温度２５０〜２８０℃まで酸化処理することにより得
ることができ、このＰＡＮ系酸化繊維は従来の何れのも
のでも使用できる。ＰＡＮ系酸化繊維の、適正な比重は
１．３６〜１．４４、適正な繊度は０．５〜４．０ｄｔ
ｅｘである。
ＰＡＮ系酸化繊維は、例えば、ＰＡＮ系プリカーサーを
空気中で、初期酸化温度２２０〜２５０℃で１０〜６０
分酸化処理後、温度勾配０．２〜０．９℃／ｍｉｎで最
高温度２５０〜２８０℃まで酸化処理することにより得
ることができ、このＰＡＮ系酸化繊維は従来の何れのも
のでも使用できる。ＰＡＮ系酸化繊維の、適正な比重は
１．３６〜１．４４、適正な繊度は０．５〜４．０ｄｔ
ｅｘである。
【００２０】また、上記ＰＡＮ系炭素繊維は、例えば、
上記ＰＡＮ系酸化繊維を、不活性ガス雰囲気下に加熱
し、連続的に炭素化することにより得ることができる。
不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等を用
いることができる。炭素化温度は１３００〜２５００℃
が好ましい。
上記ＰＡＮ系酸化繊維を、不活性ガス雰囲気下に加熱
し、連続的に炭素化することにより得ることができる。
不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等を用
いることができる。炭素化温度は１３００〜２５００℃
が好ましい。
【００２１】以下、図２を参照して、本発明のＰＡＮ系
炭素繊維強化酸化繊維シートの製造方法について説明す
る。
炭素繊維強化酸化繊維シートの製造方法について説明す
る。
【００２２】図２において、１２は開繊処理前のＰＡＮ
系炭素繊維トウであり、１４は開繊処理中のＰＡＮ系炭
素繊維トウであり、１６は開繊処理後の即ち一体化前の
ＰＡＮ系炭素繊維開繊体である。開繊処理自体は当業者
に公知の技術である。
系炭素繊維トウであり、１４は開繊処理中のＰＡＮ系炭
素繊維トウであり、１６は開繊処理後の即ち一体化前の
ＰＡＮ系炭素繊維開繊体である。開繊処理自体は当業者
に公知の技術である。
【００２３】本発明のＰＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シ
ートに用いる繊維軸を一方向に沿って開繊したＰＡＮ系
炭素繊維開繊体１６は、目付が５〜３５ｇ／ｍ2である
ことが好ましい。
ートに用いる繊維軸を一方向に沿って開繊したＰＡＮ系
炭素繊維開繊体１６は、目付が５〜３５ｇ／ｍ2である
ことが好ましい。
【００２４】開繊体１６の目付が５ｇ／ｍ2未満の場合
は、得られるＰＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シートの強
度が低く、伸びやすくなる。このため、得られるＰＡＮ
系炭素繊維強化酸化繊維シートは寸法安定性が悪く、こ
れを用いて製造する加工品は後加工中に切断や変形を生
じ易いので好ましくない。
は、得られるＰＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シートの強
度が低く、伸びやすくなる。このため、得られるＰＡＮ
系炭素繊維強化酸化繊維シートは寸法安定性が悪く、こ
れを用いて製造する加工品は後加工中に切断や変形を生
じ易いので好ましくない。
【００２５】開繊体１６の目付が３５ｇ／ｍ2を超える
場合は、得られるＰＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シート
が大きく且つ重くなり過ぎるため、場所をとるなど取扱
いにくくなるので好ましくない。
場合は、得られるＰＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シート
が大きく且つ重くなり過ぎるため、場所をとるなど取扱
いにくくなるので好ましくない。
【００２６】次いで、図３に示すように開繊体４（図２
では開繊体１６）の両面にＰＡＮ系酸化繊維不織布又は
ウェッブ６、８を積重する。ＰＡＮ系酸化繊維不織布又
はウェッブ６、８は、目付が１０〜２００ｇ／ｍ2であ
ることが好ましい。
では開繊体１６）の両面にＰＡＮ系酸化繊維不織布又は
ウェッブ６、８を積重する。ＰＡＮ系酸化繊維不織布又
はウェッブ６、８は、目付が１０〜２００ｇ／ｍ2であ
ることが好ましい。
【００２７】この不織布又はウェッブ６、８としては、
例えば、ＰＡＮ系酸化繊維を定長カットした綿をカード
加工して得られるウェッブを用いても良いし、このウェ
ッブを、ニードルパンチ法により、又はウォータージェ
ット法において連続的に水流によりパンチングして得ら
れる不織布を用いても良い。
例えば、ＰＡＮ系酸化繊維を定長カットした綿をカード
加工して得られるウェッブを用いても良いし、このウェ
ッブを、ニードルパンチ法により、又はウォータージェ
ット法において連続的に水流によりパンチングして得ら
れる不織布を用いても良い。
【００２８】その後、前記積重したＰＡＮ系炭素繊維開
繊体４と、ＰＡＮ系酸化繊維不織布又はウェッブ６、８
とを常法によりパンチングして本発明のＰＡＮ系炭素繊
維強化酸化繊維シートを得るものである。
繊体４と、ＰＡＮ系酸化繊維不織布又はウェッブ６、８
とを常法によりパンチングして本発明のＰＡＮ系炭素繊
維強化酸化繊維シートを得るものである。
【００２９】以上のようにして得られる本発明のＰＡＮ
系炭素繊維強化酸化繊維シートは、目付（Ｗ（ｇ／
ｍ2））と長さ方向の引張強度（Ｓ（Ｎ／ｃｍ））と
が、 Ｓ／Ｗ＝１．７〜４．９ ２５≦Ｗ≦５００ ４９≦Ｓ≦７８４ の関係を満足し、且つ長さ方向の引張伸度が２〜１５％
であることが好ましい。
系炭素繊維強化酸化繊維シートは、目付（Ｗ（ｇ／
ｍ2））と長さ方向の引張強度（Ｓ（Ｎ／ｃｍ））と
が、 Ｓ／Ｗ＝１．７〜４．９ ２５≦Ｗ≦５００ ４９≦Ｓ≦７８４ の関係を満足し、且つ長さ方向の引張伸度が２〜１５％
であることが好ましい。
【００３０】また、本発明のＰＡＮ系酸化繊維シートの
目付（Ｗ（ｇ／ｍ2））と、ＰＡＮ系炭素繊維強化酸化
繊維開繊体の目付（Ｗ１（ｇ／ｍ2））とは、 Ｗ１／Ｗ＝０．０５〜０．２０ の関係を満足することが好ましい。
目付（Ｗ（ｇ／ｍ2））と、ＰＡＮ系炭素繊維強化酸化
繊維開繊体の目付（Ｗ１（ｇ／ｍ2））とは、 Ｗ１／Ｗ＝０．０５〜０．２０ の関係を満足することが好ましい。
【００３１】この範囲への調節は、一体化する前のＰＡ
Ｎ系酸化繊維不織布又はウェッブの目付やＰＡＮ系炭素
繊維開繊体の目付を調節すること、及び／又は、一体化
時のニードルパンチ条件やウォータージェット加工条件
を調節することにより行うことができる。
Ｎ系酸化繊維不織布又はウェッブの目付やＰＡＮ系炭素
繊維開繊体の目付を調節すること、及び／又は、一体化
時のニードルパンチ条件やウォータージェット加工条件
を調節することにより行うことができる。
【００３２】なお、上記製造方法においては、ＰＡＮ系
炭素繊維強化酸化繊維シートは、ＰＡＮ系炭素繊維開繊
体の両面にＰＡＮ系酸化繊維不織布又はウェッブが積重
されているが、これに限られず上記開繊体の片面のみに
上記不織布又はウェッブが積重されて製造されていても
良い。
炭素繊維強化酸化繊維シートは、ＰＡＮ系炭素繊維開繊
体の両面にＰＡＮ系酸化繊維不織布又はウェッブが積重
されているが、これに限られず上記開繊体の片面のみに
上記不織布又はウェッブが積重されて製造されていても
良い。
【００３３】
【実施例】本発明を以下の実施例及び比較例により詳述
する。
する。
【００３４】以下の実施例及び比較例の条件により酸化
繊維シートを作製した。原料酸化繊維、炭素繊維開繊
体、酸化繊維不織布又はウェッブ、及び酸化繊維シート
の諸物性値を、以下の方法により測定した。
繊維シートを作製した。原料酸化繊維、炭素繊維開繊
体、酸化繊維不織布又はウェッブ、及び酸化繊維シート
の諸物性値を、以下の方法により測定した。
【００３５】比重：液置換法（ＪＩＳ Ｒ−７６０１、
置換液：エチルアルコール）により測定した。
置換液：エチルアルコール）により測定した。
【００３６】厚さ：直径３０ｍｍの円形圧板で２００ｇ
の荷重(2.8kPa)時の厚さを測定した。
の荷重(2.8kPa)時の厚さを測定した。
【００３７】酸化繊維シート性能：引張り強度、引張り
伸度はＪＩＳ Ｌ−１０９６により測定した。
伸度はＪＩＳ Ｌ−１０９６により測定した。
【００３８】目付：単位面積当たりの質量と、上記条件
により測定した厚さより算出した。
により測定した厚さより算出した。
【００３９】実施例１
ＰＡＮ系酸化繊維（繊度２ｄｔｅｘ、比重１．３９）の
カットファイバー（５１ｍｍ）をカーディングし、目付
３０ｇ／ｍ2、幅１．０ｍのウェッブを得た。また、Ｐ
ＡＮ系炭素繊維トウ（繊度１ｄｔｅｘ、フィラメント数
９万本、フィラメント引張強度４．０ＧＰａ）を、繊維
軸を一方向に沿って開繊処理し、目付６ｇ／ｍ2、幅
１．０ｍの炭素繊維開繊体を得た。この開繊体と、上記
ウヱッブとを重ね合わせた後、連続的にニードルパンチ
法によりパンチング処理（パンチング数１５０回／ｉｎ
2（１５０回／(２．５４ｃｍ)2））し、厚さ方向に繊維
を完全に貫通させ又は途中まで刺込み、即ちこれらの操
作により繊維が交絡し、開繊体とウェッブとが一体化さ
れたＰＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シートを得た。
カットファイバー（５１ｍｍ）をカーディングし、目付
３０ｇ／ｍ2、幅１．０ｍのウェッブを得た。また、Ｐ
ＡＮ系炭素繊維トウ（繊度１ｄｔｅｘ、フィラメント数
９万本、フィラメント引張強度４．０ＧＰａ）を、繊維
軸を一方向に沿って開繊処理し、目付６ｇ／ｍ2、幅
１．０ｍの炭素繊維開繊体を得た。この開繊体と、上記
ウヱッブとを重ね合わせた後、連続的にニードルパンチ
法によりパンチング処理（パンチング数１５０回／ｉｎ
2（１５０回／(２．５４ｃｍ)2））し、厚さ方向に繊維
を完全に貫通させ又は途中まで刺込み、即ちこれらの操
作により繊維が交絡し、開繊体とウェッブとが一体化さ
れたＰＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シートを得た。
【００４０】得られた酸化繊維シートは、目付が３６ｇ
／ｍ2、厚さが０．４ｍｍ、長さ方向の引張り強度が１
１８Ｎ／ｃｍ、長さ方向の引張り伸度が３．５％、長さ
方向の引張り強度と目付との比（Ｓ／Ｗ）が３．３であ
り、しかも炭素繊維開繊体の目付と炭素繊維強化酸化繊
維シートの目付との比（Ｗ１／Ｗ）が０．１７であり、
良好な物性のシートであった。
／ｍ2、厚さが０．４ｍｍ、長さ方向の引張り強度が１
１８Ｎ／ｃｍ、長さ方向の引張り伸度が３．５％、長さ
方向の引張り強度と目付との比（Ｓ／Ｗ）が３．３であ
り、しかも炭素繊維開繊体の目付と炭素繊維強化酸化繊
維シートの目付との比（Ｗ１／Ｗ）が０．１７であり、
良好な物性のシートであった。
【００４１】比較例１
ＰＡＮ系酸化繊維（繊度２ｄｔｅｘ、比重１．３９）の
カットファイバー（５１ｍｍ）をカーディングし、目付
４０ｇ／ｍ2、幅１．０ｍのウェッブを得た。この不織
布を、連続的にニードルパンチ法によりパンチング処理
（パンチング数１５０回／ｉｎ2（１５０回／(２．５４
ｃｍ)2））し、厚さ方向に繊維を完全に貫通させ又は途
中まで刺込み、即ちこれらの操作により繊維が交絡した
ＰＡＮ系酸化繊維シートを得た。
カットファイバー（５１ｍｍ）をカーディングし、目付
４０ｇ／ｍ2、幅１．０ｍのウェッブを得た。この不織
布を、連続的にニードルパンチ法によりパンチング処理
（パンチング数１５０回／ｉｎ2（１５０回／(２．５４
ｃｍ)2））し、厚さ方向に繊維を完全に貫通させ又は途
中まで刺込み、即ちこれらの操作により繊維が交絡した
ＰＡＮ系酸化繊維シートを得た。
【００４２】得られた酸化繊維シートは、目付が４０ｇ
／ｍ2、厚さが０．５ｍｍ、長さ方向の引張り強度が
７．８Ｎ／ｃｍ、長さ方向の引張り伸度が３７％、長さ
方向の引張り強度と目付との比（Ｓ／Ｗ）が０．２０で
あり、良好な物性のシートではなかった。
／ｍ2、厚さが０．５ｍｍ、長さ方向の引張り強度が
７．８Ｎ／ｃｍ、長さ方向の引張り伸度が３７％、長さ
方向の引張り強度と目付との比（Ｓ／Ｗ）が０．２０で
あり、良好な物性のシートではなかった。
【００４３】実施例２
ＰＡＮ系酸化繊維（繊度２ｄｔｅｘ、比重１．３９）の
カットファイバー（５１ｍｍ）をカーディングし、目付
３０ｇ／ｍ2、幅１．０ｍのウェッブを得た。また、Ｐ
ＡＮ系酸化繊維トウ（繊度２ｄｔｅｘ、フィラメント数
９万本）を、繊維軸を一方向に沿って開繊処理し、目付
２０ｇ／ｍ2、幅１．０ｍの酸化繊維開繊体を得た。こ
の開繊体の上層及び下層に上記ウヱッブを重ね合わせた
後、連続的にニードルパンチ法によりパンチング処理
（パンチング数１５０回／ｉｎ2（１５０回／(２．５４
ｃｍ)2））し、厚さ方向に繊維を完全に貫通させ又は途
中まで刺込み、即ちこれらの操作により繊維が交絡し、
開繊体とウェッブとが一体化されたＰＡＮ系炭素繊維強
化酸化繊維シートを得た。
カットファイバー（５１ｍｍ）をカーディングし、目付
３０ｇ／ｍ2、幅１．０ｍのウェッブを得た。また、Ｐ
ＡＮ系酸化繊維トウ（繊度２ｄｔｅｘ、フィラメント数
９万本）を、繊維軸を一方向に沿って開繊処理し、目付
２０ｇ／ｍ2、幅１．０ｍの酸化繊維開繊体を得た。こ
の開繊体の上層及び下層に上記ウヱッブを重ね合わせた
後、連続的にニードルパンチ法によりパンチング処理
（パンチング数１５０回／ｉｎ2（１５０回／(２．５４
ｃｍ)2））し、厚さ方向に繊維を完全に貫通させ又は途
中まで刺込み、即ちこれらの操作により繊維が交絡し、
開繊体とウェッブとが一体化されたＰＡＮ系炭素繊維強
化酸化繊維シートを得た。
【００４４】得られた酸化繊維シートは、目付が８０ｇ
／ｍ2、厚さが０．５ｍｍ、長さ方向の引張り強度が４
４Ｎ／ｃｍ、長さ方向の引張り伸度が３２％、長さ方向
の引張り強度と目付との比（Ｓ／Ｗ）が０．５５、炭素
繊維開繊体の目付と炭素繊維強化酸化繊維シートの目付
との比（Ｗ１／Ｗ）が０．２５であり、実施例１のシー
トほどではないが、良好な物性のシートであった。
／ｍ2、厚さが０．５ｍｍ、長さ方向の引張り強度が４
４Ｎ／ｃｍ、長さ方向の引張り伸度が３２％、長さ方向
の引張り強度と目付との比（Ｓ／Ｗ）が０．５５、炭素
繊維開繊体の目付と炭素繊維強化酸化繊維シートの目付
との比（Ｗ１／Ｗ）が０．２５であり、実施例１のシー
トほどではないが、良好な物性のシートであった。
【００４５】
【発明の効果】本発明のＰＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維
シートは、繊維軸を一方向に沿って開繊したＰＡＮ系炭
素繊維開繊体で強化しているので引張り強度が高い。更
に、使用、又は加工するに際し、場所をとることなく、
軽量であり、強度が高く、伸びにくく、層剥離すること
なく、寸法安定性が良く、後加工中に切断や変形を生じ
にくいシートである。
シートは、繊維軸を一方向に沿って開繊したＰＡＮ系炭
素繊維開繊体で強化しているので引張り強度が高い。更
に、使用、又は加工するに際し、場所をとることなく、
軽量であり、強度が高く、伸びにくく、層剥離すること
なく、寸法安定性が良く、後加工中に切断や変形を生じ
にくいシートである。
【図１】本発明のＰＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シート
の一例を示す概略断面図である。
の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のＰＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シート
に用いるＰＡＮ系炭素繊維トウ及び開繊体であって、そ
の開繊処理前、開繊処理中、及び開繊処理後を示す概略
断面図である。
に用いるＰＡＮ系炭素繊維トウ及び開繊体であって、そ
の開繊処理前、開繊処理中、及び開繊処理後を示す概略
断面図である。
【図３】開繊体と、不織布又はウェッブとの積重時のＰ
ＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シートの一例を示す概略断
面図である。
ＡＮ系炭素繊維強化酸化繊維シートの一例を示す概略断
面図である。
２ ＰＡＮ系酸化繊維シート
４ ＰＡＮ系炭素繊維開繊体
６、８ ＰＡＮ系酸化繊維不織布又はウェッブ
１０ 厚さ方向に交絡した炭素繊維又は酸化繊維の交
絡繊維 １２ 開繊処理前のＰＡＮ系炭素繊維トウ １４ 開繊処理中のＰＡＮ系炭素繊維トウ １６ 開繊処理後のＰＡＮ系炭素繊維開繊体
絡繊維 １２ 開繊処理前のＰＡＮ系炭素繊維トウ １４ 開繊処理中のＰＡＮ系炭素繊維トウ １６ 開繊処理後のＰＡＮ系炭素繊維開繊体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高見 祐介
静岡県駿東郡長泉町上土狩234 東邦テナ
ックス株式会社内
Ｆターム(参考） 4L047 AA03 AA17 AA28 BA03 CA02
CA03 CA05 CA19 CB01
Claims (6)
- 【請求項１】 繊維軸を一方向に沿って開繊したポリア
クリロニトリル系炭素繊維開繊体と、前記開繊体の片面
又は両面に積重したポリアクリロニトリル系酸化繊維不
織布又はウェッブと、前記開繊体の繊維と前記不織布又
はウェッブの繊維とを厚さ方向に交絡させる炭素繊維又
は酸化繊維の交絡繊維とからなるポリアクリロニトリル
系炭素繊維強化酸化繊維シート。 - 【請求項２】 ポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸
化繊維シートの、目付（Ｗ（ｇ／ｍ2））と長さ方向の
引張強度（Ｓ（Ｎ／ｃｍ））とが、 Ｓ／Ｗ＝１．７〜４．９ ２０≦Ｗ≦５００ ４９≦Ｓ≦７８４ の関係を満足し、且つ長さ方向の引張伸度が２〜１５％
である請求項１に記載のポリアクリロニトリル系炭素繊
維強化酸化繊維シート。 - 【請求項３】 繊維軸を一方向に沿って開繊したポリア
クリロニトリル系炭素繊維開繊体の片面又は両面に、ポ
リアクリロニトリル系酸化繊維不織布又はウェッブを積
重し、次いで前記開繊体の繊維と前記不織布又はウェッ
ブの繊維とを厚さ方向に交絡させて一体化させることを
特徴とするポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸化繊
維シートの製造方法。 - 【請求項４】 ポリアクリロニトリル系炭素繊維開繊体
の目付が５〜３５ｇ／ｍ2である請求項３に記載のポリ
アクリロニトリル系炭素繊維強化酸化繊維シートの製造
方法。 - 【請求項５】 ポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布
又はウェッブの目付が１０〜２００ｇ／ｍ2である請求
項３に記載のポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸化
繊維シートの製造方法。 - 【請求項６】 ポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸
化繊維シートの目付（Ｗ（ｇ／ｍ2））と、ポリアクリ
ロニトリル系炭素繊維開繊体の目付（Ｗ１（ｇ／
ｍ2））とが、 Ｗ１／Ｗ＝０．０５〜０．２０ の関係を満足する請求項３に記載のポリアクリロニトリ
ル系炭素繊維強化酸化繊維シートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001381452A JP2003183960A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | ポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸化繊維シート、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001381452A JP2003183960A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | ポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸化繊維シート、及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003183960A true JP2003183960A (ja) | 2003-07-03 |
Family
ID=27592124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001381452A Pending JP2003183960A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | ポリアクリロニトリル系炭素繊維強化酸化繊維シート、及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003183960A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112089A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Messier-Bugatti-Dowty | 三次元繊維プリフォームの製造方法 |
| CN104167235A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-11-26 | 江苏通光光缆有限公司 | 导电纤维电缆 |
| CN110205748A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-09-06 | 西南石油大学 | 一种β-FeOOH/聚丙烯腈的复合纳米纤维膜及其制备方法与应用 |
| RU198784U1 (ru) * | 2020-02-26 | 2020-07-28 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Фабрика Нетканых Материалов "Весь Мир" | Нетканый огнестойкий иглопробивной материал |
| JP7507237B2 (ja) | 2019-10-31 | 2024-06-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 断熱材料及びその方法 |
-
2001
- 2001-12-14 JP JP2001381452A patent/JP2003183960A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112089A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Messier-Bugatti-Dowty | 三次元繊維プリフォームの製造方法 |
| CN104167235A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-11-26 | 江苏通光光缆有限公司 | 导电纤维电缆 |
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| JP7507237B2 (ja) | 2019-10-31 | 2024-06-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 断熱材料及びその方法 |
| RU198784U1 (ru) * | 2020-02-26 | 2020-07-28 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Фабрика Нетканых Материалов "Весь Мир" | Нетканый огнестойкий иглопробивной материал |
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