JP2581107B2 - 複合成形用編織物 - Google Patents
複合成形用編織物Info
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- JP2581107B2 JP2581107B2 JP62262183A JP26218387A JP2581107B2 JP 2581107 B2 JP2581107 B2 JP 2581107B2 JP 62262183 A JP62262183 A JP 62262183A JP 26218387 A JP26218387 A JP 26218387A JP 2581107 B2 JP2581107 B2 JP 2581107B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車その他の各種機械部品、圧力容器
およびパイプ等の高強度と高弾性を備えた強化プラスチ
ック製品を成形するのに適した複合成形用編織物に関す
るものである。
およびパイプ等の高強度と高弾性を備えた強化プラスチ
ック製品を成形するのに適した複合成形用編織物に関す
るものである。
（従来の技術） 熱可塑性剛性樹脂と強化材用繊維とからなる強化プラ
スチックでは、溶融粘度が高い熱可塑性合成樹脂を上記
の強化材用繊維に均一に、かつボイドが生じないように
含浸させることが必要である。このような要求を満たす
ための方法として、ガラス繊維ストランドを静電気によ
って開繊し、この開繊したガラス繊維に熱可塑性合成樹
脂の粉末を散布して付着させ、しかるのち加熱により上
記の粉末を溶融してテープ状ストランドを成形する方法
（特公昭47−36467号公報参照）、および熱可塑性合成
樹脂粉末を付着させた強化材用繊維のストランドに柔軟
性熱可塑性合成樹脂をコーティングして柔軟性ストラン
ドとし、この柔軟性ストランドで織物を製造し、しかる
のち加熱により上記の粉末およびコーティング層を溶融
して板状に成形する方法（特開昭60−36156号公報参
照）が知られている。
スチックでは、溶融粘度が高い熱可塑性合成樹脂を上記
の強化材用繊維に均一に、かつボイドが生じないように
含浸させることが必要である。このような要求を満たす
ための方法として、ガラス繊維ストランドを静電気によ
って開繊し、この開繊したガラス繊維に熱可塑性合成樹
脂の粉末を散布して付着させ、しかるのち加熱により上
記の粉末を溶融してテープ状ストランドを成形する方法
（特公昭47−36467号公報参照）、および熱可塑性合成
樹脂粉末を付着させた強化材用繊維のストランドに柔軟
性熱可塑性合成樹脂をコーティングして柔軟性ストラン
ドとし、この柔軟性ストランドで織物を製造し、しかる
のち加熱により上記の粉末およびコーティング層を溶融
して板状に成形する方法（特開昭60−36156号公報参
照）が知られている。
（発明が解決しようとする問題点） 従来は、熱可塑性合成樹脂を粉末にして用いていたの
で、熱可塑性合成樹脂の各浸性を良くするためには、上
記の粉末を粒径がミクロンオーダーの微粉末にする必要
があり、かつ強化材料用繊維の開繊、上記粉末の散布付
着、溶融、被覆等の極めて複雑な工程を必要とし、しか
もシート状の強化プラスチックを得るためには、樹脂を
含浸したストランド、すなわちプリプレグをたて糸およ
びよこ糸に用いて製織すること必要であり、上記プリプ
レグが通常の繊維糸条に比して硬いため製織およびその
準備が極めて困難であった。
で、熱可塑性合成樹脂の各浸性を良くするためには、上
記の粉末を粒径がミクロンオーダーの微粉末にする必要
があり、かつ強化材料用繊維の開繊、上記粉末の散布付
着、溶融、被覆等の極めて複雑な工程を必要とし、しか
もシート状の強化プラスチックを得るためには、樹脂を
含浸したストランド、すなわちプリプレグをたて糸およ
びよこ糸に用いて製織すること必要であり、上記プリプ
レグが通常の繊維糸条に比して硬いため製織およびその
準備が極めて困難であった。
この発明は、熱可塑性合成樹脂の含浸性が極めて良好
であり、かつ補強効率の高い強化プラスチックシートを
容易に、かつ安価に成形することができる複合成形用編
織物を提供するものである。
であり、かつ補強効率の高い強化プラスチックシートを
容易に、かつ安価に成形することができる複合成形用編
織物を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） この発明の複合成形用編織物は、熱可塑性有機繊維お
よび耐熱性が450℃以上の耐熱性繊維の混合されたタス
ラン加工糸を用いて編織されており、このタスラン加工
糸は、熱可塑性有機繊維がループを形成し、耐熱性繊維
ほぼ直線状を呈しているものであり、上記耐熱性繊維の
含有量が全体の５〜50重量％を占めていることを特徴と
する。
よび耐熱性が450℃以上の耐熱性繊維の混合されたタス
ラン加工糸を用いて編織されており、このタスラン加工
糸は、熱可塑性有機繊維がループを形成し、耐熱性繊維
ほぼ直線状を呈しているものであり、上記耐熱性繊維の
含有量が全体の５〜50重量％を占めていることを特徴と
する。
この発明で使用する熱可塑性有機繊維は、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフアン類、ナイロン
６、ナイロン66等のポリアミド類、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステ
ル類、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテ
ルケトン等の熱可塑性合成樹脂からなる繊維である。
ン、ポリプロピレン等のポリオレフアン類、ナイロン
６、ナイロン66等のポリアミド類、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステ
ル類、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテ
ルケトン等の熱可塑性合成樹脂からなる繊維である。
また、耐熱性が450℃以上の耐熱性繊維とは、450℃よ
りも低い温度では熱分解も溶融もしない繊維であり、ア
ラミド繊維、ガラス繊維および炭素繊維が例示される。
りも低い温度では熱分解も溶融もしない繊維であり、ア
ラミド繊維、ガラス繊維および炭素繊維が例示される。
この発明では、上記の熱可塑性有機繊維および耐熱性
繊維の混合されたタスラン加工糸を使用するが、タスラ
ン加工は、多数本のフィラメントをエアジエットによる
流体乱流域に弛緩状態で供給し、上記のフィラメントに
ループや絡みを形成してかさ高糸を形成する方法であ
り、ループの大きさ、かさ高性は、供給フィラメントの
張力、供給速度比などによって定まる。この発明の場
合、熱可塑性有機繊維がループを形成し、耐熱性繊維が
ループを形成することなく芯を形成するようにほぼ直線
状を呈しており、両者の供給速度比は、編織物としたと
きの耐熱性繊維の含有率５〜50両％、好ましくは20〜45
重量％、これらの繊維糸条の太さ、および後記する編織
物における糸使い等によって決定されるが、耐熱性繊維
の供給速度を熱可塑性有機繊維の供給速度の0.05倍以上
１倍未満、好ましくは0.05〜0.9倍、特に0.1〜0.8倍に
設定することが望ましい。また、使用する耐熱性繊維糸
条のデニール数およびフィラメント数は、それぞれ100
〜1000デニールおよび10〜100フィラメントが好ましく
は、熱可塑性有機繊維糸条のデニール数およびフィラメ
ント数は、それぞれ100〜10000デニールおよび10〜1000
フィラメントが好ましい。
繊維の混合されたタスラン加工糸を使用するが、タスラ
ン加工は、多数本のフィラメントをエアジエットによる
流体乱流域に弛緩状態で供給し、上記のフィラメントに
ループや絡みを形成してかさ高糸を形成する方法であ
り、ループの大きさ、かさ高性は、供給フィラメントの
張力、供給速度比などによって定まる。この発明の場
合、熱可塑性有機繊維がループを形成し、耐熱性繊維が
ループを形成することなく芯を形成するようにほぼ直線
状を呈しており、両者の供給速度比は、編織物としたと
きの耐熱性繊維の含有率５〜50両％、好ましくは20〜45
重量％、これらの繊維糸条の太さ、および後記する編織
物における糸使い等によって決定されるが、耐熱性繊維
の供給速度を熱可塑性有機繊維の供給速度の0.05倍以上
１倍未満、好ましくは0.05〜0.9倍、特に0.1〜0.8倍に
設定することが望ましい。また、使用する耐熱性繊維糸
条のデニール数およびフィラメント数は、それぞれ100
〜1000デニールおよび10〜100フィラメントが好ましく
は、熱可塑性有機繊維糸条のデニール数およびフィラメ
ント数は、それぞれ100〜10000デニールおよび10〜1000
フィラメントが好ましい。
上記のタスラン加工糸を用いて織成される織物の組織
は、平織は、綾織、朱子織の三元組織のほか、その誘導
組織である斜子織、うね織、破れ綾織、杉綾織などが例
示される。また、一般にガラス繊維を用いた強化布の組
織として用いられる粗目の平織、からみ織、模紗織等、
用途に応じて種々の組織を選択して使用することができ
る。なお、たて糸、よこ糸の双方に上記のタスラン加工
糸を用いる以外に、たて糸、よこ糸の一方、好ましくは
たて糸に上記のタスラン加工糸を用い、このタスラン加
工糸中の熱可塑性有機繊維と同じ繊維からなる糸条をよ
こ糸に用いてもよい。また、上記のタスラン加工糸を用
いて経編、丸編、横編などの任意組織の編地を編成して
もよく、経編の場合は、上記のタスラン加工糸で編目ル
ープを形成することなく上記タスラン加工糸をレイイン
またはタックイン等の方法で挿入することができる。
は、平織は、綾織、朱子織の三元組織のほか、その誘導
組織である斜子織、うね織、破れ綾織、杉綾織などが例
示される。また、一般にガラス繊維を用いた強化布の組
織として用いられる粗目の平織、からみ織、模紗織等、
用途に応じて種々の組織を選択して使用することができ
る。なお、たて糸、よこ糸の双方に上記のタスラン加工
糸を用いる以外に、たて糸、よこ糸の一方、好ましくは
たて糸に上記のタスラン加工糸を用い、このタスラン加
工糸中の熱可塑性有機繊維と同じ繊維からなる糸条をよ
こ糸に用いてもよい。また、上記のタスラン加工糸を用
いて経編、丸編、横編などの任意組織の編地を編成して
もよく、経編の場合は、上記のタスラン加工糸で編目ル
ープを形成することなく上記タスラン加工糸をレイイン
またはタックイン等の方法で挿入することができる。
（作用） 上記の編織物を所望の大きさに裁断し、目的とする成
形品の重量に等しくなるようにその複数枚を重ねてブラ
ンクとし、熱可塑性有機繊維の軟化点よりも高い温度、
好ましくは熱可塑性有機繊維の溶融温度に予熱し、これ
を金型に取付けてプレスすることにより、所望の形状の
成形品、すなわち強化プラスチック製品が得られる。た
だし、耐熱性繊維の含有率が全体の５重量％未満の場合
は、少な過ぎて上記最終製品における補強効率が低くな
り、反対に50重量％超ではボイド率が増大して不適当で
ある。なお、プレス圧力は、投影面積に対して50〜150k
g/cm2が必要であり、加圧は１〜２秒で速く行なうこと
が望ましい。また、金型の温度は、熱可塑性有機繊維の
融点ないし融点以下50℃の範囲が好ましく、冷却時間は
成形品の厚みが最大の部分によって決定される。
形品の重量に等しくなるようにその複数枚を重ねてブラ
ンクとし、熱可塑性有機繊維の軟化点よりも高い温度、
好ましくは熱可塑性有機繊維の溶融温度に予熱し、これ
を金型に取付けてプレスすることにより、所望の形状の
成形品、すなわち強化プラスチック製品が得られる。た
だし、耐熱性繊維の含有率が全体の５重量％未満の場合
は、少な過ぎて上記最終製品における補強効率が低くな
り、反対に50重量％超ではボイド率が増大して不適当で
ある。なお、プレス圧力は、投影面積に対して50〜150k
g/cm2が必要であり、加圧は１〜２秒で速く行なうこと
が望ましい。また、金型の温度は、熱可塑性有機繊維の
融点ないし融点以下50℃の範囲が好ましく、冷却時間は
成形品の厚みが最大の部分によって決定される。
しかして、タスラン加工糸として、加工の際の耐熱性
繊維糸条と熱可塑性有機繊維糸条との供給速度比を0.05
以上１未満、好ましくは0.05〜0.9、特に0.1〜0.8に設
定して得られる糸条を用いたときは、熱可塑性有機繊維
がループを形成し耐熱性繊維がループを形成することな
くほぼ直線状を呈しているので、耐熱性繊維の方向の伸
びが一層減少し、熱可塑性有機繊維の溶融含浸が一層容
易になる。ただし、上記の供給速度比が0.05未満の場合
は、小さ過ぎて耐熱性繊維の含有率が低下すると共に、
耐熱性繊維が硬い芯を形成して熱可塑性有機繊維の溶融
含浸が困難になり、反対に１以上になると、ボイド率が
高くなると共に、耐熱性繊維のループが形成されて最終
成形品に伸びが生じ易くなる。また、織物の場合に、た
て糸およびよこ糸の一方、例えばたて糸に上記のタスラ
ン加工糸を用い、よこ糸に熱可塑性有機繊維のみからな
る糸条を用いたときは、得られた織物の複数枚を、その
たて糸の方向を揃えて重ねることにより一方向強化板が
得られ、交互に向きを変えて積層することにより斜交積
層板が得られる。また、経編の場合に、上記タスラン加
工糸をたて方向に挿入すると、たて方向に高度に強化さ
れた成形品が得られ、たて糸挿入編によこ糸挿入編を併
用することにより、たて方向およびよこ方向の双方が高
度に強化される。なお、丸編や横編においては、たて編
に比べてよこ方向の方向性が強いので、特によこ糸を挿
入しなくても、これらを同方向に重ねたときは一方向強
化板が得られ、向きを変えて重ねたときは斜交積層板が
得られる。
繊維糸条と熱可塑性有機繊維糸条との供給速度比を0.05
以上１未満、好ましくは0.05〜0.9、特に0.1〜0.8に設
定して得られる糸条を用いたときは、熱可塑性有機繊維
がループを形成し耐熱性繊維がループを形成することな
くほぼ直線状を呈しているので、耐熱性繊維の方向の伸
びが一層減少し、熱可塑性有機繊維の溶融含浸が一層容
易になる。ただし、上記の供給速度比が0.05未満の場合
は、小さ過ぎて耐熱性繊維の含有率が低下すると共に、
耐熱性繊維が硬い芯を形成して熱可塑性有機繊維の溶融
含浸が困難になり、反対に１以上になると、ボイド率が
高くなると共に、耐熱性繊維のループが形成されて最終
成形品に伸びが生じ易くなる。また、織物の場合に、た
て糸およびよこ糸の一方、例えばたて糸に上記のタスラ
ン加工糸を用い、よこ糸に熱可塑性有機繊維のみからな
る糸条を用いたときは、得られた織物の複数枚を、その
たて糸の方向を揃えて重ねることにより一方向強化板が
得られ、交互に向きを変えて積層することにより斜交積
層板が得られる。また、経編の場合に、上記タスラン加
工糸をたて方向に挿入すると、たて方向に高度に強化さ
れた成形品が得られ、たて糸挿入編によこ糸挿入編を併
用することにより、たて方向およびよこ方向の双方が高
度に強化される。なお、丸編や横編においては、たて編
に比べてよこ方向の方向性が強いので、特によこ糸を挿
入しなくても、これらを同方向に重ねたときは一方向強
化板が得られ、向きを変えて重ねたときは斜交積層板が
得られる。
（実施例） 耐熱性繊維してアラミド繊維糸条（デュポン社製、ケ
ブラー49、380デニール、260フィラメント）を、また熱
可塑性有機繊維としてポリエチレンテレフタレート（フ
エノール／テトラクロルエタン＝60/40の混合溶媒中、3
0℃で測定した極限粘度が0.6）からなる繊維糸条（450
デニール、144フィラメント）をそれぞれ用い、これら
を同時にタスラン加工用エアノズルに供給して加工し
た。ただし、耐熱性繊維糸条の供給速度を熱可塑性有機
繊維糸条の0.789倍に、またノズルの供給空気圧を5kg/c
m2に、空気流量を7Nm3/hrにそれぞれ設定し、200m/分の
速度で巻取った。
ブラー49、380デニール、260フィラメント）を、また熱
可塑性有機繊維としてポリエチレンテレフタレート（フ
エノール／テトラクロルエタン＝60/40の混合溶媒中、3
0℃で測定した極限粘度が0.6）からなる繊維糸条（450
デニール、144フィラメント）をそれぞれ用い、これら
を同時にタスラン加工用エアノズルに供給して加工し
た。ただし、耐熱性繊維糸条の供給速度を熱可塑性有機
繊維糸条の0.789倍に、またノズルの供給空気圧を5kg/c
m2に、空気流量を7Nm3/hrにそれぞれ設定し、200m/分の
速度で巻取った。
得られたタスラン加工糸をたて糸およびよこ糸に用
い、たて糸密度19.7本/cm、よこ糸密度19.7本/cmの平織
物を製織し、この平織物から縦20cm、横20cmの試料を切
り取り、これを３枚積層してブランクとし、80℃、0.1m
mHg以下の条件で16時間真空乾燥を行ない、次いであら
かじめ300℃に加熱した金型に上記の積層シートを取付
け、軽荷重で３〜５分間予熱、溶融した後、50〜70kg/c
m2の圧力で加熱圧縮成形を行なった。次いで、加圧下で
60℃まで急冷した後、金型を開くことによりポリエチレ
ンテレフタレートからなり、アラミド繊維で強化された
厚さ1.5mmの強化積層板を得た。この強化積層板におけ
るアラミド繊維の含有率は40重量％であり、ボイド率は
２％以下であった。また、上記の積層板をASTM・Ｄ・30
39に準拠して引張試験を行なったところ、900〜1000MPa
の引張強度を有し、かつ等方的であり、外観も極めて優
れていた。
い、たて糸密度19.7本/cm、よこ糸密度19.7本/cmの平織
物を製織し、この平織物から縦20cm、横20cmの試料を切
り取り、これを３枚積層してブランクとし、80℃、0.1m
mHg以下の条件で16時間真空乾燥を行ない、次いであら
かじめ300℃に加熱した金型に上記の積層シートを取付
け、軽荷重で３〜５分間予熱、溶融した後、50〜70kg/c
m2の圧力で加熱圧縮成形を行なった。次いで、加圧下で
60℃まで急冷した後、金型を開くことによりポリエチレ
ンテレフタレートからなり、アラミド繊維で強化された
厚さ1.5mmの強化積層板を得た。この強化積層板におけ
るアラミド繊維の含有率は40重量％であり、ボイド率は
２％以下であった。また、上記の積層板をASTM・Ｄ・30
39に準拠して引張試験を行なったところ、900〜1000MPa
の引張強度を有し、かつ等方的であり、外観も極めて優
れていた。
（発明の効果） この発明の複合成形用編織物は、熱可塑性有機繊維お
よび耐熱性繊維の混合されたタスラン加工糸を用いた編
織物であるから、従来の熱可塑性合成樹脂粉末を付着し
た補強用繊維糸条に比べて複合化が容易であり、しかも
従来の編織技術で編織物を製造することができ、かつ熱
可塑性有機繊維の軟化点よりも高い温度で溶融成形する
ことにより、ボイドの少ない良好な成形品を製造するこ
とができる。また、上記２種の繊維がタスラン加工によ
って微細に混合され、かさ高に形成されているので、熱
可塑性有機繊維の溶融含浸が容易に行なわれ、タスラン
加工を行なわない場合に比べて均質な成形品を製造する
ことができる。しかも、上記のタスラン加工糸は、熱可
塑性有機繊維がループを形成し、耐熱性繊維がほぼ直線
状を呈するものあるから、耐熱性繊維の伸びが一層減少
し、熱可塑性有機繊維の溶融含浸が一層容易になる。
よび耐熱性繊維の混合されたタスラン加工糸を用いた編
織物であるから、従来の熱可塑性合成樹脂粉末を付着し
た補強用繊維糸条に比べて複合化が容易であり、しかも
従来の編織技術で編織物を製造することができ、かつ熱
可塑性有機繊維の軟化点よりも高い温度で溶融成形する
ことにより、ボイドの少ない良好な成形品を製造するこ
とができる。また、上記２種の繊維がタスラン加工によ
って微細に混合され、かさ高に形成されているので、熱
可塑性有機繊維の溶融含浸が容易に行なわれ、タスラン
加工を行なわない場合に比べて均質な成形品を製造する
ことができる。しかも、上記のタスラン加工糸は、熱可
塑性有機繊維がループを形成し、耐熱性繊維がほぼ直線
状を呈するものあるから、耐熱性繊維の伸びが一層減少
し、熱可塑性有機繊維の溶融含浸が一層容易になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−45632（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−130345（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−34244（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−71840（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】熱可塑性有機繊維および耐熱性が450℃以
上の耐熱性繊維の混合されたタスラン加工糸を用いて編
織されており、このタスラン加工糸は、熱可塑性有機繊
維がループを形成し、耐熱性繊維がほぼ直線状を呈して
いるものであり、上記耐熱性繊維の含有量が全体の５〜
50重量％を占めていることを特徴とする複合成形用編織
物。 - 【請求項２】耐熱性繊維からアラミド繊維である特許請
求の範囲第１項記載の複合成形用編織物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262183A JP2581107B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 複合成形用編織物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262183A JP2581107B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 複合成形用編織物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01104852A JPH01104852A (ja) | 1989-04-21 |
| JP2581107B2 true JP2581107B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=17372219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62262183A Expired - Fee Related JP2581107B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 複合成形用編織物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581107B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017154384A (ja) * | 2016-03-02 | 2017-09-07 | 三豊化成株式会社 | 成形品の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5571840A (en) * | 1978-11-22 | 1980-05-30 | Hisayoshi Kageyama | Long glass fiber bulky roving cross for frp and frp laminate product using same |
| JPS6134244A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-18 | 東レ株式会社 | 樹脂補強用織物およびその製造方法 |
| CA1277188C (en) * | 1984-11-19 | 1990-12-04 | James E. O'connor | Fiber reinforced thermoplastic articles and process for the preparationthereof |
-
1987
- 1987-10-16 JP JP62262183A patent/JP2581107B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01104852A (ja) | 1989-04-21 |
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