JP2000212295A - 熱融着性を施した強化繊維 - Google Patents
熱融着性を施した強化繊維Info
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- JP2000212295A JP2000212295A JP10366104A JP36610498A JP2000212295A JP 2000212295 A JP2000212295 A JP 2000212295A JP 10366104 A JP10366104 A JP 10366104A JP 36610498 A JP36610498 A JP 36610498A JP 2000212295 A JP2000212295 A JP 2000212295A
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- fiber
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 メッシュ等の基材を構成する強化繊維が、互
いに位置ズレして形を崩すことなく、またマトリックス
樹脂含浸性に優れると共に、強化効率の高い熱融着性を
施した強化繊維の提供。 【解決手段】 強化繊維は扁平状を成し、その面又は側
端に低融点ポリマー５を仮融着して構成した強化繊維で
ある。
いに位置ズレして形を崩すことなく、またマトリックス
樹脂含浸性に優れると共に、強化効率の高い熱融着性を
施した強化繊維の提供。 【解決手段】 強化繊維は扁平状を成し、その面又は側
端に低融点ポリマー５を仮融着して構成した強化繊維で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は連続繊維強化プラス
チック（ＦＲＰ）等を構成する強化繊維に関するもので
ある。
チック（ＦＲＰ）等を構成する強化繊維に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】今日、炭素等の強化繊維を使用して織物
を織製したり、その他一方向材料、編物、組紐等を構成
した基材が多用されている。そしてこの基材にマトリッ
クス樹脂が含浸されて複合材料として色々な分野で用い
られている。ところで、上記強化繊維を織製してメッシ
ュを構成する場合の経糸と緯糸は位置ズレしてはならな
い。これは他の基材を構成する場合も同じであり、構成
した基材の形が崩れないように各繊維の接合部は目止め
がなされている。
を織製したり、その他一方向材料、編物、組紐等を構成
した基材が多用されている。そしてこの基材にマトリッ
クス樹脂が含浸されて複合材料として色々な分野で用い
られている。ところで、上記強化繊維を織製してメッシ
ュを構成する場合の経糸と緯糸は位置ズレしてはならな
い。これは他の基材を構成する場合も同じであり、構成
した基材の形が崩れないように各繊維の接合部は目止め
がなされている。
【０００３】ところで、従来においても、例えば実公平
８−３８９号に係る「無機質材料の補強用メッシュ織
物」では経糸の周りに沿って延びる補助糸をもじり織り
して繊維の位置ズレを防止している。すなわち平織りメ
ッシュは目が粗いことから経糸と緯糸の拘束力が極めて
弱く、僅かな外力で繊維の配列が乱れてしまう為であ
る。しかし、織密度が低くなるにつれ目止め効果は著し
く低下するという問題がある。目止めの方法には色々あ
って、例えば製織工程の段階で強化繊維と熱融着繊維を
引き揃えてする目止め方法はあるが、この方法では織機
に特別な機構を必要とし、熱融着繊維の位置がズレる場
合があり、正しい目止めが出来ない。
８−３８９号に係る「無機質材料の補強用メッシュ織
物」では経糸の周りに沿って延びる補助糸をもじり織り
して繊維の位置ズレを防止している。すなわち平織りメ
ッシュは目が粗いことから経糸と緯糸の拘束力が極めて
弱く、僅かな外力で繊維の配列が乱れてしまう為であ
る。しかし、織密度が低くなるにつれ目止め効果は著し
く低下するという問題がある。目止めの方法には色々あ
って、例えば製織工程の段階で強化繊維と熱融着繊維を
引き揃えてする目止め方法はあるが、この方法では織機
に特別な機構を必要とし、熱融着繊維の位置がズレる場
合があり、正しい目止めが出来ない。
【０００４】それに融着繊維としてガラス繊維と低融点
ポリマーを撚糸したものを使用する場合には、強化繊維
と融着繊維の他にガラス繊維を有し、余分な素材を使用
する為に非効率的である。又強化繊維の周囲に解舒撚り
を利用して、熱融着繊維を巻付けている方法もあるが、
巻き付ける繊維の周期が不規則になると共に位置ズレし
易く、目止め出来る確率が低い。さらに接着剤を交差部
に点接着して目止めする場合は、この接着剤を点接着す
る為の特殊な構造の装置が必要である。
ポリマーを撚糸したものを使用する場合には、強化繊維
と融着繊維の他にガラス繊維を有し、余分な素材を使用
する為に非効率的である。又強化繊維の周囲に解舒撚り
を利用して、熱融着繊維を巻付けている方法もあるが、
巻き付ける繊維の周期が不規則になると共に位置ズレし
易く、目止め出来る確率が低い。さらに接着剤を交差部
に点接着して目止めする場合は、この接着剤を点接着す
る為の特殊な構造の装置が必要である。
【０００５】さらに強化繊維と熱融着繊維を撚り合わせ
る方法では強化繊維の強化効率及びマトリックス樹脂含
浸性が著しく低下する。一方、強化繊維に熱融着繊維を
カバーリングする方法では、カバーリング工程で強化繊
維が損傷を受ける等の問題が残されてしまう。
る方法では強化繊維の強化効率及びマトリックス樹脂含
浸性が著しく低下する。一方、強化繊維に熱融着繊維を
カバーリングする方法では、カバーリング工程で強化繊
維が損傷を受ける等の問題が残されてしまう。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】このように従来の目
止め方法には上記のごとき問題がある。本発明が解決し
ようとする課題はこれら問題点であって、基材を構成す
る強化繊維が互いに位置ズレして形を崩すことなく、重
なり合う箇所では融着することが出来る熱融着性を施し
た強化繊維を提供する。又この際、マトリックス樹脂含
浸性に優れ、強化効率を高める為に、少量の熱融着性樹
脂で済ませることが出来る熱融着性を施した強化繊維を
提供する。
止め方法には上記のごとき問題がある。本発明が解決し
ようとする課題はこれら問題点であって、基材を構成す
る強化繊維が互いに位置ズレして形を崩すことなく、重
なり合う箇所では融着することが出来る熱融着性を施し
た強化繊維を提供する。又この際、マトリックス樹脂含
浸性に優れ、強化効率を高める為に、少量の熱融着性樹
脂で済ませることが出来る熱融着性を施した強化繊維を
提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の繊維は熱融着性
樹脂をその表面や側端に仮融着している。熱融着性樹脂
とはナイロン系、ポリエステル系、エチレン酢酸ビニル
共重合体系、ポリオレフィン系等の低融点ポリマー、又
は繊維が該当する。そして強化繊維は炭素繊維、アラミ
ド繊維、ＰＢＯ繊維、ガラス繊維等の高強度・高弾性繊
維が使用され、多数本が所定の幅と厚みを有した扁平状
を成し、この繊維の表面や側端に熱融着性樹脂が仮融着
される。この場合、強化繊維の表面に一直線状に延びる
場合、ウエーブ状を成して延びる場合、又繊維の両面に
仮融着する場合等その形態は色々あり、本数も限定しな
い。
樹脂をその表面や側端に仮融着している。熱融着性樹脂
とはナイロン系、ポリエステル系、エチレン酢酸ビニル
共重合体系、ポリオレフィン系等の低融点ポリマー、又
は繊維が該当する。そして強化繊維は炭素繊維、アラミ
ド繊維、ＰＢＯ繊維、ガラス繊維等の高強度・高弾性繊
維が使用され、多数本が所定の幅と厚みを有した扁平状
を成し、この繊維の表面や側端に熱融着性樹脂が仮融着
される。この場合、強化繊維の表面に一直線状に延びる
場合、ウエーブ状を成して延びる場合、又繊維の両面に
仮融着する場合等その形態は色々あり、本数も限定しな
い。
【０００８】そしてこの強化繊維の用途は限定しない
が、例えば平織メッシュを構成する場合であれば経糸と
緯糸になって織製される。メッシュに成った状態で熱風
を与えたり、加熱・加圧ローラを通過することで繊維に
仮融着している熱融着性樹脂は互いに融着して交差部が
固定される。そしてこの平織メッシュは樹脂が含浸され
て複合材料となる訳であり、この場合、平織メッシュを
構成している各強化繊維の配列は安定していて、位置ズ
レすることはない。以下、本発明に係る実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。
が、例えば平織メッシュを構成する場合であれば経糸と
緯糸になって織製される。メッシュに成った状態で熱風
を与えたり、加熱・加圧ローラを通過することで繊維に
仮融着している熱融着性樹脂は互いに融着して交差部が
固定される。そしてこの平織メッシュは樹脂が含浸され
て複合材料となる訳であり、この場合、平織メッシュを
構成している各強化繊維の配列は安定していて、位置ズ
レすることはない。以下、本発明に係る実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の繊維を使用した平織メッシュ
を示している具体例であり、経繊維１ａ、１ｂ…と緯繊
維２ａ、２ｂ…が互いにクロスして織製されている。経
繊維１ａ、１ｂ…及び緯繊維２ａ、２ｂ…は所定の間隔
をおいて配列されることで、大きな開孔部３、３…が形
成され、しかし各経繊維１ａ、１ｂ…及び緯繊維２ａ、
２ｂ…は位置ズレしないようになっている。
を示している具体例であり、経繊維１ａ、１ｂ…と緯繊
維２ａ、２ｂ…が互いにクロスして織製されている。経
繊維１ａ、１ｂ…及び緯繊維２ａ、２ｂ…は所定の間隔
をおいて配列されることで、大きな開孔部３、３…が形
成され、しかし各経繊維１ａ、１ｂ…及び緯繊維２ａ、
２ｂ…は位置ズレしないようになっている。
【００１０】図２は上記平織メッシュのクロス部断面拡
大図であり、経繊維１と緯繊維２は互いに接した状態で
クロスしている。この経繊維１と緯繊維２が互いに固着
して位置ズレしないように、表面に設けている低融点ポ
リマー繊維４、４が互いに融着している。
大図であり、経繊維１と緯繊維２は互いに接した状態で
クロスしている。この経繊維１と緯繊維２が互いに固着
して位置ズレしないように、表面に設けている低融点ポ
リマー繊維４、４が互いに融着している。
【００１１】より具体的な実施例を説明すると、３００
ｇ／９０００ｍの低融点ポリマーを炭素繊維から成る８
００ｇ／１０００ｍの扁平強化繊維の両面中央には図３
にその断面拡大図を示すように融着している。熱融着樹
脂の付着含有率は７．７％であり、この扁平強化繊維
６、６…を用いて０．５インチ間隔の平織りメッシュを
形成し、上記低融点ポリマー５、５を加熱して融着、目
止め処理を行った。この場合、経糸１と緯糸２のクロス
部において必要かつ十分な目止め強度が得られる。
ｇ／９０００ｍの低融点ポリマーを炭素繊維から成る８
００ｇ／１０００ｍの扁平強化繊維の両面中央には図３
にその断面拡大図を示すように融着している。熱融着樹
脂の付着含有率は７．７％であり、この扁平強化繊維
６、６…を用いて０．５インチ間隔の平織りメッシュを
形成し、上記低融点ポリマー５、５を加熱して融着、目
止め処理を行った。この場合、経糸１と緯糸２のクロス
部において必要かつ十分な目止め強度が得られる。
【００１２】３００デニールの低融点ポリマーを扁平強
化繊維６の両端に図４に示すように直線的に仮融着す
る。この繊維を用いて織製した平織メッシュはより保形
成に優れると共に、さらに良好なマトリックス樹脂の含
浸性が得られる。又基材に薄さを要求される場合には有
効である。
化繊維６の両端に図４に示すように直線的に仮融着す
る。この繊維を用いて織製した平織メッシュはより保形
成に優れると共に、さらに良好なマトリックス樹脂の含
浸性が得られる。又基材に薄さを要求される場合には有
効である。
【００１３】１００デニールの低融点ポリマー繊維５を
扁平強化繊維６の両面に図５に示すようにウエーブ状を
成して仮融着する。このような形態をとることで繊維を
構成する繊維束のバラケを防止することが出来、又強化
繊維の返りに影響を受けることなく、より確実で強度の
高い目止めが得られる。
扁平強化繊維６の両面に図５に示すようにウエーブ状を
成して仮融着する。このような形態をとることで繊維を
構成する繊維束のバラケを防止することが出来、又強化
繊維の返りに影響を受けることなく、より確実で強度の
高い目止めが得られる。
【００１４】３００デニールの低融点ポリマー５を扁平
強化繊維に引き揃えた場合、巻き返し工程や製織工程時
に熱融着繊維がズレたり、引っ掛かったり、切れたり、
縮んだりしてハンドリングが難しかしく、又目止めが部
分的にしか作用しない。３００デニールの低融点ポリマ
ーを解舒撚を利用し、扁平強化繊維の周囲に螺旋状に巻
付けることも出来るが、このような形態では熱融着繊維
の周期が非常に大きくなり、又巻き始めと巻き終りで変
化する為に、実用的な目止め効果は得られない。それに
目止め効果を得ようとすれば、低融点ポリマーの含有率
を必要以上に上げねばならず、その結果、成形時のマト
リックス樹脂含浸性や成形後のＦＲＰ物性が著しく低下
する。
強化繊維に引き揃えた場合、巻き返し工程や製織工程時
に熱融着繊維がズレたり、引っ掛かったり、切れたり、
縮んだりしてハンドリングが難しかしく、又目止めが部
分的にしか作用しない。３００デニールの低融点ポリマ
ーを解舒撚を利用し、扁平強化繊維の周囲に螺旋状に巻
付けることも出来るが、このような形態では熱融着繊維
の周期が非常に大きくなり、又巻き始めと巻き終りで変
化する為に、実用的な目止め効果は得られない。それに
目止め効果を得ようとすれば、低融点ポリマーの含有率
を必要以上に上げねばならず、その結果、成形時のマト
リックス樹脂含浸性や成形後のＦＲＰ物性が著しく低下
する。
【００１５】３００デニールの低融点ポリマーと扁平強
化繊維を撚り合わせた場合には、撚繊維工程で強化繊維
が損傷を受けて毛羽だってしまう。強化繊維も撚繊維さ
れて含浸性、強化効率の低下が問題となる。又強化繊維
の扁平度が変化して織物の厚さが厚くなってしまうこと
も問題である。更に熱融着繊維に周期が生じる為に、必
要以上の含有率を上げるか、撚数を増やさなくてはなら
ない。
化繊維を撚り合わせた場合には、撚繊維工程で強化繊維
が損傷を受けて毛羽だってしまう。強化繊維も撚繊維さ
れて含浸性、強化効率の低下が問題となる。又強化繊維
の扁平度が変化して織物の厚さが厚くなってしまうこと
も問題である。更に熱融着繊維に周期が生じる為に、必
要以上の含有率を上げるか、撚数を増やさなくてはなら
ない。
【００１６】ところで、強化繊維に低融点ポリマーを仮
融着する形態は上記実施例に示す場合に限らず、他には
図６の場合もある。（ａ）は扁平強化繊維６の両面に低
融点ポリマー５、５を仮融着しているが、その位置をズ
ラせている。同じ位置に仮融着する場合に比較して交差
部の融着性に優れている。（ｂ）は片面に２本の低融点
ポリマーを仮融着している場合。（ｃ）は片面に２本設
け、反対面には１本の低融点ポリマーを設けている場合
である。
融着する形態は上記実施例に示す場合に限らず、他には
図６の場合もある。（ａ）は扁平強化繊維６の両面に低
融点ポリマー５、５を仮融着しているが、その位置をズ
ラせている。同じ位置に仮融着する場合に比較して交差
部の融着性に優れている。（ｂ）は片面に２本の低融点
ポリマーを仮融着している場合。（ｃ）は片面に２本設
け、反対面には１本の低融点ポリマーを設けている場合
である。
【００１７】（ｄ）は扁平強化繊維６の両面に２本づつ
仮融着している場合。（ｅ）は扁平強化繊維の両サイド
と両面にその位置をズラした状態で１本づつ仮融着して
いる場合である。ところで、上記低融点ポリマーは連続
した状態で仮融着されているが、図７は低融点ポリマー
を部分的に仮融着している場合を示している。このよう
に部分融着することで樹脂の含浸性が向上し、扁平強化
繊維並びに織物の柔軟性に優れる。そして仮融着時のエ
ネルギーコストは少なくてすむ。
仮融着している場合。（ｅ）は扁平強化繊維の両サイド
と両面にその位置をズラした状態で１本づつ仮融着して
いる場合である。ところで、上記低融点ポリマーは連続
した状態で仮融着されているが、図７は低融点ポリマー
を部分的に仮融着している場合を示している。このよう
に部分融着することで樹脂の含浸性が向上し、扁平強化
繊維並びに織物の柔軟性に優れる。そして仮融着時のエ
ネルギーコストは少なくてすむ。
【００１８】図８は扁平強化繊維の表面に一定長さの仮
融点ポリマーを所定の間隔をおいて部分的に連続して設
けた場合である。このように仮融着形態は色々あり、本
発明はこの形態を限定しない。以上述べたように、本発
明は強化繊維に低融点ポリマーを設けたものであって、
次のような効果を得ることが出来る。
融点ポリマーを所定の間隔をおいて部分的に連続して設
けた場合である。このように仮融着形態は色々あり、本
発明はこの形態を限定しない。以上述べたように、本発
明は強化繊維に低融点ポリマーを設けたものであって、
次のような効果を得ることが出来る。
【００１９】
【発明の効果】本発明の扁平強化繊維は低融点ポリマー
繊維等の熱融着性樹脂を仮融着したものであり、この繊
維を使用してメッシュを織製して樹脂を含浸しても、又
他の構造体（例えば一方向材料、不織布、編物、組紐、
フィラメントワインディング）を構成しても各強化繊維
が位置ズレすることはなく、保形効果と高い強度が得ら
れる。そしてこの低融点ポリマーの融着は製織と共に行
われ、熱風を与えたり加熱ローラを通過させる等の簡単
な方法にて融着される為に、特殊な装置を必要としな
い。そして仮融着される低融点ポリマーの形態を変化さ
せて融着性能を向上させることが出来、同時にマトリッ
クス樹脂の含浸性を左右する。又該繊維をウエーブ状に
仮融着するならば、強化繊維を構成する繊維束がバラケ
ルことなく、ハンドリングし易くなる等の効果も得られ
る。
繊維等の熱融着性樹脂を仮融着したものであり、この繊
維を使用してメッシュを織製して樹脂を含浸しても、又
他の構造体（例えば一方向材料、不織布、編物、組紐、
フィラメントワインディング）を構成しても各強化繊維
が位置ズレすることはなく、保形効果と高い強度が得ら
れる。そしてこの低融点ポリマーの融着は製織と共に行
われ、熱風を与えたり加熱ローラを通過させる等の簡単
な方法にて融着される為に、特殊な装置を必要としな
い。そして仮融着される低融点ポリマーの形態を変化さ
せて融着性能を向上させることが出来、同時にマトリッ
クス樹脂の含浸性を左右する。又該繊維をウエーブ状に
仮融着するならば、強化繊維を構成する繊維束がバラケ
ルことなく、ハンドリングし易くなる等の効果も得られ
る。
【図１】強化繊維にて平織メッシュを構成している場
合。
合。
【図２】メッシュ交差部の断面拡大図。
【図３】扁平化強化繊維の両面に低融点ポリマーを仮融
着した場合。
着した場合。
【図４】扁平化強化繊維の両サイドに低融点ポリマーを
仮融着した場合。
仮融着した場合。
【図５】扁平強化繊維の表面に低融点ポリマーをウエー
ブ状に仮融着した場合。
ブ状に仮融着した場合。
【図６】扁平強化繊維に低融点ポリマーを仮融着した別
形態。
形態。
【図７】扁平強化繊維の表面に低融点ポリマー繊維を部
分的に仮融着した場合。
分的に仮融着した場合。
【図８】扁平強化繊維の表面に一定長さの低融点ポリマ
ーを所定の間隔をおいて仮融着した場合。
ーを所定の間隔をおいて仮融着した場合。
【符号の説明】 １ 経糸 ２ 緯糸 ３ 開孔部 ４ 低融点ポリマー繊維 ５ 低融点ポリマー ６ 扁平強化繊維
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F072 AA04 AB06 AB10 AB28 AC06 AC13 AC14 AH21 AK14 4L031 AA27 AB01 BA31 CA00 DA00 DA21 4L033 AB01 AC11 AC15 CA10 4L036 MA04 MA05 MA06 MA34 MA39 PA17 RA10 UA21 4L048 AA05 AA37 AA56 AC09 AC18 BA01
Claims (5)
- 【請求項１】 炭素等の扁平状強化繊維において、その
面又は側端に熱融着性樹脂を仮融着したことを特徴とす
る熱融着性を施した強化繊維。 - 【請求項２】 上記熱融着性樹脂を扁平繊維の両面に仮
融着した請求項１記載の熱融着性を施した強化繊維。 - 【請求項３】 上記熱融着性樹脂を扁平繊維の両側に仮
融着した請求項１記載の熱融着性を施した強化繊維。 - 【請求項４】 上記熱融着性樹脂を扁平繊維の片面又は
両面にウエーブ状を成して仮融着した請求項１記載の熱
融着性を施した強化繊維。 - 【請求項５】 上記熱融着性樹脂として低融点ポリマー
を用いた請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４
記載の熱融着性を施した強化繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366104A JP2000212295A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | 熱融着性を施した強化繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366104A JP2000212295A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | 熱融着性を施した強化繊維 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000212295A true JP2000212295A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=18485940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10366104A Pending JP2000212295A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | 熱融着性を施した強化繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000212295A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002046137A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-12 | Nippon Graphite Fiber Corp | 熱伝導性シートの製造方法 |
| JP2003105975A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Nitto Boseki Co Ltd | 補強シート及び補強方法 |
| WO2018073972A1 (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | サカイオーベックス株式会社 | 開繊糸織物 |
| JP2018145539A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 東レ株式会社 | 強化繊維織物およびその強化繊維織物を用いたプリフォームの製造方法 |
-
1998
- 1998-12-07 JP JP10366104A patent/JP2000212295A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002046137A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-12 | Nippon Graphite Fiber Corp | 熱伝導性シートの製造方法 |
| JP2003105975A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Nitto Boseki Co Ltd | 補強シート及び補強方法 |
| JP4696431B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2011-06-08 | 日東紡績株式会社 | 補強シート及び補強方法 |
| WO2018073972A1 (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | サカイオーベックス株式会社 | 開繊糸織物 |
| JP2018145539A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 東レ株式会社 | 強化繊維織物およびその強化繊維織物を用いたプリフォームの製造方法 |
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