JP2001146669A - 繊維強化熱可塑性樹脂成形材用の連続繊維不織布 - Google Patents
繊維強化熱可塑性樹脂成形材用の連続繊維不織布Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた機械的特性を有する繊維強化熱可塑性
樹脂成形材を得るための連続繊維不織布、およびこの連
続繊維不織布を用いた成形材の製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 強化繊維と熱可塑性樹脂繊維からなる複
合繊維糸の連続繊維不織布であり、強化繊維の体積比率
が４０〜６０％である連続繊維不織布であることを特徴
とする。この連続繊維不織布は３軸組布、または４軸組
布の形態であることが好ましい。また、この連続繊維不
織布を加熱加圧成形するだけで成形材を得ることができ
る。
樹脂成形材を得るための連続繊維不織布、およびこの連
続繊維不織布を用いた成形材の製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 強化繊維と熱可塑性樹脂繊維からなる複
合繊維糸の連続繊維不織布であり、強化繊維の体積比率
が４０〜６０％である連続繊維不織布であることを特徴
とする。この連続繊維不織布は３軸組布、または４軸組
布の形態であることが好ましい。また、この連続繊維不
織布を加熱加圧成形するだけで成形材を得ることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化熱可塑性
樹脂成形材に供される連続繊維不織布、および該連続繊
維不織布を用いた繊維強化熱可塑性樹脂成形材の製造方
法に関するものである。
樹脂成形材に供される連続繊維不織布、および該連続繊
維不織布を用いた繊維強化熱可塑性樹脂成形材の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】強化繊維と熱可塑性樹脂および充填剤か
らなるシート状の成形材はスタンパブルシートとして知
られ、スタンピング成形が可能である。スタンピング成
形は、成形材を予め加熱し柔らかくした後、加熱された
金型内に供給し、加圧して賦形する成形方法で、短い成
形時間・少ない設備投資・成形品の軽量化などの利点が
あり、熱可塑性樹脂の特徴を活かした成形方法である。
従来、スタンパブルシートとしては、ニードルパンチ加
工した連続繊維マットやチョップドストランドマットに
熱可塑性樹脂を含浸した成形材が知られている。しか
し、一般に熱可塑性樹脂は溶融粘度が高いため、強化繊
維への樹脂含浸性が悪く、強化繊維の含有率をあげると
益々樹脂含浸性が低下してしまう。そのため、これらの
成形材を用いた繊維強化熱可塑性樹脂成形品は、機械的
強度の方向性が小さい特徴があるが、強化繊維の含有率
を上げることができず、成形品を肉厚にしなければ満足
できる機械的特性を得ることができないことがある。
らなるシート状の成形材はスタンパブルシートとして知
られ、スタンピング成形が可能である。スタンピング成
形は、成形材を予め加熱し柔らかくした後、加熱された
金型内に供給し、加圧して賦形する成形方法で、短い成
形時間・少ない設備投資・成形品の軽量化などの利点が
あり、熱可塑性樹脂の特徴を活かした成形方法である。
従来、スタンパブルシートとしては、ニードルパンチ加
工した連続繊維マットやチョップドストランドマットに
熱可塑性樹脂を含浸した成形材が知られている。しか
し、一般に熱可塑性樹脂は溶融粘度が高いため、強化繊
維への樹脂含浸性が悪く、強化繊維の含有率をあげると
益々樹脂含浸性が低下してしまう。そのため、これらの
成形材を用いた繊維強化熱可塑性樹脂成形品は、機械的
強度の方向性が小さい特徴があるが、強化繊維の含有率
を上げることができず、成形品を肉厚にしなければ満足
できる機械的特性を得ることができないことがある。
【０００３】そこで、強化繊維糸織布と熱可塑性樹脂フ
ィルムとを積層したシートや、強化繊維糸に熱可塑性樹
脂を被覆処理した樹脂被覆強化繊維糸からなる織布を積
層したシートを成形材とすることも行われている。これ
らの成形材は、強化繊維の含有率を上げることができる
が、製織工程が必要であり、強化繊維と熱可塑性樹脂の
含浸性を高めるには限界があり、また織布の織り方向に
対し斜め方向に対する十分な機械的強度が得られない問
題がある。
ィルムとを積層したシートや、強化繊維糸に熱可塑性樹
脂を被覆処理した樹脂被覆強化繊維糸からなる織布を積
層したシートを成形材とすることも行われている。これ
らの成形材は、強化繊維の含有率を上げることができる
が、製織工程が必要であり、強化繊維と熱可塑性樹脂の
含浸性を高めるには限界があり、また織布の織り方向に
対し斜め方向に対する十分な機械的強度が得られない問
題がある。
【０００４】一方、連続繊維糸からなる連続繊維不織布
に関し、特開昭６３−６６３６２号には、強化繊維糸に
熱融着糸を撚り合わせた合わせ糸からなり、この合わせ
糸の配設方向が互いに直交または斜交する経糸方向と緯
糸方向からなる不織布が開示されている。しかし、この
不織布においては、熱融着糸は不織布の形態保持のため
にあり、マトリックス樹脂の含浸性が低下しない程度の
量を限界に強化繊維に巻き付かせているにすぎず、機械
的強度の方向性を小さくすることに関しては織布のそれ
以上の効果は期待できない。
に関し、特開昭６３−６６３６２号には、強化繊維糸に
熱融着糸を撚り合わせた合わせ糸からなり、この合わせ
糸の配設方向が互いに直交または斜交する経糸方向と緯
糸方向からなる不織布が開示されている。しかし、この
不織布においては、熱融着糸は不織布の形態保持のため
にあり、マトリックス樹脂の含浸性が低下しない程度の
量を限界に強化繊維に巻き付かせているにすぎず、機械
的強度の方向性を小さくすることに関しては織布のそれ
以上の効果は期待できない。
【０００５】また、特開平８−３２５９１４号には、強
化繊維としてのガラス長繊維と熱可塑性樹脂長繊維と
を、異なる供給装置より不織布上に吹き出す成形用基材
の製造方法が開示されている。しかし、これは台紙とし
ての不織布、およびガラス長繊維と熱可塑性樹脂長繊維
の専用の供給装置を必要とする。
化繊維としてのガラス長繊維と熱可塑性樹脂長繊維と
を、異なる供給装置より不織布上に吹き出す成形用基材
の製造方法が開示されている。しかし、これは台紙とし
ての不織布、およびガラス長繊維と熱可塑性樹脂長繊維
の専用の供給装置を必要とする。
【０００６】さらに、特開平１１−２００５９号には強
化繊維糸を熱可塑性樹脂で被覆処理した樹脂被覆強化繊
維糸を経材、緯材および互いに逆方向に交差する２方向
の斜交材の４軸方向に配設し、各材の交点において各材
が融着した連続繊維不織布、およびこの連続繊維不織布
を用いた繊維強化熱可塑性樹脂成形材が開示されてい
る。この連続繊維不織布は優れた特性を有するが、強化
繊維糸への樹脂被覆処理工程を必要とし、また樹脂被覆
強化繊維糸は剛性が強く、連続繊維不織布の坪量を高め
るには限界があり、さらなる作業効率の向上・機械的特
性の向上が望まれている。
化繊維糸を熱可塑性樹脂で被覆処理した樹脂被覆強化繊
維糸を経材、緯材および互いに逆方向に交差する２方向
の斜交材の４軸方向に配設し、各材の交点において各材
が融着した連続繊維不織布、およびこの連続繊維不織布
を用いた繊維強化熱可塑性樹脂成形材が開示されてい
る。この連続繊維不織布は優れた特性を有するが、強化
繊維糸への樹脂被覆処理工程を必要とし、また樹脂被覆
強化繊維糸は剛性が強く、連続繊維不織布の坪量を高め
るには限界があり、さらなる作業効率の向上・機械的特
性の向上が望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械的強度
が高く、しかもその方向性が小さい優れた機械的特性を
有する繊維強化熱可塑性樹脂成形材を得るための連続繊
維不織布、およびこの連続繊維不織布を用いた成形材の
製造方法を提供するものである。
が高く、しかもその方向性が小さい優れた機械的特性を
有する繊維強化熱可塑性樹脂成形材を得るための連続繊
維不織布、およびこの連続繊維不織布を用いた成形材の
製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明において、繊維強化熱可塑性樹脂成形材に供
される不織布は、連続繊維糸からなる連続繊維不織布で
あり、前記連続繊維糸は強化繊維と熱可塑性樹脂繊維と
の複合繊維糸からなり、前記強化繊維の体積比率が４０
〜６０％であることを特徴とする。
め、本発明において、繊維強化熱可塑性樹脂成形材に供
される不織布は、連続繊維糸からなる連続繊維不織布で
あり、前記連続繊維糸は強化繊維と熱可塑性樹脂繊維と
の複合繊維糸からなり、前記強化繊維の体積比率が４０
〜６０％であることを特徴とする。
【０００９】本発明の連続繊維不織布は、機械的特性を
高めるために、連続繊維糸が複数並列されている第１の
連続繊維糸群からなる第１の繊維糸層と、前記第１の連
続繊維糸群に斜交する連続繊維糸が複数並列されている
第２の連続繊維糸群からなる第２の繊維糸層と、前記第
２の連続繊維糸群と反対方向から前記第１の連続繊維糸
群に斜交する連続繊維糸が複数並列されている第３の連
続繊維糸群からなる第３の繊維糸層と、を備えた、いわ
ゆる３軸組布の形態をなす連続繊維不織布であることが
好ましい。
高めるために、連続繊維糸が複数並列されている第１の
連続繊維糸群からなる第１の繊維糸層と、前記第１の連
続繊維糸群に斜交する連続繊維糸が複数並列されている
第２の連続繊維糸群からなる第２の繊維糸層と、前記第
２の連続繊維糸群と反対方向から前記第１の連続繊維糸
群に斜交する連続繊維糸が複数並列されている第３の連
続繊維糸群からなる第３の繊維糸層と、を備えた、いわ
ゆる３軸組布の形態をなす連続繊維不織布であることが
好ましい。
【００１０】さらに、機械的強度の方向性をより小さく
するために、上述の３軸組布の形態をなす連続繊維不織
布において、さらに第１の連続繊維糸群に直交する連続
繊維糸が複数並列されている第４の連続繊維糸群からな
る第４の繊維糸層を備えた、いわゆる４軸組布の形態を
なす連続繊維不織布が好ましい。
するために、上述の３軸組布の形態をなす連続繊維不織
布において、さらに第１の連続繊維糸群に直交する連続
繊維糸が複数並列されている第４の連続繊維糸群からな
る第４の繊維糸層を備えた、いわゆる４軸組布の形態を
なす連続繊維不織布が好ましい。
【００１１】また、本発明の繊維強化熱可塑性樹脂成形
材の製造方法は、上述の連続繊維不織布を１枚または複
数枚重ね、加熱加圧成形することを特徴とする製造方法
であり、成形時にシート状や粉末状などの熱可塑性樹脂
を添加することなく、連続繊維不織布を加熱加圧するだ
けで成形することができる。
材の製造方法は、上述の連続繊維不織布を１枚または複
数枚重ね、加熱加圧成形することを特徴とする製造方法
であり、成形時にシート状や粉末状などの熱可塑性樹脂
を添加することなく、連続繊維不織布を加熱加圧するだ
けで成形することができる。
【００１２】また、本発明の連続繊維不織布において、
複合繊維糸を配設した後、不織布の形態保持のため、熱
可塑性樹脂を溶融し複合繊維糸同士を仮接着させたり、
またはニードルパンチ加工により複合繊維同士糸を絡ま
せることが望ましい。ニードルパンチ加工によって得た
連続繊維不織布は、熱による熱可塑性樹脂の酸化などの
悪影響を抑えることができる。
複合繊維糸を配設した後、不織布の形態保持のため、熱
可塑性樹脂を溶融し複合繊維糸同士を仮接着させたり、
またはニードルパンチ加工により複合繊維同士糸を絡ま
せることが望ましい。ニードルパンチ加工によって得た
連続繊維不織布は、熱による熱可塑性樹脂の酸化などの
悪影響を抑えることができる。
【００１３】本発明における複合繊維糸は、上述の連続
繊維不織布の形態保持ができればよく、下に示す（ａ）
〜（ｃ）のいずれの形態から適宜選定すればよい。 （ａ）強化繊維と熱可塑性樹脂繊維を繊維の状態でコー
ミングルした混繊糸。 （ｂ）強化繊維糸と熱可塑性樹脂繊維糸を撚り合わせた
合撚糸。 （ｃ）強化繊維糸に熱可塑性樹脂繊維糸を単に合わせた
だけ、または巻き付けた合わせ糸。
繊維不織布の形態保持ができればよく、下に示す（ａ）
〜（ｃ）のいずれの形態から適宜選定すればよい。 （ａ）強化繊維と熱可塑性樹脂繊維を繊維の状態でコー
ミングルした混繊糸。 （ｂ）強化繊維糸と熱可塑性樹脂繊維糸を撚り合わせた
合撚糸。 （ｃ）強化繊維糸に熱可塑性樹脂繊維糸を単に合わせた
だけ、または巻き付けた合わせ糸。
【００１４】本発明における連続繊維糸は、不織布の内
部において実質的に切断されていない繊維糸であり、強
化繊維の繊維長が長い。また、複合繊維糸からなり、熱
可塑性樹脂が繊維の形態で比較的均一に強化繊維の周囲
に存する。そのため、本発明の連続繊維不織布は、強化
繊維の含有率が高いにもかかわらず、樹脂含浸性に優
れ、これを用いて成形した成形材の機械的強度を高める
ことができる。
部において実質的に切断されていない繊維糸であり、強
化繊維の繊維長が長い。また、複合繊維糸からなり、熱
可塑性樹脂が繊維の形態で比較的均一に強化繊維の周囲
に存する。そのため、本発明の連続繊維不織布は、強化
繊維の含有率が高いにもかかわらず、樹脂含浸性に優
れ、これを用いて成形した成形材の機械的強度を高める
ことができる。
【００１５】また、複合繊維糸からなる連続繊維不織布
は、強化繊維糸の周囲に樹脂が被覆されている樹脂被覆
強化繊維糸からなる連続繊維不織布に比べ、成形材を得
るための成形工程において、強化繊維糸内部の空気が抜
けやすいため、連続繊維不織布の樹脂含浸性を高めるこ
とができ、優れた機械的特性を有する成形材を得ること
ができる。
は、強化繊維糸の周囲に樹脂が被覆されている樹脂被覆
強化繊維糸からなる連続繊維不織布に比べ、成形材を得
るための成形工程において、強化繊維糸内部の空気が抜
けやすいため、連続繊維不織布の樹脂含浸性を高めるこ
とができ、優れた機械的特性を有する成形材を得ること
ができる。
【００１６】なお、本発明における強化繊維の体積比率
は、次式（１）であらわすことができる。 Ｖ１＝（Ｗ１／ρ１）／（Ｗ１／ρ１＋Ｗ２／ρ２）×１００ 式（１） ただし、Ｖ１；強化繊維の体積比率（％） Ｗ１；強化繊維の重量（ｇ） ρ１；強化繊維の真比重 Ｗ２；熱可塑性樹脂繊維の重量（ｇ） ρ２；熱可塑性樹脂繊維の真比重 強化繊維の体積比率が４０％未満の場合は強化繊維の含
有量が低下し、６０％を超える場合は強化繊維への熱可
塑性樹脂の含浸性が低下し、双方の場合とも満足する成
形材の機械的強度が得られないことがある。
は、次式（１）であらわすことができる。 Ｖ１＝（Ｗ１／ρ１）／（Ｗ１／ρ１＋Ｗ２／ρ２）×１００ 式（１） ただし、Ｖ１；強化繊維の体積比率（％） Ｗ１；強化繊維の重量（ｇ） ρ１；強化繊維の真比重 Ｗ２；熱可塑性樹脂繊維の重量（ｇ） ρ２；熱可塑性樹脂繊維の真比重 強化繊維の体積比率が４０％未満の場合は強化繊維の含
有量が低下し、６０％を超える場合は強化繊維への熱可
塑性樹脂の含浸性が低下し、双方の場合とも満足する成
形材の機械的強度が得られないことがある。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の連続繊維不織布における
強化繊維は長繊維の形態であり、強化繊維としては、ガ
ラス繊維・炭素繊維・アルミナ繊維・ボロン繊維などの
無機繊維、アラミド繊維などの有機繊維を挙げることが
できる。強化繊維の番手は特に限定するものではなく、
強化繊維の種類、連続繊維不織布の用途などにより選定
すればよい。
強化繊維は長繊維の形態であり、強化繊維としては、ガ
ラス繊維・炭素繊維・アルミナ繊維・ボロン繊維などの
無機繊維、アラミド繊維などの有機繊維を挙げることが
できる。強化繊維の番手は特に限定するものではなく、
強化繊維の種類、連続繊維不織布の用途などにより選定
すればよい。
【００１８】本発明の連続繊維不織布における熱可塑性
樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂として、ナイロン６・
ナイロン１２・ナイロン６６・芳香族ナイロンなどのポ
リアミド樹脂、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などのポリエステル樹脂、ポリエチ
レン・ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリエ
ーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、
ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂、ポリカーボネート樹脂などを挙げることがで
きる。なお、前記熱可塑性樹脂繊維に着色剤、充填剤、
安定剤、難燃剤、帯電防止剤、結晶化剤などを適宜添加
してもよい。
樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂として、ナイロン６・
ナイロン１２・ナイロン６６・芳香族ナイロンなどのポ
リアミド樹脂、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などのポリエステル樹脂、ポリエチ
レン・ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリエ
ーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、
ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂、ポリカーボネート樹脂などを挙げることがで
きる。なお、前記熱可塑性樹脂繊維に着色剤、充填剤、
安定剤、難燃剤、帯電防止剤、結晶化剤などを適宜添加
してもよい。
【００１９】以下、本発明の一形態である４軸組布の形
態をなす連続繊維不織布に関し、その製造装置および製
造方法について、図１および図２により説明する。
態をなす連続繊維不織布に関し、その製造装置および製
造方法について、図１および図２により説明する。
【００２０】（１）４軸組布の製造装置 連続繊維不織布の製造装置は、主として、進行方向に循
環するコンベア３と、コンベア３の進行方向に対し角度
−αの傾きをもってコンベア３の上に架設された２本１
組のトラバースガイド４、４’、およびコンベア３の進
行方向に対し角度αの傾きをもってコンベア３の上に架
設された２本１組のトラバースガイド９、９’と、コン
ベアの進行方向に平行な状態を保ちながら、トラバース
ガイド４、４’に沿って、往復運動するトラバース具
５、およびトラバースガイド９、９’に沿って、往復運
動するトラバース具１０、から構成されている。
環するコンベア３と、コンベア３の進行方向に対し角度
−αの傾きをもってコンベア３の上に架設された２本１
組のトラバースガイド４、４’、およびコンベア３の進
行方向に対し角度αの傾きをもってコンベア３の上に架
設された２本１組のトラバースガイド９、９’と、コン
ベアの進行方向に平行な状態を保ちながら、トラバース
ガイド４、４’に沿って、往復運動するトラバース具
５、およびトラバースガイド９、９’に沿って、往復運
動するトラバース具１０、から構成されている。
【００２１】コンベア３は、進行方向に対する両端には
糸掛け用ピン１、１’を一定のピッチで立設したピン配
列２、２’を有する。さらに、トラバース具５には斜交
糸および緯糸とされる複合繊維糸７が挿通される複数の
ガイド管６があり、トラバース具１０には斜交糸および
緯糸とされる複合繊維糸１２が挿通される複数のガイド
管１１があり、ガイド管６および１２はコンベア３に立
設されたピン配列２、２’と等ピッチで配列されてい
る。
糸掛け用ピン１、１’を一定のピッチで立設したピン配
列２、２’を有する。さらに、トラバース具５には斜交
糸および緯糸とされる複合繊維糸７が挿通される複数の
ガイド管６があり、トラバース具１０には斜交糸および
緯糸とされる複合繊維糸１２が挿通される複数のガイド
管１１があり、ガイド管６および１２はコンベア３に立
設されたピン配列２、２’と等ピッチで配列されてい
る。
【００２２】また、図２に示すように、コンベア３の図
中左方には、コンベア３に供給するための経糸用の複合
繊維糸１４、および１５が各々巻回された経糸用ローラ
が配置されている。また、ガイド９、９’の図中右方に
は、熱ローラ１６および加圧ローラ１７が設けられてい
る。
中左方には、コンベア３に供給するための経糸用の複合
繊維糸１４、および１５が各々巻回された経糸用ローラ
が配置されている。また、ガイド９、９’の図中右方に
は、熱ローラ１６および加圧ローラ１７が設けられてい
る。
【００２３】（２）連続繊維不織布の製造方法 図１、図２に示す連続繊維不織布製造装置により、連続
繊維不織布を製造するには、経糸１４をコンベア３上に
供給しながら、コンベア３を進行方向に循環させる。複
合繊維糸７、１２をトラバース具５、１０に設けられた
ガイド管６、１１に挿通して、トラバース具５、１０を
往復運動させる。トラバース具５、１０が方向転換する
際に、各複合繊維糸を糸掛け用ピン１、１’に引っ掛け
る。この際、コンベア３の循環速度、トラバース具５、
１９の往復運動速度、およびコンベア３に対するトラバ
ースガイド４、４’および９、９’の角度を調製するこ
とにより、斜交糸の角度を±４５°または９０°に調整
でき、経糸の上に経糸に斜交する斜交糸および経糸に直
交する緯糸を配設した連続繊維糸集合体１３を形成する
ことができる。さらに、連続繊維糸集合体１３上に経糸
１５を供給し、熱ローラ１６に密着して、糸掛け用ピン
１、１’から外し、熱ローラ１６によって所定の温度に
加熱し、複合繊維糸に含む熱可塑性樹脂を溶融する。そ
の後、加圧ローラ１７によって押さえつけられ、複合繊
維糸同士が圧着され、４軸組布である連続繊維不織布が
形成される。
繊維不織布を製造するには、経糸１４をコンベア３上に
供給しながら、コンベア３を進行方向に循環させる。複
合繊維糸７、１２をトラバース具５、１０に設けられた
ガイド管６、１１に挿通して、トラバース具５、１０を
往復運動させる。トラバース具５、１０が方向転換する
際に、各複合繊維糸を糸掛け用ピン１、１’に引っ掛け
る。この際、コンベア３の循環速度、トラバース具５、
１９の往復運動速度、およびコンベア３に対するトラバ
ースガイド４、４’および９、９’の角度を調製するこ
とにより、斜交糸の角度を±４５°または９０°に調整
でき、経糸の上に経糸に斜交する斜交糸および経糸に直
交する緯糸を配設した連続繊維糸集合体１３を形成する
ことができる。さらに、連続繊維糸集合体１３上に経糸
１５を供給し、熱ローラ１６に密着して、糸掛け用ピン
１、１’から外し、熱ローラ１６によって所定の温度に
加熱し、複合繊維糸に含む熱可塑性樹脂を溶融する。そ
の後、加圧ローラ１７によって押さえつけられ、複合繊
維糸同士が圧着され、４軸組布である連続繊維不織布が
形成される。
【００２４】また、３軸組布の形態をなす連続繊維不織
布は、上述の連続繊維不織布製造装置のトラバースガイ
ド４、４’の角度−α、および９、９’の角度αを調整
することで形成することができる。また、トラバースガ
イド４、４’または９、９’のいずれか一方のみを使用
し、その角度を９０°にしても、形成することができ
る。
布は、上述の連続繊維不織布製造装置のトラバースガイ
ド４、４’の角度−α、および９、９’の角度αを調整
することで形成することができる。また、トラバースガ
イド４、４’または９、９’のいずれか一方のみを使用
し、その角度を９０°にしても、形成することができ
る。
【００２５】
【実施例】（１）４軸組布の作成 ［実施例１］強化繊維として５７０ｔｅｘのガラス繊維
ロービング（日東紡績（株）製商品名；ＲＳ５７ＰＲ４
８１）に、熱可塑性樹脂繊維として２８０ｔｅｘのナイ
ロン６繊維（フィラメント径４８μｍ、フィラメント本
数１２３本）を単に合わせた合わせ糸を複合繊維糸と
し、この複合繊維糸を経糸、緯糸および斜交糸として図
１、図２に示す装置により、一本おきに上下に配設した
経糸の間に緯糸、斜交糸を挟み込み、熱ローラと加圧ロ
ーラの間を通すことにより、熱可塑性樹脂繊維を熱融着
させ、経糸、緯糸および斜交糸の各糸が仮接着した４軸
組布を作成し、実施例１の連続繊維不織布を得た。得ら
れた連続繊維不織布において、各糸の配列本数は、縦糸
方向が３０本／１０ｃｍ、緯糸方向が２９本／１０ｃ
ｍ、２方向の斜交糸方向が各々２２本／１０ｃｍであ
り、坪量は７０３ｇ／ｍ２であった。
ロービング（日東紡績（株）製商品名；ＲＳ５７ＰＲ４
８１）に、熱可塑性樹脂繊維として２８０ｔｅｘのナイ
ロン６繊維（フィラメント径４８μｍ、フィラメント本
数１２３本）を単に合わせた合わせ糸を複合繊維糸と
し、この複合繊維糸を経糸、緯糸および斜交糸として図
１、図２に示す装置により、一本おきに上下に配設した
経糸の間に緯糸、斜交糸を挟み込み、熱ローラと加圧ロ
ーラの間を通すことにより、熱可塑性樹脂繊維を熱融着
させ、経糸、緯糸および斜交糸の各糸が仮接着した４軸
組布を作成し、実施例１の連続繊維不織布を得た。得ら
れた連続繊維不織布において、各糸の配列本数は、縦糸
方向が３０本／１０ｃｍ、緯糸方向が２９本／１０ｃ
ｍ、２方向の斜交糸方向が各々２２本／１０ｃｍであ
り、坪量は７０３ｇ／ｍ２であった。
【００２６】［比較例１］強化繊維として５７０ｔｅｘ
のガラス繊維ロービング（日東紡績（株）製商品名；Ｒ
Ｓ５７ＰＲ４８１）に、熱可塑性樹脂としてナイロン６
を被覆処理し、８４０ｔｅｘの樹脂被覆強化繊維糸を得
た。この樹脂被覆強化繊維糸を経糸、緯糸および斜交糸
として図１、図２に示す装置により、一本おきに上下に
配設した経糸の間に緯糸、斜交糸を挟み込み、熱ローラ
と加圧ローラの間を通すことにより、熱可塑性樹脂を熱
融着させ、経糸、緯糸および斜交糸の各糸が仮接着した
４軸組布を作成し、比較例１の連続繊維不織布を得た。
得られた連続繊維不織布において、各糸の配列本数は、
縦糸方向が２０本／１０ｃｍ、緯糸方向が１９本／１０
ｃｍ、２方向の斜交糸方向が各々１４本／１０ｃｍであ
り、坪量は５６３ｇ／ｍ２であった。
のガラス繊維ロービング（日東紡績（株）製商品名；Ｒ
Ｓ５７ＰＲ４８１）に、熱可塑性樹脂としてナイロン６
を被覆処理し、８４０ｔｅｘの樹脂被覆強化繊維糸を得
た。この樹脂被覆強化繊維糸を経糸、緯糸および斜交糸
として図１、図２に示す装置により、一本おきに上下に
配設した経糸の間に緯糸、斜交糸を挟み込み、熱ローラ
と加圧ローラの間を通すことにより、熱可塑性樹脂を熱
融着させ、経糸、緯糸および斜交糸の各糸が仮接着した
４軸組布を作成し、比較例１の連続繊維不織布を得た。
得られた連続繊維不織布において、各糸の配列本数は、
縦糸方向が２０本／１０ｃｍ、緯糸方向が１９本／１０
ｃｍ、２方向の斜交糸方向が各々１４本／１０ｃｍであ
り、坪量は５６３ｇ／ｍ２であった。
【００２７】（２）積層板の作成 実施例１の連続繊維不織布を３枚重ね、また比較例１の
連続繊維不織布を４枚重ね、各々を温度２７０℃、圧力
１０ｋｇ／ｃｍ２で、１０分間加熱加圧成形し、実施例
１および比較例１の積層板を得た。実施例１の積層板の
厚さは１．２ｍｍであり、比較例１の積層板の厚さは
１．３ｍｍであった。なお、比較例１の連続繊維不織布
において、樹脂被覆繊維糸の剛性が強すぎるため、４軸
組布の坪量を実施例１の連続繊維不織布と同程度にする
ことはできなかった。そのため、積層板における単位面
積当たりの強化繊維の含有量を実施例１と比較例１をほ
ぼ等しくするために、実施例１の積層板は連続繊維不織
布を３枚積層して作成し、比較例１の積層板は連続繊維
不織布を４枚積層して作成した。
連続繊維不織布を４枚重ね、各々を温度２７０℃、圧力
１０ｋｇ／ｃｍ２で、１０分間加熱加圧成形し、実施例
１および比較例１の積層板を得た。実施例１の積層板の
厚さは１．２ｍｍであり、比較例１の積層板の厚さは
１．３ｍｍであった。なお、比較例１の連続繊維不織布
において、樹脂被覆繊維糸の剛性が強すぎるため、４軸
組布の坪量を実施例１の連続繊維不織布と同程度にする
ことはできなかった。そのため、積層板における単位面
積当たりの強化繊維の含有量を実施例１と比較例１をほ
ぼ等しくするために、実施例１の積層板は連続繊維不織
布を３枚積層して作成し、比較例１の積層板は連続繊維
不織布を４枚積層して作成した。
【００２８】（３）積層板の機械的特性の評価 実施例１および比較例１の積層板を、経糸方向（０゜方
向）・緯糸方向（９０゜方向）・斜交糸方向（±４５゜
方向）について、ＪＩＳ Ｋ７０５５に基づき、曲げ強
さおよび曲げ弾性率について測定した。測定結果を表１
に示す。
向）・緯糸方向（９０゜方向）・斜交糸方向（±４５゜
方向）について、ＪＩＳ Ｋ７０５５に基づき、曲げ強
さおよび曲げ弾性率について測定した。測定結果を表１
に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】本発明における複合繊維糸は樹脂被覆強
化繊維糸に比べ、剛性が弱いため、連続繊維糸からなる
不織布を作成した際、容易に強化繊維の坪量を高くする
ことができる。また、本発明の連続繊維不織布におい
て、熱可塑性樹脂樹脂は強化繊維糸を被覆しているので
はなく、繊維として強化繊維と複合繊維糸をなすため、
ニードルパンチ加工が容易に行うことができる。そのた
め、この複合繊維糸からなる連続繊維不織布を用いた繊
維強化熱可塑性樹脂成形材は、優れた機械的特性を得る
ことができ、かつ成形工程でマトリックス樹脂を添加す
る必要がないため、成形工程を簡素化することができ
る。
化繊維糸に比べ、剛性が弱いため、連続繊維糸からなる
不織布を作成した際、容易に強化繊維の坪量を高くする
ことができる。また、本発明の連続繊維不織布におい
て、熱可塑性樹脂樹脂は強化繊維糸を被覆しているので
はなく、繊維として強化繊維と複合繊維糸をなすため、
ニードルパンチ加工が容易に行うことができる。そのた
め、この複合繊維糸からなる連続繊維不織布を用いた繊
維強化熱可塑性樹脂成形材は、優れた機械的特性を得る
ことができ、かつ成形工程でマトリックス樹脂を添加す
る必要がないため、成形工程を簡素化することができ
る。
【図１】本発明に係る連続繊維不織布の製造装置の平面
図
図
【図２】本発明に係る連続繊維不織布の製造装置の側面
図
図
１、１’ 糸掛け用ピン ２、２’ ピン配列 ３ コンベア ４、９ トラバースガイド ５、１０ トラバース具 ６、１１ ガイド管 ７、１２ 緯糸および斜交糸用の複合繊維糸 ８、１３ 連続繊維糸集合体 １４、１５ 経糸用の複合繊維糸 １６ 熱ローラ １７ 加圧ローラ １８ ４軸組布の形態をなす連続繊維不織布
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AG00 AK01A AK48 BA01 BA11 DG04A DG15A DG20A EC09 EH012 EJ172 EJ422 JB16A JL01 YY00A 4L047 AA05 AA23 AA27 AA28 AB03 BA09 BB09 BD02 CB01 CC13 EA10
Claims (4)
- 【請求項１】 連続繊維糸からなる連続繊維不織布にあ
って、前記連続繊維糸は強化繊維と熱可塑性樹脂繊維と
の複合繊維糸からなり、前記強化繊維の体積比率が４０
〜６０％であることを特徴とする連続繊維不織布。 - 【請求項２】 前記連続繊維不織布において、連続繊維
糸が複数並列されている第１の連続繊維糸群からなる第
１の繊維糸層と、前記第１の連続繊維糸群に斜交する連
続繊維糸が複数並列されている第２の連続繊維糸群から
なる第２の繊維糸層と、前記第２の連続繊維糸群と反対
方向から前記第１の連続繊維糸群に斜交する連続繊維糸
が複数並列されている第３の連続繊維糸群からなる第３
の繊維糸層とを、備えた請求項１に記載の連続繊維不織
布。 - 【請求項３】 前記第１の連続繊維糸群に直交する連続
繊維糸が複数並列されている第４の連続繊維糸群からな
る第４の繊維糸層を備えた請求項２に記載の連続繊維不
織布。 - 【請求項４】 請求項１、請求項２または請求項３に記
載の連続繊維不織布を１枚または複数枚重ね、加熱加圧
成形することを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂成形材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32914499A JP3972542B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 連続繊維不織布を用いた繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32914499A JP3972542B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 連続繊維不織布を用いた繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001146669A true JP2001146669A (ja) | 2001-05-29 |
| JP3972542B2 JP3972542B2 (ja) | 2007-09-05 |
Family
ID=18218139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32914499A Expired - Fee Related JP3972542B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 連続繊維不織布を用いた繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3972542B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009263829A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Polymer Processing Res Inst | 位置微調整型糸掛ピンを有する糸の斜交不織布製造装置 |
| CN103717796A (zh) * | 2011-08-12 | 2014-04-09 | 捷恩智株式会社 | 混纤长纤维无纺布 |
| JP2019026945A (ja) * | 2017-07-26 | 2019-02-21 | 旭化成株式会社 | 連続繊維不織布、複合材用強化繊維基材およびそれらの成形体ならびに製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101032044B1 (ko) | 2009-11-03 | 2011-05-02 | 주식회사씨앤에프 | 강화 탄소섬유직물을 구성하는 일방향 연속 탄소섬유의 배열각도를 조정하여 직물 손실을 최소화하는 장치 및 그 방법 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP32914499A patent/JP3972542B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009263829A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Polymer Processing Res Inst | 位置微調整型糸掛ピンを有する糸の斜交不織布製造装置 |
| CN103717796A (zh) * | 2011-08-12 | 2014-04-09 | 捷恩智株式会社 | 混纤长纤维无纺布 |
| US9662601B2 (en) | 2011-08-12 | 2017-05-30 | Jnc Corporation | Blended filament nonwoven fabric |
| JP2019026945A (ja) * | 2017-07-26 | 2019-02-21 | 旭化成株式会社 | 連続繊維不織布、複合材用強化繊維基材およびそれらの成形体ならびに製造方法 |
| JP6991766B2 (ja) | 2017-07-26 | 2022-02-03 | 旭化成株式会社 | 連続繊維不織布、複合材用強化繊維基材およびそれらの成形体ならびに製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3972542B2 (ja) | 2007-09-05 |
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