JP2003517109A - 補強布地 - Google Patents
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Abstract
Description
性を組み合せた補強物品に対するいっそうの必要性が望まれている。さらに、用
途によっては、補強ポリマーが所定の形状に屈曲される性質を有することが望ま
れている。
みられている。WO99/10174は、コポリエステル材料と金属ワイヤ、金
属ロッドまたは金属バーからなる上側シートとコポリエステル材料からなる下側
シートの積層体に熱と圧力を付加することによって、シート形状の熱可塑性物品
を得る方法を記載している。
にある。この布地は補強物品を製造するのに用いられる。本発明の他の目的は強
度/重量比の大きい金属補強物品を形成することにある。本発明のさらに他の目
的は金属と熱可塑性材料間の良好な付着性を得ることにある。本発明のさらに他
の目的は補強物品を製造する方法を提供することにある。
供される。細長の金属要素の少なくとも一部は金属コードからなる。
すると、熱可塑性材料は金属コード間の間隙を充填する。このことは、間隙を充
填するに十分な容積の熱可塑性材料を布地に含ませる必要があることを意味して
いる。熱可塑性材料の容積は布地の全容積の少なくとも40%であるとよい。さ
らに好ましくは、熱可塑性材料の容積は布地の全容積の少なくとも40%である
とよい。布地の全容積は、布地を形成する金属要素と熱可塑性材料のそれぞれの
容積の和と見なしてよい。
いられる熱可塑性材料は、どのような熱可塑性材料またはどのような熱可塑性エ
ラストマであってもよい。好適な熱可塑性材料として、ポリエチレン(PE)、
ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート
(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレー
ト(PBT)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエステル、ポリアミド(PA)
、ポリイミド(PI)、ポリカーボネート(PC)、スチレンアクリロニトリル
(SAN)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、熱可塑性ポ
リウレタン(TPU)、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、熱可塑性コポリエ
ーテルエステル、これらの共重合体、または類似の材料が挙げられる。
金属コードまたは細片を形成する多数の金属コードの群に施される皮膜として布
地に含まれるとよい。フィラメントおよび/または皮膜として布地に含まれる熱
可塑性材料の全容積は布地の全容積の少なくとも40%であるとよい。布地に含
まれる熱可塑性材料に加えて、熱可塑性材料を新たに布地に塗布してもよい。
フィラメント、ポリプロピレンフィラメント、あるいはポリエステルフィラメン
トが挙げられる。
種々の断面形状、例えば、円、楕円、または矩形形状を有することができる。熱
可塑性材料からなる細片も好適に用いられる。異なったフィラメントを互いに重
ねることによって、フィラメントヤーンを形成してもよい。
鋼、又は、ステンレス鋼を好適に用いることができる。細長の金属要素の少なく
とも一部は金属コード、例えば、スチールコードであるとよい。素地に対する機
械的な係留効果を増すために大きな粗面を有するスチールコードが用いられると
よい。例として、(3×3)コードまたは(7×3)コードが挙げられる。単一
撚りコードよりも多重撚りコードの方が好ましい。また、高い伸びを有するコー
ドおよび高い衝撃値を有するコードが好ましい。
の断面形状、例えば、円、楕円、または平面形状(flat)を有することができる
。
例えば、1500N/mm2から3000N/mm2までの範囲、又は、それ以上
の値であるとよい。
断力の少なくとも10%の力が付加された金属コードの最初の長さと比較して、
0.3%よりも大きい伸び、例えば、1%の伸びを有している金属コードが好まし
い。金属コードの伸びはその金属コードの構造的な歪みによる。このような歪み
を有する金属コードを用いることによって、布地の曲げ特性を改善することがで
きる。成形プロセスにおいて、構造的な歪みを有する金属コードからなる布地を
成形して補強物品を得るために付加される力の一部は金属コードを伸ばすために
用いられる。すなわち、力を加えることによって構造的な歪みを部分的に開放さ
せることによって、金属コードを伸ばすことができる。構造的な歪みは、金属コ
ードの一方向または多方向の波状うねりによる。螺旋形状の金属コードを用いる
ことによって、他の構造的な歪みもたらすこともできる。
能である。
る。この布地は、例えば、織り構造、編組み構造、または編み構造を有すること
ができる。
り、ポリマーフィラメントが緯糸である布地、又はその逆に、ポリマーフィラメ
ントが経糸であり、金属コードが緯糸である布地である。次いで、経糸および/
または緯糸が金属コードとポリマーフィラメントの組合せからなる織り構造物が
挙げられる。後者の織り構造物の場合、例えば、金属コードとポリマーフィラメ
ントの両方が経糸として用いられる。経糸および緯糸の金属コードまたはポリマ
ーフィラメントの数を変化させてもよい。
実施形態である。金属コードの被覆は従来のどのような手段によってなされても
よい。例えば、押出成形によって、金属コードの被覆を行うとよい。本発明によ
れば、被覆された金属コードは、熱可塑性材料の少なくとも1層によって実質的
に包囲された要素である。このことは、金属コードの熱可塑性材料による被覆は
金属コードの周囲に熱可塑性材料からなる糸またはフィラメントを巻き付けるこ
とによっても実現できることを意味している。
るとよい。金属表面に最近接する熱可塑性材料は金属コードの弾性係数に近い弾
性係数を有し、外層の熱可塑性材料は一本または多数の金属コードが埋設されて
いる中間部分の熱可塑性材料の弾性係数に近い弾性係数に設定されるとよい。こ
の場合、最内側層と最外側層間に位置する層の熱可塑性材料の弾性係数を徐々に
変化させるとよい。金属コードの周囲にこのような多数の連続層を形成すること
によって、剥離を避けることができる。
とができる。布地の織り構造として、経糸および/または緯糸が被覆金属コード
からなる織り構造、または、経糸および/または緯糸が金属コードと被覆金属コ
ードの組合せあるいはポリマーフィラメントと被覆金属コードの組合せからなる
織り構造が挙げられる。
の素地に埋設される2本以上の金属コードからなる。好ましくは、金属コードは
細片の面に対して平行に配置されるとよい。このような細片を製造する1つの方
法として、金属コードを熱可塑性材料と共に押出す方法が挙げられる。
性材料に加えて、熱可塑性材料を新たに布地に塗布してもよい。
/または皮膜の厚みを変化させることによって、熱可塑性材料の全量を調整する
ことができる。すでに述べたように、熱可塑性材料の全容積は布地の全容積の少
なくとも40%である。布地が織物の場合、経方向または緯方向の各々における
織り構造または織込み係数を変化させるか、または経方向または緯方向の各々に
おける布地の単位長さ当たりのフィラメントまたは金属コードの数を変化させる
ことによって、熱可塑性材料の量をさらに調整することができる。
る。
塑性材料によって被覆されたガラス繊維または有機繊維を含むことができる。
亜鉛合金の金属皮膜層によって被覆するとよい。好適な亜鉛合金として、2〜1
0%のAl、0.1〜0.4%のLaおよび/またはCeのような希土類元素を
含む合金が挙げられる。
ードに塗布するとよい。付着促進剤として、シラン化合物のような2官能カップ
リング剤が挙げられる。このようなカップリング剤の1つの官能群は金属または
金属酸化物との結合を担い、他の官能群はポリマーとの反応する。カップリング
剤についての詳細はPCT出願WO−A−99/20682に記載されている。
他の好適な付着促進剤として、アルミン酸塩、ジルコン酸塩、またはチタン酸塩
が挙げられる。
は補強物品を製造するには、金属コードおよび熱可塑性材料からなる布地に対し
て、ポリマー材料を流動させて金属コードを構成する各金属フィラメント間の間
隙を充填させるに十分な温度および/または圧力を付加する。このような温度お
よび/または圧力の付加は1つの工程または2つ以上の工程で行ってもよい。あ
るいは、本発明による多数の布地からなる層状構造体を互いに接触させて、熱お
よび/または圧力を付加してもよい。布地あるいは層状構造体は熱可塑性材料が
軟化して流動する温度まで加熱される。この温度は金属コードの融点より低い温
度に保持される。熱および/または圧力は、例えば、加圧ローラ間に布地を送給
することによって、付加されてもよい。
身が熱可塑性材料の加熱および軟化を促進することができる。金属コードが熱可
塑性材料を軟化させる時間を短縮させるので、加熱工程を極めて効率的に行うこ
とができる。
しくは金属コード間の間隙を充填し、もっとも好ましくは、金属コードが熱可塑
性材料内に完全に埋設される。
ることができるという利点がある。例えば、布地または多数の布地からなる層状
構造体をプレス、特に、加熱されたプレス内に載置することによって、布地ある
いは層状構造体を屈曲させることができる。あるいは、成形補強物品を、以下の
2つの連続する工程によって製造することができる。第1工程において、本発明
による布地に熱および/圧力を付加することによって補強シートを得て、第2工
程において、その補強シートを変形させて補強物品を成形する。
が挙げられる。プレス成形(型押し)は、布地あるいは補強シートを処理温度ま
で加熱し、2分割加工具内に載置し、圧力を付加して所定の形状に型押しするプ
ロセスである。流動成形は、布地あるいは補強シートを処理温度まで加熱し、2
分割加工具に載置し、圧力を付加してポリマー素地を型の各凹部に流動させるこ
とによって型キャビティに充填させるプロセスである。熱折畳みは、布地あるい
は補強シートを部分的に加熱して、折畳むプロセスである。膜成形は、圧力釜を
用いて、予熱された布地あるいは補強シートを工具に被せるように成形するプロ
セスである。
素地に埋設させてもよい。具体的には、布地の片側、すなわち、表側または裏側
にポリマーシートを接触させ、次いで、積層構造体を成形する。例えば、積層構
造体を加熱されたローラによって加圧することによって、ポリマーシートを布地
に結合させる。布地を熱可塑性材料の素地に埋設させる別の方法として、布地に
対して熱可塑性材料を射出成形するかまたは押出成形する方法が挙げられる。
る第1群の布地を示している。
マーフィラメント14、例えば、ポリアミドフィラメントは緯糸として用いられ
ている。金属コードは、例えば、(7×7×0.15)構成のスチールコードで
ある。ポリマーの容積は布地の全容積の50%を占めている。
している。織物20において、スチールコード22が経糸して用いられ、ポリア
ミドフィラメント24が緯糸として用いられている。また、織物30において、
スチールコード32が経糸して用いられ、ポリアミドフィラメント34が緯糸と
して用いられている。スチールコードは(7×7×0.15)構成のスチールコ
ードである。ポリマーフィラメントの数を増すことによって、布地中のポリマー
の全量を増すことができる。図3において、経糸を形成する金属コードは広く離
間され、ポリマーフィラメント34の束または群36が金属コードと直交してい
る。単独のポリマーフィラメントを織り混ぜてもよい。
いられている織り構造40を示している。具体的には、スチールフィラメント4
2が経糸および緯糸として用いられ、ポリマーフィラメント44も経糸および緯
糸として用いられている。経糸または緯糸のいずれかに用いられる金属コードの
数とポリマーフィラメントの数を変えてもよい。
が互いに編まれている。熱可塑性材料の容積を増すために、熱可塑性材料を布地
に塗布してもよい。
料と共に押出成形されたスチールコード72が経糸と緯糸の各々に用いられてい
る。
細片80を示している。
造90はポリマー材料と共に押出成形されたスチール細片92からなる。
できる。この試験は、短い一端部が熱可塑性材料に埋設された金属コードに力を
付加し、金属コードが熱可塑性材料から引き抜かれたときの力によって付着性を
測定する。熱可塑性材料に埋設される金属コードの一端部の長さは適切に選択さ
れるとよい。以下の試験において、熱可塑性材料に埋設される金属コードの一端
部の長さは12.7mmに設定されている。
的には、(7×3×0.15)構成および(2×0.3)構成のスチールコード
を用いて、試験を行った。熱可塑性材料として、ポリアミド(PA)、ポリカー
ボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(P
E)、ポリプロピレン(PP)、および熱可塑性ポリウレタンを用いた。
チールコードの場合、良好な付着性が得られた。引抜き力は(7×3×0.15
)コードの引張り強度と同等である。100%のスチールコードが引き抜かれる
と同時に破断した。
付着性をさらに改善させることができる。
地との組合せにおいて得られた。
15)構成のスチールコードの方が良好な付着性を示すことが判明した。
好な付着性を示すと考えられる。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
である。
Claims (15)
- 【請求項1】 細長の金属要素と熱可塑性材料からなる布地であって、前記
熱可塑性材料は前記布地の全容積の少なくとも40%の容積を占める布地におい
て、 前記細長の金属要素の少なくとも一部は金属コードである ことを特徴とする布地。 - 【請求項2】 前記布地は、織り構造、編み構造、または編組み構造を有す
ることを特徴とする請求項1に記載の布地。 - 【請求項3】 前記金属コードはスチールコードであることを特徴とする請
求項1または2に記載の布地。 - 【請求項4】 前記熱可塑性材料は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレ
ン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、
ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)
、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエステル、ポリアミド(PA)、ポリイミド
(PI)、ポリカーボネート(PC)、スチレンアクリロニトリル(SAN)、
アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、熱可塑性ポリウレタン(
TPU)、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、熱可塑性コポリエーテルエステ
ル、およびこれらの共重合体からなる群から選択されることを特徴とする請求項
1ないし3のいずれか1つに記載の布地。 - 【請求項5】 前記布地は金属コードとポリマーフィラメントからなり、前
記ポリマーフィラメントは熱可塑性材料であることを特徴とする請求項1ないし
4のいずれか1つに記載の布地。 - 【請求項6】 前記布地は経糸と緯糸からなる織り構造を有し、前記経糸と
前記緯糸の少なくとも1つは前記ポリマーフィラメントであることを特徴とする
請求項5に記載の布地。 - 【請求項7】 前記布地は熱可塑性材料によって被覆された金属コードから
なることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の布地。 - 【請求項8】 前記布地は経糸と緯糸からなる織り構造を有し、前記経糸と
緯糸の少なくとも1つは熱可塑性材料によって被覆された金属コードからなるこ
とを特徴とする請求項7に記載の布地。 - 【請求項9】 前記布地は細片(ストリップ)からなり、前記細片は熱可塑
性材料の素地に埋設された少なくとも2つの細長の金属コードからなることを特
徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の布地。 - 【請求項10】 前記布地は経糸と緯糸からなる織り構造を有し、前記経糸
と前記緯糸の少なくとも1つは前記細片からなることを特徴とする請求項9に記
載の布地。 - 【請求項11】 熱可塑性材料が前記布地に塗布されていることを特徴とす
る請求項1ないし10のいずれか1つに記載の布地。 - 【請求項12】 請求項1ないし11のいずれか1つに記載の布地の用途で
あって、補強物品の製造に用いられることを特徴とする布地の用途。 - 【請求項13】 補強物品を製造する方法であって、 請求項1ないし11のいずれか1つに記載の布地または請求項1ないし11の
いずれか1つに記載の布地からなる、少なくとも2層の層構造物を準備する工程
と、 前記布地または前記層構造物に熱および/または圧力を付加して前記補強物品
を形成する工程と、 からなることを特徴とする方法。 - 【請求項14】 補強物品を製造する方法であって、 請求項1ないし11のいずれか1つに記載の布地または請求項1ないし11の
いずれか1つに記載の布地からなる、少なくとも2層の層構造を準備する工程と
、 前記布地または前記層構造物に熱を付加して前記熱可塑性材料を軟化させる工
程と、 加熱された前記布地に力を付加して補強物品を成形する工程と、 からなることを特徴とする方法。 - 【請求項15】 請求項1ないし11のいずれか1つに記載の布地または請
求項1ないし11のいずれか1つに記載の布地からなる、少なくとも2層の層構
造物に熱および/または圧力を付加することによって得られる補強物品。
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