JP2011162897A - 樹脂加工複合繊維織物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の樹脂加工複合繊維織物は、炭素繊維糸と絹繊維糸を交織して得られる複合繊維織物に柔軟性を有する高分子化合物を含浸させたり、コーティングしたり、または、柔軟性を有する高分子化合物を含浸させた後、前記高分子化合物と同じ又は異なる柔軟性を有する高分子化合物をコーティングしたりすることにより得られる。複合繊維織物としては、例えば、炭素繊維糸を経糸及び緯糸とする地組織に絹繊維糸で紋様組織を織り込むことにより二重織構造を有する複合繊維織物がある。
【選択図】図2
Description
しかし、炭素繊維と絹繊維と交織して複合繊維織物とした場合でも、擦れ合ったり強く折り曲げられたりすると炭素繊維が切断してフライが発生し、他方、絹繊維においてはスレが発生し易いという問題がある。
さらに、複合繊維織物として、炭素繊維糸を経糸及び緯糸とする地組織に絹繊維糸で紋様組織を織り込むことにより形成された二重織構造を有するものを用い、紋様組織を染色性を有する絹繊維糸から形成すれば、樹脂加工前に紋様組織部分に適宜の色を染色したり図柄を捺染したりすることができ、意匠性に優れた樹脂加工複合繊維織物を得ることができる。
図1は炭素繊維糸を経糸、絹繊維糸を緯糸とした平織の複合繊維織物1を示している。複合繊維織物1の織り方としては平織の他、綾織、朱子織、斜紋織及びこれらの変化組織等などでもよい。
図4に示す複合繊維織物10Bは、炭素繊維糸を経糸及び緯糸とする平織の地組織11と、絹繊維糸を経糸及び緯糸とする紋様組織12とからなる経緯(たてよこ)二重織構造を有する。経糸及び緯糸は、いずれも炭素繊維糸及び絹繊維糸が1本ずつ交互に挿入され、上下に配置される。地組織11の裏側に回った絹繊維糸は綴じられていないが、紋様組織12の絹繊維糸は8枚朱子織により経糸の絹繊維糸で綴じられている。
図6に示す複合繊維織物10Dは、炭素繊維糸を経糸及び緯糸とする平織の地組織11と、絹繊維糸を経糸及び緯糸とする平織の紋様組織12を有する風通織からなる。
また、樹脂加工の方法としては、複合繊維織物に高分子化合物を含浸させる方法、複合繊維織物に高分子化合物をコーティングする方法、複合繊維織物に高分子化合物を含浸させた後、コーティングする方法が挙げられる。
各実施例では、複合繊維織物、炭素繊維織物、絹繊維織物に樹脂加工を施し、樹脂加工による作用・効果を評価した。
複合繊維織物は、炭素繊維糸を経糸、絹繊維糸及び炭素繊維糸を緯糸として緯(よこ)二重織組織により作製した。また、織物全体における炭素繊維の重量が70%となるようにした。
炭素繊維織物は、上述の炭素繊維糸を経糸及び緯糸とし、平織により作製した。
絹繊維織物は、上述の絹繊維糸を経糸及び緯糸とし、平織により作製した。
・炭素繊維糸:三菱レイヨン株式会社製 商品名:パイロフィル3K
炭素繊維の数3,000本、200テックス、
引張強度:4.41GPa、引張弾性率:234GPa、伸度1.9%
・絹繊維糸:練糸、21中24本4本合せ、168テックス、伸度20%
得られた樹脂加工複合繊維織物は適度な柔軟性を有しつつ、且つ、炭素繊維の欠点であるフライ(毛羽立ち)の発生防止効果があった。また、樹脂加工により織物表面に被膜(樹脂層)が形成されることから、樹脂加工複合繊維織物は樹脂加工前複合繊維織物に比べると耐摩耗性を有することが推測された。
得られた樹脂加工複合繊維織物は適度な柔軟性を有しつつ、且つ、炭素繊維の欠点であるフライの発生防止効果があった。また、実施例1と同様、樹脂加工前の複合繊維織物に比べると実施例3の樹脂加工複合繊維織物も耐摩耗性を有することが推測された。
剛軟度試験は、不織布芯地や一般織物等の剛軟度を測定する試験としてJIS規格で規定されているガーレ法(JIS L1096 8.20.1 A)により行った。
ガーレ法は、荷重曲げに対する曲げ反発性を測定して素材の剛軟性を求める方法である。ガーレ法では、短冊状試験片の一端を固定した可動アームを定速回転させ、平衡振子に接する試験片の自由端が該平衡振子を離れる瞬間に振子の指針が指し示す目盛を読み取り、その目盛の値を規定の基本式に代入して剛軟度(mN)を算出する。
フライの発生試験は回転摩擦運動による方法と直線往復摩擦運動による方法の2方法で行った。フライは炭素繊維が擦れ合ったり曲げられたりしたときに発生することから、フライ発生試験は樹脂加工前の炭素繊維織物、炭素繊維織物を用いた実施例についてのみ行った。
JIS規格で規定されているニット生地試験方法(JIS L 1018)のうち18.1.1 A法(ユニホーム法)に規定されているユニホーム形摩耗試験機を使用して試験を行った。摩擦子として綿ブロードを使用し、摩擦面を直径25.4cm、引張荷重を26.7N、押圧荷重を22.3Nとして試験を行った。
各試料について3枚ずつ試験片を採取し、各試験片を500回ずつ摩擦した。その後、摩擦子表面の任意の一定面積をデジタルマイクロスコープで拡大撮影し、得られた画像をグレースケールに変換して2値化することにより、汚染部ピクセル数と総ピクセル数の比率を算出した。一般的に、衣服やかばんに用いられる織物生地は汚染部ピクセル数と総ピクセル数の比率は1.00以下が望ましい。
この方法は、JIS規格で規定されている摩擦に対する染色堅ろう度試験(JIS L 0849)に従い試験を行った。また、摩擦試験器II型(学振型)を用いてたて方向の乾燥試験・湿潤試験を行い、炭素繊維のフライの付着を色濃度にて評価した。評価は、JIS規格に規定されている判定基準に準じて、1級(悪い)〜5級(良い)とした。一般的に、衣服やかばん、カーテンなどに加工する織物生地は4級以上が望ましい。
直線往復摩擦運動によるフライ発生試験の結果は、炭素繊維織物を用いた実施例3のみ4級であった。
滑脱抵抗力は、JIS規格で規定されている糸引き抜き法のA法(JIS L 1096 8.21.2)に基づき測定した。ここでは、樹脂加工前の炭素繊維織物と炭素繊維織物を用いた実施例について滑脱抵抗力を求めた。ただし、炭素繊維織物に使用されている糸は3Kと非常に太く、織物組織が粗いため、糸引き抜き法のA法(JIS L 1096 8.21.2)で規定されているサイズ(2cm×7cm)ではサンプル(試験片)の形態を保つことができず、正確な測定ができない。そこで、サンプルのサイズを5cm×11cmとすると共に、つかみ間隔が5cmとなるようにサンプルを調整し、糸1本を引き抜くのにかかる荷重をオートグラフで測定した。なお、引張り速度は10cm/minとした。一般的に、糸1本を引き抜くために必要な荷重は50N以上であることが望ましいとされている。
耐スレ性試験は、JIS規格に規定されている摩擦に対する染色堅ろう度試験(JIS L 0849)に基づき、摩擦試験器II型(学振型)を用いて行った。評価は、試験布に対してたて方向の湿潤試験を行った後、試験布のスレの発生具合を目視により行った。具体的には、試験布に全くスレのない状態をA、試験布の1/2程度にスレが発生しているものをC、全面にスレが発生しているものをE、さらにスレの発生度合いがAとCの間のものをB、CとEの間のものをDと、5段階で評価した。耐スレ性試験は、樹脂加工前の絹繊維織物と絹繊維織物を用いた実施例についてのみ行った。
また、フライ発生試験(回転摩擦運動)の結果から樹脂加工により炭素繊維織物の耐摩耗性が向上したことが分かる。さらに、耐スレ性試験の結果から樹脂加工により絹繊維織物の耐摩耗性が向上したことが分かる。このことから、炭素繊維と絹繊維からなる複合繊維織物についても樹脂加工により耐摩耗性が向上すると推測され、上述の推測結果(段落「0031」参照)と一致した。
11…地組織
12…紋様組織
Claims (9)
- 炭素繊維糸と絹繊維糸を交織してなる複合繊維織物に柔軟性を有する高分子化合物を含浸させてなる樹脂加工複合繊維織物。
- 炭素繊維糸と絹繊維糸を交織してなる複合繊維織物に柔軟性を有する高分子化合物をコーティングしてなる樹脂加工複合繊維織物。
- 炭素繊維糸と絹繊維糸を交織してなる複合繊維織物に柔軟性を有する高分子化合物を含浸させた後、前記高分子化合物と同じ又は異なる柔軟性を有する高分子化合物をコーティングしてなる樹脂加工複合繊維織物。
- 前記複合繊維織物が、炭素繊維糸を経糸及び緯糸とする地組織に絹繊維糸で紋様組織を織り込むことにより形成された二重織構造を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂加工複合繊維織物。
- 柔軟性を有する高分子化合物が、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂から選ばれる1の高分子化合物あるいは複数の高分子化合物の混合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂加工複合繊維織物。
- 炭素繊維糸と絹繊維糸を交織して複合繊維織物を形成し、前記複合繊維織物に、柔軟性を有する高分子化合物を含浸させ、乾燥及び/又は熱処理することを特徴とする樹脂加工複合繊維織物の製造方法。
- 炭素繊維糸と絹繊維糸を交織して複合繊維織物を形成し、前記複合繊維織物に、柔軟性を有する高分子化合物をコーティングし、乾燥及び/又は熱処理することを特徴とする樹脂加工複合繊維織物の製造方法。
- 炭素繊維糸と絹繊維糸を交織して複合繊維織物を形成し、前記複合繊維織物に、柔軟性を有する高分子化合物を含浸させ、乾燥及び/又は熱処理した後、さらに、前記高分子化合物と同じ又は異なる柔軟性を有する高分子化合物をコーティングし、乾燥及び/又は熱処理することを特徴とする樹脂加工複合繊維織物の製造方法。
- 炭素繊維糸を経糸及び緯糸とする地組織に絹繊維糸で紋様組織を織り込むことにより二重織構造を有する複合繊維織物を形成することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の樹脂加工複合繊維織物の製造方法。
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