JP4082727B2 - 金属フィラメントの束を含む繊維構造物 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は、金属フィラメントの束から作られる薄い、織られ、編まれ又は編み組まれ（結ばれ）た繊維構造物（texitile fabric）に関する。従って、該構造物は、これらの束により互いに分離されかつ輪郭を規定された、連続するメッシュを有する。本発明はまた、これらのシートの製造法、及び型中のガラス板の成形のための分離シート（separation sheet）としてのそれらの使用に関する。
撚られたフィラメント又はファイバーの束から作られ、かつ０．５ｍｍより大きな厚みを持つメッシュ状の金属ファイバー構造物は公知である。該束は、これらが次いで、例えば、織り、編み又は結び機において破損することなく加工されることを可能にするために撚られなければならない。
しかしもし、非常に薄いシートを実現するために、非常に細い撚られた束が使用されなければならないなら、とりわけ束の外表面において、（織り、編み又は編み組み加工中に）ファイバーの破損を避けることが困難である。従って、束の表面は毛状の外観を得て、いくぶんか粗い構造物の表面を作る。
型中のガラス板、例えば車両用風防の成形のための分離シートとしてメッシュ状の金属ファイバーシートを使用することは、例えば、本出願人からの国際特許出願公開第９４／０１３７２号公報からまた公知である。成形の間に適切な熱伝達を実現することができるために、好ましくは非常に薄いシートが、あるタイプの風防のために使用されるであろう。高い成形温度はガラス表面をいくぶんか軟化させる。しかし、硬い型の表面とガラスシートとの間に成形の間に配置されるところの金属ファイバーの分離シートは、いくぶんか柔らかいガラス表面にそれらの繊維組織を刻印してはならず、また転写してもならない。言い換えれば、該シートの表面は（毛状でなく）比較的滑らかでなければならない。
本発明の目的及び対象
従って、本発明の目的は、滑らかなシート表面を持つ薄いメッシュ状の金属ファイバー構造物を得ることである。
本発明は、１ｍｍより小さい厚み、例えば１００〜５００μｍの間の厚みを持つ繊維構造物を提供することによりこの要求を満たす。ここで、該繊維構造物は、束ね引抜きにより得られる金属フィラメントの束を含み、そして該構造物中のメッシュの輪郭を規定する束は実質的に平行に延びるフィラメントから成る。該構造物の重量は、好ましくは２００〜４００ｇ／ｍ²の間にあるであろう。もし、平滑だが同時に一様な表面、そして従って小さなメッシュを持つ、織られ又は編まれた構造物が意図されるなら、メッシュ開口は、好ましくは１ｍｍ²より小さいであろう。
束ね引抜きされた金属フィラメント、例えばステンレス鋼製フィラメントの等価フィラメント直径は、１〜２５μｍ、そして好ましくは８〜２５μｍの間にある。
本発明はまた、これらの繊維構造物の製造法を含む。束中のフィラメントの実質的に平行な配置は、束ねられた金属フィラメントが複合体マトリックス（composite matrix）中に埋め込まれているところの多数の引抜かれた複合体ワイヤ（composite wire）を、織り、編み又は編み組みにより構造物へと加工することにより、そして次いで、例えばエッチング、溶解又は融解して複合体マトリックスを除去することにより、シートから複合体マトリックスを除去することにより本発明に従って得られる。構造物において最もむらのない可能な滑らかさ及び／又は透過性を実現するために、シートは次いで、ローリング又は均圧プレス（isostatic pressing）によりコンパクト化され得る。
本発明はとりわけ、型中のガラス板の成形のための分離シートとしての本明細書において述べられるような構造物の使用に関する。これらの型は、ガラス板の成形のための補助としての環状支持体を含み得る。この支持体は次いで、本発明に従う分離シートにより適切な方法により覆われる。型の成形表面自体はもちろんまた、上記の分離シートにより覆われ得る。
構造物の平面における少なくとも一つの方法において、金属ファイバーの束の隣に単純なワイヤ（plain wire）を含むハイブリッド繊維構造物を設計することがまた、本発明の目的である。これらの単純なワイヤは、好ましくは１５０μｍより大きくない厚みを持つ。これらの織られた単純なワイヤ、例えば金属ワイヤは通常、フィラメントの束より大きい曲げ剛性を有する故、得られた構造物は、優先方向において堅くされることができる。明らかに、単純なワイヤの組成は、それが複合体ワイヤ中のマトリックス物質と一緒に除去されないように常に選択されなければならない。
織る前に、単純なワイヤ（例えば、ステンレス鋼製ワイヤ）を（ステンレス鋼製フィラメントを含む）複合体ワイヤと一緒に撚ることが、同様に可能である。構造物に加工し、そして組成物マトリックスを取り除いた後に、次に、残った構造物は、金属ファイバーの束によりしっかりと結合された（包まれた）単純なワイヤを含む。
単一の複合体ワイヤを織る代わりに、少なくとも二つの複合体ワイヤを一緒にまず撚ることがまた可能である。これらの撚られた複合体構造は次に、少なくとも一つの方向において構造物に加工され得る。
少なくとも一つの方向において構造物の伸びを改善するために、その方向における複合体ワイヤは、構造物に加工される前にけん縮され得る。複合体ワイヤのけん縮法は、本出願人の欧州特許第０２８０３４０号公報に開示されている。
発明の詳細な説明
全てのこれらの発明の形態は今、分離シートの形態における実施態様に基き、かつ実施例として説明されるであろう。追加の長所及び利点は、それにより説明されるであろう。
米国特許第２，０５０，２９８号明細書において述べられた束ね引抜き手法と同様に、５０〜９０本のステンレス鋼製ワイヤの束がマトリックス物質中に埋め込まれ、そして管状の鋼製ケーシング中に封じ込められる。該管の断面は円形又は長円形であり得る。５０〜９０本のフィラメントが８〜２５μｍ（例えば、９０本のフィラメントについて１２又は１４μｍ）の等価直径を有するまで、この複合物はワイヤを引抜くことにより所望の直径に減じられる。得られた複合体ワイヤは次に、例えばサテン５結合（satin5 binding）を使用して織られて、２５０〜７００ｇ／ｍ²（ＩＳＯ ３８０１）、そして好ましくは２５０〜４５０ｇ／ｍ²の質量を持つシートを形成する。その結果、縦糸及び横糸の密度は、１ｍ当り１４００〜１５５０本のワイヤ（ＤＩＮ ５３８５３）の間にある。従って、シートの厚みは、２５０〜８００μｍ（ＮＢＮ Ｇ５５-００２）、そして好ましくは２５０〜５２０μｍの間にある。
例えば、織り、縦糸又は横糸編み又は編み組みにより構造物へと複合体ワイヤを加工することは、フィラメントが、加工機械における（摩擦を含む）機械的な相互作用の結果としての破損の危険性に対してこれらの覆及びマトリックスにおいて保護されるという利点を提供する。所望なら、該複合体ワイヤは、構造物へ加工する目的のために（これらの軸の回りに）撚られ得る。この方法において、フィラメントの束は僅かに撚られる。しかし、フィラメントは束内で実質的に平行に配置されたままである。次いで、複合体ワイヤから得られた構造物は、酸溶液中に置かれ、そこで、覆及びマトリックス物質は、裸のフィラメント束から成る構造物が残るように該束からエッチング除去される。
負荷が、構造物を形成する加工中に複合物にのみ加えられて、個々のフィラメントに加えられない故に、構造物を形成するための加工操作の間の、そして従って、最終的な構造物自体におけるエラー又は不規則の機会が、非常に少なくなることをこの方法は可能にする。加工中に、複合物が力を吸収し、かつ全フィラメント、マトリックス及び覆に亘って比例して力を分配する故に、破損したフィラメント（そして従って毛状化）が生ずるであろう機会は非常に少なくなった。この方法はまた、今日まで可能であったよりも細い束（より少数及び／又はより細いフィラメント）からシートが製造されることを可能にする。それ故、マトリックスを除去した後に、シートは、調節可能な厚み、平滑さ、圧縮性及び可とう性を有したままである。更に、複合体ワイヤ中のねじれ度を調節することにより、これらのパラメーターが調節され得る。織り又は編み密度は同様に調節され得る。
フィラメントがそのうえ、束中で比較的にゆるく配置される故に、構造物の厚みは更に、１００μｍ以下の厚みにローリング又は均圧プレスにより永久的に（可塑的に）減じられ得る。このローリング又はプレスはまた通常、表面の平坦さを助長する。
実施例
夫々１２μｍの等価断面を持つ９０本のフィラメント、３００ｇ／ｍ²のシート質量及び３００μｍの（エッチング前の）構造物厚みを含む、撚られていない束から作られた、サテン結合５による上記において述べられた薄い織られた構造物が、型中のガラス板、例えば車両用風防の成形プロセスにおける分離シートとして使用され得る。ローリングにより、該構造物は、約１５０μｍの厚みに更に減じられることができる。更にそれは、ローリングにより、著しく平滑かつ一様な表面をもたらす。形作られるべきガラス板（最大板厚約２ｍｍ）のための環状支持体は、分離シートとしてのこの構造物により覆われ得る。その平滑な表面のために、ガラス板は、該板の強化の間に印が残ることなしに、成形プロセスの間にシート上を滑ることができる。該シートの低質量はまた、風防のために具現化されるべき適切な熱伝達特性を可能にする。所望なら、環状支持体はまた、（例えばＲａｃｈｅｌ機における）縦糸編みを使用して製造された本発明に従うオープンメッシュの薄い分離シートで覆われ得る。
もちろん、型の雄部品の表面もまた、本発明に従う一様、均一又は平滑かつ薄い分離シートで覆われ得る。互いに異なる編みパターンを持つ、表面に又は断面全体に異なる領域を持つ複合体ワイヤから作られた平編シートが所望なら、国際特許出願公開第９４／０１３７２号公報における教示に従って使用され得る。編んだ後に、マトリックス物質は、複合体ワイヤから除去される。
薄く、非常に可とう性のある構造物及び単純なワイヤ又は撚られた複合体構造を含むそれらがまた、他の分野における使用、例えば、物体における帯電防止性を得るための目的で、粉体、ファイバー、液体、ペースト、ホイル又は板の形態における他の物質により被覆又は一体化されることができて、それらを覆い又は電磁波に対する遮蔽能力をそれらに与える。
今本発明はまた、細い金属フィラメントからのメッシュ状の繊維構造物、言い換えれば約６．５μｍの等価直径、及び加工されるべき夫々の複合体束中の比較的少ない数のフィラメント、例えば５０本より多くないフィラメントを持つ繊維構造物を製造することを最初に可能にする。更に、もし、複合体束が、例えば、夫々約１μｍの等価断面を持つ約１０００フィラメントを含むなら、複合体束は、構造物を形成するために加工され得る。もちろん、また、フィラメントのある断面の直径を用いて束中の各種の中間の結合のフィラメント数を算定することができて、例えば５０μｍより大きい直径を持つ複合体束を得る。

Claims (7)

1. 束ねられた金属フィラメントが複合体マトリックス中に埋め込まれているところの多数の引抜かれた複合体ワイヤが、織り、編み又は編み組みにより構造物へと加工され、かつ複合体マトリックスが次に、該構造物から除去されて、繊維構造物を提供するところの繊維構造物の製造法。
2. 該繊維構造物が次いで、ローリング又は均圧プレスによりコンパクト化されるところの請求項１記載の方法。
3. 更に単純なワイヤが複合ワイヤと共に該構造物へと加工されるところの請求項１又は２記載の方法。
4. 該単純なワイヤが複合体ワイヤと一緒に撚られるところの請求項３記載の方法。
5. 少なくとも二つの複合体ワイヤが一緒に撚られるところの請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. 複合体ワイヤの少なくとも一部がけん縮されるところの請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
7. 該複合体ワイヤがこれらの軸の回りに撚られるところの請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。