JPH01310942A - 繊維強化プラスチック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、荒物を補強材とした璃維強化プラスチック
に関する。

［従来の技術］ 一般に、プラスチック（合成ゴムを含む）は軽量、成形
の容易１等の利点から、多）ｌ多方面の材料として使用
されているが、引張強度や捩れに弱く、使用中に歪みが
生じ破壊し易いといった脛点もある。そこで、プラスチ
ックにカーボン１Ｍ　！Ｉ　。

ポロンＩＩｋ維、ガラス繊維、アラミド境維、ノメック
ス等の高ヤング率の犠！Ｉを補強材とした繊維強化プラ
スチックが特に軽量且つ強度を要求される製品の材料と
して使用されるようになり、例えば、°釣竿、ゴルフク
ラブのシャフト、棒高跳のボール等のスポーツ用品に、
自動車、航王ｔｊ！″！４の邸品に或はタイヤ等に多く
使用されている。

上記補強材として使用されている議維の使用形態は、一
般に礒維の束状物や織物となっており、この織物（よ直
線状の横糸と縦糸とを直交させた２軸の平織りとなって
おり、かかる熾維のＥＥ状物や織物に合成樹脂、例えば
、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、
ポリイミド樹脂、不砲和ポリエステル樹脂、スチレシー
ブタジエン系ブロック共重合体などを、用ｉ！ｆこ応し
て適宜選択し、これをコーティングして３Ｍ　！Ｉ　ｉ
化プラスチック製品が製造されている。

出！Ｉ強化プラスチック製品の一例を挙げると、例えば
、釣竿を例ｆことってみると、その代表的な構造は、最
内層部にカーボン迅ｌｉｔを竿の長手方向（軸方向）（
こ配列し、そのタト側にガラス繊維やカーボン１敗維の
織物を軸方向に対し横糸、縦糸を斜方向に？Ｉ［Ｉ’！
ｉ巻き付けた複層構造となっている。

かかる構造がら長手方向の遠心的な引張力は内層部のカ
ーボン風力によって支えられ、釣糸の投げや魚の引きな
どによる強い捩り力や曲げに伴って起きる竿の円周方向
への歪力は、竿の軸方向に対して横糸、縦糸を斜方向に
巻き付けたね１物により支えられることになり、軽量で
強靭な釣竿となる。その他、ゴルフクラブのシャフトや
棒高跳のボール等も概ね同様の構造となっている。また
、自動車のタイヤを例にとってみると、高強力、高弾性
のアラミドｔｉ　ｓｍやナイロン成力等の織物を使用し
、先ず織物の縦糸がタイヤの円周方向になるようにＸ＋
層の織物をセットし、次にその上に第２層の！ａ物をそ
の縦糸又は横糸がＭ１層の縦糸方向に対して右或は左へ
約６０度の角度をなすようにセットし、更にその上にＭ
３層の織物をその縦糸又（よ横糸がＭ１層の縦糸方向に
対して左或は右へ約６０度の角度をなすようにセットし
た複層構造となっている。かがる構造から、内圧による
引張力や、ハンドルを切った場合に受ける捩り力が前記
積層された織物により支えられ、強ｌｊ２なタイヤとな
る。

上記のようｆこ、釣竿、ゴルフクラブのシャフト、棒高
跳のボール、自動車、ボート、タイヤ等、なるべく較量
でしがも高弾性、高１１１ｗ：Ａ１．更には急激に加わ
る捩り作用に耐えるといったことを要求される製品に高
張で高弾性磯維を補強材としだ通力強化プラスチックが
多く使用されている。モして繊維かうなる補強材は、迅
維束として、また直線状の横糸と縦糸とを直交させた２
軸の平織物とした形態で使用され、製品に応じて、長手
方向に鐵！Ｉを配列し、その上に繊維をＸ状に巻き付は
網状にしたり、或は織物の縦糸を製品の長手方向になる
ように第１層の織物をセットし、その上に横糸が蔦１層
の織物の縦糸と所定の角度をなすようにＭ２層、笥３層
の織物をセットした横這として使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来の１ｈ維強化プラスチックにあって
は、長手方向への引張力や円周方向への捩り力を支える
ため、同方向に補強材即ち！１！Ｉ！Ｉが配向される必
要があり、？＋ｌｉ強材はどうしても？Ｊ！層橋造構造
らざるを得ながった。従って、引張強度。

捩り強度を得るために、製品の厚さや太さの最小値には
おのずと限界があった。また、例えば前記したタイヤに
あフては、その製造は層毎にｂ１物からなる補強材をセ
ットし貼り合わせるといったイπ業を必要とするため製
造に手間がかがる。更には製品の強度の均一性が図り龍
い等の問題がある。

この発明は上記諸問題を解決し、更にはコスト　　［ダ
ウンも図れるようにすることを目的とした議力強化プラ
スチックヲ提供するものである。

［ｒＲ題を解決するための手段］ この発明に係る１ｈ維強化プラスチックは上記目的を達
成するために、横糸に対して２本の縦糸を対角線状に！
４文するように織られた多軸ｂ１物８？１強材としたも
のである。

前記多軸染物にあっては、横糸と縦糸とが６０度の角／
ｆをなす織物である。また、多軸織物は平準っであって
、横糸と縦糸とは直線状に織られている。

［作　用コ この発明に係る通力強化プラスチックは、横糸に対し２
本の縦糸を対角線状に斜交するように織られた多軸織物
を補強材としたがら、織物の横糸を製品の長手方向（引
張力向）に合わせてセットすることにより、製品にがが
る引張力は織物の横糸が支え、そして製品ｆこががる捩
り力は横糸に対し対角線状に斜交している２本の縦糸が
支える。

実施例］ 以下、この発明を図面（こ示す実施例に基づいて詳細に
説明する。

Ｍ１図はこの発明に係る１Ｍ維強化プラスチックの一例
を示す説明図てあり、１は樹脂、２は樹脂１内（こ設け
られた補強材である。前記樹脂１ｆこありでは、従来か
ら使用されている、エポキシ；耐脂、フェノール樹脂、
ボリウレタシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、スチレンープクジエン系ブロック共重合体、そ
の他特に隈足されるものではなく、製品に応じ７：適宜
選択され使用される。また、前記補強材にあっては、高
強力で高弾性の通力の織物からなっている。高強力で高
弾性の繊維としては、土としてカーボン議維、ボロン議
綴、ナイロン議維、ガラス通力、アラミド風力、ノメッ
クス等が使用されるが特に限定されるもので（よなく、
製品に応じた繊維により織られた瓜物が補強材２として
使用される。この補強材２となる織物は、！２図に示す
ようｆこ、横糸３（こ対し、２本の縦糸４．５を対角線
状に斜交するように３軸に織られており、そして横糸３
と縦糸４．５とが６０度の角度をなすよう（ζ跳られて
いる。横糸３に対し縦糸４．５が６０度の角度をなすよ
うにしたのは、横糸３を軸としで捩ったときの捩り力を
最も強く受ける方向に合わせたこと（こよるものである
、そして纜り方は平織りでありて、横糸３と縦糸４．５
とは直線状に議られでいる。また、横糸３と縦糸４．５
はその製品ｔこ求められている強度等に応じてその太さ
や打ち込み間隔（糸田度）が決められる。このようにし
て横糸３と縦糸４．５の３軸でｈｌられたｂ１物からな
る補強材２によれば、横糸３を製品の長さ方向（引張方
向）に合わせてセットすることにより、横糸３が長さ方
向への引張力を支え、そして２本の縦糸４．５が横糸３
に対するＸ方向即日ｍ方向への捩り力を支える。従って
、かかる！！構造をもつ織物からなる１枚の補強材２が
、引張力と捩り力の両方の力を支えることになる。そし
て、横糸３と縦糸４，５とを一定間隔に織ることにより
、支える力が均一になり、従って強度の均一な製品が得
られる。菓３図、！４図はこの発明を使用した製品の一
例を示すものである。

蔦３図（よポールに使用した例であり、ボールの軸方向
に補強材２となる織物の横糸３を一致するようにセット
しである。しかして、ポールの軸方向（長手方向）にか
かる引張力は横糸３によって支えられ、そしてボールの
円周方向ｆこががる捩ワカは縦糸４．５によって支えら
れる。

第４（］はタイヤｆこ使用した例であり、タイヤの円周
方向１こ補強材２となる織物の横糸３を一致するように
セットしである。しかして、タイヤの円周方向にかかる
例えば内圧による引張力は主として横糸３によって支え
られ、そしてハンドルを切った場合などに受ける捩り力
はり糸４，５ｃこよって支えられている。上記引張力及
び捩り力は補強材２となる１枚のｂ１物によりその横糸
３と縦糸４．５と（こより支えられており、従来のよう
ｌこ補強材を複層ににする必要が無くなるので、タイヤ
の製造にあたつ、上記複層にするための貼り合わせ工程
が無くなり、この結果、タイヤのキャスティングによる
製造が可能となる。

なお、この発明に係る風力強化プラスチックにあっては
、−層の強化を図るため（こ補強材２を複層にしてもよ
いことはもちろんであり、この発明に含まれるものであ
る。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明に係る境！！強化プラスチックに
よれば、横糸に対し２本の縦糸を対角線状に斜交するよ
うに織られた多軸ｍ物を補強材としたから、補強材とな
る織物の横糸を製品の長手方向（引張方向）１こ合わせ
てセットすること１こよつ、製品にかかる引張力ヲｗｉ
物の横糸が支え、そして製品にかかる捩り力を横糸に対
して対角線状（こ？４交している２本の縦糸が支えるこ
とができる。従って、補強材は１枚の織物によりその求
められる機能を果し、従来の補強材のように複層構造に
する必要が無いので、製品のより一層の１さ、細さが得
られ且つ軽量化を果すことができ、更には製品の製造工
程が少なくなることから製造が容易となり、そしてｍ強
材も少なくてすむといったことから製品のコストダウン
を図ることができるなど、軽量且つ強度を要求される製
品を成形する風力強化プラスチックとして優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示Ｔ説明図、第２図はこ
の発明に使用される補強材を示す拡大平面の、！３図、
第４図はこの発明を使用した製品の一例を示す説明図で
ある。 １・・・樹脂　２・・・補強材　３・・・横糸４．５・
・・縦糸 特許出願人　　株式会社　テクノスター代理人　弁理士
　　大　　塚　　明　　慢〃　　　　　　　　小　　　
　林　　　　　　　　　保第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）横糸に対し２本の縦糸を対角線状に斜交するよう
   に織られた多軸織物を補強材としたことを特徴とする繊
   維強化プラスチック。
2. （２）多軸織物にあっては、横糸と縦糸とが６０度の角
   度をなすことを特徴とする請求項（１）記載の繊維強化
   プラスチック。
3. （３）多軸織物は平織りであって、横糸と縦糸とは直線
   状に織られていることを特徴とする請求項（１）記載の
   繊維強化プラスチック。