JPH02252510A - ポリアルケン繊維を含有する製品の製造方法 - Google Patents

ポリアルケン繊維を含有する製品の製造方法

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JPH02252510A
JPH02252510A JP2044305A JP4430590A JPH02252510A JP H02252510 A JPH02252510 A JP H02252510A JP 2044305 A JP2044305 A JP 2044305A JP 4430590 A JP4430590 A JP 4430590A JP H02252510 A JPH02252510 A JP H02252510A
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fibers
matrix polymer
melting point
polymer
preheated
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JP2044305A
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Peter Bruinink
ピーター・ブルイニンク
Martinus Johannes N Jacobs
マルチヌス・ヨハネス・ニコラース・ヤコブス
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Stamicarbon BV
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    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
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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 本発明は少なくとも60GPaのモジュラスおよび少な
くとも2GPaの引張強さを有するポリアルケン繊維と
、熱可塑性高分子マトリックスを含有する製品の製造方
法に関する。
従来技術および課題 かかる方法は米国特許明細書第4501856号から公
知である。該特許明細書中に記載の方法の1つの態様で
は、繊維をマトリックスとして機能する熱可塑性ポリマ
ーで被覆し、所望の網状組織に配列する。ついで、該組
織を同時加熱しながら高圧で成形する。他の態様では、
繊維の連続層と、マトリックスとして機能する熱可塑性
ポリマーのフィルムをパイルに束ねる。ついで、高圧で
同時加熱しながらパッケージ(package)を成形
する。
以下、簡潔化のためにマトリックスとして機能する熱可
塑性ポリマーをマトリックスポリマーと称する。
米国特許第特許明細書第4501856号に記載された
前記方法の主な欠点は、マトリックスポリマーが成形用
に用いられる装置の表面に粘着することである。その結
果、成形後に得られる製品は、さらに手段を設けないと
該装置から分離できない。他の主な欠点は、成形が完了
する前に、装置によって繊維およびマトリックポリマー
を所望の温度にしなければならないため、成形加工に時
間を費やすことである。
課題を解決するための手段 本発明の目的はかかる欠点がない方法を提供することで
ある。
これは、本発明に従って繊維およびマトリックスポリマ
ーを、該マトリックスポリマーの融点または軟化点以上
、該繊維の融点以下の温度に予め加熱し、その温度がマ
トリックスポリマーの融点または軟化点以下である装置
により成形工程を行うことによって達成される。その結
果、製品は装置に粘着しない。
また、もはや成形中に装置によって繊維やマトリックス
ポリマーを加熱する必要がないため、サイクル時間の実
質的に減少される。
本発明に用いる少なくとも50GPaのモジュラスおよ
び少なく七も2GPaの引張強さを有するポリアルケン
繊維は、英国特許公開明細書第2゜042.414号お
よび同2,051,667号に記載されたゲル紡糸法に
より製造できる。この方法は、高重量平均分子量(My
> 4 X 105)を有するポリアルケンの溶液を調
製し、該溶液をポリマーの溶解温度以上の温度で加工し
て繊維を形成し、該繊維を該溶解温度以下に冷却してゲ
ル化を生じさせ、溶媒を除去しながら繊維を延伸するこ
とからなる。
選択されたポリアルケンがポリエチレン(PE)であれ
ば良い結果が得られる。このPEは、それと共に共重合
できる、例えばプロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキ
セン、オクテンおよび4−メチルペンテンのような少な
くとも1つ以上の他のアルケンを少量、好ましくは多く
て5モル%含有してもよく、炭素数1000個当たり1
−10個、好ましくは2〜6個のメチルまたはエチル基
を有してもよい。
他のポリアルケンとしては、例えば、ポリプロピレンホ
モポリマーおよびコポリマーが好適である。用いるポリ
アルケンは、さらに少量の少なくとも1つ以上の他のポ
リマー、特にアルケン−1ポリマーを含有してもよい。
繊維は、幅および厚さに対して長さが大きいものである
と理解される。
かくしてポリアルケン繊維から得られる糸は、例えば、
繊維を束ねる、編むおよび/または撚る等の公知の方法
により製造できる。
かくして糸から得られる編織組織(textile 5
tr−ucture)は、例えば、平織、朱子織、綾織
1、べ口ア織等の織物、編織物まノ4;は一方向に繊維
を配列するような公知の方法を用いて製造できる。繊維
を加工して、最初にそれから糸を製造することなく編織
組織を形成することも可能である。
マトリックスポリマーとして用いるのに好適なものは、
ポリエヂレン;エヂレンと、例えばプロピレン、ブチレ
ン、ペンテン、ヘキセンお上びオクチン等の他のアルケ
ンのような少なくとも1つ以上の他のモノマーのコポリ
マー;酢酸ビニルおよびビニルアルコール等のビニル化
合物;アルリル酸およびメタクリル酸等の不飽和酸;メ
タクリレートおよびメチルメタクリレート等のアルキル
アクリレート、または前記高分子化合物の混合物が挙げ
られる。スヂレンとブタジェンのコポリマーも好適であ
る。また、該マトリックスポリマーは可塑剤が添加され
たポリ塩化ビニルのような高分子化合物からなってもよ
い。
繊維、糸または編織組織、およびマトリックスポリマー
は異なった方法で結合できる。
例えば、当業者に公知の方法を用い、繊維または糸を巻
繊(wind)して少なくとも1層以上の繊維または糸
からなる組織を形成し、巻繊する間にマトリックスポリ
マーを核層の上に配置することができる。また、繊維ま
たは糸を高分子マトリックスの溶融液または溶液中に通
し、ついで、マトリックスポリマーを冷却し、溶媒を蒸
発させる方法で繊維または糸に塗布したマトリックスポ
リマーを凝固させること1こより、@維および糸を被覆
することができる。かくして得られた被覆繊維は当業者
に公知の方法により巻繊して少なくとも1層以上の組織
を形成できる。
少なくとも2GPa以」二の引張強さおよび少なくとも
60GPa以上のモジュラスを有するポリアルケン繊維
からなる編織組織を切断し、小片を組み立ててパッケー
ジを形成し、その加工の間にマトリックスポリマーのフ
ィルムを編織組織の間に挿入することもできる。該パッ
ケージは少なくとも1つの編織組織と少なくとも1つの
フィルムからならねばならない。また、該編織組織をマ
トリックスポリマーの溶融液または溶液中に通ずか、異
なった方法で該編織組織の片面または両面上にマトリッ
クスポリマーの溶融液または溶液を塗布し、ついで、冷
却し、溶媒を蒸発させで塗布したマトリックスポリマー
を冷却することにより凝固させることもできる。小片を
組み立ててパッケージを形成できる。
また、前記方法の1つを用い、マトリックスポリマーで
ポリアルケン繊維または糸を被覆し、ついで、編織組織
を形成できる。
その他に、ポリアルケン繊維または糸とマトリックスポ
リマーの繊維または糸から編織組織を形成できる。かく
して得られた編織組織は小片に切断できる。該小片を組
み立ててパッケージが形成できる。
かくして前記の種々の方法により得られた、少なくとも
2GPaの引張強さおよび少なくとも60GPaのモジ
ュラスを有するポリアルケン繊維をマトリックスポリマ
ーと結合した巻繊組織またはパッケージは、例えば、熱
風または赤外線照a=tにより予め加熱する。巻繊組織
またはパッケージを予め加熱する温度は、ポリアルケン
繊維の融点以下、マトリックスポリマーの軟化点または
融点以上である。ついで、このように予め加熱した巻繊
組織を、その温度が該マトリックスポリマーの融点また
は軟化点以下である圧縮成形用金型のような装置を用い
て成形する。成形は、巻繊組織またはパッケージが該装
置と接触した直後に完了しなければならないため、成形
の間、マトリックスポリマーの温度は、ポリアルケン繊
維間で原料が流動し、巻繊組織またはパッケージが付着
して全体を製品の形状にする種々の層を互いに結合する
のに充分に高温である。成形が完了した後、得られた製
品を適当に冷却するのに充分長い時間、装置と接触させ
るため、製品は寸法的に安定で該装置に粘着せず、装置
から容易に取り外すことができる。
巻繊組織またはパッケージの代わりに、前記方法で予め
加熱し、マトリックスポリマーで被覆された繊維または
糸から製造された、あるいはポリアルケン繊維または糸
およびマトリックスボリマ−の繊維または糸から製造さ
れたマトリックスポリマーで被覆された1つの編織組織
を成形できる。
また、マトリックスポリマーと結合された編織組織を予
め加熱し、または編織組織の層とマトリックスポリマー
のフィルムを別々に予め加熱するか、または互いの上に
配置した後で予め加熱し、ついで、その1部分を成形し
て製品を形成し、成形の間または後で織物およびフィル
ムの層から製品を切断することができる。
また、マトリックスポリマーの融点または軟化点以上、
繊維の融点以下の温度で圧縮を行う成形前に、例えば各
層をカレンダーに通すことに上り編織組織の各層をマト
リックスポリマーと結合することもできる。この方法で
は、パッケージがカレンダーロールに粘着するのを防止
するために層のパッケージの頂部および底部にシリコン
紙の層を設ける。粘着を避けるため、該カレンダーロー
ルは冷却することもできる。
さらに他の態様の方法も可能である。しかしながら、す
べての態様において、繊維およびマトリックスポリマー
は該マトリックスポリマーの融点または軟化点以上、該
繊維の融点以下に予め加熱される。ついで、その温度が
マトリックスポリマーの融点または軟化点以下の装置を
用いて成形を行う。
本発明の方法は、非常に短いサイクル時間で実施できる
ため、厚さの薄い製品の製造に特に有利である。
厚さの薄い製品の例としてはラウドスピーカ−に用いら
れる音響ダイヤフラムが挙げられる。本発明により製造
される該音響ダイヤフラムは公知の音響ダイヤフラムよ
り良好な再生音が得られる。
これは、特に巻繊組織から製造される音響ダイヤフラム
に言えることである。音響ダイヤプラムは、通常、10
mm以下の厚さを有する。音響ダイヤフラムは1−10
層のパッケージ、好ましくは1〜5層の糸、繊維または
編織組織から製造できる。
核層はマトリックスポリマーと結合される。パブケージ
は所望の成形温度にし、ついで、圧縮成形用金型に注型
して音響ダイヤフラムを形成する。
成形温度はマトリックスポリマーの融点または軟化点以
上、繊維の融点以下である。圧縮成形用金型の温度は2
0〜100℃、好ましくは20〜60℃である。暦数に
より、圧縮成形の時間は2〜200秒、好ましくは2〜
50秒である。
前記方法のすべての態様は音響ダイヤフラムのような厚
さの薄い製品の製造に使用するのに好適である。
X夜匹 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、
それらに限定されるものではない。
実施例1 寸法250X250mmの2層の織物と3層のフィルム
から四角形のパッケージを形成する。該織物はグイニー
マ(商標名:Dyneema)S K 60糸から平織
で作成し、目付潰は120g/m’である。
該フィルムはスタミレックス(商標名: S tami
le−X)440Bから作成し、厚さは50ゲージであ
り、空気炉で120℃まで予め加熱する。
第1図に示すように、パッケージ3を音響ダイヤフラム
用の圧縮成形用金型1上に置く。該圧縮成形用金型は、
BDM2000タイプのパブテンフェルト(B att
enfeld)社製の金型2中で接触させる。
圧縮成形用金型の温度は60℃である。該圧縮成形用金
型は295mm以上の間隔では300 mm/秒の速度
で閉じ、5mm以上の間隔では10mm/秒の速度で閉
じる。
かくして閉じた圧縮成形用金型中でパッケージを10秒
間冷却する。このように均質組織を有する音響ダイヤフ
ラムが得られる。該音響ダイヤフラムは金型に粘着しな
い。全成形サイクルは約40秒である。
比較例1 実施例1で得られたパッケージを実施例1の圧縮成形用
金型上に置く。該金型の温度は120℃である。金型は
、295mm以上の間隔では300IIIra/秒の速
度で閉じ、5mm以上の間隔ではIO+++n+/秒の
速度で閉じる。
10秒後に圧縮成形用金型を約60℃に冷却する。これ
に必要な時間は10分である。このように、均質組織を
有する音響ダイヤフラムが得られる。該音響ダイヤプラ
ムは圧縮成形用金型に粘着しない。該圧縮成形用金型か
ら音響ダイヤプラムを取り出した後、圧縮成形用金型を
再び120℃に加熱する。これに必要な時間は10分で
ある。
全成形サイクルは約21分である。実施例1の方法に比
較すると、圧縮成形加工のサイクル時間は実質的に増加
している。
比較例2 実施例!のパッケージを実施例1の圧縮成形用金型上に
置く。該圧縮成形用金型の温度は120℃である。圧縮
成形用金型は、295++++n以上の間隔では300
mm/秒の速度で閉じ、51以上の間隔では10mm/
秒の速度で閉じる。10秒後に圧縮成形用金型を開く。
成形された音響ダイヤフラムは圧縮成形用金型の表面に
粘着し、それから取り外すことができない。
【図面の簡単な説明】
第1図は成形装置と成形するパッケージを示す図である
。 図面中の符号はつぎのちのを意味する。 !・・・圧縮成形用金型、2・・・金型、3・・・パッ
ケージ。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリアルケン繊維およびマトリックスポリマーを
    該マトリックスポリマーの融点または軟化点以上、該繊
    維の融点以下に予め加熱し、ついで、その温度が該マト
    リックスポリマーの融点または軟化点以下である装置に
    より成形工程を行うことを特徴とする少なくとも60G
    Paのモジュラスおよび少なくとも2GPaの引張強さ
    を有するポリアルケン繊維と熱可塑性高分子マトリック
    スを含有する製品の製造方法。
  2. (2)製品が少なくとも60GPaのモジュラスおよび
    少なくとも2GPaの引張強さを有するポリエチレン繊
    維を含有する請求項(1)記載の方法。
  3. (3)用いるマトリックスポリマーがポリエチレン、ま
    たはエチレンと少なくとも1種以上の他のモノマーのコ
    ポリマーである請求項(1)または(2)記載の方法。
  4. (4)糸の巻繊層上または繊維の編織組織の小片上にフ
    ィルムを設けることにより繊維とマトリックスポリマー
    を結合する請求項(1)〜(3)いずれか1項記載の方
    法。
  5. (5)糸または繊維の編織組織をマトリックスポリマー
    で被覆することにより繊維とマトリックスポリマーを結
    合する請求項(1)〜(3)いずれか1項記載の方法。
  6. (6)繊維または糸をマトリックスポリマーの繊維また
    は糸と共に加工することにより繊維およびマトリックス
    ポリマーを結合し、編織組織を形成する請求項(1)〜
    (3)いずれか1項記載の方法。
  7. (7)マトリックスポリマーと結合された編織組織の層
    を、まずマトリックスポリマーの融点または軟化点以上
    、繊維の融点以下の温度で圧縮し、ついで、所望の成形
    温度に予め加熱して成形する請求項(1)〜(6)いず
    れか1項記載の方法。
  8. (8)予め加熱し、成形された巻繊組織またはパッケー
    ジが1〜10層の糸、繊維または編織組織を含有する請
    求項(1)〜(7)いずれか1項記載の方法。
  9. (9)予め加熱し、成形された巻線組織またはパッケー
    ジが1〜5層の糸、繊維または編織組織を含有する請求
    項(1)〜(7)いずれか1項記載の方法。
  10. (10)請求項(1)〜(9)いずれか1項の方法を適
    用することにより得られる音響ダイヤフラム。
JP2044305A 1989-02-25 1990-02-23 ポリアルケン繊維を含有する製品の製造方法 Pending JPH02252510A (ja)

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NL8900475A NL8900475A (nl) 1989-02-25 1989-02-25 Een werkwijze voor het vervaardigen van produkten die polyalkeenvezels bevatten.

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JP (1) JPH02252510A (ja)
KR (1) KR920001647B1 (ja)
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CA (1) CA2010781C (ja)
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