JPH03185134A - 糸、この糸から成る織物と編み物並びにこの糸から織物および編み物を製造する方法 - 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〕 本発明は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラ
ミック繊維或いは類似の工業用繊維をヘースとした糸が
ら工業用織物、編み物或いは類似物を造るための糸およ
びこれらの糸から成る工業用織物、編み物或いは類似物
並びにこの糸から工業用織物、編み物或いは類似物を造
るための方法に関する。

〔従来の技術〕

この様式の工業用織物および編み物は平坦に形成された
或いは多次元立体構造に形成された合成樹脂製品の補強
内層を形成する。−例として米国特許第３．４８１，４
２７号およびドイツ連邦共和国公開特許公報第３８１３
７４１号を挙げることができる。

テクスチュアード加工した補強材料として、今日におい
ては専ら炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊゛維、セラ
ミック繊維のような高性能の材料から紡績された糸から
成るいわゆる無端の繊維が使用される。カンバス地、あ
や織地およびアトラス地並びにこれらの変形地のような
色々な織組織の生地を使用することによって織物の造形
性をある程度調整することが可能である。

多層の織物により造形性の明白な改良が達せられる。多
層の織物の例としてはドイツ連邦共和国公開特許公報第
３１２４７７１号に記載の発明を挙げることができる。

しかし、無端の繊維の使用は成形性の点でのこの糸の持
つ高い強度および剛性により問題点がある。細かく裁断
したガラス繊維を接着材により処理してマットに形成す
ることが知られている。この方法はＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ
　Ｍｏｕｌｄｉｎｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）の名称で知ら
れている。この方法にあっては、フリース加工における
と同じようにガラス繊維は乱雑に配合されている。使用
分野は特に容器製造、車体製造分野である。しかし、成
形特性を改善する場合繊維の含有容量は比較的僅かとな
る。即ち製品は重量が重くともその強度値は比較的低い
。ｒＧＭＴＪの呼称の下に一般に行われている方法の基
本構想は、熱可塑性の生地を備えたガラス繊維マットに
ある。この場合、ガラス−短繊維或いは無端繊維は熱可
塑性物質内に加工される。この材料は熱を供給した際変
形し、同時にプレスすることにより構造部材に加工され
る。従ってこの方法には深絞り方法も適用れさる。更に
、単一方向性積層物も存在している。即ち、補強繊維は
一方向でのみ積層される（即ち異方性の補強構造）、多
くの場合、重量の節減および同時に高い強度と剛性を得
るには整向された繊維（一方向性織物、多軸方向の積層
物）の使用が要求されるので、造形性が悪いことは複合
材料を製造する際しばしば妨げとなるか、或いは少なく
ともこの製造を困難にする。この場合編み物が改善をも
たらしはするが、しかしこの繊維の持つ特有の性質上利
用が好都合にはいかない。

上に述べたように多層の織物もそうである。しかし、い
かなる場合にあっても、補強材料の底形の際に生しる繊
維ストランドの波形形成現象（Ｏｎｄｕ　ｌ　ｉｅｒｕ
ｎｇ）は複合材料の強度および剛性の部分的な低下を招
く。この事実は材料使用の際の寸法決定の際に考慮して
おかなければならい。

即ち、この欠点は比較的高価な材料の使用により均衡さ
れなければならず、この材料は費用を高騰させ、構造部
材を肉厚にし、重量の増大を招く。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の課題は、工業技術的な欠点を持たない或いは強
度に関しても欠点を持たない、上記の高性能の材料から
形成される糸を、この糸から形成された織物の造形性が
著しく改善されるように形成することである。

〔問題を解決するための手段〕

上記の課題は特許請求の範囲の請求項１に記載した特徴
により解決される。本発明の他の有利な構成と特許請求
の範囲の請求項２から８に記載した。

〔作用〕

上記のような構成により、この糸から形成された織物の
成形性の点で最適な構造を有する糸が造られる。上記の
織物は依然として上記の補強材料に使用される。織成技
術的にも特別な解決策を必要としない。このことに関し
て実際に、上記の繊維は長尺繊維として融解性の結束糸
で結束されている。無端の繊維に比較してこの長尺繊維
は必要に応じて長さを伸ばすことが可能であると言う利
点を有している。適当な実験により、４０〜８０ｍｍの
平均繊維長であるのが有利であることがわかった。更に
このような繊維長は無端の繊維に比較して織物における
安定性喪失が看過し得るほど僅かである。このよう織物
とした際、編戊技術或いは織成技術により組織された糸
は波形に並びに交差して走るので良好な組織が得られる
。糸は元々完全に延伸された状態であり、結束糸はこの
段階状に重ねられた糸パケットも螺旋形に巻回して束状
に保持する。

この巻回は比較的緩く行われ、従って糸の包絡フックの
軸方向の運動性は何ら阻害されず、従って、既に述べた
ように、このような糸は織成工程にとって充分な強度も
有している。結束糸は全重量に対して極めて僅かな割合
を示すに過ぎずない。何故なら結束糸は極めて微細な材
料から戒っているからである。結束糸の割合は場合によ
っては合可能な限り低い割合でなければならず、その割
合は２〜５ｚが最適である。結束糸の融解により、糸の
基本構造は最良に維持されたままである。結束糸のこの
融解に関して、この融解を化学的に行うことを提案する
。結束糸は例えばアセテート繊維から成り、適当に調節
したアセトン浴中で融解される。他の可能性は、結束糸
を熱により融解することである０例えばビスコース繊維
を結束糸として使用した場合、２００〜３００°Ｃでの
熱処理によって結束糸は崩壊する。引続き生じる灰分残
渣を棄却する。

結束糸の融解の他の方法は、この結束糸を同時に生地材
料として使用される熱可塑性の材料から形成することで
ある。炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミッ
ク繊維のような工業用繊維をベースとした織物の特徴と
するところは、繊維が結束糸によって巻回された長尺繊
維として加工されていることである。炭素繊維、ガラス
繊維、アラミド繊維、セラミック繊維のような工業用繊
維をベースとした編み物の特徴とするところは、繊維が
結束糸によって巻回された長尺繊維として加工されてい
ることである。炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、
セラミック繊維をベースとした織物、編み物或いは類似
を処理するための好都合な方法は、立体的な構造部材の
製造のために上記の結束糸を局所的に融解することであ
る。この場合、結束糸は、生地材料と同様な材料、即ち
熱可塑性材料から成るのが有利である。この方法におい
て、結束糸の融解は構造部材の形状を決定する物質内に
完全に埋没するように行われる。

〔実施例〕

以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明の詳
細な説明する。

図示した糸１は等しく平行に整向された多数の長尺繊維
２から成る。

適当に段差をもって、互いに重ねられた繊維構造物は結
束糸３によってまとめられている。

適用される巻回圧力は僅かであり、従って長尺繊維２の
摺動性は阻害されない。

長尺繊維２は炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セ
ラミック繊維から成る。例えば無端の繊維群から裁断さ
れた、例えば包絡フックにより係合された長尺繊維２は
約４０〜８０＋ｎ＋の長さを有している。

もちろん単一構造の代わりに混合構造をとることも可能
である。炭素／ガラス繊維等の組合わせは特別な使用目
的が定まっている。

結束糸３は融解可能なもしくは崩壊可能である。その崩
壊は織物Ｇを製造後に行われるのが有利である。実際に
あっては、織成技術的な処理が一般的な処理である。こ
の織成技術的な処理はカンバス組織、あや織組織或いは
アトラス組織である。これらの織組織の変形も可能であ
り、意図した目的に相応して選択される。更に多層の織
物も製造することが可能である。

同じような方法で編み物Ｇが造られる。

長尺繊維２を列として互いに重ねて配設することは、織
物Ｇもしくは編み物Ｇの成形性が高度に要求されている
場合に有利である。この目的のため織成工程の際に織物
Ｇに充分な強度を与える結束糸３が融解される。融解状
態で始めて、織物の処理を良好に行うことが可能である
。

即ち、例えば図示していない形態に加工することが可能
であるほど安定した織組織が得られる。

もちろん結束糸３の部分的な融解、例えば深絞り処理（
Ｔｉｅｆｚｉｅｈｅｎ）を行うために選択された領域内
においてのみ行うことが可能である。

ｒ形崩れｊが生じるような高度の成形性は一定の領域に
限られ、この場合繊物Ｇの隣接している部分は形が崩れ
ない。即ち、組織が崩れない、取扱が良好である程度に
固定したままである。

例えば構造に対して最大の要求がかせられるいる場所に
おける不所望な弱い位置が上記の方法で回避される。他
方、大きな力を要せずして適当な組織面れが生じる。何
故なら糸結合の隣合っている結束糸３相互の摩擦が充分
に消去されるからである。このようにして製造された構
造部分は参照符号Ｂで示した。

このような方法により、複合材料に加工するのに適して
いるあらゆる種類の織物と多軸方向の積層物にあって材
料の造形性が最も求められている補強材料の製造にかセ
られた課題が充足される。

長尺繊維−系１の糸結合の延長を第８図に明瞭に図示し
た。観察方向に整向されているよこ糸ａは深絞り処理位
置Ｔの縁部において寸法ｙだけその織成技術的な隣接層
を占めており、−方深絞り工程により垂直方向で幾分位
置ずれして互いに重ねて配設されているよこ糸ａは互い
に大ｔな糸間隔、寸法２を有している。これに対してた
て糸す−そのうち一本のみを図示した−は、互いに境を
接している長尺繊維２の糸延長方向で見て行われる相互
のずれによる軸方向でのそろった延長部を有している。

この場合、織物Ｇの平坦な面内の縁部近くに存在してい
る直接的な引張長さストックが利用される。

深絞り処理領域内でのどんな半径方向の波付は処理も行
わなくて済む。結束糸３の融解は化学的な方法で行われ
る。これは例えば１６０〜１８０″Ｃの温度で張り枠内
で、しかも例えば織物Ｇの糊おとじの際に化学的な溶液
内で行われる。

例えば２１／２のアセテート繊維を使用した際融解はア
セトン浴内で行われる。

例えばビスコース糸を使用した際の結束糸の熱による融
解は２００〜３００℃の熱処理で行われる。引続き生じ
た灰分残渣は取除かれる。

他の様式の「融解１は、同様に熱可塑性の材料から成る
結束糸３の材料選択により底形の際供給される加熱した
生地材料内に溶込み、従って適当な熱時の、灰化までに
到らない非安定化後融解した糸片はその材料にそくして
利用される。

リサイクル可能な生地材料が利用されるので、現在行わ
れているように生地材料の回収を行って少なくとも工業
用の補強織物の繊維が得られる。

本発明による形成された、上記の工業用繊維をベースと
した糸１は、既に述べたように、織物Ｇを造る代わりに
、編み物Ｇを造るのにも適用可能である。

相応することは、層間に延在している充填糸を備えた、
多層の織物−この場合この多層の織物は同様に炭素繊維
、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維をベース
とした工業用糸から戒り、かつよこ糸として織込まれた
充填糸がポリプロピレン或いはポリアミドをベースとし
た糸群であり、またこの多層の織物は自体公知の方法で
樹脂により硬化処理されている−をベースとした構造部
材Ｂ（いわゆる有機板（ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｓ　Ｂｌ
ｅｃｈ））の製造にも適用可能である。

この構成は、出願人のドイツ連邦共和国公開特許公報第
０２９９３０９号から明らかであり、従って上記の繊維
が融解可能な結束糸３により結合されて長尺繊維２とし
て形成される構成と共に、全内容を特許請求の範囲に記
載した。

上記の明細書、図面および特許請求の範囲に開示された
本発明の特徴は、本発明による構成を実現するにあたっ
ては、単独でも、また組合わせても意味をなす。開示さ
れているすべての特徴は本発明にとって本質的なことで
ある。本発明の開示にあたって本願発明の優先権証明書
に記載した全内容も本発明にとって関連のあるところで
ある。

〔効果〕 上記のような構成により、工業技術的な欠点を持たない
および強度に関しても欠点を持たない糸が得られ、この
糸を高性能の材料から形成される織物或いは編み物に使
用した際その成形性と造形性が著しく改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により形成された糸を、螺旋形に指向し
ている結束糸と共に示した拡大図、第２図はこのような
糸から形成された織物の正面図、 第３図は結束糸を融解した後の同様な織物の図、 第４図は織物部分の正面図の概略図、 第５図は上記の平面図、 第６図は第４図に相当する図であるが、織物が深絞り処
理位置を有している場合の図、第７図は上記の平面図、 第８図は第６図に最小符号ｒＸＪで示した部分の概略拡
大図。 図中符号は、 １　・・・糸、２　・・・長尺繊維、３　・・・結束糸
、Ｂ　・・・構造部材、Ｇ　・・・織物或いは編み物、
ａ　・・・たて糸、ｂ　・・・よこ糸、Ｔ・・深絞り処
理位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック
   繊維或いは類似の繊維をベースとした工業用織物、編み
   物或いは類似物を造るための糸において、繊維が長尺繊
   維（２）として融解可能な結束糸（３）により結束され
   ていることを特徴とする、上記工業用織物、編み物或い
   は類似物を造るための糸。 ２、結束糸（３）が化学的に融解可能である、請求項１
   記載の糸。 ３、結束糸（３）が熱に融解可能である、請求項１記載
   の糸。 ４、結束糸（３）が熱可塑性の材料から形成されている
   、請求項１記載の糸。 ５、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック
   繊維或いは類似の繊維をベースとした糸から成る工業用
   織物において、繊維が結束糸（３）で巻回された長尺繊
   維（２）として加工されている、上記工業用織物。 ６、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック
   繊維或いは類似の繊維をベースとした糸から成る工業用
   編み物において、繊維が結束糸（３）で巻回された長尺
   繊維（２）として加工されている、上記工業用織物。 ７、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック
   繊維或いは類似の工業用繊維をベースとした糸から工業
   用織物、編み物或いは類似物を造るための糸を製造する
   方法において、結束糸（３）をかさ高処理した生地（Ｂ
   ）を造るために局所的に融解することを特徴とする、工
   業用織物、編み物或いは類似物を造るための糸を製造す
   る方法。 ８、結束糸（３）を生地材料と同じ材料、即ち熱可塑性
   材料から形成する、請求項７記載の方法。