JPH03502476A - 延伸繊維構造体及びその製造方法 - 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】 延伸繊維構造体及びその製造方法 本発明の目的は、積層及び、又は防護目的のための延伸繊維構造体及びその製造 方法である。ガラス、炭素。

アラミド、ポラツクス又はセラミック繊維、又は補強繊維を編み合わせて延伸繊 維マット又は延伸繊維の編成素体を形成し、該マットを介して補強繊維を樹脂又 はその他のバインダー内に積層することができ、それによって強靭なシェル構造 体を形成することができ、あるいは、その繊維マットをいわゆる防護目的に使用 することを可能にする。ここで「積層」とは、いろいろな形態の繊維複合体をの ことをいう０本発明は、防弾の目的、又は、ナイフやその他の鋭利な器物による 切傷からの防護のために使用することを企図したものである。

従来の技術によれば、ガラス繊維複合体は、金型の上面又は金型の内部に置かれ たガラス繊維マット上に樹脂を延展することによって製造される。ガラス繊維は 、不連続繊維として編み合わせることによってガラス繊維マットとして形成する か、あるいは、織成することによってブランケット構造体として形成することが できる。これに随伴する問題は、積層体内に気泡が残留し易いことである。この 現象は、積層体の隅部において特に顕著である。ドイツ特許出願公報筒３．３０ ４．３４５号には、ブランケット構造体の一例が開示されている。又、米国特許 第３．２０１．１０４号は、ホース（筒状編物）を補強するための金属ワイヤを 編み合わせて編成布を形成する円型編機を開示している。しかしながら、その円 型編機によって形成される編成布は、かなり弛いネット（網）である、その編成 布をきつく緊張させると、補強ワイヤ又は補強繊維が、真直な状態に保たれない ので、曲げられると強度を失うような、例えばガラス繊維を補強繊維として使用 することは不適当である。

本発明は、金型の表面上に容易に形成することができ、かつ、積層体内に上述し た気泡が生じるのを回避する、特に積層用の新規な繊維構造体を提供することを 目的とする１本発明によれば、いわゆるプレプレグ法又は混成法を用いるのが有 利であり、バインダーを支持繊維内に含有させるか、あるいは、支持繊維に隣接 するように供給し、バインダーを加熱して編成布内で硬化させ、薄いシェル構造 体を形成することができる。バインダーの一例としてポリエステル繊維を使用す ることができる。支持繊維は、多くの場合１弾性材であるから編成された支持繊 維が互いに引張り合い、その結果として非弾性の補強繊維が編成布から突出する 。このような突出現象は、補強繊維を防護すべき開口を一定間隔をおいて編成布 巾に残すようにする本出願の特許請求の範囲第９項に記載された本発明の方法に よって制御することができ持繊維フィラメント及び補強繊維フィラメントの素材 を適切に選択することによって非常に低い比重量を得ることができる。

ｍ−支持繊維フィラメント素材を適切に選択する（例えば、ポリエステル）こと によって優れた；♂気吸収の力を得ることができ、その場合、積層体内にほとん ど気泡が生じない。

一一一繊維製品中の延伸繊維の方向を直ちに見ることができ、従って、高い強度 を有する延伸ガラス繊維ノイラメントを、積層体が耐えなければならないとされ る荷重の大部分を担持するような態様に配置することが容易である。

一一一補強繊維を包含した編成布は、あらゆる方向に弾性又は可撓性を有するの で、積層するのが容易であり、特に、その用途に対応する型に合わせるのが容易 である。

ｍ−ホーズ状の編成素体は、延伸繊維の方向にも、延伸繊維に対して横断する方 向にも容易に切断することができ、編成素体を所望の形状及び、又はサイズのシ ・−ト素体どしで使用することを可能にすする。

本発明は、又１．いろいろな防護目的のために使用することができる繊維構造体 を提供することを目的とする。

更に、本発明は、延伸することが必要とされるどの繊維にも使用することができ る繊維構造体を製造する方法を提供することを目的とする５本発明による方法の 主要な特長は、特許請求の範囲第１項に記載されている０本発明の主要な原理は 、補強繊維を両面編成布にその縦目に対して横断方向に編み込むことである。特 許請求の範囲第２項に記載された方法によれば、第１に、高い生産速度を達成す ることを可能にし、第２、特許請求の範囲第１１項に記載された製品を製造する ことを可能にする。この種の筒状繊維構造体は、積層の際に直接バイブ、ビン又 はそれに類する型の上に直接引張って嵌着させることができるので、特に有利で ある０通常、支持繊維も、補強繊維も、フィラメント繊維、即ち無端繊維である 。

特許請求の範囲第３項に記載された方法は、補強繊維入りの目の密な編成布を製 造するのに用いられる。特許請求の範囲第４項に記載の方法は、特に、樹脂を布 に吸引させたとき気泡を生じに（いという利点を有する。大抵の補強繊維は、結 節に耐えることはできない、これに対して、アラミド繊維の強度は、相当に曲げ られた後でも保持されるので、全体の繊維構造体をこのアラミド繊維と編み合わ せることができる。スパン（紡出）ガラス繊維に関しても同様な実験がなされて いる。

単一の補強繊維ではなく、数本の補強繊維、即ち繊維束な用いることも可能であ る。ただし、ループのすべての横目に補強繊維を供給する必要なない、この点、 補強繊維としてどのような周知の繊維、例えばガラス、炭うメントとして又はフ ィラメントの東の形で問題なく使用することができる。又、補強繊維としてポリ アミド及びその誘導体を使用することもできる。以下に、添付図を参照して本発 明を説明する。

′　　　の　　　　な！　Ｂ 第１図は、本発明による編成布の拡大図である。

第２図は、本発明の別の実施例による編成布の拡大図である。

第３図は、本発明の第３の実施例による編成布の拡大図である。

第４図は、ホース状編成布を示す平面図である。

見上ｌ 第１図に示されｔ：編成布は、垂直シリンダ針と水平プレート針を有するいわゆ る両面円型編機で製造される。

一般に、それら４第１組の針、第２組の針ど称することがＣき、第１組の針は、 う・１゛ト・ウェイ（ｒｉｇｈｔ、　ｍａｙ　）回りに編成し６、第２組の組は 、ロング・ウェイ　（ｗｒｏｎｇｗａｙ１回りに編成する。ベース支持繊維７即 ちルーブフィラ、メントとしてポリエステル又はトの他の繊維を使用する。シリ ノダ側の針は、すべての送りにおいて編成操作を行う、即ち横目のループ２を編 成するよ・）にセットされている。他方、プレート側の針は１．連続的な送りで 往復で編成操作を行ういわゆる両面編み（インターロック）設定で編成するよう にセットされている。プレート側の針で編成されたループは、参照番号３及び４ で示されている。補強繊維１は、１つ置きの横目に供給され、異なる方向のルー プ２．３．４によって形成されるチャンネル内に留まる。補強繊維１は、縦目１ ０の方向に対して横断方向に留まる。両面編み設定であるから、編成された布は 、長手方向に収縮する傾向があるので、補強繊維は非常に密になる。補強繊維が 突出する可能性は、プレート針組から一定の間隔で針を抜き、それによって生じ る間隙から補強繊維を突出させるようにすることによって制御される。この編成 布によれば、積層する場合に驚くべき利点が得られる。補強繊維の延長方向は、 その突出したループの故に、玉軸方向となり、完成した補強構造体が離層するの を防止する。換言すれば、補強構造体の層が互いに分離するのを防止する。

もちろん、支持繊維は、上記の構成からいろいろな態様に変更するおどが＝ｒ能 である。この編成布には、ループを両方向、即ちライト・ウェイ回りと、ロング ・ウェイ回りに形成し、補強繊維を−Ｔ−れらのループの間に導くことができる ようにしなければならない、補強繊維は、又、非常に弛いスムースな編成市内へ 編み込むことができる。一般的な使用においては編機のシリンダの直径は、５／ 　８−〜３６−　　（１５，８７５〜９１４．４ｒｏｍ）の範囲とする。大型の 編機を使用することによって、ホースを切開してマットとして展開することがで きるので、幅広の繊維マットを能率的に製造することができる６例えば、３６″ 　（９１４，４ｍｍ）の編機は、幅約２．８ｍの繊維布を製造することができる 。積層に際しては、積層体の強度をどの方向にも等しく大きくするように交互の 層を横断方向に配置することができる。又、ホース状製品をホース状繊維構造体 と積層するのが非常に容易である。補強繊維のための螺旋方向は、例えば圧力荷 重を考慮した場合、正に適正な方向である。

本発明の第２の好ましい実施例においては、第２図に示されるように延伸補強繊 維ｌを２つ置きの横目に横目１１と１２の間に形成されるチャンネル内に直線状 に、かつ、互いに平行に支持繊維のループ１３の上と支持繊維のループ１４の下 に延長させる。横目は、縦目ｌＯに対して垂直であり、支持繊維２を包含した横 目１１．１２の各ライト・ウェイ回りループ１４は、その下に１本の補強繊維を 抱持する。このような支持繊維フィラメント構成を得るためには、円型編機にお いて横目数の１／４に対応する本数の支持繊維を使用する。それらのフィラメン トな針リングの周縁に一定の間隔を置いて位置する送り点から針リングへ導入す る。そして横目数の３／４に対応する本数のループ繊維フィラメントな針リング 上に一定の間隔を置いて位置する送り点から導入する。

従って、横目数が上述した３６である場合、支持繊維フィラメントの本数は９で あり、ループ繊維フィラメントの本数は２７となる。このようにして製造された 編成素体においては、°幾つかの第１横目１１及び第２横目１２がそれらの間に 支持繊維ｌを通すことなく編み合わされる。縦目ｌＯの方向に、支持繊維フィラ メントのない少なくとも１つの横目の後に支持繊維１を包含した横目１１．１２ を編成する。

第３図は、上述した本発明の第２実施例に従って形成された更に別の変型編成素 体を示す、この編成素体においては、１本の支持繊維１ではなく、数本の平行な 支持繊維ｌを１つの送り点から一度に第１横目１１の上へ編み込む、従って、こ の場合、縦目１０の方向でみて数本の平行な支持繊維１各横目１１．１２の後に 、支持繊維フィラメントを含まない２つの支持繊維横目を編成する。同様の態様 で、補強繊維と共にバインダー繊維を通すことができる。

第４図は、ホース状（筒状）編成布５を示す、このホーズ状編成布からリボン状 の繊維構造体が得られる。ホーズ状編成布５には、補強繊維が供給されていない 幾つかの幅狭のストリップ６を間隔を置いて形成しておく。

編成布はこのストリップ６のところで容易に切開することができ、それによって リボン状の製品を得ることができる。第４図に明示されるように、縦目１０は、 ホーズ状編成布において縦に延長しており、補強繊維ｌは編成布の回りに螺旋状 に延長している。

た、っこの場合、積層体の比重量は僅か１．３ｇ／ｃｍ”とすることができた、 この積層体を、直径１００ｍｍ、肉厚２．５　ｍ　ｍの中空球状体とした場合の 理論的密度は、約０−２　ｇ　／　ｃ　ｍ　”であった。

繊維を静止状態では螺旋状又は撚回状態となるように最初に処理しておき、最終 製品において繊維が収縮する傾向を有するようにする方法は、特にアラミドに適 用することができる。かくして、編成布を補強繊維方向にも弾性にすることがで きる。

ＦＩＧ、　７ ＦＩＧ、　３ 補正書の写しく駐訳文）提出書 平成２年　７月２４日

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．積層及び、又は防護目的のための延伸繊維構造体であって、特にガラス、炭 素、アラミド、ボラックス又はセラミック繊維、又は一般的な補強繊維（１）を 編み合わせることによって形成され、樹脂又はその他のバインダー内に積層する こヒができ、それによって強靭なシェル構造体を形成することができる延伸繊維 マット又は延伸繊維の編成素体を形成することができる延伸繊維構造体を製造す るための方法において、前記補強繊維（１）を片面ルーブ（２）から成る編成ベ ース構造体の横断方向に、即ち、反対方向に延長するルーブ（３、４）を用いた 編成布の幅方向に編み込むことを特徴とする方法。
2. ２．前記編成作業は、いわゆる両面円型編機で行い、 （ａ）第１組の針によって第１横目（１１）のルーブを編成する工程と、 （ｂ）前記編成布内に編み込むべき少なくとも１本の補強繊維（１）を延伸させ て、前記第１横目のループの上にみ込む工程と、 （ｃ１前言己第１横雪のルーブに縛み込まれた延伸補強繊維の上に第２組の針・ によって第２横目（１２〕のルーブを編成し、その際、該延伸補強繊維を横目（ １１、１２）のルーブの支持によりそれらのルーブによって形成されたチャンネ ル内で該横目と横目の間に延長させる工程とを順次に繰返すことによって行うこ とを特長とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．シリンダ側の計は、各送りごとに編成作業を行うように構成されており、プ レート側の計又はそれに対応する針は、往復動においてバイバスすするように構 成されており、即ち、いわゆる両面編み位置に設定されており、それによって編 成布が長手方向に収縮するようになされていることを特徴とする特許請求の範囲 第１項又は２項に記載の方法。
4. ４．前記支持繊維（７）として、樹脂をよく吸収するポリエステル繊維又は他の 繊維を明いることを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の方 法。
5. ５．１本以上の繊維（１）を前記第１横目（１１）のルーブの上に平行に編成す ることを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。
6. ６．前記第１横目（１１）及び第２横目（１２）のルーブの一部を一緒に、それ らの間に前記支持繊維フィラメントを編み込むことなく、編成することを特徴と する特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の方法。
7. ７．前記支持繊維（７）として、アラミド繊維又はスパンガラス繊維を用いるこ とを特徴とする特許請求の範囲第１〜６項のいずれかに記載の方法。
8. ８．前記支持繊維（７）は、熱作用により、又はその他の態様で反応し、いわゆ るブレブレッグ法により強靭なシエル構造体を製造することを可能にする積層用 のバインダーを含有していることを特徴とする特許請求の範囲第１〜７項のいず れかに記載の方法。
9. ９．一方の側から、最も好ましくはプレート側から一定の間隔を置いて１本の計 を抜き、それによって編成布に生じる開口から前記補強繊維を突出させるように することを特徴とする特許請求の範囲第１〜６項のいずれかに記載の方法。
10. １０．積層及び、又は防弾目的のための延伸繊維構造体であって、特にガラス、 炭素、アラミド、ボラックス又はセラミック繊維、又は一般的な補強繊維（１） を編み合わせることによって形成され、樹脂又はその他のバインダー内に積層す ることができ、それによって強靭なシェル構造体を形成することができる延伸繊 維マット又は延伸繊維の編成素体を形成することができる延伸繊維構造体におい て、前記補強繊維（１）が、主方向のループ（２）によって形成されたスムース な編成布に、横断方向のロング側のルーブ（３、４）を介して結合されているこ とを特徴とする延伸繊維構造体。
11. １１．前記編成布（５）は、ホーズ状であり、補強繊維（１）が該編成布（５） の周りに連続した螺旋状に延長していることを特徴とする特許請求の範囲第１０ 項に記載の編成繊維構造体。
12. １２．前記螺旋状に延長した補強繊維（１）の間に補強繊維のない幅狭の螺旋状 ストリップ（６）が形成され縦おり、該螺旋状ストリップにおいて前記ホーズ状 編成布（５）を切開してリボンを形成することができるようになされていること を特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の編成繊維構造体。
13. １３．例えばアラミド繊維である前記補強繊維は、コイル状に巻かれており、該 繊維構造体を該補強繊維の方向にも弾性としたことを特徴とする特許請求の範囲 第１０〜１２項のいずれかに記載の編成繊維構造体。