JPH04241131A - 布およびそれを用いた複合構造体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はケバ（ｎａｐ）　の立っ
た布を構成要素として含む複合構造体およびそれを製造
するための布に関する。本発明は、特にベルトコンベア
のベルト材として利用するに適するが、これに限定され
るわけではない。

【０００２】

【従来の技術】従来から、布を補強層として用いた複合
構造体が知られている。このような複合構造体の機械的
特性や熱的特性、例えば弾性率、強度安定性、寸法安定
性などは、主に補強層の特性で決定される。しかし、良
好な特性を得るために欠くことのできないことは、薄い
層に裂けることを防止するため、補強層とそれに隣接す
る素材との間が良好に接着されていることである。補強
層を良好に取り付けるためには接着剤が用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、接着剤には逆
に欠点もある。すなわち、達成できる複合構造体の層間
剪断強度が十分ではなく、複合構造体毎に接着剤を選ば
なければならない。さらに、ベロア織のようにパイルで
覆われた布を用いることも知られている。パイルの自由
端に多様性があるため層間剪断強度が改善されることは
事実であるが、高圧力または剪断応力の下では、耐久力
のある取り付けはできない。

【０００４】本発明は、以上の課題を解決し、ポリマ・
マトリクスに良好に接着され、複合構造体の補強層とし
て用いて良好な機械的特性が得られる布を提供し、さら
にその布を補強層として用いた複合構造体を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の布は、長さおよ
びパイル糸の突出方向が互いに異なる少なくとも二種類
のケバを含み、この少なくとも二種類のケバが交互に互
いに間隔をあけて布地の表およびまたは裏の表面に分散
して配置されたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】長さおよび突出方向が互いに異なるケバが分散
して配置された布を複合構造体の補強層として用いると
、強度、剛性および寸法安定性について所望の特性が得
られる。布地に取り付けられたケバは、その布地を接着
する場合の取付エレメントとして作用する。すなわち、
長さが異なりパイル糸の突出方向も異なることから、複
合構造体を形成したとき、硬化性材料内でケバの信頼性
が高められる。どのような圧縮や剪断応力に対しても、
その方向により、一方または他方の種類の並んだケバが
応力を逸らしてくれる。ケバの長さが異なることにより
、深さに変化のある接着ゾーンが形成され、歯状の接着
が行われる。この結果、複合構造体の層間剪断強度は高
くなり、布の重ねが剥離する危険が恒久的に削減される
。ケバが一個ずつ分散して配置されるため、重量の増加
も小さい。

【０００７】複数のケバをその種類毎に第一種のケバと
第二種のケバとに分類できる。第一種のケバと第二種の
ケバとは互いに結ばれて対を形成し、応力を逸らすとと
もに、布地にしっかりと保持される。複数のケバは、そ
の対毎に互いに間隔をあけて配置されることが望ましく
、対の間隔は３ないし３１ｍｍ、望ましくは１０ないし
２０ｍｍとする。これにより、ポリマ・マトリクスに対
して局部的な取り付けが可能となる。ケバの対は互いに
同等であることが望ましく、これにより実質的に均一な
接着を実現できる。

【０００８】ケバは、縫うかまたは編むことにより布地
に取り付けられる。布地は、織られた構造、編まれた構
造またはふさふさした構造のいずれでもよい。ケバは、
先端が切られたもの（タフト）でもよく、閉じた（ルー
プ）ものでもよい。布地としては、たて糸とよこ糸との
系の線形性の点から、織られたものが有用である。ケバ
は、一以上のたて糸として布地に取り付けられたパイル
糸を切断して形成することが望ましい。パイル糸は、複
数のよこ糸にＷ字形に縫い付けられることが望ましい。 布地としては、平面に織られたもの、畝が設けられたも
の、畝が混入したもの、パナマ織り、サテン、綾織など
を用いることができる。布地は目の粗いものが望ましく
、補強層として布を掛ける場合に具合がよい。

【０００９】ケバの長さは０．５ないし８ｍｍ、望まし
くは１ないし３ｍｍの範囲とする。ケバの密度は０．５
ないし２０個／ｃｍ２　、望ましくは２ないし１０個／
ｃｍ２　とする。ケバの長さおよび数に変化をもたせる
ことに加えて、布地の表の面におけるケバの分布の均一
性に変化をもたせることもできる。たて糸の方向では、
選択された長さおよびパイル方向のケバを直線に沿って
間隔をあけて配置することが望ましい。よこ糸の方向に
は、第一の長さおよびパイル方向で直線状に配置された
ケバと、第二の長さおよびパイル方向で配置されたケバ
とを交互に配置してもよい。

【００１０】布地は、表と裏との双方にケバが設けられ
ていてもよく、その場合には、裏から突出しているケバ
が一つのパイル方向に伸び、その長さが約１．５ｍｍで
あることが望ましい。

【００１１】布地に使用する繊維材料としては、天然繊
維または混紡を用いることもできるが、特に、ポリエス
テル、ポリアクリロニトリル、ポリビニル・クロライド
、ポリアミドなどの合成繊維を用いてもよい。ガラス、
カーボン、アラミド、高強度ポリエチレンなどから製造
される高強度ファイバを使用することが望ましい。 これらの繊維は、長さにより選別された繊維により糸を
紡いで製造してもよく、多フィラメントおよびまたは単
フィラメントの糸にしてもよい。寸法および応力の生じ
る可能性のある方向によって、布地を同じ繊維で製造し
てもよく、異なる繊維を混ぜてもよい。例えば、たて糸
にポリエステルを使用し、よこ糸にアラミドの糸を使用
することができる。ケバは、一種類の繊維で形成しても
よく、複数種類の繊維で形成してもよい。

【００１２】この布を補強材として用い、硬化性ポリマ
・マトリクスと積層することにより複合ハイブリッド材
料が得られる。この材料、すなわち複合構造体は、屈曲
、横断力、捻りなどの外部応力の下でも擦り切れにくく
、布地の構造により、横方向に高い剛性を示す。ケバは
、補強材としての布とポリマ・マトリクスとの間を強く
接続する。したがって、布を代えることにより、および
または繊維材料を選択することにより、ある応力状態に
対してこの複合構造体の特性を適応させることができる
。層構造内に複数の布の層を差し込むことにより、布の
割合を変化させて適合させることができる。層構造を形
成する場合に、布の層配列について種々の配列が可能で
ある。すなわち、表と表、表と裏、または裏と裏を向き
合わせることが可能である。２ないし１６層の布をポリ
マ・マトリクスに埋め込むことが望ましく、個々の層の
表と裏との配置にも種々の形態がある。

【００１３】マトリクスのためのプラスチックとしては
、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリブチレン・テレフ
タレート、ポリエチレン・テレフタレート、ポリアセテ
ート、ＡＢＳおよびポリカーボネートを含む熱可塑材料
、ゴムおよびポリウレタンを含むエラストマ、不飽和ポ
リエステル（ＵＰ）樹脂、エポキシおよびビニル・エス
テルを含む熱硬化性樹脂などを用いることができる。

【００１４】複合構造体に撥水性の被膜を設けることも
でき、これは造船業で使用する場合には重要である。こ
の被膜には、シリコーン・ゴムまたはポリウレタンを用
いることができる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す斜視図であり、
複合構造体の補強層として使用する布を示す。この布は
、基体すなわち裏地としての布地１を備え、この布地１
には、その表の面に、長さも方向も異なるケバ２、３が
分散して取り付けられる。図１に示すように、ケバ２、
３は長さもその突出方向も異なる。短い方のケバ２を以
下「第一種のケバ」、長い方のケバ３を「第二種のケバ
」という。また、第一種のケバ２の突出方向を「第一の
パイル方向」、第二種のケバ３の突出方向を「第二のパ
イル方向」という。ケバ２、３は、布地１に接続された
パイル糸の系から、パイル糸４の自由端を突き出させる
ことにより形成される。パイル糸の系には、布地１の全
面にわたり設けられた互いに隣接する複数のパイル糸４
が含まれる。

【００１６】ケバ２、３は、布地１の面に対してわずか
に傾斜していることが望ましく、そのパイル方向は互い
に反対方向または交差する方向であることが望ましい。 第一種のケバ２の長さは０．５ないし５ｍｍであり、第
二種のケバ３の長さは１．５ないし８ｍｍとすることが
できる。ケバ２、３の長さは、１ないし３ｍｍの範囲内
であることが望ましい。ケバ２、３の密度は０．５ない
し２０個／ｃｍ２　であることが望ましく、さらには、
２ないし１０個／ｃｍ２　であることが望ましい。ケバ
２、３は、布地１に織り交ぜられた、または縫い込まれ
たパイル糸４の二つの自由端により形成できる。

【００１７】第一種のケバ２と第二種のケバ３とは、布
地１に一対毎に結びつけられる。対のケバ２、３は、互
いに３ないし３１ｍｍの間隔で、望ましくは１０ないし
２０ｍｍの間隔で配置される。ケバ２、３の長さおよび
パイル方向については、ケバ対で同じであることが望ま
しい。

【００１８】布地１の表面における個々のケバ２、３の
分布は実質的に均一であり、ケバ２、３は交互に互いに
離れて配置される。ケバ２、３はそれぞれ、互いに間隔
をおいて、長さ方向に沿って直線的に配置されることが
望ましい。このとき、横方向の変位を伴ってもよく、そ
のような変位がなくてもよい。ケバ２、３が横方向に交
互に変位してもよい。

【００１９】さらに、布地１の表と裏との双方にケバが
設けられていてもよい。裏のケバの長さは０．５ないし
１．５ｍｍの範囲とする。

【００２０】布地１の表面にはケバ２、３が均一に分布
していることが望ましいが、ある領域にはケバを設けな
いことも可能である。

【００２１】布地１としては、ラーシェル・ニット（Ｒ
ａｓｃｈｅｌ　ｋｎｉｔ）などのニット、ふさふさした
もの、不織布などを用いることができる。パルイ糸４は
、織るかまたは縫うことにより結果的に布地１に絡んだ
ものでよい。糸の端により形成されるケバ２、３は、房
またはループの形状でもよい。

【００２２】図２は織られた布により形成された布１の
構造を示す断面図である。この布はたて糸５とよこ糸６
とからなり、それらが平面に織り合わされる。平面に織
り合わせるかわりに、畝のある布や畝の混じった布、パ
ナマ織り、または他の綾織、サテンなどを用いることも
できる。布地１にはパイル糸４がＷ字形に織り込まれ、
このパイル糸４が複数のよこ糸６に絡んで織り込まれる
。パイル糸４は、５ないし１５本のよこ糸６に絡むこと
が望ましい。ケバ２、３はパイル糸４を切った自由端に
形成され、たて糸５の方向に、布地１の面に対して少し
傾斜して前方向と後方向とに伸ばされる。このような布
は、パイル糸４で縫い合わされた上側材料と下側材料と
を含む二層パイル布から、それらを切り離すことにより
製造される。

【００２３】布地１およびケバ２、３の糸としては、天
然繊維、混紡または合成繊維から形成したものを用いる
ことができ、それを標準繊維、多フィラメントまたは単
フィラメントに加工することができる。合成繊維は、例
えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリアクリロニト
リル、ポリアミドなどを用いることができる。ただし、
ガラス、カーボン、アラミドまたは高硬度ポリエチレン
などの高強度繊維の方が好ましい。特に高剛性のガラス
を用いると、ガラス繊維から長い材料を製造できる利点
がある。さらに、異なる繊維を一方は布地１の紡ぎ糸、
他方はケバ２、３の糸として用いることもできる。例え
ば、ケバ２、３には高強度のアラミド糸を用い、布地１
には通常の合繊繊維で作られた紡ぎ糸を用いることもで
きる。

【００２４】図３および図４は複合構造体の二つの実施
例を示す図である。この複合構造体７は、ポリマ・マト
リクス８と、その中に埋め込まれた補強層９とを備える
。補強層９には、上述した布が用いられる。複合構造体
７内におけるポリマ・マトリクス８に埋め込まれた布の
水平相対位置については、種々の可能な基本構成がある
。

【００２５】図３は第一の基本構成を示し、補強層９は
上述した布を表と裏が向き合うように配置したものであ
る。

【００２６】図４は第二および第三の基本構成を示し、
補強層９は上述した布を一方は表と表とを向き合わせ、
他方は裏と裏とを向き合わせて配置したものである。

【００２７】複合構造体７内の補強層９の数は２ないし
１６層とすることができる。

【００２８】ポリマ・マトリクス８のためのプラスチッ
クとしては、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリブチレ
ン・テレフタレート、ポリエチレン・テレフタレート、
ポリアセタール、アクリロニトリル・ブタジエン・スチ
レン（ＡＢＳ）共重合体およびポリカーボネートなどの
熱可塑性樹脂、ゴムおよびポリウレタンなどのエラスト
マ、不飽和ポリエステル（ＵＰ）などの熱硬化性樹脂、
エポキシ、ビニル・エステルなどを用いることができる
。

【００２９】複合構造体７に撥水性をもたせるため、シ
リコーン・ゴムなどで被覆することもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の布は、複
合構造体の補強層として用いることにより、その構造体
の強度、剛性および寸法安定性について所望の特性を実
現できる効果がある。布地に取り付けられたケバは、そ
の布地を接着する場合の取付エレメントとして作用し、
長さが異なりパイル糸の突出方向も異なることから、複
合構造体を形成したとき、硬化性材料内でケバの信頼性
を高めることができる効果がある。どのような圧縮や剪
断応力に対しても、その方向により、一方または他方の
種類の並んだケバが応力を逸らしてくれる効果がある。 ケバの長さが異なることにより、深さに変化のある接着
ゾーンが形成され、歯状の接着が行われる効果がある。 この結果、複合構造体の層間剪断強度は高くなり、布の
重ねが剥離する危険が恒久的に削減される効果がある。 ケバが一個ずつ分散して配置されるため、重量の増加も
小さい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の布の実施例を示す斜視図。

【図２】織布により形成された布の構造を示す断面図。

【図３】本発明の複合構造体の第一の実施例を示す図。

【図４】本発明の複合構造体の第二の実施例を示す図。

【符号の説明】

１　　　　布地 ２、３　　　　ケバ ４　　　　パイル糸 ５　　　　たて糸 ６　　　　よこ糸 ７　　　　複合構造体 ８　　　　ポリマ・マトリクス ９　　　　補強層

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　布地に絡むパイル糸の自由端により複
   数のケバが設けられた布において、前記複数のケバは長
   さおよびそのパイル糸の突出方向が互いに異なる少なく
   とも二種類のケバを含み、この少なくとも二種類のケバ
   が一つずつ前記布地の表の表面に分散して配置されたこ
   とを特徴とする布。
2. 【請求項２】　　複数のケバ（２、３）をその種類毎に
   第一種のケバ（２）と第二種のケバ（３）とに分類する
   とき、この第一種のケバ（２）と第二種のケバ（３）と
   が互いに一対で布地に取り付けられた請求項１記載の布
   。
3. 【請求項３】　　複数のケバがその対毎に互いに間隔を
   あけて布地に取り付けられた請求項２記載の布。
4. 【請求項４】　　ケバの対の間隔は３ないし３１ｍｍで
   ある請求項３記載の布。
5. 【請求項５】　　ケバの対の間隔は１０ないし２０ｍｍ
   である請求項３記載の布。
6. 【請求項６】　　ケバの対は、その長さおよびパイル糸
   の方向が対毎に互いに実質的に同一である請求項１ない
   し５のいずれかに記載の布。
7. 【請求項７】　　ケバは布地の表の面に実質的に均一に
   分散して配置された請求の範囲第１ないし６のいずれか
   に記載の布。
8. 【請求項８】　　ケバはそのパイル糸が互いに向かい合
   う二つの方向で布地から突出するように形成された請求
   項１ないし７のいずれに記載の布。
9. 【請求項９】　　第一種のケバおよび第二種のケバは、
   織られた布地のたて糸の方向に沿った向きに配置された
   請求項１ないし８のいずれかに記載の布。
10. 【請求項１０】　　ケバを形成するパイル糸は布地全体
    に分布して線上に配置され、互いに隣接する線上のケバ
    の対の方向が互いに逆向きに配置された請求項１ないし
    ９のいずれかに記載の布。
11. 【請求項１１】　　ケバの長さは０．５ないし８ｍｍで
    ある請求項１ないし１０のいずれかに記載の布。
12. 【請求項１２】　　ケバの密度は０．５ないし２０個／
    ｃｍ３　である請求項１ないし１１のいずれかに記載の
    布。
13. 【請求項１３】　　ケバの密度は２ないし１０個／ｃｍ
    ３　である請求項１ないし１１のいずれかに記載の布。
14. 【請求項１４】　　布地は、織られた構造、編まれた構
    造およびふさふさした構造のいずれかの構造をもつ請求
    項１ないし１３のいずれかに記載の布。
15. 【請求項１５】　　布地は、パナマ織り、サテン、綾織
    および畝を設けた織物からなる群より選ばれる目の粗い
    布である請求項１ないし１４のいずれかに記載の布。
16. 【請求項１６】　　ケバは、複数のよこ糸に絡むように
    取り付けられた請求項１５記載の布。
17. 【請求項１７】　　布地およびケバは、ガラス、カーボ
    ンおよびアラミドからなる群より選ばれる多フィラメン
    トの高強度繊維により形成された請求項１ないし１６の
    いずれかに記載の布。
18. 【請求項１８】　　硬化性ポリマのマトリクスと、この
    マトリクスに積層された補強層とを備えた複合構造体に
    おいて、前記補強層は少なくとも一層が請求項１ないし
    １７のいずれかに記載の布により形成されたことを特徴
    とする複合構造体。
19. 【請求項１９】　　複数の布が表と表、表と裏、または
    裏と裏を向き合わせてポリマのマトリクス内に埋め込ま
    れた請求項１８記載の複合構造体。
20. 【請求項２０】　　ポリマのマトリクスは、熱可塑性プ
    ラスチック、エラストマおよび不飽和ポリエステルから
    なる群より選ばれる少なくとも一つの材料で形成された
    請求項１８または１９記載の複合構造体。