JPH05278156A - 傾斜機能を有する繊維強化熱可塑性樹脂成形材およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一方の面と他方の面とが接する環境が著しく
異なる状況下で使用された場合にも、その熱応力の発生
を極力抑えることが可能で、層間剥離を生ずることがな
く、歪や反りの無い傾斜機能を有する熱可塑性樹脂成形
材を得る。 【構成】 経糸ガラス繊維（強化用繊維）、緯糸ＰＰＳ
繊維（熱可塑性樹脂繊維）よりなる交織布Ｆ１で第１〜
３層、第５層、第６層、第９層を、経糸ガラス繊維、緯
糸ナイロン繊維（熱可塑性樹脂繊維）よりなる交織布Ｆ
２で第４層、第７層、第８層、第１０〜１２層を、それ
ぞれ形成するように積層し、ＰＰＳ繊維とナイロン繊維
を溶融せしめて圧縮成形することにより、中間層におい
てＰＰＳ樹脂とナイロン樹脂の相対的含有量が厚み方向
に徐々に変化した繊維強化熱可塑性樹脂成形材を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内部環境と外部環境が
著しく異なる各種の容器やパイプの構造材として好適な
傾斜機能を有する繊維強化熱可塑性樹脂成形材およびそ
の製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、強化用長繊維で強化した熱可塑性
樹脂成形材の製造方法には、エクストリュージョンラミ
ネート法、プルトリュージョン法やフィラメントワイン
ディング法等を適用する方法がある。また、強化用長繊
維に熱可塑性樹脂の粉末をサスペンジョン状態で付与し
て得られる繊維を組み上げるか、あるいは強化用長繊維
に熱可塑性樹脂の融液を含浸して得られる繊維を組み上
げ、その後熱可塑性樹脂を加熱溶融する方法が知られて
いる。しかしながら、一般的に、従来法であるエクスト
リュージョンラミネート法等により得られる強化用繊維
を補強材とする熱可塑性樹脂成形材は硬くて可とう性に
欠けるため、深絞り成形物のような複雑形状の成形には
適さないことが大きな問題点となっている。また、強化
用長繊維に熱可塑性樹脂の粉末をサスペンジョン状態で
付与した繊維を組み上げる方法、あるいは強化用長繊維
に熱可塑性樹脂の融液を含浸した繊維を組み上げる方法
では、得られた繊維およびそれにより形成された織布は
非常に硬くて取扱が同様に困難なものとなる。

【０００３】これら問題点を回避するために、特開平２
−１４０３９号では経糸と緯糸の各々が、少なくとも１
種類の熱可塑性樹脂繊維および少なくとも１種類の補強
繊維糸からなる織物を重ね合わせ加熱圧縮成形すること
により熱可塑性樹脂成形材を得る方法が示されている。
しかし、この方法では厚み方向において組成的に均一な
ものしか得られていない。

【０００４】さらに、複数の強化用繊維を組み合わせる
ことにより熱可塑性樹脂成形材を得る方法が特開平２−
１３６２３号に示されている。しかしながら、この方法
では厚み方向において異なる材料を単に配置するため、
非連続的な変化による機械的な作用および熱的な応力に
より剥離が生じたり、熱膨張係数の差により、歪や反り
が生じる場合歪や反りが発生するなどの欠点がある。

【０００５】また、複数の素材を組み合わせることによ
り複数の機能を付与する方法としてラミネート成形法や
多層フィルム成形法が知られているが、これらの場合に
もその異種成分界面において組成が非連続的に変化する
ために、機械的な作用および熱的な応力により剥離ある
いはその他の欠陥が生じる恐れがあり、また、熱的に膨
張係数の異なる素材を組み合わせる場合、その熱膨張係
数の差により、歪や反りが生じる場合がある。

【０００６】また、複数の樹脂を組み合わせることによ
り複数の機能を付与する方法として、一般的にポリマー
ブレンド法やポリマーアロイ法が知られている。しかし
ながら、これらの方法においては、これら複数の素材を
単に均一に組み合わせて使用する方法が主として行われ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、一方の面と
他方の面とで著しく熱的・化学的・機械的環境が異なっ
ても、熱的な応力に強く、化学的に安定で、機械的な作
用に強く、かつコスト的にも安価で、しかの歪や反りが
発生することのない熱可塑性樹脂成形材（複合材料）を
得ることを技術的課題とするものである。本発明は、ま
た深絞り成形物のような複雑形状の成形物にも適用可能
な傾斜機能を有する繊維強化熱可塑性樹脂成形材および
その製造法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記技術
的課題を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、熱可塑性樹
脂繊維と強化用繊維とからなり、かつそのいずれか一方
の繊維が２種類の素材から成る編織布を、その中間層に
おいて一方の面から他方の面に向けて相対含有量が徐々
に変化するように積層すれば、所期の目的が達成される
事を見いだし本発明に至った。

【０００９】すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂と強化
用繊維とからなり、かつ少なくとも一方が２種類からな
る素材で形成されており、その２種類の素材がそれぞれ
異なる面に配され中間部においては相対的含有量が厚み
方向に徐々に変化していることを特徴とする繊維強化熱
可塑性樹脂成形材、および熱可塑性樹脂繊維と強化用繊
維とからなり、かつ少なくとも一方が２種類からなる素
材で形成され、しかもその２種類の素材の相対的含有量
が異なる複数の編織布を上記２種類の素材の相対的含有
率が積層方向（厚み方向）に徐々に変化するように積層
し、熱可塑性樹脂繊維を溶融せしめて圧縮成形すること
を特徴とする傾斜機能を有する繊維強化熱可塑性樹脂成
形材の製造法を要旨とするものである。

【００１０】以下本発明を詳細に説明する。

【００１１】本発明において使用する熱可塑性樹脂繊維
は、熱可塑性樹脂を熱や溶媒等で溶解し繊維化したもの
をいい、例えばポリオレフィン類、ポリエステル類、ポ
リアミド類、ポリアリレート、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテル・エーテ
ルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミ
ド、ポリイミド等のポリマー類またはコポリマー類など
公知の熱可塑性樹脂を挙げることができる。

【００１２】また、本発明において使用する強化用繊維
は、前記熱可塑性樹脂繊維より融点が高くて、熱可塑性
樹脂の強化用に使用しうる繊維で、例えば、炭素繊維、
ガラス繊維、アラミド繊維、金属繊維、ポリベンゾオキ
サゾール繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維等の長繊
維を挙げることができる。

【００１３】次に、これらの繊維を用いて編織成するこ
とにより編織布を得る方法につき説明する。

【００１４】編織成は、熱可塑性樹脂繊維と強化用繊維
を用いて行なわれるが、その方法としては、熱可塑性樹
脂繊維と強化用繊維を交織する方法、熱可塑性樹脂繊維
と強化用繊維を引き揃えまたは混繊した糸を編織成する
方法などにより行なうことができる。ここで、混繊を行
なう方法としては特に限定されるものではないが、例え
ば、エアーにより開繊を行ない混合する方法、液中で開
繊を行ない混合する方法、静電気により開繊を行ない混
合する方法等のように従来から知られている方法を使用
することができる。

【００１５】また、ここで得られる編織布は、平織り、
綾織り、朱子織りやその変化組織または経編みや緯編み
などの組織で編織成されたものであることが可能であ
る。糸使いなどを変化させることにより種々の組成や組
織を有した編織布を容易に得ることができる。

【００１６】また、ここで用いられる熱可塑性樹脂繊
維、強化用繊維の少なくとも一方は２種類であり、この
ほかに第３成分として他の熱可塑性樹脂繊維、強化用繊
維、その他を併用することができる。複数の素材を使用
する場合には、交織、引き揃え、混繊等を適当に組み合
わせることにより複数の素材を有する編織布を得ること
が可能となる。

【００１７】また、経織り密度や緯織り密度は任意に設
定することができるため、限りなく種々の織布を得るこ
とができる。

【００１８】次に、このようにして得られた編織布を積
層する方法について、図を用いて本発明を詳細に説明す
る。

【００１９】図１は、交織により得られた織布を１４枚
積層する場合の積層方法についての一例を示す。この図
において、第１層から第４層までは、経糸が密度ｍ本／
ｉｎｃｈの強化用長繊維Ａより成り、緯糸が密度ｎ本／
ｉｎｃｈの熱可塑性樹脂繊維Ｃより成る平織り織布Ｆ１
を積層面内でその方向を９０度ずつずらしながら積層し
た状態であり、一方第１１層から第１４層までは、経糸
が密度ｘ本／ｉｎｃｈの強化用長繊維Ｂより成り、緯糸
が密度ｙ本／ｉｎｃｈの熱可塑性樹脂繊維Ｄより成る平
織り織布Ｆ２を同様に９０度ずつずらしながら積層した
状態を示す。第５層から第１０層は中間層であって、本
例においては第５層、第８層および第９層が織布Ｆ２
を、また第６層、第７層および第１０層が織布Ｆ１とい
うように、各々の織布の積層配列を組み合わせ、これら
を積層面内で９０度ずらし積層することにより構成され
ている。

【００２０】ここでいう傾斜とは、厚み方向にある素材
が一方から他方に向け徐々にその含有比率を変化させる
ことをいい、本発明では具体的には上に示したような中
間層を形成することにより達成される。

【００２１】また、ここで中間層を形成する織布におい
てその織り密度を変化させることは更に有効であり、例
えば第１層、第４層、第６層、第７層、第１０層の織布
Ｆ１において、この順でｍの数およびｎの数を徐々に減
らしていき、第５層、第８層，第９層、第１１層、第１
４層の織布Ｆ２において、この順でｘの数およびｙの数
を徐々に増やしていくということも可能である。

【００２２】また、中間層を形成する織布において糸使
いを変化させることも有効である。例えば、第６層、第
７層および第１０層の織布Ｆ１の代わりに、連続強化繊
維Ａに対しその組成が５０％を超えないよう強化用長繊
維Ｂを経糸に配列し、また熱可塑性樹脂繊維Ｃに対しそ
の組成が５０％を超えないように熱可塑性樹脂繊維Ｄを
緯糸に配列した織布Ｆ１’を、一方第５層、第８層およ
び第９層の織布Ｆ２の代わりに、強化用長繊維Ｂに対し
その組成が５０％を超えないように強化用長繊維Ａを経
糸に配列し、また熱可塑性樹脂繊維Ｄに対しその組成が
５０％を超えないように熱可塑性樹脂繊維Ｃを緯糸に配
列した織布Ｆ２’を積層する方法等が考えられる。

【００２３】ここで積層において各々の織布を、その積
層面内での強化用長繊維の方向に関して例えば４５度、
６０度または９０度ずつずらして積層することは面内等
方性材料を得るためには有効である。

【００２４】図２は引き揃えにより得られた織布を１４
枚積層する場合の積層方法の一例を示す。この図におい
て第１層から第４層までは経糸が密度ｐ本／ｉｎｃｈの
強化用長繊維Ａおよび密度ｒ本／ｉｎｃｈの熱可塑性樹
脂繊維Ｃの引き揃えより成り、緯糸が密度ｑ本／ｉｎｃ
ｈの強化用長繊維Ａおよび密度ｓ本／ｉｎｃｈの熱可塑
性樹脂繊維Ｃを引き揃えることにより得られた平織り織
布Ｆ３を積層した状態であり、一方第１１層から第１４
層までは経糸が密度ａ本／ｉｎｃｈの強化用長繊維Ｂお
よび密度ｃ本／ｉｎｃｈの熱可塑性樹脂繊維Ｄの引き揃
えより成り、緯糸が密度ｂ本／ｉｎｃｈの強化用長繊維
Ｂおよび密度ｄ本／ｉｎｃｈの熱可塑性樹脂繊維Ｄを引
き揃えることにより得られた平織り織布Ｆ４を積層した
状態を示す。本例において、中間層は第５層、第８層お
よび第９層が織布Ｆ４を、また第６層、第７層および第
１０層が織布Ｆ３というように、各々の織布の積層配列
を組み合わせることにより構成されている。

【００２５】ここで中間層を形成する織布においてその
織り密度を変化させることは更に有効である。

【００２６】また、中間層を形成する織布において引き
揃える糸使いを変化させることも有効であり、例えば、
第１０層の織布Ｆ３の代わりに、経糸は強化用長繊維Ａ
および熱可塑性樹脂繊維Ｃの引き揃えより成り、緯糸が
連続強化繊維Ａおよび熱可塑性樹脂繊維Ｄを引き揃える
ことにより得られた織布Ｆ３’を用い、また第５層の織
布Ｆ４の代わりに、経糸は強化用繊維Ｂおよび熱可塑性
樹脂繊維Ｄの引き揃えより成り、緯糸が強化用長繊維Ｂ
および熱可塑性樹脂繊維Ｃを引き揃えることにより得ら
れた織布Ｆ４’を用いることも可能である。

【００２７】ここで積層において各織布を、その積層面
内での強化用長繊維の方向に関して、例えば４５度ずつ
ずらして面内積層することは等方性材料を得るためには
有効である。

【００２８】また、織布を得る方法において、強化用長
繊維および熱可塑性樹脂繊維より成る混繊糸や、強化用
長繊維同士より成る混繊糸、また熱可塑性樹脂繊維同士
より成る混繊糸を用いることも有効であり、このような
糸を交織あるいは引き揃えて使用することができる。

【００２９】また、強化用長繊維と熱可塑性樹脂との接
着性を改良するために、公知の方法であるカップリング
剤処理、酸化処理やプラズマ処理等を行なうことも可能
である。付与の方法としては特に限定されるものではな
いが、糸の状態、織布の状態等で行なうことができる。

【００３０】また、使用される熱可塑性樹脂繊維ＣとＤ
が一般的に言うところの非相溶である場合、樹脂同士の
界面の特性を改良するために、公知の方法である相溶化
剤処理を必要に応じて行なうことも可能である。付与の
方法としては特に限定されるものではないが、織布の状
態または熱可塑性樹脂繊維を得る際の練込み等で行なう
ことができる。

【００３１】このようにして得られた積層体を加熱、加
圧成形する場合、従来より熱可塑性樹脂成形材の成形方
法として一般的に用いられている加熱プレス法、オート
クレーブ法およびダイヤフラム法を用いることができ
る。加熱プレス法の場合、減圧を行ないながら加熱プレ
スを行なうことが好ましい。加熱は織布を構成する熱可
塑性樹脂の融点温度域で行なうが、使用される熱可塑性
樹脂繊維ＣとＤに大きな融点温度差がある場合は、まず
低い融点温度付近まで昇温し、その後、所期の加圧圧力
を負荷した後、直ちに高い融点温度まで昇温を行なうこ
とにより、低い融点温度を有する熱可塑性樹脂の熱分解
を極力抑えながら成形加工を行なうことができる。ある
いは、加熱プレス法の場合、加熱プレス機の上下の熱板
の温度をそれぞれ独立にコントロールし、低い融点側に
接する熱板の温度は低く、高い融点側に接する熱板の温
度は高く設定することにより熱分解や異常熱流動を避け
効率よく所期の目的を達成することができる。

【００３２】

【作用】本発明によれば、編織布の積層方法を変化させ
て、一方の面と他方の面においてその素材を相違させ、
さらにその中間層において素材の含有量を徐々に変化さ
せ、これらを加熱成形することにより、その厚み方向に
おける熱可塑性樹脂または／および強化用長繊維の含有
量が徐々に変化したものとなると共に、熱可塑性樹脂同
士の混合状態や強化用繊維と樹脂の接着が良好となる。
このようにして得られる本発明の傾斜機能を有する熱可
塑性樹脂成形材は、その熱可塑性樹脂成形材の内部環境
と外部環境が著しく異なる状況下で使用された場合、例
えば、何れかの側が高温にさらされてもその熱可塑性樹
脂成形材内部における熱応力の発生を極力抑えることが
可能となり、また層間剥離を防止する接合効果に極めて
優れた材料を得ることが可能となる。また、熱可塑性樹
脂成形材の要求性能に応じた素材の選択が可能となり、
経済性にも優れる。また、非対称な構成を有する場合
も、歪や反りの無い熱可塑性樹脂成形材を得ることがで
きる。

【００３３】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【００３４】実施例１および比較例１

【００３５】強化用繊維にガラス繊維を、またマトリッ
クスとなる熱可塑性樹脂繊維にＰＰＳ（ポリフェニレン
サルファイド）繊維とＮ６（ナイロン６）繊維を用いた
場合の実施例および比較例を示す。

【００３６】まず、実施例として積層する織布の数は全
部で１２層であり、その構成は以下のようである。すな
わち、第１〜３層は経糸にガラス繊維（６７．５ｔｅｘ
／８００ｆ，直径６μ）４５本／ｉｎｃｈ、緯糸にＰＰ
Ｓ繊維（２１０ｄ／７２ｆ）４０本／ｉｎｃｈより成る
織布を用い、第１０〜１２層は経糸にガラス繊維（６
７．５ｔｅｘ／８００ｆ，直径６μ）４５本／ｉｎｃ
ｈ、緯糸にＮ６繊維（２１０ｄ／７２ｆ）４０本／ｉｎ
ｃｈより成る織布を用いた。ここで、第４〜９層の中間
層の構成は以下のようである。すなわち、第４層，第７
層および第８層は上に示した経糸ガラス繊維で緯糸Ｎ６
繊維より成る織布で構成される。また、第５層，第６層
および第９層は上に示した経糸ガラス繊維で緯糸ＰＰＳ
繊維より成る織布で構成される。これらの織布はその積
層面内でガラス繊維の方向を４５度ずつずらせることに
より積層した。なお、ここで用いられた織布は、いずれ
も１重量％濃度のアミノシランカップリング剤溶液で処
理した。

【００３７】一方 比較例として、使用されるガラス繊
維、Ｎ６繊維およびＰＰＳ繊維の種類は実施例１と同一
物を用い、織布の積層構成を以下に示すように作製し
た。すなわち、全部で１２層より構成される織布におい
て第１〜６層は経糸がガラス繊維で緯糸がＮ６繊維より
成る織布を用いた。また、第７〜１２層は経糸がガラス
繊維で緯糸がＰＰＳ繊維より成る織布で構成した。これ
らの織布はその積層面内でガラス繊維の方向を４５度ず
つずらせることにより積層した。

【００３８】次に、上記実施例１および比較例１に示さ
れる構成より成る積層体を加圧・加熱プレスにより成形
した。成形条件は、１０ｔｏｒｒの真空下にて、最初に
圧力１０ｋｇ／ｃｍ^２に加圧し、８℃／ｍｉｎ．で３１
０℃まで昇温後、圧力を２５ｋｇ／ｃｍ^２に昇圧した。
この状態にて２０分保持し、その後温度を１５℃／ｍｉ
ｎ．の降温速度にて５０℃まで下げ、その後雰囲気を大
気圧に戻した。得られた成形体は実施例１の場合には反
りや歪がほとんど無く、また視覚的にも欠陥の無いもの
であった。それに対し、比較例１の場合には明らかに若
干の反りが見られた。ＪＩＳ−Ｋ７０５５に示される曲
げ試験の結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】上記曲げ試験において、実施例１の場合に
は試験後の試料は曲げ破壊を示したのに対し、比較例１
の場合には剪断破壊を示した。そこで、比較例１の試料
の破壊部を詳細に解析したところ、Ｎ６とＰＰＳとの層
間で層間剥離を起こしていた。

【００４１】本方法に示される方法でＰＰＳを内側にし
て作った容器は、高温の有機溶剤を入れた場合にも、ひ
び割れや変形を起こす事なく、溶剤や溶液に対して安定
なＰＰＳの特長を持ち合わせるとともに、ＰＰＳを１０
０％用いたものと同等の強度を有する容器を作った場合
より安価に製作することができた。

【００４２】実施例２、比較例２、比較例３および比較
例４

【００４３】強化用長繊維にカーボン繊維およびアラミ
ド繊維を、熱可塑性樹脂繊維にＰＥＥＫ（ポリエーテル
エーテルケトン）繊維を用いた場合の実施例および比較
例を示す。

【００４４】まず、実施例として積層する織布の数は全
部で１２層であり、その構成は以下のようである。すな
わち、第１〜３層は経糸にカーボン繊維（１８００ｄ／
３０００ｆ）１０本／ｉｎｃｈ、緯糸にＰＥＥＫ繊維
（１０００ｄ／８４ｆ）１０本／ｉｎｃｈより成る織布
を用い、第１０〜１２層は経糸にアラミド繊維（１１０
０ｄ／７５０ｆ）１５本／ｉｎｃｈ、緯糸にＰＥＥＫ繊
維（６４１ｄ／４８ｆ）１５本／ｉｎｃｈより成る織布
を用いた。ここで、第４〜９層の中間層の構成は以下の
ようである。すなわち、第４層、第７層および第８層は
上に示した経糸がアラミド繊維で緯糸がＰＥＥＫ繊維よ
り成る織布で構成され、第５，第６層および第９層は上
に示した経糸がカーボン繊維で緯糸がＰＥＥＫ繊維より
成る織布で構成される。これらの織布はその積層面内で
強化繊維の方向を９０度ずつずらせることにより積層し
た。

【００４５】次に 比較例２として、使用されるカーボ
ン繊維、アラミド繊維、ＰＥＥＫ繊維の種類は上記と同
一物を用い、織布の積層構成を以下に示すように作製し
た。すなわち、全部で１２層より構成される織布におい
て、第１〜６層は経糸がカーボン繊維で緯糸がＰＥＥＫ
繊維より成る織布を用い、また第７〜１２層は経糸がア
ラミド繊維で緯糸がＰＥＥＫ繊維より成る織布で構成し
た。これらの織布はその積層面内で強化繊維の方向を９
０度ずつずらせることにより積層した。

【００４６】さらに、比較例３として、全１２層がカー
ボン繊維とＰＥＥＫ繊維より成る織布で構成し、これら
織布はその積層面内で強化繊維の方向が９０度ずつずれ
るように積層した。

【００４７】さらに比較例４として、全１２層がアラミ
ド繊維とＰＥＥＫ繊維より成る織布で構成し、これら織
布はその積層面内で強化繊維の方向が９０度ずつずれる
ように積層した。

【００４８】次に、実施例２、比較例２、比較例３およ
び比較例４に示される構成より成る積層体を加圧・加熱
プレスにより成形した。成形条件は、１０ｔｏｒｒの真
空下にて、最初に圧力１０ｋｇ／ｃｍ^２に加圧し、８℃
／ｍｉｎ．で４００℃まで昇温後、圧力を３０ｋｇ／ｃ
ｍ^２に昇圧した。この状態にて２０分保持し、その後温
度を１５℃／ｍｉｎ．の降温速度にて５０℃まで下げ、
その後雰囲気を大気圧に戻した。ＪＩＳ−Ｋ７０５５に
示される曲げ試験の結果を表２に示す。実際の曲げ試験
は、表と裏で強化繊維の構成が異なる場合には圧縮側に
カーボン繊維が、引っ張り側にアラミド繊維がくるよう
に試験を行なった。

【００４９】

【表２】

【００５０】表２から明らかなように、曲げ試験におい
て実施例２は比較例２と比較して曲げ強度および弾性率
について約３割高い値を示し、実施例２においてはカー
ボン繊維とアラミド繊維が曲げに際し圧縮および引っ張
りに対しバランス良く配置されていることがわかる。な
お、比較例３においては実施例２より曲げ弾性率におい
てやや高い値を示すものの、強度は低く曲げに対し脆い
材料であった。また、比較例４においては実施例２より
曲げ強度および弾性率ともに低い材料であった。

【００５１】このように、本発明において得られた傾斜
機能を有する熱可塑性樹脂成形材は曲げ等の機械的な負
荷に対し、バランスの取れた素晴らしい性能を発揮す
る。

【００５２】実施例３および比較例５ 強化繊維にガラス繊維を、熱可塑性樹脂繊維に特開昭６
１−１６９２４号，６１−５５１１５号，６１−７８８
３２号，６１−１３６５１９号記載の難燃性を有する
（ＬＯＩ＝６０）ポリマー（以下、Ｚポリマー、Ｚ繊維
と呼ぶ。）繊維およびＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレ
ート）繊維を用いた場合の実施例を示す。

【００５３】実施例３において積層した織布の数は全部
で１２層であり、その構成は以下のようである。すなわ
ち、第１〜３層は経糸にガラス繊維（６７．５ｔｅｘ／
８００ｆ，直径６μ） ４５本／ｉｎｃｈ、緯糸にＺ繊
維（６００ｄ／７２ｆ）２０本／ｉｎｃｈより成る織布
を用い、第１０〜１２層は経糸にガラス繊維（６７．５
ｔｅｘ／８００ｆ，直径６μ）４５本／ｉｎｃｈ、緯糸
にＰＥＴ繊維（４５０ｄ／１４４ｆ）２５本／ｉｎｃｈ
より成る織布を用いた。ここで、第４〜９層の中間層の
構成は以下のようである。すなわち、第４層，第７層お
よび第８層は上に示した経糸がガラス繊維で緯糸がＰＥ
Ｔ繊維より成る織布で構成され、第５層，第６層および
第９層は上に示した経糸がガラス繊維で緯糸がＺ繊維よ
り成る織布で構成される。これらの織布はその積層面内
でガラス繊維の方向を４５度ずつずらせることにより積
層した。なお、ここで用いられた織布はいずれも１ｗ
ｔ．％濃度のアミノシランカップリング剤溶液で処理し
た。

【００５４】次に、比較例５として、使用されるガラス
繊維、Ｚ繊維およびＰＥＴ繊維の種類は上記と同一物を
用い、織布の積層構成を以下に示すように作製した。す
なわち、全１２層より構成される織布に於て第１〜６層
は経糸がガラス繊維で緯糸がＺ繊維より成る織布を用
い、また第７〜１２層は経糸がガラス繊維で緯糸がＰＥ
Ｔ繊維より成る織布で構成した。これらの織布はその積
層面内でガラス繊維の方向を４５度ずつずらせることに
より積層した。

【００５５】次に、実施例３および比較例５に示される
構成より成る積層体を加圧・加熱プレスにより成形し
た。成形条件は、１０ｔｏｒｒの真空下にて、最初に圧
力１０ｋｇ／ｃｍ^２に加圧し、８℃／ｍｉｎ．で３００
℃まで昇温後、圧力を２５ｋｇ／ｃｍ^２に昇圧した。こ
の状態にて２０分保持し、その後温度を１５℃／ｍｉ
ｎ．の降温速度にて５０℃まで下げ、その後、雰囲気を
大気圧に戻した。このようにして得られた成形体は、実
施例３の場合には反りや歪がほとんど無く、また視覚的
にも欠陥の無いものであった。それに対し、比較例５の
場合には明らかに視覚的に若干の反りが見られた。ＪＩ
Ｓ−Ｋ７０５５に示される曲げ試験の結果を表３に示
す。

【００５６】

【表３】

【００５７】上記曲げ試験において、実施例３の場合に
は試験後の試料は曲げ破壊を示したのに対し、比較例５
の場合には剪断破壊を示したことより、比較例５ではＺ
ポリマーとＰＥＴ間で層間剥離が起こっていることが示
唆される。

【００５８】本発明に示される方法でＺポリマー側に火
炎が接近するような部材を作った場合にも自己消火性で
あり、かつ難燃性であるＺポリマーの特長を持ち合わせ
るとともに、Ｚポリマーを１００％用いたものと同等の
強度を有する容器を作った場合よりも安価に作ることが
できた。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、内部環境と外部環境が
著しく異なる状況下（例えば、温度）で使用された場合
にもその熱応力の発生を極力抑えることが可能となり、
また層間剥離を防止する接合効果に極めて優れた材料を
得ることが可能となり、また要求性能に応じた素材の選
択が可能となり、経済性にも優れ、また、非対称な構成
を有する場合も、歪や反りの無い傾斜機能を有する熱可
塑性樹脂成形材を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】交織により得られた織布Ｆ１とＦ２を１４枚積
層する場合の積層状態を示す展開図である。

【図２】引き揃えにより得られた織布Ｆ３とＦ４を１４
枚積層する場合の積層状態を示す展開図である。

【符号の説明】

Ｆ１ 強化用長繊維Ａ（経糸）と熱可塑性樹脂繊維Ｃ
（緯糸）との交織布 Ｆ２ 強化用長繊維Ｂ（経糸）と熱可塑性樹脂繊維Ｄ
（緯糸）との交織布 Ｆ３ 強化用長繊維Ａ、熱可塑性樹脂繊維Ｃ（経糸）と
強化用長繊維Ａ、熱可塑性樹脂繊維（緯糸）との引き揃
え布 Ｆ４ 強化用長繊維Ｂ、熱可塑性樹脂繊維Ｄ（経糸）と
強化用長繊維Ｂ、熱可塑性樹脂繊維Ｄ（緯糸）との引き
揃え布

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂と強化用繊維とからなり、か
   つ少なくとも一方が２種類からなる素材で形成されてお
   り、その２種類の素材がそれぞれ異なる面に配され中間
   部においては相対的含有量が厚み方向に徐々に変化して
   いることを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂成形材。
2. 【請求項２】熱可塑性樹脂繊維と強化用繊維とからな
   り、かつ少なくとも一方が２種類からなる素材で形成さ
   れ、しかもその２種類の素材の相対的含有量が異なる複
   数の編織布を上記２種類の素材の相対的含有率が積層方
   向（厚み方向）に徐々に変化するように積層し、熱可塑
   性樹脂繊維を溶融せしめて圧縮成形することを特徴とす
   る傾斜機能を有する繊維強化熱可塑性樹脂成形材の製造
   法。