JPH08284035A - 混成ヤーンおよびそれより製造される永久変形可能なテキスタイル材料、その製造および使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 強化フィラメントと熱可塑性マトリックスフ
ィラメントとを含む混成ヤーン、および、それより製造
される永久変形可能な、テキスタイルシート材料の提
供。 【解決手段】 ２つの群のフィラメントからなる混成ヤ
ーンであり、第１の群のフィラメント（Ａ）が、初期モ
ジュラス６００ｃＮ／ｔｅｘより上、好ましくは、８０
０〜２５，０００ｃＮ／ｔｅｘ、特に、２，０００〜２
０，０００ｃＮ／ｔｅｘ、靭性６０ｃＮ／ｔｅｘより
上、好ましくは、８０〜２２０ｃＮ／ｔｅｘ、特に、１
００〜２００ｃＮ／ｔｅｘ、および、破断伸び０．０１
〜２０％、好ましくは、０．１〜７．０％、特に、１．
０〜５．０％を有し、第２の群のフィラメント（Ｂ）
が、フィラメント（Ａ）の融点よりも、少なくとも１０
℃、好ましくは、２０〜１００℃、特に、３０〜７０℃
低い融点を有する熱可塑性フィラメントである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強化フィラメント
と熱可塑性マトリックスフィラメントとを含む混成ヤー
ン、および、それより製造される永久変形可能な、例え
ば、深絞り可能な、テキスタイルシート材料に関する。
本発明は、さらに、本発明の変形可能なテキスタイルシ
ートを変形させることによって製造され、一方向もしく
は多方向に配置され、本質的に細長い強化フィラメント
であるゆえに、１つ以上の方向に、特に調節可能な高強
度を有する造形された繊維強化熱可塑性物品に関する。

【０００２】

【従来の技術】非溶融性の繊維（例えば、ガラスおよび
炭素繊維）および溶融性の繊維（例えば、ポリエステル
繊維）よりの混成ヤーンは、公知である。例えば、特許
出願ＥＰ−Ａ−０，１５６，５９９、ＥＰ−Ａ−０，１
５６，６００、ＥＰ−Ａ−０，３５１，２０１およびＥ
Ｐ−Ａ−０，３７８，３８１ならびに日本国特許公開Ｊ
Ｐ−Ａ−０４／３５３，５２５は、非溶融性の繊維、例
えば、ガラス繊維、および、熱可塑性繊維、例えば、ポ
リエステルより構成される混成ヤーンに関する。同様
に、ＥＰ−Ａ−０，５５１，８３２およびＤＥ−Ａ−
２，９２０，５１３は、最終的には結合されるが、最初
は、混成ヤーンとして存在する組み合わせヤーンに関す
る。

【０００３】高融点もしくは非溶融性のフィラメント成
分および熱可塑性のより低融点の成分を有する混成ヤー
ンを用いてシート材料を製造し、これらを、熱可塑性の
より低融点のヤーン成分の融点より高温に加熱すること
によって、有機シート−金属の１種である、繊維強化さ
れた堅い熱可塑性のシートに変えることができることも
公知である。

【０００４】繊維強化熱可塑性シートを製造する種々の
方法は、Ｃｈｅｍｉｅｆａｓｅｒｎ／Ｔｅｘｔｉｌｔｅ
ｃｈｎｉｋ Ｖｏｌｕｍｅ ３９／９１ （１９８９）
ｐａｇｅｓ Ｔ１８５ ｔｏ Ｔ１８７， Ｔ２２４
ｔｏ Ｔ２２８ ａｎｄＴ２３６ ｔｏ Ｔ２４０に
記載されている。混成ヤーンによって構成されるシート
状のテキスタイル材料から出発する製造は、強化および
マトリックス繊維の混合比を非常に正確に制御すること
ができ、かつ、テキスタイル材料のドレープ適性がそれ
らをプレス型に入れることを容易にするという利点をも
たらす、エレガントな方法としてそこに記載されている
（Ｃｈｅｍｉｅｆａｓｅｒｎ／Ｔｅｘｔｉｌｔｅｃｈｎ
ｉｋ Ｖｏｌｕｍｅ ３９／９１ （１９８９）， Ｐ
ａｇｅＴ１８６）。

【０００５】しかし、この刊行物のページＴ２３８／Ｔ
２３９で明らかなように、テキスタイル材料を二次元で
変形する時に問題が生ずる。強化糸の伸び率は、一般
に、無視できるので、従来の混成ヤーンによって構成さ
れるテキスタイルシート類は、それらのテキスタイル構
造によってのみ変形される。

【０００６】しかし、しわになるのが避けられるなら
ば、この変形性は、一般に、狭い範囲であり（Ｔ２３
９）、コンピューターシミュレーションによって確認さ
れた。

【０００７】強化糸およびマトリックス糸より構成され
るテキスタイル材料を型内でプレスする解決法は、部分
スカッシュが生じ、これが、強化糸のずれおよび／また
はクリンプおよび補強効果の付随低下をもたらすという
欠点を有する。

【０００８】取り除かれない強化糸を有する三次元的に
造形された物品を製造するページＴ２３９／Ｔ２４０に
考察されたさらなる可能性は、三次元的に織られたプレ
フォームの製造を含むが、プレフォームの製造のみなら
ず、熱可塑性樹脂の含浸または塗装においても、かなり
高度の機械要件を必要とする。

【０００９】造形繊維強化熱可塑性物品を製造する基本
的に異なる方法は、本質的に、強化ヤーンのみからなる
テキスタイルシートを製造し、型内または型上に全体も
しくはより小さな部分の形にそれを置き、含浸剤とし
て、溶融もしくは溶解または分散マトリックス樹脂を適
用し、溶剤または分散媒を冷却または蒸発させることに
よって樹脂を硬化させることによる。この方法は、強化
テキスタイルを型内または型上に置く前に含浸し、およ
び／または、強化テキスタイルおよび熱可塑性マトリッ
クス樹脂を密閉型内で、マトリックス樹脂が流動し、強
化繊維を完全に密閉する作業温度で所望される形状にプ
レスすることによって変更することもできる。

【００１０】この工業用の強化テキスタイルは、例え
ば、ドイツ国実用新案８５／２１，１０８より公知であ
る。その特許に記載された材料は、追加の熱可塑性材料
製の縦糸によって互いに結合される重複した縦糸層およ
び横糸層からなる。同様の強化テキスタイル材料は、Ｅ
Ｐ−Ａ−０，１４４，９３９より公知である。このテキ
スタイルの強化は、加熱により強化繊維を互いに溶接す
る熱可塑性材料製の糸によってオーバーラップされるた
て糸およびよこ糸からなる。

【００１１】さらなる強化テキスタイル材料は、ＥＰ−
Ａ−０，２６８，８３８より公知である。このテキスタ
イル材料も、また、縦糸層と横糸層とからなり、これら
縦糸層および横糸層は、編成されていないが、糸撚りの
１つは、他方よりも著しく大きい熱収縮能を有する必要
がある。この刊行物より公知の材料においては、強化糸
層を互いに接着しないが、それらが、相互に、なお動く
ように、それらを相互に緩く固定する補助糸によって密
着性を生ずる。

【００１２】ＤＥ−Ａ−４，０４２，０６３より公知の
方法の目的は、強化層の変形を改良することである。こ
の方法においては、縦方向に変形可能な、つまり、熱収
縮性の補助糸が、テキスタイル補強として使用すること
を意図したシート材料に組み込まれる。加熱すると、収
縮が緩和され、テキスタイル材料を若干収縮させ、強化
糸をたるんだ状態または緩くオーバーループした状態に
保持する。

【００１３】ＤＥ−Ａ−３，４０８，７６９は、実質的
に一方向に整列した強化繊維と熱可塑性のヤーンまたは
繊維によって構成されるマトリックスとからなる柔軟な
テキスタイル構造物を使用することによって、熱可塑性
材料より造形された繊維強化物品を製造するための方法
を開示している。これら半仕上げ製品は、加熱可能な異
形押出ダイにより、熱可塑性繊維のほとんど全てを溶融
することによってそれらの最終形状を付与される。

【００１４】造形された繊維強化熱可塑性物品を製造す
るための半仕上げシート材料は、ＥＰ−Ａ−０，３６
９，３９５より公知である。この材料は、規則的な間隔
で、撓みを示し、糸溜めを形成する破断伸びの非常に低
い離隔された多数の平行強化糸を埋封する熱可塑性樹脂
の層からなる。これらの半仕上げシート製品を変形する
と、強化糸の撓みが直線的に引っ張られ、糸の破断を回
避する。

【００１５】二次加工的な観点から、最も有利な半仕上
げ製品は、テキスタイル特性を有し、すなわち、絞り可
能であり、強化繊維とマトリックス材料との双方を含
む。強化繊維対マトリックス材料の厳密に定められた重
量比を有するものが特に有利である。強化繊維対マトリ
ックス材料の定められた比を有する従来技術の絞り可能
な半仕上げ製品をプレス型内に置き、プレスして造形物
品とすることができるが、変形後、プレス中にスカッシ
ュされるので、強化繊維の理想的な配列と伸びとをもは
や有しないことが多い。

【００１６】強化層、例えば、ＤＥ−Ａ−４，０４２，
０６３より公知の強化層は、例えば、深絞り成形によっ
て、三次元変形可能であり、一般に、強化繊維の所望さ
れる配置と伸びとを達成することが可能であるが、追加
の操作で、マトリックス材料に埋封する必要がある。

【００１７】深絞り可能な繊維強化半仕上げ製品、例え
ば、ＥＰ−Ａ−０，３６９，３９５より公知のものは、
強化ヤーンの複雑なウエーブ状の配置ゆえに、製造する
ことが困難である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】さて、テキスタイル特
性を有し、例えば、深絞り成形によって永久変形するこ
とが可能であり、所定の重量比で強化繊維とマトリック
ス材料とを含むシート状の半仕上げ製品によって従来技
術の欠点が実質的に解消されることが判明した。

【００１９】このように有利な半製品は、本発明の主題
の一部を構成する混成ヤーンより出発して、織るかもし
くは編むかするのみならず、クロスレイ（ｃｒｏｓｓｌ
ａｙｉｎｇ）するかもしくは公知の機械でシート状のテ
キスタイルを製造するための他の公知の方法により製造
することができる。

【００２０】以降および本発明の目的に対して、“繊維
（ｆｉｂｅｒ）”、“繊維（ｆｉｂｅｒｓ）”および
“繊維（ｆｉｂｒｏｕｓ）”という用語は、“フィラメ
ント（ｆｉｌａｍｅｎｔ）”、“フィラメント（ｆｉｌ
ａｍｅｎｔｓ）”および“フィラメント（ｆｉｌａｍｅ
ｎｔｏｕｓ）”を意味すると理解するべきである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の混成ヤーンは、
１つの群が１種以上の強化フィラメント［フィラメント
（Ａ）］からなり、他の群が１種以上のマトリックスフ
ィラメント［フィラメント（Ｂ）］からなる、２つの群
のフィラメントからなり、第１の群のフィラメント
（Ａ）が、初期モジュラス６００ｃＮ／ｔｅｘより上、
好ましくは、８００〜２５，０００ｃＮ／ｔｅｘ、特
に、２，０００〜２０，０００ｃＮ／ｔｅｘ、靭性６０
ｃＮ／ｔｅｘより上、好ましくは、８０〜２２０ｃＮ／
ｔｅｘ、特に、１００〜２００ｃＮ／ｔｅｘ、および、
破断伸び０．０１〜２０％、好ましくは、０．１〜７．
０％、特に、１．０〜５．０％を有し、第２の群のフィ
ラメント（Ｂ）が、フィラメント（Ａ）の融点よりも、
少なくとも１０℃、好ましくは、２０〜１００℃、特
に、３０〜７０℃低い融点を有する熱可塑性フィラメン
トであり、フィラメント（Ａ）が、クリンプ５〜６０
％、好ましくは、１２〜５０％、特に、１８〜３６％を
有する。

【００２２】フィラメントが交錯されているのが有利で
あった。これは、そのバンドル密着性が改良されるの
で、混成ヤーンが、従来の機械、例えば、織り機または
編み機でシート材料により容易に加工され、シート状の
テキスタイル材料から造形された繊維強化熱可塑性物品
を製造する時に、強化繊維およびマトリックス繊維の緊
密な混合が溶融マトリックス材料のための非常に短い流
路と強化フィラメントの熱可塑性マトリックスへの優れ
た、完全な埋封を生ずるという利点を有する。

【００２３】交錯度は、ＵＳ−Ａ−２，９８５，９９５
に記載されたアイテマット（ＩＴＥＭＡＴ）フックドロ
ップ試験器での絡み合い間隔測定値が、値２００ｍｍ未
満、好ましくは、５〜１００ｍｍの範囲内、特に、１０
〜３０ｍｍの範囲内を与えるようにするのが有利であ
る。

【００２４】種類（Ａ）の繊維は、クリンプを有する、
すなわち、それらが、一連の小もしくはより大なる弧を
形成する。本発明の目的に対する“クリンプ”とは、混
成ヤーン中のフィラメント（Ａ）の細長くないウエーブ
状の横目であり、これは、それらを含有するヤーンより
もフィラメント（Ａ）の長さが長いことによって生ず
る。

【００２５】本発明の混成ヤーンは、線密度１００〜２
５，０００ｄｔｅｘ、好ましくは、１５０〜１５，００
０ｄｔｅｘ、特に、２００〜１０，０００ｄｔｅｘを有
するのが有利である。

【００２６】フィラメント（Ａ）の割合は、２０〜９０
重量％、好ましくは、３５〜８５重量％、特に、４５〜
７５重量％であり、フィラメント（Ｂ）の割合は、１０
〜８０重量％、好ましくは、１５〜４５重量％、特に、
２０〜５５重量％であり、残る繊維成分の割合は、本発
明の混成ヤーンの重量基準で、０〜７０重量％、好まし
くは、０〜５０重量％、特に、０〜３０重量％である。

【００２７】その融点が強化繊維（Ａ）の融点よりも少
なくとも１０℃低い熱可塑性繊維（Ｂ）の割合は、本発
明の混成ヤーンの１０〜８０重量％、好ましくは、１５
〜４５重量％、特に、２０〜４０重量％である。

【００２８】フィラメント（Ａ）は、その最終製品、す
なわち、三次元造形された繊維強化熱可塑性物品におい
て、強化フィラメントを形成し、乾燥熱収縮最大３％未
満を有するのが有利である。これらフィラメント（Ａ）
は、初期モジュラス６００ｃＮ／ｔｅｘより上、好まし
くは、８００〜２５，０００ｃＮ／ｔｅｘ、特に、２，
０００〜２０，０００ｃＮ／ｔｅｘ、靭性６０ｃＮ／ｔ
ｅｘより上、好ましくは、８０〜２２０ｃＮ／ｔｅｘ、
特に、１００〜２００ｃＮ／ｔｅｘ、および、破断伸び
０．０１〜２０％、好ましくは、０．１〜７．０％、特
に、１．０〜５．０％を有するのが有利である。

【００２９】良好なドレープ適性を有する典型的なテキ
スタイル特性の重要性において、フィラメント（Ａ）
は、線密度０．１〜２０ｄｔｅｘ、好ましくは、０．４
〜１６ｄｔｅｘ、特に、０．８〜１０ｄｔｅｘを有す
る。ドレープ適性が重要な部分を演じない場合、線密度
２０ｄｔｅｘより大を有する強化フィラメントを使用す
ることも可能である。

【００３０】フィラメント（Ａ）は、無機フィラメント
もしくは高性能ポリマー類のフィラメントまたは高靭性
フィラメントを製造するための他の有機ポリマー製の予
備収縮および／または硬化された有機フィラメントであ
る。

【００３１】無機フィラメントの例は、ガラスフィラメ
ント、炭素フィラメント、金属類もしくは金属合金類の
フィラメント、例えば、スチール、アルミニウムまたは
タングステンのフィラメント；非金属類のフィラメン
ト、例えば、ボロンのフィラメント；または、金属もし
くは非金属酸化物類、炭化物類または窒化物のフィラメ
ント、例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、
ボロンナイトライド、ボロンカーバイドまたはシリコン
カーバイドのフィラメント；セラミックフィラメント、
スラグ、ストーンまたは石英のフィラメントである。無
機フィラメント（Ａ）として使用するのに好ましいの
は、金属、ガラス、セラミックまたは炭素フィラメント
であり、特に、ガラスフィラメントが好ましい。

【００３２】フィラメント（Ａ）として使用されるガラ
スフィラメント（Ａ）は、線密度、好ましくは、０．１
５〜３．５ｄｔｅｘ、特に、０．２５〜１．５ｄｔｅｘ
を有する。

【００３３】本発明の目的に対する高性能ポリマー類の
フィラメントは、ごく最小の延伸のあるなし、および、
紡糸後の熱処理のあるなしで、非常に高い初期モジュラ
スおよび非常に高い破断強度または靭性を有するフィラ
メントを生成するポリマー類のフィラメントである。そ
のようなフィラメントは、Ｕｌｌｍａｎｎ’ｓ Ｅｎｃ
ｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃ
ｈｅｍｉｓｔｒｙ，５ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ （１９８
９）， Ｖｏｌｕｍｅ Ａ１３， ｐａｇｅｓ１ ｔｏ
２１およびまたＶｏｌｕｍｅ ２１， ｐａｇｅｓ
４４９ ｔｏ４５６に詳細に記載されている。それら
は、例えば、液晶ポリエステル（ＬＣＰ）、ポリ（ビス
ベンズイミダゾールフェナントロリン）（ＢＢＢ）、ポ
リ（アミドイミド）類（ＰＡＩ）、ポリベンズイミダゾ
ール（ＰＢＩ）、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキ
サゾール）（ＰＢＯ）、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビ
スチアゾール）（ＰＢＴ）、ポリエーテルケトン（ＰＥ
Ｋ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリ
エーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ）、ポリエ
ーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥ
ＳＵ）、ポリイミド類（ＰＩ）、アラミド類、例えば、
ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）（ＰＭＩ
Ａ）、ポリ（ｍ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＭ
ＴＡ）、ポリ（ｐ−フェニレンイソフタルアミド）（Ｐ
ＰＩＡ）、ポリ（ｐ−フェニレンピロメリットイミド）
（ＰＰＰＩ）、ポリ（ｐ−フェニレン）（ＰＰＰ）、ポ
リ（フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ）、ポリ（ｐ−フ
ェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＴＡ）またはポリス
ルホン（ＰＳＵ）からなる。

【００３４】好ましくは、フィラメント（Ａ）は、予備
収縮および／または硬化されたアラミド、ポリエステ
ル、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、ＰＥＫ、
ＰＥＥＫまたはポリオキシメチレンフィラメントであ
り、特に、予備収縮および／または硬化されたアラミド
フィラメントまたは高モジュラスポリエステルフィラメ
ントである。

【００３５】フィラメント（Ｂ）は、初期モジュラス２
００ｃＮ／ｔｅｘより上、好ましくは、２２０〜６５０
ｃＮ／ｔｅｘ、特に、３００〜５００ｃＮ／ｔｅｘ、靭
性１２ｃＮ／ｔｅｘより上、好ましくは、２５〜７０ｃ
Ｎ／ｔｅｘ、特に、３０〜６５ｃＮ／ｔｅｘ、および、
破断伸び２０〜５０％、好ましくは、１５〜４５％、特
に、２０〜３５％を有する。

【００３６】半製品に要求されるコンプライアンスまた
はドレープ適性に応じて、フィラメントは、線密度０．
５〜２５ｄｔｅｘ、好ましくは、０．７〜１５ｄｔｅ
ｘ、特に、０．８〜１０ｄｔｅｘを有する。

【００３７】フィラメント（Ｂ）は、合成有機フィラメ
ントである。それらが、フィラメント（Ａ）と比較し
て、必要とされる上記融点差少なくとも１０℃、好まし
くは、２０〜１００℃、特に、３０〜７０℃を有すると
仮定した場合、それらは、上記高性能ポリマー類からな
ることができる。一例は、フィラメント（Ａ）が、例え
ば、ガラス製である時、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）
製のフィラメント（Ｂ）である。

【００３８】しかし、その他の紡糸可能なポリマー類
は、フィラメント（Ｂ）が、例えば、ビニルポリマー
類、具体的には、ポリオレフィン類、ポリビニルエステ
ル類、ポリビニルエーテル類、ポリ（メタ）アクリレー
ト類、ポリ（芳香族ビニル）類、ポリビニルハライド
類、および、種々のコポリマー類、ブロックおよびグラ
フトポリマー類、液晶ポリマー類または他のポリブレン
ド類からなるポリマー材料として使用することができ
る。

【００３９】これら群の具体的な代表例は、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテン、ポリ
ビニルクロライド、ポリメチルメタクリレート、ポリ
（メタ）アクリロニトリル、改質もしくは未改質ポリス
チレン、または、多相プラスチック類、例えば、ＡＢＳ
である。

【００４０】重付加、重縮合、多酸化または環化ポリマ
ー類も、また、適当である。これら群の具体的な代表例
は、ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリ尿素類、ポリ
イミド類、ポリエステル類、ポリエーテル類、ポリヒダ
ントイン類、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレン
スルフィド、ポリスルホン類、ポリカーボネート類およ
びそれらの混合された形態、混合物、ならびに、それら
相互および他のポリマー類もしくはポリマー前駆体との
組み合わせ、例えば、ナイロン−６、ナイロン−６，
６、ポリエチレンテレフタレートまたはビスフェノール
Ａポリカーボネートである。

【００４１】好ましくは、フィラメント（Ｂ）は、延伸
されたポリエステル、ポリアミドまたはポリエーテルイ
ミドフィラメントである。フィラメント（Ｂ）として
は、ポリエステルＰＯＹフィラメントが好ましく、特
に、ポリエチレンテレフタレートフィラメントが好まし
い。

【００４２】フィラメント（Ｂ）は、同時に、その融点
が本発明の混成ヤーンからなる強化フィラメント（Ａ）
の融点よりも少なくとも１０℃低い熱可塑性フィラメン
ト（マトリックスフィラメント）であることが特に好ま
しい。

【００４３】多くの場合、本発明の混成ヤーンからシー
ト状の半製品を経由して製造される三次元造形された熱
可塑性物品が補助および添加物質、例えば、充填剤、安
定剤、艶消剤または着色顔料を含有することが望まし
い。これらの場合、混成ヤーンのフィラメント種の少な
くとも１つが、追加的に、このような補助および添加物
質を繊維成分の４０重量％以下、好ましくは、２０重量
％以下、特に、１２重量％以下の量含有することが有利
である。

【００４４】好ましくは、その融点が強化フィラメント
（Ａ）、すなわち、マトリックス繊維の融点よりも少な
くとも１０℃低い熱可塑性繊維の割合は、追加的な補助
および添加物質を、繊維成分の重量基準で、４０重量％
以下、好ましくは、２０重量％以下、特に、１２重量％
以下の量含有する。

【００４５】熱可塑性繊維成分に包含される好ましい補
助および添加物質は、充填剤、安定剤および／または顔
料である。

【００４６】本発明の混成ヤーンより製造される最終製
品は、造形された繊維強化熱可塑性物品である。これら
は、その中に存在する強化フィラメントがクリンプされ
た状態であるので、混成ヤーンより永久的に三次元変形
可能なシート状のテキスタイル構造物（半製品）を経由
して製造される。

【００４７】したがって、本発明は、また、テキスタイ
ルシート材料の変形能力に著しい影響を及ぼすに十分な
量比の本発明の上記混成ヤーンからなるか混成ヤーンを
含むこれらテキスタイルシート材料（半製品）を提供す
る。

【００４８】本発明のシート材料は、織布、編物、安定
化された組み物（ｌａｙ）または結合もしくは未結合の
ランダムに敷かれたウエブ（ｒａｎｄｏｍ−ｌａｉｄ
ｗｅｂ）であってもよい。好ましくは、シート材料は、
編物もしくは安定化された一方向もしくは多方向の組み
物であるが、特に、織布である。

【００４９】原則的には、織布シートは、公知の織目構
造を有してもよく、例えば、プレーン構造およびその変
形、例えば、リブ、バスケット、ハッカバックもしくは
モクレノ、綾およびその多くの変形を有し、これらの中
で、にしんの骨模様の綾織り、平綾織り、ブレード綾織
り、格子綾織り、クロス綾織り、ピーク綾織り、ジグザ
グ綾織り、シャドー綾織りまたはシャドークロス綾織り
が例として挙げられ、または、種々の長さのフロートを
有するサテン／サテイーンが挙げられる（ウエーブ構造
の名称については、ＤＩＮ ６１１０１を参照。）。

【００５０】各織布シートの設定は、材料の意図される
使用目的および生地を製造するのに使用されるヤーンの
線密度に依存するが、たて糸およびよこ糸において、２
〜６０糸／ｃｍの範囲で変化される。このたて糸および
よこ糸における２〜６０糸／ｃｍの範囲内において、織
布の撚りの設定は異なってもよいが、好ましくは、同一
であるのがよい。

【００５１】本発明のテキスタイル材料のさらに好まし
い実施態様において、テキスタイルシートは、同時また
は逐次横目構成で編まれる。同時横目構成で編まれるテ
キスタイルシートは、たて編みであっても、よこ編みで
あってもよく、その構成は、ループまたはフロートで広
範に変更することができる（ＤＩＮ ６２０５０および
６２０５６参照）。

【００５２】本発明に従い編まれるテキスタイル材料
は、リブ、裏編みまたは平編み構造およびこれらの公知
の変形、ならびに、ジャガード模様を有してもよい。

【００５３】リブ構造は、また、例えば、プレート、透
かし、リブ、ショック、ウエーブ、タックワークまたは
ノブの変形および交差した１×１のリブの絡み合い構造
を包含する。裏編み構造は、また、例えば、プレート、
透かし、中断、ショック、並進、タックワークまたはノ
ブの変形を包含する。平編み構造は、また、例えば、プ
レート、フロテイング、透かし、プラッシュ、インレ
イ、タックワークまたはノブの変形を包含する。

【００５４】織られるまたは編まれる構造は、本発明の
テキスタイル材料の意図する使用目的に従い、通常は、
純粋に技術的な判定基準より選択されるが、場合によっ
ては、装飾的な面からも選択される。

【００５５】先に記載したように、これら新規シート材
料は、その中に存在する強化フィラメントがクリンプ状
態であるので、特に、深絞り成形によって、非常に良好
な永久変形能力を有する。好ましくは、その中に含有さ
れる混成ヤーンの強化フィラメント（Ａ）は、５〜６０
％、好ましくは、１２〜５０％、特に、１８〜３６％ク
リンプされている。

【００５６】本発明は、また、低収縮フィラメント
（Ａ）より構成され、熱可塑性マトリックス１０〜８０
重量％、好ましくは、１５〜４５重量％、特に、２５〜
５５重量％に埋封されたシート状の強化材料２０〜９０
重量％、好ましくは、３５〜８５重量％、特に４５〜７
５重量％、さらなる繊維成分０〜７０重量％、好ましく
は、０〜５０重量％、特に、０〜３０重量％、および、
追加的に、繊維およびマトリックス成分の重量基準で、
補助および添加物質４０重量％以下、好ましくは、２０
重量％以下、特に、１２重量％以下からなる繊維強化造
形物品を提供する。

【００５７】熱可塑性マトリックスに埋封されたシート
状の強化材料は、一方向に配列された平行フィラメント
か、または、例えば、重なった層で多方向であり、本質
的に、細長いシートであってもよい。しかし、これら
は、また、織布または編物であってもよいが、好ましく
は、織布である。

【００５８】本発明の繊維強化造形物品は、特定の用途
の要件に応じ、補助および添加物質として、充填剤、安
定剤および顔料を含む。これら造形物品の１つの特徴
は、それらが、強化フィラメントがクリンプされている
上記混成ヤーンより構成されるテキスタイルシート材料
を、熱可塑性フィラメントの融点よりも高く、強化フィ
ラメント（Ａ）の融点よりも低い温度で変形することに
よって製造されることである。ここで、半製品のクリン
プされた強化フィラメントが少なくとも変形される部分
で細長く、かつ、直線である伸び変形によって、それら
が製造されることが重要である。

【００５９】本発明の混成ヤーンを製造するために使用
されるフィラメントの融点は、示差走査熱量計（ＤＳ
Ｃ）で、昇温速度１０℃／分で決定した。使用されるフ
ィラメントの乾燥熱収縮および最大乾燥熱収縮の温度を
決定するために、フィラメントは、張力０．００１８ｃ
Ｎ／ｄｔｅｘで秤量し、収縮−温度ダイヤグラムを記録
した。当該２つの値は、得られる曲線から読み取ること
ができる。最大収縮力を決定するために、収縮力／温度
曲線は、昇温速度１０℃／分およびフィラメントのオー
ブンへの導入口および導出口速度で継続的に記録した。
２つの所望される値は、曲線より求めることができる。

【００６０】交錯度を尺度とする絡み合い間隔の決定
は、ＩＴＥＭＡＴ試験器を用いるＵＳ−Ａ−２，９８
５，９９５に記載されたフックドロップ試験の原理に従
い行った。

【００６１】本発明は、さらに、本発明の混成ヤーンを
製造するための方法であって、第１の群のフィラメント
［フィラメント（Ａ）］と第２の群のフィラメント［フ
ィラメント（Ｂ）］とをそれに少なくともフィラメント
（Ａ）が過剰供給５〜６０％で供給される交錯またはジ
ェットテクスチャーリング手段で交錯させることを含
み、第１の群のフィラメント（Ａ）が、初期モジュラス
６００ｃＮ／ｔｅｘより上、好ましくは、８００〜２
５，０００ｃＮ／ｔｅｘ、特に、２，０００〜２０，０
００ｃＮ／ｔｅｘ、靭性６０ｃＮ／ｔｅｘより上、好ま
しくは、８０〜２２０ｃＮ／ｔｅｘ、特に、１００〜２
００ｃＮ／ｔｅｘ、および、破断伸び０．０１〜２０
％、好ましくは、０．１〜７．０％、特に、１．０〜
５．０％を有し、第２の群のフィラメント（Ｂ）が、フ
ィラメント（Ａ）の融点よりも、少なくとも１０℃、好
ましくは、２０〜１００℃、特に、３０〜７０℃低い融
点を有する熱可塑性フィラメントである方法を提供す
る。

【００６２】変形例においては、クリンプ５〜６０％、
好ましくは、１２〜５０％、特に、１８〜３６％を有す
るフィラメント（Ａ）が、過剰供給ありまたはなしで、
フィラメント（Ｂ）と交錯されるか、または、クリンプ
を有しないフィラメント（Ａ）が過剰供給でフィラメン
ト（Ｂ）と交錯される。

【００６３】フィラメント（Ａ）の“過剰供給”とは、
交錯手段に単位時間当たりフィラメント（Ａ）がフィラ
メント（Ｂ）よりもより長い長さ供給されることを意味
する。

【００６４】交錯は、好ましくは、絡み合い間隔２００
ｍｍ未満、好ましくは、範囲５〜１００ｍｍ、特に、範
囲１０〜３０ｍｍに相当する。

【００６５】本発明の混成ヤーンよりの造形された繊維
強化熱可塑性物品を製造するために必要とされる加工工
程は、同様に、本発明の主題の一部を構成する。

【００６６】これら工程の第１工程は、本発明の混成ヤ
ーンを、他のヤーンの存在ありかまたはなしで、織る
か、編むか、組むかまたはランダムに敷くことによるテ
キスタイルシート材料（半製品）を製造するための方法
であって、上記特徴を有する本発明の混成ヤーンを使用
し、シート材料の永久変形能力に著しく影響を及ぼすよ
うに混成ヤーンの割合を選択することを含む方法であ
る。好ましくは、織るか、編むか、組むかまたはランダ
ムに敷かれるヤーンの総量に対して使用される混成ヤー
ンの割合は、３０〜１００重量％、好ましくは、５０〜
１００重量％、特に、７０〜１００重量％である。

【００６７】好ましくは、シート材料は、設定４〜２０
糸／ｃｍで織るか、もしくは、混成ヤーンの一方向また
は多方向の組みと横方向に置いた結合糸を使用しての組
み物の安定化によるか、または、局所もしくは全領域に
わたる結合によって製造される。

【００６８】フィラメント（Ａ）のクリンプの度合いが
加工中に生ずるほぼ伸びに相当するように設定された混
成ヤーンを使用すると、特に好ましく、かつ、有利であ
る。

【００６９】本発明の混成ヤーンを加工する最後の工程
は、フィラメント（Ａ）より構成され、熱可塑性マトリ
ックス１０〜８０重量％、好ましくは、１５〜４５重量
％、特に、２５〜５５重量％に埋封されたシート状の繊
維材料２０〜９０重量％、好ましくは、３５〜８５重量
％、特に、４５〜７５重量％、さらなる繊維成分０〜７
０重量％、好ましくは、０〜５０重量％、特に、０〜３
０重量％、および、追加的に、繊維およびマトリックス
成分の重量基準で、補助および添加物質４０重量％以
下、好ましくは、２０重量％以下、特に、１２重量％以
下からなる繊維強化造形物品の製造方法であって、本発
明の上記永久変形可能なテキスタイルシート材料を熱可
塑性フィラメント（Ｂ）の融点よりも高く、かつ、強化
フィラメント（Ａ）の融点よりも低い温度で変形させる
ことによってそれを製造することを含む方法である。

【００７０】

【実施例】以下の実施例は、本発明の混成ヤーンの製
造、本発明の半製品ＩおよびＩＩの製造、および、本発
明の造形された繊維強化熱可塑性物品の製造を例示す
る。

【００７１】実施例 １ ２×６８０ｄｔｅｘ、マルチフィラメントガラスヤーン
および５×３００ｄｔｅｘ（＝１５００ｄｔｅｘ）、６
４フィラメントポリエチレンテレフタレートヤーンを交
錯ジェットにともに供給し、そこで、それらを圧縮空気
流によって交錯させる。ガラスヤーンは、実際には、ポ
リエチレンテレフタレートヤーンの速度よりも２５％速
い速度で交錯ジェットに供給する（２５％過剰供給）。

【００７２】ポリエステルヤーンは、融点２５０℃を有
する。

【００７３】得られる交錯された混成ヤーンは、線密度
３，２００ｄｔｅｘを有し；ＩＴＥＭＡＴ試験器で測定
した絡み合い間隔は、１９ｍｍである。

【００７４】実施例 ２ クリンプ３５％を有する２２０ｄｔｅｘ、２００フィラ
メント高モジュラスアラミドヤーンおよび３×１１０ｄ
ｔｅｘ、１２８フィラメントポリエチレンテレフタレー
トヤーンを交錯ジェットにともに供給し、そこで、それ
らを圧縮空気流によって交錯させる。アラミドヤーンお
よびポリエチレンテレフタレートヤーンをほぼ同じ速度
で交錯ジェットに供給する。

【００７５】ポリエステルヤーンは、融点２５０℃を有
する。

【００７６】得られる交錯された混成ヤーンは、線密度
６３０ｄｔｅｘを有し；ＩＴＥＭＡＴ試験器で測定した
絡み合い間隔は、２１ｍｍである。

【００７７】実施例 ３ 実施例１で製造した混成ヤーンを平織りを有する生地に
織りあげる。

【００７８】１ｃｍ当たりのたて糸の数は、７．４であ
り、１ｃｍ当たりのピットの数は、８．２である。

【００７９】この生地（半製品）は、良好な永久変形能
力を有する。変形の際の可能な拡大領域は、約３０％で
ある。

【００８０】実施例２で製造した混成ヤーンより、大部
分同等の性質を有する生地が得られる。

【００８１】実施例 ４ 実施例３に記載したようにして製造した半製品ＩＩは、
フェンダー付形物形状に成形し、２８０℃に３分間加熱
する。約８０℃まで冷却後、粗フェンダー付形物は、深
絞り型より取り出される。得られる造形された繊維強化
熱可塑性物品は、優れた強度を有する。その強化フィラ
メントは、非常に均一に分布し、実質的に細長い。

【００８２】物品は、カッテイング、平滑化および塗装
によって仕上げされる。

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの群が１種以上の強化フィラメント
   ［フィラメント（Ａ）］からなり、他の群が１種以上の
   マトリックスフィラメント［フィラメント（Ｂ）］から
   なる、２つの群のフィラメントからなる混成ヤーンであ
   り、 第１の群のフィラメント（Ａ）が、初期モジュラス６０
   ０ｃＮ／ｔｅｘより上、好ましくは、８００〜２５，０
   ００ｃＮ／ｔｅｘ、特に、２，０００〜２０，０００ｃ
   Ｎ／ｔｅｘ、靭性６０ｃＮ／ｔｅｘより上、好ましく
   は、８０〜２２０ｃＮ／ｔｅｘ、特に、１００〜２００
   ｃＮ／ｔｅｘ、および、破断伸び０．０１〜２０％、好
   ましくは、０．１〜７．０％、特に、１．０〜５．０％
   を有し、 第２の群のフィラメント（Ｂ）が、フィラメント（Ａ）
   の融点よりも、少なくとも１０℃、好ましくは、２０〜
   １００℃、特に、３０〜７０℃低い融点を有する熱可塑
   性フィラメントであり、 フィラメント（Ａ）が、クリンプ５〜６０％、好ましく
   は、１２〜５０％、特に、１８〜３６％を有するもので
   ある、前記混成ヤーン。
2. 【請求項２】 フィラメントが交錯されている、請求項
   １に記載の混成ヤーン。
3. 【請求項３】 線密度１００〜２５，０００ｄｔｅｘ、
   好ましくは、１５０〜１５，０００ｄｔｅｘ、特に、２
   ００〜１０，０００ｄｔｅｘを有する、請求項１および
   ２の少なくとも１項に記載の混成ヤーン。
4. 【請求項４】 フィラメント（Ａ）の割合が、２０〜９
   ０重量％、好ましくは、３５〜８５重量％、特に、４５
   〜７５重量％であり、 フィラメント（Ｂ）の割合が、１０〜８０重量％、好ま
   しくは、１５〜４５重量％、特に、２５〜５５重量％で
   あり、 残る繊維成分の割合が、混成ヤーンの重量基準で、０〜
   ７０重量％、好ましくは、０〜５０重量％、特に、０〜
   ３０重量％である、請求項１〜３の少なくとも１項に記
   載の混成ヤーン。
5. 【請求項５】 フィラメント（Ａ）が、初期モジュラス
   ６００ｃＮ／ｔｅｘより上、好ましくは、８００〜２
   ５，０００ｃＮ／ｔｅｘ、特に、２，０００〜２０，０
   ００ｃＮ／ｔｅｘ、靭性６０ｃＮ／ｔｅｘより上、好ま
   しくは、８０〜２２０ｃＮ／ｔｅｘ、特に、１００〜２
   ００ｃＮ／ｔｅｘ、および、破断伸び０．０１〜２０
   ％、好ましくは、０．１〜７．０％、特に、１．０〜
   ５．０％を有する、請求項１〜４の少なくとも１項に記
   載の混成ヤーン。
6. 【請求項６】 フィラメント（Ａ）が、乾燥熱収縮最大
   ３％未満を有するものである、請求項１〜５の少なくと
   も１項に記載の混成ヤーン。
7. 【請求項７】 フィラメント（Ａ）が、線密度０．１〜
   ２０ｄｔｅｘ、好ましくは、０．４〜１６ｄｔｅｘ、特
   に、０．８〜１０ｄｔｅｘを有するものである、請求項
   １〜６の少なくとも１項に記載の混成ヤーン。
8. 【請求項８】 フィラメント（Ａ）が、無機フィラメン
   ト、高性能ポリマー類より構成されるフィラメント、ま
   たは、予備収縮および／または硬化された有機フィラメ
   ントである、請求項１〜７の少なくとも１項に記載の混
   成ヤーン。
9. 【請求項９】 フィラメント（Ａ）が、金属、ガラス、
   セラミックまたは炭素フィラメントである、請求項１〜
   ８の少なくとも１項に記載の混成ヤーン。
10. 【請求項１０】 フィラメント（Ａ）が、ガラスフィラ
    メントである、請求項１〜９の少なくとも１項に記載の
    混成ヤーン。
11. 【請求項１１】 フィラメント（Ａ）が、予備収縮およ
    び／または硬化された、高モジュラスアラミドフィラメ
    ント、または、高モジュラスポリエステルフィラメント
    である、請求項１〜１０の少なくとも１項に記載の混成
    ヤーン。
12. 【請求項１２】 フィラメント（Ｂ）が、合成有機フィ
    ラメントである、請求項１〜１１の少なくとも１項に記
    載の混成ヤーン。
13. 【請求項１３】 フィラメント（Ｂ）が、ポリエステ
    ル、ポリアミドまたはポリエーテルイミドフィラメント
    である、請求項１〜１２の少なくとも１項に記載の混成
    ヤーン。
14. 【請求項１４】 フィラメント（Ｂ）が、ポリエチレン
    テレフタレートフィラメントである、請求項１〜１３の
    少なくとも１項に記載の混成ヤーン。
15. 【請求項１５】 混成ヤーンのフィラメント種の少なく
    とも１つが、追加的に、繊維成分の重量基準で、補助お
    よび添加物質を４０重量％以下、好ましくは、２０重量
    ％以下、特に、１２重量％以下の量含む、請求項１〜１
    ４の少なくとも１項に記載の混成ヤーン。
16. 【請求項１６】 変形能力に著しい影響を及ぼすのに十
    分な量比の、請求項１に記載の混成ヤーンからなるか、
    あるいは混成ヤーンを含む、永久変形可能なテキスタイ
    ルシート材料。
17. 【請求項１７】 織布、編物、安定化された組み物また
    は結合もしくは未結合のランダムに敷かれたウエブとし
    ての請求項１６に記載のシート材料。
18. 【請求項１８】 織布としての請求項１６および１７の
    少なくとも１項に記載のシート材料。
19. 【請求項１９】 安定化された一方向の組み物としての
    請求項１６〜１８の少なくとも１項に記載のシート材
    料。
20. 【請求項２０】 混成ヤーンのフィラメント（Ａ）が、
    ５〜６０％、好ましくは、１２〜５０％、特に、１８〜
    ３６％クリンプされているものである、請求項１６〜１
    ９の少なくとも１項に記載のシート材料。
21. 【請求項２１】 熱可塑性マトリックス１０〜８０重量
    ％、好ましくは、１５〜４５重量％、特に、２５〜５５
    重量％に埋封された低収縮フィラメント（Ａ）より構成
    されるシート状の繊維材料２０〜９０重量％、好ましく
    は、３５〜８５重量％、特に４５〜７５重量％、さらな
    る繊維成分０〜７０重量％、好ましくは、０〜５０重量
    ％、特に、０〜３０重量％を含み、および、追加的に、
    繊維およびマトリックス成分の重量基準で、補助および
    添加物質４０重量％以下、好ましくは、２０重量％以
    下、特に、１２重量％以下からなる繊維強化された造形
    物品。
22. 【請求項２２】 充填剤、安定剤、および／または顔料
    を、補助および添加物質として含む、請求項２１に記載
    の造形物品。
23. 【請求項２３】 熱可塑性フィラメントの融点よりも高
    く、強化フィラメント（Ａ）の融点よりも低い温度で、
    請求項１６に記載されたテキスタイルシート材料の変形
    によって製造される、請求項２１および２２の少なくと
    も１項に記載の造形物品。
24. 【請求項２４】 伸び変形によって製造される、請求項
    ２１〜２３の少なくとも１項に記載の造形物品。
25. 【請求項２５】 請求項１に記載の混成ヤーンを製造す
    るための方法であって、第１の群のフィラメント［フィ
    ラメント（Ａ）］と第２の群のフィラメント［フィラメ
    ント（Ｂ）］とをそれに少なくともフィラメント（Ａ）
    が過剰供給５〜６０％で供給される交錯またはジェット
    テクスチャーリング手段で交錯させることを含み、 第１の群のフィラメント（Ａ）が、初期モジュラス６０
    ０ｃＮ／ｔｅｘより上、好ましくは、８００〜２５，０
    ００ｃＮ／ｔｅｘ、特に、２，０００〜２０，０００ｃ
    Ｎ／ｔｅｘ、靭性６０ｃＮ／ｔｅｘより上、好ましく
    は、８０〜２２０ｃＮ／ｔｅｘ、特に、１００〜２００
    ｃＮ／ｔｅｘ、および、破断伸び０．０１〜２０％、好
    ましくは、０．１〜７．０％、特に、１．０〜５．０％
    を有し、 第２の群のフィラメント（Ｂ）が、フィラメント（Ａ）
    の融点よりも、少なくとも１０℃、好ましくは、２０〜
    １００℃、特に、３０〜７０℃低い融点を有する熱可塑
    性フィラメントである前記方法。
26. 【請求項２６】 フィラメント（Ａ）の過剰供給が、ク
    リンプ５〜６０％、好ましくは、１２〜５０％、特に、
    １８〜３６％が交錯された混成ヤーンを生ずるように設
    定される、請求項２５に記載の混成ヤーンを製造するた
    めの方法。
27. 【請求項２７】 交錯が、交錯度がフックドロップ試験
    で測定して絡み合い間隔２００ｍｍ未満、好ましくは、
    範囲５〜１００ｍｍ、特に、範囲１０〜３０ｍｍに相当
    するように設定される、請求項２５および２６の少なく
    とも１項に記載の混成ヤーンを製造するための方法。
28. 【請求項２８】 混成ヤーンを、他のヤーンの存在あり
    またはなしで、織るか、編むか、組むかまたはランダム
    に敷くことによって請求項１６のテキスタイルシート材
    料を製造するための方法であって、請求項１に記載の特
    徴を有する混成ヤーンを使用し、シート材料の永久変形
    能力に著しく影響を及ぼすように混成ヤーンの割合を選
    択することを含む当該方法。
29. 【請求項２９】 織るか、編むか、組むかまたはランダ
    ムに敷かれたヤーンの総量に対する混成ヤーンの割合
    が、３０〜１００重量％、好ましくは、５０〜１００重
    量％、特に、７０〜１００重量％である、請求項２８に
    記載のテキスタイルシート材料を製造するための方法。
30. 【請求項３０】 シート材料が、設定４〜２０糸／ｃｍ
    で織ることによって製造される、請求項２８および２９
    の少なくとも１項に記載のテキスタイルシート材料を製
    造するための方法。
31. 【請求項３１】 シート材料が、糸を組み、横方向に置
    いた結合糸または局所もしくは全領域結合により、組み
    物を安定化することによって製造される、請求項２８〜
    ３０の少なくとも１項に記載のテキスタイルシート材料
    を製造するための方法。
32. 【請求項３２】 混成ヤーンが、フィラメント（Ａ）の
    クリンプの度合いが加工工程で生ずる伸びにほぼ相当す
    るように設定された箇所で使用される、請求項２８〜３
    １の少なくとも１項に記載のテキスタイルシート材料を
    製造するための方法。
33. 【請求項３３】 熱可塑性マトリックス１０〜８０重量
    ％、好ましくは、１５〜４５重量％、特に、２５〜５５
    重量％に埋封された収縮フィラメント（Ａ）より構成さ
    れるシート状の繊維材料２０〜９０重量％、好ましく
    は、３５〜８５重量％、特に４５〜７５重量％、さらな
    る繊維成分０〜７０重量％、好ましくは、０〜５０重量
    ％、特に、０〜３０重量％、および、追加的に、繊維お
    よびマトリックス成分の重量基準で、補助および添加物
    質４０重量％以下、好ましくは、２０重量％以下、特
    に、１２重量％以下からなる請求項２１に記載の繊維強
    化造形物品を製造するための方法であって、請求項１６
    に記載のテキスタイルシート材料を熱可塑性フィラメン
    トの融点よりも高く、かつ、強化フィラメント（Ａ）の
    融点よりも低い温度で変形させることによってそれを製
    造することを含む当該方法。
34. 【請求項３４】 請求項１６に記載の永久変形可能なシ
    ート材料を製造するための請求項１に記載の混成ヤーン
    の使用。
35. 【請求項３５】 請求項２１に記載の繊維強化造形物品
    を製造するための請求項１６に記載の永久変形可能なシ
    ート材料の使用。