JPH09169070A - 固定糸によって固定された補強繊維積層シート及びその製法 - Google Patents

固定糸によって固定された補強繊維積層シート及びその製法

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JPH09169070A
JPH09169070A JP8264544A JP26454496A JPH09169070A JP H09169070 A JPH09169070 A JP H09169070A JP 8264544 A JP8264544 A JP 8264544A JP 26454496 A JP26454496 A JP 26454496A JP H09169070 A JPH09169070 A JP H09169070A
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reinforcing
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定糸によって固定された補強繊維積層シー
トを正確にかつ簡単に安価に製作し得るようにする。 【解決手段】 一方の補強繊維層（３）の繊維が積層シ
ート（６）の長手方向に対して−３０゜〜−８５゜，例
えば−４５゜の角度で配向されており，他方の補強繊維
層（４）の繊維が積層シートの長手方向に対して＋３０
゜〜＋８５゜例えば＋４５゜の角度で配向されている。
両方の補強繊維は，それらの間に粘着性の付着糸（２）
を介在させて圧縮ロール（１１７）でプレスすることに
よって，互いに結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，硬化可能なプラス
チック用の，固定糸によって固定された補強繊維積層シ
ート及びその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】補強繊維がシート長手方向に対して傾斜
した角度で配向されている補強繊維積層シートは公知で
ある。これら公知の補強繊維積層シートは，補強される
物体の製作寸法，表面の滑らかさ及び補強繊維積層シー
トの両側の表面層の間のせん断強さについて厳格な要求
が課されない場合には，補強力を実証されており，特に
ねじり力で負荷される物体の補強については，すべての
種類の織物及びフリースよりも耐負荷能力が優れてい
る。
【０００３】従来の±４５゜配向の補強繊維積層シート
は，繊維を縫い合わせて繊維層にすることによって製作
される。この場合補強繊維束あるいは糸が平行に並べら
れて，シート長手方向に対して＋４５゜及び−４５゜の
角度に配向され，次いでこれら両方の繊維層が特別な機
械を使用して，高価な時間のかかる作業によって縫い合
わされる。このような補強繊維シートの大きな欠点は，
縫い合わせ作業によって，繊維の間にすきまが生じ，両
方の４５゜配向繊維層の間にずれが生じ得ることであ
る。縫い合わせ作業によっては正確な固定を行うことが
できない。例えば物体を大量生産で製作する場合には補
強繊維積層シートを打ち抜く必要があるが，縫い合わさ
れた積層シートは，打ち抜くと，繊維がばらばらになっ
てしまう。前述の繊維の間のすきまは補強される物体の
プラスチックを大量に収容して，積層シートの強度を減
少せしめ，物体の重量を付加的に増大させ，物体の表面
精度を減少させる。高技術分野における精度に厳格な加
工業者が要求するような，すきまがなく完全に遮光性に
閉じられた積層シートは縫い合わせ作業によっては製作
することができない。また縫い合わせ作業によって製作
された補強繊維積層シートは極めて高価である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は，固定糸によって固定された補強繊維積層シ
ートを正確に，しかも簡単かつ安価に製作し得るように
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に，本発明の構成では，一方の補強繊維層の繊維が補強
繊維積層シートの長手方向に対して−３０゜〜−８５゜
の角度で配向されており，他方の補強繊維層の繊維が補
強繊維積層シートの長手方向に対して＋３０゜〜＋８５
゜の角度で配向されており，これら両方の補強繊維層
が，それらの間に粘着性の付着糸を介在させてプレスす
ることによって，互いに結合されているようにした。
【０００６】
【発明の実施の形態】両方の補強繊維層の繊維が，すき
まなしに並べられて−４５゜及び＋４５゜の角度で配向
されたプラスチック補強繊維であるようにすると，有利
である。
【０００７】有利な実施形態では，粘着性の付着糸が格
子形状に配置され，硬化可能なプラスチック又は永久的
に作用する接着剤を塗られているようにする。
【０００８】補強繊維は，ガラス，炭素，芳香族ポリア
ミド，ポリエステル，ポリエチレン，炭化けい素あるい
は大麻，亜麻，サイザル麻，ココヤシその他の成長性原
料から成ることができる。
【０００９】粘着性の付着糸は，ガラス繊維，炭素繊
維，ステープルファイバー，ポリエステル繊維，ポリエ
チレン繊維あるいは芳香族ポリアミド繊維に接着膜その
他の粘着性の結合手段を設けたものを使用することがで
きる。
【００１０】本発明による補強繊維積層シートを製作す
る場合，まず，繊維をシートの長手方向に対して０゜の
角度で配向して，粘着性の付着糸によって結合した単層
の補強繊維シートを製作して，貯蔵ドラムに巻き付けて
おき，これを引き出しながら，旋回・循環・引き渡し運
動によって，付着糸によって固定されている面が内側に
なった上下２層の±３０゜〜±８５゜の配向角度の補強
繊維層を，これら上下２層の補強繊維層の配向角度が互
いに逆向きになるように，形成し，次いでこれらの補強
繊維層を１対の圧縮ロールによってプレスすることがで
きる。この場合，貯蔵ドラムを移動可能に案内するリン
グ状に閉じた軌道フレームを，循環移動する貯蔵ドラム
が補強繊維積層シートの側縁のところで移動方向を切り
替えるごとに９０゜だけ旋回させながら，重ね合わされ
た２層の補強繊維層を形成することができる。また補強
繊維積層シートの製作中に，まだプレスされていない積
層シートを支える両側の支持体の相互間隔を調節するこ
とによって，積層シートの幅を調節することができる。
Ｕ字形横断面の成形材によって構成されたリング状に閉
じた軌道フレームに沿って，エンドレスの搬送鎖若しく
は搬送ベルトによって貯蔵ドラムを循環移動させること
ができる。
【００１１】もちろん必要ならば，傾斜した配向角度の
積層シートを他の繊維面状体と組み合わせて，例えば異
なった種類の繊維の特別な組み合わせ性能を利用するこ
とも可能である。更に，配向角度が４５゜の積層シート
を支持体として，その上に，別の４５゜又は０゜配向の
積層シート，マット，織物，接着膜並びに単数又は複数
の蜂巣構造層を被せることもできる。
【００１２】配向角度が種々異なる多数の補強繊維層を
組み合わせることによって，多くの業者によって望まれ
ている準等方性の積層シートを構成することができる。
このような積層シートはほとんどすべての方向に同じ強
さで負荷することができる。
【００１３】本発明による補強繊維積層シートは，ボー
ト及び船の胴体，内部構造体，上部構造体，航空機の翼
外板，尾翼舵取り板，胴部外板，自動車のフード，屋
根，ドア，保護側板，車体枠部材，ヘリコプター及び風
力装置のロータ羽根のねじり強度が極めて大きい外板，
一般的なスポーツ装置，例えばスキーあるいはスノーボ
ードの構造部材，野外装置の支持体及びマストの製作の
ために使用することができる。
【００１４】
【実施例】以下においては，図面に示した実施例に基づ
いて本発明の構成を具体的に説明する。
【００１５】図１において，符号１はシート長手方向に
対する補強繊維の配向角度が０゜の補強繊維シートを示
し，符号２は格子形の条片又は溶融塗布体としての付着
糸を示し，符号３は配向角度が−４５゜の下側の補強繊
維層を示し，符号４は配向角度が＋４５゜の上側の補強
繊維層を示す。
【００１６】図２において，制動されている貯蔵ドラム
１１４に，あらかじめ製作された補強繊維シート１の巻
き体が貯蔵されている。補強繊維シート１は粘着性の付
着糸２（図１）を備えていて，付着糸２を備えている面
は，付着糸とは粘着しない分離膜によって覆われてい
る。この分離膜は補強繊維シート１を引き出す際に，一
定不変のトルクで駆動される巻き取りドラム１１５によ
って巻き取られる。貯蔵ドラム１１４は揺動可能な引き
渡しローラ１１６を備えており，この引き渡しローラ１
１６は，補強繊維シート１の張力が一定に維持されるよ
うに，ひいては補強繊維シート１の表面のゆがみ及び縁
のずれが生じないように，制御される。補強繊維シート
１は, 両側の支持体１０６によって支持されていて付着
糸２が粘着しない両側縁の転向ローラ（図示せず）に，
長手方向の向きを往復に９０゜ずつ切り替えながら，つ
る卷き状に巻き付けられ，これによって配向角度が−４
５゜の下側の補強繊維層３及び配向角度が＋４５゜の上
側の補強繊維層４が形成される。これらの補強繊維層３
及び４は１つの補強繊維シート１から連続して形成され
る。
【００１７】このために，貯蔵ドラム１１４と巻き取り
ドラム１１５は互いに連結されていて，リング状に閉じ
たＵ字形成形材から成る軌道フレーム５に沿って循環運
動を行う。この循環運動の駆動は軌道フレーム５の内部
を延びている駆動力伝達部材１１１を介して駆動装置１
１２によって行われる。更に軌道フレーム５は９０゜だ
け往復に旋回可能であって，基台１１０上に回転環１０
９を介して支承されている基部１０８に固定されてお
り，旋回駆動装置１１３によって往復に旋回可能であ
る。軌道フレーム５の旋回駆動は，循環移動する貯蔵ド
ラム１１４が積層シートの両方の側縁のところで（図２
において軌道フレーム５の左右の端部のところで）移動
方向を切り替えるときに，行われ，これによって軌道フ
レーム５は−４５゜の旋回位置と＋４５゜の旋回位置と
の間で往復に旋回せしめられる。
【００１８】補強繊維シート１は既に述べたように，支
持体１０６によって支持されている付着糸２に対して非
粘着性の転向ローラ装置（図示せず）に巻き掛けられる
が，このような付着糸２に対して非粘着性の転向ローラ
装置の代わりに，やはり付着糸２に対して非粘着性の小
型の搬送ベルト装置（図示せず）を設けておくこともで
きる。
【００１９】上下に重なった補強繊維層３及び４は巻き
取りドラム１１８によって，図２の図平面に対して直角
の方向に転向ローラから引き外されて，１対の圧縮ロー
ラ１１７によって圧縮され，完成した補強繊維積層シー
ト６として貯蔵ドラム１１９から引き出された表面保護
層（これは生ぜしめられた表面の滑らかさを維持し，表
面から繊維が突出しているようなことがないようにする
ものである）と一緒に巻き取られる。
【００２０】図示の実施例では，転向ロール・圧縮ロー
ル１１７・貯蔵ドラム１１９及び巻き取りドラム１１８
が定置に配置されていて，補強繊維シート１を繰り出す
１つの貯蔵ドラム１１４が，旋回角度を切り替える軌道
フレーム５に沿って循環運動するようになっているが，
このようにする代わりに，補強繊維シートを繰り出す２
つの貯蔵ドラムを装置の両側で所定の角度で定置に配置
し，これらの貯蔵ドラムの間で，転向ロールの代わりの
積層シート形成板・圧縮ロール・表面保護層の貯蔵ドラ
ム及び巻き取りドラムを装置の縦軸線に平行な１つの軸
線を中心にして連続的に回転するように配置することも
可能である。このような変化実施例は構造が高価にはな
るが，種々に調節を行うことが可能であって，広範囲に
使用することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明による補強繊維積層シートは従来
の補強繊維積層シートの欠点を有しておらず，極めて正
確にかつ安価に製作することができる。更に，極めて広
範囲に使用することができ，例えば自動車の構造部材を
軽量にかつ強固に大量生産するために使用することがで
きる。４５゜の配向角度の積層シートは基本的に他の面
状繊維体よりも優れているので，本発明による補強繊維
積層シートは，例えば蜂の巣構造・サンドウィッチ構造
の軽量構造物の製作の際に，極めて大きなねじり強度，
引っ張り強度，圧縮強度，打撃強度及び曲げ強度を生ぜ
しめることができる。本発明による補強繊維積層シート
には有害な表層プラスチック受容すきまが存在しないの
で，重量を増大させ，強度を減少させるプラスチックの
使用量を最小限に減少させることができる。
【００２２】本発明による補強繊維積層シートを製作す
る場合，異質材料として強度を減少させ，すきまに基づ
く凹凸のある表面を生ぜしめるような緯糸も縫い糸も使
用されないので，極めて細い付着糸（約８０dtex）を介
在させて，両方の，±３０゜〜±８５゜の配向角度の補
強繊維層をプレスすると，それ自体安定していて，ずれ
動きのない打ち抜き可能な積層シートが得られる。現在
の粘着剤は物理的な値にマイナスの影響を及ぼすことな
しに，結合される繊維面に充分に適合することができ
る。その作用は確実である。
【００２３】配向角度が０゜の補強繊維シートの幅及び
長さは，旋回・循環及び引き渡し運動を行わせると，そ
れぞれ１／３だけ減少する。最終製品としての，配向角
度が±３０゜〜±８５゜，殊に±４５゜の補強繊維積層
シートは出発繊維材料のすべての物理的性能を完全に利
用している。
【図面の簡単な説明】
【図１】配向角度が０゜の補強繊維層から配向角度が＋
４５゜及び−４５゜の補強繊維層を形成する原理を示し
た概略図である。
【図２】本発明による積層シートを製作する装置幅方向
で拡大して示した概略的立面図である。
【図３】２つの補強繊維層をプレスする装置部分の概略
的平面図である。
【符号の説明】
１ 配向角度が０゜の補強繊維シート， ２ 格子形の
条片又は溶融塗布体としての付着糸， ３ 配向角度が
−４５゜の下側の補強繊維層， ４ 配向角度が＋４５
゜の上側の補強繊維層， ５ 軌道フレーム， ６ 完
成した補強繊維積層シート， １０６ 支持体， １０
８ 基部， １０９ 回転環， １１０基台， １１１
駆動力伝達部材， １１２ 駆動装置， １１３ 旋
回駆動装置， １１４ 貯蔵ドラム， １１５ 巻き取
りドラム， １１６ 引き渡しローラ， １１７ 圧縮
ロール， １１８ 巻き取りドラム， １１９ 貯蔵ド
ラム

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一方の補強繊維層（３）の繊維が補強繊
    維積層シートの長手方向に対して−３０゜〜−８５゜の
    角度で配向されており，他方の補強繊維層（４）の繊維
    が補強繊維積層シートの長手方向に対して＋３０゜〜＋
    ８５゜の角度で配向されており，これら両方の補強繊維
    層が，それらの間に粘着性の付着糸（２）を介在させて
    プレスすることによって，互いに結合されていることを
    特徴とする，固定糸によって固定された補強繊維積層シ
    ート。
  2. 【請求項２】 両方の補強繊維層の繊維が，すきまなし
    に並べられて−４５゜及び＋４５゜の角度で配向された
    プラスチック補強繊維であることを特徴とする，請求項
    １記載の補強繊維積層シート。
  3. 【請求項３】 粘着性の付着糸（２）が格子形状に配置
    され，硬化可能なプラスチック又は永久的に作用する接
    着剤を塗られていることを特徴とする，請求項１記載の
    補強繊維積層シート。
  4. 【請求項４】 補強繊維が，ガラス，炭素，芳香族ポリ
    アミド，ポリエステル，ポリエチレン，炭化けい素ある
    いは大麻，亜麻，サイザル麻，ココヤシその他の成長性
    原料から成っていることを特徴とする，請求項１記載の
    補強繊維積層シート。
  5. 【請求項５】 粘着性の付着糸として，ガラス繊維，炭
    素繊維，ステープルファイバー，ポリエステル繊維，ポ
    リエチレン繊維あるいは芳香族ポリアミド繊維に接着膜
    その他の粘着性の結合手段を設けたものが使用されてい
    ることを特徴とする，請求項１記載の補強繊維積層シー
    ト。
  6. 【請求項６】 まず，繊維をシートの長手方向に対して
    ０゜の角度で配向させて，粘着性の付着糸（２）によっ
    て固定した単層の補強繊維シート（１）を製作して，貯
    蔵ドラム（１１４）に巻き付けておき，この補強繊維シ
    ート（１）を貯蔵ドラム（１１４）から引き出しなが
    ら，旋回・循環・引き渡し運動によって，付着糸（２）
    によって固定されている面が内側になった上下２層の±
    ３０゜〜±８５゜の配向角度の補強繊維層（４・３）
    を，これら上下２層の補強繊維層（４・３）の配向角度
    が互いに逆向きになるように，形成し，次いでこれらの
    補強繊維層（４・３）を１対の圧縮ロール（１１７）に
    よってプレスすることを特徴とする，固定糸によって固
    定された補強繊維積層シートの製法。
  7. 【請求項７】 貯蔵ドラム（１１４）を移動可能に案内
    するリング状に閉じた軌道フレーム（５）を，循環移動
    する貯蔵ドラム（１１４）が補強繊維積層シートの側縁
    のところで移動方向を切り替えるごとに９０゜だけ旋回
    させながら，重ね合わされた２層の補強繊維層を形成す
    ることを特徴とする，請求項６記載の補強繊維積層シー
    トの製法。
  8. 【請求項８】 まだプレスされていない補強繊維積層シ
    ートを支える両側の支持体（１０６）の相互間隔を調節
    することによって，補強繊維積層シートの幅を調節する
    ことを特徴とする，請求項７記載の補強繊維積層シート
    の製法。
  9. 【請求項９】 Ｕ字形横断面の成形材によって構成され
    たリング状に閉じた軌道フレーム（５）に沿って，エン
    ドレスの搬送鎖若しくは搬送ベルト（１１１）によって
    貯蔵ドラム（１１４）を循環移動させることを特徴とす
    る，請求項８記載の補強繊維積層シート。
JP8264544A 1995-10-10 1996-10-04 固定糸によって固定された補強繊維積層シート及びその製法 Pending JPH09169070A (ja)

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