JPS62170550A - 補強織物 - 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】 ±釆よ五五」方Ｉ この発明は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）　、繊維強化金属
（ＦＲＭ）　、繊維強化炭素（ＦＲＣ）などの複合材料
からなる円盤状体や円錐台状体を成形する場合に有用な
補強織物に関する。

旭未の盈」 特公昭５９−３２２９１号公報には、ＦＲＰ製の、たと
えばフライホイール、スピーカーコーン、遠心分離機回
転用端板などの円盤状体や円錐台状体を成形する場合に
使用する螺旋形状の補強織物が記載されている。この織
物は、補強繊維からなる複数本のたて糸を円周方向に配
列し、一方、補強繊維からなるよこ糸を上記たて糸と交
錯させながらそのたて糸の描く円の半径方向に配列し、
かつ−円周以上の部分は同一円が連続して層状をなすよ
うに構成してなるものである。この織物によれば、普通
の織物を円形に裁断して使用する場合のような裁断ロス
がなく、また作業性もよい。しかしながら、一方で、以
下において説明するような欠点がある。

すなわち、層数がただ１層であるような、非常に薄い、
たとえばスピーカーコーンを成形しにうとした場合、継
目（合せ目）の段差が目立つようになる。また、継目の
部分の特性が他の部分と大きく異なってしまう。ざらに
、層数が多い場合には、内周縁または外周縁を合わせな
がら積層してゆくと、たて糸やよこ糸の張力が変動して
たて糸の描く円の直径がばらつき、よこ糸の配向方向が
徐々にずれてくるという問題がある。

一方、実公昭５９−２１００１号公報や同５つ一３７３
６１号公報には、円周方向に延びるたて糸と、たて糸が
描く円の半径方向に延びるよこ糸とからなる円形状補強
織物が記載されている。しかしながら、前者はたて糸を
同心円を描くように配列し、また後者はよこ糸に対して
たて糸をもじり組織していて、現状では工業的に製造す
る方法がなく、手作りによらざるを得ないので実用的で
ない。

発明が解決しようとする問題点 この発明は、従来の補強織物の上記欠点を解決し、複合
材料からなる円盤状体や円錐台状体を成形する場合に有
用な補強織物を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、この発明においては、円形
状または円錐台形状をした補強織物であって、前記織物
の半径方向には、補強繊維からなる経糸が放射状に配列
され、前記織物の円周方向には、補強繊維からなる連続
した緯糸が前記経糸と互いに交錯しながら渦巻状に配列
され、かつ前記経糸および緯糸は、それらの交錯部にお
いて互いに結着され、口止されていることを特徴とする
補強織物が提供される。

この発明をさらに詳細に説明するに、第１図において、
円形状補強織物は、その半径方向に放射状に配列された
、補強繊維からなる経糸１と、その経糸１と互いに交錯
しながら円周方向に渦巻状に配列された、補強繊維から
なる連続した緯糸２とを有する。しかして、上記経糸１
と緯糸２とは、第２図に示すように、それらのすべての
交錯部において結着剤３によって互いに結着され、目止
されている。

第３図は、上記第１図に示したものとは異なる態様の円
形状補強織物を示すものである。この態様の織物は、経
糸１が半径方向に配列されることに起因してその密度が
内周縁側と外周縁側とで異なることになるのを防止する
ため、隣接する緯糸２．２間で、かつ内周縁と外周縁の
ほぼ中間位置から外周縁までの間に、上記経糸１よりも
短い、ざらに別の２本の経糸４．５を配列したものであ
る。長い経糸１と短い緯糸４．５の配列密度の比率は、
この例のように１＝２に限るものではなく、密度差に応
じて任意に選定できるものである。

上記において、経糸および緯糸を構成している補強ｌｌ
ｉ紺は、たとえば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維
、シリコンカーバイド繊維、アルミナ繊維、アルミナ−
シリカ繊維などの高強度、高弾性繊維の、通常はマルチ
フィラメントである。しかして、経糸および緯糸には、
同じ種類の、かつ同じ太さのものを使用することが多い
が、積極的に異方性をもたせたい場合、たとえば半径方
向の補強効果に重点をおいた織物にしたい場合には、緯
糸よりも太い経糸を使用したり、経糸を複数本引き揃え
て使用したり、経糸に補強繊維を使用し、緯糸にナイロ
ン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維などの合成繊
維を、しかも必要に応じて経糸よりも細いものを使用す
るようにする。逆に、円周方向の補強効果に重点をおき
たい場合は、同様に、経糸よりも太い緯糸を使用したり
、緯糸を複数本引き揃えて使用したり、緯糸に補強繊維
を使用し、経糸にナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエ
ステル繊維などの合成繊維を、しかも必要に応じて緯糸
よりも細いものを使用するようにすればよい。

織組織は、安定性が高いという理由から、第１図や第３
図に示したように、経糸と緯糸が互いに１本交互に浮き
、沈みの関係にあるものが好ましいが、特に限定するも
のではない。

経糸や緯糸の配列密度は、糸の太さや、補強繊維の種類
、用途などに応じて決めればよい。たとえば、６００デ
ニール、３０００フイラメントの炭素繊維を使用した場
合には、経糸、緯糸ともに５〜２０本／Ｃｍ程度にする
。また、１８００デニール、３０００フイラメントの炭
素繊維の場合には、２〜１０本／Ｃｍ程度にする。

経糸と緯糸とをそれらの交錯部において互いに結石して
いる結着剤は、熱可塑性の低融点ポリマ−１たとえばナ
イロン、共重合ナイロン、ポリエステル、塩化ビニリデ
ン、塩化ビニルなどであるのが好ましい。ＦＲＰの成形
に使用するものである場合には、その、いわゆるマトリ
クスたる樹脂、とりわけエポキシ樹脂との接着性がよく
、また樹脂の含浸温度で溶融する共重合ナイロンである
のが好ましい。そのような共重合ナイロンとしては、ナ
イロン６と１２の共重合ナイロン、ナイロン６と６６と
の共重合ナイロン、ナイロン６．６６および６１０の共
重合ナイロン、ナイロン６．１２．６６、ｔ＞よび６１
０の共重合ナイロンなどがある。

なお、結着剤は、上述したように経糸と緯糸とをそれら
の交錯部において結着するだけの役目をもつものであり
、本質的に、複合材料の、いわゆるマトリクスを形成す
るものではないから、可能な限り少ないほうがよい。そ
のため、使用量は、経糸や緯糸の太さや配列密度、組織
等によって異なるものの、経糸および緯糸の２〜１０重
量％程度にするのが好ましい。同様の理由から、すべて
の交錯部において粘性を施すのではなく、たとえば円周
方向または半径方向にあ（プる交錯部ひとつあきに施す
ようにしてもよい。

以上においては、織物が円形状である場合について説明
したが、内周縁側を上面とし、外周縁側を底面とする円
錐台形状でおってもよい。

この発明の補強織物は、たとえば次のようにして製造す
ることができる。

すなわち、第１図に示すような織物は、シャツ１〜ル織
機を用い、クリールから引き出した経糸を綜絖に通し、
同様にクリールから引き出した、上述した低融点ポリマ
ーからなるモノフィラメント、マルチフィラメントまた
はスリットヤーンなどの、いわゆる低融点ポリマー糸を
別の綜絖に通し、さらに１羽の筬に経糸と低融点ポリマ
ー糸とを引き揃えて通す。しかして、経糸の綜絖と低融
点ポリマー糸の綜絖とを一組として開口運動させ、開口
した経糸および低融点ポリマー糸間にシャツトルを使用
して緯糸を打ち込む。シャツトルは、シート状をなす経
糸と低融点ポリマー糸の外側を渦巻状に円を描きながら
内から外に向かって移動する磁石に連動させて走行させ
、シャツトルの通過後に綜絖を閉じる。かかる操作を繰
り返し行って織成する。

かくして得られた織物を、低融点ポリマー糸の融点以上
の温度に加熱する。すると、低融点ポリマー糸が溶け、
その多くが経糸と緯糸の交錯部に集り、その交錯部が結
着され、目止される。

第３図に示ず織物を得るには、上記と同様にして、しか
し内周側においては経糸と緯糸を交錯させないで得た織
物について、緯糸と交錯していない部分について経糸を
切断、除去すればよい。

円錐台形状をした織物は、上記方法によって一旦円形状
織物を作り、台形状の型等を用いて台形状に変形させた
後、加熱して目止すればよい。

この発明の補強織物は、たとえば、必要に応じてこれを
積層した後、エポキシ樹脂、不飽和ポリニスデル樹脂、
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、
あるいはポリアミド樹脂、Ｐ　Ｂ　Ｔ　＠脂、ポリエー
テルエーテルケトン樹脂などの熱可塑性樹脂を含浸し、
加圧、加熱して賦型することによってＦＲＰとすること
ができる。あらかじめ樹脂を含浸し、プリプレグ化して
おいてもよい。また、たとえば、必要に応じて積層して
型に入れた俊、その型に金属の溶湯を注ぎ込んで加圧、
含浸し、凝固させればＦＲＭとすることができる。ＦＲ
Ｍは、メッキなどにより金属を被着した織物を使用し、
それをホットプレスすることによっても得られる。さら
に、たとえば、プリプレグ化した織物を必要に応じて積
層し、焼成して樹脂を炭化させれば、ＦＲＣとすること
ができる。

発明の効果 この発明の補強織物は、補強繊維からなる経糸を半径方
向に配列し、補強繊維からなる連続した緯糸を円周方向
に渦巻状に配列してなる、円形状または円錐台形状をし
た織物でおるからして、シャツトル織機等を用いて工業
的に製造することができるばかりか、これを使用して円
盤状体または円錐台状体を成形すると、従来の螺旋形状
の補強織物を使用する場合のにうに継目をもつことはな
く、また段着を生ずることもない。かつまた、経糸と緯
糸とをそれらの交錯部において結首しているから、補強
繊維の分布が乱れるようなこともない。

この発明の織物は、上述した特長から、複合材料からな
る、たとえばフライホイール、遠心分離機の端板または
バッフル板、スピーカーコーンなどを成形する場合の、
いわゆる補強繊維基材として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は、それぞれ異なる態様のこの発明
の補強織物をモデル的に示す平面図、第２図は、上記第
１図および第３図に示す織物についてその経糸と緯糸の
交錯部を示す概略斜視図でおる。 １：経糸 ２：緯糸 ３：結着剤 ４：緯糸 ５；緯糸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円形状または円錐台形状をした補強織物であって、前記
   織物の半径方向には、補強繊維からなる経糸が放射状に
   配列され、前記織物の円周方向には、補強繊維からなる
   連続した緯糸が前記経糸と互いに交錯しながら渦巻状に
   配列され、かつ前記経糸および緯糸は、それらの交錯部
   において互いに結着され、目止されていることを特徴と
   する補強織物。