TW393531B - Hybrid yarn and permanet deformation capable textile material produced therefrom, its production and fiber reinforced shaped article - Google Patents

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經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 A7 ___B7五、發明説明（1 ) 本發明係關於一種含有強化嫌維絲及熱塑性基質纖維 絲之混合紗，及由彼所製得之可永久變形（亦即可深度拉 延）的紡織薄片材料》本發明進一步係關於藉使本發明之 可變形紡織薄片變形而製得之成形的纖維強化熱塑性物件 ，該物件由於可單方向或多方向排列，因而基本上延長了 強化嫌維絲，所以在單方向或多方向中可擁有特定之可調 式髙強度。取自不熔化（如玻璃或碳纖維）與可熔化（如 聚酯嫌維）之混合紗已爲人知曉。舉例之，專利申請案E P-A — 〇，156，599 案號，EP — A — 0，156，600 案號，ΕΡ-Α-Ο ， 351 ， 201 案號及珏卩—八― 0，378，381案號以及日本公告第JP — Α — 04/353. 525案號係關於由不可熔化纖維，如玻 璃嫌維組成之混合紗，與由熱塑性塑料，如聚酯繊維所組 成之混合紗。同樣地，ΕΡ — Α — 0，551，832案 號及DE - Α — 2，920，51 3案號係關於組合紗， 彼最終雖經結合，但最初還是爲混合紗* 同時也知悉的是使用具有高熔點或不熔化之嫌維絲含 量及熱塑性低熔點之纖維絲含量的混合紗，以便製造那些 經由加熱到熱塑性塑料（低熔點之紗組份）之熔點以上時 即可轉換成纖維強化之硬化熱塑性薄片（一種有機的薄片 一金靥）的薄片材料。 各種供製造纖維強化熱塑性薄片之方法係揭示於 C h e m i e f a s e r n / T e X t i 11 e c h n i k，39/9 1 卷（1989 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）" . ^^1 * - - - * . i 1 I I m in ^^1 m *il (請先聞請背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（2 ) 年），第T185至187頁，T224至T228頁及 T 2 3 6至T 2 4 0頁。由混合片所組成之似薄片紡織材 料爲起始的製造法業經揭示，那是一絕紗的方法，其提供 的優點是強化繊維及基質嫌維的混合比例可經非常精密地 控制，且紡織材料的可垂懸性使其放入壓模內時變得很輕 鬆容易 Chemiefasern/Textiltechnik，3 9 / 9 1 卷（ 1989 年），第 T186 頁）。 然而，如該公告之第T2 3 8/T2 3 9頁所揭般， 當此紡織材料欲在兩度空間內變形時，問題就產生了。因 強化線的伸展性一般是可忽略的，所以由已知之混合紗所 組成的紡織薄片由於其紡織構造之故也只能變形而已。然 而，若欲避免鮍摺時（T239頁），此變形能力通常都 有狹窄限制，此一經驗可藉由電腦模擬而確定。在模子中 沖壓該類由強.化線及基質線所組成之紡織品的溶液也有缺 點，即會發生部份壓鮍，此舉使強化線產生順序錯亂及/ 或捲縮，伴隨地減低了強化效果。在第T 2 3 9 / T 2 4 0頁所揭示之另一可行性是關於製造具有不會移動 之強力線的三度空間成形物件時將牽渉到三度空間梭織雛 形物的製造，然而，此舉不僅在雛形物製造中，同時在熱 塑性塑料浸漬或塗覆中皆需要少許的機器要求。 供製造成形纖維強化熱塑性物件之基本上不同的方法 係製造一基本上只有強化紗所組成的紡織薄片，並將之全 部地或以較小段形態放置在模子內或模子上，塗布一做爲 浸漬劑之熔融或溶解或分散的基質樹脂，然後藉由冷卻或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ~ " «Γ— JBH n an ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 teat - - (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（3 ) 蒸發溶劑或介質分散以使樹脂硬化。此方法也可藉使強化 紡織品放置在模子內或模子上之前，先行浸植，及/或在 基質樹脂能流動且將完全地圍繞在強化纖維內之工作溫度 下將強化紡織品及熱塑性基質樹脂沖壓成所需之形狀而有 所變化》 舉例之，供用於此技術之強化紡織品可從德國Utility Model 第 85/21 ， 108 案號中得知 。其內所揭 示之材料係由縱線層及橫線層互相重叠並與熱塑性材料製 得之額外的縱線連接在一起所組成。類似的強化紡織材料 也可由EP — A — 〇，144，939案號中知悉•此紡 織強化物係藉使用熱塑性材料所製得之線（其一旦加熱後 會使強織維結合在一起）將經線及緯線過度弄彎使之翹曲 而組成。 另一強化紡織材料可由EP-A -0，268，838案號中得知。彼也是由並未交織之一 層縱線及一層橫線所組成，但各股線中之一股應具有顯著 高於其他股的熱收縮能力。在此公告所知悉之材料中•藉 助於那些不會黏附在各層強化線上但只鬆散地使彼等互相 固定以便使其相互間還能移動的輔助線，即可引起內聚力 〇 由DE — A — 4，042，063案號所得知之方法 的目標係增進強化靥的變形能力。在此方法中，係將可縱 向變形（亦即熱收縮）之輔助線摻入於欲用做爲紡織強化 物之薄板材料內。加熱將會引起收縮，並使紡織材料稍微 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ~ -b - I ， _ - - - - ill I ^^1 m II— ί * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 縮窄，如此強化線將維持在波浪狀態或鬆散的過度圈結中 〇 DE — A— 3，048，769案號係揭示出一種從 熱塑性材料中製造成形繊維強化物件的方法，其係藉使用 由幾乎單方向排列之強化纖維所組成物的可撓曲紡織結構 物及由熱塑性紗或繅維所構成之基質而製成。這些半完成 產品可藉使所有熱塑性纖維確實熔化而經由可加熱縱切面 塑模給於最終之形狀。 供用於製造成形嫌維強化熱塑性物件之薄片材料可由 E P - A - 0 . 369，395案號中得知〇此材料係由 一埋入了多數個間隔分開之平行強化線（其具有非常低之 斷裂伸展率）之平行強化線的熱塑性層所組成，該強化線 在一定間隔內會呈現偏轉而形成線儲蓄器。一旦使道些半 完成薄產品變形時，強化線的偏轉處會被拉直，以避免線 斷裂。 從製造的觀點來看，最有利的半完成產品係具有紡織 特性，亦即可垂懸的，並且還涵蓋了強化纖維及基質材料 二者。特別有利益的將是那些具有精確定義之強化嫌維對 基質材料的重量比者。先前技藝中，具有一定比例之強化 纖維對基質材料可垂懸半完成產品可被放置於壓模中並沖 壓成成形物件，但一旦變形後，經常不再具有理想的排列 及強化織維之伸長率，此乃因爲沖壓期間壓皺之故。 舉例說明之強化層（例如那些從D E _ A -4，042，063案號中所知悉者）是藉由深度拉延而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈· 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 可三度空間變形，且通常可使強化嫌維所需之排列及伸長 率之達成變得可行，但必須在一額外操作中被埋入基質材 料中》 可深度拉延之嫌維強化半完成產品（例如那些由E P —A — 0，369，395案中得知者）由於強化紗複雜 的似波浪狀排列，所以很難製造。目前，頃發現到，早先 技藝之缺失可藉由一具有紡織特性且可永久變形（例如藉 由深度拉延），同時還包含一定重量比之強力嫌維與基質 材料的薄片狀半完成產品而實際地克服。 此類有利益之半製品可藉在已知之機器上經由梭織或 針織，同時也可經由交文編捻或者是其他供製造薄片狀紡 織品用之已知方法，並以可形成一部份本發明之主題爲質 的混合紗爲起始而製得。 本文以下及本發明之目的，須了解''嫌維# |各種 纖維'及織維狀物質"都是表示爲^纖維絲#、|各種纖 維絲^及1纖維狀物^ 。 本發明之混合紗係由兩組繊維絲所組成之混合紗，其 中一組是由一或多種強化繊維絲（繊維絲（A))所組成 ，而另一組是由一或多種基質繊維絲（嫌維絲（B ))所 組成，其中 一第一組之繊維絲（A )具有在6 0 0 c N/紗支數 以上之初模數，較佳地爲800至25，OOOcN/ 紗支數，更佳地2，000至20，OOOcN/紗支 數，在60 cN/紗支數以上之韌度，較佳地爲80至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 220cN/紗支數，更佳地100至200cN/紗 支數， 及0. 01至20%之斷裂伸展率，較佳地爲0. 1至 7 . 0%，更佳地 1. 0 至 5. 0%， -第二組之嫌維絲（B )係爲熱塑性繊維絲，其具有至少 1 0°C，較佳地爲20至1 00°C，更佳地30至70 °C，且低於纖維絲（A)之熔點， 一嫌維絲（A)具有5至6 0%捲縮率，較佳地爲1 2至 5 0%,更佳地爲1 8至3 6%。 較有利益的是該等繊維絲都已交織過。由於其增進了管束 內聚力，所以此舉的好處是，混合紗在已知機器上，如梭 織機器及針織機器上較易於加工成薄片物質，而且強化繊 維與基質繊維的緊密混合，對熔化的基質材料而言也可產 生非常短的流動路徑，同時從似薄片紡織材料中製造成形 嫌維強化熱塑性物件時可使強化嫌維絲優異地且完全地埋 入熱塑性基質內。較有利的交織程度係爲用I TEMAT 鈎漏掉（hook drop)檢驗器測量纏結空間時，可獲得 <200mm之值，較佳地係在5至100mm範圍內， 更佳地係在1 0至3 0mm範圍內。 類別（A )之纖維具有捲縮性，亦即彼等可形成一有 順序的較小或較大之弧形物。本發明目的之·捲縮性"係 表示混合紗中之纖維絲（A)具有非伸長的、波浪狀橫列 ，其是藉使繊維絲（A )的長度大於含彼之紗長度而造成 的》 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 笨- 訂 9 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 五、 發明説明 (7 ) 1 1 本 發 明 之 混 合 紗 較有利 地 是 具有 1 0 0至 1 1 2 5 9 0 0 0 分 紗 支 數 之線 形 密 度， 較 佳 地爲 1 5 0 至 1 1 5 9 0 0 .0 分 紗 支 數 ，更 佳 地 2 0 0 至 10 > 0 0 0 分 y—s 請 先 閱 1 I 紗 支 數 0 r \ 織 維 絲 ( A ) 之 比 例爲 2 0 至9 0 較佳 地 3 5 至 讀 背 1 •丨 1 8 5 f 更佳 地 4 5 至 7 5重 量 % ，纖 維 絲 (B ) 之 比 例係 之 注 意 1 I 1 0 至 8 0 較佳 地 1 5至 4 5 更佳 地 2 0至 5 5 重 量 % 事 項 再 1 1 1 * 而 其 餘 嫌 維 狀 組 份 之 比例 爲 0 至7 0 ， 較佳 地 0 至 5 0 窝 本 袈 更 佳 地 0 至 3 0 重 量 %， 相 對 於本 發 明 之混 合 紗 重 量 0 页 1 1 熔 點 比 強 化 織 維 ( A ) 低 至 少1 0 °c 之熱 塑 性繊 維 絲 1 1 ( B ) 的 比 例 係 爲 1 0 至8 0 較佳 地 1 5至 4 5 y 更 佳 1 I 地 2 0 至 4 0 重 量 % 相對 於 本發明 之 混 合紗 〇 訂 I 較有 利 地 在 最 終 產物 ( 亦 即三 度 空 間成 形 之纖 維 強 1 1 I 化 熱 塑 性 物 件） 中 可 形 成強 化 纖 維絲 之 纖 維絲 ( A ) 具 1 1 1 有 低於 3 % 之 乾 熱式收 縮最 大 值 。道 些 織 維絲 ( A ) 較有 1 1 \ 利 地 是 具 有 在 6 0 0 C N / 紗 支 數以 上 之 初模數 較佳 地 8 0 0 至 2 5 0 0 0 c N / 紗 支數 9 更佳地 2 0 0 0 至 1 1 2 0 0 0 0 C N / 紗 支數 9 在 6 0 C N /紗 支 數 之韌 度 1 I » 較佳 地 8 0 至 2 2 0 c N / 紗 支數 » 更 佳地 1 0 0 至 2 0 0 C N / 紗 支 數 i 以及 0 0 1 至 2 0 % 之 斷 裂 伸 展 1 J I 率 較 佳 地 0 1 至 7 0 % 9 更 佳地 1 - 0至 5 • 0 % 0 1 關 於 具 有 良 好 可 垂 懸能 力 之 典型紡織特性 9 纖 維 絲 ( 1 1 A ) 的 線 形 密 度爲 0 * 1至 2 0 分紗 支數較佳 地 0 4 至 1 1 1 6 分 紗 支數 更 佳 地 0 .8 至 1 0分紗 支 數。 若 在 可 垂 懸 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐）1Λ

-1U A7 _____ B7 五、發明説明（8 ) 能力無法扮演一個大角色的情況下，也可行的是使用具有 線形密度大於2 0分紗支數之強化纖維絲。 纖維素（A )可爲無機嫌維絲或高性能聚合物纖維絲 ’或者是預收縮及/或定型之由其他有機聚合物製成之適 於產生髙軔度嫌維絲之有機纖維絲。 無機纖維絲的實例有玻璃繊維絲、碳纖維絲、由金屬 或金羼合金（如鋼、鋁或鎢）所構成之繊維絲；非金靥類 ’如硼；或是金屬或非金靥之氧化物、碳化物或氮化物， 例如氧化鋁、氧化锆、氮化硼、礙化硼或碳化矽；陶瓷纖 維絲，由礦渣、石頭或石英所製成之嫌維絲。較佳地可用 做爲無機嫌維絲（A )者係爲金屬、玻璃、陶瓷或碳織維 絲，尤以玻璃纖維絲更佳。可用做爲嫌維絲（A)之玻璃 纖維絲較佳地具有0. 1 5至3，5分紗支數、更佳地 0. 25至1. 5分紗支數之線形密度。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 供本發明用途之高性能聚合物纖維絲係那些無需或只 需最小拉延，及紡織後使用或不用熱處理即可產生具非常 初模數及非常高斷裂強度或韌度之纖維絲的聚合物纖維絲 。此類纖維絲乃詳細揭示於Ullmann’s Encyclopedia of I n d u s t r i a 1 C h e m i s t r y，第 5 版（1989 年），A13 卷，第1至21頁，以及21卷，第449至456頁。 舉例之，彼等係由液晶聚酯（LCPs)、聚（雙苯駢咪 唑駢苯菲繞啉（BBB)、聚（醯胺醢亞胺）（PAI) 、聚一苯駢咪唑（PBI)、聚（對—苯撐苯駢雙噁唑） (BB0)、聚（對—苯撐苯駢雙唾唑）（PBT)、聚 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公嫠） t^. Γ-—i. HI «II m I In . hi m —-I I - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 - A7 B7 經濟部中央標率局員工消費合作社印策 五、 發明説明 (9 ) 1 ! 醚 酮（P E K ) 、 聚 醚醚酮（ P E E K ) \ 聚醗酸酮酮（ 1 1 P E E K K )' 聚 醚 醯亞胺（ P E I ) 聚 醚碩（ 1 L P E S U ) '聚 醯 亞 胺（P I ) 、芳醯 胺 類 如聚（間一苯 1 | 撐 異苯二 甲 醯胺 ) ( Ρ Μ I A ) 、聚（ 間 — 苯撐對苯二甲 請 先 聞 f 1 醯 胺）（ P Μ Τ A ) 、聚（對 一 苯撐異 苯 二 甲醯胺）（ 背 面 _丨 1 P P I A ) 、聚 ( 對 -苯撐均 苯 四醯亞 胺 ( P P P I )、 之 注 1 1 聚 (對- 苯 撐- 對 苯 二甲醯胺 ( P P T A ) 或聚碉（ 1 項 1 I 再 1 P S U ) 所組成 〇 f % 本 裝 較佳 地 ，嫌維 絲 (A )係預收縮的 及 / 或定型之芳醯 頁 1 1 胺 、聚酯 聚丙 烯睛 、聚丙烯 Ρ E K 、 P E E K、或聚 1 I 氧 化甲烯纖 維絲 更 佳地是預 收 縮及/ 或 定 型芳醯胺纖維 1 I 絲 或高模 數 聚酯 纖 維 絲。 訂 I 纖維 絲 (Β ) 具 有在2 0 0 c N / 紗 支 數之初模數， 1 1 | 較 佳地2 2 0至 6 5 0 c N / 紗 支數， 更 佳 地3 0 0至 1 1 5 0 0c N /紗 支 數 ，在1 2 C N /紗 支 數 以上之軔度， 1 1 較 佳地2 5 至7 0 C N /紗支數 ，更佳 地 3 0至6 5 \ \ C N /紗 支 數， 及 2 0至5 0 % 之斷裂 伸 展 率，較佳地 1 1 1 5至4 5 %， 更 佳 地2 0至 3 5 %。 f I 視半 製 品所 需 之 複雜性或 可 垂懸能 力 而 言，這類纖維 1 + I 絲 具有0 5至 2 5 分紗支數 之線形密 度 y 較佳地0 . 7 1 J I 至 1 5分 紗 支數 更 佳 地0 8 至 1 0分 紗 支 數。 1 嫌維 絲 (Β ) 係 爲合成之 有 機纖維 絲 0 若彼等具有所 1 1 之 上文提 及 之熔 點 > 即與纖維 素 (A ) 比 較 時至少有1 0 1 1 °c ，較佳 地 2 0 至 1 0 0 °c * 更 佳地3 0 至 7 0 °C的差異 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 -------. B7 五、發明説明（10 ) 時’則彼等可由上文提及之高性能聚合物所組成。舉例之 ’當纖維絲（A)係由玻璃製成時，纖維絲（B)的實例 可爲聚醚醯亞胺》然而，其他可紡織之聚合物也可使用做 爲嫌維絲（B )的聚合物材料，例如乙烯聚合物如聚烯烴 '聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚（甲基）丙烯酸酯、聚（芳族 乙嫌）、聚乙烯鹵化物、也可爲各種共聚物、成塊及接枝 聚合物、液晶聚合物或其他的聚摻合物。這些族群之特定 代表是聚乙烯 '聚丙烯、聚丁烯' 聚成烯、聚氯乙烯、聚 甲基丙烯酸甲酯、聚（甲基）丙烯睛、改質或未改質之聚 苯乙烯或多相塑料如AB S。同時也合適的有加聚作用、 縮聚作用、多氧化作用或環用作用之聚合物。特定之代表 爲聚醯胺、聚胺基甲酸酯、聚脲、聚酿亞胺、聚酯、聚醚 '聚海因、聚氧化苯、聚硫化苯、聚碩、聚碳酸酯及彼等 之混合形態、互相之間的混合物及組合物，以及與其他聚 合物或聚合物前驅物（例如耐龍_6、耐龍一 6，6、聚 對苯二甲酸乙二酯或雙酚A聚碳酸酯）之混合物及組合物 •較佳的纖維絲（B )係聚酯、聚醯胺或聚醚醯亞胺纖維 絲。更佳的纖維絲（B )是聚酯Ρ Ο Y纖維絲，尤其是聚 對苯二甲酸乙二酯繊維絲。 同時對纖維絲（B )而言也更佳的是其熔點比本發明 之混合紗中之強化纖維絲（A)的熔點至少低1 0°C之熱 塑性纖維絲（基質纖維絲）。 在很多情況中，對那些從本發明之混合紗經由薄片狀 半製品所製得之三度空間成形熱塑性物件而言，也需要含 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈· 經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 A7 ___B7五、發明説明（11 ) 有輔助物質及添加物質，例如填充劑、安定劑、褪光劑或 有色顏料。在這些情況中，對至少一個混合紗中的繊維絲 類別而言，較有利的是額外地含有置在髙至4 0重量％、 較佳地高至2 0重量％、更佳地高至1 2重量％ (相對於 纖維狀組份）的此類輔助物質及添加物質。 較佳地，該熔點比強化纖維絲（A)低至少1 〇°C之 熱塑性纖維部份（亦即基質纖維）可含有量在髙至4 0重 量％，較佳地高至2 0重量％，更佳地高至1 2重量％ ( 相對於維維狀組份之重量）之額外的輔助物質及添加物質 ，可涵括在熱塑性繊維含量中之較佳的輔助物質及添加物 質是填充劑、安定劑及/或顏料。 由本發明之混合紗所製得之最終產品係成形的纖維強 化熱塑性物件。這些物件係從混合紗經由可永久三度空間 變形（此乃由於其內存在之強化纖維絲是爲捲縮狀態）之 薄片狀紡織結構（半製品）而製得。 據此，本發明也可提供這些含有或由一部份上述之本 發明之混合紗（其只以顯著地影響紡織薄片材料之變形能 力）所組成的紡織薄片材料（半製品）。 本發明之薄片材料可爲梭織物、針織品、堅固之編捻 物或經結合或未結合之無規鋪設的網狀物。 較佳地此薄片材料係爲針織品或者是堅固之單方向或 多方向編捻物，但更佳地的是梭織品。 原則上，此梭織薄片可具有任何已知之編織結構，舉 例之，平紋編織及其衍生者，例如稜紋編織、籃狀編織、 -14 - 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Μ規格（210 X 297公釐） I..— --------裝-- - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（l2 ) 粗麻編織或仿放1 e η 〇編織，斜紋編織及其許多衍生者 ，可提及之實例有交叉縫式斜紋編織、平直斜紋編織、編 總式斜紋編織、格子式斜紋編織、交叉斜紋編織、尖狹式 斜紋編織、鋸齒狀斜紋編織、陰像式斜紋編織、或陰像式 交叉斜紋編織；或者是帶有各種長度浮絲之鍛紋/棉織假 緞編織（關於編織結構命名，參考DIN61101)。 每一梭織薄片之鑲嵌係在經線與緯線的2至6 0線數 /公分範圍內變化，端視該材料欲達成之用途而定，同時 也端視該等用於製造織品之紗的線形密度而定。在經線及 緯線的2至6 0線數/公分之此範圍內，梭織織物各股的 鑲嵌可不同，或者較佳地是相同的。 在本發明之紡織材料的另一較佳具體實施例中，紡織 薄片係用同步或連續橫列形成法來針織的。這些以同步橫 列形成法所針織之紡織薄片可爲經線針織或緯線針織，且 其結構可隨著圈結或浮絲而有寬廣的變化（參考DIΝ 62050 及 62056) ° 本發明之針織紡織材料可爲稜紋、波紋或平紋結構 ，並具有彼等已知之變形及茶版（Jacquard)圖樣。舉例 之，棱形結構也可包含平板、鏤刻、稜紋、Shogged紋、 波浪、褶櫚、節狀及1X1綾紋交叉連鎖結構之變形。 波紋結構也可包含平板、鏤刻、中斷式、Shogged紋、移 轉形、褶櫚或節狀之變形。平紋結構也可含拉平板、浮絲 、鏤刻、長毛械、鑲嵌、褶間或節狀之變形。 根據本發明紡織材料之用途，通常梭織或針織結構係 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁〕 訂- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央梂準局員工消費合作社印袈 A7 ____B7_五、發明説明（I3 ) 以純粹技術標準做選擇，但偶而也會以裝飾層面做選擇。 如果先所提及，這些新穎的薄片材料擁有良好的可永 久變形能力，特別是經由深度拉延時；此乃由於存在其內 之強化纖維絲是爲捲縮狀態》 較佳地，混合紗內所包含之強化纖維絲係被捲縮5至 6 0%，較佳地1 2至50%，更佳地1 8至3 6%。 本發明同時係提供一種纖維強化成形物件，彼係由 20至90，較佳地35至85，更佳地45至75重量 %可構成薄片狀強化材料之具低收縮率的纖維絲（A)及 埋入於10至80，較佳地15至45，更佳地25至5 5重量％熱塑性基質；0至70，較佳地0至50，更佳 地0至3 0重量％另一纖維狀組份；以及額外地高至4 0 重量％，較佳地高至2 0重量％，更佳地高至1 2重量％ (相對於繊維狀組份及基質組份）之輔助物質及添加物質 所組成* 埋入熱塑性基質內之薄片狀強化材料可爲單方向排列 之平行纖維絲製成者，或是多方向之重叠層；並且基本上 都可拉長。然而，彼等也可經梭織或針織，但較佳地是經 梭織。 本發明之纖維強化成形物件包含填充劑、安定劑、及 /或顏料做爲輔助及添加物質，但端視特殊應用之需求而 定。這些成形物件的特徵之一是，彼等係藉使上述之混合 紗所組成的紡織薄片材料變形而製造，其中之強化織維絲 係在髙於熱塑性嫌維絲之熔點並低於強化纖維絲（A)之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）t c -lb - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装· ,ιτ 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A7 __B7 五、發明説明（H ) 熔點的溫度下被捲縮。此處，很重要的是，彼等係以伸展 變形方式製造，其中半製品之經捲縮強化纖維絲是在至少 變形部份的區域內被拉長並拉直。 用於製造本發明之混合紗的纖維絲之熔點可用微分掃 描卡計以1 0 °c /分鐘之加熱速率測量。爲了測量所用纖 維絲的乾熱式收縮率及最大乾熱式收縮率之溫度，秤重具 有0· 0018cN /分紗支數張力之纖維絲，並記錄下 收縮率溫度圍》此被討論的兩個值可由所得之曲線中讀出 。爲了測量最大收縮力，在1 0°C/分鐘加熱速率下並在 纖維絲出入烘箱的入口及出口速度下連績地記錄收縮力/ 溫度曲線。兩個所需之值可由曲線中取得》 繡結空隙之測量如同交織程度的測量，係根據美國專 利US-A — 2，985，995案號中所述之鈎漏掉試 驗（hook-drop test)並使用I TEMAT檢驗器來進行 〇 本發明進一步係提供一種製造本發明之混合紗的方法 ，其包括在一纖維絲（A)係以5至6 0%過量進料方式 送入之交織或噴嘴紡織器具中使第一組纖維絲（纖維絲（ A))與第二組繊維絲（嫌維絲（B))交織，其中 一第一組之纖維絲（A)具有在6 0 0 c N/紗支數 以上之初模數，較佳地爲800至25，OOOcN/ 紗支數，更佳地2，000至20，OOOcN /紗支 數，在60 cN/紗支數以上之韌度，較佳地爲80至 2 20 cN/紗支數，更佳地1 00至200 cN/紗 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐）~~ -1ί- ----------’衣------1T------Λ - 一 . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 _B7五、發明説明（is ) 支數， 及0· 0 1至20%之斷裂伸展率，較佳地爲0. 1至 7. 0%’更佳地1. 0至5. 0%，及 -第二組之嫌維絲（B )係爲熱塑性纖維絲，其具有至少 1 0°C，較佳地爲20至1 〇〇°C，更佳地3 0至70 °C，且低於嫌維素（A)之熔點。 在一變異中，具有捲縮率5%至6 0%，較佳地1 2 至5 0% ’更佳地1 8至3 6%之嫌維絲（A)係以過量 進料或無需過量進料方式與纖維絲（B )交織，或者不具 任何捲縮之纖維絲（A )係以過量進料方式與纖維絲（B )交織。 纖維絲（A)之 ''過量進料"乃表示是將每單位時間 長度比嫌維絲（B)還長之纖維絲（A)送入交織器具內 〇 交織較好地係對當於2 0 0mm以下的鐮結空隙，較 佳地係在5至1 〇 〇mm範圍內，更佳地在1 〇至3 0 m m範圍內。‘ 同樣地’從本發明之混合紗中製造成形纖維強化熱塑 性物件所需的方法步驟也是構成本發明主題的一部份。 步驟的第一步係藉使本發明之混合紗與或不與其 他紗一起梭織、針織、編捻或無規舖設而製成紡織薄片材 料（半製品）的方法，其包含使用具上述特徵的本發明之 m合紗’並選擇混合紗比例以使之顯著地影響薄片材料之 可永久變形能力。相對於梭織針織、編捻、或無規舖設之 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS) 规格（210X297公釐） 經濟部中夬樣準局員工消費合作社印製 A7 ____________B7 五、發明説明（16 ) 紗總量’所用之混合紗比例是3 〇至1 〇 〇重量％，較佳 地50至1 00重量％，更佳地70至1 〇〇重量％。 較佳地’薄片材料係藉由具有4至2 0線數/公分之 銀嵌的梭織而製造；或者藉由單方向或多方向編捻混合紗 ’再經由橫向編捻結合線或是局部或全面積結合以穗固該 編捻物而製得。 更佳且更有利益的是使用—其中纖維絲（A)之捲縮 程度已設定好約略相當於加工期間所發生之擴展的混合紗 0 加工處理本發明之混合紗的最後步驟係製造一繊維強 化成形物件，此物件係由2 0至9 0，較佳地3 5至8 5 ’更佳地4 5至7 5重量％可構成似薄片織維狀材料之纖 維絲（A)且埋入於1 〇至80，較佳地1 5至45，更 佳地2 5至5 5重量％熱塑性基質，及〇至7 0，較佳地 0至5 0，更佳地0至3 0重量％另一锇維狀組份以及額 外地高至4 0重量％，較佳地高至2 0重置％，更佳地高 至1 2重量％ (相對於嫌維狀及基質組份重量）輔助物質 和添加物質所組成；此步驟包括藉在一比熱塑性纖維絲（ B)之熔點高且比強化纖維絲（A)之熔點低的溫度下， 使上述本發明之可永久變形紡織薄片材料（取自本發明之 混合紗）變形而製得該成形物件》 下列實施例係解說本發明之混合紗，本發明之半製品 I和I I 、及本發明之成形纖維強化熱塑性物件的製造。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐）_ i 9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、?τ A7 B7 〜——— ......_ - 五、發明説明（η ) 童施例1 將2 X 6 8 0分紗支數之多纖維絲玻璃紗及5 X 3 〇〇分紗支數（=1 500分紗支數）之64纖維絲聚 對苯二甲酸乙二酯紗共同地放入一交織噴嘴內’在噴嘴內 彼等係藉由壓縮的空氣蒸氣交織。事實上’玻璃紗係以比 聚對苯二甲酸乙二酯紗之速度大2 5%的速度放入交織噴 嘴內（25%過量進料）。 聚酯紗的熔點爲2 5 0 °C。該所得之交織混合紗具有 3 2 0 0分紗支數之線形密度；經I TEAT檢驗器所測 得之纏結空隙爲19mm。 實施例2 將2 2 0分紗支數之具有3 5%捲縮率的2 0 0纖維 絲高模數芳醢胺紗，與3 X 1 1 0分紗支數之1 2 8繊維 絲聚對苯二甲酸乙二酯紗共同地放入一藉由壓縮之空氣蒸 氣使彼等交織的交織噴嘴內。芳醯胺紗及聚對苯二甲酸乙 二酯紗係以約略相同之速度放入交織噴嘴內。 經濟部中央標準局員工消費合作社印袈 ----’衣 II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 聚酯紗之熔點爲2 5 0 °C，所獲得之交織混合紗具有 6 3 0分紗支數之線形密度；纏結空隙（如I TEMAT 檢驗器所測量般）爲2 1mm。 眚施例3 將實施例1中所製得之混合紗梭織成一具有平紋織法 之織物。每公分尾端數爲7. 4，每公分凹洞數爲8. 2 冢紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）_ · A7 B7 五、發明説明（18 ) 。此織物具有良好的可永久變形能力。一旦變形時可能之 面稹纏結率爲3 0%。 具有大部份相同特性的織物可從實施例2所製得之混 合紗中獲得。 啻施例4 將如實施例3所述而製得之半製品I I拉延成擋泥板 形狀，並在2 8 0 °C下加熱3分鐘。待冷卻至約8 0°C之 後，將粗製之擋泥板形狀從深度拉延之模子中取出。此獲 得之成形的纖維強化熱塑性物件具有優異之強度，其強化 嫌維絲都非常均勻地分佈，且實質上是拉長的。 藉由修剪、拉平及塗覆來處理該物件》 I - i I n^— I I —^ϋ n^i —ϋ i^i 1^1 1^1 —^ϋ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（21〇Χ297公釐） -21 -

Claims (1)

1. A8 B8 C8 六、申請專利範圍 附件一（A ): 第851 04726號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國88年9月修正 1 . 一種由兩組纖維絲所組成之混合紗•其中一組是 由一或多種強化纖維絲（纖維絲（A))所組成，而另一 組是由一或多種基質嫌維絲（纖維絲（B ))所組成，其 中 一第.一組冬嫌維絲（A)具有在6 0 0 cN /紗支數 以上之初模數，較佳地爲800至25，OOOcN/ 紗支數，更佳地2，000至20，000 cN/紗支 數’在6 0 c N/紗支數以上之韌度，較佳地爲8 0至 220cN/紗支數，更佳地1〇〇至20〇cN/紗 支數，及0· 01至20%之斷裂伸展率，較佳地爲 〇·1至7. 0%，更佳地1. 0至5. 0%， 一第二組之纖維絲（B )係爲熱塑性繊維絲，其具有至少 1 01，較佳地爲20至1 00T，更佳地3 0至70 °C，且低於級維素（A)之熔點， _纖維素（A)具有5至6 0%捲縮率，較佳地爲1 2至 5 0%,更佳地爲1 8至3 6% · 2. 如申請專利範圍第1項之混合紗，其中該等纖維 絲係交織的。 3. 如申請專利範圃第1或2項之混合紗，彼具有線 形密度100至25，0〇〇分紗支數，較佳地150至 本紙張尺度適历中國國家棣準（CNS) A#規格（210X^7公兼） I n-n n n If---裝-- t (请先閱讀背面之注意事項再) •IT 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 六、申請專利範圍 附件一（A ): 第851 04726號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國88年9月修正 1 . 一種由兩組纖維絲所組成之混合紗•其中一組是 由一或多種強化纖維絲（纖維絲（A))所組成，而另一 組是由一或多種基質嫌維絲（纖維絲（B ))所組成，其 中 一第.一組冬嫌維絲（A)具有在6 0 0 cN /紗支數 以上之初模數，較佳地爲800至25，OOOcN/ 紗支數，更佳地2，000至20，000 cN/紗支 數’在6 0 c N/紗支數以上之韌度，較佳地爲8 0至 220cN/紗支數，更佳地1〇〇至20〇cN/紗 支數，及0· 01至20%之斷裂伸展率，較佳地爲 〇·1至7. 0%，更佳地1. 0至5. 0%， 一第二組之纖維絲（B )係爲熱塑性繊維絲，其具有至少 1 01，較佳地爲20至1 00T，更佳地3 0至70 °C，且低於級維素（A)之熔點， _纖維素（A)具有5至6 0%捲縮率，較佳地爲1 2至 5 0%,更佳地爲1 8至3 6% · 2. 如申請專利範圍第1項之混合紗，其中該等纖維 絲係交織的。 3. 如申請專利範圃第1或2項之混合紗，彼具有線 形密度100至25，0〇〇分紗支數，較佳地150至 本紙張尺度適历中國國家棣準（CNS) A#規格（210X^7公兼） I n-n n n If---裝-- t (请先閱讀背面之注意事項再) •IT 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ABCD 六、申請專利範圍 15 , 〇〇〇分紗支數，更佳地2〇〇至工〇 , 〇〇〇分 紗支數· 4.如申請專利範圍第1或2項之混合紗，其中該繊 維絲（A)之比例係2〇至9〇，較佳地35至85，更 佳地4 5至7 5重置％，該織維絲（B)之比例爲i 〇至 80，較佳地15至45 ,更佳地25至55重置％，而 其餘之纖維狀組份的比例是〇至7 〇，較佳地，〇至5 〇 ’更佳地0至3 0重量％，相對於混合紗重置。 • 5 · 申請專利範圔第1或2項之混合紗，其中該纖 維絲（Α)具有在6 0 〇 c Ν/紗支數以上之初模數，較 佳地800至25，〇〇〇 cN/紗支數，更佳地 2000 至 20，〇〇〇cN/紗支數：60cN/紗支 數之韌度，較佳地8 0至2 2 0 c N/紗支數，更佳地1 0 0至200 cN/紗支數：以及斷裂伸展率爲〇 . 〇 1 至20%，較佳地〇·1至7. 〇%,更佳地1. 〇至 5 . 0 % · 6. 如申請專利範圍第1或2項之混合紗，其中該纖 維絲（A)具有低於3%之乾熱式收縮率最大值。 7. 如申請專利範圍第1或2項之混合紗，其中該纖 維素（A)具有線形密度〇.1至20分紗支數，更佳地 0 · 4至16分紗支數，更佳地〇. 8至10分紗支數· 8. 如申請專利範園第1或2項之混合紗，其中該纖 維絲（A )係無機物，由髙性能聚合物組成之維維絲*或 預收縮及/或定型之有機嫌維絲· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I- -i r— I— It --1 - - I— - —I n (請先閲讀背面之注意事項再頁) -·* 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 39S531 ?5 -------- —___ D8 t、申請專利範圍 9 ·如申請專利範圍第1或2項之混合紗•其中該嫌 維絲（A)係金屬、玻璃、陶瓷或碳織維絲· (諳先閲讀背面之注意事項再頁) 1 0，如申請專利範圍第1或2項之混合紗，其中該 織維絲（A )係玻璃纖維絲β 1 1 ·如申請專利範圍第1或2項之混合紗，其中該 嫌維絲（A )係預收縮及/或定型之髙模數芳醯胺纖維絲 ’或髙模數聚酯織維絲· 1 2 如申請專利範團第1或2項之混合紗，其中該 嫌維絲（-)係合成之有機維維絲· 1 3 .如申請專利範圍第丄或2項之混合紗，其中該 纖維絲（B )係聚酯、聚醯胺或聚醚醯亞胺纖維絲· 1 4 .如申請專利範圍第1或2項之混合紗，其中該 維維絲（B )係聚對苯二甲酸乙二酯級維絲· 1 5 .如申請專利範圍第1或2項之混合紗，其中該 混合紗的至少一個纖維絲類別額外地含有其量髙至4 〇重 量％，較佳地高至2 0重量％，更佳地髙至1 2重量％ ( 相對於該等織維狀組份重量）之辅助物質及添加物質。 經濟部智慧財產局員工消资合作社印製 1 6 種可永久變形之紡織薄片材料，彼係包含或 由一部份足以影響其變形能力之如申請專利範圍第1項之 混合紗所組成· 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之薄片材料，彼可M 爲梭織物、針織品、堅固之編捻物或者經結合或未結合之 無規舖設的網狀物。 1 8 .如申請專利範圍第1 6或1 7項之薄片材料， 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ABCD 393531 ☆、申請專利範圍 其可做爲梭織物· 1 9 ·如申請專利範圍第1 6或1 7項之薄片材_ , 其可做爲堅固之單方向編捻物· 20·如申請專利範圍第16或17項之薄片材 其中該混合紗之纖維絲（A)係被捲縮5至6 0% , 地12至50%*更佳地18至36%· 21.—種繊維強化成形物件，彼係由20至9〇， 較佳地3 5至8 5，更佳地4 5至7 5重置％可構成似胃 片級維材料之低收縮率織維絲（A)且埋入於1 〇至8 〇 ，較佳地1 5至4 5，更佳地2 5至5 5重量％熱塑性基 質* 0至70，較佳地0至50，更佳地0至30重置％ 另一纖維狀組份，以及額外地高至4 0重量％，較佳地高 至2 0重量％，更佳地高至1 2重量％ (相對於纖維狀及 基質組份之重量）輔助物質及添加物質所組成· 2 2 .如申請專利範圍第2 1項之成形物件，彼可包 含填充劑、安定劑及/或顔料做爲輔助物質及添加物質· 2 3 .如申請專利範圍第2 1或2 2項之成形物件， 彼係在髙於該熱塑性纖維絲之熔點且低於該強化纖維絲（ A)之熔點的溫度下，藉使如申請專利範圔第1 6項之紡 織薄片材料變形而製得。 2 4 .如申請專利範圍第2 1或2 2項之成形物件， 彼係藉由伸展變形而製造。 25. —種供製造如申請專利範圍第1項之混合紗的 方法，此方法包括在一至少該纖維絲（A)係以5至6 0 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ----------^------訂------典 (請先閲讀背面之注意事項再^-4頁) 經濟部智«財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 08 393531 申請專利範圍 %過量進料方式放入之交織器具或噴嘴紡織器具中使第— 組織維絲（纖維絲（A))及第二組嫌維絲（嫌維絲 ))交織•其中 一第一組之纖維絲（A)具有在6 0 0 c N/紗支數 以上之初模數，較佳地爲800至25，0〇〇c N/ 紗支數，更佳地2，000至20，OOOcN/紗支 數，在6 0 c N/紗支數以上之韌度，較佳地爲8 〇至 2 20 cN/紗支數，更佳地1 〇〇至200 CN/紗 支數，导0. 0 1至20%之斷裂伸展率，較佳地爲 0. 1 至 7. 0%·更佳地 1. 0 至 5. 0 % . 一第二組之纖維絲（B )係爲熱塑性嫌維絲•其具有至少 1 〇°C，較佳地爲20至1 00°C，更佳地30至70 °C，且低於纖維絲（A )之熔點· 2 6 ·如申請專利範圃第2 5項之方法，其中纖維絲 (A)之過量進料係經設定好，以使5%至60%，較佳 地1 2至5 0%，更佳地1 8至3 6%的捲縮率產生交織 的混合紗· 27.如申請專利範圍第25或26項之方法，其中 該交織係經設定，以使交織程度相當於鈎漏掉試驗（ ho〇k — drop test )所測量的 < 2 0 〇mm 之縝結空隙，較佳地係在5至1 〇 圔內’更佳地 在1 0至3 〇mm之範圃內· 2 8 . —種供製造如申請專利範圍第1 6項之紡織薄 片材料的方法，其係藉使混合紗與或不與其他紗一起經梭 -----------^------、玎------^ (請先聞讀背面之注意事項再頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 *^張尺度適用中國國家梂準（〇邶）八4规格（2丨0乂297公釐） A8 393531 I 六、申請專利範圍 織 '針織、編捻或無規舖設而製得：此方法包括使用如申 請專利範圔第1項所述特徴之混合紗，並選擇可顯著影響 該薄片材料之可永久變形能力的混合紗比例· 2 9 ·如申請專利範圔第2 8項之方法，其中該混合 紗相對於經梭織、針織、編捻、或無規舖設之紗總if的比 例係3 0至1 〇 〇重置？6，較佳地5 0至1 0 0重置％， 更佳地7 0至1 〇 〇重量％ · 30. 如申請專利範圔第28或29項之方法，其中 該薄片材料係藉由具有4至2 0線數/公分之鏤嵌的梭織 - « 而製造。 31. 如申請專利範圍第28或29項之方法，其中 該薄片材料係藉由編捻該頻紗，再用橫向編捻之結合線或 著藉由局部或全面稹之結合來穩固該編捻物· 32. 如申請專利範圍第28或29項之方法，其中 係使用一其繊維絲（A)已設定好約略相當於加工過程所 發生之伸長率的混合紗* 3 3 . —種供製造如申請專利範圍第2 1項之纖維強 化成形物件的方法，其中該物件係由2 0至9 0，較佳地 3 5至8 5，更佳地4 5至7 5重量％可構成似薄片纖維 材料之纖維絲（A)且埋入於1 0至8 0，較佳地1 5至 4 5，更佳地2 5至5 5重量％熱塑性基質，及0至7 0 ，較佳地0至5 0，更佳地0至3 0重量％另一纖維狀組 份以及額外地髙至4 0重量％，較佳地髙至2 0重量％ · 更佳地髙至12重量％(相對於織維狀及基質組份之重置 本紙張尺度適用中國國家梯率（CNS ) A4规格（210X297公釐） -— Jn n m If - n n n I - (請先閲讀背面之注$項再頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 393531 I8 D8 六、申請專利範圍 )輔助物質和添加物質所組成； 該方法包括在一高於該熱塑性嫌維絲之熔點且低於該 強化織維絲（A)之熔點的溫度下藉使如申請專利範圍第 1 6項之紡織薄片材料變行而製得該物件· 34.如申請專利範圔第1項之混合紗，其係用於製 造如申請專利範圍第16項之可永久變形之薄片材料。 3 5 .如申請專利範圔第1 6項之可永久變形之薄片 材料，其係用於製造如申請專利範圍第2 1項之纖維強化 成形物件。 --1----------裝-- " '(請先閲讀背面之注意事項再頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梯丰（CNS > A4规格（2丨〇><297公釐）