JPH0359138A - 織布 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば繊維強化樹脂（ＦＲＰ）、繊維強化金
属（ＦＲＭ）、空気入りタイヤ等の補強部材として、又
は航空機用の磁気シールド性を有する槽底部材として、
さらには高強度を有する衣服材料として採用される織布
に関し、特に線径１６０μｍ以下の極細線を使用する場
合の、該極細線自体の活性度を抑制して、該極細線の合
糸加工。

織り合わせ加工時の焼失、断線を防止できるとともに、
集束性、成形加工性を向上でき、かつ樹脂被覆する際の
密着性、接着性を向上できるようにした極細線の構造に
関する。

〔従来の技術〕

例えば、ＦＲＰ、ＦＲＭ等の補強繊維としては、従来か
ら、ガラス繊維、炭素繊維、ア主ラド繊維等があり、こ
れらの単繊維、又はこれらを複数本台わせてサイジング
処理を施した合糸を織布化した織布がＦＲＰ等の補強部
材として一般に使用されている。

ところで、ＦＲＰ、ＦＲＭ用補強織布としては、その用
途上、引張強度を可能な限り高くする必要があるととも
に、織布化を容易化するために可能な限り細いものを使
用することが要請されている。

このような要請に応えるためには、例えば１６０μｍ以
下の金属極細線の採用が期待される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、本件発明者等の実験研究により、線径１６０
μｍ以下の金属極細線を採用する場合、以下の問題を解
決しなければならないことが判明した。

ｉ、金属線を１６０μロ以下に極細化すると、ボリュー
ムに対する表面積の比が極めて大きくなることから、該
極細線の表面の活性度が異常に高くなり、その結果極細
化する際のダイスとの摩擦。

あるいは織布化する際の極細線同士の摩擦による発熱に
より、極端な場合は焼失あるいは断線するおそれがある
。従って極細線自体の活性度を抑制する必要がある。

＋＋、また、極細化する際の伸線加工を容易化にするた
め、及び織布化する際の加工性を確保するために極細線
自体に自己潤滑性を付与する必要がある。

ｉｉｉ　、さらに、上記極細線は調であるから鯖が発生
し易く、しかも極細であるから錆びが発生するとその影
響が大きく、致命的に特性が悪化する。

従って鯖の発生を防止するため耐蝕性を付与する必要が
ある。

ｉｖ、さらにまた、上記極細線、撚り線、あるいは合糸
に樹脂被覆する場合、両者の密着性、接着性を向上させ
る必要がある。これは密着性等が不十分であると引張り
やねじりによって上記極細線等が樹脂から抜けてしまい
、極細線の特性を有効に作用させることができないおそ
れがあるからである。

本発明の目的は、線径１６０μ閣以下の金属極細線を採
用して、織布の強度、１ｉＪｌ性を向上させる場合の上
述した各問題点を解決できる織布を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本願第１項の発明は、縦糸と横糸とを織り合わせ
てなる織布において、上記縦糸と横糸との少なくとも一
方が、線径１６０　μ口以下のピアノ線、ステンレス線
あるいは低炭素二相組織鋼線のいずれかからなる極細線
又は該極細線を複数本束ねてサイジング処理を施してな
る合糸、あるいは極細線を複数本撚り合わせてなる撚り
線からなり、かつ上記極細線の外表面にＮｉめっき被覆
層が形成されていることを特徴としている。また、第２
項の発明は、上記Ｎｉめっき被覆層に塑性加工による加
工歪を形成したことを特徴としている。

以下、本発明において上記構成を採用した理由を詳細に
説明する。

■、極細線として、１６０　μ園以下のピアノ線。

ステンレス線あるいは低炭素二相＆Ｉｌ織鋼線を採用し
た理由 織布の縦糸、横糸を構成する極細線は、高強度で、靭性
に優れていることが必要であり、さらに織布化する場合
の加工性を確保するには、極細線は１６０μ論以下とす
る必要がある。線径１６０μ講以下でこれらの特性を満
足させるにはピアノ線。

ステンレス線又は低炭素二相Ｍ織鋼線が最適である。こ
こで上記極細線に低炭素二ｍ織調線を採用した場合は、
ピアノ線等よりさらに線径を小さくしなから引張強度を
向上できる。この低炭素二相組織鋼線は、本件発明者ら
が研究開発したもので、以下の点を見出して完成したも
のである。即ち、ＦｅＦｅ−Ｃ−３ｌ−系鉄基合金で、
かつ針状マルテンサイト、ベイナイト又はこれらの混合
組織からなる低温変態生成相がフェライト相中に均一に
分散されてなる複合金属組織を有する鋼線材が強加工に
優れており、このような金属ａ織を有する線材を用いれ
ば冷間伸線により線径１００μ醜以下の極細線を容易確
実に得ることができる。そしてこのような鋼線材を冷間
伸線により加工歪み４以上に強加工すれば、上記フェラ
イト相と低温変態生成相とが複合してなる複合組織（二
相組織）が一方向に延びる均一な繊維状微細金属組織が
形成され、このような金属ｍ織を有する極細線は引張強
度が３００　ｋｇ／　ｍ”以上と飛躍的に向上し、かつ
靭性はピアノ線、ステンレス線程度である。

このような繊維状微細金属線は、従来知られていない全
く新規な組織である０本件発明者らは、上記金属組織が
引張強度を向上させる主因になっているとの観点から、
その強化メカニズムについてさらに研究を重ねた結果、
上述の如き超高強度を有する金属＆１１織では、上記繊
維の間隔が５０〜１０００人であり、かつ該繊維状をな
す上記複合＆ｌ織が５〜１００人の超微細セルから構成
されていることを見出した。

ここで上記低炭素二相組織ｓ＆Ｉの製造方法について説
明する。

まず、重量％でＣ：　０．０１〜０．５％、Ｓ＋：３．
Ｏ％以下、Ｍｎ：５．０％以下、残部Ｆｅ及び不可避的
不純物よりなる線径３．５ｆｉ以下の線材を７００〜１
１００℃の範囲の温度に加熱した後、冷却して（この加
熱、冷却は複数回にわたって行ってもよい）一部残留オ
ーステナイトを含有してもよいマルテンサイト、ベイナ
イト又はこれらの混合組織からなる低温変態生成相がフ
ェライト相中に体積率で１５〜７５％の範囲にて均一に
分散されてなる複合Ｎｉ織を有する線材を製造する。な
お、上記かかる製造方法は、特開昭６２−２０８２４号
公報に記載されている。

次に、このようにして得られた複合＆ｌ１ｍ線材を冷間
伸線加工により、加工歪み４以上、好ましくは５以上に
強加工し、上記フェライト相と低温変態生成相とを複合
化し、金属組織として一方向に連続して延びる微細な繊
維状＆ｆｌ織を形成させる。

このように加工度を高めることにより、上記繊維状組織
はさらに微細化し、繊維間隔は狭くなり、ついには上述
のとおり加工にて生じたセルの大きさ、繊維間隔がそれ
ぞれ５〜１００人、５０〜１０００人である繊維状微細
金属組織となる。なお、加工歪みが４以上よりも小さい
伸線加工によって得られた細線では、繊維状組織の発達
の途中にあってその組織が不完全であり、従って強度も
低い。

■、極細線の外表面にＮｔめっき被覆層を形成した理由 上記Ｎｉめっき被覆層を形成するのは、素線の活性度の
抑制、自己潤滑性及び耐蝕性の付与、樹脂との密着性、
接着性の改善を図るためである。

上述のように、ピアノ線、低炭素二相組織ｆ１４線等の
素線を極細化するとボリューム、表面積比が極めて大き
くなってその活性度が異常上昇する。

これに対して本発明者等の研究により、Ｎｉが活性度の
極めて低い金属であることから、これを素線表面に被覆
することにより、極細線自体の活性度を抑制できること
が判明した。

また、Ｎｉを被覆すれば、耐蝕性等通常の特性付与だけ
でなく、伸線加工性、ｍ重化時の加工性を向上できる自
己潤滑性が得られ、さらに他の被覆金属に比してＮｉは
樹脂とのなじみが非常に良く、樹脂との密着性を向上で
きることが判明した。

第１表は、金属細線に各種の金属（Ｎｉ、　Ｃｕ。

Ｚｎ、　Ｃｕ−Ｚｎ、　ＡＩ、　Ａｕ、　Ａｇ、　Ｃｒ
）を表面被覆した場合の各特性（ダイス寿命改善、防錆
、酸化性、接着性１表面処理性、耐蝕性、自己潤滑性、
装飾性、及び導電性）を比較したものを示す、同表から
も明らかなように、Ｎｉは、自己潤滑性が高いことから
ダイス寿命を改善でき、防錆、酸化防止等耐蝕性が高く
、またマトリックス樹脂との接着性に優れ、さらに表面
処理性も高い。

このように総合的にも、また上述の各特性から見てもＮ
ｉが一番優れていることがわかる。従ってＮ１を被覆す
ることによって、上述のｉ〜ｉｖの問題を解決できるこ
とがわかる。

なお、上記Ｎｉの被覆方法は、電気めっき、ｆｌＩ融め
っき９等の湿式めっき法、　ＰＣＤ、ＣＶＤ、スパッタ
リング等の乾式めっき法等の一般に用いられている手段
が採用できる。勿論、ここで言うＮｉめっきには、純粋
なＮｉだけではなく、上述の必要特性を阻害しない範囲
内での第１ｍに例示した金属。

あるいはその他の金属と合金化したＮｉめっきも含まれ
る。また、上記極細線に対するＮｉの被覆量については
、極細Ｍｌ　１　ｋｇ当たり１ｇ未満では防錆効果等の
上記各被覆効果を発揮させるのが難しく、また１００　
ｇを越えても被覆効果の向上は望めず、逆に厘目付によ
る加工時のパウダリング等の副次的なデメリットが生じ
るため好ましくない。

従って、極細線１　ｋｇ当たりｌ〜ｉｏｏ　ｇの範囲内
が適当である。

Ｉｌｌ、Ｎｉめっき被覆層に塑性加工による加工歪を付
与した理由 本件発明者らが上記Ｎｉめっき被覆層についてさらに検
討したところ、このＮｉを単にめっきしただけの状態で
は十分満足できる密着性、接着性が得られない場合があ
ることが判明した。この理由は明確ではないが以下の点
が考えられる。即ち、めっき処理しただけのＮｉめっき
被覆層は、無数のピンホールを有するポーラス状になっ
ており、そのためめっき処理工程時に発生する水素が上
記Ｎｉ被覆層内に吸蔵され、あるいは上記ポーラス内に
空気が残留することとなる。そしてこの吸蔵された水素
、残留空気が樹脂コーティングする際の熱で放出され、
あるいは膨張して樹脂層とＮｉ被覆層との境界に溜まり
、その結果両者の密着性。

接着性に悪影響を与えているものと考えられる。

一方、上記Ｎｉめっき被覆層に加工歪を付与すると、該
被覆層内のピンホールが潰されてなくなる点、及び例え
ば伸線時の加工熱によって上記水素及び残留空気が放出
される点から、水素、残留空気をほとんど含まないＮｉ
めっき被覆層が得られることになる。その結果、上記極
細線２合糸等と樹脂とを一体化した場合の、該樹脂と極
細線との密着性、接着性をさらに向上できる。なお、上
記加工歪を形成するには、例えば上記極細線の製造過程
において、冷間伸線加工する前の素線に予めＮｉめっき
処理を施し、これを伸線加工することにより実現できる
。

Ｃ作用〕 本願第１項の発明に係る織布によれば、縦糸。

横糸に採用される極細線にピアノ線、ステンレス線、低
炭素二相組織ｔＩＡｗａを採用したので、１６０μｍ以
下の線径で所定の高強度、延性を確保でき、特に低炭素
二相＆ｌｌｌｌ織締４線用した場合は、上述の強化メカ
ニズムで説明したように、１００μｍ以下のものを容易
に得ることができ、しかも３００〜６００　ｋｇｆ／鶴
震の超高強度を有する。従って、ピアノ線、ステンレス
線の場合に比べさらに引張強度を向上でき、上述の要請
に応えられる。

また上記極細線にＮｉめっき被覆層を形成したので、線
径１６０μｍ以下の極細線の採用が可能となる。即ち、
極細化による活性度の異常上昇を抑制できるから、織布
化時に極細線同士の摩擦等によって発熱しても焼失や断
線を回避できる。Ｎｉめっき被覆層を形成したことによ
り極細線を合糸。

あるいは撚り線処理する際の集束性を向上でき、また自
己潤滑性が得られるので、織り合わせ加工する際の加工
性を向上できる。さらにまた、極細線、合糸等に樹脂を
被覆した場合の密着性、接着性を向上でき、引張りやね
じり等の応力による抜けを確実に防止でき、ひいては織
布全体の引張強度を大きくでき、寿命を延長できる。

また、本願第２項の発明では、上記Ｎｉめっき被覆層に
加工歪を形成したので、該被覆層と樹脂との間に水素、
残留空気が溜まることがなく、この場合は樹脂との密着
性、接着性をさらに向上できる。

Ｃ実施例〕 以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例にょる織布を説
明するための図である。

図において、１は縦合糸２と横合糸３とを織り合わせて
なる平織り構造の織布であり、この縦。

横合糸２，３は、それぞれ１０〜１００μｍの極細線４
を２０〜５０本台わせてサイジング処理を施し、この表
面に樹脂５を被覆形成して構成されている。

このサイジング処理は、多数の極細＆ｌ１４を合糸用プ
ーリにより平坦状に合わせ、これをサイジング処理槽の
サイジング液（例えば、水溶性のエポキシ樹脂）内に浸
漬し、さらにこれを２００〜２５０　℃程度で乾燥して
行われる。

また、上記極細！ａ４は低炭素二相組織鋼線からなり、
これは重量％でＣ：　０．０１〜０．５０％、Ｓｉ：３
．０％以下、Ｍｎ：５．０％以下、残部Ｆｅ及び不可避
的不純物からなる線径３．０〜６．Ｏｔｓの線材を一次
熱処理、−次冷間伸腺、二次熱処理及び二次冷間伸線に
より線径１５〜１００μｍに強加工して製造されたもの
である。この極細線４は上記強加工により生じた加工セ
ルが一方向に繊維状に配列された繊維状微細金属組織を
形成しており、かつ上記加工セルの大きさ、繊維間隔が
それぞれ５〜１００人、５０〜１０００人であり、さら
に引張強力が３００〜６００　ｋｇＦ７ｍｍ”である。

そして、上記各極細線４の外表面にはＮｉめっき被覆層
６が形成されている。このＮｉめっき被覆層６は、上記
線材にめっき処理を行い、しかる後冷間伸線加工する際
に同時に塑性加工されたもので、これにより加工歪を有
している。即ち、上記Ｎｉめっき被覆層６は、伸線加工
の前工程において線材にめっき処理を施して４μｍ程度
の被覆層を形成し、これを−次、二次冷間伸線すること
により、１μｍ程度の厚さに引き延ばしてなるものであ
る。これにより、めっき処理時に生じていたピンホール
が潰されて、欠陥のない良好な被覆層となっている。

このように本実施例の織布ｌによれば、縦合糸２、横合
糸３に採用される各極細線４にＮｉめっき被覆層６を形
成したので、極細＄１１４自体の活性度を下げることが
でき、上記合糸化する場合の極細線同士の摩擦によって
発熱しても焼失等を回避できる。また、このＮｉめっき
被覆層６の形成によって自己潤滑性が与えられ、これに
よって合糸加工等を行う際の集束性、織り合わせ加工を
行う際の加工性を向上でき、さらに錆の発生を防止でき
る。その結果、従来困難とされていた金属極細線による
織布化が可能となる。

また、本実施例では上記Ｎｉめっき被覆層６を形成する
とともに、これに加工歪を生じさせたので、樹脂５と極
細Ｍ４との密着性、接着性を大幅に向上できる。即ち、
上記Ｎｉめっき被覆］１６は、加工歪によってピンホー
ル等のない構造となっており、はとんど水素、残留空気
を含有していないので、密着性への悪影響がなく、引張
りねじり等の応力が作用しても抜けることはない、その
結果、織布全体の引張強度を向上でき、寿命を延長でき
る。

さらに、本実施例では極細線４に低炭素二相組織＊ｉを
採用したので、線径１０〜１００μｍで引張強度３００
〜６００　ｋｒｆ／ｍ”と極めて高強度を有しており、
織布１としての引張強度、靭性を大幅に向上できる。

なお、上記実施例ではＮｉめっき被覆７１６に加工歪を
形成したが、本発明ではこの加工歪は必ずしも形成しな
くてもよく、加工歪のない場合でも樹脂との密着性、接
着性を向上できる。

また、上記実施例では極細線４に低炭素二相組！ｔＩｉ
鋼線を採用した場合を例にとって説明したが、本発明の
極細線は、他にピアノ線、ステンレス線が採用でき、こ
れらの場合もＮ（めっき被覆層を形成することにより活
性度を抑制でき、潤滑性。

耐蝕性及び樹脂との密着性を向上できる。

さらに、上記実施例では、多数の極細線を合糸化し、こ
れを縦合糸、横合糸として採用したが、本発明は単線の
極細線、又は極細線を撚り合わせてなる撚り線で織布を
形成しても勿論よい、さらにまた、本発明の織布は、上
記極細線と従来の炭Ｓ繊維等とを混ぜて織る、いわゆる
ハイブリッド織りも可能である。従って、それぞれの繊
維の長所を引き出す組み合わせの複合繊布を製造でき、
例えば炭素繊維の軽量性と、本発明の極細線の高強度と
を合わせ持つ織布が実現できる。

ここで、本実施例の極細線にＮｉめっき被覆層を形成し
たことによる樹脂との接着力向上効果をｉ！認するため
に行った実験について説明する。

この実験は、第４図に示すように、本実施例の極細線ａ
の一部分を、エポキシ系樹脂をベースとしてこれに炭素
繊維、ガラス繊維を混合してなる複合試料片すに埋め込
み、この複合試料片すを固定した状態で上記極細Ｎ１Ａ
ａの上部をこれが抜けるか、又は断線するまで引張って
、両者の密着性５接着性を調べた。なお、上記複合試料
片すの埋め込み長さＬは、極細線ａの線径ｄ　　（ｍ）
Ｘ５０となるようにした。

そして、第２表に示すように、ます線径５０μ鴎の極細
線を４本用意し、この各極細線にＮｉめっきを形成しな
い場合０＆１１）、Ｎｉめっき被覆層を形成した後件線
加工により加工歪を付与した場合（弘２）、さらにこれ
の表面に樹脂コーティングした場合（ＦｋＬ３）、Ｎｉ
めっきを被覆しただけの場合（Ｎａ４）について引抜き
試験を行った。また、線径１００μｍの極細線も採用し
、これもＮｔめっきを被覆しただけの場合（＆５　）　
、さらにこれに伸線加工により加工歪を付与した場合（
弘６）についても同様の引抜き試験を行った０表中、×
印は極細ｌａが複合試料片すから抜けた場合を示し、○
印は該極！ｌｌ線ａが断線した場合を示す。

表からも明らかなように、線径５０μｍでＮｉめっきを
被覆しない場合（弘１）は抜けており、両者の接着力は
上記極細線の破断力未満であった。

これに対して、Ｎｉめっきを被覆しくＩｌ＆ｔ４）、さ
らにこれに加工歪を付与しくＮａ２）、さらにまたこれ
に樹脂コーティングした（弘３）場合は、いずれも抜け
る前に断線しており、両者の接着力は極細線の破断力以
上であることがわかる。

一方、線径１００μｍでＮｉめっき被覆層を形成しただ
けの場合（弘５）は、断線する前に抜けている。これは
線径が大きい置引張力も高いことから、接着力がこの高
い引張力には及ばなかったものと考えられる。しかしこ
れに加工歪を付与した場合（狙６）は断線しており、こ
れにより加工歪により接着力が向上することが理解でき
るとともに、比較的太い線径の場合は極細線自体の引張
力が大きくなっているから、加工歪を付与することによ
りこの大きな引張力に対応できる接着力が得られ、その
効果はより大きいことがわかる。

〔発明の効果〕

以上のように本願第１項の発明に係る織布によれば、縦
糸、横糸に採用されるピアノ線、ステンレス線あるいは
低炭素二相組織鋼線からなる極細線の表面にＮｉめっき
被覆層を形成したので、線径１６０μｍ以下の極細線を
使用して合糸、織布を形成する際の活性度を抑制して焼
失等を防止できるとともに、合糸化、撚り線化する際の
集束性及び加工性を向上でき、かつ樹脂被覆する際の密
着性を向上できる効果があり、また、本願第２項の発明
では、上記Ｎｉめっき被覆層に加工歪を形成したので、
さらに樹脂との密着性を向上できる効果がある。

第１　表

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による織布を説
明するための図であり、第１図はその平面図、第２図は
その断面図、第３図はその縦合糸の断面図、第４図は本
実施例の効果を確認するために行った実験方法を示す図
である。 図において、ｌは織布、２は縦糸、３は横糸、４は極細
線、５は樹脂、６はＮ１めっき被覆層である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）縦糸と横糸とを織り合わせてなる織布において、
   上記縦糸と横糸との少なくともいずれか一方が線径１６
   ０μｍ以下のピアノ線、ステンレス線あるいは引張強度
   ３００ｋｇ／ｍｍ＾２以上の低炭素二相組織鋼線のいず
   れかからなる極細線、又は該極細線を複数本台わせてサ
   イジング処理を施してなる合糸、あるいは上記極細線を
   複数本撚り合わせてなる撚り線からなり、かつ上記極細
   線の外表面にＮｉめっき被覆層が形成されていることを
   特徴とする織布。
2. （２）上記Ｎｉめっき被覆層が、塑性加工による加工歪
   を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の織布。
3. （３）上記極細線、合糸、撚り線の外表面に樹脂被覆層
   が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の織布。