JPH0369629A - 熱可塑性織布 - Google Patents

熱可塑性織布

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JPH0369629A
JPH0369629A JP2099132A JP9913290A JPH0369629A JP H0369629 A JPH0369629 A JP H0369629A JP 2099132 A JP2099132 A JP 2099132A JP 9913290 A JP9913290 A JP 9913290A JP H0369629 A JPH0369629 A JP H0369629A
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Jean-Marc Berthier
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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］ この発明は熱可塑性織布、特に熱による直接成形が可能
であり、剛性を有する目的物、たとえば中空物のような
比較的大きな表面を有する目的物か得られる織布に関す
る。
［従来技術とその課題］ 従来この種の織布は、熱可塑性樹脂繊維と強化繊維とか
らなり、これら繊維が織布内部で統合され、織布表面に
均一に分布するように製織されている。一般にこの強化
繊維は、機械紡織を含む慣用的な製織手段によって得ら
れる。
この種の織布は適宜裁断した後、種々の方法、特に以下
に示したような方法によって直接、加工を施すことがで
きる。
金属箔と同程度になるようにスタンピングによって熱可
塑性樹脂の糸を柔軟化する。熱によるモールド押しを行
う。これにはオーブンモール、ドとクローズモールドと
のいずれを用いることができる。
オートクレーブによるモールド押しを行う。
欧州特許ＥＰ−Ａ−０２２９３０９号には、強化材とし
ての強化繊維と、この強化繊維を固結する熱可塑性樹脂
繊維とからなる組織布を少なくとも２枚以上積層してな
る織布についての記載がある。
ここで熱可塑性樹脂繊維は、上記組織布の一方もしくは
両方から引き出され、組織布から独立した糸を束ねるこ
とによって、それぞれ互いに固結されている。そして熱
可塑性樹脂繊維の間に横糸として、上記組織布を構成す
るものとは別の強化繊維を充填することによって、２枚
の組織布の間の空間が塊められている。
この織布は、以下に述べるような数々の工程を経て、所
望形状の目的物に成形される。
まず充填される強化繊維の剛性に従って織布を切断した
後、この切断された織布の両面から熱硬化性樹脂を含浸
させ、所定形状で保持することにより目的物の形状を付
与する。
このようにして得られた織布は、熱可塑性樹脂繊維によ
って一部が構成されているにもかかわらず、使用する樹
脂の特性によっては上記規定したような熱可塑性樹脂織
布として分類することができなくなる。すなわち上記織
布は、熱だけでは成形不可能となることがある。さらに
織布中における熱可塑性樹脂繊維の重量比率は、溶融時
にマトリクスとして強化繊維を結束させるには少なすぎ
るという問題もある。
よってＥＰ−Ａ−０２２９３０９に記載された織布では
、熱硬化性の樹脂を被覆して、モールド成形もしくはそ
れ以外の成形手段によって成形し、目的物の表面支持体
として利用するしかない。
またＥＰ−Ａ−０２２９３０９には、強化複合材も提案
されている。この強化複合材は、２枚の組織布を互いに
強化繊維によって重ね合わせてなる織布を芯材とするも
のであって、高い破壊強度を有する。この強化複合材に
用いられる組織布は、積層された際に外表面となるべき
面のそれぞれに熱硬化性樹脂が被覆され、ガラス繊維等
からなるマットが充填されることによって強化されてい
る。
上述したようにＥＰ−Ａ−０２２９３０９に記載された
２枚の組織布を積層してなる織布では、被覆材として熱
硬化性樹脂を利用するので、剛性を有する中空の目的物
すなわち構造物を、熱だけでは成形できないという問題
を有している。
この発明の目的は、比較的複雑な形状に対しても適合可
能なドレープ性を示すように織布の柔軟性と変形性を付
与することによって、成形性の良好な繊維強化型熱可塑
性織布を提供することである。
またこの発明の他の目的は、複合材料の表面部分の構成
単位として利用される熱可塑性樹脂の量を自在に調整で
きるばかりでなく、熱可塑性樹脂を均一に分布させるこ
とができる熱可塑性織布を提供することである。
またこの発明の他の目的は、織物工業において従来から
用いられている慣用的で簡便な生産プロセスで製造可能
な熱可塑性織布を提供することである。
し課題を解決するための手段］ この発明の熱可塑性織布は、熱可塑性樹脂繊維と強化繊
維の少なくとも一方から構成される組織布を２枚以上積
層し、互いに固結してなる織布であって、上記組織布の
少なくとも一方を、高い機械的強度を有する強化繊維に
より構成される強化組織布として、強化材とし、他方の
組織布を、熱可塑性樹脂繊維により構成される熱可塑性
樹脂組織布として、熱可塑性マトリクスとすると共に、
上記強化組織布とこれに近接する熱可塑性樹脂組織布と
の間に、該組織布をそれぞれ固結し、副資材を充填可能
な空隙部を形成してなることを解決手段とした。
［作用コ ２枚あるいはそれ以上の組織布を積層してなる従来の織
物構造がこの発明の出発点となる。この組織布は、従来
から行なわれている方法、たとえば繊維の撚り合わせす
なわち編み合わせることによって、互いにあるいは一方
が他方に緊密に積層されてなるものである。この発明の
方法において、熱可塑性樹脂繊維と強化繊維とは下記の
方法によって織布中に分散される。
少なくとも一方の組織布を強度に優れた強化繊維から構
成して、これを強化材とする。
強化材として用いられる上記強化組織布に近接し、これ
に積層された熱可塑性樹脂繊維からなる熱可塑性樹脂組
織布との間の空隙を、副資材を充填できるように空けて
おく。
強化組織布は、その製織工程において、他方の構成要素
である熱可塑性の繊維を除外することによって得られる
。
マトリクスとしての熱可塑性樹脂からなる組織布は、そ
の製織工程において、他方の構成要素である強化繊維を
除外することによって得ることができる。
各組織布を固着するには、たとえば織り合わせあるいは
編み合わせ、換言すれば製織手段や編成手段を利用する
ことができる。特に、組織布を固結する固結糸は組織布
から分離されいても、他の手段によって加えられたもの
でも良く、さらには組織布の一方らしくは両方から引き
出されたものであっても良い。
以下、この発明において用いられる用語について規定す
る。
繊維とは、連続繊維と、撚糸工程によって互いに撚りあ
わされた連続繊維束とを意味する。
また主要要素とは、各組織布の表面部分を構成する繊維
のうち、重量比率の大きな繊維を意味する。
組織布とは、縦糸と横糸とをそれぞれ一定の方向性をも
って織り合わされてなる薄織布を意味する。
この発明で利用される熱可塑性樹脂としては、たとえば
ポリエーテルイミド（以下、ＰＥＩと略記する。）、ポ
リエーテルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫと略記する
。）、ポリカーボネート、液晶ポリマー（以下、ＬＣＰ
と略記する。）、ポリフェニレンサルファイド（以下、
ＰＰＳと略記する。）、ポリエーテルサルファイド（以
下、ＰＥＳと略記する。）を挙げることができる。
強化材料とは、繊維もしくは組織布において使用する場
合には、近接する繊維もしくは組織布と比較して、非常
に大きな機械的強度を示すものを意味する。また慣用と
して、ガラス、アラミド、カーボン、シリカ等の熱可塑
性樹脂以外の強化材料をも含むものとする。さらに熱特
性および機械的特性が周囲の材料と異なる特性を示す熱
可塑性樹脂を含んでも良い。
熱可塑性樹脂のマトリクスとは、強化材料間の空隙を充
填し、加熱によって上記強化材料を結合させて、材料に
剛直性を付与する熱可塑性樹脂材料を意味する。
［実施例〕 以下、この発明をさらに詳しく説明する。
２枚の組織布にそれぞれ付与された強化機能と熱可塑性
マトリクス機能とによって、熱成形時に、必要に応じて
、織布の表面のみならず織布内部において熱可塑性樹脂
を均一に分散できるようになる。このようにするには、
モールディングの有無１こかかわらず加熱成形時に、織
布の両面に所望圧力を加えるだけで十分である。
しかしながらこれに反して、この発明では、強化組織布
とこれに固結された熱可塑性樹脂組織布とからなる織布
を用いることによって、熱可塑性樹脂を添加、分散させ
ることが可能となる。よって、最終目的物の表面となる
部分での熱可塑性樹脂の量を増加させたい場合には、熱
可塑性樹脂繊維をより高い密度で、すなわち過剰量の熱
可塑性樹脂繊維を、熱可塑性樹脂組織布に相当する部分
に添加、分散させるだけでよい。これにより、たとえば
航空機キャビン用の手荷物箱の構造リブ等の成形具を得
ることができる。
また強化材の添加およびその分散に寄与する強化組織布
においても、上記熱可塑性樹脂組織布の場合と全く同様
である。
よって、強化組織布の織り方をマトリクスとなる組織布
の織り方と一致するように選択することにより、目的物
すなわち形状物の外表面を得ることと、その外表面の完
全な制御が可能となる。
マトリクスとなる熱可塑性樹脂組織布と、強化組織布は
、いずれも一般に用いられている製織手段によって、連
続的に直接得ることができる。特に、下記文献は有用で
ある。
Ｈ、Ｄ　ｕｑｕｅｓｎｅ：　“ｌ’　Ｉ　ｎ５ｔｉｔｕ
ｔ　　Ｔ　ｅｘｔｉｌｅ　　ｄｅＦ　ｒａｎｃｅ”　（
１９７６）、７４〜７８頁に記載された“紡織と織布”
、Ｃ１ａｕｄｅ　　Ｖ　１ｌｌａｒｄ；　“手工業によ
る古い織布、リヨンの織物工業と絹、紡織理論の手引き
”　１巻　平織布　１８７〜２０２頁、Ｆ　ｅｌｉｘ　
　Ｇ　ｕｉｃｈｅｒｄ；　”紡織理論の教科書：絹、平
織布、伝統的な紡織”の２４８〜２５５頁。
積層された組織布間の固結は、マトリクスとなる組織布
および／または強化組織布の縦糸と、マトリクスとなる
組織布および／または強化組織布の横糸と、マトリクス
となる組織布と強化組織布とは別に充填された縦糸と、
マトリクスとなる組織布と強化組織布とは別に充填され
た横糸とから選択された組み合わせによって得られる。
第１図は、この発明の請求項１記載の熱可塑性織布の一
例を示した概略構成図である。この熱可塑性樹脂は強化
組織布ｌと熱可塑性樹脂組織布４とからなる。強化組織
布ｌは、縦糸２と横糸３とからなり、熱可塑性樹脂組織
布４は、縦糸５と横糸６とからなる。この２枚の組織布
１，４の接合は、熱可塑性樹脂組織布４から引き出され
た任意の縦糸７によって行なわれる。
表１に、この発明の熱可塑性織布の実施例を示した。
（以下、余白） 第２図は、この発明の請求項４記戦の熱可塑性織布の一
例を示したものである。この熱可塑性織布は、第１の熱
可塑性樹脂組織布４ａと第２の熱可塑性樹脂組織布４ｂ
との間に、強化組織布ｌを挿入してなるものである。組
織布を固結する結束糸７ａ、７ｂは、強化組織布ｌを構
成する繊維２．３の直進性を妨げないように、各熱可塑
性樹脂組織布４ａ、４ｂから引き出されたものである。
第１および第２の熱可塑性組織布４ａ、４ｂは布織物で
あって、強化繊布１は重さ２８０ｇ／ｍ”の５サテンで
ある。
第２図に示した熱可塑性織布によれば、平滑な外見形状
を示す目的物が得られるという効果が得られる。
第２図に示した熱可塑性織布の具体例を以下に示す。
第１の熱可塑性樹脂組織布４ａには、たとえばＰＥＥＫ
もしくはポリカーボネートからなる組織布を用いること
ができ、これを強化繊布１に積層して骨格となるラミネ
ート体をすることができる。
第２の熱可塑性樹脂組織布４ｂには、たとえばＰＰＳも
しくはＰＰＳからなる組織布に、蜂の巣のように管状の
気泡を有する粘着性の発泡性材料を接着してなるものが
用いられる。
第２の熱可塑性樹脂組織布４ｂは、粘着性の接着材が塗
布された部分に、後から積層されても良い。このように
すれば、−枚重からなる部分と積層部分とからなる目的
物を、−回の操作で得ることができる。
第３図は、この発明の請求項４記載の熱可塑性織布の一
例を示したものである。この熱可塑性織布は、複数枚の
熱可塑性樹脂組織布４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ間に、それ
ぞれ複数枚の強化組織布１ａ。
Ｉｂ、ｌｃを挿入、積層してなるものである。このよう
な熱可塑性織布の成形は、第３図中、矢印で示したよう
に、熱可塑性織布の両面からその中心へ向って圧力をか
けつつ、加熱することによって行なわれる。
第４図は、この発明の請求項２記載の熱可塑性織布の一
例を示したものである。この例にあっては、強化繊維８
．９によって構成された強化繊維８．９は、熱可塑性繊
維ｌＯによって互いに固結されると共に、熱可塑性樹脂
繊維は、タテメリヤス編み技術によって得られた別の強
化繊維８．９に固結されている。このような強化組織は
、熱可塑性樹脂組織布と積層されてこの発明の熱可塑性
織布をされる。
第５図は、第２図に示した熱可塑性織布の具体例であっ
て、この発明の請求項６記載の熱可塑性織布の一例を示
すものである。この熱可塑性織布は、２枚の熱可塑性樹
脂組織布４ａ、４ｂと強化組織布ｌとを、ラッセル編み
もしくはマリ編みによって積層してなるものである。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の熱可塑性織布は、熱可
塑性樹脂組織布と強化組織布とを積層してなるものであ
るので、所望量の強化繊維もしくは熱可塑性樹脂が均一
に分散された熱可塑性樹脂をマトリクスとする繊維強化
複合材料を容易に得ることができる。よって、熱硬化性
樹脂を構成要素に含まないにもかかわらず高い機械的強
度を示す繊維強化複合材料を得ることができる。
また、この発明の熱可塑性織布は、熱硬化性樹脂をその
構成要素に含んでいないので、繊維強化複合材料を加熱
成形のみによって成形できる。
さらにこの発明の熱可塑性織布は、柔軟性と変形性とに
富んだものであるので、目的物が比較酢複雑な表面形状
を有するものであっても、加熱によって直接成形が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の請求項１記載の熱可塑性織布の一例
を示した概略構成図、第２図はこの発明の請求項４記載
の熱可塑性織布の一例を示した概略構成図、第３図はこ
の発明の請求項４記載の熱可塑性織布の他の例を示した
概略構成図、第４図はこの発明の請求項２記載の熱可塑
性織布の一例を示した概略構成図、第５図はこの発明の
請求項６記載の熱可塑性織布の一例を示した概略構成図
である。 ｌ・・・強化組織布、 ４・・・熱可塑性樹脂組織布、 ７・・・固結糸、 ８．９・・・強化繊維、 ｌＯ・・・熱可塑性樹脂繊維。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）熱可塑性樹脂繊維と強化繊維の少なくとも一方か
    ら構成される組織布を２枚以上積層し、互いに固結して
    なる織布であって、 上記組織布の少なくとも一方を、高い機械的強度を有す
    る強化繊維により構成される強化組織布として、強化材
    とし、他方の組織布を、熱可塑性樹脂繊維により構成さ
    れる熱可塑性樹脂組織布として、熱可塑性マトリクスと
    すると共に、上記強化組織布とこれに近接する熱可塑性
    樹脂組織布との間に、該組織布をそれぞれ固結し、副資
    材を充填可能な空隙部を形成してなることを特徴とする
    熱可塑性織布。
  2. （２）強化組織布に熱可塑性樹脂繊維が混繊されてなる
    ことを特徴とする請求項１記載の熱可塑性織布。
  3. （３）熱可塑性樹脂組織布に強化繊維が混繊されてなる
    ことを特徴とする請求項１記載の熱可塑性織布。
  4. （４）少なくとも２枚の熱可塑性樹脂組織布の間に、強
    化組織布を挿入し、固結してなることを特徴とする請求
    項１記載の熱可塑性織布。
  5. （５）一方の熱可塑性樹脂組織布を、強化組織布に対す
    るマトリクスとし、他方の熱可塑性樹脂組織布を、管状
    の気泡を有する発泡性材料などの副資材を充填するため
    の粘着剤とすることを特徴とする請求項４記載の熱可塑
    性織布。
  6. （６）組織布を互いに固結する固結糸が、製織手段もし
    くは編成手段によって得られた結束糸であることを特徴
    とする請求項１記載の熱可塑性織布。
  7. （７）補強材が、ガラス、アラミド、カーボン、シリカ
    および熱可塑性樹脂から選ばれたものであることを特徴
    とする請求項１記載の熱可塑性織布。
  8. （８）熱可塑性樹脂が、ポリエーテルイミド、ポリエー
    テルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリフェニレンサ
    ルファイド、ポリエーテルサルファイドおよびポリカー
    ボネートから選ばれたものであることを特徴とする請求
    項１記載の熱可塑性織布。
JP2099132A 1989-04-14 1990-04-13 熱可塑性織布 Pending JPH0369629A (ja)

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