JPH06207376A - 粒子付着繊維束の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繊維束の乱れや細いフィラメントの切れなど
が発生せず、スラリー中の粒子を繊維束内に付着させる
粒子付着繊維束の製造法を提供する。 【構成】 繊維束に弛緩と引張りを交互に加えながら連
続的に粒子を含むスラリー中に浸漬し、次いで乾燥す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粒子付着繊維束の製造法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス繊維、炭素繊維、炭化珪素繊維、
有機繊維、金属繊維等の繊維束に粒子を含む樹脂液など
を付着（含浸）させるには、粒子を含むスラリー中に該
繊維束を連続的に浸漬した後乾燥させる方法が一般的に
知られている。

【０００３】また上記の他に繊維束を板上に載置し、そ
の上部から粒子を含むスラリーを供給し、機械的に粒子
を繊維束の内部に押し込む方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の方法によれば簡
便で効果的であり、粒子が繊維束の表面に付着し易い
が、繊維束の内部には付着し難いという欠点がある。一
方後者の方法によれば繊維束が崩れ易く、繊維束の乱れ
や細いフィラメントの切れなどが発生する欠点がある。

【０００５】本発明は上記のような欠点のない粒子付着
繊維束の製造法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は繊維束に弛緩と
引張りを交互に加えながら連続的に粒子を含むスラリー
中に浸漬し、次いで乾燥する粒子付着繊維束の製造法に
関する。

【０００７】本発明における繊維束は、フィラメントを
収束剤によって束ねたものであればフィラメントの種類
については特に制限はなく、例えばガラス繊維、炭素繊
維、炭化珪素繊維等の無機繊維、ポリエステル繊維、ポ
リアミド樹脂繊維等の有機繊維それに金属繊維の１種又
は２種以上が組合せて用いられる。

【０００８】繊維束に付着させる粒子の種類は、繊維束
の使用目的によって選定され、何ら制限を受けない。例
えば炭酸カルシウム、クレー、タルク、アルミナ、マグ
ネシア、シリカ、ジルコニア、溶融石英、硫酸バリウ
ム、黒鉛、炭酸マグネシウム、ガラス、マイカ、カーボ
ン等の無機物の粒子、銅、鉄、鉛、亜鉛、銅合金等の金
属粒子、ポリイミド樹脂硬化物、不飽和ポリエステル樹
脂硬化物、アクリル樹脂硬化物、メラミン樹脂硬化物、
フェノール樹脂硬化物等の有機物の粒子などが１種又は
２種以上が組合せて用いられる。

【０００９】スラリーを形成する溶媒は、水、アルコー
ル、キシレン、トルエン、アセトン、酢酸エチル、メチ
ルエチルケトン等が１種又は２種以上が組合せて用いら
れる。一方溶質としては、例えばエポキシ樹脂組成物、
不飽和ポリエステル樹脂組成物、フェノール樹脂組成
物、メラミン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物等の熱
硬化性樹脂組成物が用いられる。

【００１０】繊維束を連続的に粒子を含むスラリー中に
浸漬し、これを引上げて乾燥するには、通常は繊維束の
繰り出し部分に何らかの手段で抵抗を加え、例えば繰り
出し用のボビンにブレーキをかけ、巻き取り側をトルク
モータでトルク調整をしながら速度調節機構により、一
定速度で繊維束を巻き取る。

【００１１】本発明において、繊維束に弛緩と引張りを
交互に加える場合は、繊維束の繰り出し部分に速度調節
機構を設置して、繊維束を巻き取る速度より繰り出す速
度を速くする操作及び巻き取る速度より繰り出す速度を
遅くする操作を繰り返し行えばよい。なお後者の場合
は、繊維束が弛んでいる状態からぴんと張るまでの状態
を意味するものであり、引張り時間は実際にはほんのわ
ずかである。

【００１２】繊維束に弛緩と引張りを交互に加える方法
は上記の他に、繊維束の繰り出し側にブレーキ機構を設
けておき、常時引張りのかかった状態で繊維束を浸漬さ
せながら、該繊維束に接する可動ロールを上下に移動さ
せる。該可動ロールの移動する速度が巻き取り速度より
速ければ、可動ロールが下降する際、繊維束は弛緩状態
となるようにする。繊維束への弛緩と引張りは、繊維束
の長手方向に加えられていればよく、必ずしも上記の方
法に制限するものではない。

【００１３】

【作用】繊維束に引張りが加えられている場合、スリラ
ー中の溶媒及び溶質は繊維束の内部に浸透するが、粒子
は浸透し難い。しかしながら繊維束を弛緩すると幅方向
にゆるやかに広がり、粒子が繊維束内のフィラメント間
に入り易くなる。従って繊維束に弛緩と引張りとを一定
サイクル繰り返すことにより、繊維を傷つけることなし
にスラリー中の粒子を繊維束内に付着させることができ
る。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例１ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シエルエポキシ
製、商品名エピコート８３４）１００重量部にメチルテ
トラヒドロ無水フタル酸（日立化成工業製、商品名ＨＮ
−２２００）を６０重量部及び２エチル４メチルイミダ
ゾール（四国化成製）を０．１５重量部加えたエポキシ
樹脂組成物３０重量％、平均粒径が２．５μｍの炭酸カ
ルシウム粉末（和光純薬製、試薬）３０重量％及びメチ
ルエチルケトン（和光純薬製、試薬）４０重量％を均一
に混合して粒子を含むスラリーを得た。

【００１５】次に直径が１３μｍのガラスファイバー２
００本を酢酸ビニル樹脂とエポキシ樹脂のコポリマーを
収束剤として１．０重量％付着させたストランドを１０
０本まとめた繊維束（富士ファイバーグラス製）に弛緩
と引張りを交互に加えながら連続的に上記で得た粒子を
含むスラリー中に浸漬し、次いで引き上げた後最高温度
１００℃で乾燥して粒子付着繊維束を得た。得られた粒
子付着繊維束にはファイバー間にまで粒子が付着してい
た。

【００１６】なお繊維束の巻き取り速度は２ｍ／分、巻
き取り張力は１ｋｇ／本及び浸漬時間は０．５分、また
繰り出し速度は図１に示す条件、即ち２．５ｍ／分で５
秒間、１．５ｍ／分で６秒間及び速度の変更時間は各々
１秒間で、１サイクル１３秒間の条件で行った。さらに
繊維束の繰り出し用のボビンには０．５ｋｇ／本のブレ
ーキがかけてあり、繰り出し速度が巻き取り速度に追い
つかない場合は、巻き取り速度と同速度とした。

【００１７】比較例１ 繊維束に弛緩と引張りを交互に加えず、それ以外は実施
例１と同様の工程を経て粒子付着繊維束を得た。なお繊
維束の繰り出し作業を行わないので巻き取りの張力とボ
ビンにかけたブレーキでバランスをとり、常に繊維束に
張力を加えながら粒子を含むスラリー中に浸漬した。得
られた粒子付着繊維束の表面には粒子が付着していた
が、ファイバー間には粒子が均一に付着しておらず粒子
の付着もごくわずかであった。

【００１８】

【発明の効果】本発明の製造法によって得られる粒子付
着繊維束は、繊維束の乱れや細いフィラメントの切れな
どが発生せず、スラリー中の粒子を繊維束内のフィラメ
ント間にまで付着することができ、工業的に極めて好適
な粒子付着繊維束である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で行った繊維束の繰り出し速度のパター
ンを示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｄ０６Ｍ 23/08 7199−3Ｂ Ｄ０６Ｍ 21/00 Ｚ (72)発明者 田代 了嗣 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社茨城研究所内 (72)発明者 宮 好宏 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社茨城研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維束に弛緩と引張りを交互に加えなが
   ら連続的に粒子を含むスラリー中に浸漬し、次いで乾燥
   することを特徴とする粒子付着繊維束の製造法。