JPH0627411Y2 - 強化積層材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は熱可塑性ポリウレタンのシート層を強化繊維層
で補強した強化積層材に関するものである。

〔従来技術〕

熱可塑性ポリウレタンは強靱な弾性を有し、耐摩耗性、
耐老化性、耐油性などの優れた特性を有しているため、
それをシート材にしたものが、例えば靴底，コンベヤベ
ルト，パッキングなど多くの用途に使用されている。

しかし、靴底やコンベヤベルトのように、頻繁な繰り返
し曲げ荷重や引張荷重を受けるような用途では、熱可塑
性ポリウレタンのシート材に早期にヘタリを生じやすく
なるという問題がある。このような対策のため、実開昭
６０−２６８４１号公報には、２枚の熱可塑性ポリウレ
タンシート層の間に炭素繊維などの強化繊維層を介在さ
せるようにしたものが提案されている。

このように熱可塑性ポリウレタンシート層に強化繊維層
を積層させるには、繰り返し荷重によって熱可塑性ポリ
ウレタンシート層が簡単に剥離してしまうことがないよ
うに、両層間を強固に接着一体化させておく必要があ
る。従来、このような接着を行うためには、上記積層体
を非常に高い高温，高圧下に加熱圧着し、それによって
熱可塑性ポリウレタンを溶融させて強化繊維層に浸透さ
せるようにすることが行われていた。しかし、この接着
法は、高い温度と圧力を負荷するためエネルギ消費が非
常に大きく、生産コストの増大を招くことは避けられ
ず、また熱可塑性ポリウレタンの劣化を招く問題などを
有していた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、上述した従来の問題を解消し、低温，
低圧であっても熱可塑性ポリウレタンシート層と強化繊
維層とを強固に積層一体化することができ、また熱可塑
性ポリウレタンの熱劣化を招くことがなく、しかも従来
品に比べて曲げ剛性を向上することができる強化積層材
を提供することにある。

〔考案の構成〕

上記目的を達成する本考案の強化積層材は、熱硬化性樹
脂を含浸した強化繊維層の両面に、それぞれ熱可塑性ポ
リウレタンのシート層を積層し、該熱可塑性ポリウレタ
ンのシート層が前記熱硬化性樹脂と互いに融着しあって
前記強化繊維層と一体化してなることを特徴とするもの
である。

本考案において強化繊維とは、強度，弾性率などが一般
の衣料用繊維よりも大きい補強効果の高い繊維をいい、
例えば炭素繊維，ガラス繊維，アラミド繊維などが好ま
しく使用される。

強化繊維層とは上記強化繊維を層状に構成したものであ
り、層の形態は特に限定されない。その好ましい形態と
しては長繊維からなる織物や編物を適用するとよい。ま
た、長繊維を一方向に又は互いに交差するようにして引
き揃えたシート状物とか、あるいは短繊維をマット状に
絡合させた不織布なども使用することができる。

また、強化繊維層に含浸される熱硬化性樹脂としては、
エポキシ樹脂，不飽和ポリエステル樹脂などが好ましく
使用される。

本考案の強化積層材は、上記強化繊維層と熱可塑性ポリ
ウレタンシート層とが積層一体化されたものに加工され
るが、その加工前の強化繊維層には予め未硬化の熱硬化
性樹脂が含浸されたものとし、所謂プリプレグとして用
意されるようにする。このようなプリプレグは２枚の熱
可塑性ポリウレタンシート層の間に挿入され、これらが
積層された状態で加熱，加圧を行うと、熱硬化性樹脂が
硬化する変化を行いながら熱可塑性ポリウレタンシート
に融着し、両層が一体化されるようになる。

上記加工を行うときの加熱温度は、熱硬化性樹脂が硬化
するのに必要な温度であればよく、また加圧力は、加熱
硬化させる間に熱硬化性樹脂を熱可塑性ポリウレタンシ
ート層に対して接触状態に維持できる程度の圧力であれ
ばよい。したがって、この加工に要する加熱温度や加圧
力は、従来の加工操作において必要とされていたような
高温や高圧は必要でなく、いずれもこれらの１／２以下
ですむようになる。

例えば、強化繊維層に炭素繊維を使用し、含浸する熱硬
化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用した場合には、温度
は約１３０℃，圧力は約１５〜２０kg/cm²の範囲でよ
く、従来の加工において必要とされたような高温，高圧
は必要としなくなる。

また、従来の強化積層材のように、熱可塑性ポリウレタ
ンシート自身が溶融して強化繊維層の中に浸透していく
ことによって接着を図るものではないから、熱可塑性ポ
リウレタンシートの厚さは従来のものに比べて比較的薄
くてすむようになる。また、熱可塑性ポリウレタンシー
トの熱劣化も回避することができるようになる。

〔実施例〕

第１図は本考案の実施例からなる強化積層材１０の縦断
面を示すもので、１は炭素繊維，ガラス繊維，アラミド
繊維などが織物，編物，不織布などの形態に形成された
強化繊維層、２はこの強化繊維層１の両面にそれぞれ配
置された熱可塑性ポリウレタンシート層である。強化繊
維層１には熱硬化性樹脂３が含浸されており、かつこの
熱硬化性樹脂３は熱可塑性ポリウレタンシート層２と互
いに融着しあった状態になっている。

このような強化積層材１０を加工するには、前述したよ
うに、強化繊維層１に予め未硬化の熱可塑性樹脂３を含
浸させたプリプレグを用意し、このプリプレグを２枚の
熱可塑性ポリウレタンシート層２，２の間に挟んで加
熱，加圧するようにすればよい。この加熱，加圧操作に
よって、熱硬化性樹脂３は硬化を進行させる過程で、熱
可塑性ポリウレタンシート層２のポリウレタン樹脂と強
固に融着した状態になっていくのである。

このように上記強化積層材１０では、強化繊維層１に含
浸させた熱硬化性樹脂３が接着手段を兼ねて表層側の熱
可塑性ポリウレタンシート層２と融着して状態になるの
で、従来のように熱可塑性ポリウレタンシート自体を溶
融する必要がなくなる。したがって、積層体を加圧，加
熱して一体化するのに、従来のような高温，高圧は必要
でなくなる。したがって、エネルギ消費量は少なくてす
み、また熱可塑性ポリウレタンの劣化も少なくすること
ができる。

第２図および第３図は、上記強化積層材１０を靴の中底
として使用した場合を例示するものである。図におい
て、２０は靴底の主体となる本底であり、通常は強化積
層材１０のシート層２と同じ材質の熱可塑性ポリウレタ
ンから成形されている。強化積層材１０は、このような
本底２０に対して融着あるいは接着剤を介して中底を形
成するように一体化されている。

上記は本考案の強化積層材を靴底の中底として使用した
場合であるが、このほかコンベヤベルトとか，パッキン
グなど種々の用途に適用することができる。

〔考案の効果〕

上述したように本考案の強化積層材は、熱硬化性樹脂を
含浸した強化繊維層を使用し、その両面にそれぞれ熱可
塑性ポリウレタンのシート層を積層するとき、前記熱硬
化性樹脂が表層の熱可塑性ポリウレタンのシート層に融
着しあうようにしたものである。したがって、強化積層
材を加工するとき、熱硬化性樹脂の硬化に必要な温度
と、熱硬化性樹脂を熱可塑性ポリウレタンのシート層に
接触維持させておくだけの圧力があれば十分であり、従
来のような高温，高圧は必要でなくなり、エネルギ消費
量を少なくすることができる。また、熱可塑性ポリウレ
タンの熱劣化を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例からなる強化積層材の縦断面
図、第２図は同強化積層材を靴底に適用した場合を例示
する平面図、第３図は第２図のIII−III矢視図である。 １……強化繊維層、２……熱可塑ポリウレタンシート
層、３……熱硬化性樹脂、１０……強化積層材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱硬化性樹脂を含浸した強化繊維層の両面
   に、それぞれ熱可塑性ポリウレタンのシート層を積層
   し、該熱可塑性ポリウレタンのシート層が前記熱硬化性
   樹脂と互いに融着しあって前記強化繊維層と一体化して
   なる強化積層材。