JPH06278217A - 繊維補強熱可塑性樹脂成形用スリーブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繊維補強熱可塑性樹脂の中空筒状成形品を成
形するための材料で、ボイド発生の少ない、機械的特性
のバラツキの小さい、且つ表面平滑性の良好な成形品を
安価に製造することのできる成形用材料の提供を目的と
する。 【構成】 補強用連続繊維糸と熱可塑性樹脂繊維糸を筒
状にブレーディングしたスリーブ１であって、補強用連
続繊維糸２Ａ、３Ａは、一方向及びそれに交差する方向
のいずれにも配列されており、一方向に配列された補強
用連続繊維糸２Ａに対して、それに交差する方向に配列
された補強用連続繊維糸３Ａの割合が３０体積％以下で
ある、繊維補強熱可塑性樹脂成形用スリーブ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維補強熱可塑性樹脂
の中空筒状成形品（以下中空体という）を成形するため
に用いるのに好適な成形材料に関し、更に詳しくは、熱
可塑性樹脂繊維と補強用連続繊維とによって筒状に形成
された繊維補強熱可塑性樹脂成形用スリーブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、熱可塑性樹脂をマトリックス
とし、連続繊維で補強されたパイプ等の中空体が多用さ
れており、その成形方法としては、次のようなものが知
られている。

【０００３】 予め補強用連続繊維に樹脂を含浸させ
て形成した薄いシート材を成形材料とし、その成形材料
を芯棒に巻付け、ポリイミドテープをその上に巻付け、
加熱することにより、ポリイミドテープの収縮力による
圧をかけ成形する。

【０００４】 補強用連続繊維と熱可塑性樹脂繊維を
一緒に織り込んだ交織織物を成形材料とし、その成形材
料を芯棒に巻付け、それを金型に入れ、加熱加圧して成
形する。

【０００５】 補強用連続繊維と熱可塑性樹脂繊維
を、繊維の状態で撚り合わせたり、コミングルしたり、
また、補強用連続繊維のフィラメント間に熱可塑性樹脂
のパウダーをしみ込ませたパウダープレプレグにする等
して成形材料を作り、その成形材料を、熱可塑性樹脂が
溶融するよう加熱した芯棒に巻付け、加熱されたローラ
等で脱泡しながらフィラメントワインディングにより成
形する。

【０００６】 補強用連続繊維と熱可塑性樹脂繊維
を、繊維の状態で撚り合わせたり、コミングルしたり、
また、補強繊維のフィラメント間に熱可塑性樹脂のパウ
ダーをしみ込ませたパウダープレプレグにする等し、こ
れを筒状の組紐（丸打組物）を形成するように組んで即
ちブレーディングしてスリーブを作り、その組紐状のス
リーブを成形材料とし、その内側にシリコーンチューブ
等をセットし、金型内において内圧成形する（例えば、
ＰＣＴ 国際公開番号ＷＯ９２／１２８４７号公報参
照）。

【０００７】しかし、これらの従来方法にはいずれにも
問題があり、満足できるものではなかった。すなわち、 の方法では、樹脂を含浸させたシート材が硬く、芯棒
に対する巻付けが困難であった。 の方法では交織織物を芯棒に巻き付ける際に目曲がり
を生じやすく、やはり巻付けが困難であった。また、交
織織物は補強用連続繊維同志が交差し、交点を有してい
るので、樹脂粘度の高い熱可塑性樹脂マトリックスで
は、補強用連続繊維同志の交点部に未含浸部が残ること
があった。更にその交点部では補強用連続繊維が厚み方
向に凹凸形状に屈曲しているので、補強効果が低下し、
且つ成形体の表面平滑性が低下していた。 の方法では、補強用連続繊維と熱可塑性樹脂繊維を撚
り合せたり、コミングルしたりする作業や、パウダープ
レプレグを作る作業が困難であり、しかも成形がフィラ
メントワインディングであるので、直線状の製品しかで
きなかった。 の方法でも、補強用連続繊維と熱可塑性樹脂繊維を撚
り合せたり、コミングルしたりする作業や、パウダープ
レプレグを作る作業が困難であった。更に、スリーブ内
には補強用連続繊維同志の交点が多数存在しているの
で、交織織物の場合と同様に、補強用連続繊維同志の交
点部に未含浸部が残り、且つその部分の補強用連続繊維
に屈曲があり、補強効果が低下することがあった。また
交点部が多いために、成形体の表面平滑性が悪くなるこ
ともあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述のいろ
いろな成形材料の問題点を解消せんとするもので、繊維
補強の中空体を成形する材料のうち、最終成形体から考
えて最も適当な材料と思われるスリーブを採用し、その
欠点である未含浸部の発生や補強用連続繊維の屈曲の発
生を極力防止し、且つ安価に製造可能な成形材料である
繊維補強熱可塑性樹脂成形用スリーブを提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、補強用連続繊
維からなる糸と熱可塑性樹脂繊維からなる糸を筒状にブ
レーディングしてなるスリーブであって、前記補強用連
続繊維からなる糸は、一方向及びそれに交差する方向の
いずれにも配列されており、一方向に配列された補強用
連続繊維からなる糸に対して、それに交差する方向に配
列された補強用連続繊維からなる糸の割合が、３０体積
％以下であることを特徴とする繊維補強熱可塑性樹脂成
形用スリーブを要旨とする。

【００１０】本発明において使用される熱可塑性樹脂繊
維の糸としては、通常、ポリアミド、ポリエステル、ポ
リオレフィン、ＡＢＳ、ポリカーボネート、ポリエーテ
ルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル
スルホン、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹
脂を通常の方法で溶融紡糸して得られるフィラメント径
５〜１００ミクロン程度のマルチフィラメント糸の形態
のものが使用される。勿論、モノフィラメントやフィル
ムをスリットしたスリットヤーンの形態であってもよ
く、所謂糸状のもので製紐機（ブレーディング装置）に
かかるものならば何でも使用できる。

【００１１】補強用連続繊維の糸としては、カーボンフ
ァイバー、ガラスファイバー、アラミドファイバーや、
アルミナファイバー等のフィラメント径３〜５０ミクロ
ン程度の、通常マルチフィラメント糸の形態のものが使
用される。

【００１２】これらの補強用連続繊維と熱可塑性樹脂繊
維との使用割合は、補強用連続繊維が全体の３０〜７０
体積％程度になるようにすることが好ましい。

【００１３】本発明のスリーブは多数の糸を筒状にブレ
ーディングすることにより、即ち一部の糸を一方向（Ｓ
撚り方向）に配列し、他の糸をそれに交差する方向（Ｚ
撚り方向）に配列し且つ組み合わせることにより、形成
されている。そのスリーブを構成する糸の組み組織は特
に限定されるものではないが、その１例を図１に示して
いる。図１において、符号１はスリーブ全体を、符号２
はスリーブ１を構成する多数の糸のうち、一方向（Ｓ撚
り方向）に配列された糸を、３はそれに交差する方向
（Ｚ撚り方向）に配列された糸を示している。更にその
符号２又は３に付加した符号ａ、ｂ、ｃ、等は単に各糸
を区別するためのものである。Ｓ撚り方向の１本の糸２
ａはＺ撚り方向の隣接した２本の糸３ａ、３ｂの下を潜
り、次いで隣接した２本の糸３ｃ、３ｄの上を通る。ま
た、Ｓ撚り方向の１本の糸２ａに隣接した糸２ｂは、Ｚ
撚り方向の隣接した２本の糸３ｂ、３ｃの下を潜り、次
いで隣接した２本の糸３ｄ、３ｅの上を通る。この様な
パターンの繰り返しで、筒状のスリーブ１が形成されて
いる。

【００１４】上記したように、スリーブを構成する糸
は、一方向（Ｓ撚り方向）に配列されたものと、それに
交差する方向（Ｚ撚り方向）に配列されたものがある
が、本発明では、補強用連続繊維の糸をそのいずれにも
配列している。ただし、その使用量はＳ撚り方向とＺ撚
り方向とで大きく異ならせており、一方に対する他方の
使用量を、３０体積％以下としている。一方向に配列す
る補強用連続繊維の糸と、交差する方向に配列する補強
用連続繊維の糸との使用割合を変える方法としては、使
用本数を変える方法、使用する糸の太さ（フィラメント
径、フィラメント本数等に関連する番手）を変える方
法、その両方法を併用する方法等がある。熱可塑性樹脂
繊維の糸は、補強用連続繊維の糸の使用本数の少ない側
にのみ配列してもよいし、或いは両方に配列してもよ
い。

【００１５】スリーブ内における補強用連続繊維の糸及
び熱可塑性樹脂繊維の糸の配列を、図面により更に具体
的に説明する。図１において、符号２又は３に付加した
符号Ａは補強用連続繊維の糸を、符号Ｂは熱可塑性樹脂
繊維の糸を示している。このスリーブ１では、Ｓ撚り方
向に配列される糸２の本数とＺ撚り方向に配列される糸
３の本数とは同数であるが、Ｓ撚り方向の糸２には全て
補強用連続繊維の糸２Ａが使用されており、Ｚ撚り方向
の糸３には、補強用連続繊維の糸３Ａと熱可塑性樹脂繊
維の糸３Ｂとが１：７の割合で使用されている。従っ
て、一方向（Ｓ撚り方向）に配列された補強用連続繊維
の糸２Ａの本数に対して、それに交差する方向（Ｚ撚り
方向）に配列された補強用連続繊維の糸３Ａの本数は１
／８である。従って、この両方向に配列される糸２Ａ、
３Ａを同じ太さとすると、一方向に配列された補強用連
続繊維からなる糸に対して、それに交差する方向に配列
された補強用連続繊維からなる糸の割合は、１／８＝１
２．５体積％となる。このように、Ｚ撚り方向の糸３と
して、補強用連続繊維の糸３Ａと熱可塑性樹脂繊維の糸
３Ｂとを適当な比率（図面では１：７）で配列すること
により、一方向に配列された補強用連続繊維からなる糸
２Ａの本数に対して、それに交差する方向に配列された
補強用連続繊維からなる糸３Ａの本数を、所望の割合と
することができ、補強用連続繊維の糸２Ａ、３Ａとして
同一太さの糸を用いても、一方向に配列された補強用連
続繊維からなる糸に対して、それに交差する方向に配列
された補強用連続繊維からなる糸の使用割合を、所望の
体積％とすることができる。なお、この際、糸２Ａ、３
Ａの太さを変えることよっても、一方向及び交差方向に
用いる補強用連続繊維の使用割合を変えることができ
る。

【００１６】図２は本発明の他の実施例によるスリーブ
１′を示す。この実施例では、Ｓ撚り方向に配列される
糸２として、補強用連続繊維の糸２Ａと熱可塑性樹脂繊
維の糸２Ｂとが１：１の割合で使用されており、Ｚ撚り
方向の糸３には、補強用連続繊維の糸３Ａと熱可塑性樹
脂繊維の糸３Ｂとが１：７の割合で使用されている。従
って、一方向（Ｓ撚り方向）に配列された補強用連続繊
維からなる糸２Ａの本数に対して、それに交差する方向
（Ｚ撚り方向）に配列された補強用連続繊維からなる糸
３Ａの本数は、１／４となっている。このように、Ｓ撚
り方向とＺ撚り方向の両方に熱可塑性繊維の糸を用いる
場合においても、各方向における補強用連続繊維の糸と
熱可塑性樹脂繊維の糸とを適当な比率（図面ではＳ撚り
方向は１：１、Ｚ撚り方向は１：７）で配列することに
より、一方向に配列された補強用連続繊維からなる糸２
Ａの本数に対して、それに交差する方向に配列された補
強用連続繊維からなる糸３Ａの本数を、所望の割合とす
ることができ、補強用連続繊維の糸２Ａ、３Ａとして同
一太さの糸を用いても、一方向に配列された補強用連続
繊維からなる糸に対して、それに交差する方向に配列さ
れた補強用連続繊維からなる糸の使用割合を、所望の体
積％とすることができる。なお、この場合においても、
糸２Ａ、３Ａの太さを変えることより、一方向及び交差
方向に用いる補強用連続繊維の使用割合を更に変えるこ
とができる。

【００１７】なお、図１、図２では、Ｓ撚り方向の糸２
に、Ｚ撚り方向よりも多くの補強用連続繊維の糸を用い
ているが、この逆としても良いことは言うまでもない。

【００１８】本発明では、このように補強用連続繊維の
糸の使用割合（体積％）を、スリーブ内の一方向とそれ
に交差する方向とで大きく異ならせているので、一方向
及びそれに交差する方向にほぼ同じ太さの糸を使用した
場合には、両者を同量使用した場合に比べて、補強用連
続繊維の糸同志によって形成される交点部の個数を大幅
に少なくでき、交点部によって生じる含浸不良、補強効
果の低下、表面平滑性の低下等の欠点を大幅に解消でき
る。また、一方向及びそれに交差する方向に太さの異な
る糸を使用した場合には、補強用連続繊維の糸同志によ
って形成される交点の個数を必ずしも大幅に少なくでき
るとは限らないが、その交点部を形成する一方の補強用
連続繊維の糸が細いため、交点部の大きさや厚さが小さ
くなり、その交点部によって生じる欠点が小さくなる。
すなわち、交点部を形成する一方の補強用連続繊維の糸
が細いため、交点部での含浸不良が生じにくく、また、
その交点部が小さく且つ薄くなるため、成形体の表面平
滑性への悪影響が小さくなる。更に、その交点部におい
て細い側の糸は太い側の糸の上を越えたり下を潜ったり
するため厚み方向に凹凸形状に屈曲するが、補強効果の
大きい太い側の糸はあまり屈曲せず、このため補強効果
の低下も少ない。このように、本発明では従来のスリー
ブにおける補強用連続繊維同志の交点部によって生じて
いた欠点を大幅に解消することができる。

【００１９】なお、補強用連続繊維の糸を一方向のみに
配列し、他方には補強用連続繊維の糸を全く使用しなけ
れば、補強用連続繊維の糸同志によって形成される交点
を全く無くすことができるが、その場合には補強用連続
繊維の糸同志の交点が全く無いため、成形時に補強用連
続繊維の糸が不安定に動いて（流れて）配向の乱れを生
じ、物性にばらつきが発生し、且つ外観が悪くなること
があった。本発明のスリーブは、一方向に多量の補強用
連続繊維を用いる場合において、交差する方向にも少量
の補強用連続繊維の糸を用いたことにより、補強用連続
繊維の流れを抑制できる。

【００２０】ここで、一方向に配列された補強用連続繊
維からなる糸に対して、それに交差する方向に配列され
た補強用連続繊維からなる糸の使用割合を、３０体積％
を越える比率とすると、補強用連続繊維の糸同志によっ
て形成される交点部の個数を少なくする効果、或いは交
点部の大きさを小さくする効果が低くなり、好ましくな
い。そのため、本発明では、一方向に配列された補強用
連続繊維からなる糸に対して、それに交差する方向に配
列された補強用連続繊維からなる糸の使用割合を、３０
体積％以下としている。なお、この補強用連続繊維の量
は少なくなればなる程、それに交差する補強用連続繊維
の流れを抑制する効果は小さくなるが、補強用連続繊維
の糸同志の交点数が減り、交点部によって生じる欠点を
解消できる。このため、少量設けられる補強用連続繊維
の下限量には特に制限されるものではないが、大量に設
けられる側の補強用連続繊維の流れを抑制する点からは
５体積％程度以上とすることが好ましい。

【００２１】本発明のスリーブの具体的なブレーディン
グ方法は次の様に行う。予め、製紐管に巻き取った熱可
塑性樹脂繊維の糸と補強用連続繊維の糸とを、それぞれ
グループに分け、製紐機の右周りの管差し、及び左周り
の管差しに、それぞれ所望の割合で補強用連続繊維の糸
と熱可塑性樹脂繊維の糸をセットし、それらの糸を用い
てブレーディングすることにより、本発明のスリーブを
得ることができる。例えば、製紐機の右周りの管差しに
は、補強用連続繊維の糸のみをセットし、左周りの管差
しには、補強用連続繊維の糸と熱可塑性樹脂繊維の糸を
１：７の比率でセットし、ブレーディングを行うことに
より、図１に示す配列のスリーブ１を得ることができ、
また、右周りの管差しには、補強用連続繊維の糸と熱可
塑性樹脂繊維の糸を１：１の比率でセットし、左周りの
管差しには、補強用連続繊維の糸と熱可塑性樹脂繊維の
糸を１：７の比率でセットし、ブレーディングを行うこ
とにより、図２に示す配列のスリーブ１′を得ることが
できる。

【００２２】本発明のスリーブは、それを単体で或いは
積層して加熱、加圧することにより、熱可塑性樹脂繊維
のみが溶融し、補強用連続繊維に含浸したマトリックス
となり、補強用連続繊維で強化された熱可塑性樹脂中空
体を形成する。ここで、各層のスリーブ内の補強用連続
繊維は、成形された中空体内に、一方向に配列されたも
のがそれに交差する方向に配列されたものの３０体積％
以下となるような形で存在し、補強している。このた
め、補強用連続繊維の糸同志の交点部の個数が少なくな
るか、或いは交点部が小さくなり、十分な補強効果を発
揮すると共に平滑性を向上させることができ、更に、補
強繊維の配向の乱れも抑えることができる。

【００２３】本発明のスリーブを用いた成形方法として
は、従来知られている中空体の成形方法を適宜使用すれ
ばよい。以下に、本発明のスリーブを用いた成形方法の
１例を説明する。使用するスリーブとして、補強用連続
繊維糸が例えば図１に示すようにＳ撚り方向に１００％
入り、Ｚ撚り方向に少数入ったものと、それとは逆にＺ
撚り方向に１００％入り、Ｓ撚り方向に少数入ったもの
の２種類を用意しておく。まず、所定の形状をした芯棒
に、複数のスリーブを積層してかぶせる。その際、多く
入っている補強用連続繊維糸の方向が交差するように、
２種類のスリーブを適当に配置してゆく。スリーブの積
層数は成形体に要求される肉厚を考慮して定めればよ
い。

【００２４】所定数のスリーブを芯棒上に積層した後、
芯棒を抜き、シリコーン等の内圧用チューブをセットす
る。このセットを所定の金型に入れ、加熱しながら内圧
用チューブにて加圧する。加圧は、２〜５Ｋｇ／ｃｍ²
程度、温度は使用する樹脂の融点より３０〜５０°Ｃ程
度高い温度が適当である。これにより、熱可塑性樹脂繊
維が溶融し、補強用連続繊維に含浸する。その後、金型
を冷却して樹脂を固化した後、成形体を取り出す。かく
して、連続繊維で補強された熱可塑性樹脂の中空体が成
形される。

【００２５】

【作用】本発明の繊維補強熱可塑性樹脂成形用スリーブ
は、繊維をブレーディングして構成した筒状のものであ
るので、フレキシブルで取り扱いやすく、また、筒状で
あるので成形工程において芯棒等に取り付ける作業がき
わめて容易である。そのスリーブを構成するそれぞれの
糸は、補強用連続繊維のみ或いは熱可塑性樹脂繊維のみ
で構成されるため、ブレーディングに先立って補強用連
続繊維と熱可塑性樹脂繊維とを撚り合わせたり、コミン
グルしたりするという困難な作業を必要とせず、このた
め、安価に製造可能である。

【００２６】このスリーブを加熱加圧して成形すると、
熱可塑性樹脂が溶融して補強用連続繊維に含浸し、連続
繊維で補強された中空体を得ることができる。その際、
一つのスリーブ内では補強用連続繊維の糸同志の交点部
の個数が少ないか或いは交点部が小さいので、交点部に
生じがちな未含浸部の発生が少なく、また、補強用連続
繊維が交点部で屈曲することによる補強効果の低下が少
ない。このため、複数のスリーブを積層して成形した
際、補強用連続繊維が比較的きれいに層状にならんだ形
状となり、連続繊維による補強効果が大きい。更に、前
記した交点部が少ないか小さいので成形体の表面平滑性
が向上する。また、補強用連続繊維の糸を一方向のみに
配列するのではなく、それに交差する方向にも少量配列
したことにより、成形時に一方向に配列している補強用
連続繊維の糸の配列に乱れが生じにくく、強度むらの発
生を抑制できる。更に、スリーブ内に補強用連続繊維の
糸が一方向のみに存在する場合には、そのようなスリー
ブを、補強用連続繊維の方向が交差し且つバランスする
ように重ねて成形しなければ成形体にねじれや反りを生
じる恐れがあるが、本発明では補強用連続繊維の糸が一
方向のみならず、交差する方向にも少量ではあるが配列
されているので、そのような欠点を解消できる。かくし
て、本発明のスリーブを用いることにより、強度の大き
い、強度むらの少ない、外観の良い成形体が得られる。

【００２７】本発明のスリーブによって成形された中空
成形体は、高強度、高靱性、適度な弾力性等を要求され
る用途に好適であり、例えば、テニスラケット、ゴルフ
シャフト等の運動用具や釣竿等に用いることが好まし
い。

【００２８】

【実施例】

実施例１ 次の条件にて６Ｋカーボンファイバー／ナイロン６のス
リーブを作成した。 （１）使用材料 熱可塑性樹脂繊維の糸 材質 ナイロン６（ＰＡ６） フィラメント数 ３６本 フィラメント径 ９３ミクロン 糸番手 ２８０Ｔｅｘ（２８０ｇ／１０００
ｍ） 補強用連続繊維の糸 材質 ６Ｋカーボンファイバー（６ＫＣ
Ｆ） フィラメント数 ６０００本 フィラメント径 ７ミクロン 糸番手 ３９６Ｔｅｘ（３９６ｇ／１０００
ｍ） （２）ブレーディング 打ち数： ９６ 角度 ： ３０° スリーブ直径：２２ｍｍ ブレーディング：右周りの管差しにカーボンファイバー
糸のみを仕掛け、左周りの管差しには、カーボンファイ
バー糸１本の次にナイロン糸７本を仕掛け、それを繰り
返す。 これにより、図１に示す構成の、即ち一方向にはカーボ
ンファイバー糸のみを、交差する方向にはナイロン糸７
本おきに１本のカーボンファイバー糸を配列した構成
（スリーブ織り組織：７飛という）のスリーブを得た。
得られたスリーブの全体としての補強繊維体積含有率
（以下Ｖ_F という）は５４体積％、Ｓ撚り方向の補強繊
維に対するＺ撚り方向の補強繊維の使用割合（以下左右
補強繊維比という）は１２．５体積％である。

【００２９】実施例２次の条件にて６Ｋカーボンファイ
バー／ナイロン６のスリーブを作成した。 （１）使用材料 熱可塑性樹脂繊維の糸 材質 ナイロン６（ＰＡ６） フィラメント数 ３６本 フィラメント径 １０６ミクロン 糸番手 ３６４Ｔｅｘ（３６４ｇ／１０００
ｍ） 補強用連続繊維の糸 実施例１と同じ（６ＫＣＦ） （２）ブレーディング 打ち数： ９６ 角度 ： ３０° スリーブ直径：２２ｍｍ ブレーディング：右周りの管差しにカーボンファイバー
糸のみを仕掛け、左周りの管差しには、カーボンファイ
バー糸１本の次にナイロン糸３本を仕掛け、それを繰り
返す。 これにより、一方向にはカーボンファイバー糸のみを、
交差する方向にはナイロン糸３本おきに１本のカーボン
ファイバー糸を配列した構成（スリーブ織り組織：３飛
という）のスリーブを得た。得られたスリーブのＶ_F は
５４体積％、左右補強繊維比は２５体積％である。

【００３０】実施例３ 次の条件にて６Ｋカーボンファイバー／ナイロン６のス
リーブを作成した。 （１）使用材料 熱可塑性樹脂繊維の糸 材質 ナイロン６（ＰＡ６） フィラメント数 ３６本 フィラメント径 １３０ミクロン 糸番手 ５４６Ｔｅｘ（５４６ｇ／１０００
ｍ） 補強用連続繊維の糸 次の２種類の糸を用意 第一の糸：実施例１と同じ（６ＫＣＦ） 第二の糸：３ＫＣＦ フィラメント数 ３０００本 フィラメント径 ７ミクロン 糸番手 １９８Ｔｅｘ（１９８ｇ／１０００ｍ） （２）ブレーディング 打ち数： ９６ 角度 ： ３０° スリーブ直径：２２ｍｍ ブレーディング：右周りの管差しには太いカーボンファ
イバー糸（６ＫＣＦ）のみを仕掛け、左周りの管差しに
は、細いカーボンファイバー糸（３ＫＣＦ）とナイロン
糸とを交互に仕掛ける。 これにより、一方向には太いカーボンファイバー糸のみ
を、交差する方向には細いカーボンファイバー糸とナイ
ロン糸とを交互に配列した構成（スリーブ織り組織：細
番手という）のスリーブを得た。得られたスリーブのＶ
_F は５４体積％、左右補強繊維比は２５体積％である。

【００３１】比較例１ 次の条件にて６Ｋカーボンファイバー／ナイロン６の、
補強用連続繊維の糸同志が多数の交点部を持つスリーブ
を作成した。 （１）使用材料 熱可塑性樹脂繊維の糸 材質 ナイロン６ フィラメント数 ３６本 フィラメント径 ８２ミクロン 糸番手 ２１８Ｔｅｘ 補強用連続繊維の糸 実施例１と同じ（６ＫＣＦ） （２）ブレーディング 打ち数： ９６ 角度 ： ３０° スリーブ直径：２２ｍｍ ブレーディング：右周り、左周りともに、カーボンファ
イバー糸とナイロン糸を交互に管差しに仕掛ける。 これにより、一方向及び交差する方向ともに、カーボン
ファイバー糸とナイロン糸とを交互に配列した構成（ス
リーブ織り組織：交織という）のスリーブを得た。得ら
れたスリーブのＶ_F は５４体積％、左右補強繊維比は１
００体積％である。

【００３２】比較例２ 次の条件にて６Ｋカーボンファイバー／ナイロン６のス
リーブを作成した。 （１）使用材料 熱可塑性樹脂繊維の糸 材質 ナイロン６ フィラメント数 ３６本 フィラメント径 １１６ミクロン 糸番手 ４３７Ｔｅｘ 補強用連続繊維の糸 実施例１と同じ（６ＫＣＦ） （２）ブレーディング 打ち数： ９６ 角度 ： ３０° スリーブ直径：２２ｍｍ ブレーディング：右周りの管差しにカーボンファイバー
糸のみを仕掛け、左周りの管差しには、カーボンファイ
バー糸１本の次にナイロン糸２本を仕掛け、それを繰り
返す。 これにより、一方向にはカーボンファイバー糸のみを、
交差する方向にはナイロン糸２本おきに１本のカーボン
ファイバー糸を配列した構成（スリーブ織り組織：２飛
という）のスリーブを得た。得られたスリーブのＶ_F は
５４体積％、左右補強繊維比は３３体積％である。

【００３３】比較例３ 次の条件にて、６Ｋカーボンファイバー／ナイロン６
の、補強用連続繊維の糸同志が交点部を持たないスリー
ブを作成した。 （１）使用材料 熱可塑性樹脂繊維の糸 材質 ナイロン６ フィラメント数 ３６本 フィラメント径 ８２ミクロン 糸番手 ２１８Ｔｅｘ 補強用連続繊維の糸 実施例１と同じ（６ＫＣＦ） （２）ブレーディング 打ち数： ９６ 角度 ： ３０° スリーブ直径：２２ｍｍ ブレーディング：左周りの管差しにはカーボンファイバ
ー糸のみを、右周りの管差しにはナイロン糸のみを仕掛
ける。 これにより、一方向のみにカーボンファイバー糸を、交
差する方向にはナイロン糸のみを配列した構成（スリー
ブ織り組織：ＵＤという）のスリーブを得た。得られた
スリーブのＶ_F は５４体積％、左右補強繊維比は０体積
％である。

【００３４】以上の実施例１〜３、比較例１〜３で得た
スリーブの仕様を表１に示す。

【００３５】以上のように作成したスリーブにそれぞ
れ、カーボンファイバーにあった処理を施し、次のよう
に成形し、比較テストを行った。スリーブを１ヶ所、０
°の長さ方向（スリーブの軸線方向）に沿って切り開
く。比較例１の場合、これを所定の枚数、同一方向に揃
えて積層し、温度２６０°Ｃ、圧力５Ｋｇ／ｃｍ² で成
形する。また、実施例１、２、３、比較例２、３の場
合、カーボンファイバー糸のみを配列している方向のカ
ーボンファイバー糸が０°方向軸に関して左右３０°の
角度をなすように所定の枚数を交互に積層し、最後の一
枚は最初の一枚と同じ方向になるようにし（成形体のそ
りを防ぐため）、成形する。成形条件は比較例１と同じ
である。このようにして補強繊維の体積含有率が同一
（５４％）の成形体（テストピース）を作り、その成形
体の特性を評価した。その結果を表２に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】なお、表２において、曲げ強さの単位は、
Ｋｇｆ／ｍｍ² である。

【００３９】表２から良く分かるように、実施例１、
２、３の成形体は比較例１、２に比べ、曲げ強さ及び表
面平滑性が向上している。これは補強繊維糸同志の交点
部が少なくなったため（実施例１、２）及び交点部が少
なくなり且つ小さくなったため（実施例３）であると考
えられる。また、比較例３は曲げ強さも表面平滑性も共
に向上しており、実施例１、２、３よりも優れている
が、曲げ強さのｃｖ値が大きくなっており、従って品質
のばらつきが大きくなっている。これは、補強繊維糸同
志の交点が無いため、成形時に補強繊維糸の配向に乱れ
が生じたためであると思われる。実際、比較例３の成形
品の表面を目視したところ、図４に誇張して示すよう
に、補強繊維糸５に配向乱れが生じていた。

【００４０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のスリー
ブは、補強用連続繊維からなる糸と熱可塑性樹脂繊維か
らなる糸とをブレーディングしてなるスリーブであるの
で、安価に製造可能であり、且つ柔軟な筒状体であるの
で、中空体の成形に使用した際の取り扱い性が良く、更
に、補強用連続繊維は、補強用連続繊維の糸同志が交差
するように配列されるがその交点部が少なくなるか或い
は小さくなっているので、含浸性が良好で、且つ補強用
連続繊維の配向に乱れが生じにくく、このため、曲げ強
度が大きく且つ強度のばらつきが少なく、表面平滑性が
良い等の、性能が顕著に改善された中空成形体を得るこ
とができる等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるスリーブにおける補強
用連続繊維の糸と、熱可塑性樹脂繊維の糸との配列を示
す概略平面図

【図２】本発明の他の実施例によるスリーブにおける補
強用連続繊維の糸と、熱可塑性樹脂繊維の糸との配列を
示す概略平面図

【図３】比較例３のスリーブを用いて成形したテストピ
ースにおける補強用連続繊維の糸の配向を誇張して示す
概略平面図

【符号の説明】

１、１′ スリーブ ２ Ｓ撚り方向の糸 ３ Ｚ撚り方向の糸 ２Ａ、３Ａ 補強用連続繊維の糸 ２Ｂ、３Ｂ 熱可塑性樹脂繊維の糸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 補強用連続繊維からなる糸と熱可塑性樹
   脂繊維からなる糸を筒状にブレーディングしてなるスリ
   ーブであって、前記補強用連続繊維からなる糸は、一方
   向及びそれに交差する方向のいずれにも配列されてお
   り、一方向に配列された補強用連続繊維からなる糸に対
   して、それに交差する方向に配列された補強用連続繊維
   からなる糸の割合が、３０体積％以下であることを特徴
   とする繊維補強熱可塑性樹脂成形用スリーブ。