JPH03234522A - 強化プラスチック用の繊維質補強シート - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ガラス、カーボン、アラミド樹脂等から成る
長繊維を、その長手方向に互いに平行状に密接配列して
シート状に形成し、このシート形状を接着手段により固
定させた形態を備える、強化プラスチック用の繊維質補
強シートに関する。

（従来の技術） ガラス繊維、カーボン繊維、或いはアラミド樹脂繊維等
を埋蔵させてその機械強度を向上させた、所謂繊維強化
プラスチックは、鉄に比べて遥かに軽く且つ成形性が優
れている上に、鉄に匹敵する強度が得られて、然も鋳び
ないので、産業界の各分野に広く採り入れられている。

このプラスチック強化用の繊維は、−織布又は不織布の
形態にして、プラスチックの成形時に包埋させるのが一
般的な使用方法である。

然し、成形製品の一方向に特に高強度（引張、屈撓強度
）を求められる、例えば、ヘリコプタ−や発電機の羽根
、或いは円筒状のタンク壁等を成形する場合には、繊維
の長手方向を引張応力の作用する方向に平行状に密接配
列してシート状にし、このシート状基材に液状の樹脂を
含浸、硬化させて所望の形状に成形し、成形製品の強度
を高める方法が採られている。

そして、プラスチック補強用繊維を予めシート状に賦形
させたものとして、平行状繊維の相互を、連結用横繊維
によって原状又は布状に編んで連結した構成の、補強用
繊維シートが用いられていた。

或いは、第４図及び５図に示した様に、縦繊維５１を平
行状に密接配列してシート状に形成し、この縦繊維５・
相互を連結させる為に、所定間隔を隔てて連結用の横繊
維Ｓ１を配置し、この横繊維５１を、接着剤Ｓ２を使っ
て縦繊維５−に固着させた構成のものも作られていた。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、上記原状に形成したものは、その綴り目部分
に隙間が生じてこの部分は繊維が欠如するので、この状
態で繊維シートを包埋させた強化プラスチック成形製品
は、ガラス繊維によって補強されないプラスチックの塊
状部分が生じる為、強い応力が及ぼされた場合に、この
繊維欠如部分に応力亀裂が生じて、繊維で強化された部
分より遥かに低い応力で破壊に至る恐れがあった。

又、横方向の連結用繊維を縦繊維に接着させたものは、
接着剤５２が成形プラスチック製品の内部に局部集中的
に散在されて、この部分が、上記と同様の理由で局部的
に強度低下するので、成形製品全体の強度低下を招いて
いた。

更に、上記の原状に編組したものは、編組の為の特別な
技術と装置を必要とするので、その分、製造コストが上
昇する難点があった。この様な欠点は、上記の接着方法
によるものにも共通して存在する。

そこで、本発明の目的は、長繊維を互いに平行状に密接
配列してシート状に形成しこのシート形状を固定させた
ものに於いて、上記従来のものの欠点が概ね解消された
、強化プラスック用の繊維質補強シートを提供するにあ
る。

［発明の構成」 （課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成する為に、本発明による強化プラスチ
ック用の繊維質補強用シートは、ガラス繊維、カーボン
繊維、アラミド樹脂繊維等の長繊維１ａを、その長手方
向に平行状に密接配列してシート状に形成し、この繊維
シート１の片面又は両面に、熱溶融性を有する繊維を互
いに交絡させて極く薄厚で目の粗い不織布状乃至編組布
状に形成した熱融着性シート材２を熱融着させた構成と
した。

（作　用） 長繊維１ａを、その長手方向に平行状に密接配列して形
成された繊維シート１は、その片面又は両面に熱融着さ
れた不織布状乃至編組布状の熱融着性シート２によって
、液状樹脂を含浸・硬化させる迄、そのシートの形状を
保持される。

そして、その無数の熱融着箇所は、繊維シート１の全面
に互って略均等に分布される。

（実　施　例） 以下に、第１図乃至第３図を参照し乍ら本発明の一実施
例を説明する。

先ず、本発明の繊維質補強シートＡを、その各構成要素
に分離して示した第２図に於いて、１ａは長繊維で、ガ
ラス繊維、カーボン繊維、アラミド樹脂繊維等のモノフ
ィラメント、又はこのモノフィラメントを複数本束ねた
撚線から成り、その長手方向に互いに平行状に密接配列
して所要面積の繊維シート１を形成させている。

２は熱融着性シートで、この場合は、国内の有力化学製
品メーカーの１つである　Ｋ　ｕｒｅｈａ　Ｌ　ｔｄが
、「ダイナツク」の商品名を付して製造・販売している
熱融着用シートを用いている。

この熱融着性シート２は、ポリスチル、ポリアミド、ポ
リオレフィン等の熱溶融性合成樹脂の極く細いモノフィ
ラメントを、その押出ノズルから吐出せる際に、フィラ
メント相互を交絡させることによって、掻く粗目で、厚
さも掻く薄い不織布状に形成されている。その融点は、
樹脂の種類によって異り、９０〜１４５℃内外である。

上記の繊維シート１と熱融着性シート２とを素材にして
、第１図に示した断面構成を備える繊維質補強シートＡ
を製造するには、例えば、第３図に示した製法による。

即ち、多数個のボビン３から夫々繰り出された長繊維１
ａをガイドバー４及び１対のガイドローラ５．５を通す
ことによって、所定幅を持った長尺の繊維シート１を連
続的に形成させる。

この繊維シート１は、１対の押さえローラ６゜６の間を
通過させられる際に、繊維シート１の表裏両面の全面に
互って熱融着性シート２，２が沿わされる。１．１はこ
の熱融着性シート２．２を供給する巻軸である。

表裏両面に夫々熱融着性シート２．２を沿わされた繊維
シート１は、１対の熱圧ローラ１，１の間を通過させら
れる際に、熱熔融した熱融着性シート２を両表面に押し
付けられ、熱圧ローラ１゜８の通過後にこの熱融着性シ
ート２は急速に冷却固化される。

その為、繊維シート１を構成する多数本の長繊維１ａは
、不織布状の熱融着性シート２によって互いに連結され
た状態となってそのシート形状が固定されて、所望の繊
維質補強シートＡが出来上がり、製品の巻取軸ツに巻き
取られる。

この様な構成を備えた繊維質補強シートＡは、その全面
に亙って略均等な分布を以て熱融着された熱融着性シー
ト２が方向性を有しないので、従来の、横繊維により原
状に編まれたものとは異なって、並列された繊維間に隙
間が出来てしまうと言った不都合は全く生じない。

又、並列された縦繊維に横繊維を接着した構成の従来の
ものの欠点である、横繊維に沿って付着された接着剤の
塊りが、繊維強化プララスチック成形製品の内部に局部
集中的に散在されて、製品全体の強度を低下させると言
うことも無くなる。

尚、上記構成に於い、繊維シート１への熱融着製シート
２の融着方法は、例えば、熱圧ローラ８に代えて単なる
押圧ローラを用い、その前方に設けたヒータによって繊
維シート１の表面を熱融着性シート２の融点以上に加熱
する等、適宜に選定すれば良い。

又、熱融着性シート２は、上記「ダイナツク」の様に不
織布状でなくて、繊維の配向方向が例えば縦横に整列さ
れた、目の粗い編組布状のものであっても良い。

更に、熱融着性シート２は、繊維シート１の全面ではな
くて、部分的に、例えば縞状に宛てがっても良い。

そして、熱融着性シート２の材質は上記のものに限られ
ず、他の熱融着性材料を適宜に選定しても良く、必要に
応じて熱融着性を有しない又は融点が互いに相異する複
数種類の繊維と混ぜ合わせて作られた熱融着性シート２
を用いても良い。

更には、熱融着性シート２の素材として、強化プラスチ
ック成形用の樹脂原液中の溶剤、例えば不飽和ポリエス
テル樹脂中のスチレンモノマー等に化学的に溶かされる
ものを用いれば、強化基材と硬化樹脂のみで構成された
強化プラスチック成形品を得ることが出来る。

その為、従来のものの様に、接着剤が成形製品中に異物
として局部的に混入されることに基づく、製品の強度低
下は起こり得なくなる。

［発明の効果］ 以上の説明によって明らかな様に、本発明による強化プ
ラスチック用の繊維質補強シートは、シートを形成させ
る為に互いに平行状に配列された長繊維相互を、掻く薄
厚で目の粗い不織布乃至編組布の形態を備えた熱融着性
シートを用いて、熱溶着により連結しているので、従来
の原状に編組されたものの様に、並列線Ｉ１１間に隙間
が出来る不具合を生じない。

又、並列縦繊維にその連結用の横繊維を接着した構成の
従来のものと異なって、並列繊維相互の接着剤として働
く熱融着シートは、従来のものとは異なって、不要な樹
脂塊を生ぜず、その平面方向の組織が略均等に保たれる
。

その為、この繊維質補強シートを用いて作られた強化プ
ラスチック成形製品は、従来のものの様に、接着剤が局
部的に集中した状態で散在される（第５図参照）ことに
由来する、製品全体の強度低下を招かなくて済む。

その上、繊維質補強シートは、繊維シートの表面に熱融
着性シートを加熱し乍ら押し付けるだけで出来上がるの
で、その製造コストは前記従来のものに比べて遥かに安
くなり、且つ均質な製品を得られ易い等、様々の優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、本発明の一実施例を示すもので、
第１図は部分拡大縦断面図、第２図は繊維シートと熱融
着性シートとを分離して示す部分拡大斜視図、第３図は
製造工程を例示した見取図である。 第４図及び第５図は、従来例を示す斜視図及び縦断面図
である。 号　　　表 符 繊維質補強シート 繊維シート 熱融着性シート ガイドバー 押さえローラ 熱圧ローラ 縦繊維 接着剤 長繊維 ボビン ガイドローラ 巻軸 巻取軸 Ｓｌ　横繊維

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス繊維、カーボン繊雄、アラミド樹脂繊維等
   の長繊維１ａを、その長手方向に平行状に密接配列して
   シート状に形成し、この繊維シート１の片面又は両面に
   、熱溶融性を有する繊維を互いに交絡させて極く薄厚で
   目の粗い不織布状乃至編組布状に形成した熱融着性シー
   ト材２を熱融着させて成る強化プラスチック用の繊維質
   補強シート。