JP2002020953A - Net shaped article of carbon fiber - Google Patents
Net shaped article of carbon fiberInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素繊維から構成
される炭素繊維ネット状物に関し、さらに詳しくは、建
築用材料の補強材等としての使用に適した炭素繊維ネッ
ト状物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carbon fiber net made of carbon fibers and, more particularly, to a carbon fiber net suitable for use as a reinforcing material for building materials.
【０００２】[0002]
【従来の技術】モルタル、コンクリート等の建築用材料
の補強材には、強度等の機械的特性の他、耐火性も要求
される。そのため、従来から建築用材料の補強材として
は金属製の補強材が使用されている。金属製の補強材と
しては、例えば、ステンレス鋼等の金属線をメッシュ状
に配列させ、金属線が交わる点を溶接した溶接金網等が
挙げられる。しかし、このような溶接金網は切断が難し
いため、一旦溶接金網が補強材として建築用材料内に配
置されると、その後に、この金網を部分的に除去する等
の加工を行うのが難しいという問題があった。そのため
最近では、ガラス繊維、ビニロン繊維、炭素繊維等、金
属以外の材料をシート状等に成形した補強材が用いられ
るようになってきている。2. Description of the Related Art Reinforcing materials for building materials such as mortar and concrete are required to have not only mechanical properties such as strength but also fire resistance. Therefore, a metal reinforcing material has been used as a reinforcing material for building materials. Examples of the metal reinforcing material include a welded wire mesh formed by arranging metal wires such as stainless steel in a mesh shape and welding points where the metal wires intersect. However, it is difficult to cut such a welded wire mesh, so once the welded wire mesh is disposed as a reinforcing material in a building material, it is difficult to perform processing such as partially removing the wire mesh thereafter. There was a problem. Therefore, recently, a reinforcing material formed by molding a material other than metal, such as glass fiber, vinylon fiber, and carbon fiber, into a sheet shape or the like has been used.
【０００３】ところが、ガラス繊維からなる補強材は耐
アルカリ性に劣り、コンクリートのような強アルカリ性
条件下での使用には適しておらず、また、ビニロン繊維
からなる補強材は、ビニロン繊維自体の引張伸度が大き
いことから耐衝撃性に優れているものの、耐火性が劣る
という問題があった。一方、炭素繊維からなる補強材は
高い耐火性を有しているとともに、強度、弾性率が高く
耐薬品性にも優れていることから、建築用材料の補強材
として注目されていて、炭素繊維を使用したシート状等
の補強材が開発されている。However, a reinforcing material made of glass fiber is inferior in alkali resistance and is not suitable for use under strongly alkaline conditions such as concrete, and a reinforcing material made of vinylon fiber has a tensile strength of vinylon fiber itself. Although it has excellent impact resistance due to its large elongation, there is a problem that its fire resistance is inferior. On the other hand, carbon fiber reinforced materials have attracted attention as reinforcing materials for building materials because they have high fire resistance, high strength, high elastic modulus, and excellent chemical resistance. A sheet-like reinforcing material using, for example, has been developed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炭素繊
維のみからなる補強材は、耐火性、強度、弾性率、耐薬
品性等には優れているものの耐衝撃性に劣るという欠点
があった。また、炭素繊維を織物等のシート状に成形し
た補強材は、目ずれを防ぐために樹脂でコーティング処
理される場合があるが、樹脂コーティングではコストが
高く、生産性が低いうえ、得られたシート状の補強材は
ドレープ性が不十分であった。さらに、このような織物
状に形成された炭素繊維からなる補強材をモルタル、コ
ンクリート等に使用すると、織物を境にしてモルタル、
コンクリート等が乖離してしまうという問題もあった。However, a reinforcing material comprising only carbon fibers has a drawback in that it is excellent in fire resistance, strength, elastic modulus, chemical resistance and the like, but is inferior in impact resistance. In addition, a reinforcing material obtained by molding carbon fiber into a sheet shape such as a woven fabric may be coated with a resin in order to prevent misalignment. However, resin coating is costly, has low productivity, and has an obtained sheet. -Like reinforcement had insufficient drapability. Further, when a reinforcing material made of such a carbon fiber formed into a woven fabric is used for mortar, concrete, etc., the mortar,
There is also a problem that concrete and the like are separated.
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、強度および耐衝撃性が高くさらに剛性、いわゆるコ
シを有し、目ずれが起こらず加工性や取扱性にも優れた
モルタル、コンクリート等の補強材としての使用に特に
適した炭素繊維ネット状物を、低コストで簡便に提供す
ることを課題とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has mortar, concrete, etc., which have high strength and impact resistance, have rigidity, so-called stiffness, have no misalignment, and have excellent workability and handleability. An object of the present invention is to provide a carbon fiber net-like material particularly suitable for use as a reinforcing material at a low cost and easily.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の炭素繊維ネット
状物は、炭素繊維と、熱可塑性樹脂糸と、この熱可塑性
樹脂糸の表面をなす熱可塑性樹脂の融点よりも低融点の
熱可塑性樹脂からなる表面を有する低融点熱可塑性樹脂
糸とが集束された縦糸および横糸からなる炭素繊維ネッ
ト状物であり、縦糸の低融点熱可塑性樹脂糸の一部はラ
ッセル編みを形成していて、この編み目には、縦糸を構
成している炭素繊維と熱可塑性樹脂糸と残りの低融点熱
可塑性樹脂糸とが編み目方向と平行に挿入され、かつ、
横糸が編み目方向と垂直に挿入されていて、さらに、低
融点熱可塑性樹脂糸が熱融着していることを特徴とす
る。上記炭素繊維ネット状物においては、縦糸を構成し
ているすべての炭素繊維は、横糸を構成しているすべて
の炭素繊維に対して同じ側に配され交差していることが
好ましい。上記炭素繊維ネット状物においては、熱可塑
性樹脂糸がポリプロピレン糸であり、低融点熱可塑性樹
脂糸が、ポリプロピレンからなる芯部とポリエチレンか
らなる鞘部とから構成される複合マルチフィラメント糸
であることが好ましい。Means for Solving the Problems The carbon fiber net-like material of the present invention comprises a thermoplastic resin having a melting point lower than the melting points of carbon fibers, thermoplastic resin yarns, and the thermoplastic resin forming the surface of the thermoplastic resin yarns. A low-melting thermoplastic resin yarn having a surface made of a resin is a carbon fiber net-like material composed of warps and wefts that are bundled, and a part of the low-melting thermoplastic resin yarn of the warp forms Russell knitting, In this stitch, the carbon fiber, thermoplastic resin yarn and remaining low melting point thermoplastic resin yarn constituting the warp are inserted in parallel with the stitch direction, and
A weft is inserted perpendicular to the stitch direction, and a low-melting thermoplastic resin yarn is heat-sealed. In the carbon fiber net-like material, it is preferable that all the carbon fibers constituting the warp are arranged on the same side and intersect with all the carbon fibers constituting the weft. In the carbon fiber net-like material, the thermoplastic resin yarn is a polypropylene yarn, and the low melting point thermoplastic resin yarn is a composite multifilament yarn composed of a core made of polypropylene and a sheath made of polyethylene. Is preferred.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の炭素繊維ネット状物は、縦糸と横糸が間隔をあ
けて配列されたネット状成形物である。各縦糸および各
横糸は、炭素繊維と、熱可塑性樹脂糸と、低融点熱可塑
性樹脂糸とが集束されて構成されている。低融点熱可塑
性樹脂糸は、少なくともその表面が、熱可塑性樹脂糸の
表面をなす熱可塑性樹脂の融点よりも融点の低い熱可塑
性樹脂から構成されているものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
The carbon fiber net-like article of the present invention is a net-like molded article in which warp yarns and weft yarns are arranged at intervals. Each warp and each weft is configured by bundling a carbon fiber, a thermoplastic resin yarn, and a low-melting thermoplastic resin yarn. At least the surface of the low melting point thermoplastic resin yarn is made of a thermoplastic resin having a melting point lower than the melting point of the thermoplastic resin forming the surface of the thermoplastic resin yarn.
【０００８】図１は本発明の炭素繊維ネット状物１０の
一形態を示す平面図であり、図２は、この拡大平面図で
ある。縦糸１１を構成している低融点熱可塑性樹脂糸１
５の一部は、ラッセル編みを形成していて、鎖糸として
使われている。このラッセル編みの各編み目には、図示
例のように、縦糸１１を構成している炭素繊維１３の周
囲に熱可塑性樹脂糸１４と残りの低融点熱可塑性樹脂糸
１５とが組み紐状に集束されたものが、編み目方向と平
行に挿入されている。また、ここでは、炭素繊維１３と
熱可塑性樹脂糸１４と残りの低融点熱可塑性樹脂糸１５
からなる通常の組み紐が挿入されていてもよい。このよ
うにして、鎖糸としてラッセル編みを形成している低融
点熱可塑性樹脂糸１５と、炭素繊維１３と熱可塑性樹脂
糸１４と一部の低融点熱可塑性樹脂糸１５とからなる組
み紐糸とが、１本に集束されて縦糸１１を構成してい
る。また、このラッセル編みの編み目には、横糸１２が
編み目方向と垂直に挿入されていて、各横糸１２が縦糸
１１の長さ方向に移動しないようになっている。この図
示例において横糸１２は、炭素繊維１３の周囲に熱可塑
性樹脂糸１４と低融点熱可塑性樹脂糸１５とが組み紐状
に集束されたものから構成されているが、炭素繊維１３
と熱可塑性樹脂糸１４と低融点熱可塑性樹脂糸１５から
なる通常の組み紐であってもよい。FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of the carbon fiber net-like material 10 of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged plan view of the same. Low melting point thermoplastic resin yarn 1 constituting warp yarn 11
A part of 5 forms a Russell knit and is used as a chain yarn. In each of the Russell stitches, as shown in the figure, a thermoplastic resin thread 14 and the remaining low melting point thermoplastic resin thread 15 are bundled around a carbon fiber 13 constituting the warp 11 in a braided form. Are inserted parallel to the stitch direction. Here, the carbon fiber 13, the thermoplastic resin yarn 14, and the remaining low melting point thermoplastic resin yarn 15
May be inserted. Thus, a low-melting thermoplastic resin yarn 15 forming a Russell knit as a chain yarn, and a braided yarn composed of the carbon fiber 13, the thermoplastic resin yarn 14, and a part of the low-melting thermoplastic resin yarn 15. However, they are bundled into one to form the warp yarn 11. Further, in the Russell stitch, the weft yarns 12 are inserted perpendicularly to the stitch direction, so that each weft yarn 12 does not move in the length direction of the warp yarn 11. In the illustrated example, the weft yarn 12 is formed of a thermoplastic resin yarn 14 and a low melting point thermoplastic resin yarn 15 bundled in a braided shape around a carbon fiber 13.
An ordinary braid consisting of a thermoplastic resin thread 14 and a low-melting thermoplastic resin thread 15 may be used.
【０００９】そして、縦糸１１および横糸１２を構成し
ている低融点熱可塑性樹脂糸１５の少なくとも表面は熱
融着していて、縦糸１１と横糸１２の交点１６が固定さ
れているとともに、各縦糸１１および各横糸１２はそれ
ぞれ熱融着した低融点熱可塑性樹脂糸１５によってまと
められている。また、この例の炭素繊維ネット状物１０
においては、縦糸１１を構成しているすべての炭素繊維
１３は、横糸１２を構成しているすべての炭素繊維１３
に対して同じ側に配され交差している。よって、縦糸１
１および横糸１２の交点１６における炭素繊維１３の屈
曲がなく、縦糸１１および横糸１２を構成しているすべ
ての炭素繊維１３は、直線性を保った状態となってい
る。At least the surface of the low melting point thermoplastic resin yarn 15 constituting the warp yarn 11 and the weft yarn 12 is heat-sealed, so that the intersection 16 of the warp yarn 11 and the weft yarn 12 is fixed and each warp yarn is formed. 11 and each weft yarn 12 are gathered together by a low-melting thermoplastic resin yarn 15 which is heat-sealed. In addition, the carbon fiber net-like material 10 of this example
In the above, all the carbon fibers 13 constituting the warp 11 are replaced with all the carbon fibers 13 constituting the weft 12.
Are arranged on the same side and intersect. Therefore, warp 1
There is no bending of the carbon fiber 13 at the intersection 16 between the 1 and the weft yarn 12, and all the carbon fibers 13 constituting the warp yarn 11 and the weft yarn 12 are in a state of maintaining linearity.
【００１０】ここで使用される炭素繊維１３の形態には
特に制限はないが、通常、フィラメント数が３０００〜
１２０００本のトウの形態のものが使用される。また、
複数本のトウをまとめて１本の縦糸１１や横糸１２に使
用してもよい。炭素繊維１３は、耐火性に優れるととも
に、強度、弾性率が高く耐薬品性にも優れていることか
ら、建築用材料の補強材として特に好ましい。熱可塑性
樹脂糸１４および低融点熱可塑性樹脂糸１５としても特
に制限はないが、これらは通常、複数本の樹脂フィラメ
ントからなるマルチフィラメント糸であり、１００〜１
０００ｄのものが使用される。熱可塑性樹脂糸１４は炭
素繊維ネット状物１０の耐衝撃性を向上させるためのも
のであり、また、低融点熱可塑性樹脂糸１５は加熱によ
って融着し、各縦糸１１および各横糸１２をそれぞれま
とめるとともに、縦糸１１および横糸１２の交点１６を
固定するためのものである。Although the form of the carbon fiber 13 used here is not particularly limited, the number of filaments is usually 3,000 to 3,000.
12000 tows are used. Also,
A plurality of tows may be collectively used for one warp 11 or weft 12. The carbon fiber 13 is particularly preferable as a reinforcing material for building materials, because it has excellent fire resistance, high strength and elasticity, and excellent chemical resistance. The thermoplastic resin yarn 14 and the low-melting thermoplastic resin yarn 15 are not particularly limited, but are usually multifilament yarns composed of a plurality of resin filaments.
000d is used. The thermoplastic resin yarns 14 are for improving the impact resistance of the carbon fiber net-like material 10, and the low melting point thermoplastic resin yarns 15 are fused by heating, and the warp yarns 11 and the weft yarns 12 are respectively formed. This is for fixing together the intersection points 16 of the warp yarns 11 and the weft yarns 12.
【００１１】熱可塑性樹脂糸１４および低融点熱可塑性
樹脂糸１５に使用される熱可塑性樹脂としては、少なく
とも低融点熱可塑性樹脂糸１５の表面が、熱可塑性樹脂
糸１４の表面を形成している熱可塑性樹脂よりも融点の
低い熱可塑性樹脂から形成される限りは制限はなく、任
意の熱可塑性樹脂を使用することができる。熱可塑性樹
脂糸１４および低融点熱可塑性樹脂糸１５を構成してい
る樹脂フィラメントは、１種類の熱可塑性樹脂からなる
樹脂フィラメントでもよく、または、芯部とその周囲に
設けられた鞘部とからなり、互いに異なる樹脂が使用さ
れた２層構造の樹脂フィラメント、いわゆる複合フィラ
メントでもよい。また、さらに鞘部は複数層から形成さ
れていてもよい。また、熱可塑性樹脂糸１４の表面の熱
可塑性樹脂の融点と、低融点熱可塑性樹脂糸１５の表面
の熱可塑性樹脂の融点との温度差は１０℃以上であるこ
とが好ましい。１０℃未満であると、加熱して低融点熱
可塑性樹脂糸１５を融着させる際に熱可塑性樹脂糸１４
も溶融してしまい、熱可塑性樹脂糸１４が炭素繊維ネッ
ト状物１０の耐衝撃性を十分に向上させることができな
くなる場合がある。As the thermoplastic resin used for the thermoplastic resin yarn 14 and the low melting point thermoplastic resin yarn 15, at least the surface of the low melting point thermoplastic resin yarn 15 forms the surface of the thermoplastic resin yarn 14. There is no limitation as long as it is formed from a thermoplastic resin having a lower melting point than the thermoplastic resin, and any thermoplastic resin can be used. The resin filaments constituting the thermoplastic resin yarn 14 and the low melting point thermoplastic resin yarn 15 may be resin filaments made of one kind of thermoplastic resin, or may be composed of a core and a sheath provided around the core. That is, a resin filament having a two-layer structure in which different resins are used, a so-called composite filament may be used. Further, the sheath may be formed of a plurality of layers. Further, the temperature difference between the melting point of the thermoplastic resin on the surface of the thermoplastic resin yarn 14 and the melting point of the thermoplastic resin on the surface of the low-melting thermoplastic resin yarn 15 is preferably 10 ° C. or more. When the temperature is lower than 10 ° C., when the thermoplastic resin yarn 15 is fused by heating, the thermoplastic resin yarn 14
May also be melted, and the thermoplastic resin yarn 14 may not be able to sufficiently improve the impact resistance of the carbon fiber net-like material 10.
【００１２】熱可塑性樹脂糸１４および低融点熱可塑性
樹脂糸１５の好ましい例としては、例えば、熱可塑性樹
脂糸１４がポリプロピレン糸であり、低融点熱可塑性樹
脂糸１５が、ポリプロピレンからなる芯部とポリエチレ
ンからなる鞘部とから構成される複合マルチフィラメン
ト糸である組み合わせが挙げられる。この場合さらに、
鞘部のポリエチレンが、重量平均分子量／数平均分子量
で表される重合度分布が３．０以下の低融点ポリエチレ
ンであり、この低融点ポリエチレンと芯部のポリプロピ
レンとの融点の差は４０℃以上であることが好ましい。
また、低融点熱可塑性樹脂糸１５における芯部と鞘部の
容積比は１／３〜３／１であることが好ましい。このよ
うに、低融点熱可塑性樹脂糸１５が芯部と鞘部とからな
る２層構造の糸であり、芯部が鞘部よりも融点の高い樹
脂から形成されていると、加熱によって低融点熱可塑性
樹脂糸１５の鞘部は溶融して融着するが、芯部は溶融し
ない。よって、低融点熱可塑性樹脂糸１５自体の強度や
糸形状を維持したままで熱融着することができ好まし
い。また、特に芯部と鞘部の容積比が１／３〜３／１で
あると、低融点熱可塑性樹脂糸１５の製糸性に優れ、得
られる炭素繊維ネット状物１０の物性も優れるととも
に、熱融着性も高く好ましい。As a preferred example of the thermoplastic resin yarn 14 and the low-melting-point thermoplastic resin yarn 15, for example, the thermoplastic resin yarn 14 is a polypropylene yarn, and the low-melting-point thermoplastic resin yarn 15 has a core portion made of polypropylene. And a composite multifilament yarn composed of a sheath made of polyethylene. In this case,
The sheath polyethylene is a low melting point polyethylene having a polymerization degree distribution represented by weight average molecular weight / number average molecular weight of 3.0 or less, and the difference in melting point between the low melting point polyethylene and the core polypropylene is 40 ° C. or more. It is preferred that
Further, the volume ratio of the core portion and the sheath portion in the low melting point thermoplastic resin yarn 15 is preferably 1/3 to 3/1. As described above, when the low melting point thermoplastic resin yarn 15 is a two-layer structure yarn having a core portion and a sheath portion, and the core portion is formed of a resin having a higher melting point than the sheath portion, the low melting point is obtained by heating. The sheath of the thermoplastic resin yarn 15 melts and fuses, but the core does not melt. Therefore, it is preferable that the low-melting thermoplastic resin yarn 15 can be heat-fused while maintaining the strength and yarn shape thereof. In addition, when the volume ratio of the core portion and the sheath portion is 1/3 to 3/1, the yarn forming properties of the low-melting thermoplastic resin yarn 15 are excellent, and the physical properties of the obtained carbon fiber net-like material 10 are also excellent. It is also preferable because of its high heat-fusibility.
【００１３】ここで低融点熱可塑性樹脂糸１５に使用さ
れるポリプロピレン樹脂としては、プロピレンホモポリ
マー以外に、プロピレンと他のα−オレフィンモノマ
ー、例えばエチレン、ブテン−１などとのコポリマーで
もよく、その融点が１３０〜１６０℃の範囲であり、溶
融紡糸可能なものであることが好ましい。また、熱可塑
性樹脂糸１４に使用されるポリプロピレン樹脂としても
ここで例示したのものを使用できる。低融点熱可塑性樹
脂糸１５に使用される低融点ポリエチレンとしては、シ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期率表
第ＩＶ族の遷移金属化合物と、必要により助触媒、有機
アルミニウム化合物、担体を含むメタロセン系重合触媒
の存在下に、エチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィ
ンとを共重合させて得られるもの等が挙げられる。The polypropylene resin used for the low-melting thermoplastic resin yarn 15 may be a copolymer of propylene and another α-olefin monomer, for example, ethylene, butene-1, etc., in addition to the propylene homopolymer. It is preferable that the melting point is in the range of 130 to 160 ° C. and that the material can be melt-spun. Further, as the polypropylene resin used for the thermoplastic resin yarn 14, those exemplified here can be used. Examples of the low melting point polyethylene used for the low melting point thermoplastic resin yarn 15 include a transition metal compound of Group IV of the periodic table containing a ligand having a cyclopentadienyl skeleton, and, if necessary, a cocatalyst, an organic aluminum compound, Examples thereof include those obtained by copolymerizing ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms in the presence of a metallocene-based polymerization catalyst containing a carrier.
【００１４】なお、このような炭素繊維ネット状物１０
においては、縦糸１１として、炭素繊維１３と熱可塑性
樹脂糸１４と低融点熱可塑性樹脂糸１５とが低融点熱可
塑性樹脂糸１５のラッセル編みによってまとめられ集束
されたものが使用され、横糸１２として、炭素繊維１３
と熱可塑性樹脂糸１４と低融点熱可塑性樹脂糸１５とか
ら構成されたものが使用されている限りは、図３に示す
よう２本ずつまとめて、または２本以上まとめて１本の
縦糸１１および横糸１２としてもよい。Incidentally, such a carbon fiber net-like material 10
In the above, a warp yarn 11 in which carbon fibers 13, a thermoplastic resin yarn 14, and a low-melting-point thermoplastic resin yarn 15 are bundled together by Russell knitting of the low-melting-point thermoplastic resin yarn 15 is used. , Carbon fiber 13
As long as the yarn composed of the thermoplastic resin yarn 14 and the low-melting thermoplastic resin yarn 15 is used, two warps 11 or two or more yarns 11 are combined as shown in FIG. And the weft 12.
【００１５】このような炭素繊維ネット状物１０の縦糸
１１における炭素繊維１３の割合は２０〜７５重量％、
熱可塑性樹脂糸１４の割合は５０〜２０重量％、低融点
熱可塑性樹脂糸１５の割合は３０〜５重量％が好まし
く、横糸１２における炭素繊維１３の割合は２０〜７５
重量％、熱可塑性樹脂糸１４の割合は５０〜２０重量
％、低融点熱可塑性樹脂糸１５の割合は３０〜５重量％
が好ましい。縦糸１１および横糸１２を合わせた炭素繊
維ネット状物１０全体としては、炭素繊維１３の割合は
２０〜７５重量％、熱可塑性樹脂糸１４の割合は５０〜
２０重量％、低融点熱可塑性樹脂糸１５の割合は３０〜
５重量％が好ましい。The proportion of the carbon fibers 13 in the warp yarns 11 of the carbon fiber net-like material 10 is 20 to 75% by weight,
The ratio of the thermoplastic resin yarn 14 is preferably 50 to 20% by weight, the ratio of the low melting point thermoplastic resin yarn 15 is preferably 30 to 5% by weight, and the ratio of the carbon fiber 13 in the weft 12 is 20 to 75%.
% By weight, the ratio of the thermoplastic resin yarn 14 is 50 to 20% by weight, and the ratio of the low melting point thermoplastic resin yarn 15 is 30 to 5% by weight.
Is preferred. As a whole of the carbon fiber net-like material 10 including the warp yarn 11 and the weft yarn 12, the ratio of the carbon fiber 13 is 20 to 75% by weight, and the ratio of the thermoplastic resin yarn 14 is 50 to 75%.
20% by weight, the proportion of the low melting point thermoplastic resin yarn 15 is 30 to
5% by weight is preferred.
【００１６】このような炭素繊維ネット状物１０は、例
えば次のようにして製造することができる。まず、炭素
繊維１３と、熱可塑性樹脂糸１４と、低融点熱可塑性樹
脂糸１５とを組み紐状にして横糸１２を形成する。この
場合、炭素繊維１３に撚りが加わらないように、炭素繊
維１３を中心として、この炭素繊維１３の周りに熱可塑
性樹脂糸１４と低融点熱可塑性樹脂糸１５とを交互に組
み込んで、組み紐状にすることが好ましい。炭素繊維１
３に撚りが加わると炭素繊維１３が有する強度を十分に
発現できなくなる場合がある。ついで、同じく、縦糸１
１を形成する炭素繊維１３と熱可塑性樹脂糸１４と一部
の低融点熱可塑性樹脂糸１５とを組み紐状にして形成し
て、炭素繊維１３と熱可塑性樹脂糸１４と低融点熱可塑
性樹脂糸１５とが集束された糸を形成する。そして、所
定の本数の横糸１２を略平行に所定の間隔をあけて配列
した後、その列上に各横糸１２と略垂直になるように、
上記で得られた、炭素繊維１３と熱可塑性樹脂糸１４と
低融点熱可塑性樹脂糸１５とが集束された糸を所定の間
隔をあけて配列する。その後、さらに縦糸１１を構成す
る残りの低融点熱可塑性樹脂糸１５を、ラッセル編み機
で、炭素繊維１３と熱可塑性樹脂糸１４と一部の低融点
熱可塑性樹脂糸１５とが集束された糸の周囲に、この糸
の長さ方向に編んでいく。そして、この低融点熱可塑性
樹脂糸１５のラッセル編みの編み目に、炭素繊維１３と
熱可塑性樹脂糸１４と低融点熱可塑性樹脂糸１５が集束
された糸が編み目方向と平行に挿入され、縦糸１１とな
る。また同時に、この編み目には、横糸１２が編み目方
向と垂直に挿入される。このようにして、ネット状物を
製造する。Such a carbon fiber net 10 can be manufactured, for example, as follows. First, the weft yarn 12 is formed by combining the carbon fiber 13, the thermoplastic resin yarn 14, and the low melting point thermoplastic resin yarn 15 into a cord. In this case, a thermoplastic resin thread 14 and a low-melting thermoplastic resin thread 15 are alternately assembled around the carbon fiber 13 around the carbon fiber 13 so that the carbon fiber 13 is not twisted. Is preferable. Carbon fiber 1
When the twist is added to 3, the strength of the carbon fiber 13 may not be sufficiently exhibited. Then, similarly, warp 1
The carbon fiber 13, the thermoplastic resin thread 14, and a part of the low melting point thermoplastic resin thread 15 are formed in a braided shape to form the carbon fiber 13, the thermoplastic resin thread 14, and the low melting point thermoplastic resin thread. 15 form a bundled yarn. Then, after arranging a predetermined number of weft yarns 12 at a predetermined interval substantially in parallel, and so as to be substantially perpendicular to each weft yarn 12 on the row,
The yarns obtained by bundling the carbon fibers 13, the thermoplastic resin yarns 14, and the low-melting thermoplastic resin yarns 15 are arranged at predetermined intervals. After that, the remaining low-melting thermoplastic resin yarn 15 constituting the warp yarn 11 is further processed by a Russell knitting machine into a yarn obtained by bundling the carbon fiber 13, the thermoplastic resin yarn 14, and a part of the low-melting thermoplastic resin yarn 15. Knit around the length of this thread. Then, a thread in which the carbon fiber 13, the thermoplastic resin thread 14, and the low-melting thermoplastic resin thread 15 are bundled is inserted into the Russell stitch of the low-melting thermoplastic resin thread 15 in parallel with the stitch direction, and the warp 11 Becomes At the same time, the weft yarn 12 is inserted perpendicular to the stitch direction. In this way, a net-like object is manufactured.
【００１７】このようにして形成されたネット状物を熱
処理して、縦糸１１および横糸１２を構成している低融
点熱可塑性樹脂糸１５を熱融着させる。熱処理方法には
特に制限はなく、熱プレスによる方法、熱風テンターに
よる方法等が挙げられる。熱処理温度は、低融点熱可塑
性樹脂糸１５の外層をなす熱可塑性樹脂の融点以上の温
度である。例えば低融点熱可塑性樹脂糸１５として、ポ
リプロピレンからなる芯部とポリエチレンからなる鞘部
とから構成される複合マルチフィラメント糸を使用し、
鞘部のポリエチレンの融点が１００℃程度である場合に
は、熱処理温度は融点より５〜５０℃程度高くすること
が好ましい。The net-like material thus formed is subjected to a heat treatment, so that the low-melting thermoplastic resin yarn 15 constituting the warp yarn 11 and the weft yarn 12 is heat-fused. The heat treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a method using a hot press and a method using a hot air tenter. The heat treatment temperature is a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin forming the outer layer of the low melting point thermoplastic resin yarn 15. For example, as the low melting point thermoplastic resin yarn 15, a composite multifilament yarn composed of a core made of polypropylene and a sheath made of polyethylene is used,
When the melting point of the polyethylene of the sheath is about 100 ° C., the heat treatment temperature is preferably set to about 5 to 50 ° C. higher than the melting point.
【００１８】このようにして熱処理して得られた炭素繊
維ネット状物１０は、縦糸１１および横糸１２に炭素繊
維１３を使用するとともに熱可塑性樹脂糸１４も使用し
ているため、炭素繊維１３の有する強度に熱可塑性樹脂
糸１４の有する耐衝撃性が加わった優れた補強材とな
る。また、炭素繊維１３は耐火性にも優れているため、
特に建築用の補強材として好ましい。また、各縦糸１１
の間隔および各横糸１１の間隔を任意に設定することに
よって、所望の強度を有する炭素繊維ネット状物１０が
得られる。そして、この炭素繊維ネット状物１０におい
ては、縦糸１１および横糸１２に、さらに低融点熱可塑
性樹脂糸１５を使用していて、この低融点熱可塑性樹脂
糸１５が熱融着しているので、熱融着した低融点熱可塑
性樹脂糸１５によって剛性を有するものとなる。また、
縦糸１１と横糸１２の目ずれが起こらず、炭素繊維ネッ
ト状物１０を任意の箇所で切断してもネット構造がばら
ばらにならず加工性に優れる。さらに、熱融着した低融
点熱可塑性樹脂糸１５によって、縦糸１１および横糸１
２がそれぞれ１本ずつ集束されているので、炭素繊維１
３が毛羽立つこともなく、取扱性にも優れたものとな
る。特に、この炭素繊維ネット状物１０においては、縦
糸１１の低融点熱可塑性樹脂糸１３の一部がラッセル編
みを形成していて、編み目には、縦糸１１を構成してい
る炭素繊維１３と熱可塑性樹脂糸１４と残りの低融点熱
可塑性樹脂糸１５とが編み目方向と平行に挿入されてい
て、かつ、この編み目には、横糸１２が編み目方向と垂
直に挿入されている状態で低融点熱可塑性樹脂糸１５が
熱融着しているため、縦糸１１と横糸１２の交点は強固
に固定され、目ずれがより起こりにくい。また、樹脂を
ネット状物全体にコーティングする方法に比べて低コス
トであるとともに、ラッセル編み機を使用した簡便な方
法で製造でき、工業的に好ましい。さらに、得られた炭
素繊維状ネット状物１０は、ドレープ性にも優れる。ま
た、低融点熱可塑性樹脂糸１５は融着時に縮むことから
この性質を利用して、その融着温度をコントロールする
ことで、得られる炭素繊維ネット状物１０のハリ、コシ
を調整することが可能となる。さらに、縦糸１１を構成
しているすべての炭素繊維１３を、横糸１２を構成して
いるすべての炭素繊維１３に対して同じ側に配置するこ
とによって、縦糸１１と横糸１２の交点で炭素繊維１３
が屈曲せず直線性を保った状態となり、炭素繊維１３が
有する強度が十分に発現された炭素繊維ネット状物１０
とすることができる。このような炭素繊維ネット状物１
０は、モルタル、コンクリート等の建築用材料の補強材
としての使用の他、高速道路脇の側壁や老朽化した建物
等からの建材等の落下防止ネットや漁網等にも使用でき
る。The carbon fiber net 10 obtained by the heat treatment in this manner uses the carbon fiber 13 for the warp yarn 11 and the weft yarn 12 and also uses the thermoplastic resin yarn 14. This is an excellent reinforcing material that has the added strength and the impact resistance of the thermoplastic resin yarn 14. Moreover, since the carbon fiber 13 is also excellent in fire resistance,
Particularly, it is preferable as a reinforcing material for building. In addition, each warp 11
By setting the spacing of the wefts 11 and the spacing of each weft 11 arbitrarily, the carbon fiber net-like material 10 having a desired strength can be obtained. In the carbon fiber net-like material 10, the low-melting thermoplastic resin yarn 15 is further used for the warp yarn 11 and the weft yarn 12, and the low-melting thermoplastic resin yarn 15 is thermally fused. The heat-fused low-melting thermoplastic resin yarn 15 has rigidity. Also,
Misalignment between the warp yarn 11 and the weft yarn 12 does not occur, and even if the carbon fiber net-like material 10 is cut at an arbitrary position, the net structure is not broken and the workability is excellent. Further, the warp yarn 11 and the weft yarn 1 are formed by the heat-fused low-melting thermoplastic resin yarn 15.
2 are bundled one by one, so that carbon fiber 1
No. 3 does not fluff, and the handleability is excellent. In particular, in the carbon fiber net-like material 10, a part of the low melting point thermoplastic resin yarn 13 of the warp yarn 11 forms Russell knitting. The thermoplastic resin yarn 14 and the remaining low melting point thermoplastic resin yarn 15 are inserted parallel to the stitch direction, and the weft 12 is inserted perpendicular to the stitch direction. Since the plastic resin yarns 15 are thermally fused, the intersections between the warp yarns 11 and the weft yarns 12 are firmly fixed, and misalignment is less likely to occur. Moreover, it is industrially preferable because it is low in cost as compared with a method of coating the entire net-like material with a resin and can be manufactured by a simple method using a Russell knitting machine. Further, the obtained carbon fibrous net-like material 10 is excellent in drapability. In addition, since the low-melting thermoplastic resin yarn 15 shrinks during fusion, this property is used to control the fusion temperature and thereby adjust the firmness and stiffness of the obtained carbon fiber net-like material 10. It becomes possible. Further, by arranging all the carbon fibers 13 constituting the warp 11 on the same side with respect to all the carbon fibers 13 constituting the weft 12, the carbon fiber 13 is formed at the intersection of the warp 11 and the weft 12.
Is in a state of maintaining linearity without being bent, and the carbon fiber net-like material 10 in which the strength of the carbon fiber 13 is sufficiently expressed
It can be. Such a carbon fiber net-like material 1
No. 0 can be used not only as a reinforcing material for building materials such as mortar and concrete, but also as a net for preventing fall of building materials from a side wall of an expressway or an aged building, a fishing net, or the like.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の炭素繊維
ネット状物は、強度および耐衝撃性が高くさらに剛性、
いわゆるコシを有し、目ずれが起こらず加工性や取扱性
にも優れている。よって、モルタル、コンクリート等の
補強材としての使用に特に適した炭素繊維ネット状物
を、低コストで簡便に提供することができる。As described above, the carbon fiber net-like material of the present invention has high strength and impact resistance, and furthermore has high rigidity,
It has a so-called stiffness, does not cause misalignment, and has excellent workability and handleability. Therefore, it is possible to easily provide a carbon fiber net-like material particularly suitable for use as a reinforcing material such as mortar and concrete at low cost.
【図１】 本発明の炭素繊維ネット状物の一形態を示す
平面図である。FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of a carbon fiber net-like material of the present invention.
【図２】 図１の炭素繊維ネット状物の拡大平面図であ
る。FIG. 2 is an enlarged plan view of the carbon fiber net-shaped object of FIG.
【図３】 本発明の炭素繊維ネット状物の他の形態を示
す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of the carbon fiber net-like material of the present invention.
１０…炭素繊維ネット状物、１１…縦糸、１２…横糸、
１３…炭素繊維、１４…熱可塑性樹脂糸、１５…低融点
熱可塑性樹脂糸10: carbon fiber net, 11: warp, 12: weft,
13: carbon fiber, 14: thermoplastic resin yarn, 15: low melting point thermoplastic resin yarn
フロントページの続き (72)発明者 松原 崇雄 大阪府大阪市北区天満橋一丁目８番30号 三菱レイヨン株式会社大阪支店内 (72)発明者 福井 英輔 愛知県豊橋市佐藤町字一本木62の４ Ｆターム(参考） 2E164 AA05 BA06 CA11 CA17 CB11 EA05 4L002 AA00 AA05 AB02 AB05 AC05 CB02 EA05 FA06 Continued on the front page (72) Inventor Takao Matsubara 1-8-30 Temmabashi, Kita-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Inside Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Osaka Branch (72) Inventor Eisuke Fukui 62-4 Ippongi, Satocho, Toyohashi-shi, Aichi Prefecture Term (reference) 2E164 AA05 BA06 CA11 CA17 CB11 EA05 4L002 AA00 AA05 AB02 AB05 AC05 CB02 EA05 FA06
Claims (3)
可塑性樹脂糸の表面をなす熱可塑性樹脂の融点よりも低
融点の熱可塑性樹脂からなる表面を有する低融点熱可塑
性樹脂糸とが集束された縦糸および横糸からなる炭素繊
維ネット状物であり、 縦糸の低融点熱可塑性樹脂糸の一部はラッセル編みを形
成していて、この編み目には、縦糸を構成している炭素
繊維と熱可塑性樹脂糸と残りの低融点熱可塑性樹脂糸と
が編み目方向と平行に挿入され、かつ、横糸が編み目方
向と垂直に挿入されていて、 さらに、低融点熱可塑性樹脂糸が熱融着していることを
特徴とする炭素繊維ネット状物。1. A carbon fiber, a thermoplastic resin yarn, and a low melting point thermoplastic resin yarn having a surface made of a thermoplastic resin having a melting point lower than the melting point of the thermoplastic resin forming the surface of the thermoplastic resin yarn. It is a carbon fiber net-like material composed of a bundled warp and weft, and a part of the low-melting thermoplastic resin yarn of the warp forms Russell knitting. The thermoplastic resin yarn and the remaining low melting point thermoplastic resin yarn are inserted parallel to the stitch direction, and the weft yarn is inserted perpendicular to the stitch direction. A carbon fiber net-like material characterized by having:
は、横糸を構成しているすべての炭素繊維に対して同じ
側に配され交差していることを特徴とする請求項１に記
載の炭素繊維ネット状物。2. The carbon fiber according to claim 1, wherein all the carbon fibers constituting the warp are arranged on the same side and intersect with all the carbon fibers constituting the weft. Carbon fiber net.
り、低融点熱可塑性樹脂糸が、ポリプロピレンからなる
芯部とポリエチレンからなる鞘部とから構成される複合
マルチフィラメント糸であることを特徴とする請求項１
または２に記載の炭素繊維ネット状物。3. The thermoplastic resin yarn is a polypropylene yarn, and the low melting thermoplastic resin yarn is a composite multifilament yarn comprising a core made of polypropylene and a sheath made of polyethylene. Claim 1
Or the carbon fiber net-like material according to 2.
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|---|---|---|---|
| JP2000207487A JP2002020953A (en) | 2000-05-01 | 2000-07-07 | Net shaped article of carbon fiber |
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