JPH0253923A - 非収縮性ハイブリッドヤーン - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複合製品の製造に有用な繊維の製造方法に関る
、。より具体的には、本発明は、複合製品の製造に有用
な、非収縮性の強化用繊維含有繊維ブレンドに関る、。

［従来の技術］ 炭素繊維含有テープおよびローヒング並びに炭素繊維強
化製品は以前より知られている。例えば、米国特許第３
．９１４，４９９；　３，９６９，１７１；　４，２１
４．９３１４；３４Ｌ８３５；　３，７０４．４８５；
　３，８７３，３８９；　３，７９５，９４４３、９９
３，７２６；および３，７２８．４２４号参照。

２種類の類似もしくは非類似の繊維を配合る、ことも、
特に嵩高（バルク）ヤーンを得る目的で知られている。

例えば、米国特許第Ｃ２１９，９９７；４．２１８，８
６９；　３，９５９，９６２；　３，９６８，６３８；
　３，９５８３１０・３．２５２，４８４．および３，
１７５，３５１号参照。異なる種類の繊維の配合は各種
の流体ジェットを使用して行われてきた。例えば、上記
米国特許第３，９５８，３１０号ならびに米国特許第４
，１４７，０２０及び４，３４３．１４６号参照。しか
し、米国特許第４．１４７，０２０号では、配合した後
、繊維を短繊維の長さに切断る、。米国特許第４，３４
３，１４６号では、フィラメントをランダムに絡ませる
ので、混合後に繊維が実質的に平行となる保証は全くな
い。

***特許公開公報Ｐ　３３４１２９２８号は、熱可塑性
繊維と強化用繊維とのブレンドから繊維強化成形品を製
造る、方法を開示している。この公報は、互いに本質的
に平行に配列したと説明している熱可塑性繊維と強化用
繊維とを含有る、トウを開示している。しかし、このよ
うなトウをどのようにして調製る、かについてははっき
りと開示されていない。この公報はまたサイズ剤をトウ
に通用る、ことができることも述べている。しかし、サ
イズ剤を塗布る、具体的な処理条件は示されてＢらず、
また繊維トウに均一に被覆る、ために噴霧に加えて浴を
使用る、必要があることは開示がない。

英国特許節１．２００，３４２号は、強化合成熱可塑性
材料の製造方法に関る、。一方は熱可塑性繊維、他方は
強化用繊維てあってもよい２種類の繊維状材料を混合し
た後、加熱および圧縮して、強化製品を得る。必要な混
合度は、カーデイングのような製織および製紙産業で公
知の技術により繊維を混合る、ことにより得ることがで
きる。しかし、この特約は繊維を被覆しうろことについ
ては示唆していない。

米国特許節３．３５８．４３６号は、連続フィラノンＩ
・のヤーン、特に不導性ヤーンを広ので混合る、方法を
開示している。ごの方法は、フィラメン）−に導電清液
体を塗布してフィラメン１−を導電１１にした後、少な
くとも５０００ポルトの電流を印加してフィラメン１〜
を広げてから混合る、ものである。しかし、この特許番
」混合したヤーンにザイス剤を噴霧し、浴を通過させる
ことができることは開示し］　ｌ ていない。

米国特許節４，５３９，２４９号は、熱可塑性繊維と炭
素繊維とを配合してヤーンとし、布帛に製織し、加圧下
に加熱してラミ不−１・を形成る、ことができることを
開示している。しかし、繊維に被覆を施すことは開示し
ていない。

１９８１年２月の米国Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｄｉｓｃｌｏ
ｓｕｒｅ　２０２３９は、ガラスもしくは炭素繊維と熱
可塑性繊維とから得た織布を使用して強化複合材料を製
造しうろことを述べている。しかし、この開示は、炭素
繊維と熱可塑性繊維との混合トウを得る方法を明らかに
しておらず、またトウに被覆を施すことについても開示
していない。

欧州特許公開公報箱０３３．２４４号は、強化用繊維で
強化した材料の製造方法を開示している。■態様におい
て、スプールから熱可塑性繊維と炭素繊維を、繊維を互
いに整列させる装置に送り、熱可塑性材料が軟化して繊
維を互いに付着さゼる温度に加熱して、繊維トウを形成
る、。場合により、この装置を出た繊維を、押出プレス
または溶融熱可塑性材料の浴を通して引き出すことによ
り、繊維に熱可塑性材ｆ４を被覆してもよい。この公報
は熱可塑性材料を溶媒を使用−Ｕずに繊維に直接被覆る
、ことを教えているが、被覆＋Ａ料の塗布量の限度につ
いては開示がない。このような溶融被覆した繊維ヤーン
は溶液被覆ヤーンに比へて剛い。また、この公報は、繊
維を噴霧処理した後、浴を通過させることについては全
く開示かない。

ＮＡＳＡ　Ｔｅｃｈ　Ｂｒ１ｅｆ、　１９８２年秋季号
に掲載された「強化複合材の無溶媒製造」と題る、論文
には、熱可塑性繊維と強化用繊維とを緊密に混合し、次
いで熱および圧力を繊維に加えるごとにより製造したと
説明している複合材を開示している。しかし、繊維トウ
の製造方法はもとより、［・つへの被覆処理についても
開示していない。

***特許筒２．２０４．］、１９号は熱可塑性材料を含
有る、ヤーン束の製造方法を開示しているとされている
。この特許では、熱可塑性ストランドとボロン繊維のよ
うな「構造形成ＪスＩ・ラントとを配合し、ついで加熱
して熱可塑性ストランドを溶融している。熱可塑性スト
ランドの溶融により、構造形成ストランドが一体に結合
される。この特許は、繊維の混合に使用した方法をはっ
きり説明しておらず、また混合した繊維に被覆を施すこ
とも開示していない。

米国特許節４．２２６，０７９号は、バルクヤーンを製
造る、ために２種類の異なる繊維を配合る、ことを開示
している。繊維はジェット混合帯域で絡み合わせる。し
かし、この特許に開示された繊維はポリエステルおよび
ポリアミドであり、繊維△の被覆処理ばされていない。

米国特許節３．］、７５，３５１号は連続フィラメンＩ
・ヤーンをバルク化る、方法を開示している。また、こ
の特許は、組成の異なるヤーンを配合しうることを開示
しており、ヤーンは実質的に平行な関係にあると述べて
いる。しかし、開示された繊維は強化用繊維を含んでお
らず、被覆も施されない。

米国特許節４．４７９，９９９号は、黒鉛もしくは炭素
繊維を包含る、不融性繊維と木質的に熱可塑性の可融性
繊維とからなる改良された織布を開示している。この米
国特許によると、可融性繊維と不融性繊組とを製織した
織布を、可融性繊維の融点より品温に加熱して一体に熱
結合させる。しかし、この米国特許は、線状に混合した
繊維トウ製品の製造を開示しておらず、またこのような
製品が複合製品の製造に有用であることも開示していな
い。

この米国特許には、ガスジェット混合手段を用いた」１
記トウ＋Ａ料の製造および繊維への被覆処理についても
開示がない。

米国特許第４，４５７，３４５号は、紡織繊維と炭素繊
維との混合物から得られたヤーンを開示している。

紡織繊維と炭素繊維の両方を細断してから混合してヤー
ンを形成る、。この特許は、連続熱可塑性繊維と連続炭
素繊維とを用いた非収縮性ハイブリｙ　ｔ’ヤーンや、
繊維が互いに実質約６こ平行な被覆ハイブリノＩ・ヤー
ンの形成については何も開示していない。

特開昭５１−１．０８７１号公報は、熱可塑性繊維と強
化用月料との混合物からフェル）・様ノーＩ・を製造る
、ための、ガラス繊維などの繊維状強化用材料を含有る
、強化プラスチックを開示している。長さ１インチ以下
に細断した強化用繊維を熱可塑性繊維と混合し、ウェブ
またはフェルＩ・状のシートにる、。細断繊維（チョソ
プトラフイハー）を使用しているので、この公開公報の
フェルト様ソートでは熱可塑性繊維と強化用繊維とがラ
ンダムに分布し、互いに実質的に平行な分布状態とはな
らないであろう。

特公昭４８−３５３６号公報では、繊維と同方向に高速
で流れるガスを使用して繊維を振動させてから、繊維に
樹脂を噴霧している。この特許は、ヤーンに樹脂を噴霧
してから繊維を浴に通ずことはもとより、強化用繊維と
熱可塑性繊維とが実質的に平行に配列したトウを形成る
、ことも開示していない。

米国特許第３．８７３．３８９号では、炭素繊維トウ中
の炭素繊維を、炭素繊維の進行方向とは逆方向に流れる
空気を使用して広げている。繊維を広げた後、樹脂を入
れた浴またはタンクに炭素繊維を通してこれに樹脂を含
浸させ、テープを形成る、。

〕　６ しかし、この特許には、連続炭素繊維と熱可塑性繊維と
を混合る、こと、混合したヤーンに被覆材料を噴霧る、
こと、あるいは繊維が実質的に平行なトウを形成る、こ
とについては開示がない。

米国特許第３，３８０，１．３１号は、トウを構成して
いるポリエステルフィラメントの混合を、偏向面を使用
して行う、引き出されたトウの製造方法および装置を開
示している。この偏向面は、側面が傾斜している自由回
転ロールからなる。フィラメントが偏向面の側面に接触
る、と、この側面が内向きに傾斜しているため、フィラ
メントは一緒になり、混合されることになる。しかし、
この特許は強化用繊維を熱可塑性繊維と混合る、こと、
ヤーンに噴霧る、こと、あるいは被覆したヤーンを浴に
通ずことは開示していない。

米国特許第４，０８４，３９９号では、炭素繊維とナイ
ロンとを一緒に加熱る、ことによりガツトを製造してい
る。米国特許第３，０７３，００５号には、ガラス繊維
含有複合材料の製造方法が開示されている。

米国特許第３．４３６．７９７号は、ポリマー繊維を配
合して不織ウェブを形成る、方法を開示している。

しかし、これらの米国特許はいずれも、強化用繊維と熱
可塑性繊維とを混合して繊維が互いに実質的に平行方向
に整列したトウを形成る、こと、あるいはトウに噴霧し
た後、トウを浴に通すことにより被覆を施すことは開示
していない。

［発明が解決しようとる、課題］ 従来の繊維トウに伴う問題の一つは、これを巻型などの
モールドに適用し、本質的に無張力状態で硬化させる時
に起こる。このような状況下では、硬化した７トリソク
スに歪みによる波打ち現象がしばしば認められ、そのた
め望ましくない強度特性の低下が起こる。

従来技術の別の問題点は、複合ヤーンを布帛に製織る、
か、モールドに適用る、前に、ヤーンがほと゛けてしま
う（頃向があることである。

従来技術のさらに別の問題点は、強化用繊維を含有る、
テープおよび布帛プレプレグを複合製品、特に複雑な形
状の部分を持つ製品に成形る、ことが一般に困難なこと
である。

よって、本発明の目的は、可撓性て）・レープ性があり
、単純形状および複雑形状のいずれも部分に′ついても
強化用繊維複合製品を形成る、のに有用な繊維状ブレン
ドを製造る、ことである。

本発明の別の１］的は、繊維複合製品に成形る、ことか
できる布帛などの月料を製造る、ことである。

本発明のざらに別の目的は、製織前あるいは複合製品へ
の成形前にほどけてしまわない非収縮性の連続強化用繊
維含有ヤーンを製造る、ことである。

本発明のさらに別の目的は、モールドに適用した後、硬
化により歪みが起こらず、全体を通して均一な特性を持
った硬化製品が得られる強化用繊維含有Ｉ・つまたはヤ
ーンを製造る、ごとである。

上記およびその他の目的は、本発明の方法を実施る、こ
とにより達成される。

［課題を解決る、だめの手段１ 基本的には、本発明の方法は、強化用繊維と熱可塑性ポ
リマー繊維とを配合して連続トウを形成し、次いでこの
トウに均一被覆を施して非収縮性Ｉ・つを製造る、もの
である。得られた非収縮性トウは、次いで各種の構造用
複合材料の製造あるいは成形に使用る、ことができる。

本明細書において、［非収縮性トウ　（またはヤーン）
」とは、複合製品を製造る、ために加熱した時に、認め
ろるほどの収縮を示さないか、無視できる程度のわずか
な収縮しか示さないトウを意味る、。

本発明により製造した繊維ブＩ／ンドは、可撓性で取扱
適性がよく、良好なドレープ性を有しているので、複雑
形状の製品の成形にも使用る、ことができる。また、上
記２種類の繊維を混合る、際に、適当な熱および圧力を
加えると、強化用繊維を熱可塑性材料で完全に濡らすこ
とができる。繊維ブレンド中で熱可塑性繊維と強化用繊
維とが実質的に均一に分布し、また、被覆材ギ」により
熱可塑性マトリックスと強化用繊維とのより良好な適合
性が得られるため、上記の高度の濡れυコ十分に得られ
る。

本発明の生成物は、最終製品に小さな曲率半径が必要な
使用目的の用途に特に有用である。例えば、従来のテー
プを使用る、と、９０°曲げ部を持った製品を製造る、
ことば、曲げ線に沿ってテプに亀裂（クラック）あるい
は変形（歪み）が発生ずるために多くの場合不可能であ
った。しかし、本発明の方法は、０．００２インチ（０
，０５ｍｍ）　といった小さな曲率半径で使用る、こと
ができる。

［作用］ 以下、本発明をより詳しく説明る、。

込−一熱河塑−性−繊−雑− 本発明の実施に使用る、ことができる熱可塑性ポリマー
には、繊維に紡糸る、ことができる実質的にすべての種
類の熱可塑性ポリマーが含まれる。

そのような熱可塑性ポリマーの例としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、各種ポリアミ］−
類、ポリイミド、ポリアミドイミドポリエーテルイミド
、ポリアセクール、ポリスルボン（例、ポリエーテルス
ルホン）、ポリエーテルエーテルケ［・ン、ポリブチレ
ンテレフタレートなどが挙げられる。繊維に紡糸可能な
実質的にあらゆる分子量のポリマーが使用できるが、比
較的高分子量の熱可塑性ポリマーを使用る、ことが好ま
しい。このポリマーの融点は、室温より少なくとも５０
下（２８℃）、好ましくは少なくとも２００　°Ｆ（１
１１℃）高くなげればならない。ずなわぢ、熱可塑性ポ
リマーの融点は一般に５０℃以上である。融点が高いと
、使用前に紡糸繊維が粘着あるいは固着る、といった不
都合が確実に避けられる。１成分ポリマー系以外に、各
種熱可塑性ポリマーの混合物も使用でき、特に特定の組
合わせの特性が望ましい場合に有利である。

本発明で使用る、熱可塑性ポリマーとして特に重要なの
は、液晶ポリマー（ＬＣＩ）と略記）類である。

液晶ポリマーの例には、下記論文に記載されている全芳
香族ポリエステル樹脂がある・（ａ）「ヒドロキシ安息
香酸のポリエステルＪ　　Ｒｕｓｓｅｌｌ　Ｇｉｌｋｅ
ｙｅｔ　ａｌ，　Ｊ．　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　、Ｐｏ
ｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉ．、　Ｖｏｌ．　ＩＬｐｐ．　１９
８−２０２　（１９５９Ｌ　（ｂ）　「ボリアリレート
　（芳香族ジカルボン酸およびビスフェノールからのポ
リエステル）　　」Ｇ、　Ｂｉｅｒ、　Ｐｏｌｙｍｅｒ
、　Ｖｏｌ、　＋５＋　ｐＬ　５２７−５３５　（１９
７４年８月）、（ｃ）ｒ芳香族ポリエステルブラスチノ
クスＪ　Ｓ、Ｇ、　Ｃｏｔｔｉｓ、　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｐ
ｌａｓｔｉｃｓｐｐ、　６２−６３　（１９７５年７月
）および（ｄ）「ポリ（ｐ−オキシヘンヅイル系）、被
覆用のポモポリマー：圧縮成形および射出成形用のコポ
リマーＪ　Ｒｏｇｅｒ　Ｓ、　Ｓｔｒｏｍ　ｅｔ　ａｌ
、　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｐｌａｓｔ、　Ｐｒｅｐｒｉｎ
ｔ、　Ｖｏｌ、３４Ｎｏ、１．　ｐｐ、　１９４−１９
７　（１，９７４年４月）。下記の米国特許も参照でき
る：第３，０３９，９９４；　３，１．６９１２１；３
．３２１．４３７；　３，５５３．＋６７；　３，６３
７，５９５；　３，６５１，０１４・３．７２３．３８
８；　３，７５９，８７０；　３．７６７６２］・３７
７８４１０３．７８７，３７０．３，７９０，５２８．
３．８２９４０６：　３，８９０，２５６および３，９
７５．４８７号。

他のポリエステルも、例えば、次の文献に開示されてい
る・（ａ）「自己強化熱可塑性ポリエステルＸ７Ｇ−Ａ
　Ｊ　Ｗ、、１．　Ｊａｃｋｓｏｎ、　Ｊｒ、　ｅＬ　
ａｌ、米国プラスチックス工業会、強化プラスチックス
／複合材料部会、第３０会年次技術会議（１９７５）、
　５ｅｃｔｉｏｎ　１７−ＤｐＩＥ、　１．−４　　；
　（ｂ）ヘルギー国特許第８２８．９３５および８２８
．９３６号：（ｃ）オランダ国特許第７５０５５５１号
；（ｄ）***国特許第２５２０８１９．２５２０８２０
．２７２２１２０．２８３４５３５２８３４５３６およ
び２８３４５３７号；（ｅ）特開昭５０−４３２２３号
、５２−１．３２１．１６号、５：３−１７６９２号、
および５３−２１２９３号、（ｆ）米国特許第３＋９９
１，０１．３：　３，９９１．０］、４；４．０５７．
５９７；　　４，０６６．６２０；　　４，０６７．８
５２；　　４，０７５，２６２；４．０８３，８２９；
　　４，０９３．５９５．４．１］、２，２１２；　　
４．１１８３７２゜４．１３０，５４５；　４．１３０
，７０２：　４，１４６．７０２；　４，１５３，７７
９；４．１５６．０７０；　　４，１５９．３６５；　
　４，１６０．７５５；　　４．＋６］　　４７０；４
．１６９，９３３；　　４．１８１，７９２．４．］、
８３．８９５；　　４，１８４，９９６．４．１８Ｆ３
，４７６．４．１９Ｌ６８１；　　４，２０１　８５６
；　　４　２１９　４６１、（，２２４，４３３，４，
２２６，９７０，４，２３０，８１７；　　Ｃ２３２，
］、４３；４．２３２，１４４；　　４　２３８．５９
８　４，２３８，５９９；　　４　２３８　６００；４
．２３９．９１３；　　４，２４２，４９６．４，２４
５．０８２；　　４，２４５，８０４゜４．２４７，５
１４；　　４．２５６．６２４．４，２６５，８０２，
４，２６７．２８９；４．２６９，９６５；　　４，２
７９，８０３；　　４，２９９．７５６；　　４，３３
０，４５７；４．４６０，７３５；および４，４７９，
９９９号。

好ましいポリエステルおよびコポリエステルは、下記−
形式で示される反復基を有る、構造単位から本質的にな
るものである。

（１）　　（（＞１７．−○ト　および（ＩＩ）−ｅＯ
ｃ−Ｒ２−Ｃｏ上　および／または（ＩＩＩ）　　　−
（０−Ｒ，−ＣＯトここで、単位■および■が存在る、
場合、これは実質的に等モル量で存在し、Ｒ１、Ｒ２お
よびＲ３は、（１）環系の２個の連鎖伸長結合が、同し
環に結合している場合は互いに１．３−または１．４−
位置（１，４−配置が好ましい）にあり、異なる環に結
合している場合には、好ましくは平行かつ逆向きの位置
にある、単環もしくは縮合６員環からなる芳香族炭素環
系、および（２）各環が化学結合（単結合）またばｔｒ
ａｎｓ−ビニレン基により結合されており、各環の連鎖
伸長結合が１，３−または１，４−位置（１，４−配置
が好ましい）にある、多環式の６員環芳香族炭素環系よ
りなる群から選ばれた基である。さであってもよく、こ
こでＡは１もしくは２個の一環式連鎖内原子を含有る、
２価基を意味る、。まであってもよく、ただしこの基の
脂肪族部分がカルボニル基の力に結合る、。

上記（１）の群の好ましい基は、フェニレンおよびナフ
チレン基である。上記（２）の群の好ましい基は２環系
の基である。これらの具体例を次に示す。

（１）は、 である。

上記の環系は、後述る、ようにＲ２を除いて、例えば、
りロワ、ブロモ、フルオロ、または低級アルキル（炭素
数１〜４）などの１もしくは２以上の置換基を１もしく
は２以」二の環上に含有る、ものも包含る、。Ｒ２芳香
族環系は、１種類のみの単位Ｉと１種類のみの単位■と
を使用る、場合（すなわち、ホモポリマーを形成る、場
合）には、配向繊維を確実に得ることができるように非
置換であるのが好ましい。コポリマーの場合にも、Ｒ２
芳香族環系は、熱もしくは加水分解不安定性および／ま
たはＲ２環置換コポリマーのコストの面から非置換であ
ることが好ましい。

単位Ｉ、■およびＩｌｌの合計量に暴づいて２５モル％
まで、好ましくは５モル％までが、ポリマーの異方性メ
ル）・形成能を妨害せず、−上記に該当しない他の芳香
族ポリマー形成性単位（すなわち、連鎖伸長官能基が芳
香環に結合している単位）である　（コ）ポリエステル
も、」−記熱可塑性ポリエステルに包含される。このよ
うな他の単位の例を次に示すが、これらに限定されるも
のではない。

Ｉ］ 上述した（コ）ポリエステルは、実質的に等モル量の単
位［および■からなるものでも、単位ＩＩＩからなるも
のでも、あるいは単位Ｉ、■および■の組合わせからな
るものでもよく、もちろん同じ学位（ｌ、■および／ま
たはＩ）を２種以上ポリマー中に存在させてもよい。

本発明で使用る、好ましい（コ）ポリエステルは、木質
的に単位Ｉおよび■からなる。かかるボッマーにあって
は、Ｒｔが１，４−フェニレン、り四ロー、ノクロロ−
、フしフモー、シフロモ−、メチル−、ツメチル−およ
びフルオロ−１，４−フェニレン、４４゛−ビフェニレ
ンおよび３．３’、５．５’−テトラメチル−４，４’
−ビフェニレンよりなる群から選ばれたものであり、Ｒ
２がｔｒａｎｓ−１，，４−シクロヘキソレン、ｔｒａ
ｎｓ−２，５−ジメチル−１，４−ツク１コヘキルン、
　ｔｒａｎｓ−ビニレンビス（１，４−フェニレン）　
、４．４’−ビフェニレン、２，６−ナフチレン、およ
び１，４−フェニレンよりなる群から選ばれたものであ
り、単位Ｉまたば■を２種以」二存在させたポリマーか
好ましい。このような（コ）ポリエステルのうち、特性
およびコス１−の点で下記の２種類が特に好ましい。第
一の種類のポリマーは、木質的に下記３種類の反復単位
：および　　０　　０ １］１］ Ｃ−Ｚ−Ｃ からなるポリマーである。上記式中、Ｚは４，４ビフエ
ニレン、２，６−ナフチレンおよび１，４−フェニレン
よりなる群から選ばれ、 および　　００ ｊ１１ ｍｙ−ｃ からなる。上記式中、Ｘはクロロ、フロモ、フルオロお
よびメチル基よりなる群から選ばれ、ｎは１または２て
あり、Ｙは４，４゛−ビフェニレンおよび２，６−ナフ
チレンよりなる君￥から選ばれ、数の比は４：１〜１：
４の範囲内である。第二の種類は、木質的に下記３種類
の反復単位；し１−１３ し＋１５ し１３ の単位数の比は４：１〜３：２の範囲内である。

どちらの種類のポリマーについても、−１−述したよう
に、２５モル％までの前記以外の単位をポリマー中に存
在させることができる。

有用なジカルボン酸には次に列挙したものが含まれる：
テレフタル酸、４，４”−ビ安息香酸、４，４オキシジ
安息香酸、４，４゛−チオジ安息香酸、４カルボキシフ
エノキシ酢酸、４，４”＝ｔｒａｎｓ−スチルヘンジカ
ルホン酸、２．６−ナフタレンジカルボン酸、エチレン
オキシル４．４’−ジ安息香酸、イソフタル酸、以上の
ジカルボン酸のハロゲンおよびメチル置換誘導体、１　
＋　４−ｔｒａｎｓ　−ノクロヘキザンノカルホン酸、
２．訃−シメチル−１，４−ｔｒａｎＳ−シクロへギサ
ンンカルボン酸など。

フェノールカルボン酸の例としては、６−ヒドロキシ−
２−ナフトエ酸、４−ヒドロキシ−４カルポキソアヅヘ
ンゼン、フェルラ酸、４−ヒドロキソ安息香酸、４−（
４’　　−ヒドロキソフェノキシ）安息香酸および４−
ヒドロキシ桂皮酸、ならびにこれらの化合物のアルキル
、アルコキシおよびハロケン置換誘導体が挙げられるが
、これらに制限されるものではない。

単位■のみを含有る、（コ）ポリエステルのうぢ、木質
的に下記反復単位： （１，４−ベンゾエート　単位）（１，、、ｌ−ノンナ
メート単イ立）からなるポリマーが好ましい。

このような（コ）ポリエステルは、２価フエノルの誘導
体と、芳香族−脂肪族、芳香族および環状脂肪族ジカル
ボン酸またはその誘導体との溶耐重縮合により製造る、
ことが好ましい。好都合な製造方法は、２価フェノール
のジ酢酸エステルとジカルボン酸との溶融重縮合である
。あるいは、ポリエステルおよびコポリエステルの製造
において、フェノールカルボン酸またはその誘導体を共
反応成分として使用る、こともできる。

好ましくはそのジ酢酸エステル誘導体の形態で使用る、
、を用な２価フェノールの例には、ヒドロキノン、クロ
ロ上１−ロキノン、フロモヒドロキノン、メチルヒドロ
ギノン、ジメチルヒドロキノン、ジクロロヒドロキノン
、ジブロモヒドロキノン、４１４゛−オキシジフェノー
ル、４，４゛−イソプロピリデンジフェノール、４，４
゛−チオジフェノール、４４′−ビフェノール、３．５
，３”、５゛−テトラメチル４４゛＝ビスフェノール、
３，５．３’、５’−テトラクロロ−４４゛−ビスフェ
ノール、２．６−シヒドロキシナフタレン、２，７−ジ
ヒｌ゛ロキシナフタレン、および４４゛−メチレンジフ
ェノールなどが挙げられる。

また、米国特許第４，１１２，２１２；　４，１３０．
７０２およヒ４　、１６０．７５５号に記載されている
ように、アルカリ金属水酸化物および遊離基開始剤を使
用してメチルアクリルオキシ安息香酸を重合させること
により異方性ポリマーを製造る、こともできる。

有用なフェノールカルボン酸誘導体としては、ｐ−アセ
トキシ安息香酸およびｐ−アセトキシ桂皮酸などが挙げ
られる。

各種ポリエステルおよびコポリエステルの例を次に例示
る、が、これらに限定されるものではないことは当然で
あるコポリ　（メチル−１，４−フェニレン２，５−ジ
メチル−ｔｒａｎｓ　−ヘキサヒトロチレフタレ−園、
コポリ　（メチル−１，４−フェニレンｔｒａｎｓ−ヘ
キサヒトロチレフクレー１・／テレフタレー））　（８
／２）　、コポリ　（クロロ−１，４−フェニレンｔｒ
ａｎｓ−ヘキサヒドロテレフタレート／イソフタレー１
）　（９／１）および（８／２）、コポリ（エチル−Ｌ
４−フェニレンテレフタレート７２６−ナフタレ−１）
　（７／３）　、コポリ　（ｔｅｒｔ−ブチル−１，４
−フェニレン／３，３”、５．５”　−テトラメチル−
４，４゛−ビフェニレンテレフタレート）　　（７／３
）、およびコポリ　（クロロ−〕、〕４−フェニレン／
３３’、５．５’　−テトラクロロー４．４”−ビフヱ
ニレンテレフタレー＋−）　　（７／３）。

本発明に使用る、のに適した全芳香族ポリエステルおよ
びポリ　（エステル−アミド）を始めとる、液晶ポリマ
ーは、多様なエステル形成法を利用して、縮合により必
要な反復部分を形成る、官能基を有している有機モノマ
ー化合物を反応させることによって製造る、ことができ
る。例えば、このような有機上ツマー化合物の官能基は
、カルボン酸基、ヒドロキシル基、エステル基、アクリ
１つキシ基、酸ハロゲン化物、アミン基などでよい。

有機モノマー化合物の反応は、熔融アシドリシス法によ
り熱交換流体（反応媒質）を存在させずに行うことがで
きる。この場合には、まず千ツマー反応成分を一緒に加
熱して反応成分の融液を形成る、ことにより反応を実施
できる。反応を続けていくと、生成ポリマー粒子が液中
に懸濁してくる。縮合の最終段階で揮発性副生物（例、
甫酸または水）の除去を促進る、ために真空を適用して
もよい。

米国特許第４．０８３．８２９号には、本発明で使用る
、のに好適な全芳香族ポリエステルの製造に利用しうる
スラリー重合法が記載されている。この方法によれば、
固体生成物は熱交換媒質中に懸濁した状態で得られる。

この米国特許は全芳香族ポリエステルの製造のみを対象
としているが、この方法はポリ　（エステル−アミド）
の製造にも利用できる。

溶融アシドリス法および米国特許第、１，０８３，８２
９号のスラリー重合法のいずれを採用る、にしても、全
芳香族ポリエステルの製造原料となる有機千ツマー反応
成分は、このモノマーの未保護のヒドロキシル基をエス
テル化した変性形態で反応に供る、　（すなわち、低級
アシルエステルとして反応に伊る、）ことができる。低
級アシル基は好ましく＋ｊ炭素数約２〜４のものである
。好ましくは、有機千ツマー反応成分の酢酸エステル誘
導体を反応に（バる、。ポリ　（エステル−アミＦ’　
）を製造る、場合には、反応成分のアミン基も低級アシ
ルアミ１−とじて反応に供る、ことができる。

溶融アン）−リス法および米国特許第４．０８３．８２
９号のスラリー重合法のいずれにも必要に応して使用る
、ことのできる触媒の代表例としては、ジアルキルスズ
オキシド（例、ジブヂルスズオキノト）、ジアリールス
スオキノド、二酸化チタン、二酸化アンチモン、アルコ
キシチタンノリケー）、チタンアルコキシ１、カルボン
酸のアルカリおよびアルカリ土類金属塩（例、酢酸亜鉛
）、ルイス酸（例、ＢＦ：ｌ）、ハロゲン化水素（例、
ＨＣＩ）などのガス状酸触媒などが挙げられる。触媒の
使用量は、般にはモノマーの全重量に基づいて約０００
１〜１重量％、最も普通には約０．０１〜０．２重量％
である。

本発明で使用る、のに適した全芳香族ポリエステルおよ
びポリ　（エステル−アミド）は、一般のポリエステル
ｌ容剤にし、１実質的に不溶性となる傾向があり、従っ
て、ン８液加工には不向きである。ただし、これらは普
通の７容融加工法により容易に処理加工る、ことができ
る。特に好適な全芳香族ボリマーは、ペンタフルオロフ
ェノールにはある程度可ン容である。

本発明で使用る、のに好適な全芳香族ポリエステルは、
一般には約２，０００〜２００，０００　、好ましくは
約１０．０００〜５０，０００、特に好ましくは約２０
，０００〜２５．０００の範囲内の重量平均分子量を示
す。本発明で使用る、のに好適な全芳香族ポリ　（エス
テルアミド）は、一般には約５．０００〜５０，０００
、好ましくは約ｉｏ、ｏｏｏ〜３０，０００、例えば約
１５，０００〜１７，０００の範囲内の分子量を示す。

このような分子量は、ゲルパーミエイションクロマＩ・
グラフィーあるいばポリマーの溶液を利用しない他の標
準的な分子量測定法、例えば、圧縮成形フィルムについ
ての赤外分光分析による末端基定量法により決定る、こ
とができる。あるいは、ペンタフルオロフェノール溶液
に対し光散乱法を使用して分子量を求めることもできる
。

全芳香族ポリエステルおよびポリ　（エステルアミド）
はまた、ペンタフルオロフェノール中に０．１重量％濃
度で溶解して６０℃で測定して、少なくとも約２０面／
ｇ、例えば約２０〜ｌＯ，０ｄＩＶ／、、の対数粘度数
（ＴＶ）を一般に示す。

本発明の目的にとって、ポリマー成分のポリマー主鎖に
含まれる芳香環は、芳香環に結合した水素原子の少なく
とも一部が置換したものも包含る、。このような置換基
としては、炭素数４以下のアルキル基、炭素数４以下の
アルコキン基、ハＬｌゲン、ならびにフェニルおよび置
換フェニルのような別の芳香環が挙げられる。好ましい
ハロゲンには、フッ素、塩素および臭素が含まれる。臭
素原子は高温では有機化合物から遊離る、（頃向がある
が、芳香環上の臭素は脂肪族鎖上のものより安定である
ので、芳香環上の可能な置換基として含めるのに不都合
はない。

本発明に特に有用な熱可塑性繊維は、束（ハンドル）の
断面積が強化用繊維トウの断面積の約２倍から約］／２
までの範囲内のトウの状態とした連続フィラメントであ
る。個々の各熱可塑性フィラメントの繊度は約１〜５０
デニールの範囲内であり、繊維本数（ｃｏｕｎｔ）は単
フィラメンｌ−〇デニール数に応して変’ｈＪる、　（
フィラメンＩ・のデニール数が小さいほど、本数を多く
る、必要がある）。しかし、一般には約１０〜１５０，
０００本、好ましくは約１００〜１０，０００木のフィ
ラメントを使用る、。繊維の上張弾性率は、約５０．０
００〜５００，０００　ｐｓｉ　の範囲内が好ましい。

熱可塑性繊維は、融点が室温より約５０”Ｆ　（２８℃
）以上、好ましくは約２００°Ｆ（１１１℃）以」二高
い必要がある。熱可塑性繊維が本発明において有用であ
るためには、もちろん約１０００下（５３８’Ｃ）以下
、好ましくは約８００下（４２７℃）以下の温度で融解
　溶融る、ｄ・要がある。

し弦化弗−威維− 本発明にを用な強化用繊維は、一般には金属、セラミッ
ク、非晶質、または多結晶質強化用繊維もしくはフィラ
メントなどの非熱可塑性織締である。この種の繊維の−
Ｃ的な例は、炭素繊維、ガラス繊維、ホウ素および窒化
ホウ素繊維、セラミ７り繊維（炭化ゲイ素、窒化ゲイ素
およびアルミナなど）、アラミド、秩序化ポリマーなど
である。

望ましくはないが、強化用繊維は熱可塑性繊維であって
もよい。熱可塑性繊維を強化用繊維として使用る、場合
には、これは、上記へのもう一方の熱可塑性繊維（これ
は溶融して複合材料のマトリックスとなる）より融点が
高く、かつ溶剤溶解性が異なるものでなければならない
。

本発明で有用な炭素繊維は、多様な方法で製造る、こと
ができる。従来の炭素繊維製造方法の実質的に全ての方
法で得たものを本発明に使用る、ことができる。

炭素繊維の製造は以前より当該技術分野では周知であっ
た。基本的には、炭素繊維の製造方法は使用る、原料に
より区別される２種類の方法に大別される。一つの方法
は天然もしくは合成繊維を原料とし、これを次いて炭化
る、。もう一つの方法は、石油ピッチもしくはコールタ
ールピッチを原料として使用る、。

ピンチを使用る、特許文献の代表例は、米国特許第４．
３１７．８０９号であるので、この米国特許およびこれ
に対る、引用例を参照されたい。一般に、ピンチ法によ
る炭素繊維の製造方法にあっては、ピッチをまず高圧で
、次に大気圧でスパークを併用して加熱る、ことによっ
てメソフェーズピッチを生成させる。この工程の後、ピ
ッチを繊維化し、熱硬化させ、炭化る、。

本発明に有用な黒鉛もしくは炭素繊維を形成る、ことが
できる繊維としては、ポリマー前駆物質が例えばセルロ
ース、アクリル誘導体、および特にポリアクリロニトリ
ルである繊維材料が挙げられる。具体的には、このポリ
アクリコニ１−リルポリマーは、約８５モル％以上のア
クリロニ［・リル単位を含有し、スチレン、メチルアク
リレート、メチルメタクリレ−１−１酢酸ビニル、塩化
ビニル、塩化ヒニリデン、ビニルピリシンなどの、アク
リロニＩ・リルと共重合可能なモノビニル化合物を約１
５モル％以下含有していてもよい。他の共重合可能なモ
ノマーとしては、スチレンスルボン酸、アリルスルポン
酸、アルキルアクリレ−１−およびメタクリレ−１・類
、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、塩化
ヒニリデンなどが挙げられる。

本発明に有用な炭素繊維前駆物質の炭化には多くの方法
を利用できる。一般に炭化は、約２００〜４００℃の範
囲内での第一加熱工程と、その後の非酸化性雰囲気中で
行われる約８００〜３０００℃の範囲内の温度での第二
加熱工程とを包含る、。これらの加熱工程の例について
は、米国特許第４，１９７．２８２；　４．０７９，１
２２；および４，１３１．６４４号を参照されたい。

本発明で使用しうるガラス繊維は、工業的に製造および
市販されている。底部に多数の非常に微細な孔を設けた
白金容器に入れたｌ容融ガラス原月から繊維を引出す。

すなわち、容器底部の孔から溶融ガラスを高速で引出し
、極細直径に繊細化されたガラスを得る。ガラス繊維を
白金容器から上山した直後に、通常「プランソング」と
呼ばれるサイズ剤による予備処理を行う。このサイズ剤
は、マＩ・リノクスとして使用る、熱可塑性繊維とのガ
ラスヤーンの最終的な適合性を高める作用をる、。

本発明に有用なガラス繊維は、未ストランド化）ィラメ
ンｌ−、ストランド化ガラスフィラメンＩ・、ライスＩ
・レスローピンク（ｔｗｉｓＬｌｅｓｓ　ｒｏｖｉＢ）
を包含る、ス１−ランド化ガラスフィラメントの不撚繊
維束などの形態の連続ガラス繊維であり、これらすべて
を本明細書ではカラス繊組と言う。

サイズ剤を使用る、ことも本発明の範囲内であり、本発
明の実施において好適に使用できるサイズ剤としては、
ガラス繊維の処理に信用されているものである。かかる
サイズ剤組成物は、必須成分として、有機ゲイ素化合物
もしくはウニルナ−錯体化合物などのガラス繊維定着剤
を含有る、。

好ましい定着剤は、Ｔ−アミノプロピル１−リエＩキシ
ソラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−Ｔアミノブロビル
トリエトキソノランなどのアミノシラン類である。ただ
し、任意の有機シラン化合物ならびに相当る、シラノー
ル化合物およびポリノロ；）・サンも利用る、ことがで
きる。本発明の実施Ｑこおいて使用しうる他の適当な定
着剤の代表例は、有機シリコーン類、その加水分解生成
物および重合生成物（ポリシロキサン）である。

−）二連した有機ケイ素化合物の代わりに、核の３価り
ロｌ、原子にカルボキシＩ／−１・基が配位したウニル
ナ−錯体化合物も利用できる。この化合物において、配
位子のカルホキンラトｌはアミン基またはエポキシ基を
含有していてもよい。好適なウニルナ−錯体化合物とし
てＬＪ、ステアラドクロム酸塩化物、メタクリラトク「
１１、酸塩化物、アミノプロビラ［・クロム酸塩化物、
グリノンクロム酸錯体、およびグリセラドクロＪ、酸塩
化物が挙げられる。

一般に、本発明の複合熱可塑性製品の製造時における処
理条件に大きな劣化を伴わずに耐えることのできるサイ
ズ剤で処理された、任意の市販ガラス繊維を本発明に使
用る、ごとができる。繊維を広げる作業がより容易とな
るように、最小限のサイズ剤が付着したガラス繊維を使
用る、ことが好ましい。ガラス繊維表面のサイズ剤の存
在は、この繊維から製造した複合製品の特性には一般に
影響を及ぼさない。例えば、本発明においてポリアセク
ール、ナイロンおよびポリエステル繊維に対してＯＣ［
？からのサイズ剤処理ガラス繊維を容易に使用る、こと
ができる。

本発明に有用なセラミック繊維としては、炭化ケイ素繊
維（超微細β−３ｉＣからなる）、窒化ケイ素繊維（Ｓ
ｉＪ４）およびアルミナ（八１□０３）が挙げられる。

炭化ケイ素繊維としては、必要な強度を有る、任意の炭
化ケイ素系使用できるが、平均フィラメンＩ・直径が５
０ノ１１１１まてのマルチフィラメント炭化ケイ素ヤー
ンが好ましく、特に平均フィシメン１−直径５〜１５．
ａｍのヤーンが好ましい。炭化ケイ素モノフィラメント
を使用る、場合には、直径約１４０　ｐｍの代表的な炭
化ケイ素モノフィラメントが、米国マサチ１−セノ゛ン
州ローウェルのへｖＣＯシステムズディヒジョンから市
販されている。この繊維は３４５０　ＭＰａまでの平均
引張強度を示し、１３００℃を超える耐熱性があり、酸
化性環境中で安定である。

アルミナ繊維も以前より市販されている。これは、その
強度および弾性率が特に高温で優れているため金属マト
リックス複合材料用に特に有利なものとされてきた。ア
ルミナ繊維は、大直径（〉３５０μｍ）の単結晶ロンド
とアルミナウィスカーとの基本的な２種類のものがあっ
た。ウィスカーの取扱および加工の問題と、単結晶繊維
の非常な高コストの問題とにより、複合材料にアルミナ
繊維を使用る、試みはあまり熱心にはなされてこなかっ
た。しかし、高品質アルミナヤーンの出現と共に状況が
変化し、これが低コストで生産可能であり、機械的性質
に優れでいることから、複合材料への使用を本格的に考
慮る、ことができるようになった。一般にアルミナ繊維
はデュポン社、３Ｍ社（以Ｊ−１米国）および住友化学
工業により生産されている。

ＦＰ織繊維呼ばれているデュポン社のアルミナ繊維は、
１トウが２１０本の繊維からなる、直径２０虜の円形断
面を持った連続長（長尺）ヤーンである。市販品には２
種類ある。■型は純α−アルミナであり、■型は同しで
あるが、ガラスの薄層で被覆されている。■型は当初は
樹脂７トリノクス複合材料用に企図されたが、本発明に
よりどちらもセラミック複合材料に好適であることが判
明した。初期繊維強度は１３８０　ＭＰａ　（２００，
０００ｐｓｉ）程度と特に高くはないが、ごの強度が安
定で、取扱いによる影響を受けないため、未取扱い「ブ
リスチン（原始）」状態での初期強度がより高いアルミ
ヒ ナロットで強化した複合材料で達成される強度をさほど
違わなくなることばン主目される。

住友化学工業のアルミナ繊維もヤーンの形態で生産され
ていが、ＦＰ織繊維全く類似なものではない。この繊維
は純アルミナではなく、実際にいくらかの５ｉＯ７が存
在し、非常に微細な構造のため、１３５０’Ｃという高
い公称使用温度が可能となる。具体的な機械的性質から
みて、この繊維は非常に有望である。密度が低く、引張
強度が高いごとから、比強度はＦ　Ｐ繊維の２倍近くに
達る、か、比弾性率はＦＰ織繊維特性とほぼ同等である
。この住友化学の繊維は取扱適性にも優れているようで
ある。

窒化ホウ素の既知の特性、例えば、著しく高い耐熱性（
酸化性雰囲気中で１８００下−９８２℃１還元性雰囲気
中では５０００下−２７６０℃）、絶縁耐力（９５０Ｖ
／ｍ１ｌ）　、広い温度範囲について高い表面および体
積抵抗率および低い誘電正接といった特性から、これは
高温用の強化用繊維として非常に有望と考えられる材料
である。この繊維の直径は広範囲にわたるが、好ましい
ものは直径約１０声のものであり、直径約３０／Ｊｌｎ
までの繊維が使用できる。連続窒化ホウ素繊維（窒化ホ
ウ素含有量９９％以上）が、カーポランダム社より市販
されている。

本発明で特に有用な強化用繊維は、繊維束（トウ）のデ
ニール数が約１００〜１００，０００の範囲内、フィラ
メント本数が約１００〜３００．０００のもの、好まし
くはトウデニール数が約１０００〜１６，０００、フィ
ラメント本数が約３，０００〜２４　、０００のもので
ある。

この繊維はまた少なくとも約１００．０００　ｐｓｉの
引張強度および約１０〜１２０　Ｘ　１０’　ｐｓｉの
引張弾性率を示すものがよい。

Ｌ□配配溝１１ 本発明にあっては、連続強化用繊維と連続熱可塑性繊維
上を任意の適宜の手段で配合して、１本のトウを形成る
、。例えば、強化用繊維と熱可塑性繊維とをそれぞれス
プールから引き出して組合わせ、１木のヤーンを形成る
、。このヤーン内で各繊維が実質的に平行に分布（配列
）していることが好ましい。場合により、このようなり
−ンの中の繊維を、空気ジェノ１−（エアジェツト）な
どの適宜の手段で混合、すなわち混ざり合わせる（１ｎ
ｔｅｒｍｉｘ）こともできる。好ましくは、例えば、炭
素繊維Ｉ・つと熱可塑性繊維トウとを別々Ｑこ、まずコ
ームおよび／またはエアジェツトなどにより広げ（拡幅
し）、次いで広げた両繊維のトウを１または２以上のロ
ールまたは棒（バーもしくはロンド）および／またはエ
アジェツトなどの空気流混合手段により混合る、ことに
より、繊維を配合および混合る、。各トウの拡幅および
その混合は、後で添付図面を参照してより詳しく説明る
、。

混合る、２種類の繊維の重量比は広範囲にわたる。ただ
し、満足すべき複合材料を得るためには、強化用繊維の
完全な濡れが得られるのに十分な量の熱可塑性ポリマー
繊維を使用る、必要がある。

一般に、体積で約３０％以上の熱可塑性ポリマー繊維を
使用る、ことができる。熱可塑性ポリマー繊維の使用量
の上限は、要求される強度特性に応して異なる。一般に
、強化用繊維の配合量が約１０体積％未溝になると、得
られた複合製品は、強化用繊維の含有量がより高い複合
製品に比べて、強度および剛性特性が不十分となる。両
繊維を配合したトウに、好ましくは体積で２０〜６０％
、特に好ましくは約５０〜６０％の強化用繊維を存在さ
せる。

配合したトウは、上述した２種類以」二の強化用繊維（
例、ガラス繊維と炭素繊維）を含有していてもよいこと
ばもちろん理解されよう。ただし、２種類以上の強化用
繊維を使用した場合でも、強化用繊維の合計の最大配合
量は、上述した強化用繊維配合量の上限を超えてはなら
ない。

□■−ＪｌｉｊＬ臥雑４１良覆 強化用繊維と熱可塑性繊維とを組合せてトウを形成した
後、このトウに均一被覆を施す。使用る、被覆は、トウ
の中の熱可塑性繊維およびヤーンを硬化させた場合に生
成る、熱可塑性７１・りンクスと適合性があるものであ
り、高温安定性を有る、ものである。最大の適合性を得
るためには、本発明の熱可塑性繊維の製造原料として上
述したポリマー材料と同しまたは類催の熱可塑性材料か
ら被覆材料を構成る、ことが好ましい。実質的に任意の
分子量の熱可塑性ポリマーを使用る、ことができるが、
好適な被覆材料を得るには、ポリマを溶剤可溶性にる、
ため、上記ポリマーよりいくらか分子量を低くしたもの
を使用る、ことが必要となる場合もある。

好ましい被覆材料は、ポリエチレンもしくはポリプロピ
レンなどのポリアルキレンポリマー、ポリエステル、ポ
リアミド、ポリイミ１、ポリアミドイミド、ポリエーテ
ルイミド、ポリスルポン、ポリエーテルエーテルケトン
なとを包含る、熱可塑性ポリマーであり、特に詳述した
液晶ポリマもこれに含まれる。特に好ましい被覆材料は
、ボリイミトスルボンブレボリマー（例、ポリアミン酸
）、ポリエーテルスルホン、およびアセチレン末端ボリ
イミ１−である。

被覆用ポリマーのｌ容解に使用る、溶剤は、使用る、熱
可塑性繊維の融点より低い沸点を有し、ごれを塗布る、
熱可塑性繊維を溶解ないし膨潤さゼないものである。使
用る、溶剤の種類は、使用る、熱可塑性被覆＋オ料の性
質に応して異なる。このような溶剤の例としては、トル
エン、−トシレンなどの適宜の芳香族炭化水素；メチル
エチルゲＩ・ン、メチルイソブチルケトンなどのケＩ・
ン；塩化ノチレン、四塩化炭素、塩化アリル、Ｉ・リク
ロロエチルなどの塩素化炭化水素２ｍ−クレゾール、ト
す’７　ルオロ酢酸、０−クロロフェノール、シクロヘ
キザン、水、及びジグライムが挙げられる。場合により
、使用した熱可塑性ポリマーを溶解させろために、溶剤
の加熱が必要となることもある。例えば、ｍ−クレソ゛
−ルはＰＥＴポリエステルをン容解さ一已るには加熱る
、必要がある。上記種類の２種類以−にの混合溶剤も使
用できる。好ましい溶剤は塩化メチレン、ジグライム及
び水である。

且−基１１川 （八）　噴霧 均一被覆の適用（塗布）は２段階で行う。第段では、繊
維を組合せてトウにした後ずくに、繊維に被覆祠事］を
噴霧る、。Ｉ・つへの噴霧の目的は、繊維をトウの状態
に固定して、その後の処理中にばらばらに分離しないよ
うにる、ことである。トウの噴霧には任意の適宜手段を
採用できる。トウに噴霧る、被覆溶液の固形分含有量は
、この溶液の全重量に基づいて一般には約０１〜２．０
重量％、好ましくＧＪ約０．７５重量％である。一般に
、噴霧による被覆のイ」着量は、繊維と噴霧された乾燥
被覆との合計重量に基づいて約１０〜５．０重量％の範
囲内である。特に好ましくは、この付着量は約２゜０〜
３．０重量％の範囲内である。このようなサイズ剤の何
着量が不十分であると、繊維は一体に固定されたままと
ならす、トウの特性に悪影響を及ぼすごとがある。

噴霧により被覆を施した後、トウを加熱しく好ましくは
、力ｌ熱テープで包まれた多孔加熱手段を使用）、ポリ
マー被覆材料を溶解していた溶剤を除去る、。溶剤を被
覆から十分に除去できるものである限り、任意の種類の
加熱手段を採用る、ことができる。一般に、加熱管の温
度は、使用した溶剤の沸点付近または沸点より高いが、
熱可塑性繊維の融点よりは十分に低い温度とる、。

加熱帯域の滞留時間と加熱温度とは互いに依存関係にあ
る。加熱帯域が長い場合には、より高速のライン速度を
使用できる。より短くても、より高温の加熱帯域では、
同様なライン速度を使用る、ことができる。一般に、長
さ２．５〜３フィー１−の加熱管が、適当な温度の管内
を３０ｍ／ｍｉｎまでのライン速度てトウを通過させる
のに十分な長さである。管の長さが約３フイートの場合
、滞留時間は通常は約２〜１０秒の範囲内となろう。

（Ｂ）浴の通過・ 均一被覆の適用の第２段では、得られたハイブリッドヤ
ーンの寸法安定性がポリマーマトリックスの生成時にも
確実に保持されるように、トウを浴に通す。この浴は二
つの目的を果たす。まず、浴は、噴霧工程で付着した過
剰の被覆を洗い流すか、あるいは繊維上に不十分な量の
被覆しか噴霧されていない場合には被覆を追加る、こと
によって、繊維上の被覆のイ」着量を制御る、。第二に
、浴はトウの外面への均一被覆を確実にる、。一般に、
浴は繊維に噴霧したのと同じ被覆用ポリマを含有しよう
。しかし、異なる被覆用ポリマーも、これが使用した熱
可塑性材料と適合性があり、」二連した種類の溶剤に溶
解る、ものであれば、使用る、ことができる。好ましく
は、浴の固形分含有量は浴の全重量に基づいて約０．１
〜２０重量％、特に好ましくは約０．２５重量％に保持
る、。

ｉ−ウを浴に通ずと、噴霧によりイ」着した過剰の被覆
の一部が洗い流され、あるいは繊維に噴霧された被覆量
が不十分な場合には被覆が追加され、ヤーンの被覆の最
終付着量が、トウと乾燥被覆との合計重量に基づいて約
０２〜１．４重量％、好ましくは約０．７５〜１４重量
％の範囲内となる。

繊維のトウを噴霧処理と浴の通過の両方で処理る、こと
が重要である。トウを噴霧のみで処理した場合、トウの
外面には−様な薄い被膜が形成されない。その結果、噴
霧処理したトウは、たとえ良好なハイブリ、ト化（ｂｙ
ｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ）特性を存していても、製織に
使用る、には非常に困難で非常に非能率である。

一方、トウを浴に通すのみで、噴霧を行わない場合には
、混合したトウを得ることが困難となる。

トウを浴の通過のみで処理した場合には、通常は繊維の
混じり合いが不足し、トウの内部に繊維の良好な混合物
が生成る、代りに、熱可塑性繊維の層と強化用繊維の層
が別々に存在る、ような事態も起こりうる。その理由は
、噴霧を行わないと、繊維が浴に入るまでこれが混合状
態に固定されていないため、別個の熱可塑性繊維の層と
強化用繊維の層とに分離る、傾向があるからである。混
合されていないトウも製織には利用できるが、ハイブリ
ノ］・化特性が悪くなる。従って、優れた製織特性とハ
イブリッド化特性の両方を備えた混合したＩ・つを確保
る、には、繊維の混合後に、Ｉ・つの噴霧処理とその後
の浴の通過の両方で処理ずへきである。

また、噴霧溶液中及び浴中の被覆用ポリマーの濃度を低
く抑えることも重要である。この濃度が高ずぎると、ト
ウに厚膜被覆すなわち多量の被覆用ポリマーが付着る、
。これが起こると、トウの成形特性が悪影響を受けるこ
とがある。例えば、本発明のトウへの被覆のイｄ着量が
多ずぎると、トウの最終的な可撓性が低下し、特に複雑
な形状の製品の成形か困難となる。

浴を構成る、容器の長さは、５ｃｍといったように極め
て短くる、ことができる。浴中の滞留時間は通常は短く
、ライン速度にもよるが数秒間程度である。この被覆浴
から「濡れた」材料が出た後、これを１対のニップロー
ルの間隙を通して絞ることにより過剰の溶剤を除去る、
。その後、被覆から溶剤を完全に除去る、ため加熱る、
。被覆から溶剤を十分に除去る、ものである限り、任意
の種類の加熱手段を用いることができる。好ましくは、
トウを乾燥器（加熱炉）で加熱る、。乾燥器は任意の適
宜設計のものでよいが、２段式の対流乾燥器からなるも
のが好ましい。乾燥器が２段式のものであると、トウを
両段の間を数回通ずことによって滞留時間を長くし、そ
れにより被覆溶剤の完全な茎発を確実にる、ことができ
る。乾燥器の温度は加熱管の温度と同じ要因に依存して
変動る、。

滞留時間も同様にライン速度や乾燥器の温度により変動
る、が、一般には約１〜１０秒の範囲内である。

乾燥器から強化用繊維含有トウを取り出した後、これを
スプールに引き取って、ス１−ランドとる、。

Ｌ−図順序ＩＡ所 第１図は本発明の方法の実施に使用できる装置を示す図
面である。上述した特性を備えた強化用繊維トウ１を用
意る、。強化用繊維トウからの繊維を、低圧ガス流を生
じさせることのできるジェット３を通過させる。ポリエ
ーテルエーテルケトン繊維のような個別の（ｉｎｄｉｖ
ｉｄｕａｌ）熱可塑性ポリマー繊維をボビンラック２に
装架し、ガス・ハンディングジエ７　ｔ−（ｇａｓ　ｂ
ａｎｄｉｎｇ　ｊｅｔ）　　４に直接送る。

第２図及び第３図に示したガス・バンディングジェノｔ
・は、個別（ハラ）の連続繊維の分離状態を保存る、よ
うに熱可塑性繊維トウおよび強化用繊維トウを均一に広
げるのに使用できる。ハンディングジエソトは、ガスボ
ックス１３がらなり、これに圧縮空気または他のガスが
惧用の調整可能なガス計量手段］４から供給される。熱
可塑性繊維用のガスハンディングノエノ１−へのガス流
の好ましい圧力は約１０〜２．５　ｐｓｉ　の範囲内で
ある。１個または２個以上のガス排出口１５が、ガスボ
ックス内からのガスを、この排出口を横断して進む繊維
トウに対して概ね垂直に衝突にさせるように配置されて
いる。好ましくは、ガス排出口はＶ字型であり、その突
端がガスボックスを横断る、繊維トウの進行方向を向く
。

強化用繊維に衝突させるカス流の好ましい圧力は、約０
．５〜１．５　ｐｓｉ　の範囲内である。強化用繊維ト
ウ内の各繊維の損傷の可能性を少なくる、ために、低い
ガス圧を使用し、好ましくは圧縮空気を使用しない。多
量の低圧空気を送給る、ことができる任意の適当な装置
を使用しうる。低ガス圧の供給源の１例は、真空掃除機
からの排気空気流であり、掃除機は繊維トウの上が下に
配置しうる。

５つ 第２図および第３図に示したように、ガス・ハンディン
グジェッＩ・には、繊維の移動路を残してガスボックス
のカバー１７（第３図）を取りつけることができるよう
に、シム　（間隙調整板）１６またはその他の手段を設
ける。ガスボックスカハーは、クランプ１８などの適宜
の固定手段により適所に保持る、。

第１Ｈ６こ戻ると、２種類の繊維トウをそれぞれジェノ
１−３および４で広げた後、ガスジェノｉ〜、バー（ロ
ット）あるいはロールなどの適宜の混合手段を用いて両
者を連続的に混合る、。第１図では、混合手段は１対の
長手方向の段違いに配置したロールまたはロット５であ
る。両方のロールまたはロットを固定式または回転式に
してよく、あるいは一方を固定式、他方を回転式として
もよい。

ただし、２木の回転ロールを用いることが、繊維がロー
ル上を通るときの摩擦による繊維の損傷が少なくなるこ
とから好ましい。広げた強化用繊維トウからの繊維と、
広げた熱可塑性繊維Ｉ・つまたはヤーンからの繊維は、
どちらもまず第一ロールの底面の同し部位で一緒に接触
る、ことになる。

次いで、繊維は第二ロールの」二面に向がって向きを変
え（偏向し）、その結果として繊維の混合が起こる。

混合操作の変更例にあっては、２種類の繊維トウを、比
較的無張力状態でガスジェノ［・あるいは他のガス式繊
維混合手段に同時に送給る、。上述の第２回および第３
図に示したガスボックスを使用して繊維を混合る、こと
ができる。また、繊維をロールまたはロットで混合した
後、さらに混合を進めるためにガスジェ・７１・に繊維
を送給る、こともできる。

完全な繊維の混合を得るために、混合る、前に、両方の
繊維トウをその全幅にわたって均一に広げておき、また
両方のトウの広げた面積（幅）が同しようであることが
重要である。換言る、と、熱可塑性繊維トウと強化用繊
維トウとは木質的に同し一定の幅に広げる。両方のトウ
をほぼ同し幅に広げないと、幅の広い方のトウの端の部
分の繊維は、２種類のトウをロールで一緒にした時に、
もう一方のトウの繊維と接触しないことになる。その結
果、完全な繊維の混合が起こらない。

トウをロールで混合した後、混合したトウの各繊維は、
トウ内の他の繊維と実質的に平行な関係にあり、混合し
たトウ内に熱可塑性繊維と強化用繊維との実質的に均一
な分布が生じる。混合したトウ内に強化用繊維が互いに
実質的に平行に配列る、ことが重要である。強化用繊維
が実質的に平行でないと、この繊維を複合製品の製造に
使用した場合に、力を繊維の全長に沿って一様に配分る
、ことができないため、トウの強度特性は低下しよう。

繊維の実質的に均一な分布により、混合１つを使用して
複合製品を製造る、際に、強化用繊維の完全な濡れが可
能となる。

さらに、Ｉ・つの混合は比較的無張力状態で行うことも
重要である。いずれかの繊維Ｉ・つに高張力が付与され
ると、その繊維トウを広げることが困難となり、十分（
最善）の混合が起こりにくくなる。

混合したトウを、次いでスプレーガン塗布装置６を通過
させる。この被覆塗布装置は、接着性被覆剤の微細ミス
トを噴霧して、繊維をその状態に固定る、。

接着性被覆液を繊維に噴霧した後、混合したトウを、加
熱テープで覆われた有孔加熱管７に直接通して、被覆材
料を溶解していた溶剤を除去る、。

混合したハイブリッドヤーン８を加熱管に通した後、均
一被覆を確保る、ために浴９を通過させる。トウを次い
で１対のニップロール１０を通過させて、浴からの過剰
の被覆溶剤を絞り取る。このロールは好ましくはゴム製
である。ニップロールにトウを通すごとにより溶剤を多
く除去る、ほど、トウの乾燥に必要な時間が短縮され、
プロセスがより経済的となる。混合したトウを次いて乾
燥器１１に送り、残留る、被覆溶剤を除去る、。混合し
たハイプリントヤーンを、供給速度と同し速度および約
５０ｇのライン張力ででロール１２に引き取る。

第１図に示した工程は２段に分けて行うことができるこ
とは理解されよう。第１段では、トウに被覆土イ料を噴
霧し、加熱管で加熱した後で、繊維を一旦ロールに引き
取る。第２段の処理を行うまで繊維を貯蔵しておくこと
かできる。第２段では、繊維を浴に通し、乾燥器で加熱
る、。塩化メヂレンなどの腐食性溶剤を使用る、場合に
は、２段法を採用る、ことが好ましい。

工こ−ｊ紀イ１１ニウ４刈吏」１法 本発明の配合繊維の使用法としては、フィシメン１−ワ
インディング、プロ１〜ルージヨン（ｐｒｏｔｒｕｓｉ
ｏｎ）、−１二または三次元布帛への製織、またはその
他の手段で繊維を集合化した後、モールドに置き、加圧
下に熱可塑性ポリマーの流動温度に加熱して、高強度、
高剛性および軽量が必要な多様な使用目的に有用な複合
製品を形成る、ことができる。例えば、本発明により得
られた繊維トウから製造した複合材料は、ロケットや宇
宙船、航空機または自動車構造部品の製造に使用できる
。また、本発明の強化用繊維含有ブレンドは、復籍な三
次元形状を必要とる、使用目的に特乙こ有用である。

前述したように、本発明の繊維トウは、実質的な折り曲
げを必要とる、小さな曲率半径での本発明の製品の賦形
が望ましい用途に特にを用である。

本発明のトウを用いて強化用繊維成形品を成形る、場合
の唯一の制限因子は、強化用繊維それ自体の「曲げ性」
である。従って、本発明のトウを使用して、最小曲率半
径約０．００２インチ（０，０５ｍｍ）といった製品を
製造る、ことが可能である。これに対して、従来の熱可
塑性テープでは、最小曲率半径は約０．００５インチ（
０，１３ｍｍ）であった。　（しかも、その場合、繊維
の指向性すなわち一方向への整列性は歪められる）。本
発明の繊維トウから形成した構造要素を加圧下に熱可塑
性繊維の融点より高温に加熱る、と、熱可塑性繊維が溶
融して強化用繊維を融着させ、強化用繊維が十分に分散
した一体化した複合製品が形成される。本発明の繊維ブ
レンドを使用る、と、テニスのラケットフレーム、スカ
ッシュ　（ラケットボール）のラケットフレーム、ホッ
ケースティック、スキーストック、釣竿、ゴルフクラブ
のシャフトなどのレクリエーションあるいはスポーツ用
品部材を製造る、ことができる。

本発明の繊維ブレンドは、フィラメントワインディング
用に特に有用である。既に指摘したように、従来の繊維
テープを使用して複合製品を製造る、には従来は大きな
難点があった。極めて大規模に製造される従来のテープ
は、小規模で取り扱うのが難しく、複雑形状の製品に成
形る、ことが特に困難であった。従来技術でもフィラメ
ントワインディング法を利用して好結果を得ているが、
細長い棒状体を製造しようとる、場合には、この成形法
は強化用繊維と熱硬化性樹脂との組合せの使用に制限さ
れていた。従来の方法では、強化用繊維は、熱硬化性被
覆剤を塗布した後でモールドに巻き付けるか、あるいは
巻き付けた後で熱硬化性材料を塗布していた。その結果
、熱硬化性材料を実際に浸透させること、および／また
は密に巻かれた製品の良好な濡れを得ることが困難であ
ることが多かった。

本発明の方法を修正フィラメントワインディング法に対
して利用る、と、強化用繊維からなる強化Ｈに熱可塑性
ポリマーを併用して、製品の長袖に平行ではない方向に
繊維ブレンドを配向させた場合に、複雑形状の製品を製
造る、ことが可能となる。この修正フィラメントワイン
ディング法は、本発明の配合トウを使用して始めること
ができる。

このＩ・つをフィラメントワインダーに直接供給し、モ
ールドに連続的に通用る、。フィラメントワインダーが
マンドレルまたは巻型の周囲または上下を動くにつれて
、強化用繊維／熱可塑性繊維のトウかモールドに直接適
用され（巻イ」けられ）、その後、強化用繊維トウ内の
熱可塑性ポリマー繊維を直ちに溶融・融着させるために
輻射熱ヒータもしくはその他の適当な加熱手段を使用し
て加熱る、。換言る、と、強化用繊維／熱可塑性繊維の
トウは、これをマンドレルに巻き付けた後直ちに、ある
いはまもなく加圧下に加熱る、。熱可塑性ポリマーの完
全な溶融および再固化が起こった後、マンドレルを適当
な溶剤を使用して溶解さゼるか、製品から抜き取るごと
により除去してもよく、あるいはマンドレルが実際に製
品の一部となってもよい。

あるいｌｊ、本発明の非収縮性トウは、モールドあるい
はマン）・レルに適用した後直ちにトウを加熱る、代わ
りに、まずフィラメントワインディング法によりモール
ドあるいはマンドレルに適用し、次いで別工程で加圧下
に加熱る、ごとにより複合製品を形成る、こともできる
。

本発明乙こより得られた繊維ブレンドの別のユニクは用
途は、通常の方法で編織布を形成る、ことである。この
方法によると、本発明のトウを単独で、あるいは他のト
ウもしくは繊維と配合して、織布あるは編物（メリヤス
）生地の製造に使用る、。本発明のハイブリッドヤーン
を製織あるいは編成により布帛にし、次いで硬化（加熱
）る、と、得られた布帛状の複合材料は一様で規則的な
形状となる。ごれに対して、従来の複合材ネ４布帛は、
不規則で平坦でなく、特有の［波状］パターンを示す。

これは、複合材料の製造に使用した布帛中の繊維もしく
はヤーンの収縮が一様でないことに原因があると考えら
れる。しかし、本発明のハイブリノ）−ヤーンは実質的
に非収縮性であって、従来の複合材料はどには収縮が起
こらないので、複合材料が不規則で平坦でなく波状に変
形る、ことが避けられる。本発明のハイプリントヤーン
では、被覆材料が繊維を木質的に一体に固着しているの
で、繊維の収縮が起こらない。

本発明のハイブリッドヤーンは、編組（ｂｒａｉｄｉｎ
ｇ）により立体（三次元）物品とる、こともできる。こ
れは、成形後に最終的な絹状成形製品となる。

本発明の方法により製造した織布は、複合材料の賦形（
二次成形）に使用されてきた所望のモールドあるいはそ
の他の賦形手段に適用る、こともできる。このような材
料の賦形に使用されてきた従来の方法は、強化用繊維の
層を形成し、これに熱可塑性フィルムの層を積層し、次
いで別の強化用繊維の層を重ね、これらを反復る、とい
ったような方法であった。本発明の方法によると、この
両方の材料を１枚の固体織布の層の中に組合わせること
ができ、モールドへの適用がずっと容易になる。所望枚
数の層を重ねた後、熱可塑性ポリマーの流動点より高温
に加圧下に加熱る、ことで実施でき、良好な機械的強度
および剛性特性を持った複合材料が得られる。強度およ
び剛性の増大は、１または２以上の方向で、ずなわら、
強化用繊維が決定ヘクトル（ｄｅｆｉ旧旧ｇ　ｖｅｃｔ
ｏｒ）に平行に整列している方向で達成る、ことができ
る。

以下、実施例により本発明を例示る、。

夫施桝土 トウを噴霧した後、集めてから浴に通ず点を除いて第１
図に示したものと同様の工程を用いて、セラニーズ社製
のセリオン（ｃｅｌｉｏｎ）　３０００炭素繊維（フィ
ラメン）・本数３０００）　とポリエーテルエテルケト
ン（ＰＥＥＫ）熱可塑性ポリマーとから、体積比でほぼ
５５／４５の配合比の繊維ブレンドを調製した。セリオ
ン３０００炭素繊維は、密度１．７　ｇ／ｃｃ、引張強
度３４Ｘ１０６ｐｓｉ　、極限伸び１５％であった。

この炭素繊維はポリアクリロニトリル前駆物質から製造
されたものであり、Ｃｅ１ａｎｅｓｅ　５ｐｅｃｉａｌ
ｔｙ　Ｏρｅｒａｔｉｏｎｓ社から市販されている。こ
の炭素繊維１をクリールに装架した。Ｐｌ’ｉＥＫから
製造された繊霧したＰＥＳポリマーは、ＩｃＩ社製の下
記構造式の維は、下記構造式で示される反復栄位を有し
、反復単位を有る、ヒクｌ−レンクス（Ｖｉｃｔ、ｒｅ
ｘ）　ＰＥＳ密度１．３　ｇ／ｃｃ、融点３３８℃１初
期弾性率２０−５０ｇ、強力１．５〜２．３ｇ／デニー
ル、伸び４０〜１００％、単フィラメントデニール数（
ｄｐｆ）　９　（ｇ／９００ｍ）であり、１トウに３３
木のフィラメン１〜を含む包装で入手した。Ｐ　ｌｉ　
Ｅ　Ｋ繊維のＩ〜ウ　（３３フィラメン１−／トウ）３
個を３個のクリール２に装架し、約２ｐｓｉ　の圧力で
操作中のガス　ハンディングジェノト４を通るように送
って、繊維を広げた。炭素繊維は、約］ｐｓｉの圧力の
低圧空気供給源で操作中のガス・ハンディングジェノト
３を通過る、ように送った。

ＰＥＩＥＫ繊維と炭素繊維とを、段違いのロール５を、
１Ｊ１１過させて混合した。混合後、得られた１木のト
ウ内の繊維は互いに実質的に平行で、２種類の繊維が実
質的に均一に分布していた。混合した繊維にスプレーガ
ン６で、０．７５重量％のポリ　（エーテルスルポン’
）　　（ＰＥＳ）被覆溶液を噴霧塗布した。噴被覆溶液
は塩化メチレン９９．２５ｇにＰＥ５０．１５ｇを熔解
させることにより調製した。噴霧後、混合したヤーンを
、長さ２．５フィート　（７６ｃｍ）の５０℃の加熱管
７を１０ｍ／ｍｉｎのライン速度で通過させて塩化メチ
レン溶剤を蒸発させた。加熱管の滞留時間は約５秒であ
った。混合したバイブリア）ヤーン８を次いでロール（
第１図に図示セず）に５０ｇのライン張力で引取った。

ＰＥｓ被覆溶液のミス１〜は、Ｉ）Ｅ　Ｅ　Ｋ繊維と炭
素繊維との混合状態の固定に役立つものであるが、まだ
全ての繊維が他の繊維に結合した状態には至っていない
。繊維の完全な結合は、噴霧処理したハイブリッドヤー
ン８を、塩化メチレン中に溶解した０、２５重重量のＰ
ＥＳ被覆溶液を入れた被覆浴９を通過させることにより
達成された。浴に用いたｒ’ｌｉｓは、繊維に噴霧した
ＰＥＳと同じものであった。ヤ−ンの外面へのＰＥＳ被
覆材斜の均一な被覆が得られた。ヤーンを２個のゴム製
ニップロール］０の間に通して絞ることにより、浴の溶
剤の大部分を除去した。被覆したヤーンを５０℃の乾燥
器１１に通してヤーンを乾燥させた後、ロール１２に約
１０ｍ／ｍｉｎのライン速度で引取った。

得られたハイブリッドヤーンを、試料を２００　’Ｃの
乾燥器に２０分間入れて収縮について試験した。

収縮は全く起こらなかった。ただし、同し組成のハイプ
リントヤーンでも、被覆材料による噴霧もしくは被覆を
施さなかったものは、同じ条件で７％も収縮した。被覆
したハイブリッドヤーンを毛羽についても試験した。毛
羽は、破断したフィラメントおよび繊維が、セーターな
どの衣服に見られる球状の毛羽に似た球状あるいは盛り
」二かり部分をヤーン表面に形成したものである。本発
明により被覆したヤーンの毛羽発生量は０．００８９　
ｇであったのに対し、同し組成の未被覆のヤーンの毛羽
発生量は０．０１９５　ｇであった。

その後、本発明のハイブリッドヤーンを製織に使用る、
と、未被覆のハイブリッドヤーンに比べて取扱いが容易
となり、被覆により未被覆ヤーンの持つ特性が悪影響を
受けることはなかった。

夫施拠Ｉ 炭素繊維に変えてガラス繊維を使用して実施例１を繰り
返した。使用したガラス繊維はＥガラス繊維（ＥＣＧ　
１，５０１．１０と表示されたフィラメント本数２０４
のもの）であり、密度２．５５ｇ／ｃｃ、引張強度３０
０．０００　ｐｓｉ　、引張弾性率１０．５Ｘ］０６ｐ
ｓｉ　、極限伸び２．８％であった。このガラス繊維は
、ＰＰＧインダスＩ・リーズ社とＯＣＦ社のいずれから
も市販されている。

実施例１と同様に試験したところ、収縮は起ごらす、被
覆したヤーンは同じ組成の未被覆ヤーンより毛羽の発生
量が少なかった。また、同し組成の未被覆のヤーンに比
べて製織時の取扱いは容易であり、被覆により被覆ヤー
ンの特性に悪影響はなかった。

引動性ｌ Ｅガラス繊維の代わりにＳガラス繊維を使用した点を除
いて、実施例２を繰り返した。得られたヤーンは、実施
例２のＥガラス繊維から得たヤーンに比べて、航空宇宙
用途により適合したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図番」、本発明の好適態様においてハイブリットＡ
・−ンに被覆を施すのに使用しうる装置の略式説明図、 第２図は、本発明の方法の一部を実施る、のに使用しろ
るガス拡幅装置のカバーを取り外した状態の斜視図、お
よび 第３図は、上記ガス拡幅装置のカバーをつけた状態の斜
視図である。 １　、強化用繊維トウ ２　：熱可塑性繊維ボビンランク ３．４．ガス　シェツト ５ｆ扁１司ロール ６　・噴霧塗布装置 ７　加熱管 ８　　ハイブリッドヤーン ：浴 ・二、プ１．コール 、乾燥器 引取ロール ガスボックス ：ガス、！（量導入手段 ガス排出１−」 二間隙調整板（ンム） ：カバ ：クランプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）全繊維量に基づいて約９０〜３０体積％の融点約
   ５０℃以上の個別の連続熱可塑性紡糸繊維と、全繊維量
   に基づいて約１０〜７０体積％の個別の連続強化用繊維
   とを配合したブレンドからなる、各繊維が互いに実質的
   に平行に配列しているトウであって、トウと乾燥被覆と
   の合計重量に基づいて約０．２〜１．４重量％の均一被
   覆がトウに施されていることを特徴とする、複合製品の
   製造に有用な非収縮性連続繊維トウ。 （２）全繊維量に基づいて約９０〜３０体積％の、融点
   約５０℃以上の個別の連続熱可塑性紡糸繊維と、全繊維
   量に基づいて約１０〜７０体積％の個別の連続強化用繊
   維とが均一かつ連続的に混合したブレンドからなる、各
   繊維が互いに実質的に平行に配列してなるトウであって
   、トウと乾燥被覆との合計重量に基づいて約０．２〜１
   ．４重量％の均一被覆がトウに施されていることを特徴
   とする、複合製品の製造に有用な非収縮性連続混合繊維
   トウ。 （３）熱可塑性繊維の含有量が約８０〜４０％であり、
   強化用繊維の含有量が約２０〜６０％である、請求項１
   または２記載のトウ。 （４）強化用繊維の含有量が約５０〜６０％である、請
   求項３記載のトウ。 （５）強化用繊維が金属、セラミック、非晶質および多
   結晶質繊維よりなる群から選ばれる、請求項１または２
   記載のトウ。 （６）強化用繊維が炭素、ガラス、ホウ素、アラミドま
   たはセラミック繊維よりなる群から選ばれる、請求項１
   または２記載のトウ。 （７）熱可塑性繊維と配合する前に、強化用繊維が約１
   ００〜１００，０００の繊維束デニール数のトウの状態
   にある、請求項１または２記載のトウ。 （８）熱可塑性繊維と配合する前に、強化用繊維が約１
   ，０００〜１６，０００の繊維束デニール数のトウの状
   態にある、請求項１または２記載のトウ。 （９）熱可塑性繊維と配合する前に、強化用繊維が約１
   ００〜３００，０００本のフィラメントを含むトウの状
   態にある、請求項１または２記載のトウ。 （１０）熱可塑性繊維と配合する前に、強化用繊維が約
   ３，０００〜２４，０００本のフィラメントを含むトウ
   の状態にある、請求項１または２記載のトウ。 （１１）熱可塑性繊維がポリエチレン、ポリプロピレン
   、ポリエステル、ナイロン、ポリアミドイミド、ポリエ
   ーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケ
   トン、ポリアセタール、および全芳香族ポリエステル樹
   脂よりなる群から選ばれる、請求項１または２記載のト
   ウ。 （１２）熱可塑性繊維が液晶ポリマー繊維である、請求
   項１または２記載のトウ。 （１３）熱可塑性繊維が全芳香族ポリエステル繊維であ
   る、請求項１または２記載のトウ。 （１４）個々の熱可塑性繊維が約１〜５０デニールの範
   囲内の繊度のものであり、強化用繊維と配合する前に、
   熱可塑性繊維が約１０〜１５０，０００本のフィラメン
   トを含む熱可塑性繊維トウの状態にある、請求項１また
   は２記載のトウ。 （１５）前記均一被覆がポリイミドスルホン、ポリエー
   テルスルホン、およびアセチレン末端ポリイミドポリマ
   ーよりなる群から選ばれる、請求項１または２記載のト
   ウ。 （１６）均一被覆がポリエーテルスルホンである、請求
   項１または２記載のトウ。 （１７）均一被覆がトウと乾燥被覆との合計重量に基づ
   いて約０．７５〜１．４重量％の量でトウに被覆されて
   いる、請求項１または２記載のトウ。 （１８）（ａ）融点約５０℃以上の熱可塑性ポリマー繊
   維を強化用繊維と配合してトウを形成し、そして （ｂ）このトウに均一被覆を施すことからなる、非収縮
   性トウの製造方法。 （１９）（ａ）融点約５０℃以上の熱可塑性ポリマー繊
   維を強化用繊維と配合してトウを形成し、 （ｂ）このトウに被覆溶液を噴霧し、 （ｃ）トウを加熱し、 （ｄ）トウをその表面の均一被覆を確実にするための浴
   を通過させ、そして （ｅ）被覆されたトウを集めることからなる、非収縮性
   トウの製造方法。 （２０）（ａ）連続強化用繊維の連続トウを形成し、 （ｂ）融点約５０℃以上の連続熱可塑性ポリマー繊維の
   連続トウを形成し、 （ｃ）熱可塑性ポリマー繊維トウを均一かつ連続的に広
   げ、 （ｄ）強化用繊維トウを均一かつ連続的に広げ、 （ｅ）広げた強化用繊維トウと広げた熱可塑性ポリマー
   繊維トウとを、混合したトウ内に熱可塑性繊維と強化用
   繊維とが実質的に均一かつ実質的に平行に分布するよう
   に均一かつ連続的に混合し、 （ｆ）混合したトウに被覆溶液を噴霧し、 （ｇ）トウを加熱し、 （ｈ）トウをその表面の均一被覆を確実にするための浴
   を通過させ、そして （ｉ）被覆された混合トウを連続的に集めることからな
   る、非収縮性混合トウの製造方法。 （２１）配合した後の繊維が実質的に均一に分布してい
   る、請求項１８または１９記載の方法。 （２２）熱可塑性繊維および強化用繊維を配合する前に
   いずれも広げておく、請求項１８または１９記載の方法
   。 （２３）均一被覆を、トウに被覆溶液を噴霧した後、ト
   ウを浴に通すことにより施す、請求項１８記載の方法。 （２４）浴を通過させた後、トウを加熱する、請求項１
   ９、２０または２３記載の方法。（２５）浴を通過させ
   た後、トウを加熱炉に通す、請求項１９、２０または２
   ３記載の方法。 （２６）繊維に施す被覆溶液および浴を、ポリエーテル
   スルホン、ポリイミドスルホンおよびアセチレン末端ポ
   リイミドポリマーよりなる群から選ばれたポリマーから
   調製する、請求項１９、２０または２３記載の方法。 （２７）被覆溶液および浴中に被覆用ポリマーを溶液ま
   たは浴の約０．１〜２．０重量％の範囲内の濃度で存在
   させる、請求項１９、２０または２３記載の方法。 （２８）被覆溶液および浴が、塩化メチレン中にポリエ
   ーテルスルホンを被覆溶液または浴の全重量に基づいて
   約０．１〜２．０重量％の濃度で溶解したものである、
   請求項２７記載の方法。 （２９）繊維に噴霧する被覆溶液が被覆溶液の全重量に
   基づいて約０．７５重量％の濃度で被覆用ポリマーを含
   有し、浴が浴の全重量に基づいて約０．２５重量％の濃
   度で被覆用ポリマーを含有する、請求項２７記載の方法
   。 （３０）噴霧後の繊維の被覆量が、トウと乾燥被覆との
   合計重量に基づいて約１．０〜５．０重量％の範囲内で
   あり、トウを浴に通した後のトウの被覆量が、トウと乾
   燥被覆との合計重量に基づいて約０．２〜１．４重量％
   の範囲内である、請求項１９、２０または２３記載の方
   法。 （３１）噴霧後の被覆量が約２．０〜３．０重量％であ
   り、浴に通した後の被覆量が約０．７５〜１．４重量％
   である、請求項３０記載の方法。 （３２）均一被覆が、トウと乾燥後の均一被覆の合計重
   量に基づいて約０．２〜１．４重量％を占める、請求項
   １８記載の方法。 （３３）均一被覆が約０．７５〜１．４重量％を占める
   請求項３２記載の方法。 （３４）繊維をガス混合手段を用いて混合する、請求項
   １８、１９または２０記載の方法。 （３５）ガス混合手段が、繊維に概ね垂直方向のガス流
   を向けることにより繊維を混合するガス衝突手段を備え
   ている、請求項３４記載の方法。 （３６）繊維をガスジェットを用いて広げる、請求項２
   ０記載の方法。 （３７）強化用繊維と熱可塑性繊維とをロッドまたはロ
   ール上で同時接触せしめて繊維の混合を行う、請求項２
   ０記載の方法。 （３８）第二のロッドまたはロールをさらに用いる請求
   項３７記載の方法。 （３９）集めた後、トウをモールドに適用し、熱可塑性
   繊維の融点より高温に加熱して、複合成形製品を形成す
   る、請求項１８、１９または２０記載の方法。 （４０）集めた後、トウを織布の形態でモールドに適用
   し、熱可塑性繊維の融点より高温に加熱して、複合成形
   製品を形成する、請求項１８、１９または２０記載の方
   法。 （４１）トウをフィラメントワインディング法を用いて
   モールドに連続的に適用する、請求項３９記載の方法。 （４２）複合成形製品がレクリエーション用品である、
   請求項３９記載の方法。 （４３）複合成形製品がテニスラケットのフレームであ
   る、請求項４２記載の方法。 （４４）集めた後、トウを編組により立体製品にする、
   請求項１８、１９または２０記載の方法。 （４５）前記立体製品を熱可塑性繊維の融点より高温に
   加熱して、複合成形製品を形成する、請求項４４記載の
   方法。