JPH07103253B2 - 合成樹脂強化複合繊維布 - Google Patents
合成樹脂強化複合繊維布Info
- Publication number
- JPH07103253B2 JPH07103253B2 JP62153832A JP15383287A JPH07103253B2 JP H07103253 B2 JPH07103253 B2 JP H07103253B2 JP 62153832 A JP62153832 A JP 62153832A JP 15383287 A JP15383287 A JP 15383287A JP H07103253 B2 JPH07103253 B2 JP H07103253B2
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- Japan
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- synthetic resin
- reinforced composite
- composite fiber
- strength
- cloth
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は合成樹脂強化複合繊維布に関し、より詳細に
は、高強力・高弾性で且つせん断・曲げ・衝撃破壊時に
おける繊維／樹脂界面の耐デラミネーション性が良好で
あり、しかも軽量で耐光性および耐摩耗性に優れた合成
樹脂強化複合繊維布に関するものである。
は、高強力・高弾性で且つせん断・曲げ・衝撃破壊時に
おける繊維／樹脂界面の耐デラミネーション性が良好で
あり、しかも軽量で耐光性および耐摩耗性に優れた合成
樹脂強化複合繊維布に関するものである。
尚耐デラミネーション性とは、合成樹脂強化複合繊維布
が、せん断、曲げ、衝撃力などの各種外部応力を受けた
ときに、該強化繊維布を構成する繊維と熱硬化性マトリ
ックス樹脂との界面で生ずる層間剥離現象（通常白化現
象として観察される）に対する抵抗を意味し、この特性
は、耐衝撃性、耐クリープ性、耐摩耗性、耐光性などの
要求特性と併せて、ライダー用ヘルメットや防弾ヘルメ
ットあるいは各種防弾板等の応用分野における初期およ
び耐久性を含めた品質保障の観点から極めて重要な特性
であるとされている。
が、せん断、曲げ、衝撃力などの各種外部応力を受けた
ときに、該強化繊維布を構成する繊維と熱硬化性マトリ
ックス樹脂との界面で生ずる層間剥離現象（通常白化現
象として観察される）に対する抵抗を意味し、この特性
は、耐衝撃性、耐クリープ性、耐摩耗性、耐光性などの
要求特性と併せて、ライダー用ヘルメットや防弾ヘルメ
ットあるいは各種防弾板等の応用分野における初期およ
び耐久性を含めた品質保障の観点から極めて重要な特性
であるとされている。
［従来の技術］ 従来、ライダー用ヘルメット、防弾ヘルメット等のヘル
メット分野あるいは、自動車、船舶、航空機等の内張り
用防弾板等として用いられる耐衝撃材においては、軽量
化と耐衝撃性能の向上を目的として高強力・高弾性繊
維、たとえば高強力・高弾性ポリエチレン繊維や芳香族
系ポリアミド繊維（たとえば米国デュポン社製、商品名
ケブラーなど）などの使用が検討されている。
メット分野あるいは、自動車、船舶、航空機等の内張り
用防弾板等として用いられる耐衝撃材においては、軽量
化と耐衝撃性能の向上を目的として高強力・高弾性繊
維、たとえば高強力・高弾性ポリエチレン繊維や芳香族
系ポリアミド繊維（たとえば米国デュポン社製、商品名
ケブラーなど）などの使用が検討されている。
しかしながらいずれの用途においても、公知の高強力・
高弾性繊維を単独で使用しただけでは、強度面からの要
求特性と経済性を同時に満足させることはできない。
高弾性繊維を単独で使用しただけでは、強度面からの要
求特性と経済性を同時に満足させることはできない。
たとえば全芳香族系ポリアミド繊維は、高価である割に
は物性面からも万能という訳ではなく、耐光性が著しく
低く、しかも耐衝撃性が不十分であるという欠点を有し
ている。
は物性面からも万能という訳ではなく、耐光性が著しく
低く、しかも耐衝撃性が不十分であるという欠点を有し
ている。
一方高強力・高弾性率ポリエチレン繊維は、全芳香族系
ポリアミド繊維に比べて安価であり、また物性的に見て
も、高強力、軽量で耐衝撃性が高く、耐光性、耐摩耗
性、耐薬品性に優れているといった様々の利点を有して
いるものの、衝撃・せん断・曲げ・破壊時における耐デ
ラミネーション性が小さく、ヘルメットや防弾板分野の
如く高度の耐せん断、曲げ、衝撃性能の要求される分野
では、物性と経済性の双方を満足し得るものとは言えな
い。
ポリアミド繊維に比べて安価であり、また物性的に見て
も、高強力、軽量で耐衝撃性が高く、耐光性、耐摩耗
性、耐薬品性に優れているといった様々の利点を有して
いるものの、衝撃・せん断・曲げ・破壊時における耐デ
ラミネーション性が小さく、ヘルメットや防弾板分野の
如く高度の耐せん断、曲げ、衝撃性能の要求される分野
では、物性と経済性の双方を満足し得るものとは言えな
い。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、高強力・高弾性率ポリエチレン繊維の有する
優れた特性、即ち、高強力、高弾性率、軽量性、耐光
性、耐摩耗性、耐薬品性等を損なうことなく、これを他
の繊維と複合することによって、その最大の欠点とされ
ている耐デラミネーション性を改善し、耐衝撃性の優れ
た合成樹脂強化複合繊維布を提供しようとするものであ
る。
優れた特性、即ち、高強力、高弾性率、軽量性、耐光
性、耐摩耗性、耐薬品性等を損なうことなく、これを他
の繊維と複合することによって、その最大の欠点とされ
ている耐デラミネーション性を改善し、耐衝撃性の優れ
た合成樹脂強化複合繊維布を提供しようとするものであ
る。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決することのできた本発明強化樹脂布の
構成は、高強力・高弾性率ポリエチレン繊維（Ａ）に全
芳香族系ポリアミド繊維（Ｂ）を配合してなる布帛に、
合成樹脂を含浸強化してなるところに要旨を有するもの
である。
構成は、高強力・高弾性率ポリエチレン繊維（Ａ）に全
芳香族系ポリアミド繊維（Ｂ）を配合してなる布帛に、
合成樹脂を含浸強化してなるところに要旨を有するもの
である。
［作用］ 本発明で用いられる高強力・高弾性ポリエチレン繊維
（Ａ）とは、引張強度が少なくとも20g/デニール以上、
好ましくは30g/デニール以上、更に好ましくは40g/デニ
ール以上で、且つ引張弾性率が少なくとも500g/デニー
ル以上、好ましくは800g/デニール以上、更に好ましく
は1000g/デニール以上のものを言い、引張強度が20g/デ
ニールを下廻り、あるいは引張弾性率が500g/デニール
を下廻るものでは、例えばヘルメット分野や防弾板分野
に適用したときの、耐衝撃性および防弾性が充分でな
く、従来の素材に比べてコストパーフォーマンスが劣る
ものとなる。
（Ａ）とは、引張強度が少なくとも20g/デニール以上、
好ましくは30g/デニール以上、更に好ましくは40g/デニ
ール以上で、且つ引張弾性率が少なくとも500g/デニー
ル以上、好ましくは800g/デニール以上、更に好ましく
は1000g/デニール以上のものを言い、引張強度が20g/デ
ニールを下廻り、あるいは引張弾性率が500g/デニール
を下廻るものでは、例えばヘルメット分野や防弾板分野
に適用したときの、耐衝撃性および防弾性が充分でな
く、従来の素材に比べてコストパーフォーマンスが劣る
ものとなる。
本発明で使用される全芳香族系ポリアミド繊維（Ｂ）と
しては、たとえばポリ（Ｐ−フェニレンテレフタルアミ
ド）あるいはその重合体などが代表的なものとして挙げ
られる。
しては、たとえばポリ（Ｐ−フェニレンテレフタルアミ
ド）あるいはその重合体などが代表的なものとして挙げ
られる。
本発明に用いる布帛としては、編物、織物あるいは直交
不織布のいずれであっても良いが、得られる強化布の物
性を高めるうえでより好ましい布帛は織物あるいは直交
不織布である。
不織布のいずれであっても良いが、得られる強化布の物
性を高めるうえでより好ましい布帛は織物あるいは直交
不織布である。
布帛に用いる繊維の形態は、長繊維、短繊維あるいは長
繊維／短繊維混用品のいずれであってもよいが、強化布
に対してより高レベルの高強力、高弾性率を与えるうえ
で最も好ましいのは長繊維である。
繊維／短繊維混用品のいずれであってもよいが、強化布
に対してより高レベルの高強力、高弾性率を与えるうえ
で最も好ましいのは長繊維である。
上記高強力・高弾性ポリエチレン繊維（Ａ）と全芳香族
系ポリアミド繊維（Ｂ）よりなる布帛を得る際の具体的
な複合方法としては、長繊維状の繊維（Ａ）、（Ｂ）を
用いた織物においては、たて糸、よこ糸のそれぞれにつ
いて長繊維（Ａ），（Ｂ）の各素材を100％使用する場
合、（Ａ）と（Ｂ）の引揃え、あるいは（Ａ）と（Ｂ）
を組合せて糸１本ないし数本交互に複合する方法、また
は、たて糸、よこ糸のいずれか一方に長繊維（Ａ）また
は（Ｂ）を100％使用し、他方を上記引揃えもしくは、
１本ないし数本交互の割合で複合使用する方法、更には
上記（Ａ）と（Ｂ）をフィラメント混繊糸として複合す
る方法等を採用することができる。
系ポリアミド繊維（Ｂ）よりなる布帛を得る際の具体的
な複合方法としては、長繊維状の繊維（Ａ）、（Ｂ）を
用いた織物においては、たて糸、よこ糸のそれぞれにつ
いて長繊維（Ａ），（Ｂ）の各素材を100％使用する場
合、（Ａ）と（Ｂ）の引揃え、あるいは（Ａ）と（Ｂ）
を組合せて糸１本ないし数本交互に複合する方法、また
は、たて糸、よこ糸のいずれか一方に長繊維（Ａ）また
は（Ｂ）を100％使用し、他方を上記引揃えもしくは、
１本ないし数本交互の割合で複合使用する方法、更には
上記（Ａ）と（Ｂ）をフィラメント混繊糸として複合す
る方法等を採用することができる。
この様にして得られる複合繊維織物は、合成樹脂を付与
した後普通２枚以上を積層して使用される。
した後普通２枚以上を積層して使用される。
他方、直交不織布においては、高強力・高弾性長繊維よ
りなる（Ａ），（Ｂ）の各素材をそれぞれ100％使用し
て単層とした後、（Ａ）と（Ｂ）を組合せて多層積層し
直交不織布として使用する方法と、長繊維（Ａ）と
（Ｂ）の各素材を引揃え、もしくは１本ないし数本交互
に組合せ、あるいは混繊糸とした後単層とし、次いで多
層積層後、直交不織布として使用する方法が例示され
る。
りなる（Ａ），（Ｂ）の各素材をそれぞれ100％使用し
て単層とした後、（Ａ）と（Ｂ）を組合せて多層積層し
直交不織布として使用する方法と、長繊維（Ａ）と
（Ｂ）の各素材を引揃え、もしくは１本ないし数本交互
に組合せ、あるいは混繊糸とした後単層とし、次いで多
層積層後、直交不織布として使用する方法が例示され
る。
布帛を構成する上記複合繊維材料の中には、本発明にお
ける最終目的物である複合繊維樹脂強化布の特性を損な
わない範囲で、主成分となる上記繊維以外のものを混入
して複合繊維材料を構成することを妨げるものではな
い。
ける最終目的物である複合繊維樹脂強化布の特性を損な
わない範囲で、主成分となる上記繊維以外のものを混入
して複合繊維材料を構成することを妨げるものではな
い。
本発明において、高強力・高弾性ポリエチレン繊維の優
れた特性、即ち、軽量で耐光性、耐摩耗性、耐薬品性に
すぐれたものであるといった特性を損なうことなく、一
番の欠点である耐デラミネーション性の充分改善された
合成樹脂強化複合繊維布を提供するためには、高強力・
高弾性ポリエチレン繊維を好ましくは30〜95重量％、よ
り好ましくは40〜80重量％、全芳香族系ポリアミド繊維
を好ましくは70〜５重量％、より好ましくは60〜20重量
％の割合で複合化することが望まれる。
れた特性、即ち、軽量で耐光性、耐摩耗性、耐薬品性に
すぐれたものであるといった特性を損なうことなく、一
番の欠点である耐デラミネーション性の充分改善された
合成樹脂強化複合繊維布を提供するためには、高強力・
高弾性ポリエチレン繊維を好ましくは30〜95重量％、よ
り好ましくは40〜80重量％、全芳香族系ポリアミド繊維
を好ましくは70〜５重量％、より好ましくは60〜20重量
％の割合で複合化することが望まれる。
高強力・高弾性ポリエチレン繊維が30重量％を下廻る場
合、耐デラミネーション性は、より改善される方向にあ
るが、全芳香族系ポリアミド繊維の量が相対的に増えす
ぎることによりマイナス要因、即ち価格的に高価となり
軽量化の効果が薄れ、耐衝撃性、耐光性、耐摩耗性が低
下傾向を示す様になるという難点が表われてくる。特に
後者の２特性に関しては、30重量％を下廻ると極端に悪
くなる傾向にあるので注意しなければならない。
合、耐デラミネーション性は、より改善される方向にあ
るが、全芳香族系ポリアミド繊維の量が相対的に増えす
ぎることによりマイナス要因、即ち価格的に高価となり
軽量化の効果が薄れ、耐衝撃性、耐光性、耐摩耗性が低
下傾向を示す様になるという難点が表われてくる。特に
後者の２特性に関しては、30重量％を下廻ると極端に悪
くなる傾向にあるので注意しなければならない。
一方、高強力・高弾性ポリエチレン繊維が95重量％を上
廻る場合には、高強度・高弾性ポリエチレン繊維の優れ
た特性が損なわれることはないが、本発明で解決しよう
とする耐デラミネーション性改善に関しては、本発明で
意図する充分な効果が得られ難い。
廻る場合には、高強度・高弾性ポリエチレン繊維の優れ
た特性が損なわれることはないが、本発明で解決しよう
とする耐デラミネーション性改善に関しては、本発明で
意図する充分な効果が得られ難い。
本発明で使用される合成樹脂としては、熱硬化性樹脂、
光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の全てが挙げられるが、
最も好ましいのは熱硬化性樹脂であり、その中でも特に
好ましいものとしては、飽和ポリエステル樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、例えばヘット酸ポリエステル、ビス
フェノールＡポリエステル、ビニルポリエステル樹脂
（直鎖状樹脂）あるいはエポキシ樹脂、例えばグリシジ
ルエーテル系、グリシジルエステル系、グリシジルアミ
ン系、線状脂肪族エポキサイド系、脂環族エポキサイド
系等の樹脂などが例示され、最終製品である合成樹脂強
化複合繊維布の耐デラミネーション性、耐衝撃性、耐摩
耗性および接着・補強効果等の観点から特に好ましいの
は不飽和ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂である。
エポキシ樹脂などを使用する場合における硬化剤や硬化
促進剤の種類や量については、成形法や積層物の構造、
硬化温度等に応じて、種々の化合物、例えば酸無水物、
芳香族アミン、脂肪族アミン、第３級アミン、ポリアミ
ドなどを適宜選択し、使用量についてもその都度選定す
ればよい。本発明に係る合成樹脂強化複合繊維布中に占
める前期繊維の好ましい含有率は、接着・補強効果およ
び耐デラミネーション性の双方を考慮して30〜90重量％
の範囲が好ましく、より好ましいのは40〜80重量％の範
囲である。合成樹脂の硬化方法は使用するマトリックス
樹脂の種類や成形法等によっても異なるが、通常はコー
ルドプレス法やヒートプレス法などを採用し、常温（15
℃程度）乃至140℃の範囲で熱硬化させる。
光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の全てが挙げられるが、
最も好ましいのは熱硬化性樹脂であり、その中でも特に
好ましいものとしては、飽和ポリエステル樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、例えばヘット酸ポリエステル、ビス
フェノールＡポリエステル、ビニルポリエステル樹脂
（直鎖状樹脂）あるいはエポキシ樹脂、例えばグリシジ
ルエーテル系、グリシジルエステル系、グリシジルアミ
ン系、線状脂肪族エポキサイド系、脂環族エポキサイド
系等の樹脂などが例示され、最終製品である合成樹脂強
化複合繊維布の耐デラミネーション性、耐衝撃性、耐摩
耗性および接着・補強効果等の観点から特に好ましいの
は不飽和ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂である。
エポキシ樹脂などを使用する場合における硬化剤や硬化
促進剤の種類や量については、成形法や積層物の構造、
硬化温度等に応じて、種々の化合物、例えば酸無水物、
芳香族アミン、脂肪族アミン、第３級アミン、ポリアミ
ドなどを適宜選択し、使用量についてもその都度選定す
ればよい。本発明に係る合成樹脂強化複合繊維布中に占
める前期繊維の好ましい含有率は、接着・補強効果およ
び耐デラミネーション性の双方を考慮して30〜90重量％
の範囲が好ましく、より好ましいのは40〜80重量％の範
囲である。合成樹脂の硬化方法は使用するマトリックス
樹脂の種類や成形法等によっても異なるが、通常はコー
ルドプレス法やヒートプレス法などを採用し、常温（15
℃程度）乃至140℃の範囲で熱硬化させる。
本発明の合成樹脂強化複合繊維布を各種の防弾材料とし
て用いる場合において、より高レベルの耐光性と耐摩耗
性を得るためには、合成樹脂強化複合繊維布の表面層を
構成する複合繊維布帛中の高強力・高弾性ポリエチレン
繊維の含有量を30〜95重量％、より好ましくは40〜80重
量％の範囲とするのがよく、この範囲は耐衝撃性や耐デ
ラミネーション性の点からも好ましい。
て用いる場合において、より高レベルの耐光性と耐摩耗
性を得るためには、合成樹脂強化複合繊維布の表面層を
構成する複合繊維布帛中の高強力・高弾性ポリエチレン
繊維の含有量を30〜95重量％、より好ましくは40〜80重
量％の範囲とするのがよく、この範囲は耐衝撃性や耐デ
ラミネーション性の点からも好ましい。
また本発明で使用する複合繊維布帛、すなわち高強力・
高弾性ポリエチレン繊維（Ａ）と全芳香族系ポリアミド
系繊維（Ｂ）を複合化することによる各種効果のうち価
格や軽量化に関しては、複合する重量％に比例して変わ
ってくる。
高弾性ポリエチレン繊維（Ａ）と全芳香族系ポリアミド
系繊維（Ｂ）を複合化することによる各種効果のうち価
格や軽量化に関しては、複合する重量％に比例して変わ
ってくる。
本発明に係る合成樹脂強化複合繊維布の有する物性のう
ち耐衝撃性については、複合繊維布帛中に占める高強力
・高弾性ポリエチレン繊維（Ａ）の含有量の多いものほ
ど良好であり、また耐曲げ性、耐せん断性、耐デラミネ
ーション性については、高強力・高弾性ポリエチレン繊
維（Ａ）の含有量が少ないものほど良好となる傾向が見
うけられるが、上記２種の構成繊維を単独で使用したの
では、防弾材料の特性を左右する上記特性値のすべてを
満足することはできない。しかしながら、高強力・高弾
性ポリエチレン繊維（Ａ）と全芳香族ポリアミド繊維
（Ｂ）を好ましい比率で複合化した布帛を用い、これを
合成樹脂で硬化させることによって、上記要求特性をす
べて満たす合成樹脂強化複合繊維布を得ることができ
る。
ち耐衝撃性については、複合繊維布帛中に占める高強力
・高弾性ポリエチレン繊維（Ａ）の含有量の多いものほ
ど良好であり、また耐曲げ性、耐せん断性、耐デラミネ
ーション性については、高強力・高弾性ポリエチレン繊
維（Ａ）の含有量が少ないものほど良好となる傾向が見
うけられるが、上記２種の構成繊維を単独で使用したの
では、防弾材料の特性を左右する上記特性値のすべてを
満足することはできない。しかしながら、高強力・高弾
性ポリエチレン繊維（Ａ）と全芳香族ポリアミド繊維
（Ｂ）を好ましい比率で複合化した布帛を用い、これを
合成樹脂で硬化させることによって、上記要求特性をす
べて満たす合成樹脂強化複合繊維布を得ることができ
る。
以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
［実施例］ 本発明の評価に用いた物性の測定法は次の通りとした。
＜強伸度特性の測定法＞ JIS−Ｌ−1013（1981）に準じた。即ち東洋ボールドウ
ィン社製テンシロンを用い、試料長（ゲージ長）200m
m、クロスヘッド速度100mm/分の条件でＳ−Ｓ曲線を測
定し、引張破断強度、引張弾性率及び破断伸度を算出し
た。尚引張弾性率はＳ−Ｓ曲線の原点付近における最大
勾配から算出した。
ィン社製テンシロンを用い、試料長（ゲージ長）200m
m、クロスヘッド速度100mm/分の条件でＳ−Ｓ曲線を測
定し、引張破断強度、引張弾性率及び破断伸度を算出し
た。尚引張弾性率はＳ−Ｓ曲線の原点付近における最大
勾配から算出した。
＜せん断応力（ILSS）の測定法＞ 厚さ3mm、幅15mm、長さ18mmの試験片を使用し、支点間
距離12mm（l/h＝４）、クロスヘッド速度1mm/分の条件
でせん断応力を測定した後、最大せん断応力Ｐ（Kg）と
試験片断面積Ａ（mm2）からILSS4値＝３・P/4・Ａ（Kg/
mm2）を算出した。
距離12mm（l/h＝４）、クロスヘッド速度1mm/分の条件
でせん断応力を測定した後、最大せん断応力Ｐ（Kg）と
試験片断面積Ａ（mm2）からILSS4値＝３・P/4・Ａ（Kg/
mm2）を算出した。
＜曲げ性測定法＞ 厚さ3mm、巾15mm、長さ60mmの試験片を使用し、３点式
曲げ試験機を用いて、押えバーＲ＝5mm、支点Ｒ＝2mm、
支点間距離48mm（l/h＝16）、クロスヘッド速度3mm/分
の条件で測定し、次式から最大曲げ強度と曲げ弾性率を
算出した。
曲げ試験機を用いて、押えバーＲ＝5mm、支点Ｒ＝2mm、
支点間距離48mm（l/h＝16）、クロスヘッド速度3mm/分
の条件で測定し、次式から最大曲げ強度と曲げ弾性率を
算出した。
l:支点間距離（mm） W:試験片巾（mm） h:試験片厚み（mm） F/Y:初期弾性領域における変位1mm当りの応力（Kg/m
m2） ＜シャルピー衝撃強度測定法＞ 厚さ3mm、巾15mm、長さ42mmの試験片を、シャルピー衝
撃試験機に適用し、次式によりシャルピー衝撃強度を算
出する。
m2） ＜シャルピー衝撃強度測定法＞ 厚さ3mm、巾15mm、長さ42mmの試験片を、シャルピー衝
撃試験機に適用し、次式によりシャルピー衝撃強度を算
出する。
ε：シャルピー衝撃エネルギー（Kg−cm） A:試験片断面積（cm2） ＜耐デラミネーション性測定法＞ 上記せん断、曲げおよび衝撃性試験に用いた合成樹脂強
化複合繊維布試験片における、複合繊維布帛と樹脂との
界面における層間剥離の程度を、代用メジャーとして測
定した白化現象の巾から、下記評価基準に従って評価し
た。
化複合繊維布試験片における、複合繊維布帛と樹脂との
界面における層間剥離の程度を、代用メジャーとして測
定した白化現象の巾から、下記評価基準に従って評価し
た。
実施例１ 1200デニール、720フィラメントの高強度・高弾性ポリ
エチレン繊維（HPE）と市販の1420デニール、1000フィ
ラメントのケブラー49（デュポン社製全芳香族系ポリア
ミド繊維）（KV）（いずれも長繊維）を使用し、第１表
に示す複合割合で平織物を製織した後、下記不飽和ポリ
エステル系樹脂液に浸漬し、次いで同一生地方向に９枚
積層した後、ヒートプレス法にてプレス圧15Kg/cm2、12
0℃×45分の条件で熱硬化させ、合成樹脂強化複合繊維
布を得た。
エチレン繊維（HPE）と市販の1420デニール、1000フィ
ラメントのケブラー49（デュポン社製全芳香族系ポリア
ミド繊維）（KV）（いずれも長繊維）を使用し、第１表
に示す複合割合で平織物を製織した後、下記不飽和ポリ
エステル系樹脂液に浸漬し、次いで同一生地方向に９枚
積層した後、ヒートプレス法にてプレス圧15Kg/cm2、12
0℃×45分の条件で熱硬化させ、合成樹脂強化複合繊維
布を得た。
＜樹脂液処方＞ リゴラック2508X（昭和高分子社不飽和ポリエステル樹
脂） 100重量部 ベンゾイルパーオキサイドペースト（50％液） ２重量
部 得られた合成樹脂強化複合繊維布の繊維含有率（重量
％）、ILSS値、曲げ特性、シャルピー衝撃特性、および
耐デラミネーション性を第１表にまとめて示す。
脂） 100重量部 ベンゾイルパーオキサイドペースト（50％液） ２重量
部 得られた合成樹脂強化複合繊維布の繊維含有率（重量
％）、ILSS値、曲げ特性、シャルピー衝撃特性、および
耐デラミネーション性を第１表にまとめて示す。
尚、上記特性を測定する際における応力の付加方向は、
ケブラー繊維に対し直角方向とした。また第１表に示し
たHPEおよびKVの物性は下記の通りである。
ケブラー繊維に対し直角方向とした。また第１表に示し
たHPEおよびKVの物性は下記の通りである。
HPE:高強度・高弾性ポリエチレン繊維 トータルデニール 1200 （デニール） フィラメント数 720 （フィラメント） 引張強度 32 （g/デニール） 破断伸度 3.9（％） 初期ヤング率 1180 （g/デニール） KV:全芳香族ポリアミド繊維 （商品名ケブラー49、デュポン社） トータルデニール 1420 （デニール） フィラメント数 1000 （フィラメント） 引張強度 19.5（g/デニール） 破断伸度 2.2（％） 初期弾性率 940 （g/デニール） 第１表からも明らかな様に本発明の合成樹脂強化複合繊
維布（実験No.3,4,5）は、高強度・高弾性ポリエチレン
繊維100％品（実験No.1）あるいは全芳香族系ポリアミ
ド繊維（商品名ケブラー49）100％品（実験No.6）に比
べて、ILSS値、せん断強度、曲げ強度、シャルピー衝撃
強度および耐デラミネーション性の各特性がいずれもバ
ランス良く、優れたものであることがわかる。
維布（実験No.3,4,5）は、高強度・高弾性ポリエチレン
繊維100％品（実験No.1）あるいは全芳香族系ポリアミ
ド繊維（商品名ケブラー49）100％品（実験No.6）に比
べて、ILSS値、せん断強度、曲げ強度、シャルピー衝撃
強度および耐デラミネーション性の各特性がいずれもバ
ランス良く、優れたものであることがわかる。
また高強力・高弾性ポリエチレン繊維の複合割合が好適
範囲の下限値を下廻る場合（実験No.6,7）は、曲げおよ
び耐デラミネーション性は良好であるものの、シャルピ
ー衝撃値がやや低く、一方上限値を超える場合（実験N
o.1,2）は、シャルピー衝撃値は良好であるものの、耐
デラミネーション性および曲げ強度が低い。
範囲の下限値を下廻る場合（実験No.6,7）は、曲げおよ
び耐デラミネーション性は良好であるものの、シャルピ
ー衝撃値がやや低く、一方上限値を超える場合（実験N
o.1,2）は、シャルピー衝撃値は良好であるものの、耐
デラミネーション性および曲げ強度が低い。
実施例２ 300デニール、208フィラメントの高強度・高弾性ポリエ
チレン繊維（HPE）と市販の380デニール、262フィラメ
ントのケブラー49（デュポン社製全芳香族系ポリアミド
繊維）（KV）（いずれも長繊維）を用いて、第２表に示
した複合割合の平織物を製織した。該織物に下記成分組
成のエポキシ樹脂液をコーティングし、100℃で30分乾
燥してプリプレグシートを作製した。得られたシートの
繊維含有率は52重量％であった。
チレン繊維（HPE）と市販の380デニール、262フィラメ
ントのケブラー49（デュポン社製全芳香族系ポリアミド
繊維）（KV）（いずれも長繊維）を用いて、第２表に示
した複合割合の平織物を製織した。該織物に下記成分組
成のエポキシ樹脂液をコーティングし、100℃で30分乾
燥してプリプレグシートを作製した。得られたシートの
繊維含有率は52重量％であった。
＜樹脂液処方＞ アラルダイトGY260（チバ・ガイギー社製低粘度汎用エ
ポキシ） 10重量部 アラルダイトHY974（チバ・ガイギー社製高粘度汎用エ
ポキシ） 40重量部 エピコート154（シェル・エポキシ社製ノボラック系エ
ポキシ） ４重量部 芳香族系尿素化合物［３−（3,4−ジクロロフェニル−
1,1−ジメチル尿素）］ ４重量部 メチルエチルケトン／メタノール（50/50重量比） 45重
量部 計153重量部 該プリプレグシートの第２表に記した枚数を、生地方向
を直交させつつ交互に積層した後、ヒートプレス法にて
プレス圧15Kg/cm2、120℃×２時間の条件で熱硬化さ
せ、厚さ3mmの熱硬化性樹脂強化複合繊維布を得た。
ポキシ） 10重量部 アラルダイトHY974（チバ・ガイギー社製高粘度汎用エ
ポキシ） 40重量部 エピコート154（シェル・エポキシ社製ノボラック系エ
ポキシ） ４重量部 芳香族系尿素化合物［３−（3,4−ジクロロフェニル−
1,1−ジメチル尿素）］ ４重量部 メチルエチルケトン／メタノール（50/50重量比） 45重
量部 計153重量部 該プリプレグシートの第２表に記した枚数を、生地方向
を直交させつつ交互に積層した後、ヒートプレス法にて
プレス圧15Kg/cm2、120℃×２時間の条件で熱硬化さ
せ、厚さ3mmの熱硬化性樹脂強化複合繊維布を得た。
得られた熱硬化性樹脂強化複合繊維布の繊維含有率、IL
SS値、曲げ特性、シャルピー衝撃特性および耐デラミネ
ーション性を第２表にまとめて示した。尚本例で用いた
HPEおよびKVの物性は下記の通りである。
SS値、曲げ特性、シャルピー衝撃特性および耐デラミネ
ーション性を第２表にまとめて示した。尚本例で用いた
HPEおよびKVの物性は下記の通りである。
HPE:高強度・高弾性ポリエチレン繊維 トータルデニール 300 （デニール） フィラメント数 208 （フィラメント） 引張強度 33 （g/デニール） 破断伸度 3.6（％） 初期ヤング率 1250（g/デニール） KV:全芳香族系ポリアミド繊維 （商品名ケブラー49、デュポン社） トータルデニール 380 （デニール） フィラメント数 262 （フィラメント） 引張強度 19.7（g/デニール） 破断伸度 2.5（％） 初期弾性率 862 （g/デニール） 第２表からも明らかである様に、本発明の合成樹脂強化
複合繊維布（実験No.9,10）は、高強度・高弾性ポリエ
チレン繊維100％品（実験No.8）に比べると、ILSS値、
せん断強度、曲げ特性は若干良くなる程度であるが、シ
ャルピー衝撃強度および耐デラミネーション性が著しく
改善されていることが分かる。
複合繊維布（実験No.9,10）は、高強度・高弾性ポリエ
チレン繊維100％品（実験No.8）に比べると、ILSS値、
せん断強度、曲げ特性は若干良くなる程度であるが、シ
ャルピー衝撃強度および耐デラミネーション性が著しく
改善されていることが分かる。
一方、全芳香族系ポリアミド繊維（商品名ケブラー49）
100％品（実験No.11）と比べると、ILSSせん断強度およ
び曲げ特性は劣るものの、シャルピー衝撃強度は著しく
改善されていることがわかる。
100％品（実験No.11）と比べると、ILSSせん断強度およ
び曲げ特性は劣るものの、シャルピー衝撃強度は著しく
改善されていることがわかる。
以上の結果より、本発明の合成樹脂強化複合繊維布（実
験No.9,10）は、高強度・高弾性ポリエチレン樹脂また
は全芳香族ポリアミド繊維の100％品（実験No.8,11）に
比べてヘルメット材料や防弾材料として非常にバランス
のとれた特性値を示すものであることが分かる。
験No.9,10）は、高強度・高弾性ポリエチレン樹脂また
は全芳香族ポリアミド繊維の100％品（実験No.8,11）に
比べてヘルメット材料や防弾材料として非常にバランス
のとれた特性値を示すものであることが分かる。
［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、高強力・高弾性率
のポリエチレン繊維の優れた特性、即ち軽量で優れた耐
光性、耐摩耗性、耐薬品性等を有するという特性を損な
うことなく、ヘルメット分野や防弾板分野に適用する際
の重要な要求特性とされている耐衝撃性や耐デラミネー
ション性の大巾に改善された合成樹脂強化複合繊維布を
提供し得ることになった。殊に耐デラミネーション性
は、ヘルメットや防弾板分野等の如く高度な耐衝撃性が
要求される分野において高レベルの衝撃耐久性を保障す
る上で、初期耐衝撃性（例えばシャルピー衝撃強度）と
併せて極めて重要な特性であるが、本発明によればこれ
ら耐衝撃性と耐デラミネーション性の両者を高レベルの
値でバランス良く満足させることができる。
のポリエチレン繊維の優れた特性、即ち軽量で優れた耐
光性、耐摩耗性、耐薬品性等を有するという特性を損な
うことなく、ヘルメット分野や防弾板分野に適用する際
の重要な要求特性とされている耐衝撃性や耐デラミネー
ション性の大巾に改善された合成樹脂強化複合繊維布を
提供し得ることになった。殊に耐デラミネーション性
は、ヘルメットや防弾板分野等の如く高度な耐衝撃性が
要求される分野において高レベルの衝撃耐久性を保障す
る上で、初期耐衝撃性（例えばシャルピー衝撃強度）と
併せて極めて重要な特性であるが、本発明によればこれ
ら耐衝撃性と耐デラミネーション性の両者を高レベルの
値でバランス良く満足させることができる。
耐衝撃性／耐デラミネーション性のバランス改善効果の
うち、耐衝撃性は、高強度・高弾性ポリエチレン繊維と
全芳香族ポリアミド繊維との複合化効果によって相剰的
に発揮されるものである。
うち、耐衝撃性は、高強度・高弾性ポリエチレン繊維と
全芳香族ポリアミド繊維との複合化効果によって相剰的
に発揮されるものである。
以上のごとく本発明の合成樹脂強化複合繊維布は、高耐
衝撃性、高耐デラミネーション性、高強力、高弾性率お
よび軽量性といったあらゆる要求特性がバランス良く改
善されたものであり、これら合成樹脂強化複合繊維布
は、ライダー用ヘルメット、防弾用ヘルメット等のヘル
メット分野、あるいは自動車、船舶、航空機等の内張り
用防弾板分野あるいはその他の耐衝撃性要求分野等にお
いて広く活用することができる。
衝撃性、高耐デラミネーション性、高強力、高弾性率お
よび軽量性といったあらゆる要求特性がバランス良く改
善されたものであり、これら合成樹脂強化複合繊維布
は、ライダー用ヘルメット、防弾用ヘルメット等のヘル
メット分野、あるいは自動車、船舶、航空機等の内張り
用防弾板分野あるいはその他の耐衝撃性要求分野等にお
いて広く活用することができる。
また従来の全芳香族系ポリアミド繊維と比較した場合、
その欠点とされている耐光性や耐摩耗性については、高
強力・高弾性率ポリエチレン繊維との複合化により大幅
に改善することができる。
その欠点とされている耐光性や耐摩耗性については、高
強力・高弾性率ポリエチレン繊維との複合化により大幅
に改善することができる。
Claims (6)
- 【請求項１】引張強度が20g/デニール以上、引張弾性率
が500g/デニール以上のポリエチレン繊維（Ａ）と全芳
香族系ポリアミド繊維（Ｂ）を配合してなる布帛に、合
成樹脂を含浸硬化させたものであることを特徴とする合
成樹脂強化複合繊維布。 - 【請求項２】布帛を構成する各繊維の配合比率が、繊維
（Ａ）:30〜95重量％、繊維（Ｂ）:70〜５重量％である
特許請求の範囲第１項記載の合成樹脂強化複合繊維布。 - 【請求項３】繊維（Ｂ）の引張強度が15g/デニール以
上、引張弾性率が500g/デニール以上である特許請求の
範囲第１項または第２項に記載の合成樹脂強化複合繊維
布。 - 【請求項４】布帛が織物もしくは直交不織布である特許
請求の範囲第１項目乃至第３項のいずれかに記載の合成
樹脂強化複合繊維布。 - 【請求項５】合成樹脂が、熱硬化性の不飽和ポリエステ
ル系樹脂またはエポキシ系樹脂である特許請求の範囲第
１項乃至第４項のいずれかに記載の合成樹脂強化複合繊
維布。 - 【請求項６】合成樹脂強化複合繊維布中に占める繊維の
総含有率が30〜90重量％である特許請求の範囲第１項乃
至第５項のいずれかに記載の合成樹脂強化複合繊維布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62153832A JPH07103253B2 (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 合成樹脂強化複合繊維布 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62153832A JPH07103253B2 (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 合成樹脂強化複合繊維布 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63317535A JPS63317535A (ja) | 1988-12-26 |
| JPH07103253B2 true JPH07103253B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=15571066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62153832A Expired - Lifetime JPH07103253B2 (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 合成樹脂強化複合繊維布 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103253B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100441765C (zh) * | 2006-06-22 | 2008-12-10 | 时准 | 一种高性能纤维非织造布的制造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4770054B2 (ja) * | 2001-04-20 | 2011-09-07 | 東レ株式会社 | 衝撃板 |
| US20020170727A1 (en) * | 2001-05-18 | 2002-11-21 | Holland John E. | Protective cover |
| CN103243482A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-08-14 | 山东爱地高分子材料有限公司 | 高强非织造无纺布 |
| EP3530791B1 (en) | 2016-10-24 | 2021-06-09 | Oji Holdings Corporation | Inorganic fiber sheet, honeycomb molded body and honeycomb filter |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4613535A (en) * | 1985-02-28 | 1986-09-23 | Allied Corporation | Complex composite article having improved impact resistance |
-
1987
- 1987-06-19 JP JP62153832A patent/JPH07103253B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100441765C (zh) * | 2006-06-22 | 2008-12-10 | 时准 | 一种高性能纤维非织造布的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63317535A (ja) | 1988-12-26 |
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