JPS6036156A - 柔軟性複合材、その製造法及び装置 - Google Patents

柔軟性複合材、その製造法及び装置

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JPS6036156A
JPS6036156A JP59131220A JP13122084A JPS6036156A JP S6036156 A JPS6036156 A JP S6036156A JP 59131220 A JP59131220 A JP 59131220A JP 13122084 A JP13122084 A JP 13122084A JP S6036156 A JPS6036156 A JP S6036156A
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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】 本発明は、熱ｉＪ塑性粉末で意志含浸された、鉱物質、
有機質又は金属性の連続繊維粗糸が未軟性被ａ物で被覆
されてなるーその場合その熱ＯＪ塑性粉末の融点は柔軟
性被覆物の融点より尚いかそれに寺しい一複合拐に関す
る。
この新機＠旧はすでに、本出願人の仏国親特許第８３１
０６３２号に記述されている。ただし、この特許中では
、繊昶を含浸する粉末の融点は、僅覆材の融点よりかな
り商いレベルに限定されている。
本発明による新核合材の主な特徴は、その柔軟性にある
。例えば、仏国特許第８１２１５４５号で定義する、先
行技術に属する複合相は、可撓性ではあるが硬質の拐料
である。それらは、巾５〜１Ｕ噛、厚さ約１１ＩＩＩ＋
１のストラツプの形状をしており、溶融、冷却固化さぜ
た、熱可塑性＃相中にジ工固に埋込んだ補強拐のよ５な
埋伏の平行繊維を含イーＪする。
このタイプの材料は明らかに硬質ではあるか、経験の示
す所によると、曲げると＃ｉ　ｍｒする。
この欠点は、前記材料を、小さい曲げ半径（例えば、半
径８〜１０＋ｍ）を勺する金４１物体の周辺に置いて用
いる場合、例えば、自動車部品（ステアリングホイール
のフレーム、油圧シリンター、などンの製造に用いる場
合、大きなハンプギャップとなる。本発明の目的は、前
記欠点を兄服することにある。
本発明の方法におい′ては、連続した平行（すなわち、
よじれていない）繊維の粗糸に、その特性、すなわち、
各構成繊維が熱可塑性粉末粒子の流動床中におかれると
瞬間的に広かると云う特性を利用して、熱可塑性粉末粒
子を含浸させる。それら粉末粒子は、既知技術（静電気
発生器、摩擦ブラシ又はローラー、などンで兄生させた
静′屯気のため、粗糸中の谷稼維の周辺に集まる。
熱可塑性物質の微粉の付着した各繊維を集めると、微粉
が意志含浸し、かつ廟辺が同じ微粉の層でお＼われた、
平行繊維の粗糸が得られる。
熱可塑性微粉の付着したその粗糸に、ついで溶液又は分
散物を押出し被覆又は浸漬被覆し、連続した熱可塑外覆
ａ層を形成する。これにより、粉末粒子と、＃！維は被
覆層内部で目出にまざり甘う。
この方法により、柔軟性を株ち、折断せずに曲げかつ結
びさえできる複合相を侍ることができる。
そのため、これら柔軟性の複合相は、桐組、製織、輌成
作業に烟しており、広範囲の使用分野−前述した曲げ時
のもろさをイｊする従米技術品のそれを越える使用分野
が生じてくる。
柔軟性徴＠利は、容量で５０％迄、重量で７０係迄の含
量の補強繊維を用いて作ることができる。
補強繊維は、以下に列挙するような好適のポリマーを被
覆するｊａ＠は、好ましくは１６Ｕ〜３２０　テックス
のカラス繊維でよい。
以下に列挙するような極めて＾流動性のポリマーを被覆
する場合は、１，２００〜２，４００テツクスの繊維が
用いられてきた。
他の繊維としては、ケブラー繊維のようなアラミド系の
もの（″芳香族ベースを用いるスーパーポリアミド）が
ある。その場合、例えば、１．５１３［Ｊテシテツクス
のものが好ましい。被覆には、ガラス極細に対するのと
同じタイプのポリマーを用いる。
最後に、炭素稙維−大きさはフィラメント（実際にはキ
ロフィラメント）でボされる−も用い得る。本発明の柔
軟性複合制の製造には、６〜１２キロフイラメントの大
きさのものが、最も適している。
連続繊維粗糸を芯部迄含浸させるのに用いる微粉状街脂
の中、本発明の実施に最適のものは、ポリアミド粉末、
すなわち、ラクタム（カプロラクタム、ラクリルラクタ
ム、など）又はアミノＭ（アジピン酸とへキサメチレン
ジアミンの塩、アミノウンデカン酸）の重縮合物、ポリ
アミＩ−”（ｐｏｌｙａｍｉ市ｃ）コポリマー、などで
ある。
しかし、他の熱可塑性粉末−ポリプロビレ／、ポリエチ
レン、ポリヒニルクロライド、ポリエステルホモポリマ
ー及びコポリマー、ポリンツ化ビニリデンなどの粉末−
も明らかに用い得る。
本発明の特徴である、微粉を重加した連続粗糸に対する
被覆作業は、その微粉粒子をその融点に迄加熱すること
なく、行なうことができる。
この被覆作業には、融点が１１Ｊ５℃の６．／６．６／
１２ターホリマーのような、その粉末より高点の低い樹
脂、或いは、その粉末と同じタイプであるが粘度はそれ
より低く押出しａ清洗の必要条件を満たすことのできる
４ｆｆＪ脂が用いられる。
これらの樹脂には、ポリアミド６．１１及び１１２、ホ
リフロビレン、ポリエチレン、ポリヒニリデンフルオラ
イド、ポリニスデルがある。
本発明方法の一つの実施方法によれば、広げた粗糸をま
ず、本出願人の仏閣特許第８１０６５２８号にある通り
、微粉が分散している水性又は４１機浴中に通してその
微粉で含浸し、ついで乾燥させる。
他の実施方法によれば、粉末粒子を含南する粗糸に、本
発明の範１７＋：ｌにある以下の技術方法の何れかを用
いて、被覆を行なうことができる。
○　粗糸を、溶融被覆相を含有する装置に通す。
○　粗糸を、液体モノマー又はオリゴマーの第１浴、つ
いで、それらと反応して熱可塑性物質となる液体モノマ
ー又はオリゴマーを含有する第２浴に通す。第１浴及び
第２浴中の物質の組甘せば、ポリオール−ポリイソシア
ネート（ボリクレタンとなる）、ポリ少しクンーボリウ
レ乙エボキ７樹脂と硬化剤、エポキシ樹脂−ジカルボキ
シリックポリマー、／ｌどである。
本発明は、その目的−熱可塑性微粉を溶融させることな
く芯部迄含浸させた、連続繊維の粗糸を含有する柔軟性
複合相の製造−を実際に達成するだめの装置をも含む。
本発明の他の特徴及び利点は、本発明にもとづく装置の
各種組立方法に関する、比較例、実施例を使用した以下
の説明で明白になる。説明は、以下の象伺図面と関連さ
せて行なう。
第１図は装置の縦１ｔｒｉ向図であり、第２図は被覆ダ
イの断面図であり、 第６図は本発明に従い製造した物体を破裂強さ試験装置
においた状態の断面図であり、そして第４図は本発明に
従い製造した柔軟材の断面図である。
本発明の柔軟性複合相の製造方決め実際作業は。
第１図にボす通りに行なわれる。連続繊維粗糸（１）を
、カイトロール（２，３）が作り出す引張り力により、
巻出しリールより送り出す。粗糸はエアロツク（７）を
通って完全にシールした流動化タンク（４）に入る。こ
＼では、熱可塑性の微粉（５）か、下部に入って（る圧
Ｍａ　空気（６）ＫよりηＬ動化状態にある。第１図に
はボしてなζ・が仏閣特許第８３１０６３２号で述べて
いる、ローラー又はスプラインイ１きシリンターのよう
など通の装置を便って、粗糸か広げられるか、はぐされ
る。粗糸は摩擦のためこれら装置に対し静電気帯電し、
ついで微粉で被覆されて流動化タンク出１」、すなわち
別のエアロツク（８）に進む。
エアロツク（８）はその特徴として、第２図に示す２つ
の熱シール（１６，１７）を介して、流動化タンク及び
被覆用クロスヘッド（９）と一体となっている。
これらのシールが存在することにより、エアロツク（８
）と、被覆用クロスヘッド（９）〔積極加熱（図示せず
）のため熱諒となる〕並びに流動化タンク（４）の末端
との熱交換が最小に抑えられる。この熱絶縁により、熱
弐曲と接触する粉末の溶融ゲル化が防止される。好まし
い装置形式においては、忙縁／−ル（１６）は［テフロ
ン」（ｄゼ１ノテト２フルオロエチレン）板より加工さ
れ、絶縁シール（１７０ま焼結酸化ジルコニウムをプレ
スして作ら第１、る。
流動化夕／り（４）、エアロツク（８）及びクロスヘソ
ｉ・（９＋　ｌｉ３］の接続部は、粉末粒子の装置処罰
え（・、それら粒子の燃焼事故を防止する目的で、気密
と１−る。
粗糸に静電気的に刺着して℃・なり・粉末粒−トの、流
動化タンクへの完全逆流をより容易に？テなコつせるた
めに、低流ポンプ（１５）を用℃・てコーアロック（８
）中で空気流をいくらか発生させる。この、１４”ンツ
°をま、バーセルのＦｉｔ日、　ｗ　、ＢＡＣＨｏＦｎ
ｘｑが試験室１月に供給しているローラー・タイプのも
のである。このポンプが提供し得る空気圧は０１０〜ｏ
、３ｏ／；−／しである。
空気流を最低にしていわゆる「泡立ち」空気ｆｆ１ｔと
することができるが、それ番ま、ポ゛ンプにつ（・て℃
・てホース中の空気を圧縮するようにイｌ「用するロー
ラー・ローターの回転速度を下げることにより得られる
。
複雑さをさけるため第１図中に示してｌ工℃・カｔ、ポ
ンプ（１５）により供給さ」する過剰空気か逃げるよう
にし、この空気とともに運はれる少量の粉末を回収する
。微粉で光分含浸、被覆した粗糸を、エアロツク（８）
の出１」で、タイ（９，９’）に入れる。
粉末かクロスヘッド（９，９’）の金属と長く接触して
浴融ケル化−３−るのを防ぐため、大きな人口のついた
ワイヤー・ガイド（１９）を設けるのか得策であること
が判った。
粗糸と同じ断面を有する送電、電話ケーブルの被慎時に
は、ワイヤー・ガイドに好適用いるものの１５〜６倍の
断面を肩する人１」を設けるのか伶策であることが判っ
た。
クロスヘッド（９，９’）には、バレル／タイ接続とし
て図示の押出機（１υ）により、可塑性被覆拐が供給さ
れる。この町塑性破覆材はいわゆるスＩＪ　＋−ヒンク
（ｓｌｅｅｖｉｎｇＪ状でダイを太る。すなわちｉ　＝
ｊ塑性被覆材の出口直径は、粗糸の外径より大きい１ｕ
径を有するマンドレルにより夾められ、ついで浴融核種
拐はタイを去る形材」二で収縮し、出１」から約５瑞の
Ｈ［で粗糸と接触する。
この被覆ヘッドは、縦軸にそって獅利におかれている。
形材は壁中を約１ｍ移動すると殆んど冷却する。形材は
、冷却後も柔軟性を治し、１１のスロットを市し、直径
か約６００箇のプーリー上を移動する。この形材は、第
４図にボラ−辿り、繊維粗糸（６６）を熱可塑性粉末（
６２）で含浸し、更に柔軟性被覆（６１）を施してでき
ている。
実施例　１ 本出願人が製造したオルカソル（Ｏｒｇａｓｏｌ）　１
００２の微粉を冷加した６２０テツクス粗糸に、本出願
人のリルザン（Ｒｊ、］θａｎ）ＡＭＮＯ樹脂の被覆拐
を押出核種する。製品の特性は以下の通りである。
微　粉　子゛リアミド６ 嵩密度０５０ メルト・インデックス２０〜６０（荷重１＃で２３５℃
で測雉） 被Ｐｉ拐　ポリアミ１−Ｍ２ 密度１５ メルト・インデックス１υ〜４ｏ（荷重２　ｋｇで１０
０℃で測矩ン カラスせん維　密度２．４０ マイレファー（Ｍａｉｌｌｅｆｅｒ）　１ｕｌｌ出機　
ｐ６υ塗布タイ　スリーピンク法に用いられるタイプダ
イの直径３，５肺 マンドレルの−＜ｒ−２，９鴫 ワイヤー・カイトの直径　１５闘 入口直径　２．４　ａｍ ダイ湯度　１９５℃ 引取速度　ｉｕｕ？？２／分 得られた柔軟性複曾４Ｊは以下の特性をイｊする。
カラス繊維　微粉末　被俊拐 重量％　７５　１１　１４ 容量％　４７　３３　２１Ｊ 実施例２（図３） 本発明による複合拐は、高内部圧力１・で１タリえば油
圧シリンター用に使用する、射出成形プラスチック部材
の補強に用いる。
このような部品は、例えば、長さ１０Ｄ＋＋＋ｍ、内径
１６鴫、壁厚４　ｍｍＯ妊（＝Ｊき／リッターよりなる
。
比較試験をイボなうため、これらの部品を以下の４種の
技術を用いて作ることかできる。
Ｉ　カラス短繊維〔本出鞍人のりルーリツ（Ｒｉ１日ａ
ｎ）ＺＪＫ）　〕とまぜたホリアミ！パ１１中で射出成
形した部ＩＩと同じ型及び同じプラスチックを用いて製
・造した部品。た”　しｔ射出に先立ち、型の芯上に実
施例１と同様柔軟性複合拐の単層（２３）をおき、芯の
まわりにゆるく螺旋状に該複合拐を巻いて製造した。
１Ｍ　１１と同様に製造した部品。たｙし、巻き作業中
俵合利に２ダン（ｄ、ａｎＪの張力をかけた。
■　■と同様に製造した部品。た＞しｓ複合拐を２層と
し、巻き作業中の張力は２ダン（ｄａｎ）に維持した。
上記４種の技法を用いて製造した部品の破裂圧力を測定
するため、シリンダー（２１）に穴をあけ、ンイソテイ
ング（２２）を介してシリン々−を加圧下の液体と接続
させる。層形シール（２５）付きピストン（２４）は、
シリンターのボア内を自由に動く。
破裂試験用に、このピストンは常に鋼製とする。
プラスチック・シリンダーと鋼ピストンよすする装置を
、２枚のプレート＜２６．７６’）及び２木の直立体（
２７，２７’）が形成する硬いフレームの中におく。
動力Ｈ１（２廻をヒストン−ロット の間におく。
破裂圧力は，副側される仮装カから，次式を用いて知る
ことができる。
Ｂ’＝ｐＳ この場合、断面Ｓは選んだボアの大きさから、２　Ｘ　
Ｉ　Ｑ−４ｎ＋２である。上記条件の下で、平」り破裂
圧力は以下の通りとなる。
１　４００　２ Ｕ　４５υ　２２５ ｔｕ　ｉ，ｏｏｏ　５ ＪＶ　’　１．１００　り．５ このように、柔軟ｒｔ４：複合剤では、％に張カートに
巻き作業を行なうと、機械的強度が改善さＪすることが
明瞭に分る。更に、巻き直径乞小さくすると、本発明の
柔軟ｆａ：　改合祠の４が巻き作業に通ずることが分る
。
４　図面の開学な．１５２明 第１図は装置幅０７「曲回であり、 第２図は抜援タイの〜ｒ曲曲回あり。
第６図は本発明に従い製造した物体を破裂強さ試験．装
置においた状態の断面図であり、そして第４図は本発明
に従い製造した柔軟材の断面図である。
１・・・粗糸　２，５・・・ガイドロール　４・・・流
動化タンク５・熱可塑性粉末　７，８・・・エアロツタ
９・・ダイ　１υ・・・押出機 ’１．！ｌ’　ｉと１出願代理人 弁理士　山　崎　行　造 第４図 ３： ［６”；＋：　；山　ｉ＋、−、”’：昭Ｊｌｌ！Ｎｌ
ｌ　Ｒ１１／（’ｌｌ 特ｉ’ｌ’ｌ’ｉ艮官　殿 １　！Ｉｉｌ’ｌの人、ｉ、 ＋＋＋ｎｕ己）　９　’ｌ　ｌ’ｌ　ｕ’ｌ　！ｊ！’
！：ｉ“！１；目／Ｉ／ｌ　Ｏ弓２ｆ仁明のＰ＋杓− 千軟１りｔＪＪ合（Δ及び【の’！−！　；ｊ’ｉ　ｉ
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　複合材にして、熱可塑性粉末（３２）で含浸した繊
    維粗糸（６０）を被覆する柔軟性伎榎月（６１）を含む
    複＠旧であって、前記熱可塑性粉末の融点が、前記柔軟
    性被榎拐の融点より高いかそれと同じである複合相。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の複合相において、前
    記柔軟性被覆相が各移熱可塑性樹脂より選ばれる複合相
    。 ろ　特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の複＠祠の
    製造法において、連続繊細の粗糸の芯及び周辺に粉末状
    熱可塑性物質を碑人して該繊維を被覆し、ついで全体を
    、融点が該熱わ」塑性粉末の融点より低いか又はそれと
    同じである柔軟性被榎材で被覆することを特徴とする製
    造法。 ４　特許請求の範囲第６項に記載の製造法において、前
    記熱５Ｊ塑性粉末か、ポリアミド、コポリアミド、ポリ
    エチレン、ポリプロピレン、ポリ７ノ化ヒニリデン、並
    ひにホリエスアルを含むｆｌＦより選ば第１ることを特
    徴とする製造法。 ５゜特許請求の範囲第３項に記載の製造法（（おいて、
    該熱可塑１／Ｉ被榎拐か、ポリアミド、コポリアミド、
    ポリエチレン、ポリプロピレン、ホリフツ化ヒニリテン
    、並Ｕ’にポリエステルを含む許より選ばれることを特
    徴とする製造法。 ６　特許請求の範囲第６項に記載の製造法において、柔
    軟性被覆４ＡＫよる被覆を、前記熱可塑４１１被覆粉末
    の融点より低い偏度で行なうことを特徴とする製造法。 ７　特許請求の範囲第３項又は第４項Ｋ　Ｂα載の製造
    法にお（・て、前記柔軟性被覆祠を押出法を用いて行な
    うことを特徴とする製造法。 ８　特許請求の範囲第６項乃至第７項の何れかに記載の
    製造法において、流動化タンクがその人口及び出口の両
    方において漏れ止めされて℃・ることを特徴とする製造
    法。 ９　特許請求の範囲第６項乃至第７項に記載の方法にお
    いて、前記ダイ（９）が、該ダイ（９）と、前記流動化
    タンク（４）とに組合わされた吹付は室（８）を有する
    ことを特徴とする製造法。 １０　特許請求の範囲第８項に記載の製造法において、
    吹付は室（８）が、熱伝導性を有さない、酸化ジルコニ
    ウムやポリテトラフルオロエチレンのような沈積物を用
    いて、流動化タンク（４）及びダイ（９）と熱的に絶縁
    されていることを特徴とする製造法。 １１　特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の複合材
    、並びに／又は特許請求の、ｉ、ｉ間第６項乃至第１０
    項の何れかに記載の製造法から作られる複合材を用、い
    て得られる物体。 １２　特：ｌＩ’　請求の範囲第１１項に記載の物体に
    おいて、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の複合
    相、及び／又は特許請求の範囲第６項〜第１０項の何れ
    かに記載の製造法から作られる複合相の一部が、熱可塑
    性被覆粉末の融点より高い温度で処理されていることを
    特徴とする物体。
JP59131220A 1983-06-28 1984-06-27 柔軟性複合材、その製造法及び装置 Granted JPS6036156A (ja)

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