JP2003055849A - Composite yarn for forming composite material - Google Patents

Composite yarn for forming composite material

Info

Publication number
JP2003055849A
JP2003055849A JP2001248269A JP2001248269A JP2003055849A JP 2003055849 A JP2003055849 A JP 2003055849A JP 2001248269 A JP2001248269 A JP 2001248269A JP 2001248269 A JP2001248269 A JP 2001248269A JP 2003055849 A JP2003055849 A JP 2003055849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
yarn
composite
composite material
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001248269A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Kitagawa
享 北河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP2001248269A priority Critical patent/JP2003055849A/en
Publication of JP2003055849A publication Critical patent/JP2003055849A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a yarn for forming the base fabric that is suitable as a reinforcing material for composite formed products and a yarn that can be directly used as a reinforcing fiber by itself. SOLUTION: The composite yarn for forming composite materials is constituted with polybenzazole fiber that has the half value width of <=0.3 deg./GPa in the X-ray meridian diffraction and the proton T1H relaxation time of >=5.0 sec. and the matrix fiber made of a thermoplastic polymer melting at 200-600 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は複合材成形体を成形
するのに適した複合糸条に関する。さらに詳しくは、各
種機械の構造部品や圧力容器および管状の構造物等の補
強材として使用される布帛を製造するための糸条、また
はその糸条自身が複合材成形体等の中で補強用の繊維と
して用いることが出来る複合糸条に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite yarn suitable for forming a composite material molded body. More specifically, a yarn for manufacturing a fabric used as a reinforcing material for structural parts of various machines, a pressure vessel, a tubular structure, or the like, or the yarn itself is used for reinforcement in a molded composite material or the like. The present invention relates to a composite yarn that can be used as a fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】複合材成形体は優れた特性、例えば高い
強度、高い初期弾性率、高い耐疲労性、低い比重等のた
め広い用途が期待され重要な産業用資材として注目され
ている。かかる複合材成形体は補強材である強化繊維を
常温で流動性の良好な熱硬化性樹脂を熱可塑性マトリッ
クスとして結合・一体化される。しかし、この成形法の
問題点の一つは成形に要する時間、主としてマトリック
ス樹脂の熱硬化に長時間を要するため作業効率または生
産性が低いことである。一方、この欠点を改善するため
強化繊維を熱可塑性重合体からなるマトリックスで結合
・一体化した複合材成形体の開発が進められている。例
えば特開昭60−56545号公報は強化繊維と熱可塑
性重合体からなるマトリックス繊維とを合糸し、該糸条
を経糸および緯糸に用いて製織して得た布帛を熱処理し
て複合材成形体とする技術を開示している。同公報によ
る複合糸条は混繊された状態にないため布帛を加熱して
溶融する際に熱可塑性マトリックス繊維が強化繊維間隙
に均一に浸透する保障はない。特開昭60−20903
3号公報は強化繊維間隙へ溶融した熱可塑性マトリック
ス繊維が均一に浸透するよう熱可塑性マトリックス繊維
と強化繊維とを単繊維レベルで混合させる方法を提案し
ている。しかし、一般には複合材成形体の加工工程での
取り扱い性を向上させるためまず布帛形態に製編織され
る。しかし、この場合には複合糸が巻き返し工程や製編
織工程で損傷を受けやすく、また複合糸を緯糸および経
糸に使用すると布帛中の熱可塑性マトリックス繊維量が
増える、等のために得られた複合材成形体の力学的特性
が低下しやすい。従来、補強用繊維として用いられる高
強力繊維の強度は3.0GPa程度であったが、超高強
力ポリエチレン繊維が開発され特開平1−111034
号公報はこの超高強力ポリエチレン繊維を強化繊維とし
て用い、これに該ポリエチレン繊維より融点が10℃以
上低い熱可塑性繊維を組み合わせて複合材成形体の成形
に適した複合糸条成を提案している。しかし、超高強力
ポリエチレン繊維は耐熱性が低くかかる低融点の強化繊
維を熱劣化させないためには溶融成形時に厳密な温度制
御が要求される、また該繊維は一般的に接着性が低いた
め必然的に熱可塑性マトリックス繊維の種類の選択幅も
狭くなる等の製造上の諸問題点を有している。また特開
平1−306679号公報は熱可塑性樹脂で被覆したポ
リベンザゾール及び/又はポリベンゾチアゾール被覆繊
維を提案している。しかしまた特開平1−306679
号公報は熱可塑性樹脂で被覆したポリベンザゾール及び
/又はポリベンゾチアゾール被覆繊維を提案している。
同公報が提案している被覆繊維は溶媒に溶解した熱可塑
性樹脂または溶融した熱可塑性樹脂をポリベンザゾール
及び/又はポリベンゾチアゾール繊維に付与したもので
ある。熱可塑性樹脂を溶液で塗布する方法には溶媒の蒸
発工程が必要である、溶融した熱可塑性樹脂を付与する
方法には繊維形態がマルチフィラメントの場合、各フィ
ラメントが均一に被覆された繊維を得ることは困難であ
る、等の問題を有している。
2. Description of the Related Art A molded composite material is expected to have a wide range of uses because of its excellent properties such as high strength, high initial elastic modulus, high fatigue resistance and low specific gravity, and has been attracting attention as an important industrial material. In this composite material molded body, reinforcing fibers as a reinforcing material are bonded and integrated with a thermosetting resin having good fluidity at room temperature as a thermoplastic matrix. However, one of the problems of this molding method is that the working efficiency or productivity is low because the time required for molding, mainly the thermosetting of the matrix resin, takes a long time. On the other hand, in order to improve this drawback, development of a composite material molded body in which reinforcing fibers are bonded and integrated with a matrix made of a thermoplastic polymer is underway. For example, JP-A-60-56545 discloses that a reinforcing fiber and a matrix fiber made of a thermoplastic polymer are combined, and the yarn is used as a warp and a weft, and the resulting fabric is heat treated to form a composite material. The body technology is disclosed. Since the composite yarn according to the same publication is not in a mixed fiber state, there is no guarantee that the thermoplastic matrix fibers uniformly permeate the reinforcing fiber gaps when the fabric is heated and melted. Japanese Patent Laid-Open No. 60-20903
Japanese Unexamined Patent Publication No. 3 proposes a method of mixing the thermoplastic matrix fiber and the reinforcing fiber at the single fiber level so that the melted thermoplastic matrix fiber uniformly penetrates into the gap between the reinforcing fibers. However, in general, in order to improve the handleability of the composite material molded body in the processing step, it is first knitted and woven into a cloth form. However, in this case, the composite yarn is likely to be damaged in the rewinding process and the weaving / knitting process, and when the composite yarn is used for the weft yarn and the warp yarn, the amount of the thermoplastic matrix fiber in the fabric is increased, etc. The mechanical properties of the green compact tend to deteriorate. Conventionally, the strength of the high-strength fiber used as a reinforcing fiber has been about 3.0 GPa, but an ultra-high-strength polyethylene fiber has been developed and is disclosed in JP-A-1111034.
The publication proposes a composite yarn formation suitable for forming a composite molded body by using the ultrahigh-strength polyethylene fiber as a reinforcing fiber and combining this with a thermoplastic fiber having a melting point lower than that of the polyethylene fiber by 10 ° C. or more. There is. However, ultra-high-strength polyethylene fibers have low heat resistance, and strict temperature control is required at the time of melt molding in order to prevent thermal deterioration of low-melting-point reinforcing fibers. Further, since these fibers generally have low adhesiveness, they are inevitable. However, there are various manufacturing problems such as a narrow selection range of the types of thermoplastic matrix fibers. Further, JP-A-1-306679 proposes a polybenzazole- and / or polybenzothiazole-coated fiber coated with a thermoplastic resin. However, again, JP-A-1-306679
The publication proposes polybenzazole and / or polybenzothiazole coated fibers coated with a thermoplastic resin.
The coated fiber proposed in the same publication is a polybenzazole and / or polybenzothiazole fiber to which a thermoplastic resin or a molten thermoplastic resin dissolved in a solvent is applied. The method of applying the thermoplastic resin with a solution requires a solvent evaporation step, and the method of applying the molten thermoplastic resin, when the fiber form is multifilament, obtains fibers in which each filament is uniformly coated. It is difficult to do so.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は複合糸条から
なる布帛の加熱成形に際して熱可塑性マトリックス繊維
の強化繊維間隙への溶融の浸透性が良好であり得られる
複合材成形体は従来品に比して高い耐熱性と機械的特性
が示し、またこの複合糸条はそれ自身を複合材成形体の
強化繊維として用いることができる複合糸条を提供する
ことを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, when a fabric made of a composite yarn is formed by heating, the permeability of the thermoplastic matrix fiber into the gap between the reinforcing fibers is good, and the obtained composite molded product is a conventional product. In comparison, the composite yarn exhibits high heat resistance and mechanical properties, and it is an object of the present invention to provide a composite yarn that can be used as a reinforcing fiber of a composite molded body.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】即ち本発明は以下の構成
からなる。 1.X線子午線回折半値幅因子が0.3゜/GPa以下
であるポリベンザゾール繊維と融点が200〜600℃
の熱可塑性重合体からなるマトリックス繊維とで構成さ
れてなることを特徴とする複合材成形用複合糸条。 2.ポリベンザゾール繊維のプロトンのT1H緩和時間が
5.0秒以上であることを特徴とする1記載の複合材成
形用複合糸条。 3.ポリベンザゾール繊維のカーボン13のT1C緩和時
間が2000秒以上であることを特徴とする1記載の複
合材成形用複合糸条。 4.ポリベンザゾール繊維の熱伝導率が0.23W/cmK以上
であることを特徴とする1記載の複合材成形用複合糸
条。 5.ポリベンザゾール繊維のボイド径が25.5Å以上
であることを特徴とする1記載の複合材成形用複合糸
条。
That is, the present invention has the following constitution. 1. Polybenzazole fiber having an X-ray meridional diffraction half-width factor of 0.3 ° / GPa or less and a melting point of 200 to 600 ° C.
7. A composite yarn for molding a composite material, which comprises a matrix fiber made of the thermoplastic polymer. 2. The composite yarn for molding a composite material according to 1, wherein the T1H relaxation time of protons of the polybenzazole fiber is 5.0 seconds or more. 3. The composite yarn for molding a composite material according to 1, wherein the T13 relaxation time of carbon 13 of the polybenzazole fiber is 2000 seconds or more. 4. 2. The composite yarn for molding a composite material according to 1, wherein the thermal conductivity of the polybenzazole fiber is 0.23 W / cmK or more. 5. The composite yarn for molding a composite material according to 1, wherein the void diameter of the polybenzazole fiber is 25.5Å or more.

【0005】以下本発明を繊維の製造法からはじめて複
合材成形用複合糸条の作成法まで詳しく述べる。複合強
化材用繊維の究極物性を実現する手段としては、いわゆ
るラダーポリマーなどの剛直ポリマーが考えられてきた
が、こうした剛直なポリマーは可撓性が無く、有機繊維
としてのしなやかさや加工性を持たせるためには、直線
上のポリマーであることが必須条件である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail from a method for producing a fiber to a method for producing a composite yarn for forming a composite material. Rigid polymers such as so-called ladder polymers have been considered as a means of achieving the ultimate physical properties of fibers for composite reinforcement, but such rigid polymers are not flexible and have flexibility and processability as organic fibers. In order to achieve this, a linear polymer is an essential condition.

【0006】S.G.WierschkeらがMaterial Research Soc
iety Symposium Proceedings Vol.134, p.313 (1989年)
に示したように、直線状のポリマーで最も高い理論弾性
率を持つのはシス型のポリパラフェニレンベンゾビスオ
キサゾールである。この結果は田代らによっても確認さ
れ(Macromolecules vol. 24, p.3706(1991年))、ポリベ
ンザゾールのなかでも、シス型のポリパラフェニレンベ
ンゾビスオキサゾールが475GPaの結晶弾性率を持
ち(P. GalenらMaterial Research Society Symposium P
roceedings Vol. 134, p.329 (1989年))、究極の一次構
造を持つと考えられた。従って究極の弾性率を得るため
には、ポリマーとしてポリパラフェニレンベンゾビスオ
キサゾールを素材とするのが理論的な帰結である。
SG Wierschke et al.
iety Symposium Proceedings Vol.134, p.313 (1989)
As shown in Fig. 3, the linear polymer having the highest theoretical elastic modulus is cis-type polyparaphenylene benzobisoxazole. This result was also confirmed by Tashiro et al. (Macromolecules vol. 24, p. 3706 (1991)), and among polybenzazoles, cis-type polyparaphenylenebenzobisoxazole has a crystal elastic modulus of 475 GPa (P . Galen et al. Material Research Society Symposium P
roceedings Vol. 134, p.329 (1989)), considered to have the ultimate primary structure. Therefore, in order to obtain the ultimate elastic modulus, the theoretical conclusion is to use polyparaphenylene benzobisoxazole as the polymer material.

【0007】該ポリマーの繊維化は米国特許52961
85号、米国特許5385702号に記載された方法で
行われ、熱処理方法は米国特許5296185号に提案
がなされている方法で行わるが、かかる方法で得られる
ヤーンの音波伝搬速度は高々1.3 x 10 6 cm/sec 程度
である。従ってこれらの方法の改良について研究の必要
性を痛感し鋭意研究の結果、次に示す方法により所期の
物性を工業的に容易に達成出来ることを見出した。
Fiberization of the polymer is described in US Pat. No. 5,2961,
No. 85, US Pat. No. 5,385,702, and the heat treatment method is the method proposed in US Pat. No. 5,296,185, but the sound wave propagation velocity of the yarn obtained by such a method is at most 1.3 × 10. It is about 6 cm / sec. Therefore, the inventors have keenly felt the need for research on the improvement of these methods, and as a result of earnest research, they have found that the desired physical properties can be easily achieved industrially by the following methods.

【0008】OhtaがPolymer Engineering and Science,
23, p697 (1983) 中で示したように、繊維中にはボイ
ドや結晶配向の乱れ、分子末端や非晶部分の存在などい
わゆる欠陥構造が存在する。これら欠陥の存在は熱振動
や音波の伝幡を妨げる原因となるため、結果として熱伝
導率の低下をもたらす。しかしながらポリベンザゾール
繊維は重合溶液から溶剤を除去することにより製造され
るためにボイドの発生は不可避である。このために繊維
中のボイド径を25Å以下に低減させることにより繊維
物性の低下を防止する方法が多数提案されているが(例
えば特開平6−240653号公報、特開平6−245
675号公報及び特開平6−234555号公報、
等)、かかる繊維を製造することはコスト面、等の工業
的生産を考慮すると容易になし得ることではない。とは
言うもののポリベンザゾール繊維の熱伝導率を高める為
には繊維構造中に存する欠陥構造の低減が必須である。
Ohta, Polymer Engineering and Science,
As shown in 23, p697 (1983), so-called defect structures such as voids, disordered crystal orientation, and the presence of molecular ends and amorphous portions are present in the fiber. The presence of these defects hinders the transfer of thermal vibrations and sound waves, resulting in a decrease in thermal conductivity. However, since the polybenzazole fiber is produced by removing the solvent from the polymerization solution, generation of voids is unavoidable. For this reason, many methods have been proposed to prevent the deterioration of the physical properties of the fiber by reducing the void diameter in the fiber to 25 Å or less (for example, JP-A-6-240653 and JP-A-6-245).
675 and JP-A-6-234555,
Etc.), it is not easy to produce such a fiber in view of cost and industrial production. However, in order to increase the thermal conductivity of the polybenzazole fiber, it is essential to reduce the defect structure existing in the fiber structure.

【0009】ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾー
ル(PBO)とポリ燐酸からなるドープを紡糸口金から
紡出する。これ以後凝固、中和、水洗、乾燥、張力下の
熱処理を経て製造される。熱伝導率を高めるためには、
繊維の熱振動伝幡の妨げとなるアモルファスなどの欠陥
構造を極力排除する事が必須である。今回、この目的の
ために繊維中のボイド径を25.5Å以上であってもポ
リベンザゾール繊維内部構造を欠陥構造フリーに変化せ
しめることに成功し且つ音波の伝幡速度の速いポリベン
ザゾール繊維を工業的に得た。
A dope composed of polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) and polyphosphoric acid is spun from a spinneret. Thereafter, it is manufactured through coagulation, neutralization, washing with water, drying, and heat treatment under tension. To increase the thermal conductivity,
It is essential to eliminate as much as possible the defective structure such as amorphous that interferes with the thermal vibration propagation of fibers. For this purpose, we succeeded in changing the internal structure of the polybenzazole fiber to the defect structure free even if the void diameter in the fiber is 25.5Å or more, and the polybenzazole fiber having a high propagation speed of sound waves. Was obtained industrially.

【0010】上記の特徴を発現せしめるため、以下の製
造例により実現できる。即ち、ポリパラフェニレンベン
ゾビスオキサゾールからなるポリマーのドープを紡糸口
金から非凝固性の気体中に押し出して得られた紡出糸を
凝固浴中に導入してドープ糸条が含有する燐酸を抽出し
た後、中和、水洗、乾燥、熱処理を行うが、その際、繊
維を一定張力下に500℃以上で熱処理することで繊維
内部の欠陥構造が低減したポリベンザゾールを得ること
を見いだした。
In order to exhibit the above characteristics, it can be realized by the following production examples. That is, a spun yarn obtained by extruding a polymer dope composed of polyparaphenylene benzobisoxazole into a non-coagulating gas from a spinneret was introduced into a coagulating bath to extract phosphoric acid contained in the dope yarn. After that, neutralization, washing with water, drying, and heat treatment are carried out. At that time, it was found that by heating the fiber at a constant tension of 500 ° C. or higher, polybenzazole having a reduced defect structure inside the fiber was obtained.

【0011】以下、更に繊維の製造方法を詳述する。本
発明におけるポリベンザゾール繊維とは、PBOホモポ
リマー、及び実質的に85%以上のPBO成分を含みポ
リベンザゾール(PBZ)類とのランダム、シーケンシ
ャルあるいはブロック共重合ポリマーをいう。ここでポ
リベンザゾール(PBZ)ポリマーは、例えばWolf等の
「Liquid Crystalline Polymer Compositions, Process
and Products」米国特許第4703103号(1987年10
月27日)、「Liquid Crystalline PolymerCompositio
ns, Process and Products」米国特許第4533692号(1
985年8月6日)、「Liquid Crystalline Poly(2,6-
Benzothiazole) Compositions, Process and Product
s」米国特許第4533724号(1985年8月6日)、「Li
quid Crystalline Polymer Compositions, Process and
Products」米国特許第4533693号(1985年8月6
日)、Eversの「Thermooxidative-ly Stable Articulat
ed p-Benzobisoxazole and p-Benzobisoxazole Polymer
s」米国特許第4539567号(1982年11月16日)、
Tsaiらの「Method for making Heterocyclic Block Cop
olymer」米国特許第4578432号(1986年3月25
日)、等に記載されている。
The method for producing fibers will be described in detail below. The polybenzazole fiber in the present invention means a PBO homopolymer and a random, sequential or block copolymer with a polybenzazole (PBZ) containing substantially 85% or more of PBO components. Here, the polybenzazole (PBZ) polymer is, for example, “Liquid Crystalline Polymer Compositions, Process” by Wolf et al.
and Products ”U.S. Pat. No. 4,703,103 (10 October 1987)
27th), "Liquid Crystalline Polymer Compositio
ns, Process and Products ”US Pat. No. 4,533,692 (1
August 6, 1985), "Liquid Crystalline Poly (2,6-
Benzothiazole) Compositions, Process and Product
s "U.S. Pat. No. 4,533,724 (August 6, 1985)," Li
quid Crystalline Polymer Compositions, Process and
Products "U.S. Pat. No. 4533693 (August 6, 1985)
Sun), Evers'"Thermooxidative-ly Stable Articulat
ed p-Benzobisoxazole and p-Benzobisoxazole Polymer
s "U.S. Pat. No. 4539567 (November 16, 1982),
Tsai et al. `` Method for making Heterocyclic Block Cop
olymer ”US Pat. No. 4,578,432 (March 25, 1986)
Date), etc.

【0012】PBZポリマーに含まれる構造単位として
は、好ましくはライオトロピック液晶ポリマーから選択
される。モノマー単位は構造式(a)〜(h)に記載されてい
るモノマー単位から成り、更に好ましくは、本質的に構
造式(a)〜(d)から選択されたモノマー単位から成る。
The structural unit contained in the PBZ polymer is preferably selected from lyotropic liquid crystal polymers. The monomer units consist of the monomer units described in structural formulas (a) to (h), and more preferably essentially consist of monomer units selected from structural formulas (a) to (d).

【0013】[0013]

【化1】 [Chemical 1]

【0014】[0014]

【化2】 [Chemical 2]

【0015】実質的にPBOから成るポリマーのドープ
を形成するための好適溶媒としては、クレゾールやその
ポリマーを溶解し得る非酸化性の酸が含まれる。好適な
酸溶媒の例としては、ポリ燐酸、メタンスルフォン酸及
び高濃度の硫酸或いはそれ等の混合物があげられる。更
に適する溶媒は、ポリ燐酸及びメタンスルフォン酸であ
る。また最も適する溶媒は、ポリ燐酸である。
Suitable solvents for forming the dope of the polymer consisting essentially of PBO include cresol and non-oxidizing acids capable of dissolving the polymer. Examples of suitable acid solvents are polyphosphoric acid, methanesulphonic acid and concentrated sulfuric acid or mixtures thereof. Further suitable solvents are polyphosphoric acid and methanesulfonic acid. The most suitable solvent is polyphosphoric acid.

【0016】溶媒中のポリマー濃度は好ましくは少なく
とも約7重量%であり、更に好ましくは少なくとも10
重量%、最も好ましくは14重量%である。最大濃度は、
例えばポリマーの溶解性やドープ粘度といった実際上の
取り扱い性により限定される。それらの限界要因のため
に、ポリマー濃度は20重量%を越えることはない。
The concentration of polymer in the solvent is preferably at least about 7% by weight, more preferably at least 10%.
% By weight, most preferably 14% by weight. The maximum concentration is
Limited by practical handling properties such as polymer solubility and dope viscosity. Due to these limiting factors, the polymer concentration does not exceed 20% by weight.

【0017】好適なポリマーやコポリマーあるいはドー
プは公知の手法により合成される。例えばWolfe等の米
国特許第4533693号(1985年8月6日)、Sybert等
の米国特許第4772678号(1988年9月20日)、Har
risの米国特許第4847350号(1989年7月11日)に
記載される方法で合成される。実質的にPBOから成る
ポリマーはGregory等の米国特許第5089591号(1992
年2月18日)によると、脱水性の酸溶媒中での比較的
高温、高剪断条件下において高い反応速度での高分子量
化が可能である。
Suitable polymers, copolymers or dopes are synthesized by known methods. For example, Wolfe et al., U.S. Pat. No. 4533693 (August 6, 1985), Sybert et al., U.S. Pat. No. 4,772,678 (September 20, 1988), Har.
synthesized by the method described in US Pat. No. 4,847,350 of ris (July 11, 1989). Polymers consisting essentially of PBO are described by Gregory et al., US Pat. No. 5,089,591 (1992).
(February 18, 2012), it is possible to achieve a high molecular weight at a high reaction rate in a dehydrating acid solvent under relatively high temperature and high shear conditions.

【0018】この様にして重合されるドープは紡糸部に
供給され、紡糸口金から通常100℃以上の温度で吐出
される。口金細孔の配列は通常円周状、格子状に複数個
配列されるが、その他の配列であっても良い。口金細孔
数は特に限定されないが、紡糸口金面における紡糸細孔
の配列は、吐出糸条間の融着などが発生しないような孔
密度を保つことが肝要である。
The dope polymerized in this manner is supplied to the spinning section and is usually discharged from the spinneret at a temperature of 100 ° C. or higher. A plurality of die holes are usually arranged in a circumferential shape or a lattice shape, but other arrangements may be used. The number of spinneret pores is not particularly limited, but it is important that the array of spinneret pores on the surface of the spinneret is maintained at a pore density such that fusion between discharge yarns does not occur.

【0019】紡出糸条は十分な延伸比(SDR)を得る
ため、米国特許第5296185号に記載されたように十分な
長さのドローゾーン長が必要で、かつ比較的高温度(ド
ープの固化温度以上で紡糸温度以下)の整流された冷却
風で均一に冷却されることが望ましい。ドローゾーンの
長さ(L)は非凝固性の気体中で固化が完了する長さが
要求され、大雑把には単孔吐出量(Q)によって決定さ
れる。良好な繊維物性を得るにはドローゾーンの取り出
し応力がポリマー換算で(ポリマーのみに応力がかかる
として)2g/d以上が望ましい。
The spun yarn requires a sufficient draw zone length, as described in US Pat. No. 5,296,185, in order to obtain a sufficient draw ratio (SDR), and at a relatively high temperature (dope It is desirable to uniformly cool with a rectified cooling air having a solidification temperature or higher and a spinning temperature or lower). The length (L) of the draw zone is required to be such that the solidification is completed in the non-solidifying gas, and is roughly determined by the single hole discharge amount (Q). In order to obtain good fiber properties, it is desirable that the draw-out stress in the draw zone is 2 g / d or more in terms of polymer (assuming stress is applied only to the polymer).

【0020】ドローゾーンで延伸された糸条は次に抽出
(凝固)浴に導かれる。紡糸張力が高いため、抽出浴の
乱れなどに対する配慮は必要でなく如何なる形式の抽出
浴でも良い。例えばファンネル型、水槽型、アスピレー
タ型あるいは滝型などが使用出来る。抽出液は燐酸水溶
液や水が望ましい。最終的に抽出浴において糸条が含有
する燐酸を99.0%以上、好ましくは99.5%以上抽出する。
本発明における抽出媒体として用いられる液体に特に限
定はないが好ましくはポリベンザゾールに対して実質的
に相溶性を有しない水、メタノール、エタノール、アセ
トン、エチレングリコール等である。また抽出(凝固)
浴を多段に分離し燐酸水溶液の濃度を順次薄くし最終的
に水で水洗しても良い。さらに該繊維束を水酸化ナトリ
ウム水溶液などで中和し、水洗することが望ましい。こ
の後乾燥、熱処理を施して繊維を製造する。
The yarn drawn in the draw zone is then introduced into the extraction (coagulation) bath. Since the spinning tension is high, it is not necessary to consider disturbance of the extraction bath and any type of extraction bath may be used. For example, a funnel type, an aquarium type, an aspirator type or a waterfall type can be used. The extract is preferably phosphoric acid aqueous solution or water. Finally, in the extraction bath, the phosphoric acid contained in the yarn is extracted by 99.0% or more, preferably 99.5% or more.
The liquid used as the extraction medium in the present invention is not particularly limited, but preferably water, methanol, ethanol, acetone, ethylene glycol or the like which is substantially incompatible with polybenzazole. Also extraction (coagulation)
It is also possible to separate the bath in multiple stages, dilute the concentration of the phosphoric acid aqueous solution sequentially, and finally wash with water. Further, it is desirable to neutralize the fiber bundle with an aqueous solution of sodium hydroxide and wash it with water. Then, it is dried and heat-treated to produce fibers.

【0021】繊維構造から限りなく欠陥の存在を低減
(欠陥フリー化)するためには、凝固速度を遅くして、
丁寧に繊維構造を形成せしめた物を乾燥の後、更に張力
下で熱処理することが特に重要であることを鋭意検討の
結果見出した。そのためには凝固温度の管理が重要で、
浴温を摂氏−20度から0度、望ましくは摂氏−15度
から−5度、更に望ましくは摂氏−12度から−8度に
保つ。凝固剤としては水系でも良いが、水に相溶な有機
溶媒の方が良好な結果を示した。とくにメタノールなど
の低級アルコールやエチレングリコールなどの、分子量
400以下の-OH基を有する化合物が特に有効であっ
た。浴温を−20℃未満にすると糸物性が劇的に減少す
る傾向にあり好ましくない。乾燥温度は繊維強度の低下
をもたらさない温度としては、具体的には150℃以上
400℃以下、好ましくは200℃以上300℃以下、
更に好ましくは220℃以上270℃以下とする。熱処
理の条件に関しては温度は500℃以上700℃未満、
好ましくは550℃以上650℃未満、更に好ましくは
580℃以上630℃未満で実施する。この時付与する
張力は、1.5g/d以上12g/d未満、好ましくは3.0g/d以上1
1g/d未満、更に好ましくは5.0g/d以上10.5g/d未満とす
る。熱処理に供する繊維の水分率は3%以下1%以上、
好ましくは2.7%以下1.7%以上に調整しておく。
In order to reduce the presence of defects infinitely (defect-free) from the fiber structure, the solidification rate should be slowed down.
As a result of diligent study, it was found that it is particularly important to heat-treat the material on which the fiber structure has been carefully formed and then to dry it, and to further heat-treat it. For that purpose, it is important to control the solidification temperature,
The bath temperature is maintained at -20 to 0 degrees Celsius, preferably -15 to -5 degrees Celsius, and more preferably -12 to -8 degrees Celsius. As the coagulant, an aqueous solvent may be used, but an organic solvent compatible with water showed better results. Particularly, a compound having a -OH group having a molecular weight of 400 or less, such as a lower alcohol such as methanol or ethylene glycol, was particularly effective. When the bath temperature is less than -20 ° C, the physical properties of yarn tend to be dramatically reduced, which is not preferable. The drying temperature is a temperature at which the fiber strength is not lowered, specifically, 150 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or higher and 300 ° C. or lower,
More preferably, the temperature is 220 ° C. or higher and 270 ° C. or lower. Regarding the heat treatment conditions, the temperature is 500 ° C or higher and lower than 700 ° C,
It is preferably carried out at 550 ° C or higher and lower than 650 ° C, more preferably 580 ° C or higher and lower than 630 ° C. The tension applied at this time is 1.5 g / d or more and less than 12 g / d, preferably 3.0 g / d or more 1
It is less than 1 g / d, more preferably 5.0 g / d or more and less than 10.5 g / d. The moisture content of the fiber to be heat treated is 3% or less and 1% or more,
It is preferably adjusted to 2.7% or less and 1.7% or more.

【0022】本発明にかかる繊維は、X線子午線回折半
値幅因子が0.3゜/GPa以下、好ましく0.25゜/GPa以
下、更に好ましくは0.2゜/GPa以下、最も好ましくは
0.15゜/GPa以下のものとなる。更に好ましくは、分
子配向変化による弾性率減分Erが30GPa以下、好まし
くは25Gpa以下、更に好ましくは20Gpa以下、プロト
ンのT1H緩和時間が5.0秒以上、好ましくは6.5秒以
上、更に好ましくは8秒以上を示す、カーボン13のT
1C緩和時間が2000秒以上、好ましく2300秒以上、更に好
ましくは2700秒以上、熱伝導率が0.23W/cm K以上好まし
くは0.3W/cmK以上更に好ましくは0.36W/cmK以上、ボイ
ド径は25.5Å以上、好ましくは30Å以上150Å
未満、更に好ましくは35Å以上90Å未満である。
The fiber according to the present invention has an X-ray meridional diffraction half-width factor of 0.3 ° / GPa or less, preferably 0.25 ° / GPa or less, more preferably 0.2 ° / GPa or less, and most preferably 0.15. Degrees below ° / GPa. More preferably, the elastic modulus decrement Er due to molecular orientation change is 30 GPa or less, preferably 25 GPa or less, more preferably 20 GPa or less, T1H relaxation time of proton is 5.0 seconds or more, preferably 6.5 seconds or more, and further preferably 8 T of carbon 13 indicating seconds or more
1C relaxation time is 2000 seconds or more, preferably 2300 seconds or more, more preferably 2700 seconds or more, thermal conductivity is 0.23W / cm K or more, preferably 0.3W / cmK or more, more preferably 0.36W / cmK or more, void diameter is 25 5 Å or more, preferably 30 Å or more, 150 Å
Less, more preferably 35 Å or more and less than 90 Å.

【0023】以下欠陥フリーな構造の実現を証明するた
めの解析方法について述べる。ポリベンザゾール繊維は
有機繊維としては非常に剛直な構造を呈しているため、
超薄切片を作成して電子顕微鏡で観察することは容易で
はない。結晶としてはアキシャルシフトと呼ばれる構造
不斉が存在し、確固とした完全な結晶を形成しないた
め、静的な広角X線回折や小角X線散乱法を用いた解析
でも十分な情報が得られなかった。そこで、繊維に刺激
(応力)を与えながらX線回折を測定したり、固体のN
MRをもちいて緩和時間を評価することで構造解析を行
った。
An analysis method for proving the realization of a defect-free structure will be described below. Since polybenzazole fiber has a very rigid structure as an organic fiber,
It is not easy to make ultrathin sections and observe them with an electron microscope. Crystals have structural asymmetry called axial shift and do not form a firm and complete crystal. Therefore, sufficient information cannot be obtained even by analysis using static wide-angle X-ray diffraction or small-angle X-ray scattering method. It was Therefore, measuring the X-ray diffraction while applying stimulation (stress) to the fiber,
Structural analysis was performed by evaluating the relaxation time using MR.

【0024】(X線半値幅因子の測定方法)繊維に張力
を付与する装置を作成し、リガク製ゴニオメーター(Ru-
200X線発生機, RAD-rAシステム)にのせ、(00 10)回折
線幅の応力依存性を測定した。出力40kV x 100mAで運転
し、銅回転ターゲットからCuKα線を発生させた。回折
強度はフジフィルム社製イメージングプレート(フジフ
ィルム FDL UR-V)上に記録した。回折強度の読み出し
は、日本電子社製デジタルミクロルミノグラヒィー(PIX
sysTEM)を用いた。得られたピークプロファイルの半値
幅を精度良く評価するため、ガウス関数とローレンツ関
数の合成を用いてカーブフィッティングを行った。さら
に得られた結果を繊維にかけた応力に対してプロットし
た。データ点は直線に並ぶがその傾きから半値幅因子
(Hws)を評価した。
(Measurement method of X-ray full width at half maximum factor) An apparatus for applying tension to a fiber was prepared and a goniometer (Ru-
200 X-ray generator, RAD-rA system), and the stress dependence of the (00 10) diffraction line width was measured. It was operated at an output of 40 kV x 100 mA, and CuKα rays were generated from a copper rotating target. The diffraction intensity was recorded on a Fujifilm Imaging Plate (Fujifilm FDL UR-V). Diffraction intensity is read out by JEOL's digital microluminography (PIX
sysTEM) was used. In order to evaluate the full width at half maximum of the obtained peak profile with high accuracy, curve fitting was performed using the synthesis of Gaussian function and Lorentz function. The results obtained were plotted against the stress applied to the fiber. The data points are arranged in a straight line, and the half-width factor (Hws) was evaluated from the slope.

【0025】(配向変化因子の測定方法)上に述べた繊
維に応力を付与する装置をリガク製小角X線散乱装置に
取り付け、(200)回折点の方位角方向のピークの拡がり
を測定し、配向変化に起因する弾性率Erを測定した。
(Method of measuring orientation change factor) The above-mentioned device for applying stress to the fiber was attached to a small angle X-ray scattering device made by Rigaku, and the spread of the peak in the azimuth direction of the (200) diffraction point was measured, The elastic modulus Er due to the orientation change was measured.

【0026】配向変化<sin 2 φ>は(200)回折強度の方
位角プロファイルI(φ)から以下の式を用いて計算し
た。
The orientation change <sin 2 φ> was calculated from the azimuth angle profile I (φ) of the (200) diffraction intensity using the following formula.

【式1】 方位角の原点は子午線上をφ=0とした。[Formula 1] The origin of the azimuth was φ = 0 on the meridian.

【0027】ノーソルトの提案した理論(Polymer 21, p
1199 (1980))に従えば、繊維全体の歪み(ε)は結晶の
伸び(εc)と回転の寄与(εr)の合成として記述でき
る。 ε=εc + εr εc は結晶弾性率Ecと応力σを用いて、εr は上で<s
in 2 φ>をσの関数として測定した結果を利用して、ε
を以下の式の様に書き直し、算出することが出来る。 ε=σ/Ec + ( <cosφ>/<cosφ0> - 1 ) ここでφ0 は応力0の時の配向角、φは応力σの時の
配向角を表す。
The theory proposed by Nosalt (Polymer 21, p
According to 1199 (1980)), the strain (ε) of the whole fiber can be described as a synthesis of crystal elongation (εc) and rotation contribution (εr). ε = εc + εr εc is the crystal modulus Ec and stress σ, and εr is
Using the result of measuring in 2 φ> as a function of σ, ε
Can be rewritten as the following formula to calculate. ε = σ / Ec + (<cosφ> / <cosφ 0 > -1) Here, φ 0 represents the orientation angle when the stress is 0, and φ represents the orientation angle when the stress is σ.

【0028】配向変化に起因する弾性率減分Erは次式で
定義する
The elastic modulus decrement Er caused by the orientation change is defined by the following equation.

【式2】 ここで上式右辺弟2項の括弧の内側は、εのσ=0におけ
る接線の傾きである。
[Formula 2] Here, the inside of the bracket in the second term on the right side of the above equation is the slope of the tangent line of ε at σ = 0.

【0029】(固体のNMRの測定方法)固体13C−N
MRの測定は、Varian社製XL−300分光器
(1H測定300MHZ、13C測定75MHz)、TH
AMWAY社製固体用アンプA55−8801,A55
−6801MR,DOTY社製固体用プローブを用いて
行った。測定は、CP−MASにより、1H核および13
C核の縦緩和時間測定を行った。測定は、室温下、試料
回転数4KHz、1H90度パルス4.5マイクロ秒、
ロッキング磁場強度55.5KHz、デカップラー強度
55.5KHz、コンタクトタイム3ミリ秒、パルス待
ち時間40秒とした。1H核縦緩和時間(T1H)は、C
P−MAS反転回復法により測定し、128ppmに現
れるピークの保持時間(t)に伴うピーク強度I(t)
の減衰を、I(t)=A・exp(−t/T1H)式でカ
ーブフィットして求めた。13C核の縦緩和時間(T1
C)は、Torchia法により、保持時間を0,0.
001,1.56,3.12,6.24,12.5,2
5.0,50.0,100,150,200,300,
400,500,600,700,800秒として測定
した。128ppmに現れるピークの保持時間(t)に
伴うピーク強度I(t)の減衰を、I(t)=Ao・e
xp(−t/0.1)+Aa・exp(−t/T1Ca)
+Ab・exp(−t/T1Cb)+Ac・exp(−t
/T1Cc)式でカーブフィットして求めた。ここでは、
T1Cc(T1Ca ≦T1Cb ≦T 1Cc )を13C炭素核の緩
和時間 T 1C とする。
(Measurement Method of Solid State NMR) Solid 13C-N
MR measurement is made by Varian XL-300 spectroscope (1H measurement 300MHZ, 13C measurement 75MHz), TH
AMWAY solid state amplifier A55-8801, A55
-6801MR, using a solid probe made by DOTY. The measurement was carried out by CP-MAS with 1H nucleus and 13
The longitudinal relaxation time of C nucleus was measured. The measurement is performed at room temperature, sample rotation speed 4 KHz, 1H 90 degree pulse 4.5 microseconds,
The rocking magnetic field strength was 55.5 KHz, the decoupler strength was 55.5 KHz, the contact time was 3 milliseconds, and the pulse waiting time was 40 seconds. 1H nuclear relaxation time (T1H) is C
Peak intensity I (t) with retention time (t) of the peak appearing at 128 ppm, measured by P-MAS inversion recovery method
Was determined by curve fitting according to the formula I (t) = A · exp (-t / T1H). Vertical relaxation time of 13C nucleus (T1
C) has a retention time of 0, 0.
001,1.56,3.12,6.24,12.5,2
5.0, 50.0, 100, 150, 200, 300,
It was measured as 400, 500, 600, 700, 800 seconds. The attenuation of the peak intensity I (t) with the retention time (t) of the peak appearing at 128 ppm is I (t) = Ao · e
xp (-t / 0.1) + Aa · exp (-t / T1Ca)
+ Ab ・ exp (-t / T1Cb) + Ac ・ exp (-t
/ T1Cc) was calculated by curve fitting. here,
Let T1Cc (T1Ca≤T1Cb≤T1Cc) be the relaxation time T1C of the 13C carbon nucleus.

【0030】(熱伝導率の測定)熱伝導率の測定は、Fu
jishiroらの方法(Jpn. J. Appl. Vol. 36 (1997) p563
3)に準じて温度100Kにおいて測定した。
(Measurement of Thermal Conductivity) The thermal conductivity was measured by Fu
Method of jishiro et al. (Jpn. J. Appl. Vol. 36 (1997) p563
Measurement was carried out at a temperature of 100 K according to 3).

【0031】<小角X線散乱の測定方法>ボイド径の評
価は小角X線散乱法を用い下記の方法で行った。測定に
供するX線は、(株)リガク製ローターフレックスRU-3
00を用いて発生させた。ターゲットとして銅対陰極を用
い、出力30kV x 30mA のファインフォーカスで運転し
た。光学系は(株)リガク製点収束カメラを用い、X線
はニッケルフィルターを用いて単色化した。検出器は、
フジ写真フィルム(株)製イメージングプレート(FDL U
R-V)を用いた。試料と検出器間の距離は200mm 乃至350m
m の間の適当な距離でよい。空気などからの妨害バック
グラウンド散乱を抑えるため、試料と検出器の間は、ヘ
リウムガスを充填した。露光時間は2時間乃至24時間
であった。イメージングプレート上に記録された散乱強
度信号の読みとりは、富士写真フィルム(株)製デジタ
ルミクログラフィー(FDL5000) を用いた。得られたデー
タには、バックグラウンド補正を施した後赤道方向の散
乱強度I に対してギニエプロット(バックグラウンド補
正後の散乱強度の自然対数ln(I) を散乱ベクトルの2乗
k2に対してプロットする)を作成した。ここで散乱ベク
トルkはk=(4π/λ)sinθ、λはX線の波長0.1458nm、θ
は散乱角2θの半分である。
<Small-angle X-ray scattering measurement method> The void diameter was evaluated by the following method using the small-angle X-ray scattering method. The X-rays used for measurement are rotor flex RU-3 manufactured by Rigaku Corporation.
It was generated using 00. A copper anticathode was used as a target, and the operation was performed at a fine focus of 30 kV x 30 mA. The optical system was a point-focusing camera manufactured by Rigaku Corporation, and the X-rays were monochromatic using a nickel filter. The detector is
Imaging plate (FDL U manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.)
RV) was used. Distance between sample and detector is 200mm to 350m
Any suitable distance between m is acceptable. A helium gas was filled between the sample and the detector in order to suppress interfering background scattering from air and the like. The exposure time was 2 hours to 24 hours. Digital micrography (FDL5000) manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. was used to read the scattering intensity signal recorded on the imaging plate. For the obtained data, a Guinier plot (the natural logarithm ln (I) of the scatter intensity after the background correction is squared to the scatter vector to the scatter intensity I in the equatorial direction after the background correction is performed.
plotting against k 2 ) was made. Here, the scattering vector k is k = (4π / λ) sin θ, λ is the X-ray wavelength 0.1458 nm, θ
Is half the scattering angle 2θ.

【0032】本発明の複合糸条を構成する強化繊維は上
述したポリベンザゾール繊維からなる。該複合糸条を経
糸または/および緯糸として製編織した布帛で構成した
複合材成形体が例えば高い強度の要求される各種機械部
品等の用途に用されることを考慮すると強化繊維は少な
くとも4.0GPa以上の引張強度を有することが好ま
しい。また複合糸条のままで補強材として使用される場
合も同様である。熱可塑性マトリックス繊維に要求され
る物性に特に制限はなく、該繊維が巻き返し工程や開繊
工程および製編織工程において安定した工程通過性を示
すだけの力学的特性を有しておれば十分である。
The reinforcing fibers constituting the composite yarn of the present invention are the above-mentioned polybenzazole fibers. Considering that a composite material molded body composed of a fabric obtained by knitting and weaving the composite yarn as warp and / or weft is used for various machine parts and the like requiring high strength, at least 4. It preferably has a tensile strength of 0 GPa or more. The same applies when the composite yarn is used as a reinforcing material as it is. There is no particular limitation on the physical properties required for the thermoplastic matrix fiber, and it is sufficient if the fiber has mechanical properties sufficient to exhibit stable process passability in the rewinding process, the fiber opening process, and the weaving and weaving process. .

【0033】強化繊維と熱可塑性マトリックス繊維とが
複合された糸条はそれが単独で補強材料として複合成形
材料に使用されるかまたは複合糸を経糸または/および
緯糸として布帛に編織加工した後、補強材料として複合
成形材料に使用される。いずれの場合にも加熱成形によ
り熱可塑性マトリックス繊維は溶融される。当然ながら
加熱成形時の加工性の面からは低い融点の熱可塑性マト
リックス繊維を用いる方が有利であるが、必然的に耐熱
性の低い複合成形材料しか得られない。ポリベンザゾー
ル繊維の優れた耐熱性を有効に利用するには耐熱性の高
い熱可塑性マトリックス繊維を組み合わせることが肝要
であり、このためには融点が少なくとも200℃以上で
ポリベンザゾール繊維の熱分解開始温度以下である熱可
塑性重合体繊維から熱可塑性マトリックス繊維を選択す
る必要がある。200℃以上の融点を有する熱可塑性合
成繊維としては例えばポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート等のポリエステル系の熱可塑
性重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46等
のポリアミド系の熱可塑性重合体等から製造された繊維
が挙げられる。上記した熱可塑性合成繊維なかでも価
格、熱安定性および複合材成形体とした後の熱可塑性マ
トリックス繊維との接着性等を考慮するとポリエチレン
テレフタレート系繊維が最も好ましい。またポリベンザ
ゾール繊維の分解開始温度は600℃と有機合成重合体
の中ではきわめて高い耐熱性を有しており組み合わせる
熱可塑性マトリックス繊維の種類にもよるが比較的高融
点の熱可塑性マトリックス繊維であっても高い温度範囲
までの加熱成形が可能である。したがって熱分解温度の
比較的高い熱可塑性マトリックス繊維であれば高温での
加熱成形によって溶融粘度を下げることでマトリツクス
の浸透性を高め、空洞の発生率が低く優れた物性と外観
を有する複合材成形体が得られる。融点が200℃未満
の熱可塑性マトリックス繊維を用いた場合、編織物を成
形した複合成形材料の耐熱性は当然ながら低下し、ポリ
ベンザゾール繊維の有する優れた耐熱性を生かした複合
材成形体を得ることができない。一方、ポリベンザゾー
ル繊維の耐熱性の面から熱可塑性マトリックス繊維の融
点は600℃以下でなければならない。
The yarn in which the reinforcing fiber and the thermoplastic matrix fiber are composited is used alone as a reinforcing material in a composite molding material, or after the composite yarn is knitted into a fabric as warp and / or weft, Used as a reinforcing material in composite molding materials. In either case, the thermoplastic matrix fibers are melted by thermoforming. Naturally, it is advantageous to use a thermoplastic matrix fiber having a low melting point from the viewpoint of workability at the time of heat molding, but inevitably only a composite molding material having low heat resistance can be obtained. In order to effectively utilize the excellent heat resistance of polybenzazole fibers, it is essential to combine thermoplastic matrix fibers with high heat resistance. For this purpose, the thermal decomposition of polybenzazole fibers at a melting point of at least 200 ° C or higher is required. It is necessary to select the thermoplastic matrix fibers from the thermoplastic polymer fibers that are below the initiation temperature. Examples of the thermoplastic synthetic fiber having a melting point of 200 ° C. or higher include polyester-based thermoplastic polymers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, and polyamide-based thermoplastic polymers such as nylon 6, nylon 66 and nylon 46. Fibers that have been used. Among the above-mentioned thermoplastic synthetic fibers, polyethylene terephthalate fibers are most preferable in consideration of price, thermal stability, and adhesiveness with the thermoplastic matrix fiber after forming the composite material molded body. In addition, the decomposition initiation temperature of polybenzazole fiber is 600 ° C, which has extremely high heat resistance among organic synthetic polymers. It depends on the type of thermoplastic matrix fiber to be combined, but it is a thermoplastic matrix fiber with a relatively high melting point. Even if there is, it is possible to perform heat molding to a high temperature range. Therefore, if it is a thermoplastic matrix fiber with a relatively high thermal decomposition temperature, the melt viscosity is lowered by hot molding at high temperature to increase the permeability of the matrix and the composite material molding with excellent physical properties and appearance with a low void generation rate. The body is obtained. When a thermoplastic matrix fiber having a melting point of less than 200 ° C. is used, the heat resistance of the composite molding material in which the knitted fabric is molded is naturally lowered, and a composite material molded body utilizing the excellent heat resistance of the polybenzazole fiber is obtained. Can't get On the other hand, the melting point of the thermoplastic matrix fiber must be 600 ° C. or lower in view of the heat resistance of the polybenzazole fiber.

【0034】複合糸条はそれ自身または該複合糸条を編
織して布帛物となし、さらに加熱成形が施されるが、前
述した如く溶融した熱可塑性マトリックス繊維の溶融時
の浸透性は複合成形材料、さらには製品の物性や形態お
よび外観に影響を及ぼす。そのためには複合材料を構成
する強化繊維と熱可塑性マトリックス繊維からなる複合
糸条は予め均一な混合状態にしておくことが肝要であ
る。一般に混合状態としては非混繊状態の複合、つまり
強化繊維糸条と熱可塑性マトリックス繊維糸条とが単に
引揃えられた状態にあるサイドバイサイドまたはカバリ
ングによるシースコア型がある。かかる形態に混合され
た複合糸条でもって構成された布帛を溶融成形した場合
には熱可塑性マトリックス繊維の強化繊維への浸透性は
低いことから好ましくない。本発明の混合状態とは熱可
塑性重合体からなるマトリックス繊維の単繊維と強化繊
維の単繊維とが複合糸の任意の横断面において相互にほ
ぼ無秩序に配列または配置されていることである。即
ち、加熱成形時に溶融したマトリツクス繊維の強化繊維
間隙への浸透性を高くすることで空洞の発生率を低く抑
え、最終複合材成形体の強度を良好に保つには、複合糸
条の任意の横断面内において熱可塑性重合体からなるマ
トリックス繊維の単繊維と接触しているポリベンザゾー
ル繊維のフィラメント数をAとし、またポリベンザゾー
ル繊維の全フィラメント数をBとし、(A/B)x10
0%で算出した単繊維の分散度を46%以上、74%未
満とすることが好ましい。複合糸条における強化繊維の
フィラメントの分散度が46%未満であると該複合糸条
を一成分または該複合糸条のみで構成された布帛を加熱
成形した場合にはマトリックスの強化繊維間隙への浸透
性が不均一状態となり空洞を生じやすい。一方、分散度
は高いほうが複合材成形体の品質・品位の点で好ましい
が、現在の混繊技術水準で74%以上の分散度を安定し
た状態で得ることは容易でなく、また74%以上の分散
度が得られても複合材成形体の品質・品位向上に対する
寄与度(品質/コスト)は期待できないことから分散度
は74%未満であればよい。
The composite yarn itself or the composite yarn is knitted or woven to form a fabric, and is further subjected to heat molding. As described above, the permeability of the molten thermoplastic matrix fiber at the time of melting is the composite molding. It affects the material, and also the physical properties, morphology and appearance of the product. For that purpose, it is important to preliminarily make a uniform mixed state of the composite yarn composed of the reinforcing fiber and the thermoplastic matrix fiber constituting the composite material. In general, the mixed state is a composite in a non-mixed fiber state, that is, a side-by-side or covering type by covering in which the reinforcing fiber yarn and the thermoplastic matrix fiber yarn are simply aligned. When a fabric composed of composite yarns mixed in such a form is melt-molded, the permeability of the thermoplastic matrix fiber into the reinforcing fiber is low, which is not preferable. The mixed state of the present invention means that the matrix fiber single fibers and the reinforcing fiber single fibers made of a thermoplastic polymer are arranged or arranged substantially randomly with respect to each other in any cross section of the composite yarn. That is, in order to keep the occurrence rate of cavities low by increasing the permeability of the matrix fiber melted at the time of heat molding into the reinforcing fiber gap and keep the strength of the final composite material molded body good, Let A be the number of filaments of the polybenzazole fiber in contact with the single filaments of the matrix fiber made of the thermoplastic polymer in the cross section, and B be the total number of filaments of the polybenzazole fiber, (A / B) × 10
The dispersity of single fibers calculated at 0% is preferably 46% or more and less than 74%. When the degree of dispersion of the filaments of the reinforcing fiber in the composite yarn is less than 46%, when a fabric composed of the composite yarn as a single component or only the composite yarn is heat-molded, the matrix is dispersed in the reinforcing fiber gap. Permeability tends to be non-uniform and voids are likely to occur. On the other hand, a higher dispersity is preferable in terms of quality and quality of the composite material molded body, but it is not easy to obtain a dispersity of 74% or more in a stable state at the current level of mixed fiber technology, and 74% or more. Even if the degree of dispersion of 1 is obtained, the degree of contribution (quality / cost) to the quality / quality improvement of the composite material molded body cannot be expected, so the degree of dispersion may be less than 74%.

【0035】強化繊維(ポリベンザゾール繊維)と熱可
塑性重合体からなる繊維(マトリックス繊維)との混合
比率は複合材成形体の補強効果の点から重要であり、特
に複合糸条を布帛に製編織することなく複合材成形材と
して用いる場合には極めて重要な因子である。かかる観
点から強化繊維と熱可塑性マトリックス繊維との含有率
は30〜85重量%/70〜15重量%とすることがよ
く、より好ましくは40〜70重量%/60〜30重量
%とすることである。複合糸条中に占める強化繊維の含
有率が30重量%未満では複合材成形体の補強効果は相
対的に低く、また強化繊維の含有率が99重量%を越え
ると複合糸条の分散度が前記条件を満たす場合であって
も熱可塑性マトリックス繊維の溶融・浸透性が低くなり
最終複合材成形体の空洞率V%が大きくなる。
The mixing ratio of the reinforcing fiber (polybenzazole fiber) and the fiber made of a thermoplastic polymer (matrix fiber) is important from the viewpoint of the reinforcing effect of the composite material molded body, and in particular, the composite yarn is made into a fabric. This is an extremely important factor when used as a composite material without knitting or weaving. From this viewpoint, the content of the reinforcing fibers and the thermoplastic matrix fibers is preferably 30 to 85% by weight / 70 to 15% by weight, and more preferably 40 to 70% by weight / 60 to 30% by weight. is there. When the content of the reinforcing fiber in the composite yarn is less than 30% by weight, the reinforcing effect of the composite material molded body is relatively low, and when the content of the reinforcing fiber exceeds 99% by weight, the dispersity of the composite yarn is high. Even when the above conditions are satisfied, the melting and penetrating properties of the thermoplastic matrix fiber become low, and the void ratio V% of the final composite material molded product becomes large.

【0036】具体的に好ましい混繊方法としては例え
ば、複数の多条糸をエアジェットの流体乱流帯域に弛緩
状態で供給してループや絡み合いを形成させる所謂タス
ラン法や、また多条糸を電気的に開繊し、これにフロン
トローラーの直前で短繊維を重ね合わせて加撚した後に
巻取る所謂電気開繊法、さらには糸軸とほぼ平行に2個
またはそれ以上の渦流乱流帯域を作り、該帯域内に糸条
を導いてループや捲縮を生じない程度の張力下で非嵩高
性の緊密な糸条とする所謂インターレース法等がある。
強化繊維と熱可塑性マトリックス繊維とを混繊するに際
してその開繊手段にもよるが例えば電気的開繊法を採用
する場合、100デニールから1500デニールの範囲
では開繊状態が極めて安定しており、分散性の高い複合
糸条を得ることができる。また強化繊維および熱可塑性
マトリックス繊維の単糸繊度も少なからず繊維の混繊状
態の均一性に影響を及ぼし、強化繊維と熱可塑性マトリ
ックス繊維ともに0.5から3.0デニールの繊度範囲
が好ましい。しかし、単繊維の繊度に関しては特にこの
範囲に限定されるものではなく使用する開繊・混合手段
に応じて適宜選択すればよい。
Specific preferred fiber mixing methods include, for example, the so-called Taslan method in which a plurality of multi-thread yarns are supplied to the fluid turbulent zone of an air jet in a relaxed state to form loops or entanglement, and a multi-thread yarn is also used. A so-called electric fiber opening method in which fibers are electrically opened, short fibers are superposed on the front roller, twisted and wound, and further, two or more eddy turbulent flow zones are arranged substantially parallel to the yarn axis. And a so-called interlace method in which a yarn is guided into the zone to form a non-bulky and tight yarn under a tension that does not cause a loop or crimp.
When the reinforcing fiber and the thermoplastic matrix fiber are mixed and depending on the opening means, for example, when the electric opening method is adopted, the opened state is extremely stable in the range of 100 denier to 1500 denier, A composite yarn with high dispersibility can be obtained. Further, the single yarn fineness of the reinforcing fibers and the thermoplastic matrix fibers has a considerable influence on the uniformity of the mixed state of the fibers, and the fineness range of 0.5 to 3.0 denier is preferable for both the reinforcing fibers and the thermoplastic matrix fibers. However, the fineness of the single fiber is not particularly limited to this range and may be appropriately selected according to the opening / mixing means to be used.

【0037】本発明の複合糸条はそれ自身または熱可塑
性マトリックス繊維糸条と組み合わせて製編織された布
帛を経由して複合成形物のシートとされ、さらに二次加
工に供するため所定の大きさに裁断され、所定の枚数を
重畳して、これを該熱可塑性マトリックス繊維糸条の融
点より高い温度に予熱された金型に入れられ、そして該
金型を加圧して複合成形物のシートは所望の形態に成形
される。ここで製編織された布帛とは編物、織物、不織
布が含まれ、その編織物組織に特に制限はない。
The composite yarn of the present invention is formed into a sheet of a composite molded article by itself or through a fabric knitted and woven in combination with a thermoplastic matrix fiber yarn, and further, a sheet having a predetermined size is provided for secondary processing. And a predetermined number of sheets are superposed on each other, placed in a mold preheated to a temperature higher than the melting point of the thermoplastic matrix fiber yarn, and the mold is pressed to form a sheet of the composite molded article. It is molded into a desired shape. The cloth knitted and woven here includes knits, woven fabrics, and non-woven fabrics, and the knitted and woven structure thereof is not particularly limited.

【0038】<繊維の引張強度・伸度および初期引張弾
性率>JIS L 1013に準拠してオリエンテック
(株)社製テンシロンにより、つかみ間隔20cm、引
張速度100%/min、n=10の測定を行い、測定
値から算術平均値を求めた。
<Fiber Tensile Strength / Elongation and Initial Tensile Elastic Modulus> According to JIS L 1013, a tensilon manufactured by Orientec Co., Ltd. was used to measure a gripping interval of 20 cm, a pulling speed of 100% / min, and n = 10. Then, the arithmetic mean value was calculated from the measured values.

【0039】<繊維の分散度%>(a)複合糸の任意の
数箇所につき横断面(糸条軸に対して直角面)を鋭利な
刃物で切断し、該切断面の全域を写真撮影する。(b)
該写真から熱可塑性重合体からなるマトリックス繊維の
フィラメントと接触若しくはマトリックス繊維のフィラ
メントをその直径の10%だけ位置をずらせば接触する
であろうポリベンザゾール繊維のフィラメント数を計測
して、これをA(本)とする。(c)該写真に撮影され
た複合糸条の横断面全域に存在するポリベンザゾール繊
維の全フィラメント数を計測し、これをB(本)とす
る。(d)計測したAおよびBから下記式にしたがって
ポリベンザゾール繊維の分散度%を算出する。 分散度(%)=(A/B)x100
<Fiber dispersity%> (a) A cross-section (a plane perpendicular to the yarn axis) is cut at an arbitrary number of points in the composite yarn with a sharp blade, and the entire cut surface is photographed. . (B)
From the photograph, the number of filaments of the polybenzazole fiber that would come into contact with the filaments of the matrix fiber made of a thermoplastic polymer or the filaments of the matrix fiber that would contact if the filament fiber of the matrix fiber was displaced by 10% of the diameter was measured. A (book). (C) The total number of filaments of the polybenzazole fiber existing in the entire cross section of the composite yarn taken in the photograph is measured, and this is designated as B (book). (D) The dispersion degree% of the polybenzazole fiber is calculated from the measured A and B according to the following formula. Dispersion (%) = (A / B) × 100

【0040】<強化繊維の含有率FK%>熱可塑性マト
リックス繊維のみを選択的に溶解する溶媒を用いて複合
材成形体の試験片を溶解・除去した後に測定した補強繊
維の重量DK(g)と溶解処理前の複合材成形体の試験
片の重量DT(g)とから強化繊維の含有率FK%を下
記式によって算出した。 FK(%)=DKx100/DT
<Reinforcement Fiber Content FK%> Weight DK (g) of reinforcement fiber measured after dissolving and removing the test piece of the composite material molded body using a solvent that selectively dissolves only the thermoplastic matrix fiber The content FK% of the reinforcing fiber was calculated from the following formula and the weight DT (g) of the test piece of the composite material molded body before the dissolution treatment. FK (%) = DKx100 / DT

【0041】<複合材成形体の引張強度と伸度および初
期引張弾性率>強化繊維の軸方向を試験片の引張り方向
としてJIS K−7054に準拠して引張特性を測定
した。
<Tensile Strength, Elongation and Initial Tensile Elastic Modulus of Composite Molded Article> Tensile properties were measured according to JIS K-7054 with the axial direction of the reinforcing fiber as the tensile direction of the test piece.

【0042】<空洞率V%>(a)JIS K 7112
に規定するA法によって複合材成形体の試験片の比重S
GT、強化繊維の比重SGK、熱可塑性マトリックス繊
維の比重SGMを求める。(b)熱可塑性マトリックス
繊維のみを選択的に溶解する溶媒を用いて複合材成形体
の試験片を溶解・除去した後、補強繊維の重量を測定
し、溶解処理前の複合材成形体の試験片の重量との重量
差からマトリックス繊維の重量を求めた。これらの重量
データーから強化繊維質量含有率FK%、マトリックス
繊維質量含有率FM%を求め、試料の空洞率V%をJI
S K 7053- 1987に記載の下記の式によって算
出した。 V=100−SGT〔(FK/SGK+FM/SG
M)〕
<Cavity rate V%> (a) JIS K 7112
Specific gravity S of the test piece of the composite material molded body according to the A method specified in
GT, specific gravity SGK of reinforcing fiber, and specific gravity SGM of thermoplastic matrix fiber are determined. (B) After the test piece of the composite material molded body is dissolved and removed using a solvent that selectively dissolves only the thermoplastic matrix fiber, the weight of the reinforcing fiber is measured, and the test of the composite material molded body before the dissolution treatment is performed. The weight of the matrix fiber was determined from the weight difference from the weight of the piece. From these weight data, the reinforcing fiber mass content FK% and the matrix fiber mass content FM% were obtained, and the void content V% of the sample was calculated by JI.
It was calculated by the following formula described in SK 7053-1987. V = 100-SGT [(FK / SGK + FM / SG
M)]

【0043】[0043]

【実施例】(実施例1、2、比較例1、2)米国特許第
4533693号に示される方法によって得られた、30℃の
メタンスルホン酸溶液で測定した固有粘度が24.4dL/gの
ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール14.0(重
量)%と五酸化リン含有率83.17%のポリ燐酸から成る紡
糸ドープを紡糸に用いた。ドープは金属網状の濾材を通
過させ、次いで2軸から成る混練り装置で混練りと脱泡
を行った後、昇圧させ、重合体溶液温度を170℃に保
ち、孔数166を有する紡糸口金から170℃で紡出
し、温度60℃の冷却風を用いて吐出糸条を冷却した
後、さらに自然冷却で40℃まで吐出糸条を冷却した後、
凝固浴中に導入した。濃度25%温度−15℃の燐酸水
溶液を凝固液として繊維を作成した。次に繊維をゴゼッ
トロールに巻き付け一定速度を与えて第2の抽出浴中で
イオン交換水で糸条を洗浄した後、0.1規定の水酸化ナ
トリウム溶液中に浸漬し中和処理を施した。更に水洗浴
で水洗した後、巻き取り、80℃の乾燥オーブン中で乾
燥し繊維中に含まれる水分率が2%以下になるまで放置
した。更に張力5.0g/d、温度600℃の状態で2.4秒間
熱処理を行った。この様にして得た繊維を複合糸条製造
用の原糸とした。この繊維のX線子午線半値幅因子を測
定したところ0.24゜/GPaであった。次に上述のよう
にして作成したポリベンゾオキサゾール繊維を強化繊維
に、融点260℃のポリエチレンテレフタレート繊維を
マトリックス繊維として2対の対向したローラー流体導
管が開口しているインターレーサー装置を用いて複合糸
条とした。加工条件は流体圧力3.5kg/cm2 で糸
速度約500m/分に設定した。なお混繊後の複合糸条
の繊度は850デニールで、このときポリベンザゾール
繊維含有率及びポリベンザゾール繊維並びにポリエチレ
ンテレフタレート繊維の単繊維繊度を変更した。次にこ
の複合糸条を経糸に、ポリエチレンテレフタレート繊維
のみを緯糸として経糸密度50本/インチ、緯糸密度5
0本/インチで平織物を製織した。得られた布帛を20
cmx20cmの大きさに切断した後、該布帛を80℃
で16時間、0.1mmHg以下の条件で真空乾燥を行
い、次に強化繊維が同一方向にならぶ様に前記布帛を3
枚を重ねて積層体となし、これを金型に入れて290℃
の温度で17.0Kg/cm2 の圧力をかけて5分間の
加熱処理を施した。その後金型を外して表面温度が80
℃に低下するまで空冷し、一方向に配向させた強化積層
板を得た。該積層板の引張物性を表1に示す。
EXAMPLES (Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 and 2) US Patent No.
Polyparaphenylene benzobisoxazole having an intrinsic viscosity of 24.4 dL / g, measured by a methanesulfonic acid solution at 30 ° C., obtained by the method shown in No. 4533693 (14.0% by weight) and phosphorus pentaoxide content of 83.17% A spinning dope consisting of phosphoric acid was used for spinning. The dope was passed through a metal mesh filter material, then kneaded and defoamed with a biaxial kneading device, and then the pressure was raised to maintain the polymer solution temperature at 170 ° C and from a spinneret having 166 holes. After spinning at 170 ° C and cooling the discharged yarn using cooling air at a temperature of 60 ° C, and further cooling the discharged yarn to 40 ° C by natural cooling,
It was introduced into the coagulation bath. Fibers were prepared using a phosphoric acid aqueous solution having a concentration of 25% and a temperature of -15 ° C as a coagulating liquid. Next, the fiber was wound around a gozette roll, the yarn was washed with ion-exchanged water in a second extraction bath at a constant speed, and then the fiber was immersed in a 0.1 N sodium hydroxide solution for neutralization. After further washing with water in a washing bath, it was wound up, dried in a drying oven at 80 ° C., and allowed to stand until the moisture content in the fiber became 2% or less. Further, heat treatment was performed for 2.4 seconds under the condition of tension of 5.0 g / d and temperature of 600 ° C. The fiber thus obtained was used as a raw yarn for producing a composite yarn. The X-ray meridian half-width factor of this fiber was measured and found to be 0.24 ° / GPa. Next, using the interlacer device in which two pairs of opposed roller fluid conduits are opened using the polybenzoxazole fiber prepared as described above as the reinforcing fiber and the polyethylene terephthalate fiber having a melting point of 260 ° C. as the matrix fiber. And the article. The processing conditions were set at a fluid pressure of 3.5 kg / cm 2 and a yarn speed of about 500 m / min. The fineness of the composite yarn after mixing was 850 denier, and at this time, the polybenzazole fiber content and the single fiber fineness of the polybenzazole fiber and the polyethylene terephthalate fiber were changed. Next, using this composite yarn as the warp and using only polyethylene terephthalate fiber as the weft, the warp density is 50 yarns / inch and the weft density is 5
A plain weave was woven at 0 yarns / inch. 20 pieces of the obtained cloth
After cutting into a size of cm x 20 cm, the fabric is heated to 80 ° C.
Vacuum drying for 16 hours under 0.1 mmHg or less, and then the fabric is woven for 3 times so that the reinforcing fibers are aligned in the same direction.
Layered on top of each other to form a laminated body, put it in the mold and 290 ℃
At the temperature of 1, the pressure of 17.0 Kg / cm 2 was applied and the heat treatment was performed for 5 minutes. Then remove the mold and the surface temperature is 80
Air-cooled until the temperature fell to ℃, to obtain a unidirectionally oriented reinforced laminate. Table 1 shows the tensile properties of the laminate.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】(比較例3)ポリベンザゾール繊維に代え
てアラミド繊維(ケブラー29)を用いること以外は、
実施例1と同じ方法で強化積層板を作成した。該積層板
の物性を表1に示す。
Comparative Example 3 Except that aramid fiber (Kevlar 29) was used in place of polybenzazole fiber,
A reinforced laminate was prepared in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the physical properties of the laminate.

【0046】(実施例3)実施例1と同じ強化繊維・条
件を用いて厚さ1mmの強化積層板(繊維が同一方向を向
いている)を作成したのち型抜きしてノートブック型コ
ンピューター用の放熱板を作成した。CPUと放熱板の
接続はコンピューターに付属の専用治具をそのまま用い
た。次にこの様にして作成した放熱板をマッキントッシ
ュコンピューターPowerBook2400C(ノート型、G3仕様
アクセレーター追加装備を装着した。)にビスで取り付
けたのち電源を投入し、OS(オペレーティングシステ
ム)が立ち上がった状態にて放置した。スリープ機能が
働かないように適宜キー操作等をつづけた。24時間放
置後もコンピューターは正常に作動していた。CPUの
温度を示す警告も正常範囲内であった。この時本体底部
の温度を測定したところ45℃であった。放熱板は十分
にCPUで発生した熱をコンピューター本体外部に排出
する役目を果たしていると理解できる。
Example 3 For a notebook computer, a reinforced laminated plate having a thickness of 1 mm (fibers oriented in the same direction) was prepared using the same reinforced fibers and conditions as in Example 1 and then die-cut. I made a heat sink. For the connection between the CPU and the heat sink, the dedicated jig attached to the computer was used as it was. Next, the heat sink created in this way is attached to the Macintosh computer PowerBook2400C (notebook type, G3 specification accelerator additional equipment is attached) with screws and then the power is turned on and the OS (operating system) is in a booted state. I left it. I continued to operate the keys as appropriate to prevent the sleep function from working. The computer was operating normally after being left for 24 hours. The warning indicating the CPU temperature was also within the normal range. At this time, the temperature of the bottom of the main body was measured and found to be 45 ° C. It can be understood that the heat sink sufficiently plays the role of discharging the heat generated by the CPU to the outside of the computer main body.

【0047】(比較例4)比較例1と同じ強化繊維・条
件を用いて作った厚さ1mmの強化積層板をマッキント
ッシュコンピューターPowerBook2400C(ノート型、G3
仕様アクセレーター追加装備を装着した。)に取り付
け、実施例4と同じ条件でOSを立ち上げ放置したとこ
ろ35分経過した時点でキー操作を受け付けなくなっ
た。この時CPUの温度を示す警告表示が高温側にふり
きれていた。この時、本体底部の温度を測定したところ
33℃であった。
(Comparative Example 4) A reinforced laminated board having a thickness of 1 mm made by using the same reinforcing fibers and conditions as in Comparative Example 1 was used as a Macintosh computer PowerBook2400C (notebook type, G3).
Equipped with additional equipment for specification accelerator. ), The OS was started up under the same conditions as in Example 4 and left unattended, and no key operation was accepted after 35 minutes had elapsed. At this time, the warning display showing the temperature of the CPU was completely on the high temperature side. At this time, the temperature at the bottom of the main body was measured and found to be 33 ° C.

【0048】(比較例5)X線子午線回折半値幅因子が
0.35゜/GPaであるポリベンザゾール繊維を用い
て実施例4と同じ放熱板を作成し、実施例4と同じ条件
でマッキントシュコンピューターを立ち上げ放置したと
ころ9時間32分を経過した時点でキー操作を受け付け
なくなった。この時CPUの温度を示す警告表示が高温
側にふりきれていた。本体底部の温度を測定したところ
37℃であった。比較例4,5に於いては放熱板はその
役割を果たしていないと解される。
(Comparative Example 5) The same heat dissipation plate as in Example 4 was prepared using polybenzazole fiber having an X-ray meridional diffraction half width width factor of 0.35 ° / GPa, and the same conditions as in Example 4 were used. When the computer was started up and left unattended, no key operation was accepted after 9 hours and 32 minutes had passed. At this time, the warning display showing the temperature of the CPU was completely on the high temperature side. The temperature at the bottom of the body was 37 ° C. In Comparative Examples 4 and 5, it is understood that the heat sink does not play its role.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明の複合糸条は高温で溶融含浸が可
能であり良好な浸透性と空洞の低減が可能でかつ作業性
も良い。積層体は引っ張り強度の特性の優れた複合成型
体用に適した基布の製造の可能となる糸条が提供でき
る。更に良好な熱伝導性を有する複合成型体が作成でき
ることも示された。従って、この糸条からなる基布をさ
らに複合材成形体を使用して得られる複合材成形体は自
動車部品や航空宇宙部材、コンピューター関連部材とし
て、特に力学物性、耐熱性、熱伝導性が要求される分野
で寄与することが大である。
The composite yarn of the present invention can be melt-impregnated at high temperature, has good permeability, can reduce voids, and has good workability. The laminated body can provide a yarn that enables production of a base fabric suitable for a composite molded body having excellent tensile strength properties. It was also shown that a composite molded body having better thermal conductivity can be prepared. Therefore, the composite material molded body obtained by further using the base fabric made of this yarn for the composite material molded body is required to have mechanical properties, heat resistance, and thermal conductivity as automobile parts, aerospace members, and computer-related members. It is important to contribute in the fields where

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】X線子午線回折半値幅因子が0.3゜/G
Pa以下であるポリベンザゾール繊維と融点が200〜
600℃の熱可塑性重合体からなるマトリックス繊維と
で構成されてなることを特徴とする複合材成形用複合糸
条。
1. The X-ray meridional diffraction half-width factor is 0.3 ° / G.
Polybenzazole fiber having Pa or less and a melting point of 200 to
A composite yarn for molding a composite material, which comprises a matrix fiber made of a thermoplastic polymer at 600 ° C.
【請求項2】ポリベンザゾール繊維のプロトンのT1H緩
和時間が5.0秒以上であることを特徴とする請求項1
記載の複合材成形用複合糸条。
2. The T1H relaxation time of protons of polybenzazole fiber is 5.0 seconds or more.
A composite yarn for molding a composite material as described.
【請求項3】ポリベンザゾール繊維のカーボン13のT
1C緩和時間が2000秒以上であることを特徴とする請
求項1記載の複合材成形用複合糸条。
3. T of carbon 13 of polybenzazole fiber
The composite yarn for molding a composite material according to claim 1, wherein the 1C relaxation time is 2000 seconds or more.
【請求項4】ポリベンザゾール繊維の熱伝導率が0.23W/
cmK以上であることを特徴とする請求項1記載の複合材
成形用複合糸条。
4. The thermal conductivity of polybenzazole fiber is 0.23 W /
The composite yarn for forming a composite material according to claim 1, wherein the composite yarn is cmK or more.
【請求項5】ポリベンザゾール繊維のボイド径が25.
5Å以上であることを特徴とする請求項1記載の複合材
成形用複合糸条。
5. The void diameter of the polybenzazole fiber is 25.
The composite yarn for molding a composite material according to claim 1, which has a length of 5 Å or more.
JP2001248269A 2001-08-17 2001-08-17 Composite yarn for forming composite material Pending JP2003055849A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001248269A JP2003055849A (en) 2001-08-17 2001-08-17 Composite yarn for forming composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001248269A JP2003055849A (en) 2001-08-17 2001-08-17 Composite yarn for forming composite material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003055849A true JP2003055849A (en) 2003-02-26

Family

ID=19077462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001248269A Pending JP2003055849A (en) 2001-08-17 2001-08-17 Composite yarn for forming composite material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003055849A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2002068738A1 (en) Polyketone fiber and method for producing the same
KR100866465B1 (en) Polybenzazole Fiber
Li et al. Preparation and characterization of all para‐position polysulfonamide fiber
JP2003119295A (en) New fiber-reinforced thermoplastic resin composite material and its production method
JP2003055849A (en) Composite yarn for forming composite material
EP1300490B1 (en) Polybenzazole fiber and use of the same
JPH0978350A (en) Production of polybenzazole fiber and polybanzazole intermediately dried fiber
JP4791844B2 (en) Polyester fiber
JP2003234013A (en) Electrical conductor
JP2003064540A (en) Composite yarn for forming composite material
KR101143721B1 (en) High Gravity Polyester Multi-filament and Its manufacturing Method
JP3815596B2 (en) Polybenzazole fiber
JPS62184111A (en) Novel polyethylene filament
JP3508876B2 (en) High modulus polybenzazole fiber
JP3480128B2 (en) Method for producing high modulus polyparaphenylene benzobisoxazole multifilament
JP2003059346A (en) Small-diameter wire cord
JP4009885B2 (en) High modulus polybenzazole fiber and process for producing the same
KR20240048273A (en) Para based aramid fiber and preparation method thereof
JP4243923B2 (en) Prepreg, composite material and laminate
KR20240048268A (en) Para based aramid fiber and preparation method thereof
KR20240048267A (en) Para based aramid fiber and preparation method thereof
KR20240048269A (en) Para based aramid fiber and preparation method thereof
KR20240048275A (en) Para based aramid fiber and preparation method thereof
KR20240048276A (en) Para based aramid fiber and preparation method thereof
KR20240048274A (en) Para based aramid fiber and preparation method thereof