JP2014009421A - 酸変性ポリオレフィン繊維、それを用いた繊維構造物及び繊維強化複合材 - Google Patents

酸変性ポリオレフィン繊維、それを用いた繊維構造物及び繊維強化複合材 Download PDF

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Abstract

【課題】異種材料との接着性が向上した酸変性ポリオレフィン繊維、それを用いた繊維構造物及び繊維強化複合材を提供する。
【解決手段】本発明は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含む酸変性ポリオレフィン繊維であって、繊維の酸価度が0.15以上である酸変性ポリオレフィン繊維に関する。また、本発明は、上記の酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維を含む繊維構造物に関する。また、本発明は、上記の繊維構造物において、酸変性ポリオレフィン繊維が溶融されている繊維強化複合材に関する。
【選択図】図1

Description

本発明は、酸変性ポリオレフィン繊維、それを用いた繊維構造物及び繊維強化複合材に関する。
従来から、酸変性ポリオレフィン樹脂を用いた合成繊維を母材とし、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、天然繊維などの強化繊維とを混綿又は混抄してシート化し、このシートを合成繊維が完全に溶融する温度で加熱押圧成形して得る繊維強化複合材が知られている。例えば、特許文献1には、炭素繊維と無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂からなる繊維とを湿式抄紙して得たシートを加熱押圧成形して得た繊維強化熱可塑性樹脂成形体が開示されている。
WO2007/097436公報
酸変性ポリオレフィン樹脂を用いた合成繊維は、強化繊維などの異種材料との接着性を高めるため、酸価度(酸変性度合)が高いことが要求される。
本発明は、異種材料との接着性が向上した酸変性ポリオレフィン繊維、それを用いた繊維構造物及び繊維強化複合材を提供する。
本発明は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含む酸変性ポリオレフィン繊維であって、繊維の酸価度が0.15以上であることを特徴とする酸変性ポリオレフィン繊維に関する。
また、本発明は、上記の酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維を含むことを特徴とする繊維構造物に関する。
また、本発明は、上記の繊維構造物において、酸変性ポリオレフィン繊維が溶融されていることを特徴とする繊維強化複合材に関する。
本発明は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含む酸変性ポリオレフィン繊維において、繊維の酸価度を0.15以上にすることで、異種材料との接着性が向上した酸変性ポリオレフィン繊維、それを用いた繊維構造物及び繊維強化複合材を提供することができる。特に、酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維を含む繊維構造物において、酸変性ポリオレフィン繊維を溶融させることにより、引張強度が高い繊維強化複合材を提供することができる。
図1は、実施例1〜4及び比較例1〜2で得られた繊維強化複合材の引張強度の値を示すグラフである。
(酸変性ポリオレフィン繊維)
本発明において、酸変性ポリオレフィン繊維は、酸価度が0.15以上である。強化繊維などの異種材料との接着性が高く、繊維強化複合材(以下、成形体ともいう。)の引張強度がより向上するという観点から、酸価度は0.3以上であることが好ましく、0.5以上であることがより好ましく、0.7以上であることがさらに好ましい。なお、酸価度の上限は特に限定されないが、吸湿しにくい繊維を得る観点から、50以下であることが好ましく、25以下であることがより好ましく、15以下であることがさらに好ましい。中でも、異種材料との接着性と、繊維の引張強度とが共に優れた繊維を得る観点から、酸価度は、0.15以上10以下であることがより好ましく、5以下であることがさらに好ましく、3以下であることがとくに好ましい。本発明において、酸価度は、JIS K 0070 3.1 中和滴定法に準じて測定したものである。
上記酸変性ポリオレフィン繊維は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含む。特に指摘がない場合、ポリオレフィン樹脂とは、酸変性されてないポリオレフィン樹脂を意味する。上記酸変性ポリオレフィン繊維は、繊維の酸価度が0.15以上であればよく、酸変性ポリオレフィン樹脂に加えてポリオレフィン樹脂を含んでもよい。
上記ポリオレフィン樹脂は、特に限定されず、例えば、ポリエチレン樹脂(PE樹脂)、ポリプロピレン樹脂(PP樹脂)、ポリブチレン樹脂、メチルペンテン樹脂などを用いることができる。中でも、安価に入手でき、引張強度や耐衝撃性に優れることから、ポリプロピレン樹脂が好ましい。上記ポリプロピレン樹脂は、プロピレン単独重合体であってもよく、プロピレン共重合体であってもよい。上記プロピレン共重合体としては、例えば、プロピレンと他のオレフィンとのランダム共重合体、プロピレンと他のオレフィンのブロック共重合体などが挙げられる。上記他のオレフィンとしては、例えばエチレン、1−ブテン、1−ペンテンなどが挙げられる。具体的には、プロピレン共重合体としては、プロピレン−エチレンランダム共重合体などを用いることができる。
上記酸変性ポリオレフィン樹脂は、酸で変性されたポリオレフィン樹脂であればよく、特に限定されない。例えば、上記ポリオレフィン樹脂を不飽和カルボン酸で変性したものを用いることができる。上記不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、シトラコン酸、ソルビン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。
上記酸変性ポリオレフィン繊維は、単一繊維であってもよく、複合繊維であってもよい。上記酸変性ポリオレフィン繊維は、芯鞘型複合繊維であることが好ましく、鞘成分の融点が、芯成分の融点より10℃以上低い芯鞘型複合繊維であることがより好ましい。このような構成であると、変性ポリオレフィン繊維の繊維形状を維持した状態で、変性ポリオレフィン繊維と異種材料とを接着することができる。なお、各成分の融点ピークが明瞭でない場合は、各成分の融解開始温度を融点とみなす。
芯成分と鞘成分とで融点差を有する芯鞘型酸変性ポリオレフィン複合繊維は、例えば、鞘成分として用いるポリオレフィン樹脂の融点を、芯成分として用いるポリオレフィン樹脂の融点より10℃以上低くすることにより得ることができる。或いは、鞘成分として用いるポリオレフィン樹脂に融点の低い酸変性ポリオレフィンを添加することにより得ることができる。
中でも、上記酸変性ポリオレフィン繊維は、芯成分がポリプロピレン樹脂からなり、鞘成分がプロピレン−エチレンランダム共重合体からなり、かつ、芯成分及び/又は鞘成分に酸変性ポリオレフィン樹脂を含む芯鞘型酸変性ポリオレフィン複合繊維であることが好ましい。このような繊維は、引張強度や衝撃強度に優れている。また、鞘成分の融着により酸変性ポリオレフィン繊維と異種材料とを接着することができるので、成形体用中間体の取り扱い性が良好であり、繊維強化複合材とした場合にも、引張強度や衝撃強度に優れた繊維強化複合材を得ることができる。
上記プロピレン−エチレンランダム共重合体は、そのプロピレン含有量が、80モル%以上99.9モル%以下であることが好ましく、90モル%以上99モル%以下であることがより好ましく、95モル%以上98モル%以下であることがさらに好ましい。プロピレン含有量が80モル%以上であるプロピレン−エチレンランダム共重合体を用いた酸変性ポリオレフィン繊維は、そのプロピレン含有量が多いことに起因して、引張強度や衝撃強度に優れる。また、99.9モル%以下であるプロピレン−エチレンランダム共重合体を用いた酸変性ポリオレフィン繊維は、プロピレン単独重合体と比較して融点が低い。
上記酸変性ポリオレフィン繊維が芯鞘型複合繊維である場合、成形体の引張強度を高めるという観点から、芯成分と鞘成分のいずれも酸変性ポリオレフィン樹脂を含むことが好ましい。
上記酸変性ポリオレフィン繊維は、特に限定されるものではないが、繊度が1dtex以上100dtex以下であることが好ましい。上記酸変性ポリオレフィン繊維が未延伸糸である場合には、繊度が2dtex以上60dtex以下であることがより好ましく、上記酸変性ポリオレフィン繊維が延伸糸である場合には、繊度が1dtex以上20dtex以下であることがより好ましい。繊度が上記範囲内であると、強化繊維との混綿又は混抄を行いやすく、繊維構造物においてより均一に分散させることができる。
上記酸変性ポリオレフィン繊維を強化繊維と混綿又は混抄して用いる場合には、上記酸変性ポリオレフィン繊維の繊度は、強化繊維の繊度の0.2倍以上5倍以下の範囲内であることが好ましい。酸変性ポリオレフィン繊維の繊度が、上記の範囲であると、酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維との繊度が近いため、均一に分散しやすく、繊維強化複合材としたときに酸変性ポリオレフィンの充填率が高くなる。
上記酸変性ポリオレフィン繊維は、強化繊維などの異種材料との接着性に優れている。それゆえ、酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維を含み、酸変性ポリオレフィン繊維が溶融されている繊維強化複合材において、引張強度が高くなる。
上記酸変性ポリオレフィン繊維は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含まないポリオレフィン繊維と同等の単繊維強度を有することが好ましい。例えば、上記酸変性ポリオレフィン繊維は、単繊維強度が1cN/dtex以上であることが好ましく、より好ましくは、1.5cN/dtex以上である。
上記酸変性ポリオレフィン繊維は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含まないポリオレフィン繊維より破断伸度に優れている。例えば、上記酸変性ポリオレフィン繊維は、破断伸度が、20%以上800%以下であることが好ましい。より好ましくは、100%以上700%以下である。
上記酸変性ポリオレフィン繊維は、140℃における乾熱収縮率が25%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。乾熱収縮率が小さい繊維は、熱収縮しにくいことに起因して、繊維強化複合材としたときに幅入りすることが少なく、繊維構造物として取り扱いやすい。
上記酸変性ポリオレフィン繊維は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂混合物を通常の溶融紡糸法で溶融紡糸することで制造することができる。上記樹脂混合物は、ポリオレフィン樹脂を含んでもよい。上記酸変性ポリオレフィン繊維は、未延伸糸であってもよく、延伸糸であってもよい。酸変性ポリオレフィン繊維における分子の配向を低くし、溶融させた際に収縮しにくくし、強化繊維と酸変性ポリオレフィン繊維とを酸変性ポリオレフィン繊維の鞘成分で接着して成形体用中間体や成形体に用いる際に、幅入りなどが起こりにくく、取り扱いやすいという観点から、未延伸糸であることが好ましい。酸変性ポリオレフィン樹脂とポリオレフィン樹脂としては、上述したものを用いることができる。酸変性ポリオレフィン樹脂は、一種を用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。同様に、ポリオレフィン樹脂も、一種を用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記酸変性ポリオレフィン樹脂は、酸価度が0.15以上50以下であることが好ましい。より好ましくは、酸価度が1以上25以下であり、さらに好ましくは5以上15未満である。酸変性ポリオレフィン樹脂の酸価度が、50を超えると、酸変性官能基に起因して、樹脂が吸湿しやすくなる。吸湿しやすい樹脂は、紡糸前に乾燥させる工程が必要になる、或いは、紡糸時に水分が蒸発して発泡する又は繊維中に気泡を含むため、繊維化や延伸工程が困難になる傾向がある。また、繊維強度の高い繊維を得にくい場合がある。酸変性ポリオレフィン樹脂の酸価度が0.15以上50以下の範囲であると、異種材料との接着性に優れ、繊維物性も良好な酸変性ポリオレフィン繊維を得ることができる。
上記酸変性ポリオレフィン樹脂は、酸変性ポリプロピレン樹脂であることが好ましく、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂であることがより好ましい。
上記ポリオレフィン樹脂は、メルトフローレート(以下、MFRともいう。)が1g/10min以上30g/10min以下であることが好ましい。より好ましくは、MFRが3g/10min以上25g/10min以下であり、さらに好ましくは、5g/10min以上20g/10min以下である。MFRが1g/10min以上30g/10min以下のポリオレフィン樹脂を酸変性ポリオレフィン樹脂と併用することにより、酸変性ポリオレフィン樹脂の紡糸性を向上させ、酸価度が高い酸変性ポリオレフィン繊維を容易に得ることができる。本発明において、「MFR」は、JIS K 7210に準じて、測定温度:190℃、荷重:21.18N(2.16kgf)で測定したものをいう。
上記酸変性ポリオレフィン樹脂は、MFRが30g/10min以上200g/10min以下であることが好ましい。より好ましくは、MFRが35g/10min以上100g/10min以下であり、さらに好ましくは、40g/10min以上60g/10min以下である。一般に酸変性ポリオレフィン樹脂は、その酸価度が大きくなる程、MFRが大きくなる傾向にある。MFRが200g/10minを超えると、ポリオレフィン樹脂又は他の酸変性ポリオレフィン樹脂と混合したときに、均一に混ざりにくい傾向がある。
本発明の酸変性ポリオレフィン繊維は、酸変性ポリオレフィン樹脂とポリオレフィン樹脂を混合した樹脂混合物、或いは、二種以上の酸変性ポリオレフィン樹脂を混合した樹脂混合物を用いて製造された繊維であることが好ましい。一般に市販されている酸変性ポリオレフィン樹脂は、MFRが大きく、溶融紡糸に不向きな樹脂が多いが、MFRの小さい樹脂、例えば、ポリオレフィン樹脂や酸価度の小さい酸変性ポリオレフィン樹脂と混合することにより、容易に溶融紡糸することができるようになる。
混合する樹脂同士のMFRの比が0.05以上20以下であることが好ましく、0.1以上10以下であることがより好ましい。混合する樹脂同士のMFRの比が0.05以上20以下の範囲内であると、樹脂同士が均一に混合されるので、均一な繊維となり、単繊維強度を低下させることなく、酸変性ポリオレフィン繊維を得ることができる。なお、三種以上の樹脂を混合する場合には、混合する樹脂のうちで最もMFRの大きい樹脂と最もMFRの小さい樹脂のMFRの比を上記の範囲とするとよい。
上記酸変性ポリオレフィン繊維が単一繊維である場合は、酸変性ポリオレフィン樹脂とポリオレフィン樹脂を含む樹脂混合物又は二種以上の酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂混合物を、単一型ノズルを用いて、ポリオレフィン樹脂が溶融する温度で、例えば200℃以上350℃以下の温度で溶融紡糸し、引取速度100m/min以上1500m/min以下で引き取り、紡糸フィラメント(未延伸糸)を得ることができる。
上記酸変性ポリオレフィン繊維が複合繊維である場合は、芯成分としてポリオレフィン樹脂と酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂混合物、二種以上の酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂混合物又はポリオレフィン樹脂を用い、鞘成分としてポリオレフィン樹脂と酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂混合物又は二種以上の酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂混合物を用いることができる。芯成分と鞘成分を、複合型ノズルを用いて、ポリオレフィン樹脂が溶融する温度で、例えば、200℃以上350℃以下の温度で溶融紡糸し、引取速度100m/min以上1500m/min以下で引き取り、紡糸フィラメント(未延伸糸)を得ることができる。
上記で得られた紡糸フィラメント(未延伸糸)は、延伸されてもよい。延伸温度は樹脂の種類によって適宜設定される。例えば、ポリプロピレン樹脂である場合、延伸温度は40℃以上160℃以下、延伸倍率1.5倍以上8倍以下の条件で延伸することが好ましい。より好ましい延伸温度は、60℃以上155℃以下である。より好ましい延伸倍率は、3倍以上6倍以下である。延伸方法は、特に限定されず、高温の熱水などの高温の液体で加熱しながら延伸を行う湿式延伸、高温の気体中又は高温の金属ロールなどで加熱しながら延伸を行う乾式延伸、100℃以上の水蒸気を常圧若しくは加圧状態にして繊維を加熱しながら延伸を行う水蒸気延伸などの公知の方法で延伸処理を行うことができる。延伸工程は、1段階延伸、または複数の段階に分けて行う、いわゆる多段延伸処理のいずれで行ってもよい。
上記樹脂混合物において、樹脂混合物全体に対する酸変性ポリオレフィン樹脂の割合は1質量%以上99質量%以下であることが好ましい。中でも、酸変性ポリオレフィン繊維を芯鞘型複合繊維とする場合には、芯成分と鞘成分との融点差を維持する観点から、鞘成分における酸変性ポリオレフィン樹脂の割合は、1質量%以上70質量%以下であることがより好ましく、2質量%以上50質量%以下であることがさらに好ましく、7質量%以上40質量%以下であることがとくに好ましい。
(繊維構造物及び繊維強化複合材)
本発明において、繊維構造物は、上記酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維を含む。上記繊維構造物は、酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維の合計に対して、酸変性ポリオレフィン繊維を10質量%以上90質量%以下、強化繊維を10質量%以上90質量%以下含むことが好ましい。より好ましくは、酸変性ポリオレフィン繊維を20質量%以上80質量%以下、強化繊維を20質量%以上80質量%以下含む。
上記繊維構造物は、酸変性ポリオレフィン繊維が芯鞘型複合繊維であり、酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維とが芯鞘型酸変性ポリオレフィン複合繊維の鞘成分によって、接着されていることが好ましい。なお、接着は、鞘成分が熱により溶融することによる熱接着であることが好ましい。このような構成の繊維構造物は、酸変性ポリオレフィン繊維の鞘成分によって繊維同士を接着することができる。例えば、繊維強化複合材を得る場合に、酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維とを仮接着することができるので、繊維強化複合材製造の中間体となる繊維構造物(すなわち、繊維強化複合材形成材料)をロール状に巻き取ったり、深さのある金型を用いて加熱加工したりすることができ、取り扱い性に優れる。
上記強化繊維としては、繊維強化プラスチックの強化繊維として用いるものであればよく、特に限定されない。例えば、ガラス繊維、金属繊維、石綿などの無機繊維、炭素繊維、アラミド繊維、植物繊維、動物繊維などが挙げられる。
上記繊維構造物としては、例えば、トウ、フィラメント、紡績糸、紙、不織布、織物、編物などが挙げられる。成形性の観点から、不織布であることが好ましい。上記不織布としては、例えば、湿式不織布(湿式抄紙)、エアレイド不織布、水流交絡不織布、ニードルパンチ不織布などが挙げられる。
上記繊維構造物が不織布である場合、酸変性ポリオレフィン繊維及び強化繊維の繊維長は、特に限定されないが、繊維同士を混綿又は混抄しやすいという観点から、1mm以上100mm以下が好ましい。湿式抄紙法やエアレイ法により不織布を得る場合、繊維長は、1mm以上20mm以下がより好ましく、カード方式により不織布を得る場合は、繊維長は、20mm以上100mm以下がより好ましい。
上記繊維構造物において、酸変性ポリオレフィン繊維を溶融させることにより繊維強化複合材を得ることができる。例えば、上記繊維構造物を加熱処理、好ましくは加熱圧縮することにより、酸変性ポリオレフィン繊維を溶融させて繊維強化複合材を得ることができる。上記繊維強化複合材において、酸変性ポリオレフィン繊維は溶融してマトリックス樹脂(母材)となっている。上記繊維強化複合材は、酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維を単繊維状で混綿又は混抄しているため、酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維が均一に分散し、その後、酸変性ポリオレフィン繊維を溶融させているため、溶融した酸変性ポリオレフィン樹脂の含浸性が良好になる。
上記繊維強化複合材において、軽量でかつ引張強度や賦形性に優れた繊維強化複合材を得る観点から、上記酸変性ポリオレフィン繊維は、酸変性ポリプロピレン繊維であることが好ましく、芯鞘型酸変性ポリプロピレン複合繊維であることがより好ましい。このような繊維強化複合材は、スタンパブルシートとしても利用することができる。
上記加熱処理は、酸変性ポリオレフィン繊維が溶融する温度以上で行えばよく、特に限定されない。例えば、170℃以上300℃以下の温度にて加熱処理を行うことが好ましく、より好ましくは、175℃以上220℃以下の温度にて加熱処理を行う。加熱圧縮の場合、加圧圧力は、特に限定されないが、1〜30Mpaであることが好ましく、1〜10Mpaであることがより好ましい。
本発明の酸変性ポリオレフィン繊維を含む繊維構造物及び繊維強化複合材は、所定の形状に成形することにより、例えば、自動車、鉄道車両、船舶、飛行機などの内装材、外装材及び構造材などとして用いることができる。
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
まず、実施例及び比較例で用いた測定方法を説明する。
(繊維の強伸度)
JIS L 1015に準じ、引張試験機を用いて、試料の掴み間隔を20mmとし、繊維が切断したときの荷重値及び伸びを測定し、それぞれを単繊維強度及び破断伸度とした。
(酸価度)
JIS K 0070 3.1 中和滴定法に従って、酸価度を測定した。
(引張強度)
JIS L 1096 8.12 A法に準じて行った。具体的には、長さ15cm、幅5cmの繊維強化複合材の試料を作成し、試料の掴み間隔を10mmとし、試料が切断したときの荷重値を測定し、繊維強化複合材の引張強度とした。
(実施例1)
芯成分として、ポリプロピレン樹脂(プロピレン単独重合体、日本ポリプロ株式会社製、商品名「SA03」、MFR:13.5g/10min、融点:165℃)を用いた。鞘成分として、ポリプロピレン樹脂(プロピレン−エチレンランダム共重合体、日本ポリプロ株式会社製、品名「WSX02」、MFR:9.9g/10min、融点:126℃、融解開始温度:120℃)と、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂(三菱化学株式会社製、商品名「モディック」、品番「P908」、MFR:45g/10min、酸価度:12.8、融点:150℃)を、質量比が74.4:25.6になるように混合した樹脂混合物を用いた。芯鞘比が5:5になるようし、芯成分の紡糸温度310℃、鞘成分の紡糸温度250℃にて溶融紡糸し、引取速度600m/minで引き取り、円型断面であり、繊度4.4dtexの酸変性ポリプロピレン繊維(未延伸糸)を作製した。なお、得られた繊維の芯成分の融点は165℃であり、鞘成分の融点は139℃であった。
実施例1の酸変性ポリプロピレン繊維(繊維長5mm)と、炭素繊維(繊維長5mm、繊度0.67dtex)を、質量比が70:30になるように混抄し、シリンダー乾燥機で乾燥させてシート化した。得られたシート(湿式不織布、目付50g/m2)を熱板プレスにて成形加工し、酸変性ポリプロピレン繊維を溶融させ、繊維強化複合材を得た。プレス処理の条件は、加圧圧力が2Mpa、加圧温度が180℃、加圧時間が5分間であった。
(実施例2)
鞘成分におけるポリプロピレン樹脂とマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂の質量比を87.2:12.8にした以外は、実施例1と同様にして、円型断面であり、繊度4.4dtexの酸変性ポリプロピレン繊維(未延伸糸)を作製した。なお、得られた繊維の芯成分の融点は165℃であり、鞘成分の融点は136℃であった。
実施例2の酸変性ポリプロピレン繊維(繊維長5mm)と、炭素繊維(繊維長5mm、繊度0.67dtex)を、質量比が70:30になるように混抄し、シリンダー乾燥機で乾燥させてシート化した以外は、実施例1と同様にして、繊維強化複合材を作製した。
(実施例3)
鞘成分におけるポリプロピレン樹脂とマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂の質量比を93.6:6.4にした以外は、実施例1と同様にして、円型断面であり、繊度4.4dtexの酸変性ポリプロピレン繊維(未延伸糸)を作製した。なお、得られた繊維の芯成分の融点は165℃であり、鞘成分の融点は132℃であった。
実施例3の酸変性ポリプロピレン繊維(繊維長5mm)と、炭素繊維(繊維長5mm、繊度0.67dtex)を、質量比が70:30になるように混抄し、シリンダー乾燥機で乾燥させてシート化した以外は、実施例1と同様にして、繊維強化複合材を作製した。
(実施例4)
鞘成分におけるポリプロピレン樹脂とマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂の質量比を96.8:3.2にした以外は、実施例1と同様にして、円型断面であり、繊度4.4dtexの酸変性ポリプロピレン繊維(未延伸糸)を作製した。なお、得られた繊維の芯成分の融点は165℃であり、鞘成分の融点は130℃であった。
実施例4の酸変性ポリプロピレン繊維(繊維長5mm)と、炭素繊維(繊維長5mm、繊度0.67dtex)を、質量比が70:30になるように混抄し、シリンダー乾燥機で乾燥させてシート化した以外は、実施例1と同様にして、繊維強化複合材を作製した。
(比較例1)
鞘成分におけるポリプロピレン樹脂とマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂の質量比を98.4:1.6にした以外は、実施例1と同様にして、円型断面であり、繊度4.4dtexの酸変性ポリプロピレン繊維(未延伸糸)を作製した。なお、得られた繊維の芯成分の融点は165℃であり、鞘成分の融点は128℃であった。
比較例1の酸変性ポリプロピレン繊維(繊維長5mm)と、炭素繊維(繊維長5mm、繊度0.67dtex)を、質量比が70:30になるように混抄し、シリンダー乾燥機で乾燥させてシート化した以外は、実施例1と同様にして、繊維強化複合材を作製した。
(比較例2)
鞘成分として、ポリプロピレン樹脂(プロピレン−エチレンランダム共重合体、日本ポリプロ株式会社製、品名「WSX02」、MFR:9.9g/10min、融点:126℃、融解開始温度:120℃)100質量%を用いた以外は、実施例1と同様にして、円型断面であり、繊度4.4dtexのポリプロピレン繊維(未延伸糸)を作製した。なお、得られた繊維の芯成分の融点は165℃であり、鞘成分の融点は126℃であった。
比較例2のポリプロピレン繊維(繊維長5mm)と、炭素繊維(繊維長5mm、繊度0.67dtex)を、質量比が70:30になるように混抄し、シリンダー乾燥機で乾燥させてシート化した以外は、実施例1と同様にして、繊維強化複合材を作製した。
(実施例5)
芯成分として、(プロピレン単独重合体、日本ポリプロ株式会社製、商品名「SA03」、MFR:13.5g/10min、融点:165℃)と、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂(三菱化学株式会社製、商品名「モディック」、品番「P908」、MFR:45g/10min、酸価度:12.8、融点:150℃)を、質量比が87.2:12.8になるように混合した樹脂混合物を用いた以外は、実施例2と同様にして、円型断面であり、繊度4.4dtexの酸変性ポリプロピレン繊維(未延伸糸)を作製した。なお、得られた繊維の芯成分の融点は163℃であり、鞘成分の融点は136℃であった。
実施例5の酸変性ポリプロピレン繊維(繊維長5mm)と、炭素繊維(繊維長5mm、繊度0.67dtex)を、質量比が70:30になるように混抄し、シリンダー乾燥機で乾燥させてシート化した以外は、実施例1と同様にして、繊維強化複合材を作製した。
(実施例6)
芯成分として、(プロピレン単独重合体、日本ポリプロ株式会社製、商品名「SA03」、MFR:13.5g/10min、融点:165℃)と、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂(三菱化学株式会社製、商品名「モディック」、品番「P908」、MFR:45g/10min、酸価度:12.8、融点:150℃)を、質量比が93.6:6.4になるように混合した樹脂混合物を用いた以外は、実施例3と同様にして、円型断面であり、繊度4.4dtexの酸変性ポリプロピレン繊維(未延伸糸)を作製した。なお、得られた繊維の芯成分の融点は164℃であり、鞘成分の融点は132℃であった。
実施例6の酸変性ポリプロピレン繊維(繊維長5mm)と、炭素繊維(繊維長5mm、繊度0.67dtex)を、質量比が70:30になるように混抄し、シリンダー乾燥機で乾燥させてシート化した以外は、実施例1と同様にして、繊維強化複合材を作製した。
(実施例7)
芯成分として、(プロピレン単独重合体、日本ポリプロ株式会社製、商品名「SA03」、MFR:13.5g/10min、融点:165℃)と、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂(三菱化学株式会社製、商品名「モディック」、品番「P908」、MFR:45g/10min、酸価度:12.8、融点:150℃)を、質量比が96.8:3.2になるように混合した樹脂混合物を用いた以外は、実施例4と同様にして、円型断面であり、繊度4.4dtexの酸変性ポリプロピレン繊維(未延伸糸)を作製した。なお、得られた繊維の芯成分の融点は165℃であり、鞘成分の融点は130℃であった。
実施例7の酸変性ポリプロピレン繊維(繊維長5mm)と、炭素繊維(繊維長5mm、繊度0.67dtex)を、質量比が70:30になるように混抄し、シリンダー乾燥機で乾燥させてシート化した以外は、実施例1と同様にして、繊維強化複合材を作製した。
実施例1〜7及び比較例1〜2における芯成分と鞘成分の組成を下記表1に示した。
Figure 2014009421
実施例1〜7及び比較例1〜2で得られた繊維の単繊維強度、破断伸度、酸価度を上記のとおり測定し、その結果を表2に示した。また、実施例1〜7及び比較例1〜2で得られた繊維強化複合材の引張強度を上記のとおり測定し、その結果を表2に示した。
Figure 2014009421
また、実施例1〜4及び比較例1〜2で得られた繊維強化複合材の引張強度の値を図1に示した。
表2から分かるように、実施例の酸変性ポリプロピレン繊維の繊維強度は酸変性PP樹脂を含まない比較例2のポリプロピレン繊維と同程度であった。一方、破断伸度は、実施例の酸変性ポリプロピレン繊維の方が酸変性ポリプロピレン樹脂を含まない比較例2のポリプロピレン繊維より高かった。また、実施例の酸変性ポリプロピレン繊維を用いたシート(繊維強化複合材用中間体)は、強化繊維と酸変性ポリプロピレン繊維とが酸変性ポリプロピレン繊維の鞘成分で熱接着されていた。さらに、実施例の酸変性ポリプロピレン繊維を用いたシート(繊維強化複合材用中間体)や繊維強化複合材は、幅入りなどが起こりにくく、取り扱いやすかった。これは、実施例の酸変性ポリプロピレン繊維は、破断伸度が大きく、分子の配向性が低いため、酸変性ポリプロピレン繊維を溶融させたときに収縮しにくいことによると推察される。
また、表2及び図1から分かるように、繊維の酸価度が0.15以上の実施例の酸変性ポリオレフィン繊維を用いた繊維強化複合材は、引張強度が向上していた。これは、実施例の酸変性ポリオレフィン繊維と異種材料(強化繊維)との接着性が向上していることを意味する。また、繊維の酸価度が0.3以上であると、引張強度がより向上することが分かった。また、繊維の酸価度が同様の場合、芯成分と鞘成分のいずれにも酸変性PP樹脂を添加した方が、引張強度がより向上することが分かった。

Claims (5)

  1. 酸変性ポリオレフィン樹脂を含む酸変性ポリオレフィン繊維であって、
    繊維の酸価度が0.15以上であることを特徴とする酸変性ポリオレフィン繊維。
  2. 前記酸変性ポリオレフィン繊維は、芯鞘型複合繊維であり、
    芯成分と鞘成分の両方に酸変性ポリオレフィン樹脂が含まれている請求項1に記載の酸変性ポリオレフィン繊維。
  3. 請求項1又は2のいずれか1項に記載の酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維を含むことを特徴とする繊維構造物。
  4. 請求項2に記載の酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維を含み、酸変性ポリオレフィン繊維の鞘成分により、酸変性ポリオレフィン繊維と強化繊維とが接着されている繊維構造物。
  5. 請求項3又は4に記載の繊維構造物において、酸変性ポリオレフィン繊維が溶融されていることを特徴とする繊維強化複合材。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020147683A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 帝人株式会社 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物
CN116531181A (zh) * 2023-05-09 2023-08-04 东莞苏氏卫生用品有限公司 一种五层叠层结构复合纤维芯体及其制作方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04214411A (ja) * 1990-03-26 1992-08-05 Daiwabo Create Kk ポリオレフィン系親水性不織布
JP2002054069A (ja) * 2000-08-01 2002-02-19 Chisso Corp 長繊維不織布それを用いた繊維製品
JP2003193332A (ja) * 2001-10-17 2003-07-09 Bridgestone Corp 芯鞘型複合繊維及び弾性材/繊維複合材料
JP2004262022A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Chisso Corp 機能性繊維集合体及びそれを用いた成形体
JP2005036321A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 Chisso Corp 熱接着性複合繊維、不織布及びこれを用いた製品
JP2007308839A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Chisso Corp 無水マレイン酸含有繊維

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04214411A (ja) * 1990-03-26 1992-08-05 Daiwabo Create Kk ポリオレフィン系親水性不織布
JP2002054069A (ja) * 2000-08-01 2002-02-19 Chisso Corp 長繊維不織布それを用いた繊維製品
JP2003193332A (ja) * 2001-10-17 2003-07-09 Bridgestone Corp 芯鞘型複合繊維及び弾性材/繊維複合材料
JP2004262022A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Chisso Corp 機能性繊維集合体及びそれを用いた成形体
JP2005036321A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 Chisso Corp 熱接着性複合繊維、不織布及びこれを用いた製品
JP2007308839A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Chisso Corp 無水マレイン酸含有繊維

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020147683A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 帝人株式会社 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物
JP7283928B2 (ja) 2019-03-14 2023-05-30 帝人株式会社 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物
CN116531181A (zh) * 2023-05-09 2023-08-04 东莞苏氏卫生用品有限公司 一种五层叠层结构复合纤维芯体及其制作方法
CN116531181B (zh) * 2023-05-09 2024-02-20 东莞苏氏卫生用品有限公司 一种五层叠层结构复合纤维芯体及其制作方法

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