JP2022078893A5 - - Google Patents

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JP2022078893A5
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また、本開示は、強化繊維と、二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなり、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合成形体マトリックス用繊維とを含む、複合成形用基材であって、
複合成形体マトリックス用繊維は、易割繊性複合繊維であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記複合成形用基材の表面において、前記複合成形体マトリックス用繊維に由来する極細繊維の発現割合が20%を超える
複合成形体用基材を提供する。
[極細繊維の発現割合の測定方法]
(1)基材の表面を、電子顕微鏡で150~200倍に拡大して観察し、拡大した表面を撮影する。
(2)撮影した画像に存在する繊維のうち長さが200μm以上である複合成形体マトリックス用繊維と、複合成形体マトリックス用繊維に由来する繊維の本数を数える。そのうち、繊維長さ方向に150μm以上、繊維径が1/2よりも細く割繊した繊維を極細繊維とする。
(3)下記の式により、極細繊維の発現割合を求める。
極細繊維の発現割合(%)=(極細繊維の数/複合成形体マトリックス用繊維の数)×100
Further, the present disclosure provides a fiber for a matrix of a composite molded body, which is made of reinforcing fibers and two or more types of thermoplastic resins having different main components, has three or more sections, and each section is exposed on the fiber surface. A base material for a composite molded body , comprising:
The fiber for the composite molded body matrix is an easily splittable composite fiber,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
The present invention provides a base material for a composite molded body in which, on the surface of the base material for a composite molded body, the expression ratio of ultrafine fibers derived from the fibers for the matrix of the composite molded body exceeds 20%.
[Method for measuring the expression ratio of ultrafine fibers]
(1) Observe the surface of the base material with an electron microscope at a magnification of 150 to 200 times, and photograph the magnified surface.
(2) Among the fibers present in the photographed image, count the number of composite molded body matrix fibers having a length of 200 μm or more and the number of fibers derived from the composite molded body matrix fibers. Among these, fibers that are split to a length of 150 μm or more in the fiber length direction and a fiber diameter smaller than 1/2 are defined as ultrafine fibers.
(3) Obtain the expression ratio of ultrafine fibers using the following formula.
Expression ratio (%) of ultrafine fibers = (number of ultrafine fibers/number of composite molded body matrix fibers) x 100

さらに、本開示は、強化繊維と、二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなり、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合成形体マトリックス用繊維とを含み、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記複合成形体マトリックス用繊維に由来する複合成形用基材表面の極細繊維の発現割合が20%を超える複合成形体用基材を準備すること、および
前記複合成形体用基材を加熱すること
を含み、
前記複合成形体用基材の加熱を、前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち、融点もしくはビカット軟化温度が最も低い樹脂が溶融し、且つ、
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成する前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、融点が最も高い熱可塑性樹脂成分の融点をTm℃としたときに、(Tm-30)℃以上(Tm+50)℃以下の温度とし、
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成する前記二種類以上の熱可塑性樹脂の少なくとも一つが非晶性樹脂である場合、ビカット軟化温度が最も高い熱可塑性樹脂のビカット軟化温度をVST℃としたときに、(VST+20)℃以上(VST+150)℃以下の温度で実施し、
前記複合成形体用基材を加熱する際にさらに加圧することを含み、
前記加熱および前記加圧を、複合成形体の密度が真密度の90%以上となるように実施する、
複合成形体の製造方法を提供する。
[極細繊維の発現割合の測定方法]
(1)基材の表面を、電子顕微鏡で150~200倍に拡大して観察し、拡大した表面を撮影する。
(2)撮影した画像に存在する繊維のうち長さが200μm以上である複合成形体マトリックス用繊維と、複合成形体マトリックス用繊維に由来する繊維の本数を数える。そのうち、繊維長さ方向に150μm以上、繊維径が1/2よりも細く割繊した繊維を極細繊維とする。
(3)下記の式により、極細繊維の発現割合を求める。
極細繊維の発現割合(%)=(極細繊維の数/複合成形体マトリックス用繊維の数)×100
Furthermore, the present disclosure provides reinforcing fibers and fibers for a matrix of a composite molded body, which are made of two or more types of thermoplastic resins having different main components, have three or more sections, and each section is exposed on the fiber surface. including,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
preparing a composite molded body base material in which the expression ratio of ultrafine fibers on the surface of the composite molded body base material derived from the composite molded body matrix fibers exceeds 20%; and heating the composite molded body base material. including that
The heating of the base material for the composite molded body is performed so that the resin having the lowest melting point or Vicat softening temperature among the two or more types of thermoplastic resins is melted, and
When the two or more types of thermoplastic resins constituting the composite molded body matrix fibers are all crystalline resins, when the melting point of the thermoplastic resin component with the highest melting point is Tm°C, (Tm-30) The temperature is not less than ℃ (Tm + 50) and not more than ℃,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins constituting the composite molded body matrix fiber is an amorphous resin, when the Vicat softening temperature of the thermoplastic resin with the highest Vicat softening temperature is VST ° C. , carried out at a temperature of (VST + 20) °C or higher and (VST + 150) °C or lower,
further applying pressure when heating the composite molded body base material,
The heating and the pressurizing are carried out so that the density of the composite molded body is 90% or more of the true density.
A method for manufacturing a composite molded body is provided.
[Method for measuring the expression ratio of ultrafine fibers]
(1) Observe the surface of the base material with an electron microscope at a magnification of 150 to 200 times, and photograph the magnified surface.
(2) Among the fibers present in the photographed image, count the number of composite molded body matrix fibers having a length of 200 μm or more and the number of fibers derived from the composite molded body matrix fibers. Among these, fibers that are split to a length of 150 μm or more in the fiber length direction and a fiber diameter smaller than 1/2 are defined as ultrafine fibers.
(3) Obtain the expression ratio of ultrafine fibers using the following formula.
Expression ratio (%) of ultrafine fibers = (number of ultrafine fibers/number of composite molded body matrix fibers) x 100

本実施形態は以下の態様のものを含む。
(態様1)
強化繊維と、マトリックスとして二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂とを含む複合成形体であって、
前記マトリックスは、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合繊維の少なくとも一つのセクションが溶融することにより形成されたものであり、
前記複合成形体の少なくとも一つの断面視において、前記マトリックスが、海成分と島成分とを含み、
前記海成分に含まれる熱可塑性樹脂、および前記島成分に含まれる熱可塑性樹脂がいずれも結晶性樹脂である場合、前記海成分に含まれる熱可塑性樹脂のJIS K 7121に基づき測定される融点が、前記島成分に含まれる熱可塑性樹脂のJIS K 7121に基づき測定される融点よりも高い、あるいは
前記海成分に含まれる熱可塑性樹脂、および前記島成分に含まれる熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、前記海成分に含まれる熱可塑性樹脂のJIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度が、前記島成分に含まれる熱可塑性樹脂のJIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度よりも高い、
複合成形体。
(態様2)
前記島成分のうち、複合成形体の少なくとも一つの断面視において、下記の方法で測定される島成分の個数が10個以上である、態様1の複合成形体。
[計算方法]
複合成形体の断面を、電子顕微鏡で600倍に拡大して観察し、拡大した断面を撮影した後、撮影した画像(32000μm)に存在する島成分の個数を算出する。
(態様3)
前記島成分のうち、複合成形体の少なくとも一つの断面視において、下記の方法で測定される島成分の総数に占める最大差し渡し長さ(Dmax)が10μm以下の島成分の個数の割合が0%を超え70%以下であり、及び/又は50μm以上の島成分の個数の割合が0%を超え30%以下である、態様1または2の複合成形体。
[計算方法]
複合成形体の断面を、電子顕微鏡で600倍に拡大して観察し、拡大した断面を撮影した後、撮影した画像(32000μm)に存在する島成分のDmaxを測定し、島成分の総数に占めるDmaxが10μm以下である島成分の個数の割合、および50μm以上の島成分の個数の割合を算出する。
(態様4)
強化繊維と、マトリックスとして主成分が異なる二種類以上の熱可塑性樹脂とを含む複合成形体であって、
前記マトリックスは、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合繊維の少なくとも一つのセクションが溶融することにより形成されたものであり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記複合繊維は、易割繊性複合繊維であり、前記溶融前に割繊して極細繊維を発現したものである、複合成形体。
(態様5)
前記強化繊維が炭素繊維である、態様1~4のいずれかの複合成形体。
(態様6)
前記複合繊維を構成するセクションのうち少なくとも二つのセクションが、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、およびポリアミド系樹脂のいずれかであり、かつ異なる系に属している熱可塑性樹脂をそれぞれ含む、態様1~5のいずれかの複合成形体。
(態様7)
前記複合繊維が、ポリプロピレンを含むセクションとナイロン6を含むセクションとからなる、態様1~6のいずれかの複合成形体。
(態様8)
強化繊維と、二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなり、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合成形体マトリックス用繊維とを含む、複合成形用基材であって、
複合成形体マトリックス用繊維は、易割繊性複合繊維であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記複合成形用基材の表面において、前記複合成形体マトリックス用繊維に由来する極細繊維の発現割合が20%を超える
複合成形体用基材。
[極細繊維の発現割合の測定方法]
(1)基材の表面を、電子顕微鏡で150倍~200倍に拡大して観察し、拡大した表面を撮影する。
(2)撮影した画像に存在する繊維のうち長さが200μm以上である複合成形体マトリックス用繊維と、複合成形体マトリックス用繊維に由来する繊維の本数を数える。そのうち、繊維長さ方向に150μm以上、繊維径が1/2よりも細く割繊した繊維を極細繊維とする。
(3)下記の式により、極細繊維の発現割合を求める。
極細繊維の発現割合(%)=(極細繊維の数/複合成形体マトリックス用繊維の数)×100
(態様9)
強化繊維と、二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなり、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合成形体マトリックス用繊維とを含む、複合成形体用基材であって、
複合成形体マトリックス用繊維は、易割繊性複合繊維であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記基材において、前記複合成形体マトリックス用繊維の割繊率が30%以上である
複合成形体用基材。
[割繊率の測定方法]
(1)基材を空間ができるだけ生じないように束ねて、複合成形体マトリックス用繊維の繊維断面を観察できるように切断して断面を露出させる。
(2)断面を電子顕微鏡で400~600倍に拡大して観察し、拡大した断面を撮影する。
(3)撮影した画像から、複合成形体マトリックス用繊維に由来する繊維(割繊していない繊維、および割繊している繊維)の中から、割繊している繊維を選ぶ。割繊している繊維のセクション数および割繊していない繊維のセクション数を数える。
割繊していない繊維:まったく割繊していない繊維の断面積の1/2以上の断面積を有する繊維
割繊している繊維:まったく割繊していない繊維の断面積の1/2よりも小さい断面積を有する繊維
(4)下記の式により、割繊率を求める。
割繊率(%)=[割繊している繊維のセクション数/(割繊している繊維のセクション数+割繊していない繊維のセクション数)]×100
(態様10)
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成するセクションのうち少なくとも二つのセクションが、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、およびポリアミド系樹脂のいずれかであり、かつ異なる系に属している熱可塑性樹脂をそれぞれ含む、態様8または9の複合成形体用基材。
(態様11)
前記複合成形体マトリックス用繊維が、ポリプロピレンを含むセクションとナイロン6を含むセクションとからなる、態様8~10のいずれかの複合成形体用基材。
(態様12)
前記強化繊維が炭素繊維である、態様8~11のいずれかの複合成形体用基材。
(態様13)
前記複合成形体用基材が不織布である、態様8~12のいずれかの複合成形体用基材。(態様14)
強化繊維と、二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなり、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合成形体マトリックス用繊維とを含み、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記複合成形体マトリックス用繊維に由来する複合成形用基材表面の極細繊維の発現割合が20%を超える複合成形体用基材を準備すること、および
前記複合成形体用基材を加熱すること
を含み、
前記複合成形体用基材の加熱を、前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち、融点もしくはビカット軟化温度が最も低い樹脂が溶融し、且つ、
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成する前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、融点が最も高い熱可塑性樹脂の融点をTm℃としたときに、(Tm-30)℃以上(Tm+50)℃以下の温度とし、
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成する前記二種類以上の熱可塑性樹脂の少なくとも一つが非晶性樹脂である場合、ビカット軟化温度が最も高い熱可塑性樹脂のビカット軟化温度をVST℃としたときに、(VST+20)℃以上(VST+150)℃以下の温度で実施し、
前記複合成形体用基材を加熱する際にさらに加圧することを含み、
前記加熱および前記加圧を、複合成形体の密度が真密度の90%以上となるように実施する、
複合成形体の製造方法。
[極細繊維の発現割合の測定方法]
(1)基材の表面を、電子顕微鏡で150~200倍に拡大して観察し、拡大した表面を撮影する。
(2)撮影した画像に存在する繊維のうち長さが200μm以上である複合成形体マトリックス用繊維と、複合成形体マトリックス用繊維に由来する繊維の本数を数える。そのうち、繊維長さ方向に150μm以上、繊維径が1/2よりも細く割繊した繊維を極細繊維とする。
(3)下記の式により、極細繊維の発現割合を求める。
極細繊維の発現割合(%)=(極細繊維の数/複合成形体マトリックス用繊維の数)×100
(態様15)
強化繊維と、二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなり、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合成形体マトリックス用繊維とを含み、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記複合成形体マトリックス用繊維の割繊率が30%以上である複合成形体用基材を準備すること、および
前記複合成形体用基材を加熱すること
を含み、
前記複合成形体用基材の加熱を、前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち、融点もしくはビカット軟化温度が最も低い樹脂が溶融し、且つ、
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成する前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、融点が最も高い熱可塑性樹脂成分の融点をTm℃としたときに、(Tm-30)℃以上(Tm+50)℃以下の温度とし、
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成する前記二種類以上の熱可塑性樹脂の少なくとも一つが非晶性樹脂である場合、ビカット軟化温度が最も高い熱可塑性樹脂のビカット軟化温度をVST℃としたときに、(VST+20)℃以上(VST+150)℃以下の温度で実施し、
前記複合成形体用基材を加熱する際にさらに加圧することを含み、
前記加熱および前記加圧を、複合成形体の密度が真密度の90%以上となるように実施する、
複合成形体の製造方法。
[割繊率の測定方法]
(1)基材を空間ができるだけ生じないように束ねて、複合成形体マトリックス用繊維の繊維断面を観察できるように切断して断面を露出させる。
(2)断面を電子顕微鏡で400~600倍に拡大して観察し、拡大した断面を撮影する。
(3)撮影した画像から、複合成形体マトリックス用繊維に由来する繊維(割繊していない繊維、および割繊している繊維)の中から、割繊している繊維を選ぶ。割繊している繊維のセクション数および割繊していない繊維のセクション数を数える。
割繊していない繊維:まったく割繊していない繊維の断面積の1/2以上の断面積を有する繊維
割繊している繊維:まったく割繊していない繊維の断面積の1/2よりも小さい断面積を有する繊維
(4)下記の式により、割繊率を求める。
割繊率(%)=[割繊している繊維のセクション数/(割繊している繊維のセクション数+割繊していない繊維のセクション数)]×100
(態様16)
二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなる、セクション数が3以上であり、複合繊維の各セクションがいずれも繊維表面に露出している易割繊性複合繊維であって、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下である、複合成形体マトリックス用繊維。
(態様17)
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成するセクションのうち少なくとも二つのセクションが、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、およびポリアミド系樹脂のいずれかであり、かつ異なる系の熱可塑性樹脂を含む、態様16の複合成形体マトリックス用繊維。
(態様18)
前記複合繊維は、ポリプロピレンを含むセクションとナイロン6を含むセクションとからなる、態様16または17の複合成形体マトリックス用繊維。
This embodiment includes the following aspects.
(Aspect 1)
A composite molded article containing reinforcing fibers and two or more types of thermoplastic resins having different main components as a matrix,
The matrix has three or more sections and is formed by melting at least one section of a composite fiber in which each section is exposed on the fiber surface,
In at least one cross-sectional view of the composite molded body, the matrix includes a sea component and an island component,
When the thermoplastic resin contained in the sea component and the thermoplastic resin contained in the island component are both crystalline resins, the melting point measured based on JIS K 7121 of the thermoplastic resin contained in the sea component is , higher than the melting point measured based on JIS K 7121 of the thermoplastic resin contained in the island component, or at least one of the thermoplastic resin contained in the sea component and the thermoplastic resin contained in the island component. is an amorphous resin, the Vicat softening temperature measured according to JIS K 7206 B50 method of the thermoplastic resin contained in the sea component is equal to that of the thermoplastic resin contained in the island component according to JIS K 7206 B50 method. higher than the Vicat softening temperature measured based on
Composite molded body.
(Aspect 2)
The composite molded article according to aspect 1, wherein the number of island components measured by the following method in at least one cross-sectional view of the composite molded article among the island components is 10 or more.
[Method of calculation]
The cross section of the composite molded body is observed with an electron microscope at a magnification of 600 times, the enlarged cross section is photographed, and then the number of island components present in the photographed image (32000 μm 2 ) is calculated.
(Aspect 3)
Among the island components, in at least one cross-sectional view of the composite molded body, the ratio of the number of island components having a maximum length (Dmax) of 10 μm or less to the total number of island components measured by the following method is 0%. 70% or less, and/or the ratio of the number of island components having a diameter of 50 μm or more is more than 0% and 30% or less.
[Method of calculation]
After observing the cross section of the composite molded body with an electron microscope magnified 600 times and photographing the magnified cross section, the Dmax of the island components present in the photographed image (32000 μm 2 ) was measured, and the total number of island components was calculated. The proportion of the number of island components whose Dmax is 10 μm or less and the proportion of the number of island components whose Dmax is 50 μm or more are calculated.
(Aspect 4)
A composite molded article containing reinforcing fibers and two or more types of thermoplastic resins having different main components as a matrix,
The matrix has three or more sections and is formed by melting at least one section of a composite fiber in which each section is exposed on the fiber surface,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
The composite fiber is an easily splittable composite fiber, and the composite fiber is split before the melting to reveal ultrafine fibers.
(Aspect 5)
The composite molded article according to any one of aspects 1 to 4, wherein the reinforcing fiber is carbon fiber.
(Aspect 6)
Embodiments 1 to 1, wherein at least two sections of the sections constituting the composite fiber are made of polyolefin resin, polyester resin, and polyamide resin, and each contains a thermoplastic resin belonging to a different type. 5. The composite molded article according to any one of 5.
(Aspect 7)
The composite molded article according to any one of aspects 1 to 6, wherein the composite fiber consists of a section containing polypropylene and a section containing nylon 6.
(Aspect 8)
For use in composite molded bodies, comprising reinforcing fibers and fibers for composite molded body matrix, which are made of two or more types of thermoplastic resins having different main components, have three or more sections, and each section is exposed on the fiber surface. A base material,
The fiber for the composite molded body matrix is an easily splittable composite fiber,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
A base material for a composite molded body , wherein on the surface of the base material for a composite molded body, the expression ratio of ultrafine fibers derived from the fibers for the matrix of the composite molded body exceeds 20%.
[Method for measuring the expression ratio of ultrafine fibers]
(1) Observe the surface of the base material with an electron microscope at a magnification of 150 to 200 times, and photograph the magnified surface.
(2) Among the fibers present in the photographed image, count the number of composite molded body matrix fibers having a length of 200 μm or more and the number of fibers derived from the composite molded body matrix fibers. Among these, fibers that are split to a length of 150 μm or more in the fiber length direction and a fiber diameter smaller than 1/2 are defined as ultrafine fibers.
(3) Obtain the expression ratio of ultrafine fibers using the following formula.
Expression ratio (%) of ultrafine fibers = (number of ultrafine fibers/number of composite molded body matrix fibers) x 100
(Aspect 9)
For use in composite molded bodies, comprising reinforcing fibers and fibers for composite molded body matrix, which are made of two or more types of thermoplastic resins having different main components, have three or more sections, and each section is exposed on the fiber surface. A base material,
The fiber for the composite molded body matrix is an easily splittable composite fiber,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
The base material for a composite molded body, wherein the splitting rate of the fiber for the composite molded body matrix is 30% or more.
[Measurement method of splitting ratio]
(1) The base materials are bundled so that there are as few spaces as possible, and the fibers for the matrix of the composite molded body are cut to expose the fiber cross section so that the fiber cross section can be observed.
(2) Observe the cross section with an electron microscope at a magnification of 400 to 600 times, and photograph the magnified cross section.
(3) From the photographed image, select split fibers from among the fibers (unsplit fibers and split fibers) derived from the composite molded body matrix fibers. Count the number of split fiber sections and the number of unsplit fiber sections.
Unsplit fibers: Fibers with a cross-sectional area that is 1/2 or more of the cross-sectional area of completely unsplit fibers Split fibers: 1/2 or more of the cross-sectional area of completely unsplit fibers Fiber (4) having a small cross-sectional area: The splitting ratio is determined by the following formula.
Splitting rate (%) = [number of split fiber sections/(number of split fiber sections + number of unsplit fiber sections)] x 100
(Aspect 10)
At least two sections of the sections constituting the composite molded body matrix fibers are polyolefin resins, polyester resins, and polyamide resins, and each contains thermoplastic resins belonging to different systems. , the base material for a composite molded article according to aspect 8 or 9.
(Aspect 11)
The base material for a composite molded body according to any one of aspects 8 to 10, wherein the fiber for the composite molded body matrix consists of a section containing polypropylene and a section containing nylon 6.
(Aspect 12)
The base material for a composite molded article according to any one of aspects 8 to 11, wherein the reinforcing fibers are carbon fibers.
(Aspect 13)
The base material for a composite molded body according to any one of aspects 8 to 12, wherein the base material for a composite molded body is a nonwoven fabric. (Aspect 14)
Comprising reinforcing fibers and composite molded body matrix fibers, which are made of two or more types of thermoplastic resins having different main components, have three or more sections, and each section is exposed on the fiber surface,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
preparing a composite molded body base material in which the expression ratio of ultrafine fibers on the surface of the composite molded body base material derived from the composite molded body matrix fibers exceeds 20%; and heating the composite molded body base material. including that
The heating of the base material for the composite molded body is performed so that the resin having the lowest melting point or Vicat softening temperature among the two or more types of thermoplastic resins is melted, and
When the two or more types of thermoplastic resins constituting the composite molded body matrix fibers are all crystalline resins, when the melting point of the thermoplastic resin with the highest melting point is Tm°C, (Tm-30)°C The temperature shall be above (Tm+50)℃ or below,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins constituting the composite molded body matrix fiber is an amorphous resin, when the Vicat softening temperature of the thermoplastic resin with the highest Vicat softening temperature is VST ° C. , carried out at a temperature of (VST + 20) °C or higher and (VST + 150) °C or lower,
further applying pressure when heating the composite molded body base material,
The heating and the pressing are carried out so that the density of the composite molded body is 90 % or more of the true density.
Method for manufacturing a composite molded body.
[Method for measuring the expression ratio of ultrafine fibers]
(1) Observe the surface of the base material with an electron microscope at a magnification of 150 to 200 times, and photograph the magnified surface.
(2) Among the fibers present in the photographed image, count the number of composite molded body matrix fibers having a length of 200 μm or more and the number of fibers derived from the composite molded body matrix fibers. Among these, fibers that are split to a length of 150 μm or more in the fiber length direction and a fiber diameter smaller than 1/2 are defined as ultrafine fibers.
(3) Obtain the expression ratio of ultrafine fibers using the following formula.
Expression ratio (%) of ultrafine fibers = (number of ultrafine fibers/number of composite molded body matrix fibers) x 100
(Aspect 15)
Comprising reinforcing fibers and composite molded body matrix fibers, which are made of two or more types of thermoplastic resins having different main components, have three or more sections, and each section is exposed on the fiber surface,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
preparing a base material for a composite molded body in which the splitting ratio of the fibers for the composite molded body matrix is 30% or more; and heating the base material for the composite molded body,
The heating of the base material for the composite molded body is performed so that the resin having the lowest melting point or Vicat softening temperature among the two or more types of thermoplastic resins is melted, and
When the two or more types of thermoplastic resins constituting the composite molded body matrix fibers are all crystalline resins, when the melting point of the thermoplastic resin component with the highest melting point is Tm°C, (Tm-30) The temperature is not less than ℃ (Tm + 50) and not more than ℃,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins constituting the composite molded body matrix fiber is an amorphous resin, when the Vicat softening temperature of the thermoplastic resin with the highest Vicat softening temperature is VST ° C. , carried out at a temperature of (VST + 20) °C or higher and (VST + 150) °C or lower,
further applying pressure when heating the composite molded body base material,
The heating and the pressing are carried out so that the density of the composite molded body is 90 % or more of the true density.
Method for manufacturing a composite molded body.
[Measurement method of splitting ratio]
(1) The base materials are bundled so that there are as few spaces as possible, and the fibers for the matrix of the composite molded body are cut to expose the fiber cross section so that the fiber cross section can be observed.
(2) Observe the cross section with an electron microscope at a magnification of 400 to 600 times, and photograph the magnified cross section.
(3) From the photographed image, select split fibers from among the fibers (unsplit fibers and split fibers) derived from the composite molded body matrix fibers. Count the number of split fiber sections and the number of unsplit fiber sections.
Unsplit fibers: Fibers with a cross-sectional area that is 1/2 or more of the cross-sectional area of completely unsplit fibers Split fibers: 1/2 or more of the cross-sectional area of completely unsplit fibers Fiber (4) having a small cross-sectional area: The splitting ratio is determined by the following formula.
Splitting rate (%) = [number of split fiber sections/(number of split fiber sections + number of unsplit fiber sections)] x 100
(Aspect 16)
An easily splittable conjugate fiber comprising two or more types of thermoplastic resins having different main components, the number of sections is 3 or more, and each section of the conjugate fiber is exposed on the fiber surface,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. A fiber for a composite molded body matrix having a temperature of 120°C or less.
(Aspect 17)
Aspect 16, wherein at least two of the sections constituting the composite molded body matrix fibers are made of polyolefin resin, polyester resin, or polyamide resin, and contain thermoplastic resins of different types. Fibers for matrix of composite molded bodies.
(Aspect 18)
18. The fiber for a composite molded body matrix according to aspect 16 or 17, wherein the composite fiber consists of a section containing polypropylene and a section containing nylon 6.

Claims (18)

強化繊維と、マトリックスとして二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂とを含む複合成形体であって、
前記マトリックスは、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合繊維の少なくとも一つのセクションが溶融することにより形成されたものであり、
前記複合成形体の少なくとも一つの断面視において、前記マトリックスが、海成分と島成分とを含み、
前記海成分に含まれる熱可塑性樹脂、および前記島成分に含まれる熱可塑性樹脂がいずれも結晶性樹脂である場合、前記海成分に含まれる熱可塑性樹脂のJIS K 7121に基づき測定される融点が、前記島成分に含まれる熱可塑性樹脂のJIS K 7121に基づき測定される融点よりも高い、あるいは
前記海成分に含まれる熱可塑性樹脂、および前記島成分に含まれる熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、前記海成分に含まれる熱可塑性樹脂のJIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度が、前記島成分に含まれる熱可塑性樹脂のJIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度よりも高い、
複合成形体。
A composite molded article containing reinforcing fibers and two or more types of thermoplastic resins having different main components as a matrix,
The matrix has three or more sections and is formed by melting at least one section of a composite fiber in which each section is exposed on the fiber surface,
In at least one cross-sectional view of the composite molded body, the matrix includes a sea component and an island component,
When the thermoplastic resin contained in the sea component and the thermoplastic resin contained in the island component are both crystalline resins, the melting point measured based on JIS K 7121 of the thermoplastic resin contained in the sea component is , higher than the melting point measured based on JIS K 7121 of the thermoplastic resin contained in the island component, or at least one of the thermoplastic resin contained in the sea component and the thermoplastic resin contained in the island component. is an amorphous resin, the Vicat softening temperature measured according to JIS K 7206 B50 method of the thermoplastic resin contained in the sea component is equal to that of the thermoplastic resin contained in the island component according to JIS K 7206 B50 method. higher than the Vicat softening temperature measured based on
Composite molded body.
前記島成分のうち、複合成形体の少なくとも一つの断面視において、下記の方法で測定される島成分の個数が10個以上である、請求項1に記載の複合成形体。
[計算方法]
複合成形体の断面を、電子顕微鏡で600倍に拡大して観察し、拡大した断面を撮影した後、撮影した画像(32000μm)に存在する島成分の個数を算出する。
The composite molded body according to claim 1, wherein the number of island components measured by the following method in at least one cross-sectional view of the composite molded body among the island components is 10 or more.
[Method of calculation]
The cross section of the composite molded body is observed with an electron microscope at a magnification of 600 times, the enlarged cross section is photographed, and then the number of island components present in the photographed image (32000 μm 2 ) is calculated.
前記島成分のうち、複合成形体の少なくとも一つの断面視において、下記の方法で測定される島成分の総数に占める最大差し渡し長さ(Dmax)が10μm以下の島成分の個数の割合が0%を超え70%以下であり、及び/又は50μm以上の島成分の個数の割合が0%を超え30%以下である、請求項1または2に記載の複合成形体。
[計算方法]
複合成形体の断面を、電子顕微鏡で600倍に拡大して観察し、拡大した断面を撮影した後、撮影した画像(32000μm)に存在する島成分のDmaxを測定し、島成分の総数に占めるDmaxが10μm以下である島成分の個数の割合、および50μm以上の島成分の個数の割合を算出する。
Among the island components, in at least one cross-sectional view of the composite molded body, the ratio of the number of island components having a maximum length (Dmax) of 10 μm or less to the total number of island components measured by the following method is 0%. The composite molded article according to claim 1 or 2, wherein the ratio of the number of island components having a diameter of 50 μm or more is more than 0% and 30% or less.
[Method of calculation]
After observing the cross section of the composite molded body with an electron microscope magnified 600 times and photographing the magnified cross section, the Dmax of the island components present in the photographed image (32000 μm 2 ) was measured, and the total number of island components was calculated. The proportion of the number of island components whose Dmax is 10 μm or less and the proportion of the number of island components whose Dmax is 50 μm or more are calculated.
強化繊維と、マトリックスとして主成分が異なる二種類以上の熱可塑性樹脂とを含む複合成形体であって、
前記マトリックスは、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合繊維の少なくとも一つのセクションが溶融することにより形成されたものであり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記複合繊維は、易割繊性複合繊維であり、前記溶融前に割繊して極細繊維を発現したものである、複合成形体。
A composite molded article containing reinforcing fibers and two or more types of thermoplastic resins having different main components as a matrix,
The matrix has three or more sections and is formed by melting at least one section of a composite fiber in which each section is exposed on the fiber surface,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
The composite fiber is an easily splittable composite fiber, and the composite fiber is split before the melting to reveal ultrafine fibers.
前記強化繊維が炭素繊維である、請求項1~4のいずれか1項に記載の複合成形体。 The composite molded article according to any one of claims 1 to 4, wherein the reinforcing fibers are carbon fibers. 前記複合繊維を構成するセクションのうち少なくとも二つのセクションが、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、およびポリアミド系樹脂のいずれかであり、かつ異なる系に属している熱可塑性樹脂をそれぞれ含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の複合成形体。 Claim 1: At least two sections of the sections constituting the composite fiber are polyolefin resins, polyester resins, and polyamide resins, and each contains thermoplastic resins belonging to different systems. 5. The composite molded article according to any one of items 5 to 5. 前記複合繊維が、ポリプロピレンを含むセクションとナイロン6を含むセクションとからなる、請求項1~6のいずれか1項に記載の複合成形体。 The composite molded article according to any one of claims 1 to 6, wherein the composite fiber consists of a section containing polypropylene and a section containing nylon 6. 強化繊維と、二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなり、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合成形体マトリックス用繊維とを含む、複合成形用基材であって、
複合成形体マトリックス用繊維は、易割繊性複合繊維であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記複合成形用基材の表面において、前記複合成形体マトリックス用繊維に由来する極細繊維の発現割合が20%を超える
複合成形体用基材。
[極細繊維の発現割合の測定方法]
(1)基材の表面を、電子顕微鏡で150倍~200倍に拡大して観察し、拡大した表面を撮影する。
(2)撮影した画像に存在する繊維のうち長さが200μm以上である複合成形体マトリックス用繊維と、複合成形体マトリックス用繊維に由来する繊維の本数を数える。そのうち、繊維長さ方向に150μm以上、繊維径が1/2よりも細く割繊した繊維を極細繊維とする。
(3)下記の式により、極細繊維の発現割合を求める。
極細繊維の発現割合(%)=(極細繊維の数/複合成形体マトリックス用繊維の数)×100
For use in composite molded bodies, comprising reinforcing fibers and fibers for composite molded body matrix, which are made of two or more types of thermoplastic resins having different main components, have three or more sections, and each section is exposed on the fiber surface. A base material,
The fiber for the composite molded body matrix is an easily splittable composite fiber,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
A base material for a composite molded body , wherein on the surface of the base material for a composite molded body, the expression ratio of ultrafine fibers derived from the fibers for the matrix of the composite molded body exceeds 20%.
[Method for measuring the expression ratio of ultrafine fibers]
(1) Observe the surface of the base material with an electron microscope at a magnification of 150 to 200 times, and photograph the magnified surface.
(2) Among the fibers present in the photographed image, count the number of composite molded body matrix fibers having a length of 200 μm or more and the number of fibers derived from the composite molded body matrix fibers. Among these, fibers that are split to a length of 150 μm or more in the fiber length direction and a fiber diameter smaller than 1/2 are defined as ultrafine fibers.
(3) Obtain the expression ratio of ultrafine fibers using the following formula.
Expression ratio (%) of ultrafine fibers = (number of ultrafine fibers/number of composite molded body matrix fibers) x 100
強化繊維と、二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなり、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合成形体マトリックス用繊維とを含む、複合成形体用基材であって、
複合成形体マトリックス用繊維は、易割繊性複合繊維であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記基材において、前記複合成形体マトリックス用繊維の割繊率が30%以上である
複合成形体用基材。
[割繊率の測定方法]
(1)基材を空間ができるだけ生じないように束ねて、複合成形体マトリックス用繊維の繊維断面を観察できるように切断して断面を露出させる。
(2)断面を電子顕微鏡で400~600倍に拡大して観察し、拡大した断面を撮影する。
(3)撮影した画像から、複合成形体マトリックス用繊維に由来する繊維(割繊していない繊維、および割繊している繊維)の中から、割繊している繊維を選ぶ。割繊している繊維のセクション数および割繊していない繊維のセクション数を数える。
割繊していない繊維:まったく割繊していない繊維の断面積の1/2以上の断面積を有する繊維
割繊している繊維:まったく割繊していない繊維の断面積の1/2よりも小さい断面積を有する繊維
(4)下記の式により、割繊率を求める。
割繊率(%)=[割繊している繊維のセクション数/(割繊している繊維のセクション数+割繊していない繊維のセクション数)]×100
For use in composite molded bodies, comprising reinforcing fibers and fibers for composite molded body matrix, which are made of two or more types of thermoplastic resins having different main components, have three or more sections, and each section is exposed on the fiber surface. A base material,
The fiber for the composite molded body matrix is an easily splittable composite fiber,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
The base material for a composite molded body, wherein the splitting rate of the fiber for the composite molded body matrix is 30% or more.
[Measurement method of splitting ratio]
(1) The base materials are bundled so that there are as few spaces as possible, and the fibers for the matrix of the composite molded body are cut to expose the fiber cross section so that the fiber cross section can be observed.
(2) Observe the cross section with an electron microscope at a magnification of 400 to 600 times, and photograph the magnified cross section.
(3) From the photographed image, select split fibers from among the fibers (unsplit fibers and split fibers) derived from the composite molded body matrix fibers. Count the number of split fiber sections and the number of unsplit fiber sections.
Unsplit fibers: Fibers with a cross-sectional area that is 1/2 or more of the cross-sectional area of completely unsplit fibers Split fibers: 1/2 or more of the cross-sectional area of completely unsplit fibers Fiber (4) having a small cross-sectional area: The splitting ratio is determined by the following formula.
Splitting rate (%) = [number of split fiber sections/(number of split fiber sections + number of unsplit fiber sections)] x 100
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成するセクションのうち少なくとも二つのセクションが、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、およびポリアミド系樹脂のいずれかであり、かつ異なる系に属している熱可塑性樹脂をそれぞれ含む、請求項8または9に記載の複合成形体用基材。 At least two sections of the sections constituting the composite molded body matrix fibers are polyolefin resins, polyester resins, and polyamide resins, and each contains thermoplastic resins belonging to different systems. , The base material for a composite molded body according to claim 8 or 9. 前記複合成形体マトリックス用繊維が、ポリプロピレンを含むセクションとナイロン6を含むセクションとからなる、請求項8~10のいずれか1項に記載の複合成形体用基材。 The base material for a composite molded body according to any one of claims 8 to 10, wherein the fiber for the composite molded body matrix consists of a section containing polypropylene and a section containing nylon 6. 前記強化繊維が炭素繊維である、請求項8~11のいずれか1項に記載の複合成形体用基材。 The base material for a composite molded body according to any one of claims 8 to 11, wherein the reinforcing fibers are carbon fibers. 前記複合成形体用基材が不織布である、請求項8~12のいずれか1項に記載の複合成形体用基材。 The base material for a composite molded body according to any one of claims 8 to 12, wherein the base material for a composite molded body is a nonwoven fabric. 強化繊維と、二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなり、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合成形体マトリックス用繊維とを含み、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記複合成形体マトリックス用繊維に由来する複合成形用基材表面の極細繊維の発現割合が20%を超える複合成形体用基材を準備すること、および
前記複合成形体用基材を加熱すること
を含み、
前記複合成形体用基材の加熱を、前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち、融点もしくはビカット軟化温度が最も低い樹脂が溶融し、且つ、
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成する前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、融点が最も高い熱可塑性樹脂の融点をTm℃としたときに、(Tm-30)℃以上(Tm+50)℃以下の温度とし、
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成する前記二種類以上の熱可塑性樹脂の少なくとも一つが非晶性樹脂である場合、ビカット軟化温度が最も高い熱可塑性樹脂のビカット軟化温度をVST℃としたときに、(VST+20)℃以上(VST+150)℃以下の温度で実施し、
前記複合成形体用基材を加熱する際にさらに加圧することを含み、
前記加熱および前記加圧を、複合成形体の密度が真密度の90%以上となるように実施する、
複合成形体の製造方法。
[極細繊維の発現割合の測定方法]
(1)基材の表面を、電子顕微鏡で150~200倍に拡大して観察し、拡大した表面を撮影する。
(2)撮影した画像に存在する繊維のうち長さが200μm以上である複合成形体マトリックス用繊維と、複合成形体マトリックス用繊維に由来する繊維の本数を数える。そのうち、繊維長さ方向に150μm以上、繊維径が1/2よりも細く割繊した繊維を極細繊維とする。
(3)下記の式により、極細繊維の発現割合を求める。
極細繊維の発現割合(%)=(極細繊維の数/複合成形体マトリックス用繊維の数)×100
Comprising reinforcing fibers and composite molded body matrix fibers, which are made of two or more types of thermoplastic resins having different main components, have three or more sections, and each section is exposed on the fiber surface,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
preparing a composite molded body base material in which the expression ratio of ultrafine fibers on the surface of the composite molded body base material derived from the composite molded body matrix fibers exceeds 20%; and heating the composite molded body base material. including that
The heating of the base material for the composite molded body is performed so that the resin having the lowest melting point or Vicat softening temperature among the two or more types of thermoplastic resins is melted, and
When the two or more types of thermoplastic resins constituting the composite molded body matrix fibers are all crystalline resins, when the melting point of the thermoplastic resin with the highest melting point is Tm°C, (Tm-30)°C The temperature shall be above (Tm+50)℃ or below,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins constituting the composite molded body matrix fiber is an amorphous resin, when the Vicat softening temperature of the thermoplastic resin with the highest Vicat softening temperature is VST ° C. , carried out at a temperature of (VST + 20) °C or higher and (VST + 150) °C or lower,
further applying pressure when heating the composite molded body base material,
The heating and the pressurizing are carried out so that the density of the composite molded body is 90% or more of the true density.
Method for manufacturing a composite molded body.
[Method for measuring the expression ratio of ultrafine fibers]
(1) Observe the surface of the base material with an electron microscope at a magnification of 150 to 200 times, and photograph the magnified surface.
(2) Among the fibers present in the photographed image, count the number of composite molded body matrix fibers having a length of 200 μm or more and the number of fibers derived from the composite molded body matrix fibers. Among these, fibers that are split to a length of 150 μm or more in the fiber length direction and a fiber diameter smaller than 1/2 are defined as ultrafine fibers.
(3) Obtain the expression ratio of ultrafine fibers using the following formula.
Expression ratio (%) of ultrafine fibers = (number of ultrafine fibers/number of composite molded body matrix fibers) x 100
強化繊維と、二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなり、セクション数が3以上であり、各セクションが繊維表面に露出している複合成形体マトリックス用繊維とを含み、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下であり、
前記複合成形体マトリックス用繊維の割繊率が30%以上である複合成形体用基材を準備すること、および
前記複合成形体用基材を加熱すること
を含み、
前記複合成形体用基材の加熱を、前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち、融点もしくはビカット軟化温度が最も低い樹脂が溶融し、且つ、
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成する前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、融点が最も高い熱可塑性樹脂成分の融点をTm℃としたときに、(Tm-30)℃以上(Tm+50)℃以下の温度とし、
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成する前記二種類以上の熱可塑性樹脂の少なくとも一つが非晶性樹脂である場合、ビカット軟化温度が最も高い熱可塑性樹脂のビカット軟化温度をVST℃としたときに、(VST+20)℃以上(VST+150)℃以下の温度で実施し、
前記複合成形体用基材を加熱する際にさらに加圧することを含み、
前記加熱および前記加圧を、複合成形体の密度が真密度の90%以上となるように実施する、
複合成形体の製造方法。
[割繊率の測定方法]
(1)基材を空間ができるだけ生じないように束ねて、複合成形体マトリックス用繊維の繊維断面を観察できるように切断して断面を露出させる。
(2)断面を電子顕微鏡で400~600倍に拡大して観察し、拡大した断面を撮影する。
(3)撮影した画像から、複合成形体マトリックス用繊維に由来する繊維(割繊していない繊維、および割繊している繊維)の中から、割繊している繊維を選ぶ。割繊している繊維のセクション数および割繊していない繊維のセクション数を数える。
割繊していない繊維:まったく割繊していない繊維の断面積の1/2以上の断面積を有する繊維
割繊している繊維:まったく割繊していない繊維の断面積の1/2よりも小さい断面積を有する繊維
(4)下記の式により、割繊率を求める。
割繊率(%)=[割繊している繊維のセクション数/(割繊している繊維のセクション数+割繊していない繊維のセクション数)]×100
Comprising reinforcing fibers and composite molded body matrix fibers, which are made of two or more types of thermoplastic resins having different main components, have three or more sections, and each section is exposed on the fiber surface,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. 120℃ or less,
preparing a base material for a composite molded body in which the splitting ratio of the fibers for the composite molded body matrix is 30% or more; and heating the base material for the composite molded body,
The heating of the base material for the composite molded body is performed so that the resin having the lowest melting point or Vicat softening temperature among the two or more types of thermoplastic resins is melted, and
When the two or more types of thermoplastic resins constituting the composite molded body matrix fibers are all crystalline resins, when the melting point of the thermoplastic resin component with the highest melting point is Tm°C, (Tm-30) The temperature is not less than ℃ (Tm + 50) and not more than ℃,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins constituting the composite molded body matrix fiber is an amorphous resin, when the Vicat softening temperature of the thermoplastic resin with the highest Vicat softening temperature is VST ° C. , carried out at a temperature of (VST + 20) °C or higher and (VST + 150) °C or lower,
further applying pressure when heating the composite molded body base material,
The heating and the pressurizing are carried out so that the density of the composite molded body is 90% or more of the true density.
Method for manufacturing a composite molded body.
[Measurement method of splitting ratio]
(1) The base materials are bundled so that there are as few spaces as possible, and the fibers for the matrix of the composite molded body are cut to expose the fiber cross section so that the fiber cross section can be observed.
(2) Observe the cross section with an electron microscope at a magnification of 400 to 600 times, and photograph the magnified cross section.
(3) From the photographed image, select split fibers from among the fibers (unsplit fibers and split fibers) derived from the composite molded body matrix fibers. Count the number of split fiber sections and the number of unsplit fiber sections.
Unsplit fibers: Fibers with a cross-sectional area that is 1/2 or more of the cross-sectional area of completely unsplit fibers Split fibers: 1/2 or more of the cross-sectional area of completely unsplit fibers Fiber (4) having a small cross-sectional area: The splitting ratio is determined by the following formula.
Splitting rate (%) = [number of split fiber sections/(number of split fiber sections + number of unsplit fiber sections)] x 100
二種類以上の主成分が異なる熱可塑性樹脂からなる、セクション数が3以上であり、複合繊維の各セクションがいずれも繊維表面に露出している易割繊性複合繊維であって、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂がすべて結晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7121に基づき測定される融点差が25℃以上150℃以下であり、
前記二種類以上の熱可塑性樹脂のうち少なくとも一種類が非晶性樹脂である場合、二種類の熱可塑性樹脂の組み合わせにおいて、JIS K 7206 B50法に基づき測定されるビカット軟化温度差が1℃以上120℃以下である、複合成形体マトリックス用繊維。
An easily splittable conjugate fiber comprising two or more types of thermoplastic resins having different main components, the number of sections is 3 or more, and each section of the conjugate fiber is exposed on the fiber surface,
When the two or more types of thermoplastic resins are all crystalline resins, the difference in melting point measured based on JIS K 7121 in the combination of the two types of thermoplastic resins is 25°C or more and 150°C or less,
When at least one of the two or more types of thermoplastic resins is an amorphous resin, the difference in Vicat softening temperature measured based on the JIS K 7206 B50 method in the combination of the two types of thermoplastic resins is 1°C or more. A fiber for a composite molded body matrix having a temperature of 120°C or less.
前記複合成形体マトリックス用繊維を構成するセクションのうち少なくとも二つのセクションが、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、およびポリアミド系樹脂のいずれかであり、かつ異なる系の熱可塑性樹脂を含む、請求項16に記載の複合成形体マトリックス用繊維。 16. At least two of the sections constituting the composite molded body matrix fibers are made of polyolefin resin, polyester resin, or polyamide resin, and contain thermoplastic resins of different types. The fiber for a composite molded body matrix described in . 前記複合繊維は、ポリプロピレンを含むセクションとナイロン6を含むセクションとからなる、請求項16または17に記載の複合成形体マトリックス用繊維。 The fiber for a composite molded body matrix according to claim 16 or 17, wherein the composite fiber consists of a section containing polypropylene and a section containing nylon 6.
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