JP2711101B2 - 炭素繊維糸の製造方法 - Google Patents

炭素繊維糸の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭素繊維糸の製造方法に関する。 炭素繊維はこれが技術的用途に使用されていることに
より周知である；特に炭素繊維は複合材料の分野で多く
の用途が見出されている。 市場には２種類の炭素繊維が存在し連続フイラメント
として下記の番手（count）で市販されている： フイラメント数 メートル番手（metric number） 3K（Ｋ＝103） 5.12 6K 2.56 12K 1.28 40K 0.38 前記の２種類の炭素繊維は下記の物理的特性によつて
区別される： 高強度（HS） 高モジユラス（HM） 炭素含有量 97％ 99.5％ 強 度 3.3GPa 2.2GPa ヤング率 230GPa 335GPa 破断時伸び率 1.55％ 0.75％ 密 度 1.78 1.86 繊維の直径 6.8ミクロン 6.6ミクロン 従つて製造業者によつて提案されている番手の種類は
極めて限定されている。 更に、フイラメントは非常に滑らかな平らなリボン状
であり、そのため、この繊維から製造された網につい
て、特にこの製品が織成されている場合、その安定性に
問題が生ずる。 現在、多くの分野における要求を満足させる炭素繊維
であってかつ特にマルチフイラメントにおいては存在し
ない広い範囲の細い番手（fine count）を有する炭素繊
維糸は存在していない。 実際、現在製造されている、単に切断された炭素繊維
は極めて小さい寸法の繊維からなる；この繊維はナイフ
で機械的に切断することにより得られたものであり、い
ずれの場合でも結合させて繊維糸を形成させることはで
きない。 今般、本発明者は、驚くべきことに、平均の長さが10
0〜120mmの炭素繊維であつてかつMn1〜Mn100の範囲のメ
ートル番手（metric number）〔これは１〜100dテック
ス（dtex）の番手に相当する〕を有する繊維糸を得るこ
とのできる炭素繊維を製造することに成功した。 本発明の炭素繊維の長さと、増加する、長さの分布値
（increasing distribution of length）との関係を表
わすグラフが図面に示されている。cmで表わした長さが
Ｙ軸にプロツトされており、繊維集団（populatino of
fibers）の糸の数の％として表わした繊維の集団がＸ軸
にプロツトされている。 このグラフから繊維の平均値が100〜110mm付近にある
ことが判る。 本発明の炭素繊維糸を製造する方法は0.5〜1dテツク
ス〔0.5〜１メートルの番手（Mn）に相当する〕の番手
のマルチフイラメントのトウを延伸しかつ制御しながら
切断する破壊（crack）方法により繊維を変換して、前
記したごとく平均で100〜120mmの長い繊維を得る；最も
長い繊維は180mmに達する。 ついでこの長い繊維を紡績することによってMn1〜Mn1
00のメートル番手を有する糸に変換する。 2,3又はｘ本の糸を用いる加撚操作のごとき補助的仕
上操作が行われる。 単一の糸を、これらの糸を巻いた後に紡績を行う条件
下で使用し得る。 かく得られる糸は原料フイラメントと比較して約70％
の機械的特性を保持している。一方、糸の見掛容積は連
続フイラメントより大きくそして糸は円形の断面を有す
る。 本発明の製造方法によって製造された炭素繊維糸は複
合材料用のプリプレグ織物、乾燥及び湿潤過用織物及
びフアラデイ シールド（Faraday shield）製造用織物
（電気抵抗:1ミクロオーム・ｍ）のごとく、種々の分野
において多くの用途を有する。 本発明の製造方法によって製造された炭素繊維糸は炭
素／炭素片の炭素化（carbonization）用の織物の製造
にも非常に適している。 実際に、炭素含有量が65％の予備酸化糸を用いた場合
の損失が35％であるのに対して、本発明の製造方法によ
って製造された炭素繊維糸では損失が３％であるため、
時間、使用量及び部材（ブレーキ、ギヤー、摩擦部分、
内燃機関エンジン、高温に耐える必要のある種々の部
品）の節約が可能となる。 最後に、本発明の製造方法によって製造された炭素繊
維糸はスチーム又は過熱水の回路（450℃）の高性能シ
ールを製造するのにも使用し得る。 本発明の製造方法によって製造された炭素繊維糸は連
続フイラメントと比較してつぎの利点を有する： −所望の用途について糸の番手を良好に適合させ得る；
特に、マルチフイラメントには存在しない、広い範囲の
細い番手の糸が得られる； −同一の番手についての容積が大きい； −細い番手に関して連続フイラメントより価格が低い。 本発明の別の要旨を示せば下記の通りである： 1. 特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維糸から製造さ
れたプリプレグ織物。 2. 特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維糸から製造さ
れた乾燥及び湿潤過用織物。 3. 特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維糸から製造さ
れた、フアラデイシールド製造用織物。 4. 特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維糸から製造さ
れた炭素／炭素片の炭素化用織物。 5. 特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維糸から製造さ
れた高性能シール。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の炭素繊維の長さと、増加する長さの分布
値との関係を表わすグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グイ・ボンタン フランス国．アン・トナイ．リユ・サン トラル．76 (56)参考文献 特開 昭52−31122（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−81735（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−98444（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−85434（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．95％を越える炭素含有量、0.5〜1dテックスの番
    手、2.2〜3.3ギガパスカル（GPa）の強度、230〜335GPa
    のヤング率及び0.75〜1.55％の破断時伸び率をもつ炭素
    マルチフィラメントのトウを、延伸し且つ制御しながら
    切断する破壊方法によって変換して100〜120mmの平均の
    長さを有する長繊維を得、次いでこの長繊維を紡績する
    ことによって１〜100Mnのメートル番手を有する糸に変
    換することからなることを特徴とする炭素繊維糸の製造
    方法。
JP62319110A 1986-12-18 1987-12-18 炭素繊維糸の製造方法 Expired - Lifetime JP2711101B2 (ja)

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