JP3345661B2 - Yarn for thermoplastic composites - Google Patents

Yarn for thermoplastic composites

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JP3345661B2
JP3345661B2 JP30717092A JP30717092A JP3345661B2 JP 3345661 B2 JP3345661 B2 JP 3345661B2 JP 30717092 A JP30717092 A JP 30717092A JP 30717092 A JP30717092 A JP 30717092A JP 3345661 B2 JP3345661 B2 JP 3345661B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性樹脂を繊維化
し、補強用繊維と混繊した繊維強化コンポジット用ヤー
ンに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber reinforced composite yarn obtained by fiberizing a thermoplastic resin and blending the fiber with a reinforcing fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】連続補強用繊維と熱可塑性マトリックス
繊維とを混繊した熱可塑性コンポジット用ヤーンは特開
昭60−209034号公報および特開昭61−130
345号公報などに開示されている。
2. Description of the Related Art Thermoplastic composite yarns in which continuous reinforcing fibers and thermoplastic matrix fibers are blended are disclosed in JP-A-60-209034 and JP-A-61-130.
No. 345, for example.

【0003】しかし、これらの従来のコンポジット用ヤ
ーンをブレードにする際は、連続補強用繊維と熱可塑性
マトリックス繊維の伸度差及びそれらの集束性の欠如が
起因して、補強用連続繊維が損傷を受け操業性が著しく
劣るのみならず、そのブレードを成形した場合、含浸斑
が発生したり、得られた成形体が強靭性に欠けたり、ま
た表面状態の優れた成形体を得る事ができないという問
題があった。操業性を改良しようとして、上記繊維に多
量の紡糸オイルなどの表面処理剤を付与すれば操業性は
ある程度改善されるが、表面処理剤が起因して成形体の
補強用繊維とマトリックス間の界面強力が低くなるなど
の問題があった。
However, when these conventional composite yarns are braided, the continuous reinforcing fibers are damaged due to the difference in elongation between the continuous reinforcing fibers and the thermoplastic matrix fibers and their lack of convergence. Not only is the operability significantly inferior, but when the blade is formed, spots of impregnation occur, the obtained molded body lacks toughness, and it is not possible to obtain a molded body with excellent surface condition There was a problem. In order to improve the operability, if a large amount of a surface treatment agent such as a spinning oil is applied to the fibers, the operability is improved to some extent, but the surface treatment agent causes the interface between the reinforcing fibers of the molded article and the matrix. There were problems such as low strength.

【0004】一方、非連続補強用繊維と熱可塑性マトリ
ックス繊維を用いて、いわゆる紡績工程に於いてそれら
の繊維に撚を付与して集束性を持たせたコンポジット用
ヤーンも存在する。これを用いてブレードを成形した場
合、かなりの程度の操業性を確保することは可能であ
る。しかし、得られる成形体の物性は撚に起因して満足
なものを得ることができない。さらに表面状態において
も、やはり撚に起因して補強用繊維の分布が不均一とな
るためにいわゆるレジンリッチ部が存在するという問題
があった。
On the other hand, there is also a composite yarn in which discontinuous reinforcing fibers and thermoplastic matrix fibers are twisted in a so-called spinning process to impart bunching properties. When forming a blade using this, it is possible to ensure a considerable degree of operability. However, the physical properties of the obtained molded body cannot be satisfactory due to twisting. Further, even in the surface state, there is a problem that a so-called resin-rich portion exists because the distribution of the reinforcing fibers becomes uneven due to the twisting.

【0005】以上のように、補強用繊維と熱可塑性マト
リックス繊維とが混繊された熱可塑性コンポジット用ヤ
ーンは、その熱可塑性樹脂の高い粘度に起因する含浸の
難かしさを解決するための有効な手段と考えられている
が、製織性、ブレーディング性などのテキスタイル加工
性及び成形して得られたコンポジット物性の両方を満足
できる熱可塑性コンポジット用ヤーンは得られていない
現状にある。
[0005] As described above, the thermoplastic composite yarn in which the reinforcing fiber and the thermoplastic matrix fiber are mixed is an effective yarn for solving the difficulty of impregnation due to the high viscosity of the thermoplastic resin. However, at present, there is no thermoplastic composite yarn that satisfies both the textile processability such as weaving and braiding properties and the physical properties of the composite obtained by molding.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、これら
の繊維にテキスタイル加工性を付与するための方策を種
々検討した結果、非連続熱可塑性マトリックス繊維と非
連続補強用繊維を混繊した混繊糸を連続熱可塑性マトリ
ックス繊維により捲回被覆する際に、これらの繊維で構
成された熱可塑性コンポジット用ヤーンの全重量に対し
て1重量%以上10重量%以下の連続熱可塑性マトリッ
クス繊維を、混繊糸の糸軸方向に実質的に均一分散した
状態で捲回被覆することにより、表面状態が良好とな
り、集束性が極めて向上し、その結果軽量かつ強靭で表
面平滑性にも優れかつ製織性、ブレーディング性にも優
れた熱可塑性コンポジット用ヤーンを提供できることを
見い出した。また、連続熱可塑性マトリックス繊維が捲
縮加工糸であれば、被覆性が向上することにより表面状
態がより良好となり、テキスタイル加工性が更に向上す
ることを見い出した。本発明者らは、かかる知見に基づ
き更に重ねて検討した結果、本発明を完成するに至った
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have studied various measures for imparting textile workability to these fibers, and as a result, mixed non-continuous thermoplastic matrix fibers and non-continuous reinforcing fibers. When the mixed fiber is wound and covered with the continuous thermoplastic matrix fiber, the continuous thermoplastic matrix fiber of 1% by weight or more and 10% by weight or less based on the total weight of the thermoplastic composite yarn composed of these fibers is used. By winding and coating in a state of being substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction of the mixed fiber, the surface state becomes good, the convergence is extremely improved, and as a result, it is lightweight, tough and has excellent surface smoothness. It has been found that it is possible to provide a thermoplastic composite yarn having excellent weaving properties and braiding properties. In addition, it has been found that, when the continuous thermoplastic matrix fiber is a crimped yarn, the surface state is improved by improving the covering property, and the textile workability is further improved. The present inventors have further studied based on such knowledge, and as a result, have completed the present invention.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
の非連続熱可塑性マトリックス繊維(1)、無撚の非
連続補強用繊維(2)及び(1)と同種の連続熱可塑性
マトリックス繊維(3)からなる熱可塑性コンポジット
用ヤーン(4)であって、(1)と(2)を混繊度2
0%以上で混繊した混繊糸に、(4)に対して1重量%
以上10重量%以下の(3)を、該混繊糸の糸軸方向
一分散した状態で捲回被覆していることを特徴とする
熱可塑性コンポジット用ヤーン(4)、並びに連続熱可
塑性マトリックス繊維(3)が捲縮加工糸からなること
を特徴とする上記の熱可塑性コンポジット用ヤーン
(4)を提供するものである。
That SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is, no
A thermoplastic composite yarn (4) comprising a twisted discontinuous thermoplastic matrix fiber (1), an untwisted discontinuous reinforcing fiber (2) and a continuous thermoplastic matrix fiber (3) of the same type as (1). Te, (1) and (2) and the intermingling of 2
1% by weight based on (4) in the mixed yarn mixed at 0% or more
Not less than 10% by weight of (3) in the yarn axis direction of the mixed fiber.
Thermoplastic composites for yarns, characterized in that it is wound coated with uniform one dispersed state (4), and the above-described heat continuous thermoplastic matrix fibers (3) is characterized by comprising the crimped textured yarn It is intended to provide a plastic composite yarn (4).

【0008】なお、ここで言う混繊度は次式により定義
する。
[0008] The degree of mixing is defined by the following equation.

【数1】 N:混繊糸を構成する各種類のフィラメント中、1種類
のフィラメントの総本数 NcX:上記1種類のフィラメントが、いくつかの群に
分割されているとき、その群の個数 X:上記の各群中、ある特定な1個の群内のフィラメン
ト数 また、上記の式において100(N−X)/(N−1)
は混繊状態を意味し、Xが小さい程、混繊状態が高度で
あることを意味する。NcX/(N/X)はフィラメン
トが混織糸全体の中で、視覚効果上、どの程度の重要性
をもつかを意味する。
(Equation 1) N: the total number of one type of filament among the various types of filaments constituting the mixed yarn NcX: the number of groups when the one type of filament is divided into several groups X: each of the above groups In the group, the number of filaments in one specific group Also, in the above formula, 100 (NX) / (N-1)
Means a mixed state, and the smaller the X, the higher the mixed state. NcX / (N / X) means how important the filament is to the visual effect in the whole mixed yarn.

【0009】以下、本発明を図面に基づいて具体的に説
明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるもので
はない。図1に本発明における熱可塑性コンポジット用
ヤーンの代表例を模式的に示した。Aは熱可塑性コンポ
ジット用ヤーンの断面図を拡大して模式的に示したもの
であり、Bは熱可塑性コンポジット用ヤーンの斜視図を
模式的に示したものである。熱可塑性コンポジット用ヤ
ーン(4)は、実質的に無撚の非連続熱可塑性マトリッ
クス繊維(1)と実質的に無撚の非連続補強用繊維
(2)との混繊糸に、連続熱可塑性マトリックス繊維
(3)が、該混繊糸の糸軸方向に実質的に均一分散した
状態で捲回被覆したものである。図2に本発明の比較例
として、該混繊糸に連続熱可塑性マトリックス繊維
(3)が非分散の状態で捲回被覆したものの代表例を模
式的に示した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. FIG. 1 schematically shows a typical example of the thermoplastic composite yarn according to the present invention. A is an enlarged schematic cross-sectional view of the thermoplastic composite yarn, and B is a schematic perspective view of the thermoplastic composite yarn. The thermoplastic composite yarn (4) is formed by mixing a substantially non-twisted discontinuous thermoplastic matrix fiber (1) with a substantially untwisted discontinuous reinforcing fiber (2) into a continuous thermoplastic yarn. The matrix fiber (3) is wound and coated in a state of being substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction of the mixed fiber. FIG. 2 schematically shows, as a comparative example of the present invention, a typical example in which the mixed fiber is wound and covered with the continuous thermoplastic matrix fiber (3) in a non-dispersed state.

【0010】本発明に用いられる熱可塑性マトリックス
繊維(1または3)としては、ナイロン6やナイロン6
6などのポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート
やポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル繊
維、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィ
ン系繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリフェ
ニレンサルファイド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポ
リカーボネート繊維などが挙げられる。 但し、本発明
に用いられる熱可塑性マトリックス繊維(1または3)
は上記の繊維に限定されるわけではない。
The thermoplastic matrix fibers (1 or 3) used in the present invention include nylon 6 and nylon 6
And polyamide fibers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefin fibers such as polyethylene and polypropylene, polyetheretherketone fibers, polyphenylenesulfide fibers, polyetherimide fibers, and polycarbonate fibers. However, the thermoplastic matrix fiber (1 or 3) used in the present invention
Is not limited to the above fibers.

【0011】本発明に用いられる補強用繊維(2)とし
ては、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などが挙げ
られる。但し、本発明に用いられる補強用繊維(2)は
上記の繊維に限定されるわけではない。
The reinforcing fibers (2) used in the present invention include carbon fibers, aramid fibers, glass fibers and the like. However, the reinforcing fibers (2) used in the present invention are not limited to the above fibers.

【0012】本発明で混繊糸を構成する熱可塑性マトリ
ックス繊維(1)と補強用繊維(2)はともに無撚の非
連続繊維であることが必要である。これはブレードある
いは織物などのテキスタイル品とした後に成形しコンポ
ジットを作成する場合、成形時に補強用繊維がずれるこ
とによりコンポジット物性及び表面状態の欠点が生じな
いようにするためである。つまり、無撚の非連続繊維を
用いることにより、複雑な形状の製品も無理なく成形す
ることを可能とするためである。
In the present invention, it is necessary that both the thermoplastic matrix fiber (1) and the reinforcing fiber (2) constituting the mixed fiber are non-twisted discontinuous fibers. This is to prevent a defect in the composite physical properties and surface condition from occurring due to the displacement of the reinforcing fibers during molding when forming a composite after forming into a textile product such as a blade or a woven fabric. That is, by using the non-twisted discontinuous fiber, it is possible to form a product having a complicated shape without difficulty.

【0013】これらの熱可塑性マトリックス繊維(1)
と補強用繊維(2)の平均繊維長は特に限定されない
が、ともに50mm以上であることが好ましい。
[0013] These thermoplastic matrix fibers (1)
The average fiber length of the reinforcing fiber (2) is not particularly limited, but is preferably 50 mm or more.

【0014】これらの熱可塑性マトリックス繊維(1)
と補強用繊維(2)は混繊されており、その混繊度は2
0%以上であることが必要である。これは20%以上で
あれば溶融時に補強用繊維中への含浸が短時間で行われ
るが、混繊度が20%未満になると、含浸に時間がかか
り不経済であり、また含浸が不十分になるため成形品に
おける機械的物性が低下するためである。なお、混繊す
る手段としては、各々の連続繊維を別々に牽切しスライ
バーを得た後、それらのスライバーを混合、牽切し、混
合スライバーを得る方法、あるいは補強用連続繊維を牽
切し、スライバーを得た後、カード工程などにより得た
マトリックス非連続のスライバーと練条工程で混合し、
混合スライバーあるいは混合粗糸を得る方法などいずれ
の手段でもよい。その後スライバーなどに熱可塑性連続
マトリックス繊維を捲回被覆させる。
These thermoplastic matrix fibers (1)
And the reinforcing fiber (2) are blended, and the blending degree is 2
It needs to be 0% or more. If the content is 20% or more, impregnation into the reinforcing fiber is performed in a short time at the time of melting, but if the degree of mixing is less than 20%, impregnation takes time and is uneconomical, and impregnation is insufficient. This is because the mechanical properties of the molded article are reduced. In addition, as a means of blending, after each continuous fiber is separately cut to obtain a sliver, the slivers are mixed and cut, a method of obtaining a mixed sliver, or a continuous fiber for reinforcement is cut. after obtaining the sliver, it was mixed with enough matrix discontinuous sliver and kneading conditions Engineering obtained by a card process,
Any means such as a method of obtaining a mixed sliver or a mixed roving may be used. Thereafter, a sliver or the like is wound and covered with a thermoplastic continuous matrix fiber.

【0015】本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーン
(4)に対する捲回被覆用の連続熱可塑性マトリックス
繊維(3)の重量比は、1重量%以上10重量%以下で
あることが必要であり、また、連続熱可塑性マトリック
ス繊維(3)を混繊糸の糸軸方向に実質的に均一分散し
た状態で捲回被覆することが必要である。これは、こう
することにより初めて、テキスタイル加工性と得られる
コンポジット物性を両立させることができるためであ
る。以下詳細に説明する。
[0015] The weight ratio of the continuous thermoplastic matrix fiber (3) for winding coating to the thermoplastic composite yarn (4) of the present invention must be not less than 1% by weight and not more than 10% by weight. It is necessary that the continuous thermoplastic matrix fiber (3) is wound and coated substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction of the mixed fiber. This is because, for the first time, it is possible to achieve both the textile processability and the obtained composite physical properties. This will be described in detail below.

【0016】なお、ここで言う、重量比は下式により定
義する。 重量比={C/(A+B+C)}×100(%) A:非連続熱可塑性マトリックス繊維(1)の量(g/
m) B:補強用繊維(2)の量(g/m) C:連続熱可塑性マトリックス繊維(3)の量(g/
m)
The weight ratio referred to herein is defined by the following equation. Weight ratio = {C / (A + B + C)} × 100 (%) A: Amount of discontinuous thermoplastic matrix fiber (1) (g /
m) B: amount of reinforcing fiber (2) (g / m) C: amount of continuous thermoplastic matrix fiber (3) (g / m)
m)

【0017】実際の工程に於いては、熱可塑性コンポジ
ット用ヤーン(4)は熱と圧力が加えられることにより
上記の非連続熱可塑性マトリックス繊維(1)と連続熱
可塑性マトリックス繊維(3)が溶融し、補強用繊維
(2)に含浸され、冷却過程を経てコンポジットとな
る。従って、コンポジットの物性および外観を支配する
要因として、上記の2種の熱可塑性マトリックス繊維
(1及び3)の溶融状態が挙げられる。上記で連続熱可
塑性マトリックス繊維(3)の主たる役割りはテキスタ
イル加工性にある。すなわちブレードあるいは織物を、
補強用繊維(2)を損傷させることなく、かつ飛散ある
いは配向状態を乱すことなく得る事ができ、さらに成形
に供するための材料として所定の形状に裁断し、予備賦
形(たとえば金型などへのセットを意味する。)するこ
とが満足になされることである。いったん予備賦形がな
されたならばその後のいわゆる成形工程においては極力
スムーズに溶融し捲回被覆の痕跡を残さないことが重要
となる。捲回被覆の痕跡が残っているならば主として2
つの欠点を発生させる原因となる。1つはレジンリッチ
部の存在である。言うまでもなく、これが存在すれば得
られる成形品の表面外観を損なうのみならず、成形品の
機械的物性も低下する。他の1つは連続熱可塑性マトリ
ックス繊維(3)による拘束力が成形中働いていたこと
となり補強繊維(2)間のバラケが不十分となるが故の
繊維束間の物性の不足である。これらの欠点を発生させ
ないために連続熱可塑性マトリックス繊維(3)の重量
比が10重量%以下であることが必要となり、一方前記
のテキスタイル加工性を満足させるためにその重量比が
1重量%以上であることが必要となる。
In the actual process, the thermoplastic composite yarn (4) is melted by applying heat and pressure to melt the discontinuous thermoplastic matrix fiber (1) and the continuous thermoplastic matrix fiber (3). Then, it is impregnated into the reinforcing fibers (2) and becomes a composite through a cooling process. Accordingly, factors that govern the physical properties and appearance of the composite include the molten state of the above two types of thermoplastic matrix fibers (1 and 3). The main role of the continuous thermoplastic matrix fiber (3) is in the textile processability. That is, the blade or fabric,
It can be obtained without damaging the reinforcing fiber (2) and without scattering or disturbing the orientation state. Further, the reinforcing fiber (2) is cut into a predetermined shape as a material to be subjected to molding, and is preliminarily shaped (for example, into a mold or the like). Is to be made satisfactorily. Once the pre-shaping has been performed, it is important that in the subsequent so-called forming step, the melting is as smooth as possible and no trace of the wound coating is left. Mainly 2 if traces of wound coating remain
Causes two drawbacks. One is the presence of a resin-rich portion. Needless to say, the presence thereof not only impairs the surface appearance of the obtained molded article, but also deteriorates the mechanical properties of the molded article. The other is the lack of physical properties between the fiber bundles because the restraining force of the continuous thermoplastic matrix fibers (3) worked during molding and the dispersion between the reinforcing fibers (2) was insufficient. In order to avoid these drawbacks, it is necessary that the weight ratio of the continuous thermoplastic matrix fiber (3) is 10% by weight or less, while the weight ratio is 1% by weight or more in order to satisfy the above-mentioned textile processability. It is necessary to be.

【0018】さらに、テキスタイル加工性を向上させる
ためには、連続熱可塑性マトリツクス繊維(3)を該混
繊糸の糸軸方向に実質的に均一分散させた状態で捲回被
覆させることが必要である。実質的に均一分散させる手
法としては、連続熱可塑性マトリックス繊維(3)を電
気開繊装置で開繊後該混繊糸に重ね合せオシレーティン
グエプロンローラに供給することにより可能であるが、
この方法に限定されるわけではない。
Further, in order to improve the textile processability, it is necessary to wind and coat the continuous thermoplastic matrix fibers (3) in a state of being substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction of the mixed fiber. is there. As a method of substantially uniformly dispersing, the continuous thermoplastic matrix fiber (3) can be spread by an electric fiber opening device, and then superposed on the mixed fiber and supplied to an oscillating apron roller.
It is not limited to this method.

【0019】また、連続熱可塑性マトリックス繊維
(3)が捲縮加工糸であることがより好ましい。連続熱
可塑性マトリックス繊維(3)を予め仮撚捲縮加工など
の捲縮加工を施した後、該混繊糸に捲回被覆させること
により、被覆性が向上し、テキスタイル加工性がより一
層向上するためである。
It is more preferable that the continuous thermoplastic matrix fiber (3) is a crimped yarn. After the continuous thermoplastic matrix fiber (3) is preliminarily crimped, such as false twist crimping, the mixed fiber is wound and coated, so that coatability is improved and textile workability is further improved. To do that.

【0020】熱可塑性マトリックス繊維の表面処理剤と
しては、繊維製造工程および後工程通過性を維持するた
め、いわゆる紡糸オイルが一般的に使用されている。し
かし、この種の処理剤はコンポジットの補強用繊維とマ
トリックス界面の接着力を阻害するので極力用いない方
が好ましい。
As a surface treating agent for the thermoplastic matrix fiber, a so-called spinning oil is generally used in order to maintain the fiber production process and the post-processability. However, this type of treating agent inhibits the adhesive force between the reinforcing fiber of the composite and the matrix interface, and is therefore preferably not used as much as possible.

【0021】本発明に於いては、熱可塑性コンポジット
用ヤーン(4)に対する補強用繊維(2)の重量比は特
に限定されないが、30〜80%の範囲が好ましい。
In the present invention, the weight ratio of the reinforcing fiber (2) to the thermoplastic composite yarn (4) is not particularly limited, but is preferably in the range of 30 to 80%.

【0022】[0022]

【実施例】以下実施例を挙げて、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0023】実施例1.非連続熱可塑性マトリックス繊
維としてナイロン6繊維、非連続補強用繊維として炭素
繊維を用いた。両繊維はともに無撚で、平均繊維長はと
もに100mmであった。これらの混繊糸に捲回被覆用
の連続熱可塑性マトリックス繊維として70デニール/
24フィラメントのナイロン6フィラメントを開繊させ
糸軸方向に実質的に均一分散した状態で捲回被覆した熱
可塑性コンポジット用ヤーンを作成した。作成方法は上
記混繊糸に用いたナイロン6繊維と炭素繊維を各々牽切
し、スライバーを得て、その後それらのスライバーを練
条機にて混合しドラフトをかけることにより所定の混合
スライバーとした。該混合スライバーの重量は536ゲ
レン/6ヤードであった。捲回被覆用のナイロン6フィ
ラメントを電気開繊装置で開繊後、該混合スライバーと
重ね合せオシレーティングエプロンローラに供給し、捲
回被覆しNm1.7の熱可塑性コンポジット用ヤーンを
得た。該熱可塑性コンポジット用ヤーンに対する炭素繊
維の重量比は59wt%であり、捲回被覆用のナイロン
6フィラメントの重量比は1.5%であり、無撚の混繊
糸の混繊度は65%であった。
Embodiment 1 FIG. Nylon 6 fiber was used as the discontinuous thermoplastic matrix fiber, and carbon fiber was used as the discontinuous reinforcing fiber. Both fibers were untwisted and the average fiber length was 100 mm. These denier yarns are used as continuous thermoplastic matrix fibers for winding coating at 70 denier /
Twenty-four nylon 6 filaments were spread and wound and coated in a state of being substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction to prepare a thermoplastic composite yarn. The method of preparation was to pull each of the nylon 6 fibers and carbon fibers used in the above-mentioned mixed fiber, to obtain slivers, and then to mix the slivers with a drawing machine and apply draft to obtain a predetermined mixed sliver. . The weight of the mixed sliver was 536 selenium / 6 yards. After the nylon 6 filament for winding coating was spread by an electric fiber opening device, the mixed sliver was superimposed and supplied to an oscillating apron roller to be wound-coated to obtain a thermoplastic composite yarn of Nm 1.7. The weight ratio of the carbon fiber to the thermoplastic composite yarn was 59 wt%, the weight ratio of the nylon 6 filament for winding coating was 1.5%, and the degree of mixing of the untwisted mixed fiber was 65%. there were.

【0024】得られた熱可塑性コンポジット用ヤーンを
用い、32打の丸打組機にて角度30°、内20mmの
3層からなるブレードを作成した。ブレーディング時
に、マンドレルの外周にシリコン・チューブをかぶせブ
レーディング後、ブレードとともにマンドレルから取り
外した。
Using the thermoplastic composite yarn thus obtained, a 32-layer blade having an angle of 30 ° and an inner diameter of 20 mm was prepared with a 32 hit circular knitting machine. At the time of braiding, the outer circumference of the mandrel was covered with a silicon tube, and after braiding, the blade was removed from the mandrel together with the blade.

【0025】該ブレードを内圧成形し、厚み0.8mm
の中空パイプを得た。その際の成形条件は圧力15kg
/cm2 、温度255℃、保持時間20分であった。得
られた中空パイプは表面性に優れ、レジン・リッチ部も
なく、良好なパイプであった。このパイプの特性を表1
に示す。
The blade is subjected to internal pressure forming to a thickness of 0.8 mm.
A hollow pipe was obtained. The molding condition at that time is pressure 15kg
/ Cm 2 , temperature 255 ° C., and retention time 20 minutes. The obtained hollow pipe was excellent in surface properties, had no resin-rich portion, and was a good pipe. Table 1 shows the characteristics of this pipe.
Shown in

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】実施例2.実施例1と同じ方法にて熱可塑
性コンポジット用ヤーンを作成した。但し、捲回被覆用
の連続熱可塑性マトリックス繊維として210デニール
/48フィラメントのナイロン6フィラメントを用い
た。従って、捲回被覆用のナイロン6フィラメントの重
量比は3.6%であった。熱可塑性コンポジット用ヤー
ンの番手はNm1.8であった。該コンポジット用ヤー
ンを実施例1と同じ方法にて中空パイプを作成した。得
られた中空パイプは、レジン・リッチ部もほとんどなく
良好なパイプであった。このパイプの特性を表1に併せ
て示す。
Embodiment 2 FIG. A yarn for thermoplastic composite was prepared in the same manner as in Example 1. However, nylon 6 filament of 210 denier / 48 filaments was used as the continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating. Therefore, the weight ratio of the nylon 6 filament for winding coating was 3.6%. The yarn count of the thermoplastic composite yarn was Nm 1.8. A hollow pipe was formed from the composite yarn in the same manner as in Example 1. The obtained hollow pipe was a good pipe with almost no resin-rich portion. Table 1 also shows the characteristics of this pipe.

【0028】実施例3.実施例1で作成した熱可塑性コ
ンポジット用ヤーンを用い、目付、経・緯とも15本/
吋の織物を作成した。この織物を金型の中で、温度25
0℃、圧力10kg/cm2 、保持時間10分の条件
で、加圧を行い、その後冷却し金型から取り出し平板を
作成した。用いた熱可塑性コンポジット用ヤーンの製織
性は良好であり、また成形後の平板の表面性も良好であ
った。この平板の特性を表1に併せて示す。
Embodiment 3 FIG. Using the thermoplastic composite yarn prepared in Example 1, the basis weight, length and weft were 15 /
An inch fabric was made. This fabric is placed in a mold at a temperature of 25
Pressing was performed under the conditions of 0 ° C., a pressure of 10 kg / cm 2 , and a holding time of 10 minutes, and then cooled and taken out of the mold to form a flat plate. The weaving property of the thermoplastic composite yarn used was good, and the flatness of the flat plate after molding was also good. Table 1 also shows the characteristics of the flat plate.

【0029】実施例4.実施例1と同じ方法で熱可塑性
コンポジット用ヤーンを作成した。但し、捲回被覆用の
連続熱可塑性マトリックス繊維として70デニール/2
4フィラメントのナイロン6フィラメントの仮撚捲縮加
工糸を用いた。得られた熱可塑性コンポジット用ヤーン
は表面被覆性の優れたものであり、実施例1と同じ条件
でブレーディングおよび成形を実施した結果、ブレーデ
ィング性および表面性ともに優れた良好なパイプを作成
することができた。このパイプの特性を表1に併せて示
す。
Embodiment 4 FIG. A thermoplastic composite yarn was prepared in the same manner as in Example 1. However, as a continuous thermoplastic matrix fiber for wound coating, 70 denier / 2
A four-filament nylon 6 filament false twisted crimped yarn was used. The obtained thermoplastic composite yarn has excellent surface covering properties, and is subjected to braiding and molding under the same conditions as in Example 1. As a result, a good pipe excellent in both braiding properties and surface properties is produced. I was able to. Table 1 also shows the characteristics of this pipe.

【0030】比較例1.実施例1と同じ方法にて混繊
糸、ブレードを作成した。但し、捲回被覆用の連続熱可
塑性マトリックス繊維として70デニール24フィラメ
ントのナイロン6フィラメント1本を開繊させることな
く用いた。捲回被覆には中空スピンドルを使用して、S
方向のみ捲回被覆した熱可塑性コンポジット用ヤーンを
作成した。従って、Cの重量比は1.5%であった。こ
の混繊糸は、ブレーディング性が悪く、ブレーディング
時に炭素繊維が損傷・切断し、著しく作業環境を悪化さ
せるとともに、得られたブレードは表面状態も毛羽が非
常に多く、繊維配列の乱れたものであった。したがって
中空パイプを作成することは断念した。
Comparative Example 1 A mixed fiber and a blade were prepared in the same manner as in Example 1. However, one nylon 6 filament of 70 denier 24 filaments was used without opening as a continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating. Using a hollow spindle for wound coating, S
Yarns for thermoplastic composites were wound in only one direction. Therefore, the weight ratio of C was 1.5%. This mixed fiber has poor braiding properties, carbon fibers are damaged and cut during braiding, and the working environment is remarkably deteriorated, and the obtained blade has a very large surface condition and has a disordered fiber arrangement. Was something. Therefore, making a hollow pipe was abandoned.

【0031】比較例2.実施例1と同じ方法にて混繊
糸、ブレード及び中空パイプを作成した。但し混繊糸の
混繊度が12%であった。この混繊糸は、ブレーディン
グ時、炭素繊維の損傷・切断が見られたが、一応ブレー
ドとすることは可能であった。該ブレードを用い、実施
例1と同じ条件で中空パイプを作成した。得られたパイ
プは、含浸不足の個所が存在し、表面性も不良であっ
た。このパイプの特性を併せて表1に示す。
Comparative Example 2 In the same manner as in Example 1, a mixed fiber, a blade and a hollow pipe were produced. However, the degree of blending of the blended yarn was 12%. In this mixed fiber, carbon fibers were damaged or cut during braiding, but could be used as a blade. Using the blade, a hollow pipe was formed under the same conditions as in Example 1. The resulting pipe had imperfectly impregnated portions and poor surface properties. Table 1 also shows the characteristics of this pipe.

【0032】比較例3.実施例1と同じ方法にて混繊
糸、ブレード及び中空パイプを作成した。但し捲回被覆
用の連続熱可塑性マトリックス繊維として300デニー
ル60フィラメントのナイロン6フィラメントを2本用
い、中空スピンドルを使用して、1本はS方向に、他の
1本はZ方向に捲回被覆して熱可塑性コンポジット用ヤ
ーンを作成した。又、捲回数も180T/Mとした。従
って、捲回被覆用の連続熱可塑性マトリックス繊維の重
量比は16%であった。該熱可塑性コンポジット用ヤー
ンのブレーディング性は良好であったが、全般的に糸が
硬くフレキシビリティに欠けるものであった。該ブレー
ドを用い成形を実施したが、捲回被覆用の連続熱可塑性
マトリックス繊維の拘束力が強すぎるため、中空パイプ
表面に多数のレジンリッチ部を生じ、実用に耐えないも
のであった。
Comparative Example 3 In the same manner as in Example 1, a mixed fiber, a blade and a hollow pipe were produced. However, two nylon 6 filaments of 300 denier and 60 filaments are used as the continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating, and one is wound in the S direction and the other is wound in the Z direction using a hollow spindle. Thus, a thermoplastic composite yarn was prepared. The number of windings was also set to 180 T / M. Therefore, the weight ratio of the continuous thermoplastic matrix fiber for the winding coating was 16%. Although the thermoplastic composite yarn had good braiding properties, the yarn was generally hard and lacked flexibility. Molding was performed using the blade. However, the continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating had too high a binding force, so that a large number of resin-rich portions were formed on the surface of the hollow pipe and were not practical.

【0033】比較例4.比較例1で作成した熱可塑性コ
ンポジット用ヤーンを用いて、実施例3と同様の織物を
作成することを試みたが、経糸の炭素繊維の脱落がひど
く、製織を断念した。
Comparative Example 4 An attempt was made to produce a woven fabric similar to that of Example 3 using the thermoplastic composite yarn prepared in Comparative Example 1, but the drop of carbon fibers of the warp was severe, and weaving was abandoned.

【0034】比較例5.比較例2で作成した熱可塑性コ
ンポジット用ヤーンを用いて実施例3と同様の織物の作
成を実施した。炭素繊維の損傷・切断が見られたが、織
物を作成することはできた。該織物を用いて、実施例2
と同じ条件にて平板を作成したが、混繊度不足が起因
し、含浸性不良の個所が見られた。
Comparative Example 5 A fabric similar to that of Example 3 was produced using the thermoplastic composite yarn produced in Comparative Example 2. Although the carbon fiber was damaged and cut, the fabric could be made. Example 2 using the woven fabric
A flat plate was prepared under the same conditions as in the above, however, due to insufficient fiber mixing, a portion of impregnation failure was found.

【0035】比較例6.比較例3で作成した熱可塑性コ
ンポジット用ヤーンを用いて実施例3と同様の織物を得
ようとしたが、糸の剛性が高すぎるため織物の密度を1
1本/吋以上に高めることはできなかった。該織物を実
施例2と同じ成形条件にて成形したが、捲回被覆用の連
続熱可塑性マトリックス繊維による拘束力の強さと、密
度の低さが起因して、レジンリッチ部が多数存在する平
板した得られなかった。
Comparative Example 6 An attempt was made to obtain a woven fabric similar to that of Example 3 using the thermoplastic composite yarn prepared in Comparative Example 3, but the density of the woven fabric was set to 1 because the rigidity of the yarn was too high.
It could not be increased to more than one wire / inch. The woven fabric was molded under the same molding conditions as in Example 2. However, due to the strength of the binding force of the continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating and the low density, a flat plate having a large number of resin-rich portions was found. Did not get.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーン
は軽量かつ強靭で表面平滑性に優れた熱可塑性コンポジ
ットの成形に有用である。従って、ブレード、織物、編
物あるいは多軸積層布にした後、内圧成形、レイアップ
成形、プレス成形、深絞り成形などかなりの範囲の成形
加工法への適用が可能であり、その効果は極めて大であ
る。
Industrial Applicability The yarn for thermoplastic composite of the present invention is useful for forming a thermoplastic composite which is lightweight, tough, and excellent in surface smoothness. Therefore, after forming into a blade, a woven fabric, a knitted fabric or a multi-axial laminated fabric, it can be applied to a considerable range of forming methods such as internal pressure forming, lay-up forming, press forming, deep drawing forming, and the effect is extremely large. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーンの模式
図の一例である。
FIG. 1 is an example of a schematic view of a yarn for thermoplastic composite of the present invention.

【図2】本発明の比較例(連続熱可塑性マトリックス繊
維が非分散の状態で捲回被覆したもの)の一例である。
FIG. 2 is an example of a comparative example of the present invention (a continuous thermoplastic matrix fiber wound and coated in a non-dispersed state).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A:本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーンの断面 B:本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーンの一部 C:比較例の熱可塑性コンポジット用ヤーンの断面 D:比較例の熱可塑性コンポジット用ヤーンの一部 1:混織糸用の非連続熱可塑性マトリックス繊維 2:混織糸用の非連続補強用繊維 3:捲回被覆用の連続熱可塑性マトリックス繊維 4:本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーン 5:比較例の熱可塑性コンポジット用ヤーン A: Cross-section of thermoplastic composite yarn of the present invention B: Part of thermoplastic composite yarn of the present invention C: Cross-section of thermoplastic composite yarn of comparative example D: Part of thermoplastic composite yarn of comparative example 1: discontinuous thermoplastic matrix fiber for blended yarn 2: discontinuous reinforcing fiber for blended yarn 3: continuous thermoplastic matrix fiber for wound coating 4: yarn for thermoplastic composite of the present invention 5: comparison Example thermoplastic composite yarn

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−247761(JP,A) 特開 平1−133721(JP,A) 特開 昭62−135537(JP,A) 特開 平1−266231(JP,A) 特開 平2−133632(JP,A) 特開 平2−308824(JP,A) 特開 平6−107808(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29B 11/16 B29B 15/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-247761 (JP, A) JP-A-1-133721 (JP, A) JP-A-62-135537 (JP, A) JP-A-1- 266231 (JP, A) JP-A-2-133632 (JP, A) JP-A-2-308824 (JP, A) JP-A-6-107808 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 7 , DB name) B29B 11/16 B29B 15/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 無撚の非連続熱可塑性マトリックス繊
維、無撚の非連続補強用繊維及び該非連続熱可塑性マト
リックス繊維と同種の連続熱可塑性マトリックス繊維か
らなる熱可塑性コンポジット用ヤーンであって、 該非連続熱可塑性マトリックス繊維と該非連続補強用繊
を混繊度20%以上で混繊した混繊糸に、該熱可塑
性コンポジット用ヤーンに対して1重量%以上10重量
%以下の該連続熱可塑性マトリックス繊維を、該混繊糸
の糸軸方向に均一分散した状態で捲回被覆していること
を特徴とする熱可塑性コンポジット用ヤーン。
1. A thermoplastic composite yarn comprising a non -twisted non-continuous thermoplastic matrix fiber, a non-twisted non-continuous reinforcing fiber, and a continuous thermoplastic matrix fiber of the same type as the non-continuous thermoplastic matrix fiber. a continuous thermoplastic matrix fibers and non-continuous reinforcing fibers combined filament yarn was mixed fiber in the combined filament of 20% or more, 1 to 10 wt% of said continuous thermoplastic matrix with respect to the thermoplastic composite for yarns fibers, thermoplastic composites for yarns, characterized in that it is wound covered while equalizing one dispersed in the yarn direction of該混yarn.
【請求項2】 連続熱可塑性マトリックス繊維が捲縮加
工糸からなることを特徴とする請求項1記載の熱可塑性
コンポジット用ヤーン。
2. The thermoplastic composite yarn according to claim 1, wherein the continuous thermoplastic matrix fiber comprises a crimped yarn.
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