JP5204424B2 - 繊維強化テープ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
このような複合材料に用いられる繊維として、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の高機能繊維が一般的に用いられる。中でもアラミド繊維は強度、柔軟性に優れ、また軽量であることから、昨今様々な用途へ展開されてきており、また今後の拡大が期待される。
例えば特開2004−122416号公報では、開繊された炭素繊維の表面が熱可塑性樹脂で覆われたテープ状軽量複合材、及びその製造方法が提案されている。
テープ幅、厚さの変動は単独或いは組み合わせて複合化する場合でも最小化する必要があり、幅や厚さの均一な繊維強化テープが大いに望まれていた。
本発明の繊維強化テープに用いられる繊維としては、芳香族ポリアミド(アラミド)繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、芳香族ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維などのポリケトン繊維などが挙げられる。中でも高強度であり、且つ柔軟性も有するアラミド繊維が好適に用いられる。
又熱可塑性樹脂の一部がマルチフィラメント上の少なくとも片面に被覆層を形成された形であっても良い。
レーザー変位計を用いてマルチフィラメントの幅を長さ方向に1cm毎にN=50個測定し、その平均値をマルチフィラメントの幅とした。また変動係数は、50箇所の幅の標準偏差値とマルチフィラメント幅の平均値から下記式を用いて算出した。
幅の変動係数(%)=(幅の標準偏差)/(幅の平均値)×100
前記(1)と同様の方法で隙間をN=50個測定し、その平均値をマルチフィラメント中の隙間とした。また隙間割合は、前記(1)で得た幅を用いて下記式を用いて算出した。
隙間割合(%)=(フィラメント中の隙間)/(フィラメント幅)×100
樹脂含浸前のマルチフィラメントを弛まないように引き出し、張力を維持しながら任意の10点についてマイクロメーターを用いて厚さを測定し、この平均値を、単糸径と単糸本数とを掛けた値から割った値を単糸重なり本数とした。
テープの体積及び樹脂含浸前の繊維の体積を測定重量から算出し、下記式を用いて算出した。
体積樹脂含有率(%)={[(テープ体積)−(繊維体積)]/(テープ体積)}×100
繊維強化テープを用いて(1)と同様の方法で測定した。
テープの任意の10点について切断して幅、厚さを測定し、幅を厚さで割って算出し、10点の平均をテープと厚さの比とした。
JIS C 2318に準拠して測定した。
繊度1670dtex、フィラメント本数1000本のコポリパラフェニレン−3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人テクノプロダクツ(株)製「テクノーラ」)を用い、特公平4−7990号に記載の、曲率の異なる2ヶの歯車に繊維を通した後、繊維を600g(破断強力の1/65)の張力で引張ってカールを伸ばして開繊する方法で繊維を幅方向に拡げ、開繊マルチフィラメントを得た。この時のマルチフィラメント幅は6.3mm、幅の変動係数は3.5%、隙間割合は1.5%、厚さ方向の重なり本数は1.9本であった。
このテープについて、前記(4)〜(7)に示した諸特性は、表1に示すとおりであった。
繊度1670dtex、フィラメント本数2000本のコポリパラフェニレン−3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人テクノプロダクツ(株)製「テクノーラ」)を用い、特公平4−7990号に記載の、曲率の異なる2ヶの歯車に繊維を通した後、繊維を1200gの張力で引張ってカールを伸ばして開繊する方法で繊維を幅方向に拡げ、開繊マルチフィラメントを得た。この時のマルチフィラメント幅は8.0mm、幅の変動係数は4.8%、隙間割合は0.9%、厚さ方向の重なり本数は2.2本であった。
実施例1に示した方法で得た開繊マルチフィラメントを用いる代わりに、繊度1670dtex、フィラメント本数1000本のコポリパラフェニレン−3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人テクノプロダクツ(株)製「テクノーラ」)を用い、1000gの張力をかけながら、10mm径のバーガイド5本を交互に上下させたラインに通して開繊させたマルチフィラメントを得た。この時のマルチフィラメント幅は4.2mm、幅の変動係数は8.7%、隙間割合は0.8%、厚さ方向の重なり本数は2.9本であった。
実施例1使用したマルチフィラメントを引き出し、100gの張力下で、圧力1.0kg/cm2の圧縮空気を、マルチフィラメントの扁平部の上から吹きつけて巻取り、開繊マルチフィラメントを得た。この時のマルチフィラメント幅は5.5mm、幅の変動係数は4.6%、隙間割合は11.3%、厚さ方向の重なり本数は2.2本であった。
Claims (2)
- 熱可塑性樹脂及び単繊維繊度が0.1〜5.5dtexの高強力繊維開繊マルチフィラメントからなる繊維強化テープの製造方法において、該高強力繊維開繊マルチフィラメントの長さ方向に破断強力の1/100以上の張力をかけて、幅の変動係数が7%以下、隙間間隔が全幅に対して5%以下、単糸が厚さ方向に1〜3層重なるように開繊し、その状態を保ちながら、該高強力繊維開繊マルチフィラメントの少なくとも片面に、フィルム状熱可塑性樹脂を貼り合わせ、その後加熱加圧加工を行うことを特徴とする繊維強化テープの製造方法。
- フィルム状熱可塑性樹脂が溶融押し出ししたフィルム状熱可塑性樹脂である請求項1記載の繊維強化テープの製造方法。
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