JPH03275729A - 熱可塑性コンポジット用成形材料 - Google Patents
熱可塑性コンポジット用成形材料Info
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- JPH03275729A JPH03275729A JP2077316A JP7731690A JPH03275729A JP H03275729 A JPH03275729 A JP H03275729A JP 2077316 A JP2077316 A JP 2077316A JP 7731690 A JP7731690 A JP 7731690A JP H03275729 A JPH03275729 A JP H03275729A
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Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は補強用連続繊維と熱可塑性有機連続繊維とを
混繊した糸条体から構成される熱可塑性コンポジット用
成形材料に関するものである。
混繊した糸条体から構成される熱可塑性コンポジット用
成形材料に関するものである。
(従来の技術)
補強用連続繊維と熱可塑性有機連続繊維とを混合した熱
可塑性コンポジット用成形材料は、特開昭60−209
034号公報および特開昭61−130345号公報な
どに開示されているように、通常熱可塑性有機連ft繊
維として、いわゆる通常の延伸系が使用されており、こ
れらの従来の成形+A I:lは、十分な糸強力および
適当な伸度を有している。
可塑性コンポジット用成形材料は、特開昭60−209
034号公報および特開昭61−130345号公報な
どに開示されているように、通常熱可塑性有機連ft繊
維として、いわゆる通常の延伸系が使用されており、こ
れらの従来の成形+A I:lは、十分な糸強力および
適当な伸度を有している。
しかしながら、これらの従来の成形材l)を用いて成形
した場合、長平方向のマトリンクス量の斑、含浸不足お
よび含浸斑などの欠点を生し、得られた成形体は強靭性
に欠けるという問題があった。
した場合、長平方向のマトリンクス量の斑、含浸不足お
よび含浸斑などの欠点を生し、得られた成形体は強靭性
に欠けるという問題があった。
また、表面状態の優れた成形体を得ることができないと
いう問題もあった。
いう問題もあった。
(発明が解決しようとする課B)
この発明の目的は、軽量かつ強靭で、表面平滑性にも優
れた熱可塑性コンポジットの成形に有用な熱可塑性コン
ポジット用成形材料を提供することにある。
れた熱可塑性コンポジットの成形に有用な熱可塑性コン
ポジット用成形材料を提供することにある。
補強用連続繊維と熱可塑性有機連続繊維とが混繊された
熱可塑性コンポジット用成形材料は、ヒートプレス成形
等を施すことにより、複雑な曲面の成形品を製造するこ
とができる。また、プル[・ルージゴン法、フィラメン
トワインディング法などにも用いられている。
熱可塑性コンポジット用成形材料は、ヒートプレス成形
等を施すことにより、複雑な曲面の成形品を製造するこ
とができる。また、プル[・ルージゴン法、フィラメン
トワインディング法などにも用いられている。
いずれの製造工程においても、熱可塑性コンポジット用
成形材料を加熱し、熱可塑性有機連続繊維を溶融させて
補強用連続繊維に十分含浸させる必要がある。
成形材料を加熱し、熱可塑性有機連続繊維を溶融させて
補強用連続繊維に十分含浸させる必要がある。
そのさい、補強用連続繊維と熱可塑性有機連続繊維との
熱挙動の差およびコンポジット用成形材料の混繊度が適
切でない場合には、溶融直前または、熔融時に、繭繊維
が分離あるいは、熱可塑性有機連続繊維の瞬時の切断(
溶断)を生し、良好な含浸状態を得る事ができない。
熱挙動の差およびコンポジット用成形材料の混繊度が適
切でない場合には、溶融直前または、熔融時に、繭繊維
が分離あるいは、熱可塑性有機連続繊維の瞬時の切断(
溶断)を生し、良好な含浸状態を得る事ができない。
(課題を解決するための手段)
すなわち、この発明は、熱可塑性有機連続繊維と補強用
連続繊維を含有する、混繊度が20%以上である糸条体
又は該糸条体で構成された織物、編物あるいは多軸積層
布であって、前記熱可塑性有機連続繊維の熱処理配向度
指数が0.3以上で、かつ昇温最高熱収縮率が15%以
下であることを特徴とする熱可塑性コンポジット用成形
材料である。
連続繊維を含有する、混繊度が20%以上である糸条体
又は該糸条体で構成された織物、編物あるいは多軸積層
布であって、前記熱可塑性有機連続繊維の熱処理配向度
指数が0.3以上で、かつ昇温最高熱収縮率が15%以
下であることを特徴とする熱可塑性コンポジット用成形
材料である。
ここで、熱処理配向度指数(δn)は、下式により定義
する。
する。
b
Na:熱可塑性有機連続繊維の配向度
Nl):該繊維を融点−20゛Cの熱処理温度にて定長
処理を施した後の配向度また、昇−/Q最高熱収縮率は
、JIS〜1.−1013の乾熱収縮率B法により測定
される値である。但し測定時の温度を熱可塑性有機連続
繊維の融点−20゛Cとする。また、融点−20゛cの
温度にて測定出来ない場合には、測定時の温度を変更さ
せて、それらの値から、外挿する方法を採用する。実際
の工程においては、供給された熱可塑性有機連続繊維は
、連続的に熱により熔融され、圧力を加えられて補強用
連続繊維に含浸される。
処理を施した後の配向度また、昇−/Q最高熱収縮率は
、JIS〜1.−1013の乾熱収縮率B法により測定
される値である。但し測定時の温度を熱可塑性有機連続
繊維の融点−20゛Cとする。また、融点−20゛cの
温度にて測定出来ない場合には、測定時の温度を変更さ
せて、それらの値から、外挿する方法を採用する。実際
の工程においては、供給された熱可塑性有機連続繊維は
、連続的に熱により熔融され、圧力を加えられて補強用
連続繊維に含浸される。
この状態を規定するには、繊維を溶融する前後の配向度
の差を示すのが、理想的であるが、実際のメジャーとし
ては繊維と樹脂の配向度となり、統一的なものがない。
の差を示すのが、理想的であるが、実際のメジャーとし
ては繊維と樹脂の配向度となり、統一的なものがない。
本発明者らは上記δnと昇温最高熱収縮率(Stla+
ax)が、そのメジャーとなりうることを見出だした。
ax)が、そのメジャーとなりうることを見出だした。
すなわち、該有am維のδnが大きい又は、S It
va a wが小さいときには、熔融するまでに分子の
構造変化がすくなく、短時間にスムースな溶融状態とな
る。本発明の熱可塑性コンポジ/1用成形材料を構成す
る熱可塑性有機連続繊維のδnが0.3以1s11ma
xが15%以下であるため、短時間にスムースに溶融状
態となる。言い換えれば混繊状態が低下することなく、
良好な含浸状態が短時間で到達される。δnとしては、
0.5以上がさらに好ましく 、SHmaxは10%以
下がさらに好ましい。
va a wが小さいときには、熔融するまでに分子の
構造変化がすくなく、短時間にスムースな溶融状態とな
る。本発明の熱可塑性コンポジ/1用成形材料を構成す
る熱可塑性有機連続繊維のδnが0.3以1s11ma
xが15%以下であるため、短時間にスムースに溶融状
態となる。言い換えれば混繊状態が低下することなく、
良好な含浸状態が短時間で到達される。δnとしては、
0.5以上がさらに好ましく 、SHmaxは10%以
下がさらに好ましい。
補強用連続繊維と熱可塑性有機連続繊維とを混繊する手
段としては、気体を吹付ける方法、電気開繊法、ラッピ
ング法など、いずれの手段でもよいが、その混繊度は2
0%以上であることが好ましい。本発明でいう混繊度は
、次式で定義されるものである。
段としては、気体を吹付ける方法、電気開繊法、ラッピ
ング法など、いずれの手段でもよいが、その混繊度は2
0%以上であることが好ましい。本発明でいう混繊度は
、次式で定義されるものである。
ここで母は補強用連続繊維の総本数を示し、NcXは補
強用連続繊維がいくつかの群(グループ)に分割されて
いるときのそのグループの個数を示し、Xは群の中にお
ける特定な1個の部内のフィラメント数を示している。
強用連続繊維がいくつかの群(グループ)に分割されて
いるときのそのグループの個数を示し、Xは群の中にお
ける特定な1個の部内のフィラメント数を示している。
上記の式において、100X (N−X) / (N−
1)は、混繊状態を意味し、Xが小さい程混繊状態が良
好である。また、Nc・X/N/Xは、重みである。
1)は、混繊状態を意味し、Xが小さい程混繊状態が良
好である。また、Nc・X/N/Xは、重みである。
混繊度が20%以上であれば、溶融時の補強用連続繊維
中への含浸が短時間に行われる、これに対して、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。
中への含浸が短時間に行われる、これに対して、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。
この発明で用いられる熱可塑性有機連続繊維としては、
ナイロン6やナイロン66などのポリアミド繊維、ポリ
エチレンテレフタレートやボリブチレンチレフタレート
などのポリエステル線維、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、ポリフェニレンサルフ
ァイド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維などが挙
げられる。
ナイロン6やナイロン66などのポリアミド繊維、ポリ
エチレンテレフタレートやボリブチレンチレフタレート
などのポリエステル線維、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、ポリフェニレンサルフ
ァイド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維などが挙
げられる。
しかしながら、この発明に用いられる熱可塑性有機連続
繊維は、上記の繊維に限定されるわけではない。
繊維は、上記の繊維に限定されるわけではない。
また、混繊を容易にする目的で、巻縮をほどこされた熱
可塑性有機連続繊維を用いることも有効である。これは
、単繊維が巻縮を有しているために、単繊維同志の接触
が少なくなり、繊維間の見掛けの摩擦力が低下し、開繊
しやすい状態となることが挙げられる。巻縮を付与する
方法として、紡糸時に巻縮発現能力を付与する、あるい
は、繊維形成後に巻縮を付与するなどが、挙げられる。
可塑性有機連続繊維を用いることも有効である。これは
、単繊維が巻縮を有しているために、単繊維同志の接触
が少なくなり、繊維間の見掛けの摩擦力が低下し、開繊
しやすい状態となることが挙げられる。巻縮を付与する
方法として、紡糸時に巻縮発現能力を付与する、あるい
は、繊維形成後に巻縮を付与するなどが、挙げられる。
また、本発明に用いられる補強用連続繊維としては、ガ
ラス繊維、炭素繊維、などがあげられる。
ラス繊維、炭素繊維、などがあげられる。
しかしながら、この発明に用いられる補強用連続繊維は
上記の繊維に限定されるわけではない。
上記の繊維に限定されるわけではない。
この発明の熱可塑性コンポジット用成形材料とは、糸条
体または該糸条体で構成された織物、編物あるいは多軸
積層布である。好適な例として多軸に積層一体化した多
軸積層布を挙げることができる。多軸に積層一体化とは
、互いに異なった角度に1軸配向して引き揃えられた糸
の複数層を積層し一体化することであり、例えば2軸に
直交した糸の層を積層したものや、0/45/90/−
45の4つの配向した糸の層を積層したものなどが挙げ
られる。多軸に積層一体化した布はく状の成形材料をも
ちいれば、種々の油面を有する成形品を成形する場合に
も変形が容易となる。この明細書において、糸条体とは
、多数本の連続した?■糸から構成された糸を意味する
。多軸に積層一体化した布はく状のものとしては、編物
、あるいは1軸配向糸条層が多軸をなすように積層一体
化された編布などが挙げられる。布はく状の成形材料は
、糸が直線上に配列しているため、平織物などにくらべ
て、それだけ有効に補強効果を発揮することができる。
体または該糸条体で構成された織物、編物あるいは多軸
積層布である。好適な例として多軸に積層一体化した多
軸積層布を挙げることができる。多軸に積層一体化とは
、互いに異なった角度に1軸配向して引き揃えられた糸
の複数層を積層し一体化することであり、例えば2軸に
直交した糸の層を積層したものや、0/45/90/−
45の4つの配向した糸の層を積層したものなどが挙げ
られる。多軸に積層一体化した布はく状の成形材料をも
ちいれば、種々の油面を有する成形品を成形する場合に
も変形が容易となる。この明細書において、糸条体とは
、多数本の連続した?■糸から構成された糸を意味する
。多軸に積層一体化した布はく状のものとしては、編物
、あるいは1軸配向糸条層が多軸をなすように積層一体
化された編布などが挙げられる。布はく状の成形材料は
、糸が直線上に配列しているため、平織物などにくらべ
て、それだけ有効に補強効果を発揮することができる。
また成形材料に深絞り加工などを行う場合、層間の糸軸
が容易に変角したり、層内の糸間隔を拡げる自由度があ
るため、賦形加工が容易であるという長所を有する。
が容易に変角したり、層内の糸間隔を拡げる自由度があ
るため、賦形加工が容易であるという長所を有する。
この発明において、補強用連続繊維と熱可塑性有機連続
繊維との混合比率は、特に限定されるわけではないが、
補強用連続繊維の重量分率(Wf)で30〜80%の範
囲が好ましい。
繊維との混合比率は、特に限定されるわけではないが、
補強用連続繊維の重量分率(Wf)で30〜80%の範
囲が好ましい。
(実施例)
以下、実施例により本発明を説明するがこれに何ら限定
されるものではない。
されるものではない。
実施例1゜
単繊維の直径が15μmの表面処理がなされているEガ
ラス繊維の5175デニールの連続糸1本と、単糸の直
径15μm1熱処理配向度指数度0.95の丸断面を有
するナイロン6繊維の5175デニールの連続糸1本と
をエア一方式のノズルを用いて混繊し、混繊糸とした。
ラス繊維の5175デニールの連続糸1本と、単糸の直
径15μm1熱処理配向度指数度0.95の丸断面を有
するナイロン6繊維の5175デニールの連続糸1本と
をエア一方式のノズルを用いて混繊し、混繊糸とした。
なお、Eガラス繊維の重量分率は、50%であった。加
工条件は、速度が350m/sin、エアー圧力が4
kg / cdであった。この混繊糸の混繊度は、48
%であった。
工条件は、速度が350m/sin、エアー圧力が4
kg / cdであった。この混繊糸の混繊度は、48
%であった。
得られた混繊糸を引き揃えて金型に入れ、220°Cに
加熱し、4分間加圧、加圧状態で8分後に30°Cにな
るように急冷した。得られた成形体は、幅15閣、長さ
120++w、厚さ3■の一方向強化の平板であった。
加熱し、4分間加圧、加圧状態で8分後に30°Cにな
るように急冷した。得られた成形体は、幅15閣、長さ
120++w、厚さ3■の一方向強化の平板であった。
得られた平板の曲げ強度、アイゾツト衝撃強度を測定し
表1に示した0曲げ強度、およびアイゾツト衝撃強度は
、それぞれJ Is−に−7055、JIS−に−71
10に準拠して測定した。
表1に示した0曲げ強度、およびアイゾツト衝撃強度は
、それぞれJ Is−に−7055、JIS−に−71
10に準拠して測定した。
この際、熱処理配向度指数は、繊維の複屈折率(Δn)
の測定値を用い、その測定は、ライフ社のヘレックコン
ベンセイクーを用い、常法によっておこなった。該指数
の算出法は、熔融紡出糸のΔnをΔnaとし、195°
C定長熱処理後の八〇をΔnbとして ナイロン6繊維は、引取り速度4000m/sinで溶
融紡糸したものであり、紡出糸のRVは、2.4であっ
た。
の測定値を用い、その測定は、ライフ社のヘレックコン
ベンセイクーを用い、常法によっておこなった。該指数
の算出法は、熔融紡出糸のΔnをΔnaとし、195°
C定長熱処理後の八〇をΔnbとして ナイロン6繊維は、引取り速度4000m/sinで溶
融紡糸したものであり、紡出糸のRVは、2.4であっ
た。
実施例2゜
ナイロン6繊維の熱処理配向度指数が0.5、肩部最高
熱収縮率が10%である以外は、実施例1と同様にして
一方向強化の平板を作製し、特性を測定した。結果を表
1に併せて示す、ナイロン6繊維は、実施例1で用いた
ものを熱処理して、用いノこ。
熱収縮率が10%である以外は、実施例1と同様にして
一方向強化の平板を作製し、特性を測定した。結果を表
1に併せて示す、ナイロン6繊維は、実施例1で用いた
ものを熱処理して、用いノこ。
比較例1゜
ナイロン6繊維の熱処理配向度指数が0.2、昇−a最
高熱収縮率が35%である以外は、実施例1と同様にし
て一方向強化の平板を作製し、特性を測定した。結果を
表1に併せて示す、ナイロン6繊維は、引取り速度10
00m/winで溶融紡糸したものを、延伸機にて熱処
理しながら、延伸したものである。
高熱収縮率が35%である以外は、実施例1と同様にし
て一方向強化の平板を作製し、特性を測定した。結果を
表1に併せて示す、ナイロン6繊維は、引取り速度10
00m/winで溶融紡糸したものを、延伸機にて熱処
理しながら、延伸したものである。
比較例2゜
ナイロン6繊維の熱処理配向度指数が0.1、昇温最高
熱収縮率が15%である以外は、実施例1と同様にして
一方向強化の平板を作製し、特性を測定した。結果を表
1に併せて示す、但し、ナイロン6繊維は延伸機での熱
処理は施していない。
熱収縮率が15%である以外は、実施例1と同様にして
一方向強化の平板を作製し、特性を測定した。結果を表
1に併せて示す、但し、ナイロン6繊維は延伸機での熱
処理は施していない。
比較例3゜
比較例2で用いたナイロン6繊維を用い、混繊処理条件
のみ変更し、混繊糸を製造し比較例2と同様に特性を測
定した。結果を表1に示す。
のみ変更し、混繊糸を製造し比較例2と同様に特性を測
定した。結果を表1に示す。
表1
(発明の効果)
本発明の熱可塑性コンポジット用成形材料は、賦形加工
が容易で、軽量かつ強靭で表面平滑性にも優れた成形体
を成形することができる。
が容易で、軽量かつ強靭で表面平滑性にも優れた成形体
を成形することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 熱可塑性有機連続繊維と補強用連続繊維を 含有する混繊度が20%以上である糸条体又は該糸条体
で構成された織物、編物あるいは多軸積層布であって、
前記熱可塑性有機連続繊維の熱処理配向度指数が0.3
以上で、かつ昇温最高熱収縮率が15%以下であること
を特徴とする熱可塑性コンポジット用成形材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2077316A JPH03275729A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 熱可塑性コンポジット用成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2077316A JPH03275729A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 熱可塑性コンポジット用成形材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03275729A true JPH03275729A (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=13630523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2077316A Pending JPH03275729A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 熱可塑性コンポジット用成形材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03275729A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019009196A1 (ja) | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 旭化成株式会社 | 混繊糸の製造方法、混繊糸、及び織物又は編物の製造方法 |
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1990
- 1990-03-26 JP JP2077316A patent/JPH03275729A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019009196A1 (ja) | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 旭化成株式会社 | 混繊糸の製造方法、混繊糸、及び織物又は編物の製造方法 |
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