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

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Publication number
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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JP
Japan
Prior art keywords
fiber
fibers
molding material
thermoplastic organic
continuous fibers
Prior art date
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Pending
Application number
JP2077316A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Kitahora
北洞 俊明
Yoshiaki Takahashi
高橋 良誠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP2077316A priority Critical patent/JPH03275729A/ja
Publication of JPH03275729A publication Critical patent/JPH03275729A/ja
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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。

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。
(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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
(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。
ここで、熱処理配向度指数(δn)は、下式により定義
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

Claims (1)

  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。
JP2077316A 1990-03-26 1990-03-26 熱可塑性コンポジット用成形材料 Pending JPH03275729A (ja)

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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

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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