JPH04183729A - Molding material for thermoplastic composite - Google Patents

Molding material for thermoplastic composite

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JPH04183729A
JPH04183729A JP2314792A JP31479290A JPH04183729A JP H04183729 A JPH04183729 A JP H04183729A JP 2314792 A JP2314792 A JP 2314792A JP 31479290 A JP31479290 A JP 31479290A JP H04183729 A JPH04183729 A JP H04183729A
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JP
Japan
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fibers
fiber
filament
reinforcing
thermoplastic
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Application number
JP2314792A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Kitahora
北洞 俊明
Yoshimasa Takahashi
高橋 良誠
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Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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  • Knitting Of Fabric (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject lightweight tough material, composed of a yarn unit, containing specific thermoplastic organic filament and reinforcing filament and having a specified degree of combined filaments or a woven fabric, etc., constructed from the aforementioned yarn unit, excellent in surface smoothness and useful for molding thermoplastic composites. CONSTITUTION:The object material is composed of a yarn unit prepared from (A) thermoplastic organic filament (e.g. filament of nylon 66 or polyethylene) having 0-0.8 structure integrity parameter of the aforementioned organic filament and <=5% dry heat shrinkage factor at a temperature of (melting point -80 deg.C) and (B) reinforcing filament (e.g. glass or carbon fiber) according to a lapping method, etc., so as to provide >=20% degree of combined filaments or a woven, a knitted or a multiple axis laminated fabric constructed from the above- mentioned yarn unit.

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a molding material for a thermoplastic composite, which is composed of a filament obtained by mixing reinforcing continuous fibers and thermoplastic organic continuous fibers.

(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・ノド用成形材料は、特開昭60−20
9034号公報および特開昭61430345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続繊維
として、いわゆる通常の延伸糸が使用されており、これ
らの従来の成形材料は、十分な糸強力および適当な伸度
を有している。
(Prior art) A molding material for thermoplastic composite gutter, which is a mixture of reinforcing continuous fibers and thermoplastic organic continuous fibers, is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 60-20
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 9034 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 61430345, so-called ordinary drawn yarns are usually used as thermoplastic organic continuous fibers, and these conventional molding materials have sufficient yarn strength. and has appropriate elongation.

しかしながら、これらの従来の成形材料を用0て成形し
た場合、長手方向のマトリックス量の斑、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。
However, when molding is performed using these conventional molding materials, there are drawbacks such as irregularities in the amount of matrix in the longitudinal direction, insufficient impregnation, and uneven impregnation, and the resulting molded products lack toughness. Ta.

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。
There was also the problem that it was not possible to obtain a molded article with an excellent surface condition.

さらに、いわゆる通常の延伸糸を得るためには、工程通
過性を確保する必要がある。それゆえ多量の表面処理剤
(紡糸オイルなど)を付与する必要があり、これが帰因
して、成形体の補強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もあった。勿論製造コスト的にも高
いものであった。
Furthermore, in order to obtain a so-called ordinary drawn yarn, it is necessary to ensure process passability. Therefore, it is necessary to apply a large amount of a surface treatment agent (spinning oil, etc.), which causes problems such as a decrease in the strength of the interface between the reinforcing fibers of the molded article and the matrix. Of course, the manufacturing cost was also high.

(発明が解決しようとする課題) 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。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide a molding material for thermoplastic composites that is lightweight, strong, and useful for molding thermoplastic composites with excellent surface smoothness.

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、プルトルージョン法、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。
A thermoplastic composite molding material in which reinforcing continuous fibers and thermoplastic organic continuous fibers are mixed can be subjected to heat press molding or the like to produce molded products with complex curved surfaces. It is also used in pultrusion methods, filament winding methods, etc.

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熔融させて
補強用連続繊維に十分含浸させる必要がある。
In any manufacturing process, it is necessary to heat the thermoplastic composite molding material, melt the thermoplastic organic continuous fibers, and sufficiently impregnate the reinforcing continuous fibers.

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、両繊維
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)を生じ、良好な含浸状態を得る事ができない。
At that time, if the difference in thermal behavior between the reinforcing continuous fibers and the thermoplastic organic continuous fibers and the degree of blending of the composite molding material are not appropriate, the two fibers may separate immediately before or during melting, or the thermoplastic organic continuous fibers may Instant cutting of continuous fibers (
(fuse breakage) occurs, making it impossible to obtain a good impregnated state.

(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構造一体性パ
ラメータが0以上0.8以下であり、かつ該有機連続繊
維の融点−80℃での乾熱収縮率が5%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。
(Means for Solving the Problems) That is, the present invention provides a thread body containing thermoplastic organic continuous fibers and reinforcing continuous fibers with a blending degree of 20% or more, or a fabric made of the thread body. , a knitted fabric or a multiaxially laminated fabric, in which the structural integrity parameter of the thermoplastic organic continuous fiber is 0 or more and 0.8 or less, and the dry heat shrinkage rate of the organic continuous fiber at a melting point of -80°C is 5. % or less.

ここで、構造一体性パラメータ(ε)は、下式により定
義する。
Here, the structural integrity parameter (ε) is defined by the following formula.

■、−■。■、−■.

1゜ 1゜:熱処理前の試料の長さ 11:熱処理後の試料の長さ 測定は、以下の方法で行なう。試料に0.2g/dの初
荷重を掛け、10を測定する。その後80℃の水中に試
料を2分間浸漬した後に11を測定する。
1°1°: Length of the sample before heat treatment 11: The length of the sample after heat treatment is measured by the following method. Apply an initial load of 0.2 g/d to the sample and measure 10. Thereafter, the sample was immersed in water at 80° C. for 2 minutes, and then 11 was measured.

乾熱収縮率の測定は、JIS−L−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
熱可塑性を機連続繊維の融点−80″Cとする。
The dry heat shrinkage rate is a value measured by the dry heat shrinkage rate B method of JIS-L-1013. However, the temperature at the time of measurement is set to -80''C, which is the melting point of the thermoplastic continuous fiber.

また融点−80℃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。
If measurement cannot be performed at a temperature of -80°C, the melting point is changed, then the temperature at the time of measurement is changed and extrapolation is performed from those values.

また、混繊度は、下式により定義する。Further, the degree of blending is defined by the following formula.

ここでN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C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。
Here, N indicates the total number of reinforcing continuous fibers, NcX indicates the number of groups when the reinforcing continuous fibers are divided into several groups (C groups), and X indicates the number of specific reinforcing fibers in the group. The number of filaments in one section is shown.

上記の弐において、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。
In the above two, 100X (N-X) / (N-
1) means a mixed fiber state, and the smaller X is, the better the mixed fiber state is. Further, Nc-X/N/X is a weight.

実際の工程においては、熱可塑性コンポジット用成形材
料は、熱と圧力を加えられることにより、熱可塑性有機
連続繊維が溶融し、補強用連続繊維に含浸され、冷却過
程を経て、コンポジットとなる。コンポジットの物性及
び外観を支配する要因として、熱可塑性有機連続繊維の
熔融状態が挙げられる。すなわち溶融時の収縮量を小さ
く、かつ収縮力を小さくすることが必要である。この状
態を達成することで、補強用連続繊維の平行度を乱すこ
となく含浸させることが出来、得られるコンポジットの
物性を最大限に発揮させ、外観も優れたものとなる。
In the actual process, heat and pressure are applied to the thermoplastic composite molding material, so that the thermoplastic organic continuous fibers are melted and impregnated with reinforcing continuous fibers, and after a cooling process, a composite is formed. The melt state of the thermoplastic organic continuous fibers is a factor that controls the physical properties and appearance of the composite. That is, it is necessary to reduce the amount of shrinkage and shrinkage force during melting. By achieving this state, it is possible to impregnate the reinforcing continuous fibers without disturbing their parallelism, and the resulting composite exhibits its physical properties to the fullest and has an excellent appearance.

勿論、熱可塑性有機連続繊維の溶融粘度も重要な要因で
あり、本発明の構造一体性パラメータ、乾熱収縮率及び
混繊度の規定範囲内で最適化することが必要である。
Of course, the melt viscosity of the thermoplastic organic continuous fiber is also an important factor, and it is necessary to optimize it within the specified ranges of the structural integrity parameters, dry heat shrinkage rate, and blending degree of the present invention.

熱可塑性有機連続繊維の表面処理剤としては、繊維製造
工程及び後工程通過性を維持するためのいわゆる紡糸オ
イルが一般的には付着されている。
As a surface treatment agent for thermoplastic organic continuous fibers, so-called spinning oil is generally applied to maintain passability in the fiber manufacturing process and subsequent processes.

この種の処理剤は、コンポジットの補強繊維とマトリッ
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。
It is preferable not to use this type of treatment agent as much as possible since it inhibits the adhesive force between the reinforcing fibers of the composite and the matrix interface.

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。
The thermoplastic organic continuous fibers used in this invention include:
Examples include polyamide fibers such as nylon 6 and nylon 66, polyester fibers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefin fibers such as polyethylene and polypropylene, polyphenylene sulfide fibers, and polyether ether ketone fibers.

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。
However, the thermoplastic organic continuous fibers used in this invention are not limited to the above fibers.

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H振力が低下し、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。
It is also effective to use crimped thermoplastic organic continuous fibers for the purpose of facilitating fiber blending. This is because the single fibers have crimps, which reduces the contact between the single fibers and reduces the apparent H vibration force between the fibers, making it easier to open the fibers. Examples of methods for imparting crimp include imparting the ability to develop crimp during spinning, or imparting crimp after fiber formation.

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。
Furthermore, examples of the reinforcing continuous fibers used in the present invention include glass fibers and carbon fibers.

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。
However, the reinforcing continuous fibers used in this invention are not limited to the above-mentioned fibers.

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。
The reinforcing continuous fibers and thermoplastic organic continuous fibers may be mixed by any method such as a gas blowing method, an electric opening method, or a wrapping method, but the mixing degree is 2.
It is preferably 0% or more.

好ましい混繊方法の一例として、該熱可塑性有機連続繊
維束Aの巾を該補強用連続繊維束Bの巾よりも広くなし
た後、前記AおよびBを凹面を有する案内板に導き、A
が案内板に接触するようSこ重ね合わせ、Bを包むよう
にして、流体ノズルに導き混繊する方法が挙げられる。
As an example of a preferable fiber blending method, after making the width of the thermoplastic organic continuous fiber bundle A wider than the width of the reinforcing continuous fiber bundle B, A and B are guided to a guide plate having a concave surface, and A
An example of this method is to overlap S so that S is in contact with a guide plate, wrap B so that it is introduced into a fluid nozzle, and mix the fibers.

しかしながらこれに限定されるわけではない。この方法
について、さらに説明を加える。方法の一例を図1に示
す。
However, it is not limited to this. This method will be further explained. An example of the method is shown in FIG.

上記補強用連続繊維束と熱可塑性有機連続繊維束を、図
2に例示するような凹面を有する繊維束案内板に導く。
The reinforcing continuous fiber bundle and the thermoplastic organic continuous fiber bundle are guided to a fiber bundle guide plate having a concave surface as illustrated in FIG.

この際、補強用連続繊維束Bの巾よりも熱可塑性有機連
続繊維束Aの巾を広くしておくことが大切である。こう
することによって、流体ノズルによる混繊効果を確実か
つ安定したものとすることができる。
At this time, it is important to make the width of the thermoplastic organic continuous fiber bundle A wider than the width of the reinforcing continuous fiber bundle B. By doing so, the fiber mixing effect by the fluid nozzle can be made reliable and stable.

好ましくは前記Aの繊維束の巾を、前記Bの繊維束の巾
よりも20%ないし100%広くする。上記のような関
係を保ちながらtK Aを、凹面を有する案内板に接触
するように、導入することにより、該案内板出口すなわ
ち、流体ノズル入口近傍にて前記Aの繊維束が前記Bの
繊維束を包むような配置とすることが出来る。
Preferably, the width of the fiber bundle A is 20% to 100% wider than the width of the fiber bundle B. By introducing tK A into contact with the guide plate having a concave surface while maintaining the above relationship, the fiber bundle of A is transferred to the fiber bundle of B at the outlet of the guide plate, that is, near the inlet of the fluid nozzle. It can be arranged so as to wrap around the bundle.

このような配置を有する両繊維束を、図3に例示するよ
うな流体ノズルにて混繊作用を施すことにより、安定し
た、かつ混繊度の高いコンポジット用混繊糸を製造する
ことができる。該案内板の凹面の曲率は、繊維束入口付
近より繊維束出口付近が小さくなるようにすることが好
ましい。またその表面は、繊維束との摩擦抵抗を低くす
ることが好ましい。
By subjecting both fiber bundles having such an arrangement to a blending action using a fluid nozzle as exemplified in FIG. 3, it is possible to produce a stable mixed fiber yarn for a composite with a high degree of blending. It is preferable that the curvature of the concave surface of the guide plate is smaller near the fiber bundle exit than near the fiber bundle entrance. Further, it is preferable that the surface has low frictional resistance with the fiber bundle.

流体ノズルの構造に関しては、いわゆるインターレース
タイプノズルよりは、流体導入路が糸路に対して90%
以下の角度を有するタイプのノズルの方が好ましい。さ
らに好ましくは、流体ノズルの入口付近を図3に例示し
たように、テーパーを有する円型であり、かつ流体噴出
し付近は、だ円状又は矩型状となっており、流体は、ス
リント状の形状路から噴出させる形状となしたものがよ
い。
Regarding the structure of the fluid nozzle, compared to the so-called interlace type nozzle, the fluid introduction path is 90% smaller than the yarn path.
Preference is given to nozzles of the type having the following angles: More preferably, the vicinity of the inlet of the fluid nozzle has a tapered circular shape, and the vicinity of the fluid jet has an elliptical or rectangular shape, and the fluid is slint-shaped. It is best to have a shape that allows it to be ejected from the shape path.

また、複数の流体噴出し路を有し、それらの糸路への噴
出位置を、図3に例示したように、若干変えることも、
得られる混繊糸の混繊度を高め、かつ安定化させる為に
、有効である。
Furthermore, it is also possible to have a plurality of fluid ejection paths and slightly change the ejection position to the yarn path, as illustrated in FIG.
This is effective for increasing and stabilizing the degree of blending of the resulting blended yarn.

前記Aの巾と前記Bの巾の関係について、への、巾がB
の巾と同じか、それ以下の場合には、摩擦抵抗力の低い
Bが得られる混繊糸の外側に位置することにより、後工
程にての摩擦に対して抵抗力が低く、Bの切断あるいは
損傷を生し、場合によっては、後加工工程にて、トラブ
ルを生しる。またコンポジットとした場合においても、
補強効率の低いすなわちコンポジ・7トの物性が低いも
のしか得られないという欠点を有する。それに加えて、
混繊糸の混繊状態の安定性にも欠ける。したがってAの
巾はBの巾よりも大きいことが必須であり、20%以上
大きいことが好ましい。
Regarding the relationship between the width of A and the width of B, the width of B is
If the width is the same as or less than the width of B, it is located on the outside of the mixed yarn where B has low frictional resistance, so it has low resistance to friction in the subsequent process, and it is difficult to cut B. Otherwise, damage may occur, and in some cases, trouble may occur in post-processing steps. Also, even in the case of a composite,
This method has the disadvantage that only low reinforcement efficiency, ie, composites with poor physical properties can be obtained. In addition to it,
The stability of the mixed fiber state of the mixed fiber yarn is also lacking. Therefore, it is essential that the width of A is larger than the width of B, and preferably 20% or more.

逆に、Aの巾が、Bの巾より100%以上大きい場合に
は、AとBの体積分率にもよるが、八〇巾方向の均一分
布が失なわれ、流体ノズルによる混繊効率が低下する傾
向にあり、好ましくなる状態となる。したがって、Aの
巾はBの巾の100%以下とする方が良い。
Conversely, if the width of A is 100% or more larger than the width of B, the uniform distribution in the 80-width direction will be lost, depending on the volume fraction of A and B, and the fiber mixing efficiency by the fluid nozzle will be reduced. tends to decrease, resulting in a favorable state. Therefore, it is better to make the width of A 100% or less of the width of B.

熱可塑性有機連続繊維(A)の巾を補強用連続繊維中(
B)の巾より広くする方法は、図4に例示したような平
行平板の静電気付与装置を用いることが好ましい。図5
に例示したような装置を用いることも可能である。また
、開繊を目的とする流体ノズルを使用することも可能で
ある。前記したように熱可塑性有機連続繊維に捲縮を付
与することも有効である。この場合には、たとえば、溶
融紡糸時に、非対称冷却を施すことにより、繊維に潜在
的捲縮能を付与し、連続的または、非連続的に、該捲縮
能を顕在化させ、いわゆる立体捲縮特性を付与した繊維
、または、たとえば溶融紡糸後に、仮撚加工などのいわ
ゆる機械捲縮特性を付与した繊維などを挙げることが出
来る。
The width of the thermoplastic organic continuous fiber (A) is changed to the reinforcing continuous fiber (
In the method of making the width wider than B), it is preferable to use a parallel plate static electricity applying device as illustrated in FIG. Figure 5
It is also possible to use a device as exemplified in . It is also possible to use a fluid nozzle for the purpose of fiber opening. As described above, it is also effective to provide crimps to the thermoplastic organic continuous fibers. In this case, for example, a latent crimp ability is imparted to the fiber by applying asymmetric cooling during melt spinning, and this crimp ability is manifested continuously or discontinuously, resulting in so-called three-dimensional crimp. Examples include fibers imparted with crimp properties, or fibers imparted with so-called mechanical crimp properties such as false twisting after melt spinning.

本発明の熱可塑性有機連続繊維の構造一体性パラメータ
ー(ε)は0以上0.8以下でかつ、乾熱収縮率が5%
以下であることが必要である。この範囲内の場合には、
該繊維が溶融するまでに分子の構造変化が少なく、短時
間にスムースな溶融状態となり、補強繊維の配列を乱す
ことなく、補強繊維を含浸することが出来る。εが0.
8以上、かつ乾熱収縮率が5%以下の場合も、この状態
を得ることが原則的には出来るが、工程中、上くに、混
繊糸製造工程、製編、織工程にての、繊維のしごきなど
により、該有機繊維の伸長、毛羽化あるいは、破断を生
し、実用上、かなり制約を受ける。
The structural integrity parameter (ε) of the thermoplastic organic continuous fiber of the present invention is 0 or more and 0.8 or less, and the dry heat shrinkage rate is 5%.
It is necessary that the following is true. If within this range,
By the time the fibers are melted, there is little structural change in the molecules, and a smooth molten state is attained in a short time, so that reinforcing fibers can be impregnated without disturbing the alignment of the reinforcing fibers. ε is 0.
8 or more and the dry heat shrinkage rate is 5% or less, this state can be obtained in principle, but during the process, especially in the mixed yarn manufacturing process, knitting, and weaving process, When the fibers are ironed, the organic fibers may be elongated, fluffed, or broken, which imposes considerable practical limitations.

また混繊后の工程にて混繊状態の低下も場合により生じ
、これが起因して、含浸状態の低下、すなわち、コンポ
ジット物性の低下を生じることもある。
Further, in some cases, the state of the mixed fibers may be reduced in the step after the fibers are mixed, and this may cause a reduction in the state of impregnation, that is, a reduction in the physical properties of the composite.

混繊度は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。
If the degree of blending is 20% or more, the reinforcing continuous fibers will be impregnated in a short time when melted. On the other hand, if the degree of blending is less than 20%, impregnation will take a long time and will be uneconomical. In addition, the mechanical properties of the molded product deteriorate due to insufficient impregnation.

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。
In this invention, the mixing ratio of reinforcing continuous fibers and thermoplastic organic continuous fibers is not particularly limited;
The weight fraction (Wf) of the reinforcing continuous fibers is preferably in the range of 30 to 80%.

この発明の熱可が性コンポジント用成形材料とは、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。多軸に積層一体化する
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、O/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、種々の曲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、多数本の連続した単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、眉間の糸
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。
The thermoplastic composite molding material of the present invention is a thread, or a woven fabric, knitted fabric, or multiaxially laminated fabric made of the thread. A preferred example is a multiaxially laminated fabric that is multiaxially laminated and integrated. Multi-axis lamination and integration refers to laminating and integrating multiple layers of threads that are uniaxially oriented and aligned at different angles, for example, 2
Laminated layers of yarn perpendicular to the axis, O/45/90
/-45 in which four oriented yarn layers are laminated. By using a fabric foil-shaped molding material that is multiaxially laminated and integrated, it becomes easy to deform when molding products with various curved surfaces. In this specification, the filament means a yarn composed of a large number of continuous single filaments. Examples of the fabric foil-like material in which multiaxially laminated layers are integrated include knitted fabrics, or knitted fabrics in which uniaxially oriented yarn layers are multiaxially laminated and integrated. Because the threads of fabric foil-shaped molding materials are arranged in straight lines, they can exert a reinforcing effect more effectively than plain woven fabrics. Furthermore, when deep drawing or the like is performed on the molding material, the thread axis between the eyebrows can be easily changed, and the thread spacing within the layer can be widened, so it has the advantage of being easy to shape.

(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。
(Examples) The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 単繊維の直径が13μmの表面処理がなされているEガ
ラス繊維の5400デニールの連続糸1本と、単繊維の
直径が等しいポリエステル繊維の2900デニールの連
続糸1本をエア一方式のノズルを用いて混繊し、混繊糸
とした。該ポリエステル繊維は、固有粘度0.63のレ
ジンを溶融紡糸し3700m/分の速度にて捲取った后
、定長下220℃の熱処理を施したものを用いた。加工
条件は、速度が250m/分、エアー圧力が4kg/c
4であった。得られた混繊糸を用い、目付1430g/
n:、4軸(0°/−451/90’ /45°)の積
層布を作成した。各層を固定するスティノチ糸には、1
50Den−48Filのポリエステル糸を用いた。い
ずれのポリエステル繊維も、紡糸油剤は0.2%とし、
接着性を阻害しないよう配慮した。この積層布を150
℃の温度で1時間乾燥処理をした後、金型の中で290
℃でI MPaの圧力下6分間加圧を行ない、その後1
50℃まで冷却し、金型から取り出し、積層板を作製し
た。この積層板の特性を表1に示す。なお曲げ特性はO
°力方向ついて測定した。曲げ強度はJIS−に−70
55、アイゾツト衝撃強度はASTM 256に準拠し
て測定した。
Example 1 One 5,400 denier continuous thread of E glass fiber whose single fiber diameter is 13 μm and which has been surface-treated, and one 2,900 denier continuous thread of polyester fiber whose single fiber diameter is the same, were heated in an air-only system. The fibers were mixed using a nozzle to form a mixed fiber yarn. The polyester fiber used was one obtained by melt-spinning a resin having an intrinsic viscosity of 0.63, winding the fiber at a speed of 3,700 m/min, and then heat-treating the fiber at 220° C. under a fixed length. Processing conditions are speed 250m/min, air pressure 4kg/c.
It was 4. Using the obtained mixed fiber yarn, the fabric weight is 1430g/
A laminated cloth with n:, 4 axes (0°/-451/90'/45°) was created. The Stinoti thread that fixes each layer contains 1
A 50Den-48Fil polyester thread was used. For both polyester fibers, the spinning oil was 0.2%,
Care was taken not to impede adhesion. 150 pieces of this laminated cloth
After drying for 1 hour at a temperature of 290 °C,
Pressurization was carried out for 6 minutes at a pressure of I MPa at ℃, and then 1
It was cooled to 50° C., taken out from the mold, and a laminate was produced. Table 1 shows the properties of this laminate. The bending properties are O
°Measurements were made in the force direction. Bending strength is JIS-70
55. Izod impact strength was measured according to ASTM 256.

実施例2 実施例1と同し方法にて積層板を作製し、特性を測定し
た。結果を表1に併せて示す。
Example 2 A laminate was produced in the same manner as in Example 1, and its properties were measured. The results are also shown in Table 1.

但し、ポリエステル繊維の熱処理条件を定長下205℃
とした。また、混繊条件のエアー圧力を3.5kg/c
dとした。
However, the heat treatment conditions for polyester fibers are 205℃ under the fixed length.
And so. In addition, the air pressure for the mixed fiber condition was 3.5 kg/c.
It was set as d.

実施例3 実施例1と同し方法にて積層板を作製し、特性を測定し
た。結果を表1に併せて示す。
Example 3 A laminate was produced in the same manner as in Example 1, and its properties were measured. The results are also shown in Table 1.

但し、ポリエステル繊維の溶融紡糸の際の捲取速度を3
000m/分とした。またその后の熱処理の条件を定長
下195℃とした。
However, the winding speed during melt spinning of polyester fiber is 3.
000 m/min. Further, the conditions for the subsequent heat treatment were 195° C. under constant length.

比較例1 実施例1と同し方法にて積層板を作製し、特性を測定し
た。結果を表1ζこ併せて示す。
Comparative Example 1 A laminate was produced in the same manner as in Example 1, and its properties were measured. The results are also shown in Table 1ζ.

但しポリエステル繊維の溶融紡糸した后の熱処理は、実
施しなかった。紡糸油剤の付着量は0.6%であった。
However, heat treatment was not performed after the polyester fibers were melt-spun. The amount of the spinning oil applied was 0.6%.

積層布を150℃にて乾燥中にポリエステル繊維の熱収
縮による布の反り、ガラス繊維の配布の乱れが見られた
。また、成形後の積層板のガラス繊維にも配列の乱れが
見られ、走査型電子顕微鏡(SE門)観察による、アイ
ゾツト衝撃強度測定後サンプルのガラス繊維/ポリエス
テルの接着状態も不充分であった。
While drying the laminated cloth at 150° C., warping of the cloth due to heat shrinkage of the polyester fibers and disordered distribution of glass fibers were observed. In addition, the glass fibers of the laminate after molding were also found to have a disordered arrangement, and the adhesion between the glass fibers and polyester of the sample was found to be insufficient after Izotsu impact strength measurements were performed using a scanning electron microscope (SE). .

比較例2 実施例1と同じ方法にて積層板を作製し、特性を測定し
た。結果を表1に併せて示す。
Comparative Example 2 A laminate was produced in the same manner as in Example 1, and its properties were measured. The results are also shown in Table 1.

但しポリエステル繊維の溶融紡糸時の捲取り速度を13
00m/分とし、その後、延伸機にて延伸処理を施した
。そのときのヒーターの温度は180℃とした。
However, the winding speed during melt spinning of polyester fiber is 13
00 m/min, and then subjected to stretching treatment using a stretching machine. The temperature of the heater at that time was 180°C.

比較例3 比較例2と同じ方法にて積層板を作製し、特性を測定し
た。結果を表1に併せて示す。
Comparative Example 3 A laminate was produced in the same manner as Comparative Example 2, and its properties were measured. The results are also shown in Table 1.

但し、延伸機での延伸処理時のヒーター温度を190℃
とした。
However, the heater temperature during the stretching process in the stretching machine must be 190℃.
And so.

表1 *  ○:接着状態 良好     ×:接着状態 不
良(発明の効果) 本発明により、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な熱可塑性コンポジット
用成形材料を提供する。
Table 1 *○: Good adhesion state ×: Poor adhesion state (effects of the invention) The present invention provides a molding material for thermoplastic composites that is useful for molding thermoplastic composites that are lightweight, strong, and have excellent surface smoothness.

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

図1は、本発明の一実施Ll様を示す概略図である。 図2は、凹面を有する案内板であり、図1中の7の一実
施態様である。 回3は、流体ノズルであり、薗】中の7の一実施態様で
ある。 図4は、静電気付与装置であり、図1中の6の一実施態
様である。 図5は、開繊用の凹面を有する半月状板であり、1i4
1中の6の一実施態様であり図において1:補強用連続
繊維のパッケージ 2:熱可塑性有機連続繊維のパンケージ3:張力コンペ
ンセーター。 4:張力コンペンセーター 5:供給ローラ対    6:開繊装置7:凹面を有す
る案内板 8:供給ローラ対9:流体ノズル     
10:引取りローラ対11:巻取装置      12
:混繊糸を示している。 特許出願人  東洋紡績株式会社 欅21!l 界3 図
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a guide plate having a concave surface, which is an embodiment of 7 in FIG. 3 is a fluid nozzle, which is an embodiment of 7 in Sono. FIG. 4 shows an electrostatic charge applying device, which is an embodiment of 6 in FIG. Figure 5 shows a meniscal plate with a concave surface for fiber opening, 1i4
This is an embodiment of 6 of 1, and in the figure 1: Package of reinforcing continuous fibers 2: Pancake of thermoplastic organic continuous fibers 3: Tension compensator. 4: Tension compensator 5: Supply roller pair 6: Opening device 7: Guide plate with concave surface 8: Supply roller pair 9: Fluid nozzle
10: Take-up roller pair 11: Winding device 12
: Indicates mixed yarn. Patent applicant: Toyobo Co., Ltd. Keyaki 21! l world 3 diagram

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構造一体性パラメータが0
以上0.8以下であり、かつ該有機連続繊維の融点−8
0℃での乾熱収縮率が5%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。
[Scope of Claims] A thread body containing thermoplastic organic continuous fibers and reinforcing continuous fibers with a blending degree of 20% or more, or a woven fabric, knitted fabric, or multiaxial laminate fabric composed of the thread body, ,
The structural integrity parameter of the thermoplastic organic continuous fiber is 0.
0.8 or less, and the melting point of the organic continuous fiber is -8
A molding material for a thermoplastic composite, characterized by a dry heat shrinkage rate of 5% or less at 0°C.
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