JPH06104929B2 - 樹脂強化用繊維 - Google Patents
樹脂強化用繊維Info
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- JPH06104929B2 JPH06104929B2 JP60001234A JP123485A JPH06104929B2 JP H06104929 B2 JPH06104929 B2 JP H06104929B2 JP 60001234 A JP60001234 A JP 60001234A JP 123485 A JP123485 A JP 123485A JP H06104929 B2 JPH06104929 B2 JP H06104929B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は繊維強化複合材料に適した高強度、高弾性率を
有する樹脂強化用繊維に関するものである。
有する樹脂強化用繊維に関するものである。
（従来の技術） 繊維強化複合材料に関する技術進歩は著しく、樹脂母材
だけをとってもエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、フェノール樹脂といった熱硬化樹脂だけでなく、ポ
リプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
トといった熱可塑性樹脂も広く使用されている。他方、
強化用繊維もガラス繊維を初め、炭素繊維、アラミド繊
維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、ウィスカー等、新
製品も含め、多岐にわたり、研究、製造されている。
だけをとってもエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、フェノール樹脂といった熱硬化樹脂だけでなく、ポ
リプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
トといった熱可塑性樹脂も広く使用されている。他方、
強化用繊維もガラス繊維を初め、炭素繊維、アラミド繊
維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、ウィスカー等、新
製品も含め、多岐にわたり、研究、製造されている。
最近、有機繊維の中で、溶融時に異方性を示す芳香族ポ
リエステルが溶剤を用いず、ロスも少ない溶融紡糸とい
う合理的プロセスで、軽量で、高強度、高弾性率の繊維
を提供し得ることから話題を集めつつある。しかしなが
ら、この芳香族ポリエステル繊維を樹脂との複合材料に
用いても、繊維と樹脂との接着性や、繊維の分散性が悪
い等の理由から、繊維自体の物性は優れていても、該物
性が複合材料に生かしきれていないのが実状である。
リエステルが溶剤を用いず、ロスも少ない溶融紡糸とい
う合理的プロセスで、軽量で、高強度、高弾性率の繊維
を提供し得ることから話題を集めつつある。しかしなが
ら、この芳香族ポリエステル繊維を樹脂との複合材料に
用いても、繊維と樹脂との接着性や、繊維の分散性が悪
い等の理由から、繊維自体の物性は優れていても、該物
性が複合材料に生かしきれていないのが実状である。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、繊維自体の優れた物性が、複合材料性
能の向上に、十分に生かされ得る樹脂強化用として好適
な繊維を提供することである。
能の向上に、十分に生かされ得る樹脂強化用として好適
な繊維を提供することである。
（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、溶融時に異方性を示す芳香族ポリエス
テルからなる繊維であって、繊維の周長をその断面積で
除した値が3.2×103cm-1以上である繊維により達成され
る。
テルからなる繊維であって、繊維の周長をその断面積で
除した値が3.2×103cm-1以上である繊維により達成され
る。
本発明における溶融時に異方性を示すポリエステルとは
90°直交した２枚の偏光板の間にある加熱試料台上にポ
リエステル試料粉末を置いて昇温していった時に、流動
可能な温度域において光を透過しうる性質を有するもの
を意味している。このような芳香族ポリエステルとして
は特公昭56-18016号や同55-20008号等に示される芳香族
ジカルボン酸、芳香族ジオール及び／又は芳香族ヒドロ
キシカルボン酸やこれらの誘導体から成るもので、場合
によりこれらと脂環族ジカルボン酸、脂環族ジオール、
脂肪族ジオールやこれらの誘導体との共重合体も含まれ
る。ここで芳香族ジカルボン酸としてはテレフタル酸、
イソフタル酸、4,4′−ジカルボキシジフェニル、2,6−
ジカルボキシナフタレン、1,2−ビス（４−カルボキシ
フェノキシ）エタン等や、これらのアルキル、アリー
ル、アルコキシ、ハロゲン基の核置換体があげられる。
芳香族ジオールとしては、ハイドロキノン、レゾルシ
ン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル、4,4′−ジヒドロ
キシベンゾフェノン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル
メタン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエタン、2,2−
ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、4,4′−ジ
ヒドロキシジフェニルエーテル、4,4′−ジヒドロキシ
ジフェニルスルホン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル
スルフィド、2,6−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒ
ドロキシナフタレン等やこれらのアルキル、アリール、
アルコキシ、ハロゲン基の核置換体があげられる。芳香
族ヒドロキシカルボン酸としてはｐ−ヒドロキシ安息香
酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシナフタレ
ン−６−カルボン酸、１−ヒドロキシナフタレン−５−
カルボン酸等やこれらのアルキル、アリール、アルコキ
シ、ハロゲン基の核置換体があげられる。脂環族ジカル
ボン酸としてはtrans-1,4−ジカルボキシシクロヘキサ
ン、cis-1,4−ジカルボキシシクロヘキサン等やこれら
のアルキル、アリール、ハロゲン基の置換体があげられ
る。脂環族及び脂肪族ジオールとしてはtrans-1,4−ジ
ヒドロキシシクロヘキサン、cis-1,4−ジヒドロキシシ
クロヘキサン、エチレングリコール、1,4−ブタンジオ
ール、キシリレンジオール等があげられる。
90°直交した２枚の偏光板の間にある加熱試料台上にポ
リエステル試料粉末を置いて昇温していった時に、流動
可能な温度域において光を透過しうる性質を有するもの
を意味している。このような芳香族ポリエステルとして
は特公昭56-18016号や同55-20008号等に示される芳香族
ジカルボン酸、芳香族ジオール及び／又は芳香族ヒドロ
キシカルボン酸やこれらの誘導体から成るもので、場合
によりこれらと脂環族ジカルボン酸、脂環族ジオール、
脂肪族ジオールやこれらの誘導体との共重合体も含まれ
る。ここで芳香族ジカルボン酸としてはテレフタル酸、
イソフタル酸、4,4′−ジカルボキシジフェニル、2,6−
ジカルボキシナフタレン、1,2−ビス（４−カルボキシ
フェノキシ）エタン等や、これらのアルキル、アリー
ル、アルコキシ、ハロゲン基の核置換体があげられる。
芳香族ジオールとしては、ハイドロキノン、レゾルシ
ン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル、4,4′−ジヒドロ
キシベンゾフェノン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル
メタン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエタン、2,2−
ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、4,4′−ジ
ヒドロキシジフェニルエーテル、4,4′−ジヒドロキシ
ジフェニルスルホン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル
スルフィド、2,6−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒ
ドロキシナフタレン等やこれらのアルキル、アリール、
アルコキシ、ハロゲン基の核置換体があげられる。芳香
族ヒドロキシカルボン酸としてはｐ−ヒドロキシ安息香
酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシナフタレ
ン−６−カルボン酸、１−ヒドロキシナフタレン−５−
カルボン酸等やこれらのアルキル、アリール、アルコキ
シ、ハロゲン基の核置換体があげられる。脂環族ジカル
ボン酸としてはtrans-1,4−ジカルボキシシクロヘキサ
ン、cis-1,4−ジカルボキシシクロヘキサン等やこれら
のアルキル、アリール、ハロゲン基の置換体があげられ
る。脂環族及び脂肪族ジオールとしてはtrans-1,4−ジ
ヒドロキシシクロヘキサン、cis-1,4−ジヒドロキシシ
クロヘキサン、エチレングリコール、1,4−ブタンジオ
ール、キシリレンジオール等があげられる。
これらの組合せの内で本発明の対象として好ましい芳香
族ポリエステルとしては、例えば （１） ｐ−ヒドロキシ安息香酸残基40〜70モル％と上
記芳香族ジカルボン酸残基15〜30モル％と芳香族ジオー
ル残基15〜30モル％から成るコポリエステル、 （２） テレフタル酸及び／又はイソフタル酸とクロル
ハイドロキノン、フェニルハイドロキノン及び／又はハ
イドロキノンから成るコポリエステル、 （３） ｐ−ヒドロキシ安息香酸残基20〜80モル％と２
−ヒドロキシナフタレン−６−カルボン酸残基20〜80モ
ル％から成るコポリエステル などがあげられる。これらの出発原料を用い、本発明の
目的とするポリエステルに至るには、そのままであるい
は脂肪族もしくは芳香族モノカルボン酸又はそれらの誘
導体、脂肪族アルコールもしくはフェノール類又はそれ
らの誘導体等によるエステル化により重縮合反応を行な
う。重縮合反応としては既知の塊状重合、溶液重合、懸
濁重合法等を採用することができ、150〜360℃で、常圧
又は10〜0.1torrの減圧下にSb,Ti、Ge化合物等の重合触
媒、リン系化合物等の安定剤、TiO2,CaCO3，タルク等の
充てん剤等を場合により添加して行なうことができる。
得られたポリマーはそのままで、あるいは粉体状で不活
性気体中又は減圧下に熱処理して紡糸用試料とする。あ
るいは一度押出機により造粒して用いることもできる。
本発明における芳香族ポリエステルには紡糸に適した分
子量範囲が存在すると考えられるが、組成や構造によっ
ては、均一に溶解しうる溶剤がなかったり、分子量測定
法の精度がないという問題があり、本発明に適した芳香
族ポリエステルの規格としては使えない。そこで本発明
者らは溶融紡糸条件に適する分子量に対応する物性値と
して「流動温度」というものを導入した。島津製作所製
のフローテスターCFT-500を用い、径1mm、長さ10mmのノ
ズルで圧力100Kg/cm2の状態で芳香族ポリエステル試料
を４℃/minで昇温し、試料がノズルを通って流動し、か
つ48,000poiseの見かけ粘度を与える温度として「流動
温度」を定義した。
族ポリエステルとしては、例えば （１） ｐ−ヒドロキシ安息香酸残基40〜70モル％と上
記芳香族ジカルボン酸残基15〜30モル％と芳香族ジオー
ル残基15〜30モル％から成るコポリエステル、 （２） テレフタル酸及び／又はイソフタル酸とクロル
ハイドロキノン、フェニルハイドロキノン及び／又はハ
イドロキノンから成るコポリエステル、 （３） ｐ−ヒドロキシ安息香酸残基20〜80モル％と２
−ヒドロキシナフタレン−６−カルボン酸残基20〜80モ
ル％から成るコポリエステル などがあげられる。これらの出発原料を用い、本発明の
目的とするポリエステルに至るには、そのままであるい
は脂肪族もしくは芳香族モノカルボン酸又はそれらの誘
導体、脂肪族アルコールもしくはフェノール類又はそれ
らの誘導体等によるエステル化により重縮合反応を行な
う。重縮合反応としては既知の塊状重合、溶液重合、懸
濁重合法等を採用することができ、150〜360℃で、常圧
又は10〜0.1torrの減圧下にSb,Ti、Ge化合物等の重合触
媒、リン系化合物等の安定剤、TiO2,CaCO3，タルク等の
充てん剤等を場合により添加して行なうことができる。
得られたポリマーはそのままで、あるいは粉体状で不活
性気体中又は減圧下に熱処理して紡糸用試料とする。あ
るいは一度押出機により造粒して用いることもできる。
本発明における芳香族ポリエステルには紡糸に適した分
子量範囲が存在すると考えられるが、組成や構造によっ
ては、均一に溶解しうる溶剤がなかったり、分子量測定
法の精度がないという問題があり、本発明に適した芳香
族ポリエステルの規格としては使えない。そこで本発明
者らは溶融紡糸条件に適する分子量に対応する物性値と
して「流動温度」というものを導入した。島津製作所製
のフローテスターCFT-500を用い、径1mm、長さ10mmのノ
ズルで圧力100Kg/cm2の状態で芳香族ポリエステル試料
を４℃/minで昇温し、試料がノズルを通って流動し、か
つ48,000poiseの見かけ粘度を与える温度として「流動
温度」を定義した。
本発明者らは各種の組成の芳香族ポリエステルを合成
し、その流動温度を変化させてみたところ、本発明の目
的とする高強度、高弾性率繊維の紡糸に適した芳香族ポ
リエステルの流動温度は280〜380℃であることがわかっ
た。この温度域より低い流動温度の場合には溶融時の反
応がおこりやすかったり、繊維伸度が出にくいといった
問題があり、高いと加工（紡糸）温度が高くなるため、
分解や架橋反応をおこしやすく、又装置への負荷が大き
くなるという問題を生じる。
し、その流動温度を変化させてみたところ、本発明の目
的とする高強度、高弾性率繊維の紡糸に適した芳香族ポ
リエステルの流動温度は280〜380℃であることがわかっ
た。この温度域より低い流動温度の場合には溶融時の反
応がおこりやすかったり、繊維伸度が出にくいといった
問題があり、高いと加工（紡糸）温度が高くなるため、
分解や架橋反応をおこしやすく、又装置への負荷が大き
くなるという問題を生じる。
本発明における溶融紡糸を行なうための装置は既知のも
のを使用できる。紡糸温度は280〜420℃、好ましくは30
0〜400℃である。この範囲より温度が低いと装置に負荷
がかかったり、溶融体の均一性が十分でなかったり、逆
に温度が高いと分解反応等を生じ、安定な紡糸ができな
い。
のを使用できる。紡糸温度は280〜420℃、好ましくは30
0〜400℃である。この範囲より温度が低いと装置に負荷
がかかったり、溶融体の均一性が十分でなかったり、逆
に温度が高いと分解反応等を生じ、安定な紡糸ができな
い。
本発明に係る繊維の周長をその断面積で除した値が3.2
×10cm-1以上、好ましくは4.0×103cm-1以上の繊維とし
ては、以下のような手段を例示することができる。
×10cm-1以上、好ましくは4.0×103cm-1以上の繊維とし
ては、以下のような手段を例示することができる。
一つの代表的手段は、繊維の断面形状が実質的に円形で
あり、かつ直径12.5μｍ以下、好ましくは10μｍ以下の
繊維を作ることであり、かかる直径が本発明の推奨範囲
を外れる繊維を用いても樹脂との界面の接触面積が小さ
く、また繊維の分散性が悪く、繊維の物性を生かして複
合材料の物性を十分に向上させることはできない。
あり、かつ直径12.5μｍ以下、好ましくは10μｍ以下の
繊維を作ることであり、かかる直径が本発明の推奨範囲
を外れる繊維を用いても樹脂との界面の接触面積が小さ
く、また繊維の分散性が悪く、繊維の物性を生かして複
合材料の物性を十分に向上させることはできない。
なお、かかる繊維の作製法としては、細孔ノズルを使用
する、ドラフト比を上げる、高速紡糸を行なう、相溶性
の良くない樹脂が外側にくるような複合紡糸を行なった
後に外側の樹脂部を溶剤で除去する、後延伸を行なう等
の方法を挙げることができる。
する、ドラフト比を上げる、高速紡糸を行なう、相溶性
の良くない樹脂が外側にくるような複合紡糸を行なった
後に外側の樹脂部を溶剤で除去する、後延伸を行なう等
の方法を挙げることができる。
また本発明に係る繊維を提供する他の手段は、偏平、三
角形、五角形等繊維断面形状が円形でない変形断面繊維
を作ることであり、かかる変形断面繊維においては、繊
維の周長をその断面積で除した値が本発明の範囲を満足
する限り直径（繊維の断面積と等しい面積の円の直径）
が12.5μｍを越える繊維であっても複合材料の物性を効
果的に向上させることができる。
角形、五角形等繊維断面形状が円形でない変形断面繊維
を作ることであり、かかる変形断面繊維においては、繊
維の周長をその断面積で除した値が本発明の範囲を満足
する限り直径（繊維の断面積と等しい面積の円の直径）
が12.5μｍを越える繊維であっても複合材料の物性を効
果的に向上させることができる。
なお、上記変形断面繊維の作製法としては、偏形スリッ
トや「Ｙ」字形、「＋」字形、 等の放射状スリットを用いて紡糸する、相溶性の悪い樹
脂と複合紡糸を行なった後に剥離、溶剤で除去する等の
方法を挙げることができるが、特に鋭角断面を有する繊
維を作製する上では後者の方法が適している。この外、
多孔から押出した繊維を融着させて変形断面繊維を作る
こともできるが、紡糸安定性に問題がある、融着が不十
分である、繊維径が大きくなるなど好ましくない。
トや「Ｙ」字形、「＋」字形、 等の放射状スリットを用いて紡糸する、相溶性の悪い樹
脂と複合紡糸を行なった後に剥離、溶剤で除去する等の
方法を挙げることができるが、特に鋭角断面を有する繊
維を作製する上では後者の方法が適している。この外、
多孔から押出した繊維を融着させて変形断面繊維を作る
こともできるが、紡糸安定性に問題がある、融着が不十
分である、繊維径が大きくなるなど好ましくない。
溶融紡糸された繊維はそのままで、又は油剤や処理剤を
付着させた後、巻取るか引落とす。得られた繊維はその
ままでも使用できるが、延伸や熱処理、或はこれらの組
合せの操作を適宜施してやっても良い。
付着させた後、巻取るか引落とす。得られた繊維はその
ままでも使用できるが、延伸や熱処理、或はこれらの組
合せの操作を適宜施してやっても良い。
なお、上記の如き形状の特徴を有する本発明の繊維は、
その引張強度が20g/d以上、好ましくは22g/d以上、さら
に好ましくは25g/d以上で、かつ初期弾性率が650g/d以
上、好ましくは750g/d以上、さらに好ましくは800g/d以
上の物性値を有していることが望ましく、かかる繊維を
用いることにより最終的に得られる複合材料の物性を一
段と向上させることができる。
その引張強度が20g/d以上、好ましくは22g/d以上、さら
に好ましくは25g/d以上で、かつ初期弾性率が650g/d以
上、好ましくは750g/d以上、さらに好ましくは800g/d以
上の物性値を有していることが望ましく、かかる繊維を
用いることにより最終的に得られる複合材料の物性を一
段と向上させることができる。
本発明の繊維の使用形態としては、フィラメント、ヤー
ン、ロープ、織物等が考えられ、必要があればこれらに
表面処理を施すのも良い。
ン、ロープ、織物等が考えられ、必要があればこれらに
表面処理を施すのも良い。
本発明の繊維は種々の加工法によって熱硬化性樹脂や熱
可塑性樹脂と複合させることができる。例えばフィラメ
ントワインディング、レイアップ、プリミックス、造粒
混合法などである。対象となる樹脂としてはエポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、シリコ
ン樹脂、ゴム、ジアリルフタレート樹脂、ポリオレフィ
ン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポ
リイミド、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリケトン、
ポリスルフィド等を挙げることができる。
可塑性樹脂と複合させることができる。例えばフィラメ
ントワインディング、レイアップ、プリミックス、造粒
混合法などである。対象となる樹脂としてはエポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、シリコ
ン樹脂、ゴム、ジアリルフタレート樹脂、ポリオレフィ
ン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポ
リイミド、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリケトン、
ポリスルフィド等を挙げることができる。
（作用） 本発明の如き形状を有する細径繊維又は変形断面繊維
は、樹脂中への分散性が改良させると共に、樹脂との界
面の接触面積が増大することから接着性が顕著に改良さ
れ、以て繊維自体の物性が複合材料に十分に発揮される
ものと考えられる。
は、樹脂中への分散性が改良させると共に、樹脂との界
面の接触面積が増大することから接着性が顕著に改良さ
れ、以て繊維自体の物性が複合材料に十分に発揮される
ものと考えられる。
（発明の効果） かくして、繊維の持つ優れた物性が、複合材料に直接的
に反映され得る樹脂強化用繊維を提供し得ることが、本
発明の特筆すべき効果であり、かかる繊維と樹脂との複
合材料は、航空機、船舶、車輌、建設、住宅、スポー
ツ、情報、家電といった各分野に使用することができ
る。
に反映され得る樹脂強化用繊維を提供し得ることが、本
発明の特筆すべき効果であり、かかる繊維と樹脂との複
合材料は、航空機、船舶、車輌、建設、住宅、スポー
ツ、情報、家電といった各分野に使用することができ
る。
（実施例） 本発明をさらに詳細に説明するため実施例及び比較例を
以下に示すが、これらはあくまで例示的なものであり、
これらに限定するものではない。
以下に示すが、これらはあくまで例示的なものであり、
これらに限定するものではない。
なお、例中の繊維の引張り試験はインストロン社万能試
験機No.1130を用い、試料間隔20mm、引張り速度0.5mm/m
inで測定した。光学異方性の測定は加熱ステージ上に試
料を置いて、偏光下25℃/minで昇温して肉眼観察を行な
った。
験機No.1130を用い、試料間隔20mm、引張り速度0.5mm/m
inで測定した。光学異方性の測定は加熱ステージ上に試
料を置いて、偏光下25℃/minで昇温して肉眼観察を行な
った。
複合材料評価としての層間剪断強度（ILSS）の測定は、
長さ約20mm、厚み約2mm、幅約6mmの一方向繊維強化成形
品を用い、３点曲げ法で行なった。スパン間距離は成形
品厚みの４倍、変形速度は1mm/minであり、下記の算式
により求めた。
長さ約20mm、厚み約2mm、幅約6mmの一方向繊維強化成形
品を用い、３点曲げ法で行なった。スパン間距離は成形
品厚みの４倍、変形速度は1mm/minであり、下記の算式
により求めた。
参考例１ ｐ−アセトキシ安息香酸7.20Kg（40モル）、テレフタル
酸2.49Kg（15モル）、イソフタル酸0.83Kg（５モル）、
4,4′−ジアセトキシジフェニル5.45Kg（20.2モル）を
くし型攪拌翼をもつ重合槽に仕込み、窒素ガス雰囲気下
で攪拌しながら昇温し、330℃で３時間重合した。この
間、生成する酢酸を除去し、強力な攪拌で重合を行な
い、その後、徐々に冷却し、200℃で重合体を系外へ取
出した。重合体の収量は10.88Kgで理論収量の97.8％で
あった。これを細川ミクロン社のハンマーミルで粉砕
し、2.5mm以下の粒子とした。これをロータリーキルン
中で窒素雰囲気下に280℃で５時間処理したところ、
「流動温度」が326℃となった。350℃以上で光学異方性
が観察された。
酸2.49Kg（15モル）、イソフタル酸0.83Kg（５モル）、
4,4′−ジアセトキシジフェニル5.45Kg（20.2モル）を
くし型攪拌翼をもつ重合槽に仕込み、窒素ガス雰囲気下
で攪拌しながら昇温し、330℃で３時間重合した。この
間、生成する酢酸を除去し、強力な攪拌で重合を行な
い、その後、徐々に冷却し、200℃で重合体を系外へ取
出した。重合体の収量は10.88Kgで理論収量の97.8％で
あった。これを細川ミクロン社のハンマーミルで粉砕
し、2.5mm以下の粒子とした。これをロータリーキルン
中で窒素雰囲気下に280℃で５時間処理したところ、
「流動温度」が326℃となった。350℃以上で光学異方性
が観察された。
実施例１ 参考例１のポリエステルを用い25mm径のスクリュー型押
出機によって溶融紡糸を行なった。用いたノズルは円形
断面で孔径0.08mm、孔数80のもので、365℃で紡糸を行
なった。淡黄色透明繊維が得られ、これを窒素中で320
℃３時間処理した。得られた繊維はほぼ真円に近い断面
を持ち、直径9.4μｍ、強度30.1g/d、伸度2.3％、弾性
率1,320g/dであった。真円と考えて、周長を断面積で除
すると4.3×103cm-1となり、本発明の用件を満足してい
た。
出機によって溶融紡糸を行なった。用いたノズルは円形
断面で孔径0.08mm、孔数80のもので、365℃で紡糸を行
なった。淡黄色透明繊維が得られ、これを窒素中で320
℃３時間処理した。得られた繊維はほぼ真円に近い断面
を持ち、直径9.4μｍ、強度30.1g/d、伸度2.3％、弾性
率1,320g/dであった。真円と考えて、周長を断面積で除
すると4.3×103cm-1となり、本発明の用件を満足してい
た。
実施例２ 参考例１のポリエステルを用い、25mm径のスクリュー型
押出機によって365℃で溶融紡糸を行なった。用いたノ
ズルは の放射状ノズルであり、孔径としては0.3mm径に対応す
る。得られた淡黄色透明繊維は断面が星形の形状を有し
ており、繊維の径（繊維の断面積と等しい面積の円の直
径）はほぼ28μｍに相当しており、強度28.2g/d、伸度
2.5％、弾性率1150g/dであった。顕微鏡写真から、周長
を断面積で除すると4.47×103cm-1となり、本発明の要
件を満足していた。
押出機によって365℃で溶融紡糸を行なった。用いたノ
ズルは の放射状ノズルであり、孔径としては0.3mm径に対応す
る。得られた淡黄色透明繊維は断面が星形の形状を有し
ており、繊維の径（繊維の断面積と等しい面積の円の直
径）はほぼ28μｍに相当しており、強度28.2g/d、伸度
2.5％、弾性率1150g/dであった。顕微鏡写真から、周長
を断面積で除すると4.47×103cm-1となり、本発明の要
件を満足していた。
比較例１ 実施例１と同じ条件で紡糸を行ない、吐出量と巻取り速
度を変えて紡糸し、後処理したところ直径31.2μｍ、強
度28.7g/d、伸度2.4％、弾性率1,230g/dの繊維を得た。
この繊維の断面はほぼ真円に近く、周長を断面積で除す
ると1.28×103cm-1となり、本発明の要件を満足してい
ない。
度を変えて紡糸し、後処理したところ直径31.2μｍ、強
度28.7g/d、伸度2.4％、弾性率1,230g/dの繊維を得た。
この繊維の断面はほぼ真円に近く、周長を断面積で除す
ると1.28×103cm-1となり、本発明の要件を満足してい
ない。
実施例３ 実施例１で得られた細い繊維を用い、エポキシ樹脂との
複合材料を作製した。繊維に張力をかけながら、エポキ
シ樹脂スミエポキシELM-434（住友化学工業製）のメチ
ルセロソルブの溶液中を通過させ、円周66cmのドラム上
に巻取った。なお、エポキシ樹脂溶液中にはアミン系硬
化剤を添加しておいた。ドラム上の樹脂含浸繊維束を切
り、シート状とした後、130℃で20分間処理し、Ｂ−ス
テージ化（半硬化）し、繊維方向にシートを幅6mm位に
なるように折り、これを何枚か重ねて金型内で成形品厚
みが2mmになるよう170℃で１時間加圧した。200℃で後
硬化させ、所定の試験片を作製した。成形品中の繊維体
積分率は43％であった。ILSSを求めると、6.0Kg/mm2で
あった。
複合材料を作製した。繊維に張力をかけながら、エポキ
シ樹脂スミエポキシELM-434（住友化学工業製）のメチ
ルセロソルブの溶液中を通過させ、円周66cmのドラム上
に巻取った。なお、エポキシ樹脂溶液中にはアミン系硬
化剤を添加しておいた。ドラム上の樹脂含浸繊維束を切
り、シート状とした後、130℃で20分間処理し、Ｂ−ス
テージ化（半硬化）し、繊維方向にシートを幅6mm位に
なるように折り、これを何枚か重ねて金型内で成形品厚
みが2mmになるよう170℃で１時間加圧した。200℃で後
硬化させ、所定の試験片を作製した。成形品中の繊維体
積分率は43％であった。ILSSを求めると、6.0Kg/mm2で
あった。
比較例２ 比較例１で得られた繊維を用い、実施例３と同じ手法
で、エポキシ樹脂複合材料を作製した。成形品中の繊維
体積分率は45％でILSSは3.6Kg/mm2であった。本発明の
優れていることがわかる。
で、エポキシ樹脂複合材料を作製した。成形品中の繊維
体積分率は45％でILSSは3.6Kg/mm2であった。本発明の
優れていることがわかる。
実施例４ 実施例２で得られた変形断面繊維を用い、実施例３と同
じ手法でエポキシ樹脂複合材料を作製した。成形品中の
繊維体積分率は42％であった。ILSSは6.2Kg/mm2であっ
た。
じ手法でエポキシ樹脂複合材料を作製した。成形品中の
繊維体積分率は42％であった。ILSSは6.2Kg/mm2であっ
た。
実施例５ 実施例２で得られた変形断面繊維を用い、実施例３と同
じ手法で、ポリエチレンテレフタレート複合材料を作製
した。東洋紡のポリエステルRT-580を用い、ｐ−クロル
フェノール溶液を繊維に含浸し、ドラムに巻いた後、金
型内で170℃で10分加圧し、200℃で15時間乾燥させて成
形品とした。成形品中の繊維体積分率は51％であり、そ
のILSSは6.0Kg/mm2であった。
じ手法で、ポリエチレンテレフタレート複合材料を作製
した。東洋紡のポリエステルRT-580を用い、ｐ−クロル
フェノール溶液を繊維に含浸し、ドラムに巻いた後、金
型内で170℃で10分加圧し、200℃で15時間乾燥させて成
形品とした。成形品中の繊維体積分率は51％であり、そ
のILSSは6.0Kg/mm2であった。
比較例３ 比較例１の繊維を用い、実施例５と同じ方法で実施例５
の比較対照実験を行なった。作製したポリエチレンテレ
フタレート複合材料中の繊維体積分率は52％でILSS2.8K
g/mm2であった。
の比較対照実験を行なった。作製したポリエチレンテレ
フタレート複合材料中の繊維体積分率は52％でILSS2.8K
g/mm2であった。
このことからも、本発明に基く繊維が樹脂強化用として
すぐれていることが明らかである。
すぐれていることが明らかである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高尾 精二 岡山県岡山市金岡東町３丁目３番１号 日 本エクスラン工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−20008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−51914（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】溶融時に異方性を示す芳香族ポリエステル
からなる繊維であって、繊維の周長をその断面積で除し
た値が3.2×103cm-1以上であることを特徴とする樹脂強
化用繊維。 - 【請求項２】繊維の引張強度が20g/d以上で、かつ、初
期弾性率が650g/d以上である特許請求の範囲第１項記載
の樹脂強化用繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60001234A JPH06104929B2 (ja) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | 樹脂強化用繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60001234A JPH06104929B2 (ja) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | 樹脂強化用繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61160421A JPS61160421A (ja) | 1986-07-21 |
| JPH06104929B2 true JPH06104929B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=11495772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60001234A Expired - Fee Related JPH06104929B2 (ja) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | 樹脂強化用繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06104929B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0699876B2 (ja) * | 1985-09-04 | 1994-12-07 | 住友化学工業株式会社 | 高強度ロ−プ |
| JPS6346242A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-27 | Nok Corp | ゴム組成物 |
| JPS646117A (en) * | 1987-06-22 | 1989-01-10 | Sumitomo Chemical Co | Aromatic polyester fiber |
| WO1989002939A1 (en) * | 1987-10-01 | 1989-04-06 | Toray Industries, Inc. | High-strength liquid crystal resin moldings, liquid crystal resin composites, and processes for their production |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4325903A (en) * | 1980-07-15 | 1982-04-20 | Celanese Corporation | Processing of melt processible liquid crystal polymer by control of thermal history |
| JPS57101022A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-23 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Polyester fiber having improved dimensional stability |
-
1985
- 1985-01-07 JP JP60001234A patent/JPH06104929B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61160421A (ja) | 1986-07-21 |
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|---|---|---|---|
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