JPWO2003014446A1 - 補強用複合糸及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

被補強マトリックに対し、高い補強効果を有する複合糸は、１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の引張り強さと、３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の初期モジュラスを有する実質上無撚りの１本以上のマルチフィラメント糸条と、平均繊維長に対し、その１．５倍以上の繊維長を有するフラクション（１）及び０．５倍以下の繊維長を有するフラクション（２）とを、それぞれ１５質量％以上含む１本以上の実質上無撚りの短繊維糸条との引揃え複合糸であって、前記短繊維糸条中の短繊維の一部分が、引揃え複合糸の表面に巻きつき、前記マルチフィラメント糸条と短繊維糸条とを実質上無撚りのまま結束しているものである。

Description

技術分野
本発明は補強用複合糸及びその製造方法に関するものであり、更に詳しく述べるならば、本発明は、高い機械的強度と、高い弾性率を有するマルチフィラメント糸条と、異なる繊維長を有する短繊維糸条とからなる実質的に無撚りの複合糸であって、前記短繊維糸条中の短繊維の一部分が、前記複合糸の表面に巻きついてそれを結束している補強用複合糸及びその製造方法に関するものである。本発明の補強用複合糸は、各種マトリックス樹脂に対して、優れた補強効果を示すものである。
背景技術
高機械的強度、高弾性率、及び高耐熱性を有する機能繊維、例えばパラ型芳香族ポリアミド繊維は、ゴム、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等をマトリックスとする樹脂複合体の補強材として産業用途に広く用いられている。しかしながら、このような機能繊維は、その繊維表面の平滑性が高いこと、及びそれを形成するポリマーが化学的に不活性であることに起因して、各種マトリックス樹脂との接着性が低いという欠点を有し、このため、前記機能繊維それ自身が有する高い引張り強さなどの機械的強度から期待される補強効果が得られていない。
一方、上記機能繊維を用いた紡績糸及び牽切加工糸は、糸表面近傍に存在する毛羽によるアンカー効果によって、各種マトリックス樹脂に対して、優れた接着性を有し、従って良好な補強効果を示すことが知られている。しかしながら、紡績糸及び牽切加工糸は、長繊維（以下、フィラメントと称することがある）を切断して得られた短繊維によって構成されているため、前記紡績糸及び牽切加工糸は、原フィラメント自体が有する引張り強さなどの機械的強度から期待される機械的強度と比較して、著しく低い機械的強度を示し、このため、前記機能繊維と同様に、原フィラメントが有する機械強度から期待される補強効果が得られていない。
従来の補強用糸条の上記問題を解消する手段として、補強糸条用繊維を形成するポリマーの化学構造に、各種マトリックスに対する接着性を向上させる官能基を導入する方法、フィラメントの強度寄与率を高めるために、牽切加工糸の牽切長を長くする方法等が提案されている。しかしながら、前者の方法ではマトリックスの種類に対応して導入すべき官能基の種類を変えることが必要であり、この必要性は補強用糸条の生産性を悪化させるだけでなく、コストも上昇するという問題がある。一方後者の方法では、原フィラメントの機械的強度に対する加工糸の機械的強度の割合（強度寄与率）を高めることはできるが、しかし糸条を構成する繊維が、フィラメントを切断して作られた短繊維であるということには変りがないため、原フィラメント切断強度から期待される加工糸の補強効果は依然として得られていないのである。
そこで、マルチフィラメント糸条の機械的強度を高効率をもって活用し、かつマトリックス樹脂に対し、良好な接着効果を示し、生産コストの比較的低い補強用糸条の開発が強く望まれていた。
発明の開示
本発明の目的は、マルチフィラメント糸条の高い機械的強度を高効率をもって活用し、マトリックス樹脂に対して、良好な接着効果を示し、それによって、マトリックス樹脂に対し、優れた補強効果を発現することができる補強用複合糸及びその製造方法を提供することにある。
本発明の補強用複合糸は複数本の長繊維からなり、かつ実質上無撚りの少なくとも１本のマルチフィラメント糸条と、複数本の短繊維からなり、かつ実質上無撚りの少なくとも１本の短繊維糸条との、実質上無撚りの引揃え複合糸であって、
前記マルチフィラメント糸条が、１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の引張り強さと、３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の初期モジュラスとを有し、
前記短繊維糸状が、その平均繊維長の１．５倍以上及び０．５倍以下の繊維長を有する両短繊維フラクションを、それぞれ少なくとも１５質量％含有し、
前記短繊維糸条中の短繊維の一部分が、前記引揃え複合糸の表面に巻きついて、前記マルチフィラメント糸条及び前記短繊維糸条を結束していることを特徴とするものである。
本発明の補強用複合糸において、前記短繊維糸条中の短繊維の単繊維繊度が、５．５ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。
本発明の補強用複合糸において、前記複合糸の引張り強さが、１１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。
本発明の補強用複合糸において、前記複合糸の総繊度に対する前記マルチフィラメント糸条の繊度の割合が、１０〜９０％の範囲内にあることが好ましい。
本発明の補強用複合糸において、前記マルチフィラメント糸条中の長繊維の単繊維繊度が、０．１〜２２ｄｔｅｘの範囲内にあることが好ましい。
本発明の補強用複合糸において、前記マルチフィラメント糸条中の長繊維が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド長繊維、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長繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール長繊維、高強力ポリエチレン長繊維、高強力ポリビニルアルコール長繊維、全芳香族ポリエステル長繊維及び炭素長繊維から選ばれることが好ましい。
本発明の補強用複合糸において、前記短繊維糸条中の短繊維の平均繊維長が、３５〜１５０ｃｍの範囲内にあることが好ましい。
本発明の補強用複合糸において、前記短繊維糸条中の短繊維が、ナイロン６短繊維、ナイロン６６短繊維、メタ型芳香族ポリアミド短繊維及びパラ型芳香族ポリアミド短繊維から選ばれることが好ましい。
本発明の補強用複合糸において、前記長繊維の大部分が、複合糸の芯部に分布していてもよい。
本発明の補強用複合糸において、前記長繊維の少なくとも一部分と前記短繊維の少なくとも一部分とが互いに交絡していることが好ましい。
本発明の補強用複合糸の製造方法は、複数本の長繊維からなり、かつ実質上無撚りの少なくとも１本のマルチフィラメント糸条と、複数本の短繊維からなり、かつ実質上無撚りの少なくとも１本の短繊維糸条とを、撚りを施すことなく引揃え、但し、前記マルチフィラメント糸条として、１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の引張り強さと、３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の初期モジュラスとを有するものを用い、かつ前記短繊維糸条として、その平均繊維長の１．５倍以上及び０．５倍以下の繊維長を有する両短繊維フラクションを、それぞれ少なくとも１５質量％含有するものを用い、
前記無撚り引揃え複合糸を、その長手軸方向に交差する平面に沿って旋回する空気過流中を通過させ、それによって、前記引揃え複合糸中の前記短繊維の一部分を、前記引揃え複合糸の表面に巻きつかせてこれを結束することを特徴とするものである。
本発明の補強用複合糸の製造方法において、前記短繊維糸条中の短繊維の単繊維繊度が、５．５ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。
本発明の補強用複合糸の製造方法において、前記複合糸の引張り強さが、１１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。
本発明の補強用複合糸の製造方法において、前記複合糸の総繊度に対する前記マルチフィラメント糸条の繊度の割合が、１０〜９０％の範囲内にあることが好ましい。
本発明の補強用複合糸の製造方法において、前記マルチフィラメント糸条中の長繊維の単繊維繊度が、０．１〜２２ｄｔｅｘの範囲内にあることが好ましい。
本発明の補強用複合糸の製造方法において、前記マルチフィラメント糸条中の長繊維が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド長繊維、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長繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール長繊維、高強力ポリエチレン長繊維、高強力ポリビニルアルコール長繊維、全芳香族ポリエステル長繊維及び炭素長繊維から選ばれることが好ましい。
本発明の補強用複合糸の製造方法において、前記短繊維糸条中の短繊維の平均繊維長が、３５〜１５０ｃｍの範囲内にあることが好ましい。
本発明の補強用複合糸の製造方法において、前記短繊維糸条中の短繊維が、ナイロン６短繊維、ナイロン６６短繊維、メタ型芳香族ポリアミド短繊維及びパラ型芳香族ポリアミド短繊維から選ばれることが好ましい。
本発明の補強用複合糸の製造方法において、前記長繊維の大部分を、前記引揃え複合糸の芯部に分布させてもよい。
本発明の補強用複合糸の製造方法において、前記空気渦流中において、前記長繊維の少なくとも一部分と前記短繊維の少なくとも一部分とを互いに交絡させることが好ましい。
発明を実施するための最良の形態
本発明の補強用複合糸は、複数本の長繊維からなる少なくとも１本のマルチフィラメント糸条と、複数本の短繊維からなる、少なくとも１本の短繊維糸条との引揃え複合糸である。上記マルチフィラメント糸条及び短繊維糸条はいずれも実質上撚りを施されていないものであり、かつ引揃え複合糸も、実質上撚りを施されていないものである。
本発明の補強用複合糸において、マルチフィラメント糸条は、１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の引張り強さと、３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の初期モジュラスを有するものであり、また短繊維糸条は、互に繊維長の異なる短繊維を含み、かつその平均繊維長の１．５倍以上の繊維長を有する短繊維フラクション（１）及び０．５倍以下の繊維長を有する短繊維フラクション（２）を、それぞれ、短繊維糸条の質量に対して少なくとも１５質量％の割合で含むものである。
さらに、本発明の補強用複合糸において、短繊維糸条中の短繊維の一部分が、引揃え複合糸の表面に巻きついて、これを結束していることが重要である。
図１に示された本発明の補強用複合糸の一例の側面写真において、マルチフィラメント糸条と短繊維糸条との引揃え複合糸条の表面に、短繊維の一部分がコイル状に巻きつき、これを結束している。
図２に示された本発明の補強用複合糸の他の例の側面写真においても、マルチフィラメント糸条と短繊維糸条との引揃え複合糸条の表面に短繊維の一部分が巻きついてこれを結束し、かつその一部分は、複合糸の外側に伸び出て、嵩高糸状の外観を形成している。
本発明の補強用複合糸を製造す方法は、複数本の長繊維からなり、実質上無撚りであって、かつ１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の引張り強さと、３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の初期モジュラスとを有する少なくとも１本のマルチフィラメント糸条と、複数本の短繊維からなり、実質上無撚りであって、かつその平均繊維長の１．５倍以上及び０．５倍以下の繊維長を有する両短繊維フラクションを、それぞれ少なくとも１５質量％含有する少なくとも１本の短繊維糸条とを、撚りを施すことなく引揃え、
前記無撚り引揃え複合糸を、その長手軸方向に交差する平面に沿って旋回する空気渦流中を通過させ、それによって、前期引揃え複合糸中の前記短繊維の一部分を、前記引揃え複合糸の表面に巻きつかせてこれを結束することを含むものである。
上記本発明方法は、例えば図３に示された装置により実施することができる。
図３において、延伸された無撚りマルチフィラメント糸条２を、ボビン１から、１対の供給ローラー３と、それから離間（例えば１０００ｍｍ）して設置され前記供給ローラー３の供給速度よりも速い周速をもって回転する１対の牽切ローラー４とからなる牽切機に供給し、供給ローラー３と牽切ローラー４の間のラッパ状シュレッター５において糸条２中のフィラメントを、牽切して、不均一な繊維長を有する無撚り牽切短繊維束２ａを作製する。このとき、別の延伸された無撚りのマルチフィラメント糸条９をボビン９ａから巻き戻して牽切ローラー４に供給し、このマルチフィラメント糸条９と無撚り牽切短繊維束２ａとを引揃え合糸し、形成された引揃え複合糸１０を、牽切ローラー４の出口側に配置されたアスピレーター６の吸引気流下に、牽切ローラー４から引き出す。この引揃え複合糸１０を、空気仮撚りノズル７内を通過させる。この空気仮撚りノズル内において、無撚りの引揃え複合糸は、そのまわりを旋回する空気流により処理されて、引揃え複合糸中の短繊維の一部分が、引揃え複合糸の表面に巻きついてそれを結束する。このときの複合糸に付加される張力又は緩（弛み）み、気流の速度などを調節することにより、短繊維の巻きつき結束のみを形成させることもできるし、さらに短繊維の一部分を、複合糸の外側に伸び出させて、嵩高糸条の外観を形成することもできるし、及び／又は、短繊維及び長繊維の一部を互に絡み合わさせることもできる。
上記のように巻き付き結束された複合糸条は、１対の引張りローラー８により空気仮撚りノズル７から引き取られ、巻き取りボビン１１に巻き取られる。
上記無撚り短繊維糸条と無撚りマルチフィラメント糸条との引き揃え複合糸において、マルチフィラメント糸条が、複合糸の芯部を形成し、そのまわりを短繊維糸条が取り囲むように配置されてもよい。このようにすると短繊維による複合糸結束が強化され、得られる複合糸の引張り強さ及び初期モジュラスが向上する。
また複合糸中の長繊維及び短繊維の一部分が、互に交絡していると、長繊維と短繊維との間のスリップが防止され、得られる複合糸条の補強効果が向上する。
さらに、複合糸表面に巻きつき、必要によりその外側に伸び出ている短繊維は、複合糸の接着において、アンカー効果を発揮して、その接着強さを増強させる。
複合糸表面に巻きついて結束し、必要によりその外側に伸び出ている短繊維を除く、他の短繊維は実質的に無撚であることが必要であって、それに撚りが施されている場合には、複合糸の強度が低下する傾向がある、さらに、短繊維の一部が複合糸表面に巻きつきそれを結束していないときは、短繊維と長繊維との一部分が互に交絡していても、短繊維が容易に抜け落ち、また、長繊維と短繊維間でスリップが発生しやすいため、このような複合糸は十分な補強効果を発現することができない。
本発明の補強用複合糸において、それに含まれるマルチフィラメント糸条の引張り強さは、１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、好ましくは１７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、更に好ましくは２６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが、この複合糸が各種マトリックスの補強材としての十分な補強効果を発揮するために必要である。この引張り強さが１３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合には、得られる複合糸の破断強度が低くなり、補強効果が不十分となり、このため各種マトリックスと複合糸との複合体の強度向上が不十分となる。なお、この引張り強さに上限値はなく、高いほど好ましいが、それか、あまりに高くなりすぎると、伸度が低くなりすぎて補強材としての効果が低下することもあり、或はフィブリル化して耐久性が低下することがあり、或は、コストが高くなりすぎて経済的に好ましくないことがある。このため、マルチフィラメント糸条の引張り強さは５０ｃＮ／ｄｔｅｘをこえないことが好ましく、より好ましくは４０ｃＮ／ｄｔｅｘをこえないことである。
さらに、本発明の複合糸に用いられるマルチフィラメント糸条は、その初期モジュラスが３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものであり、好ましい初期モジュラス比は４００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、更に好ましくは５００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。このような初期モジュラスは、本発明の複合糸により補強された複合製品に十分な剛性や寸法安定性を付与することができる。この初期モジュラスが３００ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合には、得られる複合糸の補強効果が不十分となり、それを用いて補強された複合製品の剛性を十分に高めることができず、また、この複合製品の寸法安定性も不十分となる。
なお、マルチフィラメント糸条を構成する長繊維の単糸繊度には特に限定はないが、あまりに太い場合、及びあまりに細い場合には、上記の引張り強さ及び初期モジュラスを有するマルチフィラメント糸条を得ることが困難になり、さらに、複合糸を製造する際の工程安定性が不十分になり、得られる複合糸の取扱い性が低下することがある。一般に長繊維の繊度は０．１〜２２ｄｔｅｘの範囲内にあることが好ましい。
本発明の複合糸に用いられる長繊維は、上記物性を満足していれば、その繊維を構成するポリマーの種類には特に限定する必要はなく、任意の繊維を使用することができる。例えばポリパラフェニレンテレフタルアミド長繊維、コポリパラフェニレン−３、４’−オキシジフィニレンテレフタルアミド長繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール長繊維、高強力ポリエチレン長繊維、高強力ポリビニルアルコール長繊維、全芳香族ポリエステル長繊維及び炭素長繊維などを例示することができる。これらのなかでも、ポリパラフェニレンテレフタルアミド長繊維、コポリパラフェニレン−３、４’−オキシジフィニレンテレフタルアミド長繊維等のパラ系芳香族ポリアミド長繊維は、耐熱性及び耐フィブリル性にも優れているので、本発明の複合糸に好ましく使用される。
本発明の複合糸を構成する短繊維糸条を構成する短繊維としては、不均一な繊維長を有するものが用いられ、その平均繊維長をＬとしたとき、１．５Ｌ以上の繊維長を有する短繊維フラクション（１）及び０．５Ｌ以下の繊維長を存する短繊維フラクション（２）のそれぞれの、短繊維糸条の質量に対する割合は、１５質量％以上であり、好ましくは１５〜２０％である。１．５Ｌ以上の繊維長を有する短繊維フラクション（１）の含有割合が１５質量％未満の場合には、得られる複合糸の機械的強度が不十分になり、一方、０．５Ｌ以下の繊維長を有する短繊維フラクション（２）の含有割合が１５質量％未満の場合には、得られる複合糸の表面に形成される毛羽の量が減少して、十分なアンカー効果を発現することができず、従って十分な補強効果が得られなくなる。
なお、短繊維の平均繊維長は、短くなりすぎると得られる複合糸の強度が低下する傾向にあり、またそれが長くなりすぎると得られる複合糸の毛羽が減少して補強効果が低下する傾向にある。一般に、短繊維の平均繊維長は３５〜１５０ｃｍの範囲内にあることが好ましい。
また短繊維の単繊維繊度は、太くなりすぎると得られる複合糸の表面に形成される毛羽の数が減少すると共に、繊維の剛直性が高くなって、得られる複合糸中の長繊維との交絡、及び、複合糸の表面における巻きつき結束が困難となり、また抜け落ち易くなるなどの問題が発生し、このため、得られる複合糸条が各種マトリックス中に分散埋設されたとき、毛羽による複合糸に対するアンカー効果が低下して補強効果が不十分になる。従って、短繊維の繊度は、５．５ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、より好ましくは１．５ｄｔｅｘ以下であり、更に好ましくは０．８ｄｔｅｘ以下の範囲内にあることが適当である。なお、単繊維繊度はあまりに細くなりすぎるとその製造が困難になるので、０．１ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。
本発明の複合糸に用いられる短繊維は、上記物性を満足している限り、その繊維を構成するポリマーの種類には特に限定はなく、任意の繊維を使用することができる。複合糸に用いられる前記長繊維と同一のポリマーからなる短繊維であってもよく、異なるポリマーからなる短繊維であってもよい。従って本発明に用いられる短繊維は、所望の複合糸に要求される特性に応じて適宜選択すればよく、例えば、ナイロン６短繊維、ナイロン６６短繊維、メタ型芳香族ポリアミド短繊維、及びパラ型芳香族ポリアミド短繊維などから選ばれることが好ましい。補強糸が用いられるマトリックス（プラスチック樹脂、熱硬化性樹脂、ゴムなど）に対する接着性が良好な繊維、例えば、ゴム材料の補強用途に対しては、ナイロン６又はナイロン６６短繊維を用いることにより補強効果を一層高めることができる。一方、耐熱性が要求される補強用途については、難燃性の繊維、例えばメタ型芳香族ポリアミド短繊維等を用いることが有効である。さらに、複合糸に高い機械的強度及び剛性が要求される場合には、長繊維と同様の高強力、高モジュラス性繊維、例えばパラ系芳香族ポリアミド短繊維を用いることが有効である。
本発明の複合糸において、マルチフィラメント糸条と、短繊維糸条との複合割合（総繊度割合）は、複合糸の総繊度を基準として、マルチフィラメント糸条の割合が１０％以上９０％以下の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは４０％以上６０％以下の範囲内である。マルチフィラメント糸条の含有割合が少なすぎると得られる複合糸の機械的強度が不十分となり、従って補強効果が不十分になることがあり、逆に多すぎると、短繊維による複合糸に対するアンカー効果が不十分となり、従ってマトリックスとの接着性が不十分となり、補強効果が不十分になる。
本発明の複合糸においては、長繊維が複合糸の芯部に位置し、短繊維がマルチフィラメント糸条のまわりに鞘部を形成するように位置していることが好ましい。この場合、芯部と鞘部との界面部分において一部の長繊維の一部分と短繊維の一部分とが交絡していてもよく、このようにすることにより、長繊維と短繊維との間のスリップが抑制されて、複合糸の補強効果が向上する。長繊維が複合糸の芯部ではなく鞘部に存在している場合には、この複合糸と各種マトリックスとの接着性向上に寄与する毛羽が減少するため、複合糸に対するアンカー効果が低下するだけでなく、複合糸の引張り強さ及び初期モジュラスも不十分になることがある。また当然のことながら、短繊維による複合糸表面のまわりに対する巻きつき及び結束効果が不十分になる。
実施例
本発明の補強用複合糸及びその製造方法を下記実施例によりさらに説明する。
実施例１〜３
実施例１〜３の各々において、パラフェニレンジアミン成分２５モル％，３，４’−ジアミノジフェニルエーテル成分２５モル％、及びテレフタル酸成分５０モル％からなる芳香族共重合ポリアミド繊維マルチフィラメント糸条（帝人株式会社製、商標：テクノーラ、：引張り強さ：２４．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期モジュラス：５２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度：４．６％、糸条カウント：４４０ｄｔｅｘ／２６７ｆｉｌ）４本を合糸した糸条を図３に示す装置に供し、表１に記載の牽切倍率で牽切した後、上記と同一の芳香族共重合ポリアミドマルチフィラメント糸条（４４０ｄｔｅｘ／２６７ｆｉｌ）１本を引き揃えて複合糸を作製した。この時の牽切ローラー４の出口側のフリースにおける短繊維糸条平均繊維長Ｌにおいて、１．５Ｌ以上の長さの短繊維フラクション（１）の割合、及び０．５Ｌ以下の長さの短繊維フラクション（２）の割合を表１に示す。引揃え複合糸を空気仮撚りノズル７を通して得られた複合糸は、長繊維が主として芯部に存在し、長繊維と短繊維のそれぞれの一部分が互に交絡しており、かつ、複合糸の表面で短繊維の一部分が強固に巻きついて複合糸を結束していて、短繊維に由来する毛羽は、実用上脱落することはなかった。得られた複合糸の繊度、切断強度、伸度、初期モジュラス、複合糸の総繊度に占めるマルチフィラメント糸条の繊度の割合、及び、得られた複合糸の引張り強さの、加工前のマルチフィラメント糸条の引張り強さに対する割合を強度寄与率として表１に示す。
実施例４及び５
実施例４及び５の各々において、実施例１と同様にして複合糸を製造し、但し、牽切倍率を表１に記載のとおり変更し、牽切された短繊維糸条に引揃え複合するマルチフィラメント糸条として、パラフェニレンジアミン成分２５モル％、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル成分２５モル％、及びテレフタル酸成分５０モル％からなる芳香族共重合ポリアミドマルチフィラメント糸条（帝人株式会社製、商標：テクノーラ、引張り強さ：２４．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期モジュラス：５２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度：４．６％、糸条カウント：２２０ｄｔｅｘ／１３３ｆｉｌ）を使用した。結果を表１にあわせて示す。
比較例１
実施例１と同様の牽切、空気仮撚り操作を行った。但し、牽切に供したマルチフィラメント糸条の、合糸本数を８本に変更し、牽切後に、これにマルチフィラメント糸条を複合しなかった。芳香族共重合ポリアミド牽切紡績糸が得られた。この牽切紡績糸を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
比較例２
実施例１と同様にして複合糸を製造した。但し、牽切短繊維糸条に、合糸する糸条として、５１ｍｍの繊維長にカットされた芳香族共重合ポリアミド短繊維からなるスライバー（４４０ｄｔｅｘ）を用いた得られた芳香族共重合ポリアミド複合糸を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

次に、実施例１及び比較例１〜２で得られた複合糸の各々に、コード処理方法に従って、第１処理浴でエポキシ樹脂成分を付与し、第２処理浴でＲＦＬ成分を付与する接着剤処理を施した。このときの接着剤の合計付着量は約２．５質量％であった。その後に各々のコードを厚さ４ｍｍのＮＲ／ＳＢＲゴムの中央に、７ｍｍ間隔となるように平行に埋め込んだ後、この補強ゴム板を、埋め込まれたコードに平行に７ｍｍの幅にスリット切断して試験片を作製した。この各試験片における補強用糸条とゴムの接着強さについて、コードと平行方向に、ゴムからコードを引き抜く時の引き抜き強力、及びコードと垂直方向にゴムからコードを剥離させるときの剥離強さを測定した。結果を表２に示す。

産業上の利用可能性
本発明の補強用複合糸においては、実質上無撚りのマルチフィラメント糸条と、実質上無撚りの短繊維糸条とが無撚りで引揃えられており、この複合糸の表面のまわりに、短繊維の一部分が巻きついて、フィラメント糸条と、短繊維糸条とを強固に結束しているので、複合糸の引張り強さに対するマルチフィラメント糸条及び短繊維糸条の強度寄与率が高く、また、複合糸の表面には短繊維の一部により毛羽が形成されているので、これが被補強マトリックス内における複合糸に対して高いアンカー効果を発現して、複合糸の被補強マトリックスに対する補強効果を一層向上させている。従って、本発明の補強用複合糸は、被補強マトリックス（例えば、樹脂又はゴム材料）に対し、高い補強効果を発現し、実用上有用なものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の補強用複合糸の一例の側面写真である。
図２は、本発明の補強用複合糸の他の例の側面写真である。
図３は、本発明の補強用複合糸の製造方法の一例を示すフローシートである。

Claims (20)

1. 複数本の長繊維からなり、かつ実質上無撚りの少なくとも１本のマルチフィラメント糸条と、複数本の短繊維からなり、かつ実質上無撚りの少なくとも１本の短繊維糸条との、実質上無撚りの引揃え複合糸であって、
   前記マルチフィラメント糸条が、１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の引張り強さと、３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の初期モジュラスとを有し、
   前記短繊維糸条が、その平均繊維長の１．５倍以上及び０．５倍以下の繊維長を有する両短繊維フラクションを、それぞれ少なくとも１５質量％含有し、
   前記短繊維糸条中の短繊維の一部分が、前記引揃え複合糸の表面に巻きついて、前記マルチフィラメント糸条及び前記短繊維糸条を、結束していることを特徴とする補強用複合糸。
2. 前記短繊維糸条中の短繊維の単繊維繊度が、５．５ｄｔｅｘ以下である、請求の範囲第１項に記載の補強用複合糸。
3. 前記複合糸の引張り強さが、１１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である、請求の範囲第１項に記載の補強用複合糸。
4. 前記複合糸の総繊度に対する前記マルチフィラメント糸条の繊度の割合が、１０〜９０％の範囲内にある、請求の範囲第１項に記載の補強用複合糸。
5. 前記マルチフィラメント糸条中の長繊維の単繊維繊度が、０．１〜２２ｄｔｅｘの範囲内にある、請求の範囲第１項に記載の補強用複合糸。
6. 前記マルチフィラメント糸条中の長繊維が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド長繊維、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長繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール長繊維、高強力ポリエチレン長繊維、高強力ポリビニルアルコール長繊維、全芳香族ポリエステル長繊維及び炭素長繊維から選ばれる、請求の範囲第１項に記載の補強用複合糸。
7. 前記短繊維糸条中の短繊維の平均繊維長が、３５〜１５０ｃｍの範囲内にある、請求の範囲第１項に記載の補強用複合糸。
8. 前記短繊維糸条中の短繊維が、ナイロン６短繊維、ナイロン６６短繊維、メタ型芳香族ポリアミド短繊維及びパラ型芳香族ポリアミド短繊維から選ばれる、請求の範囲第１項に記載の補強用複合糸。
9. 前記長繊維の大部分が、複合糸の芯部に分布している、請求の範囲第１項に記載の補強用複合糸。
10. 前記長繊維の少なくとも一部分と前記短繊維の少なくとも一部分とが互いに交絡している、請求の範囲第１項に記載の補強用複合糸。
11. 複数本の長繊維からなり、かつ実質上無撚りの少なくとも１本のマルチフィラメント糸条と、複数本の短繊維からなり、かつ実質上無撚りの少なくとも１本の短繊維糸条とを、撚りを施すことなく引揃え、但し、前記マルチフィラメント糸条として、１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の引張り強さと、３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の初期モジュラスとを有するものを用い、かつ前記短繊維糸条として、その平均繊維長の１．５倍以上及び０．５倍以下の繊維長を有する短繊維フラクションを、それぞれ少なくとも１５質量％含有するものを用い、
    前記無撚り引揃え複合糸を、その長手軸方向に交差する平面に沿って旋回する空気渦流中を通過させ、それによって、前期引揃え複合糸中の前記短繊維の一部分を、前記引揃え複合糸の表面に巻きつかせてこれを結束することを特徴とする補強用複合糸の製造方法。
12. 前記短繊維糸条中の短繊維の単繊維繊度が、５．５ｄｔｅｘ以下である、請求の範囲第１１項に記載の補強用複合糸の製造方法。
13. 前記複合糸の引張り強さが、１１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である、請求の範囲第１１項に記載の補強用複合糸の製造方法。
14. 前記複合糸の総繊度に対する前記マルチフィラメント糸条の繊度の割合が、１０〜９０％の範囲内にある、請求の範囲第１１項に記載の補強用複合糸の製造方法。
15. 前記マルチフィラメント糸条中の長繊維の単繊維繊度が、０．１〜２２ｄｔｅｘの範囲内にある、請求の範囲第１１項に記載の補強用複合糸の製造方法。
16. 前記マルチフィラメント糸条中の長繊維が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド長繊維、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長繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール長繊維、高強力ポリエチレン長繊維、高強力ポリビニルアルコール長繊維、全芳香族ポリエステル長繊維及び炭素長繊維から選ばれる、請求の範囲第１１項に記載の補強用複合糸の製造方法。
17. 前記短繊維糸条中の短繊維の平均繊維長が、３５〜１５０ｃｍの範囲内にある、請求の範囲第１１項に記載の補強用複合糸の製造方法。
18. 前記短繊維糸条中の短繊維が、ナイロン６短繊維、ナイロン６６短繊維、メタ型芳香族ポリアミド短繊維及びパラ型芳香族ポリアミド短繊維から選ばれる、請求の範囲第１１項に記載の補強用複合糸の製造方法。
19. 前記長繊維の大部分を、前記引揃え複合糸の芯部に分布させる、請求の範囲第１１項に記載の補強用複合糸の製造方法。
20. 前記空気渦流中において、前記長繊維の少なくとも一部分と前記短繊維の少なくとも一部分とを互いに交絡させる、請求の範囲第１１項に記載の補強用複合糸の製造方法。

Images