TWI833943B - 複合絲織物及使用該織物之纖維強化樹脂成形品的製造方法 - Google Patents

複合絲織物及使用該織物之纖維強化樹脂成形品的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI833943B
TWI833943B TW109112305A TW109112305A TWI833943B TW I833943 B TWI833943 B TW I833943B TW 109112305 A TW109112305 A TW 109112305A TW 109112305 A TW109112305 A TW 109112305A TW I833943 B TWI833943 B TW I833943B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
composite
mass
yarn
thermoplastic resin
range
Prior art date
Application number
TW109112305A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202111176A (zh
Inventor
伊藤洋尚
佳
坂田淳也
Original Assignee
日商日東紡績股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日東紡績股份有限公司 filed Critical 日商日東紡績股份有限公司
Publication of TW202111176A publication Critical patent/TW202111176A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI833943B publication Critical patent/TWI833943B/zh

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/242—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads inorganic, e.g. basalt
    • D03D15/267—Glass
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/40—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads
    • D03D15/47—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads multicomponent, e.g. blended yarns or threads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/465—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating by melting a solid material, e.g. sheets, powders of fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/40—Yarns in which fibres are united by adhesives; Impregnated yarns or threads
    • D02G3/402—Yarns in which fibres are united by adhesives; Impregnated yarns or threads the adhesive being one component of the yarn, i.e. thermoplastic yarn
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/283—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads synthetic polymer-based, e.g. polyamide or polyester fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/573—Tensile strength
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/587—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads adhesive; fusible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2077/00—Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0809—Fabrics
    • B29K2105/0845—Woven fabrics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
    • B29K2309/08—Glass
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2101/00—Inorganic fibres
    • D10B2101/02—Inorganic fibres based on oxides or oxide ceramics, e.g. silicates
    • D10B2101/06—Glass
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/04—Heat-responsive characteristics
    • D10B2401/041—Heat-responsive characteristics thermoplastic; thermosetting
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/02—Reinforcing materials; Prepregs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Abstract

本發明係提供可適合用作纖維強化樹脂成形品的材料之複合絲織物。本發明之複合絲織物係使用將無機多絲及熱可塑性樹脂絲進行合撚而成之複合絲當作經絲或緯絲中之至少一者進行製織而成。無機多絲具備10～65tex的質量，構成前述無機多絲之單絲具備6.6～9.5μm的纖維徑，構成前述熱可塑性樹脂絲之熱可塑性樹脂的熔體流動速率為34～100g／10分鐘，前述無機多絲的質量相對於前述複合絲的總質量之比例為40～90質量％。

Description

複合絲織物及使用該織物之纖維強化樹脂成形品的製造方法
本發明係關於複合絲織物及使用該複合絲織物之纖維強化樹脂成形品的製造方法。
以往，作為用於飛機、汽車、一般產業用機械等之輕量化材料，係使用藉由將熱可塑性預浸體進行加熱並於加壓下進行成形所獲得之纖維強化樹脂成形品。前述熱可塑性預浸體係藉由將無機纖維織物及熱可塑性樹脂製薄膜進行積層並加熱而使形成熱可塑性樹脂製薄膜之熱可塑性樹脂發生熔融，使其含浸於構成無機纖維織物之無機纖維間而得。
但是，由於前述熱可塑性樹脂係熔融時之黏度較高，故就前述熱可塑性預浸體而言，會有已熔融之該熱可塑性樹脂難以含浸於無機纖維間，易於產生孔隙(空隙)之問題。
為了解決前述問題，已檢討使用將無機多絲及熱可塑性樹脂絲進行合撚而成之複合絲當作經絲或緯絲中之至少一者進行製織而製成複合絲織物。依據前述複合絲織物，藉由進行加熱並於加壓下進行成形，形成前述複合絲之前述熱可塑性樹脂絲會發生熔融，熱可塑性樹脂便含浸於無機多絲中，同時進行成形，故可一舉獲得前述纖維強化樹脂成形品，依據該纖維強化樹脂成形品，期待可獲得相較於使用前述熱可塑性預浸體之情況而言更優異的賦形性。
作為前述複合絲織物，係已知例如使用將作為無機多絲之E玻璃纖維絲(具備E玻璃組成之玻璃纖維絲)及作為熱可塑性樹脂絲之聚醯胺纖維絲進行合撚而成之複合絲者(參照例如專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開2001-64836號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，專利文獻1所記載之複合絲織物係用於柔軟且肌膚觸感佳，不燃性及耐磨耗性優異的不燃性布帛，會有較難用於隨即具備較高的強度之纖維強化樹脂成形品的材料之不良情形。
本發明之目的為提供消除該種不良情形而可適合用作具備較高的強度之纖維強化樹脂成形品的材料之複合絲織物及使用該織物之纖維強化樹脂成形品的製造方法。 [解決課題之手段]
為了達成該種目的，本發明之複合絲織物為使用將無機多絲及熱可塑性樹脂絲進行合撚而成之複合絲當作經絲或緯絲中之至少一者進行製織而成之複合絲織物，其特徵為前述無機多絲具備10～65tex的範圍的質量，構成前述無機多絲之單絲具備6.6～9.5μm的範圍的纖維徑，構成前述熱可塑性樹脂絲之熱可塑性樹脂的熔體流動速率(以下，有時記載為MFR。)為34～100g／10分鐘，前述無機多絲的質量相對於前述複合絲的總質量之比例為40～90質量％的範圍。
本發明之複合絲織物係藉由使用前述將無機多絲及熱可塑性樹脂絲進行合撚而成之複合絲進行製織，而可獲得優異的製織性。本發明之複合絲織物係只要使用前述複合絲當作經絲或緯絲中之至少一者即可，亦可用於經絲及緯絲兩者。
就本發明之複合絲織物而言，藉由前述無機多絲具備10～65tex的範圍的質量，構成前述無機多絲之單絲具備6.6～9.5μm的範圍的纖維徑，構成前述熱可塑性樹脂絲之熱可塑性樹脂的熔體流動速率為34～100g／10分鐘的範圍，前述無機多絲的質量相對於前述複合絲的總質量之比例為40～90質量％的範圍，便會在該複合絲織物受到加熱而前述熱可塑性樹脂絲發生熔融時，該熱可塑性樹脂可獲得對該無機多絲優異的含浸性。其結果，就本發明之複合絲織物而言，在進行加熱並於加壓下進行成形時，可獲得優異的成形性及賦形性，此外，可獲得具備較高的強度之纖維強化樹脂成形品。
在前述無機多絲的質量為前述範圍外，或構成前述無機多絲之單絲的纖維徑為前述範圍外，或構成前述熱可塑性樹脂絲之樹脂的MFR為前述範圍外，或前述無機多絲的質量相對於前述複合絲的總質量之比例為前述範圍外時，前述熱可塑性樹脂便無法對前述無機多絲充分地進行含浸，無法同時獲得充分的成形性及賦形性以及較高的纖維強化樹脂成形品強度。另外，在本說明書中，所謂較高的纖維強化樹脂成形品強度，係意味具有20GPa以上，更佳為22GPa以上的成形品彎曲彈性率。
就本發明之複合絲織物而言，作為前述無機多絲，可使用例如玻璃纖維絲。
此外，就本發明之複合絲織物而言，作為前述熱可塑性樹脂絲，可使用聚醯胺樹脂絲。
本發明之纖維強化樹脂成形品的製造方法包含將1片前述複合絲織物或將複數片前述複合絲織物進行積層而得之積層物進行加熱加壓之成形步驟。
依據本發明之纖維強化樹脂成形品的製造方法，可將成形性及賦形性優異的複合絲織物進行加熱加壓而獲得成形品，可謀求成形品製造的效率化。
其次，針對本發明之實施形態進一步詳細地進行說明。
本實施形態之複合絲織物係藉由使用將無機多絲及熱可塑性樹脂絲進行合撚而成之複合絲當作經絲或緯絲中之至少一者進行製織而獲得。
在本實施形態之複合絲織物中，作為前述無機多絲，可使用例如玻璃纖維絲、碳纖維絲。由擔保纖維強化樹脂成形品的絕緣性之觀點而言，作為無機多絲，較佳係使用玻璃纖維絲。
作為前述玻璃纖維絲，由泛用性之觀點而言，較佳係使用具備E玻璃組成之玻璃纖維絲。前述E玻璃組成為相對於玻璃纖維的總量而言，包含52.0～56.0質量％的範圍的SiO2 、5.0～10.0質量％的範圍的B2 O3 、12.0～16.0質量％的範圍的Al2 O3 、合計20～25質量％的範圍的CaO及MgO以及合計0～1.0質量％的範圍的Li2 O、K2 O及Na2 O之組成。
此外，由更加提高纖維強化樹脂成形品的強度(例如彎曲彈性率)之觀點而言，作為前述玻璃纖維絲，較佳係使用具備高強度高彈性率玻璃組成(相對於玻璃纖維的總量而言包含64.0～66.0質量％的範圍的SiO2 、24.0～26.0質量％的範圍的Al2 O3 以及9.0～11.0質量％的範圍的MgO之組成)，或高彈性率易製造性玻璃組成(相對於玻璃纖維的總量而言包含57.0～60.0質量％的範圍的SiO2 、17.5～20.0質量％的範圍的Al2 O3 、8.5～12.0質量％的範圍的MgO、10.0～13.0質量％的範圍的CaO、0.5～1.5質量％的範圍的B2 O3 以及合計98.0質量％以上的範圍的SiO2 、Al2 O3 、MgO及CaO之組成)之玻璃纖維絲。此外，由減低纖維強化樹脂成形品的介電損失之觀點而言，作為前述玻璃纖維絲，較佳係使用具備低介電率低介電正切玻璃組成(相對於玻璃纖維總量而言包含48.0～62.0質量％的範圍的SiO2 、17.0～26.0質量％的範圍的B2 O3 、9.0～18.0質量％的範圍的Al2 O3 、0.1～9.0質量％的範圍的CaO、0～6.0質量％的範圍的MgO、合計0.05～0.5質量％的範圍的Na2 O、K2 O及Li2 O、0～5.0質量％的範圍的TiO2 、0～6.0質量％的範圍的SrO、合計0～3.0質量％的範圍的F2 及Cl2 以及0～6.0質量％的範圍的P2 O5 之組成)之玻璃纖維絲。
另外，構成玻璃纖維絲之各成分的含有率的測定，針對屬於輕元素之B，可使用ICP發射光譜分析裝置施行，其他元素可使用波長分散型螢光X射線分析裝置施行。
作為測定方法，首先，將包含玻璃纖維絲之複合絲以例如300～600℃的蒙孚爐(muffle furnace)加熱2～24小時左右等而去除有機物。接著，將玻璃纖維絲放入鉑坩堝中，藉由在電爐中於1550℃的溫度保持6小時並一面施加攪拌一面使其熔融而獲得均質的熔融玻璃。其次，將所獲得之熔融玻璃流出至碳板上而製作玻璃屑後，進行粉碎並粉末化。針對屬於輕元素之Li，將玻璃粉末以酸進行加熱分解後，使用ICP發射光譜分析裝置進行定量分析。其他元素係將玻璃粉末以壓製機成形成圓盤狀後，使用波長分散型螢光X射線分析裝置進行定量分析。將此等定量分析結果進行氧化物換算而計算出各成分的含量及總量，可由此等數值求出前述之各成分的含量(質量％)。
在本實施形態之複合絲織物中，前述無機多絲具備10～65tex的範圍的質量。由擔保優異的成形性(受熱可塑性樹脂含浸之容易度)之觀點而言，前述無機多絲較佳係具備15～60tex的範圍的質量，更佳係具備20～55tex的範圍的質量，再佳係具備23～50tex的範圍的質量，特佳係具備26～45tex的範圍的質量，最佳係具備30～40tex的範圍的質量。另外，無機多絲的質量可按照JIS R 3420：2013予以測定。
在本實施形態之複合絲織物中，構成前述無機多絲之單絲具備6.6～9.5μm的範圍的纖維徑。由擔保優異的成形性(受熱可塑性樹脂含浸之容易度)之觀點而言，前述單絲較佳係具備7.1～9.4μm的範圍的纖維徑，更佳係具備7.6～9.3μm的範圍的纖維徑，特佳係具備8.1～9.2μm的範圍的纖維徑，最佳係具備8.6～9.2μm的範圍的纖維徑。另外，構成無機多絲之單絲的纖維徑可按照JIS R 3420：2013予以測定。
在本實施形態之複合絲織物中，前述無機多絲係例如集束40～380根具有前述之範圍的纖維徑之單絲而具備前述之範圍的質量。由擔保優異的成形性(受熱可塑性樹脂含浸之容易度)之觀點而言，前述無機多絲較佳係例如集束50～300根具有前述之範圍的纖維徑之單絲而具備前述之範圍的質量，更佳係集束100～280根而具備前述之範圍的質量，再佳係集束150～250根而具備前述之範圍的質量，特佳係集束180～220根而具備前述之範圍的質量。
在本實施形態之複合絲織物中，前述無機多絲亦可進行蓬鬆加工。所謂蓬鬆加工，係亦稱為體積蓬大加工、締捲加工之纖維的加工方法之一。例如，在無機多絲為玻璃纖維絲之情況，係以一定的拉出速度將玻璃纖維絲供給至高速空氣噴嘴中，以慢於拉出速度之捲取速度將空氣亂流吹向玻璃纖維絲，使玻璃纖維絲產生開纖，施行蓬鬆加工。
在本實施形態之複合絲織物中，作為熱可塑性樹脂絲，可使用例如聚醯胺樹脂絲、聚苯硫醚樹脂絲、聚對酞酸丁二酯樹脂絲、聚碳酸酯樹脂絲等。由能夠兼顧纖維強化樹脂成形品的優異的強度(例如彎曲彈性率)及優異的對無機多絲之含浸性而言，作為熱可塑性樹脂絲，較佳係使用聚醯胺樹脂絲。
作為聚醯胺樹脂，可使用例如聚醯胺4、聚醯胺6、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺46、聚醯胺66、聚醯胺610、聚醯胺612、聚六亞甲基對酞醯胺(聚醯胺6T)、聚六亞甲基異酞醯胺(聚醯胺6I)、聚間二甲苯己二醯胺、聚間二甲苯十二醯胺、聚醯胺9T、聚醯胺9MT等。在此等之中，由纖維強化樹脂成形品的強度及對無機多絲之含浸性係平衡佳且優異而言，較佳為聚醯胺6(以下，有時亦記載為PA6。)。
在本實施形態之複合絲織物中，構成前述熱可塑性樹脂絲之熱可塑性樹脂的熔體流動速率在34～100g／10分鐘的範圍。由更確實地擔保對無機多絲之含浸性之觀點而言，前述熱可塑性樹脂的熔體流動速率較佳係在35～98g／10分鐘的範圍，更佳係在36～97g／10分鐘的範圍，再佳係在37～95g／10分鐘的範圍，特佳係在38～92g／10分鐘的範圍，尤佳係在39～90g／10分鐘的範圍，最佳係在39～85g／10分鐘的範圍。
前述熱可塑性樹脂的熔體流動速率可按照ISO 1133，藉由因應熱可塑性樹脂的種類所規定之溫度條件及荷重條件予以測定。例如，在前述熱可塑性樹脂為聚醯胺6之情況，可在230℃，2160g荷重之條件下測定熔體流動速率。此外，在前述熱可塑性樹脂為聚苯硫醚樹脂之情況，可在316℃，5000g荷重之條件下測定熔體流動速率。
在本實施形態之複合絲織物中，構成前述熱可塑性樹脂絲之熱可塑性樹脂，由確保成形加工的容易性之觀點而言，較佳係具備160～280℃的範圍的熔點，更佳係具備210～240℃的範圍的熔點。另外，樹脂的熔點可按照JIS K 7121予以測定。
另外，藉由將本實施形態之複合絲織物在比起構成前述熱可塑性樹脂絲之熱可塑性樹脂的熔點高出20℃以上之溫度條件下，於例如4MPa以上的高壓下進行壓製，便能夠使熱可塑性樹脂自無機多絲中移動，將熱可塑性樹脂進行回收。此外，能夠對依此方式所回收之熱可塑性樹脂使用FT-IR特定出熱可塑性樹脂的種類，並以前述方法測定MFR及熔點。
在本實施形態之複合絲織物中，前述無機多絲的質量相對於前述複合絲的總質量之比例為40～90質量％的範圍。由擔保纖維強化樹脂成形品的優異的強度(例如彎曲彈性率)之觀點而言，前述無機多絲的質量相對於前述複合絲的總質量之比例較佳為50～80質量％，更佳為55～70質量％。另外，無機多絲的質量相對於複合絲的總質量之比例可測定複合絲的質量(M1)後，測定例如將複合絲於625℃加熱1小時而去除熱可塑性樹脂後之質量(M2)，藉由M2／M1予以算出。
在本實施形態之複合絲織物中，前述複合絲可藉由以公知的撚絲機對1～3根前述無機多絲合撚1～3根前述熱可塑性樹脂絲而獲得。
在本實施形態之複合絲織物中，前述複合絲的加撚數例如為1.3～6.3次／25mm。由製造出無機纖維的斷裂或翹曲、扭曲較少的織物之觀點而言，前述複合絲的加撚數較佳為2.3～5.3次／25mm，更佳為2.8～4.8次／25mm。另外，加撚的方向並無特別限定。
在本實施形態之複合絲織物中，前述複合絲織物可藉由使用前述複合絲當作經絲或緯絲中之至少一者，例如緯絲，以例如經18～50根／25mm，緯18～40根／25mm的織密度進行製織而獲得。作為前述複合絲織物的織組織，可列舉例如平織、斜織、緞織、斜子織等。
本實施形態之纖維強化樹脂成形品的製造方法包含將1片前述複合絲織物或將複數片前述複合絲織物進行積層而得之積層物進行加熱加壓之成形步驟。在前述加熱加壓中，作為加熱之條件，可列舉設為比起構成前述複合絲織物中之熱可塑性樹脂絲之樹脂的熔點高出20～40℃之溫度。此外，在前述加熱加壓中，作為加壓之條件，可列舉設為於0.5～5.0MPa的壓力下1～10分鐘。
藉由本實施形態之纖維強化樹脂成形品的製造方法所製造之纖維強化樹脂成形品可有效地使用於製造例如電氣電子零件、汽車零件、產業零件、纖維、薄膜、薄片、其他任意形狀及用途的各種成形品。
作為電氣電子零件，可列舉例如FPC連接器、BtoB連接器、卡連接器、同軸連接器等SMT連接器；SMT開關、SMT繼電器、SMT線軸、記憶卡連接器、CPU插座、LED反射器、照相機模組的基座／筒體／支架、電纜電線被覆、光纖零件、AV／OA機器的消音齒輪、自動閃爍機器零件、行動電話零件、複印機用耐熱齒輪、端蓋、整流器、業務用插座、指令開關、雜訊濾波器、磁性開關、太陽能電池基板、液晶板、LED安裝基板、可撓性印刷配線板、可撓性扁平電纜等。
作為汽車零件，可列舉例如恆溫器殼體、散熱器水箱、散熱器軟管、出水口、水泵殼體、後接頭等冷卻零件；中間冷卻器罐、中間冷卻器外殼、渦輪風管、EGR冷卻器外殼、諧振器、節流閥體、進氣歧管、尾管等吸排氣系統零件；燃料運送管、汽油箱、快速連接器、儲罐、泵模組、燃料配管、濾油器、鎖定螺帽、密封材等燃料系統零件；安裝支架、扭矩桿、缸頭罩等結構零件；軸承護圈、齒輪張緊器、前照燈致動器齒輪、滑門滾輪、離合器周邊零件等驅動系統零件；空氣制動管等制動系統零件；引擎室內之線束連接器、馬達零件、感測器、ABS線軸、組合開關、車載開關等車載電裝零件；滑門減振器、車門後視鏡撐桿、車門後視鏡支架、車內後視鏡撐桿、車頂縱樑、引擎安裝支架、空氣濾清器的進氣管、車門限位器、塑膠鏈條、廠牌標誌、扣件、斷路器罩蓋、杯架、氣囊、擋泥板、擾流板、散熱器托架、散熱器格柵、放氣孔、進氣口、引擎罩凸起、後門、燃料發送器模組等內外裝零件等。
作為產業零件，可列舉例如輸氣管、油田開採用管、軟管、防蟻電纜(通信電纜、通路電纜等)、粉體塗裝品的塗料部(自來水管的內側塗層)、海底油田管、耐壓軟管、油壓管、油漆用管、燃料泵、分離器、增壓用導管、蝶閥、輸送機滾筒軸承、鐵路的枕木彈簧承件、船外機引擎罩、發電機用引擎罩、灌溉用閥、大型開關器(開關)、漁網等的單絲(擠出絲)等。
作為纖維，可列舉例如氣囊基布、耐熱過濾器、補強纖維、刷用刷毛、釣絲、輪胎簾布、人工草坪、地毯、座席片用纖維等。
作為薄膜或薄片，可列舉例如耐熱遮蔽用膠帶、工業用膠帶等耐熱黏著膠帶；卡帶、適用於數位數據儲存之數據保存用磁帶、錄像帶等磁帶用材料；殺菌袋裝食品的袋體、糕點的個別包裝、肉食加工品的包裝等食品包裝材料；半導體封裝用的包裝等電子零件包裝材料等。
除此以外，本實施形態之纖維強化樹脂成形品亦可適合使用於保險桿、後門、擋泥板、座椅框架、窗框、避震器、車身覆板、承油盤、電池外殼、電子機器框體、天線框體、電子基板、住宅壁、建築物的支柱、塑膠磁鐵、鞋底、網球拍、滑雪板、黏結磁鐵、眼鏡框、束帶、吊牌線、窗框用月牙卡鐵、電動工具馬達用風扇、馬達固定子用絕緣塊、割草機用引擎罩、割草機的燃料槽、超小型滑動開關、DIP開關、開關的殼體、燈座、連接器的罩殼、IC插座、線軸罩、繼電器箱、電容器外殼、小型馬達外殼、齒輪、凸輪、均衡輪、間隔件、絕緣物、緊固件、腳輪、線夾、自行車用車輪、端子台、起動器的絕緣部分、保險絲盒、空氣濾清器外殼、空調風扇、終端機的殼體、輪罩、軸承護圈、水管葉輪、離合器分離軸承轂、耐熱容器、微波爐零件、電飯鍋零件、印表機色帶導軌等。
其次，示出實施例及比較例。 [實施例]
[實施例1] 在本實施例中，首先，將200根纖維徑9μm的單絲集束而得之絲質量33.7tex的E玻璃纖維絲1根，及由MFR 40g／10分鐘，熔點220℃的聚醯胺樹脂(PA6；宇部興產股份有限公司製，商品名：UBE1013B)所組成之絲質量23.3tex的聚醯胺樹脂絲1根以撚絲機進行合撚，而獲得經施以3.8次／25mm的加撚之複合絲。前述E玻璃纖維絲的質量相對於前述複合絲的總質量之比例為59質量％。
其次，使用前述E玻璃纖維絲當作經絲，使用本實施例中所獲得之前述複合絲當作緯絲，並以經絲織密度42根／25mm，緯絲織密度32根／25mm進行製織，獲得平織的複合絲織物。
其次，藉由將本實施例中所獲得之複合絲織物加熱至250℃並於3MPa的加壓下壓製1分鐘而製造板狀的成形品，評估成形性。此外，針對所獲得之板狀的成形品，基於ISO 178，測定成形品彎曲彈性率。將結果示於表1。
另外，在表1中，在比起構成熱可塑性樹脂絲之樹脂的熔點高出30℃之溫度，3MPa，1分鐘的加熱加壓條件下，在能夠作成不存在孔隙(樹脂未含浸之部分)之板狀的成形品之情況，係將成形性評估為「○」，在無法作成此種板狀的成形品之情況，則將成形性評估為「×」。
[實施例2] 在本實施例中，除了使用由MFR 84g／10分鐘，熔點225℃的聚醯胺樹脂(PA6；DSM公司製，商品名：Novamid 1007J)所組成之絲質量23.3tex的聚醯胺樹脂絲1根以外，以與實施例1完全相同之方式獲得複合絲織物。
其次，藉由將本實施例中所獲得之複合絲織物加熱至250℃並於3MPa的加壓下壓製1分鐘而製造板狀的成形品，以與實施例1完全相同之方式評估成形性，測定成形品彎曲彈性率。將結果示於表1。
[實施例3] 在本實施例中，除了使用由MFR 90g／10分鐘，熔點280℃的聚苯硫醚(PPS)樹脂(東麗股份有限公司製，商品名：Torelina E2080)所組成之絲質量23.3tex的PPS樹脂絲1根以外，以與實施例1完全相同之方式獲得複合絲織物。
其次，藉由將本實施例中所獲得之複合絲織物加熱至320℃並於3MPa的加壓下壓製1分鐘而製造板狀的成形品，以與實施例1完全相同之方式評估成形性，測定成形品彎曲彈性率。將結果示於表1。
[實施例4] 除了使用200根纖維徑9μm的單絲集束而得之絲質量33.7tex的具備高強度高彈性率玻璃組成(相對於玻璃纖維的總量而言，由65質量％的SiO2 、25質量％的Al2 O3 及10質量％的MgO所組成之玻璃組成)之玻璃纖維絲1根以外，以與實施例1完全相同之方式獲得複合絲織物。
其次，藉由將本實施例中所獲得之複合絲織物加熱至250℃並於3MPa的加壓下壓製1分鐘而製造板狀的成形品，以與實施例1完全相同之方式評估成形性，測定成形品彎曲彈性率。將結果示於表1。
[比較例1] 在本比較例中，除了將800根纖維徑6.5μm的單絲集束而得之絲質量67.5tex的E玻璃纖維絲1根，及由MFR 40g／10分鐘，熔點220℃的聚醯胺樹脂(PA6；宇部興產股份有限公司製，商品名：UBE1013B)所組成之絲質量23.3tex的聚醯胺樹脂絲2根以撚絲機進行合撚，而獲得經施以3.8次／25mm的加撚之複合絲以外，以與實施例1完全相同之方式獲得複合絲織物。
其次，藉由將本比較例中所獲得之複合絲織物加熱至250℃並於3MPa的加壓下壓製1分鐘而製造板狀的成形品，以與實施例1完全相同之方式評估成形性，測定成形品彎曲彈性率。將結果示於表2。
[比較例2] 在本比較例中，除了使用400根纖維徑6.5μm的單絲集束而得之絲質量33.7tex的E玻璃纖維絲1根來代替200根纖維徑9μm的單絲集束而得之絲質量33.7tex的E玻璃纖維絲1根以外，以與實施例1完全相同之方式獲得複合絲織物。
其次，藉由將本比較例中所獲得之複合絲織物加熱至250℃並於3MPa的加壓下壓製1分鐘而製造板狀的成形品，以與實施例1完全相同之方式評估成形性，測定成形品彎曲彈性率。將結果示於表2。
[比較例3] 在本比較例中，除了將400根纖維徑9μm的單絲集束而得之絲質量69.1tex的E玻璃纖維絲1根，及由MFR 40g／10分鐘，熔點220℃的聚醯胺樹脂(PA6；宇部興產股份有限公司製，商品名：UBE1013B)所組成之絲質量23.3tex的聚醯胺樹脂絲2根以撚絲機進行合撚，而獲得經施以3.8次／25mm的加撚之複合絲以外，以與實施例1完全相同之方式獲得複合絲織物。
其次，藉由將本比較例中所獲得之複合絲織物加熱至250℃並於3MPa的加壓下壓製1分鐘而製造板狀的成形品，以與實施例1完全相同之方式評估成形性，測定成形品彎曲彈性率。將結果示於表2。
[比較例4] 在本比較例中，除了使用由MFR 33g／10分鐘，熔點220℃的聚醯胺樹脂(PA6；東麗股份有限公司製，商品名：Amilan CM1017)所組成之絲質量23.3tex的聚醯胺樹脂絲1根來代替由MFR 40g／10分鐘，熔點220℃的聚醯胺樹脂所組成之絲質量23.3tex的聚醯胺樹脂絲1根以外，以與實施例1完全相同之方式獲得複合絲織物。
其次，藉由將本比較例中所獲得之複合絲織物加熱至250℃並於3MPa的加壓下壓製1分鐘而製造板狀的成形品，以與實施例1完全相同之方式評估成形性，測定成形品彎曲彈性率。將結果示於表2。
[比較例5] 在本比較例中，除了使用由MFR 110g／10分鐘，熔點220℃的聚醯胺樹脂(PA6；東洋紡績股份有限公司製，商品名：T-840SF)所組成之絲質量23.3tex的聚醯胺樹脂絲1根來代替由MFR 40g／10分鐘，熔點220℃的聚醯胺樹脂所組成之絲質量23.3tex的聚醯胺樹脂絲1根以外，以與實施例1完全相同之方式獲得複合絲織物。
其次，藉由將本比較例中所獲得之複合絲織物加熱至250℃並於3MPa的加壓下壓製1分鐘而製造板狀的成形品，以與實施例1完全相同之方式評估成形性，測定成形品彎曲彈性率。將結果示於表2。
由表1及表2，明確得知依據無機多絲的質量在10～65tex的範圍，構成無機多絲之單絲的纖維徑在6.6～9.5μm的範圍，構成熱可塑性樹脂絲之熱可塑性樹脂的熔體流動速率為34～100g／10分鐘的範圍，無機多絲的質量相對於複合絲的總質量之比例在40～90質量％的範圍之實施例1～4之複合絲織物，可獲得優異的成形性(賦形性)，且可獲得較高的纖維強化成形品強度(20GPa以上的成形品彎曲強度)。
另一方面，明確得知依據無機多絲的質量、構成無機多絲之單絲的纖維徑或構成熱可塑性樹脂絲之熱可塑性樹脂的MFR中之任一者不在前述範圍之比較例1～5之複合絲織物，無法獲得充分的成形性，或無法獲得充分的纖維強化成形品強度。

Claims (5)

  1. 一種複合絲織物，其係使用將無機多絲及熱可塑性樹脂絲進行合撚而成之複合絲當作經絲或緯絲中之至少一者進行製織而成之複合絲織物，其特徵為前述無機多絲具備10~65tex的範圍的質量，構成前述無機多絲之單絲具備6.6~9.5μm的範圍的纖維徑，構成前述熱可塑性樹脂絲之熱可塑性樹脂的熔體流動速率為34~100g/10分鐘的範圍，前述無機多絲的質量相對於前述複合絲的總質量之比例為40~90質量%的範圍，前述無機多絲僅由構成前述無機多絲之單絲所集束而成。
  2. 如請求項1之複合絲織物，其中，前述無機多絲具備33.7~65tex的質量。
  3. 如請求項1或2之複合絲織物，其中，前述無機多絲為玻璃纖維絲。
  4. 如請求項1或2之複合絲織物，其中，前述熱可塑性樹脂絲為聚醯胺樹脂絲。
  5. 一種纖維強化樹脂成形品的製造方法，其特徵為包含將請求項1~4中任一項之1片前述複合絲織物或將複數片前述複合絲織物進行積層而得之積層物進行加熱加壓之成形步驟。
TW109112305A 2019-04-17 2020-04-13 複合絲織物及使用該織物之纖維強化樹脂成形品的製造方法 TWI833943B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-078287 2019-04-17
JP2019078287 2019-04-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202111176A TW202111176A (zh) 2021-03-16
TWI833943B true TWI833943B (zh) 2024-03-01

Family

ID=72837790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109112305A TWI833943B (zh) 2019-04-17 2020-04-13 複合絲織物及使用該織物之纖維強化樹脂成形品的製造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US12104294B2 (zh)
EP (1) EP3868533A4 (zh)
JP (2) JP6813139B1 (zh)
KR (1) KR20210153049A (zh)
CN (1) CN113272109A (zh)
SG (1) SG11202105258UA (zh)
TW (1) TWI833943B (zh)
WO (1) WO2020213416A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115772731A (zh) * 2021-09-06 2023-03-10 上海凯赛生物技术股份有限公司 一种生物基聚酰胺/玻璃纤维混合丝、混编布及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4243465A1 (en) * 1991-12-28 1993-07-01 Basf Ag Hybrid yarn with polyamide and reinforcing fibres - has 5-20 micron polyamide filaments to give greater strength fabrics and consolidated composites
US20160010246A1 (en) * 2013-03-06 2016-01-14 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Commingled yarns, weave fabric, knitted fabrics, composite materials, and processes for preparing the composite materials
TWI618827B (zh) * 2016-06-21 2018-03-21 Composite reinforced fabric and preparation method thereof

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0617027B2 (ja) * 1986-10-13 1994-03-09 徳山曹達株式会社 複合体の製造方法
JPS6445841A (en) 1987-08-13 1989-02-20 Nitto Boseki Co Ltd Fabric for fiber reinforced thermoplastic resin laminate material
JPH01111040A (ja) * 1987-10-19 1989-04-27 Toho Rayon Co Ltd 混用織物及びその成形物
JP2676532B2 (ja) 1987-10-30 1997-11-17 呉羽化学工業株式会社 高熱安定性ポリアリーレンチオエーテルケトン・プリプレグおよびその成形物
DE3902940A1 (de) * 1989-02-01 1990-08-02 Parabeam Bv Doppelplueschgewebe
JP3740757B2 (ja) 1996-10-01 2006-02-01 アイシン精機株式会社 空調装置
JP3685295B2 (ja) 1998-05-14 2005-08-17 東洋紡績株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂成形用材料及びそれを用いた電子・電気機器用筐体
JP4044249B2 (ja) 1999-08-27 2008-02-06 株式会社アイ．エス．テイ 耐摩耗性を有する不燃糸、不燃性布帛及びその製造方法
JP4362649B2 (ja) * 1999-12-03 2009-11-11 株式会社東和コーポレーション 切創防止手袋
KR20010064836A (ko) 1999-12-20 2001-07-11 이구택 스트립의 코팅량 조정장치
CN102080283A (zh) 2009-11-30 2011-06-01 天津纺织工程研究院有限公司 碳纤维布专用阻燃热融复合纬纱
JP6372996B2 (ja) * 2013-11-20 2018-08-15 旭化成株式会社 複合材料成型体の製造方法
JP5910649B2 (ja) * 2014-02-21 2016-04-27 トヨタ自動車株式会社 繊維強化複合材およびその製造方法
WO2017026250A1 (ja) * 2015-08-07 2017-02-16 大阪ガスケミカル株式会社 繊維強化ポリアミド樹脂組成物及びその成形体
CN107385594A (zh) 2016-04-05 2017-11-24 旭化成株式会社 复合纱线和布帛以及它们的制造方法
KR102306762B1 (ko) * 2017-03-15 2021-09-30 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 재료, 재료의 제조방법, 부분용착재료, 복합재료 및 성형품의 제조방법
JP7219053B2 (ja) * 2018-11-06 2023-02-07 三菱瓦斯化学株式会社 繊維強化樹脂成形品の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4243465A1 (en) * 1991-12-28 1993-07-01 Basf Ag Hybrid yarn with polyamide and reinforcing fibres - has 5-20 micron polyamide filaments to give greater strength fabrics and consolidated composites
US20160010246A1 (en) * 2013-03-06 2016-01-14 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Commingled yarns, weave fabric, knitted fabrics, composite materials, and processes for preparing the composite materials
TWI618827B (zh) * 2016-06-21 2018-03-21 Composite reinforced fabric and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP3868533A4 (en) 2022-07-20
JP6813139B1 (ja) 2021-01-13
EP3868533A1 (en) 2021-08-25
JPWO2020213416A1 (ja) 2021-04-30
JP7436856B2 (ja) 2024-02-22
US20220119993A1 (en) 2022-04-21
WO2020213416A1 (ja) 2020-10-22
US12104294B2 (en) 2024-10-01
KR20210153049A (ko) 2021-12-16
SG11202105258UA (en) 2021-06-29
CN113272109A (zh) 2021-08-17
JP2021046657A (ja) 2021-03-25
TW202111176A (zh) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3785876B1 (en) Continuous-fiber-reinforced resin molding and method for manufacturing same
US11566114B2 (en) Fiber-reinforced thermoplastic resin filament and shaped product of same
JP7336079B2 (ja) ３ｄプリンタ用繊維強化熱可塑性樹脂フィラメントおよびその成形品
WO2010042465A1 (en) Reinforced composite material and preparation method and applications thereof
CN109642036A (zh) 纤维增强热塑性树脂基材及使用其的成型品
TWI833943B (zh) 複合絲織物及使用該織物之纖維強化樹脂成形品的製造方法
US10995197B2 (en) Polyamide resin composition and molded article thereof
JP7268467B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂フィラメントおよびその成形品
EP3677398A1 (en) Integrated molded body and method for producing same
CN114891268A (zh) 纳米TiO2作为调色剂在纤维增强热塑性树脂材料中的用途
WO2024195341A1 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂基材
WO2023162811A1 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂フィラメントおよびその成形品
EP4032950A1 (en) Thermoplastic resin composition, fiber-reinforced resin substrate, and molded article
EP4122976A1 (en) Fiber-reinforced thermoplastic resin substrate