JPH06155460A - Yarn for thermoplastic composite - Google Patents
Yarn for thermoplastic compositeInfo
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- JPH06155460A JPH06155460A JP30717092A JP30717092A JPH06155460A JP H06155460 A JPH06155460 A JP H06155460A JP 30717092 A JP30717092 A JP 30717092A JP 30717092 A JP30717092 A JP 30717092A JP H06155460 A JPH06155460 A JP H06155460A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性樹脂を繊維化
し、補強用繊維と混繊した繊維強化コンポジット用ヤー
ンに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber for a fiber-reinforced composite in which a thermoplastic resin is made into a fiber and mixed with a reinforcing fiber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】連続補強用繊維と熱可塑性マトリックス
繊維とを混繊した熱可塑性コンポジット用ヤーンは特開
昭６０−２０９０３４号公報および特開昭６１−１３０
３４５号公報などに開示されている。2. Description of the Related Art A yarn for a thermoplastic composite obtained by mixing continuous reinforcing fibers and a thermoplastic matrix fiber is disclosed in JP-A-60-209034 and JP-A-61-130.
It is disclosed in Japanese Patent No. 345 and the like.
【０００３】しかし、これらの従来のコンポジット用ヤ
ーンをブレードにする際は、連続補強用繊維と熱可塑性
マトリックス繊維の伸度差及びそれらの集束性の欠如が
起因して、補強用連続繊維が損傷を受け操業性が著しく
劣るのみならず、そのブレードを成形した場合、含浸斑
が発生したり、得られた成形体が強靭性に欠けたり、ま
た表面状態の優れた成形体を得る事ができないという問
題があった。操業性を改良しようとして、上記繊維に多
量の紡糸オイルなどの表面処理剤を付与すれば操業性は
ある程度改善されるが、表面処理剤が起因して成形体の
補強用繊維とマトリックス間の界面強力が低くなるなど
の問題があった。However, when these conventional composite yarns are used as a blade, the continuous reinforcing fibers are damaged due to the difference in elongation between the continuous reinforcing fibers and the thermoplastic matrix fibers and the lack of their sizing property. Not only the operability is remarkably poor, but when the blade is molded, impregnation unevenness occurs, the resulting molded product lacks in toughness, and it is not possible to obtain a molded product with an excellent surface condition. There was a problem. If a large amount of a surface treatment agent such as spinning oil is added to the above fiber in order to improve the operability, the operability is improved to some extent, but due to the surface treatment agent, the interface between the reinforcing fiber of the molded product and the matrix There was a problem such as lower strength.
【０００４】一方、非連続補強用繊維と熱可塑性マトリ
ックス繊維を用いて、いわゆる紡績工程に於いてそれら
の繊維に撚を付与して集束性を持たせたコンポジット用
ヤーンも存在する。これを用いてブレードを成形した場
合、かなりの程度の操業性を確保することは可能であ
る。しかし、得られる成形体の物性は撚に起因して満足
なものを得ることができない。さらに表面状態において
も、やはり撚に起因して補強用繊維の分布が不均一とな
るためにいわゆるレジンリッチ部が存在するという問題
があった。On the other hand, there is also a composite yarn in which a discontinuous reinforcing fiber and a thermoplastic matrix fiber are used to impart a twisting property to these fibers in a so-called spinning process so as to have a focusing property. When this is used to form a blade, it is possible to secure a considerable degree of operability. However, the physical properties of the obtained molded product cannot be obtained due to the twist. Further, even in the surface state, there is a problem that the so-called resin-rich portion exists because the distribution of the reinforcing fiber is non-uniform due to the twist.
【０００５】以上のように、補強用繊維と熱可塑性マト
リックス繊維とが混繊された熱可塑性コンポジット用ヤ
ーンは、その熱可塑性樹脂の高い粘度に起因する含浸の
難かしさを解決するための有効な手段と考えられている
が、製織性、ブレーディング性などのテキスタイル加工
性及び成形して得られたコンポジット物性の両方を満足
できる熱可塑性コンポジット用ヤーンは得られていない
現状にある。As described above, the yarn for thermoplastic composite in which the reinforcing fiber and the thermoplastic matrix fiber are mixed is effective for solving the difficulty of impregnation due to the high viscosity of the thermoplastic resin. However, the yarn for thermoplastic composites which satisfies both the textile processability such as weaving property and braiding property and the physical properties of the composite obtained by molding has not yet been obtained.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、これら
の繊維にテキスタイル加工性を付与するための方策を種
々検討した結果、非連続熱可塑性マトリックス繊維と非
連続補強用繊維を混繊した混繊糸を連続熱可塑性マトリ
ックス繊維により捲回被覆する際に、これらの繊維で構
成された熱可塑性コンポジット用ヤーンの全重量に対し
て１重量％以上１０重量％以下の連続熱可塑性マトリッ
クス繊維を、混繊糸の糸軸方向に実質的に均一分散した
状態で捲回被覆することにより、表面状態が良好とな
り、集束性が極めて向上し、その結果軽量かつ強靭で表
面平滑性にも優れかつ製織性、ブレーディング性にも優
れた熱可塑性コンポジット用ヤーンを提供できることを
見い出した。また、連続熱可塑性マトリックス繊維が捲
縮加工糸であれば、被覆性が向上することにより表面状
態がより良好となり、テキスタイル加工性が更に向上す
ることを見い出した。本発明者らは、かかる知見に基づ
き更に重ねて検討した結果、本発明を完成するに至った
ものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have studied various measures for imparting textile processability to these fibers, and as a result, have mixed discontinuous thermoplastic matrix fibers and discontinuous reinforcing fibers. When the mixed fiber is wound and coated with the continuous thermoplastic matrix fiber, 1% by weight or more and 10% by weight or less of the continuous thermoplastic matrix fiber with respect to the total weight of the thermoplastic composite yarn composed of these fibers is used. By coating with winding in a state of being substantially evenly dispersed in the yarn axis direction of the mixed fiber, the surface condition becomes good and the sizing property is significantly improved. As a result, it is lightweight and tough, and has excellent surface smoothness and It has been found that it is possible to provide a yarn for a thermoplastic composite having excellent weaving properties and braiding properties. Further, it has been found that when the continuous thermoplastic matrix fiber is a crimped yarn, the covering property is improved, so that the surface condition is improved and the textile processability is further improved. The present inventors have completed the present invention as a result of further studies based on such findings.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、実
質的に無撚の非連続熱可塑性マトリックス繊維（１）、
実質的に無撚の非連続補強用繊維（２）及び（１）と同
種の連続熱可塑性マトリックス繊維（３）からなる熱可
塑性コンポジット用ヤーン（４）であって、（１）と
（２）を混繊度２０％以上で混繊した混繊糸に、（４）
に対して１重量％以上１０重量％以下の（３）を、該混
繊糸の糸軸方向に実質的に均一分散した状態で捲回被覆
していることを特徴とする熱可塑性コンポジット用ヤー
ン（４）、並びに連続熱可塑性マトリックス繊維（３）
が捲縮加工糸からなることを特徴とする上記の熱可塑性
コンポジット用ヤーン（４）を提供するものである。That is, the present invention provides a substantially non-twisted discontinuous thermoplastic matrix fiber (1),
A thermoplastic composite yarn (4) comprising substantially untwisted discontinuous reinforcing fibers (2) and continuous thermoplastic matrix fibers (3) of the same type as (1), comprising (1) and (2) (4) to the mixed yarn that is mixed with 20% or more of
On the other hand, 1% by weight or more and 10% by weight or less (3) is wound and coated in a state in which it is substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction of the mixed fiber, and (4), as well as continuous thermoplastic matrix fibers (3)
The present invention provides the above-mentioned thermoplastic composite yarn (4), wherein the yarn comprises a crimped yarn.
【０００８】なお、ここで言う混繊度は次式により定義
する。The degree of mixed fiber referred to here is defined by the following equation.
【数１】 Ｎ：混繊糸を構成する各種類のフィラメント中、１種類
のフィラメントの総本数 ＮｃＸ：上記１種類のフィラメントが、いくつかの群に
分割されているとき、その群の個数 Ｘ：上記の各群中、ある特定な１個の群内のフィラメン
ト数 また、上記の式において１００（Ｎ−Ｘ）／（Ｎ−１）
は混繊状態を意味し、Ｘが小さい程、混繊状態が高度で
あることを意味する。ＮｃＸ／（Ｎ／Ｘ）はフィラメン
トが混織糸全体の中で、視覚効果上、どの程度の重要性
をもつかを意味する。[Equation 1] N: The total number of filaments of one kind among the filaments of each kind constituting the mixed fiber NcX: When the filament of one kind is divided into several groups, the number of the groups X: Each of the above The number of filaments in a certain one group in the group Further, in the above formula, 100 (N−X) / (N−1)
Means a mixed fiber state, and a smaller X means a higher mixed fiber state. NcX / (N / X) means how important the filament is in terms of visual effects in the entire mixed yarn.
【０００９】以下、本発明を図面に基づいて具体的に説
明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるもので
はない。図１に本発明における熱可塑性コンポジット用
ヤーンの代表例を模式的に示した。Ａは熱可塑性コンポ
ジット用ヤーンの断面図を拡大して模式的に示したもの
であり、Ｂは熱可塑性コンポジット用ヤーンの斜視図を
模式的に示したものである。熱可塑性コンポジット用ヤ
ーン（４）は、実質的に無撚の非連続熱可塑性マトリッ
クス繊維（１）と実質的に無撚の非連続補強用繊維
（２）との混繊糸に、連続熱可塑性マトリックス繊維
（３）が、該混繊糸の糸軸方向に実質的に均一分散した
状態で捲回被覆したものである。図２に本発明の比較例
として、該混繊糸に連続熱可塑性マトリックス繊維
（３）が非分散の状態で捲回被覆したものの代表例を模
式的に示した。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. FIG. 1 schematically shows a typical example of the thermoplastic composite yarn of the present invention. A is an enlarged schematic view of a cross-sectional view of a thermoplastic composite yarn, and B is a schematic perspective view of a thermoplastic composite yarn. The thermoplastic composite yarn (4) is a continuous thermoplastic resin obtained by mixing a substantially non-twisted discontinuous thermoplastic matrix fiber (1) and a substantially non-twisted discontinuous reinforcing fiber (2) into a continuous fiber. The matrix fiber (3) is wound and coated in a state where the matrix fiber (3) is substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction. FIG. 2 schematically shows, as a comparative example of the present invention, a representative example of the mixed fiber in which continuous thermoplastic matrix fibers (3) are wound and coated in a non-dispersed state.
【００１０】本発明に用いられる熱可塑性マトリックス
繊維（１または３）としては、ナイロン６やナイロン６
６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、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリフェ
ニレンサルファイド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポ
リカーボネート繊維などが挙げられる。 但し、本発明
に用いられる熱可塑性マトリックス繊維（１または３）
は上記の繊維に限定されるわけではない。The thermoplastic matrix fibers (1 or 3) used in the present invention include nylon 6 and nylon 6
Polyamide fibers such as No. 6, polyester fibers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefin fibers such as polyethylene and polypropylene, polyether ether ketone fibers, polyphenylene sulfide fibers, polyether imide fibers, and polycarbonate fibers. However, the thermoplastic matrix fiber (1 or 3) used in the present invention
Is not limited to the above fibers.
【００１１】本発明に用いられる補強用繊維（２）とし
ては、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などが挙げ
られる。但し、本発明に用いられる補強用繊維（２）は
上記の繊維に限定されるわけではない。Examples of the reinforcing fiber (2) used in the present invention include carbon fiber, aramid fiber and glass fiber. However, the reinforcing fiber (2) used in the present invention is not limited to the above fibers.
【００１２】本発明で混繊糸を構成する熱可塑性マトリ
ックス繊維（１）と補強用繊維（２）はともに無撚の非
連続繊維であることが必要である。これはブレードある
いは織物などのテキスタイル品とした後に成形しコンポ
ジットを作成する場合、成形時に補強用繊維がずれるこ
とによりコンポジット物性及び表面状態の欠点が生じな
いようにするためである。つまり、無撚の非連続繊維を
用いることにより、複雑な形状の製品も無理なく成形す
ることを可能とするためである。In the present invention, both the thermoplastic matrix fiber (1) and the reinforcing fiber (2) constituting the mixed fiber must be non-twisted discontinuous fibers. This is to prevent defects in the physical properties and surface condition of the composite due to the displacement of the reinforcing fibers during molding when the composite is prepared by molding after making it into a textile product such as a blade or a woven fabric. That is, the use of non-twisted discontinuous fibers makes it possible to easily form a product having a complicated shape.
【００１３】これらの熱可塑性マトリックス繊維（１）
と補強用繊維（２）の平均繊維長は特に限定されない
が、ともに５０ｍｍ以上であることが好ましい。These thermoplastic matrix fibers (1)
The average fiber length of the reinforcing fiber (2) and the reinforcing fiber (2) are not particularly limited, but both are preferably 50 mm or more.
【００１４】これらの熱可塑性マトリックス繊維（１）
と補強用繊維（２）は混繊されており、その混繊度は２
０％以上であることが必要である。これは２０％以上で
あれば溶融時に補強用繊維中への含浸が短時間に行われ
るが、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ためである。なお、混繊す
る手段としては、各々の連続繊維を別々に牽切しスライ
バーを得た後、それらのスライバーを混合、牽切し、混
合スライバーを得る方法、あるいは補強用連続繊維を牽
切し、スライバーを得た後、カード工程などにより得た
マトリックス非連続のスライバーと練条工程あるいは粗
紡工程で混合し、混合スライバーあるいは混合粗糸を得
る方法などいずれの手段でもよい。その後スライバーな
どに熱可塑性連続マトリックス繊維を捲回被覆させる。These thermoplastic matrix fibers (1)
And the reinforcing fiber (2) are mixed, and the degree of mixing is 2
It must be 0% or more. When the content is 20% or more, the reinforcing fiber is impregnated in a short time at the time of melting, but when the fineness is less than 20%, the impregnation is time-consuming and uneconomical, and the impregnation is insufficient. This is because the mechanical properties of the molded product deteriorate. As a means for mixing fibers, each continuous fiber is separately drafted to obtain a sliver, and then the sliver is mixed and drafted to obtain a mixed sliver, or the reinforcing continuous fiber is drafted. After obtaining the sliver, any method such as a method of obtaining a mixed sliver or a mixed roving by mixing with a sliver having a matrix discontinuity obtained by a card process or the like in a drawing process or a roving process may be used. Thereafter, a sliver or the like is wound and coated with a thermoplastic continuous matrix fiber.
【００１５】本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーン
（４）に対する捲回被覆用の連続熱可塑性マトリックス
繊維（３）の重量比は、１重量％以上１０重量％以下で
あることが必要であり、また、連続熱可塑性マトリック
ス繊維（３）を混繊糸の糸軸方向に実質的に均一分散し
た状態で捲回被覆することが必要である。これは、こう
することにより初めて、テキスタイル加工性と得られる
コンポジット物性を両立させることができるためであ
る。以下詳細に説明する。The weight ratio of the continuous thermoplastic matrix fiber (3) for winding coating to the thermoplastic composite yarn (4) of the present invention must be 1% by weight or more and 10% by weight or less, and The continuous thermoplastic matrix fibers (3) need to be wound and coated in a state in which they are substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction of the mixed fiber. This is because, for the first time, the textile processability and the obtained physical properties of the composite can be made compatible with each other. The details will be described below.
【００１６】なお、ここで言う、重量比は下式により定
義する。 重量比＝｛Ｃ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝×１００（％） Ａ：非連続熱可塑性マトリックス繊維（１）の量（ｇ／
ｍ） Ｂ：補強用繊維（２）の量（ｇ／ｍ） Ｃ：連続熱可塑性マトリックス繊維（３）の量（ｇ／
ｍ）The weight ratio mentioned here is defined by the following equation. Weight ratio = {C / (A + B + C)} × 100 (%) A: Amount of discontinuous thermoplastic matrix fiber (1) (g /
m) B: amount of reinforcing fiber (2) (g / m) C: amount of continuous thermoplastic matrix fiber (3) (g / m)
m)
【００１７】実際の工程に於いては、熱可塑性コンポジ
ット用ヤーン（４）は熱と圧力が加えられることにより
上記の非連続熱可塑性マトリックス繊維（１）と連続熱
可塑性マトリックス繊維（３）が溶融し、補強用繊維
（２）に含浸され、冷却過程を経てコンポジットとな
る。従って、コンポジットの物性および外観を支配する
要因として、上記の２種の熱可塑性マトリックス繊維
（１及び３）の溶融状態が挙げられる。上記で連続熱可
塑性マトリックス繊維（３）の主たる役割りはテキスタ
イル加工性にある。すなわちブレードあるいは織物を、
補強用繊維（２）を損傷させることなく、かつ飛散ある
いは配向状態を乱すことなく得る事ができ、さらに成形
に供するための材料として所定の形状に裁断し、予備賦
形（たとえば金型などへのセットを意味する。）するこ
とが満足になされることである。いったん予備賦形がな
されたならばその後のいわゆる成形工程においては極力
スムーズに溶融し捲回被覆の痕跡を残さないことが重要
となる。捲回被覆の痕跡が残っているならば主として２
つの欠点を発生させる原因となる。１つはレジンリッチ
部の存在である。言うまでもなく、これが存在すれば得
られる成形品の表面外観を損なうのみならず、成形品の
機械的物性も低下する。他の１つは連続熱可塑性マトリ
ックス繊維（３）による拘束力が成形中働いていたこと
となり補強繊維（２）間のバラケが不十分となるが故の
繊維束間の物性の不足である。これらの欠点を発生させ
ないために連続熱可塑性マトリックス繊維（３）の重量
比が１０重量％以下であることが必要となり、一方前記
のテキスタイル加工性を満足させるためにその重量比が
１重量％以上であることが必要となる。In the actual process, the thermoplastic composite yarn (4) is heated and pressured to melt the discontinuous thermoplastic matrix fiber (1) and the continuous thermoplastic matrix fiber (3). Then, it is impregnated with the reinforcing fiber (2) and becomes a composite through a cooling process. Therefore, the factors that control the physical properties and appearance of the composite include the molten state of the above two types of thermoplastic matrix fibers (1 and 3). In the above, the main role of the continuous thermoplastic matrix fiber (3) is textile processability. Ie blades or fabrics,
It can be obtained without damaging the reinforcing fiber (2) and without disturbing the scattering or orientation state. Further, it is cut into a predetermined shape as a material to be used for molding, and preliminarily shaped (for example, into a mold or the like). It means to be satisfied. Once pre-shaped, it is important to melt as smoothly as possible and leave no trace of wound coating in the subsequent so-called molding process. 2 if there are traces of wound coating
It causes one drawback. One is the presence of a resin rich part. Needless to say, the presence of this not only impairs the surface appearance of the obtained molded product, but also deteriorates the mechanical properties of the molded product. The other one is the lack of physical properties between fiber bundles because the restraining force of the continuous thermoplastic matrix fibers (3) was exerted during the molding, resulting in insufficient dispersion between the reinforcing fibers (2). In order not to generate these defects, the weight ratio of the continuous thermoplastic matrix fiber (3) needs to be 10% by weight or less, while the weight ratio is 1% by weight or more in order to satisfy the above-mentioned textile processability. It is necessary to be.
【００１８】さらに、テキスタイル加工性を向上させる
ためには、連続熱可塑性マトリツクス繊維（３）を該混
繊糸の糸軸方向に実質的に均一分散させた状態で捲回被
覆させることが必要である。実質的に均一分散させる手
法としては、連続熱可塑性マトリックス繊維（３）を電
気開繊装置で開繊後該混繊糸に重ね合せオシレーティン
グエプロンローラに供給することにより可能であるが、
この方法に限定されるわけではない。Further, in order to improve the textile processability, it is necessary to coat the continuous thermoplastic matrix fibers (3) in a state in which they are substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction of the mixed fiber yarn. is there. As a method for substantially uniformly dispersing, continuous thermoplastic matrix fibers (3) can be spread by an electric opening device, superposed on the mixed yarn, and supplied to an oscillating apron roller.
The method is not limited to this.
【００１９】また、連続熱可塑性マトリックス繊維
（３）が捲縮加工糸であることがより好ましい。連続熱
可塑性マトリックス繊維（３）を予め仮撚捲縮加工など
の捲縮加工を施した後、該混繊糸に捲回被覆させること
により、被覆性が向上し、テキスタイル加工性がより一
層向上するためである。It is more preferable that the continuous thermoplastic matrix fiber (3) is a crimped yarn. By subjecting the continuous thermoplastic matrix fiber (3) to a crimping process such as a false twist crimping process in advance and then coating the mixed yarn with a coil, the covering property is improved and the textile processability is further improved. This is because
【００２０】熱可塑性マトリックス繊維の表面処理剤と
しては、繊維製造工程および後工程通過性を維持するた
め、いわゆる紡糸オイルが一般的に使用されている。し
かし、この種の処理剤はコンポジットの補強用繊維とマ
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。As the surface treatment agent for the thermoplastic matrix fiber, so-called spinning oil is generally used in order to maintain the passability in the fiber manufacturing process and the subsequent process. However, it is preferable not to use this type of treating agent as much as possible because it inhibits the adhesive force between the reinforcing fiber of the composite and the matrix interface.
【００２１】本発明に於いては、熱可塑性コンポジット
用ヤーン（４）に対する補強用繊維（２）の重量比は特
に限定されないが、３０〜８０％の範囲が好ましい。In the present invention, the weight ratio of the reinforcing fiber (2) to the thermoplastic composite yarn (4) is not particularly limited, but is preferably in the range of 30 to 80%.
【００２２】[0022]
【実施例】以下実施例を挙げて、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではな
い。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.
【００２３】実施例１．非連続熱可塑性マトリックス繊
維としてナイロン６繊維、非連続補強用繊維として炭素
繊維を用いた。両繊維はともに無撚で、平均繊維長はと
もに１００ｍｍであった。これらの混繊糸に捲回被覆用
の連続熱可塑性マトリックス繊維として７０デニール／
２４フィラメントのナイロン６フィラメントを開繊させ
糸軸方向に実質的に均一分散した状態で捲回被覆した熱
可塑性コンポジット用ヤーンを作成した。作成方法は上
記混繊糸に用いたナイロン６繊維と炭素繊維を各々牽切
し、スライバーを得て、その後それらのスライバーを練
条機にて混合しドラフトをかけることにより所定の混合
スライバーとした。該混合スライバーの重量は５３６ゲ
レン／６ヤードであった。捲回被覆用のナイロン６フィ
ラメントを電気開繊装置で開繊後、該混合スライバーと
重ね合せオシレーティングエプロンローラに供給し、捲
回被覆しＮｍ１．７の熱可塑性コンポジット用ヤーンを
得た。該熱可塑性コンポジット用ヤーンに対する炭素繊
維の重量比は５９ｗｔ％であり、捲回被覆用のナイロン
６フィラメントの重量比は１．５％であり、無撚の混繊
糸の混繊度は６５％であった。Example 1. Nylon 6 fiber was used as the discontinuous thermoplastic matrix fiber, and carbon fiber was used as the discontinuous reinforcing fiber. Both fibers were untwisted, and both had an average fiber length of 100 mm. 70 denier / as a continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating on these mixed yarns
A yarn for thermoplastic composite was prepared by opening 24 filaments of nylon 6 filaments and winding and coating the filaments in a state of being substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction. The method of preparation was to cut the nylon 6 fiber and the carbon fiber used for the above-mentioned mixed yarn each to obtain a sliver, and then to mix these sliver with a kneading machine and draft it to obtain a predetermined mixed sliver. . The weight of the mixed sliver was 536 gelen / 6 yards. The nylon 6 filament for winding coating was opened with an electric opening device, and then the mixture sliver was superposed and fed to an oscillating apron roller to be wound and coated to obtain a yarn for thermoplastic composite of Nm1.7. The weight ratio of the carbon fibers to the thermoplastic composite yarn was 59 wt%, the weight ratio of the nylon 6 filament for winding coating was 1.5%, and the untwisted mixed filament yarn had a mixture degree of 65%. there were.
【００２４】得られた熱可塑性コンポジット用ヤーンを
用い、３２打の丸打組機にて角度３０°、内２０ｍｍの
３層からなるブレードを作成した。ブレーディング時
に、マンドレルの外周にシリコン・チューブをかぶせブ
レーディング後、ブレードとともにマンドレルから取り
外した。Using the obtained thermoplastic composite yarn, a blade made up of three layers having an angle of 30 ° and an inner diameter of 20 mm was prepared by a round striking machine of 32 strokes. At the time of braiding, a silicon tube was put on the outer periphery of the mandrel, and after braiding, it was removed from the mandrel together with the blade.
【００２５】該ブレードを内圧成形し、厚み０．８ｍｍ
の中空パイプを得た。その際の成形条件は圧力１５ｋｇ
／ｃｍ2 、温度２５５℃、保持時間２０分であった。得
られた中空パイプは表面性に優れ、レジン・リッチ部も
なく、良好なパイプであった。このパイプの特性を表１
に示す。The blade is internally pressure molded to have a thickness of 0.8 mm.
To obtain a hollow pipe. The molding conditions at that time are 15 kg of pressure.
/ Cm 2 , the temperature was 255 ° C., and the holding time was 20 minutes. The obtained hollow pipe had excellent surface properties and had no resin rich portion, and was a good pipe. The characteristics of this pipe are shown in Table 1.
Shown in.
【００２６】[0026]
【表１】 [Table 1]
【００２７】実施例２．実施例１と同じ方法にて熱可塑
性コンポジット用ヤーンを作成した。但し、捲回被覆用
の連続熱可塑性マトリックス繊維として２１０デニール
／４８フィラメントのナイロン６フィラメントを用い
た。従って、捲回被覆用のナイロン６フィラメントの重
量比は３．６％であった。熱可塑性コンポジット用ヤー
ンの番手はＮｍ１．８であった。該コンポジット用ヤー
ンを実施例１と同じ方法にて中空パイプを作成した。得
られた中空パイプは、レジン・リッチ部もほとんどなく
良好なパイプであった。このパイプの特性を表１に併せ
て示す。Example 2. A thermoplastic composite yarn was prepared in the same manner as in Example 1. However, nylon 6 filament of 210 denier / 48 filament was used as the continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating. Therefore, the weight ratio of the nylon 6 filament for winding coating was 3.6%. The yarn count for the thermoplastic composite was Nm 1.8. A hollow pipe was produced from the composite yarn in the same manner as in Example 1. The obtained hollow pipe was a good pipe with almost no resin rich portion. The characteristics of this pipe are also shown in Table 1.
【００２８】実施例３．実施例１で作成した熱可塑性コ
ンポジット用ヤーンを用い、目付、経・緯とも１５本／
吋の織物を作成した。この織物を金型の中で、温度２５
０℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍ2 、保持時間１０分の条件
で、加圧を行い、その後冷却し金型から取り出し平板を
作成した。用いた熱可塑性コンポジット用ヤーンの製織
性は良好であり、また成形後の平板の表面性も良好であ
った。この平板の特性を表１に併せて示す。Example 3. Using the thermoplastic composite yarn prepared in Example 1, both the basis weight, the warp and the weft are 15 /
Made a sack fabric. This fabric is placed in a mold at a temperature of 25
Pressurization was performed under the conditions of 0 ° C., pressure of 10 kg / cm 2 , and holding time of 10 minutes, followed by cooling and taking out from the mold to prepare a flat plate. The weavability of the used thermoplastic composite yarn was good, and the flatness of the flat plate after molding was also good. The characteristics of this flat plate are also shown in Table 1.
【００２９】実施例４．実施例１と同じ方法で熱可塑性
コンポジット用ヤーンを作成した。但し、捲回被覆用の
連続熱可塑性マトリックス繊維として７０デニール／２
４フィラメントのナイロン６フィラメントの仮撚捲縮加
工糸を用いた。得られた熱可塑性コンポジット用ヤーン
は表面被覆性の優れたものであり、実施例１と同じ条件
でブレーディングおよび成形を実施した結果、ブレーデ
ィング性および表面性ともに優れた良好なパイプを作成
することができた。このパイプの特性を表１に併せて示
す。Example 4. A thermoplastic composite yarn was prepared in the same manner as in Example 1. However, as a continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating, 70 denier / 2
A 4-filament nylon 6-filament false twist crimped yarn was used. The obtained yarn for thermoplastic composite has excellent surface coatability. As a result of performing braiding and molding under the same conditions as in Example 1, a good pipe having excellent braiding properties and surface properties is produced. I was able to. The characteristics of this pipe are also shown in Table 1.
【００３０】比較例１．実施例１と同じ方法にて混繊
糸、ブレードを作成した。但し、捲回被覆用の連続熱可
塑性マトリックス繊維として７０デニール２４フィラメ
ントのナイロン６フィラメント１本を開繊させることな
く用いた。捲回被覆には中空スピンドルを使用して、Ｓ
方向のみ捲回被覆した熱可塑性コンポジット用ヤーンを
作成した。従って、Ｃの重量比は１．５％であった。こ
の混繊糸は、ブレーディング性が悪く、ブレーディング
時に炭素繊維が損傷・切断し、著しく作業環境を悪化さ
せるとともに、得られたブレードは表面状態も毛羽が非
常に多く、繊維配列の乱れたものであった。したがって
中空パイプを作成することは断念した。Comparative Example 1. A mixed yarn and a blade were prepared by the same method as in Example 1. However, one nylon 6 filament having 24 filaments of 70 denier was used as the continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating without opening. A hollow spindle is used for winding coating.
A thermoplastic composite yarn having only one direction wound thereon was prepared. Therefore, the weight ratio of C was 1.5%. This mixed fiber has poor braiding properties, the carbon fibers are damaged or cut during the braiding, and the working environment is significantly deteriorated, and the obtained blade has a lot of fluff on the surface condition and the fiber arrangement is disturbed. It was a thing. Therefore, making a hollow pipe was abandoned.
【００３１】比較例２．実施例１と同じ方法にて混繊
糸、ブレード及び中空パイプを作成した。但し混繊糸の
混繊度が１２％であった。この混繊糸は、ブレーディン
グ時、炭素繊維の損傷・切断が見られたが、一応ブレー
ドとすることは可能であった。該ブレードを用い、実施
例１と同じ条件で中空パイプを作成した。得られたパイ
プは、含浸不足の個所が存在し、表面性も不良であっ
た。このパイプの特性を併せて表１に示す。Comparative Example 2. A mixed fiber, a blade and a hollow pipe were produced in the same manner as in Example 1. However, the degree of mixing of the mixed yarn was 12%. This braided fiber was found to have damage and cutting of carbon fiber during braiding, but it was possible to use it as a blade for the time being. A hollow pipe was produced using the blade under the same conditions as in Example 1. The obtained pipe had a portion with insufficient impregnation and had poor surface properties. The characteristics of this pipe are also shown in Table 1.
【００３２】比較例３．実施例１と同じ方法にて混繊
糸、ブレード及び中空パイプを作成した。但し捲回被覆
用の連続熱可塑性マトリックス繊維として３００デニー
ル６０フィラメントのナイロン６フィラメントを２本用
い、中空スピンドルを使用して、１本はＳ方向に、他の
１本はＺ方向に捲回被覆して熱可塑性コンポジット用ヤ
ーンを作成した。又、捲回数も１８０Ｔ／Ｍとした。従
って、捲回被覆用の連続熱可塑性マトリックス繊維の重
量比は１６％であった。該熱可塑性コンポジット用ヤー
ンのブレーディング性は良好であったが、全般的に糸が
硬くフレキシビリティに欠けるものであった。該ブレー
ドを用い成形を実施したが、捲回被覆用の連続熱可塑性
マトリックス繊維の拘束力が強すぎるため、中空パイプ
表面に多数のレジンリッチ部を生じ、実用に耐えないも
のであった。Comparative Example 3. A mixed fiber, a blade and a hollow pipe were produced in the same manner as in Example 1. However, two nylon 6 filaments of 300 denier 60 filaments are used as continuous thermoplastic matrix fibers for winding coating, and a hollow spindle is used, one of which is wound in the S direction and the other is wound in the Z direction. Then, a thermoplastic composite yarn was prepared. The number of windings was 180 T / M. Therefore, the weight ratio of the continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating was 16%. The braiding property of the thermoplastic composite yarn was good, but the yarn was generally hard and lacked in flexibility. Molding was carried out using this blade, but because the binding force of the continuous thermoplastic matrix fiber for winding coating was too strong, a large number of resin rich parts were formed on the surface of the hollow pipe, and it was not practical.
【００３３】比較例４．比較例１で作成した熱可塑性コ
ンポジット用ヤーンを用いて、実施例３と同様の織物を
作成することを試みたが、経糸の炭素繊維の脱落がひど
く、製織を断念した。Comparative Example 4. Using the thermoplastic composite yarn prepared in Comparative Example 1, an attempt was made to prepare a fabric similar to that in Example 3, but the carbon fibers of the warp were severely detached, and the weaving was abandoned.
【００３４】比較例５．比較例２で作成した熱可塑性コ
ンポジット用ヤーンを用いて実施例３と同様の織物の作
成を実施した。炭素繊維の損傷・切断が見られたが、織
物を作成することはできた。該織物を用いて、実施例２
と同じ条件にて平板を作成したが、混繊度不足が起因
し、含浸性不良の個所が見られた。Comparative Example 5. The same woven fabric as in Example 3 was produced using the thermoplastic composite yarn produced in Comparative Example 2. Although damage and cutting of the carbon fiber was observed, it was possible to create a woven fabric. Example 2 using the fabric
A flat plate was prepared under the same conditions as above, but due to the insufficient degree of fineness of mixing, some impregnating properties were found.
【００３５】比較例６．比較例３で作成した熱可塑性コ
ンポジット用ヤーンを用いて実施例３と同様の織物を得
ようとしたが、糸の剛性が高すぎるため織物の密度を１
１本／吋以上に高めることはできなかった。該織物を実
施例２と同じ成形条件にて成形したが、捲回被覆用の連
続熱可塑性マトリックス繊維による拘束力の強さと、密
度の低さが起因して、レジンリッチ部が多数存在する平
板した得られなかった。Comparative Example 6. Using the thermoplastic composite yarn prepared in Comparative Example 3, an attempt was made to obtain a woven fabric similar to that of Example 3, but the yarn density was 1 because the yarn rigidity was too high.
I couldn't raise it to more than 1 / inch. The woven fabric was molded under the same molding conditions as in Example 2, but a flat plate having a large number of resin-rich parts due to the strength of the binding force of the continuous thermoplastic matrix fibers for winding coating and the low density. I couldn't get it.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーン
は軽量かつ強靭で表面平滑性に優れた熱可塑性コンポジ
ットの成形に有用である。従って、ブレード、織物、編
物あるいは多軸積層布にした後、内圧成形、レイアップ
成形、プレス成形、深絞り成形などかなりの範囲の成形
加工法への適用が可能であり、その効果は極めて大であ
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY The yarn for thermoplastic composite of the present invention is useful for molding a thermoplastic composite which is lightweight, tough and has excellent surface smoothness. Therefore, it can be applied to a considerable range of molding processing methods such as internal pressure molding, lay-up molding, press molding, deep drawing after forming a blade, woven fabric, knitted fabric or multiaxial laminated fabric, and its effect is extremely large. Is.
【図１】本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーンの模式
図の一例である。FIG. 1 is an example of a schematic view of a thermoplastic composite yarn of the present invention.
【図２】本発明の比較例（連続熱可塑性マトリックス繊
維が非分散の状態で捲回被覆したもの）の一例である。FIG. 2 is an example of a comparative example of the present invention (continuous thermoplastic matrix fibers wound and coated in a non-dispersed state).
Ａ：本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーンの断面 Ｂ：本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーンの一部 Ｃ：比較例の熱可塑性コンポジット用ヤーンの断面 Ｄ：比較例の熱可塑性コンポジット用ヤーンの一部 １：混織糸用の非連続熱可塑性マトリックス繊維 ２：混織糸用の非連続補強用繊維 ３：捲回被覆用の連続熱可塑性マトリックス繊維 ４：本発明の熱可塑性コンポジット用ヤーン ５：比較例の熱可塑性コンポジット用ヤーン A: Cross-section of the thermoplastic composite yarn of the present invention B: Part of the thermoplastic composite yarn of the present invention C: Cross-section of the thermoplastic composite yarn of the comparative example D: Part of the thermoplastic composite yarn of the comparative example 1: Discontinuous thermoplastic matrix fiber for mixed yarn 2: Discontinuous reinforcing fiber for mixed yarn 3: Continuous thermoplastic matrix fiber for wound coating 4: Yarn for thermoplastic composite of the present invention 5: Comparison Example thermoplastic composite yarn
Claims (2)
クス繊維、実質的に無撚の非連続補強用繊維及び該非連
続熱可塑性マトリックス繊維と同種の連続熱可塑性マト
リックス繊維からなる熱可塑性コンポジット用ヤーンで
あって、該非連続熱可塑性マトリックス繊維と該非連続
補強用繊維を混繊度２０％以上で混繊した混繊糸に、該
熱可塑性コンポジット用ヤーンに対して１重量％以上１
０重量％以下の該連続熱可塑性マトリックス繊維を、該
混繊糸の糸軸方向に実質的に均一分散した状態で捲回被
覆していることを特徴とする熱可塑性コンポジット用ヤ
ーン。1. A thermoplastic composite comprising a substantially untwisted discontinuous thermoplastic matrix fiber, a substantially untwisted discontinuous reinforcing fiber and a continuous thermoplastic matrix fiber of the same type as the discontinuous thermoplastic matrix fiber. A yarn, which is a yarn obtained by mixing the discontinuous thermoplastic matrix fiber and the discontinuous reinforcing fiber at a mixing degree of 20% or more, and is 1% by weight or more and 1% by weight with respect to the thermoplastic composite yarn.
A yarn for a thermoplastic composite, characterized in that 0% by weight or less of the continuous thermoplastic matrix fiber is wound and coated in a state of being substantially uniformly dispersed in the yarn axis direction of the mixed fiber.
工糸からなることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性
コンポジット用ヤーン。2. The yarn for a thermoplastic composite according to claim 1, wherein the continuous thermoplastic matrix fiber is composed of crimped yarn.
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|---|---|---|---|
| JP30717092A JP3345661B2 (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Yarn for thermoplastic composites |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30717092A JP3345661B2 (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Yarn for thermoplastic composites |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH06155460A true JPH06155460A (en) | 1994-06-03 |
| JP3345661B2 JP3345661B2 (en) | 2002-11-18 |
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| JP30717092A Expired - Fee Related JP3345661B2 (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Yarn for thermoplastic composites |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19642396A1 (en) * | 1995-10-13 | 1997-04-17 | Toyota Motor Co Ltd | DC commutator motor with simplified control of output torque e.g. for motor vehicle steering control |
| CN1314524C (en) * | 2003-06-25 | 2007-05-09 | 东华大学 | Composite yarn, its preparation and application |
| WO2007055017A1 (en) * | 2005-11-11 | 2007-05-18 | Takayasu Co., Ltd. | Composite and process for producing the same |
| JP2010534149A (en) * | 2007-07-20 | 2010-11-04 | アドバンスト コンポジッツ グループ リミテッド | Thermosetting resin fiber |
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-
1992
- 1992-11-17 JP JP30717092A patent/JP3345661B2/en not_active Expired - Fee Related
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