JPH04163334A - 熱可塑性樹脂被覆複合ガラス繊維ロービング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱可塑性樹脂をマトリックスとするコンポジッ
ト祠に関する。

（従来の技術） 熱可塑性樹脂を補強繊維に含浸したプリプレグが市販さ
れているが、これらは剛くて織物や組み物を作ることは
困難である。またこれらは曲面へのいわゆるテープレイ
イングが困難である。一方熱可塑性樹脂を繊維状にした
り粉体にしたりして補強繊維と混合したフレキシブルな
材料も開発されているが混合で不均一が生じやすく、マ
）　ＩＪワックス補強繊維とを均一に含浸し、ボイドの
ない成形品を確実に得るには含浸成形工程においである
レベル以上の圧力と時間とを要するのでそれだけ工程コ
ストが高くなるという欠点がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はテープレイイングや製織等のテキスタイル加工
に十分なフレキシビリティ−を有し、しかも成形時の含
浸が容易に速やかに達成しうる熱可塑コンポジット材を
実現しようとすることである。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、複数本のガラス繊維単繊維からなる
糸を熱可塑性樹脂で被覆せしめることによって得られる
独立した複数本の複合単位から構成されてなる複合ガラ
ス繊維ロービングである。

前記のフレキシビリティを保持するため本発明の前記ロ
ービングは複数本に分割された複合単位から構成されて
おり、成形時の含浸が容易に速やかに達成できるよう個
々の複合繊維単位においては限定された本数の補強繊維
の単繊維からなる糸が実質的に熱可塑性樹脂マ）　ＩＪ
ソックス被覆された構造を取っている。

本発明のガラス繊維とはＥガラス、Ｓガラス、石英ガラ
ス等の繊維を含むが、特にこれらに限定されるわけでな
い。

熱可塑性樹脂としてはナイロン６、ナイロン６６、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート
、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエーテルイ
ミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテ
ルケトン等が挙げられるが特にこれらに限定されるわけ
ではない。

本発明のロービング中のガラス繊維の含有率は１０〜８
０ｖｏ１％が好ましい。１０％以下の場合コンポジット
にした場合のガラス繊維による補強効果が有効に発揮で
きない。８０％以上の場合コンポジットにする際の含浸
が困難でボイド欠点が発生しやすい。

複合単位内のガラス繊維単繊維の本数は５以上５００以
下、特に好ましくは２０以上２００以下である。２００
以上になるとロービングのフレキシビリティが失われ、
製織などのテキスタイル加工性が著しく低下する。また
含浸速度も低下する欠点が生じてくる。２０以下の場合
はコスト高になる欠点が生じてくる。本発明ロービング
の典型的な製造法を以下具体的に説明する。強化相とし
てのガラス繊維を通常の方法で溶融紡糸するが紡糸にお
ける巻き取りは例えば単繊維本数５０で、１６に分割巻
きする。かくして得られた単繊維本数５０のガラス繊維
のヤーンを３２木引き並べつつ各ヤーンに溶融した熱可
塑性樹脂を定量付与し被覆する。かくして得られた独立
的な３２本の被覆ヤーン（＝複合単位）を一つに集束し
つつ捲き上げて複合ガラス繊維ロービングを得る。

本発表の複合ガラス繊維ロービングは熱可塑性コンポジ
ット用材料として極めて優秀な材料である。熱可塑性樹
脂で被覆された複合単位で構成されているため、本発明
のロービングを用いて例えば織編等のテキスタイル加工
工程やフィラメントワインティング成形やプルトルージ
ョン成形等の工程でのガラス繊維の切断総数がほとんど
生じない。また十分の可撓性と耐折性を有しているので
こうした工程通過性が極めて高いという特徴がある。

また可撓な布状物、テープ等を容易に作りうるのでこれ
らを用いるといわゆる型に沿ったコンタクト成形が簡易
に実行できる。本発明では複合単位内のガラス繊維単繊
維の本数が５００以下好ましくは２００以下であるので
本ロービングを被覆された熱可塑性樹脂が溶融流動する
温度まで加熱しつつ加圧することによって該熱可塑性樹
脂は容易にガラス繊維ヤーン中に侵入し、速やかに含浸
が進みコンポジット化することが出来る。

またマトリックスとして熱可塑性樹脂を用いているため
、熱硬化型コンポジット材の場合とは異って■キユアリ
ング処理が不要である。■得られた成形物がより強靭で
ある（脆くない）、■材料としてのシェルフライフが極
めて長い。■硬化剤やマトリックス液の毒性がなく、こ
うした液状物から来る汚れがない、という長所がある。

（実施例） 実施例Ｉ Ｅガラスを孔数８００のノズルより通常の方法で溶融紡
糸し、これを１６分割して２５００ｍ／分の速度で単糸
直径１２μｍのガラス繊維を巻き取った。この間アミノ
シラン系カップリング剤とアクリル系フィルムフォーマ
−を０．８重量％賦与した。かくして得られた単繊維本
数５０のヤーンの３６本を５ＩＮＩＮの間隔を置いて並
べて５０ｍ／分の速度でクロスダイを通し、その間に２
４０℃のナイロン６（衣料繊維間）の溶融樹脂をガラス
繊維／樹脂が重量比で８０／４０になるようヤーンを被
覆圧着するよう定量賦与した。かくして得られた３２本
の複合単位を引揃えて集束しつつ一本のロービングとし
て巻き上げた。得られた本発明のロービングを用いて１
２０スピンドルの丸打ち組み物をブレード角４１°で２
０ｍ／分の速度で製紐したが、この間全くトラブルなく
製紐できた。一方単繊維直径１２μｍの単繊維本数１６
００のガラス繊維ロービングを用いて同一条件で製紐し
たところ毛羽が多発して製紐できなかった。

また本発明の上記ロービングを用いて張力をかけつつ一
軸に配列し、これを２４０°Ｃに加熱後５　ｋｇ／　Ｃ
ａの圧力で５分間加圧することによって一軸配向成形品
を得ることが出来た。この成形品の曲げ強度は８７０　
Ｍｐａであった。一方孔数８００のノズルより２５００
ｍ／分の速度で、同一種の表面処理剤を同一量付与しつ
つ巻き取った。本ガラス繊維糸を２本合せ引き揃えてガ
ラス繊維単独ロービングを得た。一方前記と同一の衣料
用ナイロン６の樹脂を溶融紡糸し４０００ｍ／分で巻き
取ることによって３３　ｔｅｘの半延伸糸を得た。この
半延伸糸１０本とガラス繊維単独ロービングとを交互に
一軸に配列し、上記と同一条件で成形することによって
一軸配向成形品を得た。本成形品の曲げ強度は３５０　
Ｍｐａであった。なお本成形品の断面の顕微鏡観察では
多数のボイドが見出され含浸が不十分であることがわか
った。

（発明の効果） 本発明によりテープレイイングや製織等のテキスタイル
加工に十分なフレキシビリティ−を有し、かつ成形後の
含浸が容易に達成しろる熱可塑性コンポジット材料を提
供しろる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本のガラス繊維単繊維からなる糸を熱可塑性
   樹脂で被覆せしめることによって得られる独立した複数
   本の複合単位から構成されてなる複合ガラス繊維ロービ
   ング。