JPH09324331A

JPH09324331A - 複合材料用混繊糸及びその製造法

Info

Publication number: JPH09324331A
Application number: JP16372796A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Higashiyama; 秀行東山; Keiji Sekine; 圭二関根; Kengo Ozaki; 憲吾尾崎
Original assignee: Asahi Fiber Glass Co Ltd
Current assignee: Asahi Fiber Glass Co Ltd
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 1997-12-16
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: JP3029800B2

Abstract

(57)【要約】【課題】連続強化繊維束と連続熱可塑性樹脂繊維束と
が均一に混繊された複合材料用混繊糸及びその製造法を
提供する。【解決手段】無撚りの連続強化繊維束１２ａと、無撚
りの連続熱可塑性樹脂繊維束２２ａとに、それぞれ開繊
処理を施して、下記数式１で定義される開繊指数Ｆが、
それぞれ0.5 〜３とされた開繊連続強化繊維束１２ｂと
開繊連続熱可塑性樹脂繊維束２２ｂとを得た後、この開
繊連続強化繊維束１２ｂと開繊連続熱可塑性樹脂繊維束
２２ｂとを混繊して複合材料用混繊糸１６を得る。【数１】Ｆ＝Ｗ／ＤＮ（式中、Ｆは開繊指数、Ｗは繊維束の幅（mm）、Ｄは単
繊維の径（mm）、Ｎは繊維束中の単繊維の本数を表し、
繊維束の幅は、巻糸においては有姿の状態で測定し、開
繊処理直後のものは処理装置出口における状態で測定す
る。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続強化繊維束
と、連続熱可塑性樹脂繊維束とが均一に混繊された複合
材料用混繊糸及びその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、繊維強化熱可塑性樹脂（ＦＲ
ＴＰ）の成形材料の一つとして、連続強化繊維束と、連
続熱可塑性樹脂繊維束とを混繊させた複合材料用混繊糸
が用いられている。なお、以下の説明において、単に連
続繊維束という場合には、連続強化繊維束及び連続熱可
塑性樹脂繊維束の両方を意味するものとする。

【０００３】このような複合材料用混繊糸は、複合材料
成形品にした際に、力学的特性を十分に発揮できるよう
に、連続強化繊維束と連続熱可塑性樹脂繊維束とを均一
に混繊することが最も重要とされ、そのために連続繊維
束に開繊処理を施すことが行われている。

【０００４】この開繊処理方法としては、例えば、特開
昭60-209034 号公報に示されるように、混繊糸に空気を
吹き付けて混合する方法、特開昭62-135537 号公報に示
されるように、連続繊維束を空気乱流中に導入する方法
等が知られている。

【０００５】しかしながら、これらの方法においては、
空気流の方向や流速を一定にすることが困難であるた
め、連続繊維束の開繊の程度が均一にならず、開繊が十
分でない部分や、空気流が強過ぎることから単繊維切れ
が生じる部分等ができ、したがって、連続強化繊維束
と、連続熱可塑性樹脂繊維束とを均一に混繊することが
できず、複合材料成形品とした際に力学的特性が十分に
発揮されず、また、外観、作業性もよくないという問題
があった。

【０００６】また、連続強化繊維束と連続熱可塑性樹脂
繊維束とを均一に混繊するため、特開平2-308824号公報
には、熱可塑性有機連続繊維束に捲縮性を付与する方法
が開示され、特開平3-33237 号公報には、それぞれの連
続繊維束への集束剤付与量を特定する方法が開示されて
いる。更に、単繊維切れの発生を抑制して開繊する方法
として、特開平2-28219 号公報、特開平4-73227 号公報
には、連続繊維束を液体中で開繊する方法が開示されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のいずれの方法においても、連続強化繊維束と連続熱
可塑性樹脂繊維束とを十分に開繊させて均一に混繊する
ことは難しく、十分な開繊性を得ようとすると単繊維切
れが生じやすく、単繊維切れの発生をできるだけ防止し
ようとすると、十分な開繊性が得られないという問題が
あった。更に、液体中で開繊する方法においては、液体
を除去するという余分な工程が必要になるという問題も
あった。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、連続強化繊維束と連続熱可塑性樹脂
繊維束とが、均一に混繊された複合材料用混繊糸及びそ
の製造法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明の第一は、無撚りの連続強化繊維束の
開繊処理物と、無撚りの連続熱可塑性樹脂繊維束の開繊
処理物との混繊糸において、前記連続強化繊維束の開繊
処理物及び前記連続熱可塑性樹脂繊維束の開繊処理物の
それぞれの下記数式３で定義される開繊指数Ｆが0.5 〜
３とされていることを特徴とする複合材料用混繊糸であ
る。

【数３】Ｆ＝Ｗ／ＤＮ（式中、Ｆは開繊指数、Ｗは繊維束の幅（mm）、Ｄは単
繊維の径（mm）、Ｎは繊維束中の単繊維の本数を表し、
繊維束の幅は、巻糸においては有姿の状態で測定し、開
繊処理直後のものは処理装置出口における状態で測定す
る。）

【００１０】本発明において開繊指数Ｆとは、上記数式
３で定義するものであって、以下、開繊指数とのみ記載
する。

【００１１】また、本発明の第二は、前記連続強化繊維
束が、ガラス繊維束、炭素繊維束、アラミド繊維束、金
属繊維束、セラミック繊維束から選ばれた少なくとも一
種である複合材料用混繊糸である。

【００１２】本発明の第三は、前記連続熱可塑性樹脂繊
維束が、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテル
スルフォン、熱可塑性ポリエーテルイミドから選ばれた
少なくとも一種の熱可塑性樹脂を溶融紡糸して得られた
繊維の集束物である複合材料用混繊糸である。

【００１３】本発明の第四は、無撚りの連続強化繊維束
と、無撚りの連続熱可塑性樹脂繊維束とに、それぞれ開
繊処理を施して、開繊指数が、それぞれ0.5 〜３とされ
た開繊連続強化繊維束と、開繊連続熱可塑性樹脂繊維束
とを得た後、この開繊連続強化繊維束と、開繊連続熱可
塑性樹脂繊維束とを混繊することを特徴とする複合材料
用混繊糸の製造法である。

【００１４】本発明の第五は、前記開繊連続強化繊維束
と前記開繊連続熱可塑性樹脂繊維束とを混繊した後、更
に開繊処理を施す複合材料用混繊糸の製造法である。

【００１５】本発明の第六は、平均流速10〜50ｍ／秒で
流れる気体中に、この気体の流れ方向に対してほぼ直交
する方向から、前記連続強化繊維束、前記連続熱可塑性
樹脂繊維束、又はこれらの混繊物を導入し、前記気体流
中を通過する際に、通過方向に沿った長さ10mm当たりに
対して１〜50mmたるむようにたるみを与えて前記連続強
化繊維束、前記連続熱可塑性樹脂繊維束、又はこれらの
混繊物を開繊処理する複合材料用混繊糸の製造法であ
る。

【００１６】本発明の第七は、前記連続強化繊維束が、
ガラス繊維束、炭素繊維束、アラミド繊維束、金属繊維
束、セラミック繊維束から選ばれた少なくとも一種であ
る複合材料用混繊糸の製造法である。

【００１７】本発明の第八は、前記連続熱可塑性樹脂繊
維束が、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテル
スルフォン、熱可塑性ポリエーテルイミドから選ばれた
少なくとも一種の熱可塑性樹脂を溶融紡糸して得られた
繊維の集束物である複合材料用混繊糸の製造法である。

【００１８】本発明の第一の複合材料用混繊糸によれ
ば、無撚りの連続強化繊維束と無撚りの連続熱可塑性樹
脂繊維束とが、それぞれ開繊指数0.5 〜３となるように
開繊処理された状態で混繊されているので、連続強化繊
維束と連続熱可塑性樹脂繊維束とが単繊維レベルで均一
に混繊された複合材料用混繊糸を提供できる。したがっ
て、この複合材料用混繊糸を用いると、力学的特性を十
分発揮でき、外観に優れた複合材料及びその成形品を得
ることができる。

【００１９】また、本発明の第四の複合材料用混繊糸の
製造法によれば、無撚りの連続強化繊維束と、無撚りの
連続熱可塑性樹脂繊維束とに、それぞれ開繊処理を施し
て、それぞれの開繊指数が0.5 〜３となるように開繊さ
せた後、得られた開繊連続強化繊維束と、開繊連続熱可
塑性樹脂繊維束とを混繊するので、単繊維レベルで均一
に混繊した複合材料用混繊糸を作業性よく得ることがで
きる。

【００２０】更に、本発明の第五の複合材料用混繊糸の
製造法によれば、開繊連続強化繊維束と、開繊連続熱可
塑性樹脂繊維束とを混繊した後、更に開繊処理を施すの
で、連続強化繊維束と、連続熱可塑性樹脂繊維束とが、
より均一に混繊された複合材料用混繊糸を得ることがで
きる。

【００２１】本発明の第六の複合材料用混繊糸の製造法
によれば、工業的に作業性よく、本発明で特定する開繊
指数となるように開繊することができる。この方法の原
理は未だよくわかっていないが、連続繊維束の幅方向の
中央部と両端部とにおける気体の流速の違いから発生す
る圧力差により、連続繊維束が外側に広がって開繊する
ものと考えられる。なお、この方法によると、単繊維切
れ等のダメージを与えることがないので、複合材料成形
品とした際に強度低下が生じず、また、開繊に用いた液
体等の除去の必要もない。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明において、連続強化繊維束
としては、通常繊維強化複合材料に使用されるものを用
いることができ、例えば、ガラス繊維束、炭素繊維束、
アラミド繊維束、金属繊維束、セラミック繊維束等を用
いることができるが、物性、価格等の点からガラス繊維
束を用いるのが好ましい。なお、これらの連続強化繊維
束は、連続熱可塑性樹脂繊維束と混繊後、加熱して連続
熱可塑性樹脂繊維束を溶融させた際に、熱可塑性樹脂と
のヌレ性や接着性を高めるために、表面処理を施してお
いてもよい。

【００２３】連続強化繊維束の集束本数は、取扱性を考
慮して10〜１万本とすることが好ましい。ガラス繊維束
の場合、好ましくはストランドが用いられるが、シング
ルエンドロービング等のロービングを用いてもよい。ま
た、連続強化繊維束は、実質的に無撚りのものを用い
る。撚りがかかったものは、開繊処理を施した際に、十
分開繊されないので好ましくない。

【００２４】本発明の複合材料用混繊糸の強化繊維含有
率は、特に制限されないが、補強効果、物性の面から、
10〜90重量％とすることが好ましく、30〜80重量％がよ
り好ましい。

【００２５】本発明で用いる連続熱可塑性樹脂繊維束と
しては、通常、複合材料用混繊糸に用いるものを使用す
ることができ、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等
のポリオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６，６
等のポリアミド系樹脂、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等のポリエステル系樹脂、
ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、熱可塑
性ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂を溶融紡糸して
得られた繊維の集束物を用いることができる。

【００２６】連続熱可塑性樹脂繊維束の集束本数は、単
繊維デニール２〜20、集束本数30〜２万本のものを用い
るのが好ましい。また、連続熱可塑性樹脂繊維束は、実
質的に無撚りのものを用いる。撚りがかかったものは、
開繊処理を施した際に、十分開繊されないので好ましく
ない。

【００２７】図１、２には、本発明を実施するための製
造装置の一例が示されている。図１は同製造装置の概略
側面図、図２は同製造装置における一方の開繊装置の概
略平面図である。

【００２８】図１、２において、１１は連続強化繊維束
１２ａの回巻体、２１は連続熱可塑性樹脂繊維束２２ａ
の回巻体、１３は連続強化繊維束１２ａ又は連続熱可塑
性樹脂繊維束２２ａを引き出すための駆動ロール、１４
は吸引方式によって気体流を形成する開繊装置、１５は
開繊連続強化繊維束１２ｂと開繊連続熱可塑性樹脂繊維
束２２ｂとを混繊するための合わせロール、１７は得ら
れた複合材料用混繊糸１６を巻き取るための巻き取り機
である。

【００２９】この装置によれば、複数個の連続強化繊維
束の回巻体１１を回転させつつ、その外側から、連続強
化繊維束１２ａがそれぞれ引き出され、駆動ロール１３
を経て、一方の開繊装置１４に供給される。同様に、複
数個の連続熱可塑性樹脂繊維束の回巻体２１を回転させ
つつ、その外側から、連続熱可塑性樹脂繊維束２２ａが
それぞれ引き出され、駆動ロール１３を経て、他方の開
繊装置１４に供給される。なお、連続強化繊維束１２
ａ、連続熱可塑性樹脂繊維束２２ａを、それぞれの回巻
体１１、２１を回転させつつ、その外側から引き出すの
は、連続強化繊維束１２ａ、連続熱可塑性樹脂繊維束２
２ａに撚りを与えないようにするためである。

【００３０】開繊装置１４は、例えば吸引手段によっ
て、平均流速10〜50ｍ／秒で矢印イの方向に流れる気体
流を形成する。連続強化繊維束１２ａ、連続熱可塑性樹
脂繊維束２２ａは、それぞれこの気体流に対してほぼ直
交する方向から導入され、通過方向に沿った長さ10mm当
たりに対して１〜50mmたるむようにたるみＡ、Ｂを与え
られながら、上記気体流中を通過する。そして、連続強
化繊維束１２ａ、連続熱可塑性樹脂繊維束２２ａは、そ
れぞれ上記気体流中を通過する間に開繊処理され、前記
数式３で定義される開繊指数が0.5 〜３とされた開繊連
続強化繊維束１２ｂ、開繊連続熱可塑性樹脂繊維束２２
ｂが得られる。

【００３１】この開繊連続強化繊維束１２ｂ、開繊連続
熱可塑性樹脂繊維束２２ｂを、合わせロール１５、１５
の間に導いて混繊して、複合材料用混繊糸１６とした
後、巻き取り機１７により矢印ロの方向に巻き取る。

【００３２】なお、上記開繊装置１４において、気体
は、空気、不活性ガス等の安全なガスであれば何でもよ
いが、平均流速10〜50ｍ／秒で流れるようにすることが
必要である。気体の平均流速が10ｍ／秒未満の場合、連
続強化繊維束１２ａ、連続熱可塑性樹脂繊維束２２ａが
十分開繊されるまでに時間がかかるか、又は十分に開繊
されず、50ｍ／秒を超えると、連続強化繊維束１２ａ、
連続熱可塑性樹脂繊維束２２ａをそれぞれ構成している
単繊維が切れやすくなるので好ましくない。

【００３３】また、連続強化繊維束１２ａのたるみＡ、
連続熱可塑性樹脂繊維束２２ａのたるみＢは、通過方向
に沿った長さ10mm当たりに対して１〜50mmたるむように
する。長さ10mm当たりに対するたるみ量が１mm未満の場
合、十分に開繊せず、50mmを超えると、連続強化繊維束
１２ａ、連続熱可塑性樹脂繊維束２２ａに過剰な振動が
生じるため、導入、引き取りの隣接部分、あるいは、複
数の連続強化繊維束１２ａ、１２ａ…、又は連続熱可塑
性樹脂繊維束２２ａ、２２ａ…を同時に平行して開繊処
理している場合は、隣の連続強化繊維束１２ａ又は連続
熱可塑性樹脂繊維束２２ａに接触してダメージを受けや
すくなるので好ましくない。

【００３４】開繊処理された開繊連続強化繊維束１２ｂ
及び開繊連続熱可塑性樹脂繊維束２２ｂは、それぞれ開
繊指数を0.5 〜３、好ましくは0.5 〜２とされる。上記
開繊指数が0.5 未満の場合は、開繊が不十分で開繊連続
強化繊維束１２ｂと開繊連続熱可塑性樹脂繊維束２２ｂ
とが均一に混繊されず、上記開繊指数が３を超えると開
繊後の、開繊連続強化繊維束１２ｂ、開繊連続熱可塑性
樹脂繊維束２２ｂの取り扱いが困難になる。

【００３５】また、連続強化繊維束１２ａ、連続熱可塑
性樹脂繊維束２２ａの開繊処理は、開繊指数を0.5 〜３
とすることができる方法であれば、上記以外の方法によ
って行ってもよい。例えば、連続強化繊維束１２ａ、連
続熱可塑性樹脂繊維束２２ａを管状通路に送りながら、
この通路へ圧縮空気を噴出させて、生じる高速空気流に
よって開繊する方法や、連続強化繊維束１２ａ、連続熱
可塑性樹脂繊維束２２ａを複数個のテンションバーの間
を湾曲させて引っ張って開繊させる方法等を採用するこ
ともできる。

【００３６】しかし、連続強化繊維束１２ａ、連続熱可
塑性樹脂繊維束２２ａに与えるダメージを少なくして十
分開繊するため、前記図１、２に示した方法を採用する
のが好ましい。なお、開繊処理を１度施した後、開繊状
態を保持しながら再度開繊処理を施してもよい。また、
図１、２の開繊装置１４に連続強化繊維束１２ａ、連続
熱可塑性樹脂繊維束２２ａを導入する前に、上記のよう
な従来の方法によって、連続強化繊維束１２ａ、連続熱
可塑性樹脂繊維束２２ａにダメージを与えない範囲で、
予備開繊を施しておいてもよい。

【００３７】上記のようにして得られた複合材料用混繊
糸１６を、更に上記と同様な方法で開繊処理して、より
均一に混繊させることもできる。

【００３８】上記のようにして得られる本発明の複合材
料用混繊糸１６は、加熱ロール等を用いて加熱して開繊
連続熱可塑性樹脂繊維束２２ｂを溶融させたり、これら
複合材料用混繊糸で織物を作製して成形品前駆体とする
ことができる。そして、この成形品前駆体を所望枚数積
層し、加熱、加圧することによってＦＲＴＰ成形品とす
ることができる。

【００３９】本発明の複合材料用混繊糸は、例えば、自
動車用材料、産業用資材、電気、電子用材料、建築土木
用材料等の広い分野におけるＦＲＴＰ成形品に使用する
ことができる。

【００４０】

【実施例】

実施例１連続強化繊維束としては、直径16μｍの単繊維を2000
本、エポキシ系のサイジング剤を用いて集束してなる11
50tex のガラス繊維のシングルエンドロービングを用い
た。このシングルエンドロービング１本を、スリット幅
が30mmの吸引開繊装置の、平均流速20ｍ／秒で流れる空
気流中へ、空気の流れ方向に対してほぼ直交する方向か
ら、空気流中を通過する際に通過方向に沿った長さ10mm
に対して10mmたるむようにたるみを与えながら導入し
て、開繊処理を施した。開繊されたガラス繊維束の幅は
32mmであり、開繊指数は1.0 であった。

【００４１】また、連続熱可塑性樹脂繊維束としては、
単繊維番手2.4 デニール（単繊維径16μｍ）、集束本数
96のポリエステルのマルチフィラメント（ポリエステル
繊維束）を用いた。このポリエステル繊維束21本を、上
記と同様の吸引開繊装置の、平均流速15ｍ／秒で流れる
空気流中へ、空気の流れ方向に対してほぼ直交する方向
から、空気流中を通過する際に通過方向に沿った長さ10
mmに対して10mmたるむようにたるみを与えながら導入し
て、開繊処理を施した。開繊されたポリエステル繊維束
の幅は32mmであり、開繊指数は1.0 であった。

【００４２】得られた開繊ガラス繊維束と、開繊ポリエ
ステル繊維束とを重ね合わせて複合材料用混繊糸を得
た。

【００４３】次に、この混繊糸を38本引き揃えて、200
℃の金型に入れ、ポリエステル繊維を溶融させて、厚さ
2.0mm の一方向強化平板状複合材料を得た。このときの
ガラス含有率は、66重量％であった。

【００４４】実施例２実施例１において、得られた複合材料用混繊糸を、再度
同様の吸引開繊装置を用いて、平均流速15ｍ／秒で流れ
る空気流中へ、空気の流れ方向に対してほぼ直交する方
向から、空気流中を通過する際に通過方向に沿った長さ
10mmに対して10mmたるむようにたるみを与えながら導入
して、開繊処理を施して、それぞれの繊維束の開繊指数
が2.0 となるようにした他は実施例１と同様にして、成
形品を得た。

【００４５】実施例３実施例１においてガラス繊維束を開繊処理する際に、空
気の平均流速を40ｍ／秒に代え、たるみを10mmに対して
30mmに代え、あとは実施例１と同様にして、幅48mmであ
り、開繊指数は1.5 の開繊ガラス繊維束を得た。

【００４６】また、実施例１においてポリエステル繊維
束を開繊処理する際に、空気の平均流速を30ｍ／秒に代
え、たるみを10mmに対して30mmに代え、あとは実施例１
と同様にして、幅48mmであり、開繊指数は1.5 の開繊ポ
リエスエル繊維束を得た。

【００４７】得られた開繊ガラス繊維束と、開繊ポリエ
ステル繊維束とを実施例１と同様に処理して、複合材料
用混繊糸を得、次いで、成形品を得た。

【００４８】実施例４実施例３で得られた複合材料用混繊糸を、実施例２と同
様に再度同様の吸引開繊装置を用いて、実施例２と同様
の条件下に開繊処理して、それぞれの繊維束の開繊指数
が3.0 となるようにした他は実施例１と同様にして、成
形品を得た。

【００４９】比較例１実施例１においてガラス繊維束を開繊処理する際に、空
気の平均流速を５ｍ／秒に代え、たるみを10mmに対して
３mmに代え、あとは実施例と同様にして、幅9.6mm であ
り、開繊指数は0.3 の開繊ガラス繊維束を得た。

【００５０】また、実施例１においてポリエステル繊維
束を開繊処理する際に、空気の平均流速を５ｍ／秒に代
え、たるみを10mmに対して３mmに代え、あとは実施例と
同様にして、幅9.7mm であり、開繊指数は0.3 の開繊ポ
リエスエル繊維束を得た。

【００５１】得られた開繊ガラス繊維束と、開繊ポリエ
ステル繊維束とを実施例１と同様に処理して、複合材料
用混繊糸を得、次いで、成形品を得た。

【００５２】比較例２実施例１において、ガラス繊維束、ポリエステル繊維束
の開繊処理を、それぞれ繊維束に直交する方向から、繊
維束にたるみを与えることなく、エアーノズルを用いて
高速空気を吹きつける方法に代え、あとは実施例１と同
様にして、複合材料用混繊糸を得、次いで、成形品を得
た。

【００５３】試験例実施例１〜４、比較例１、２において、複合材料用混繊
糸の状態での強化繊維束の単繊維切れを目視観察した。
また、得られた成形品を、幅15mmで切り出して、ＪＩＳ
Ｋ 7055の方法により、強化繊維の長さ方向の曲げ強
度及び曲げ弾性率を測定した。これらの結果を表１に示
す。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１の結果から、連続強化繊維束、連続熱
可塑性樹脂繊維束の開繊指数をそれぞれ1.0 、1.5 とし
た実施例１〜４の複合材料用混繊糸は、開繊指数が0.3
と低い比較例１、及び繊維束にたるみを与えることな
く、エアーノズルを用いて高速空気を吹きつけて開繊処
理した比較例２の複合材料用混繊糸より、曲げ強度、曲
げ弾性率ともに優れていることがわかる。

【００５６】また、連続強化繊維束、連続熱可塑性樹脂
繊維束を、特定の流速で流れる空気流中に、たるみを与
えながら導入して開繊した実施例１〜４、及び比較例１
は、単繊維切れが少ないのに対して、繊維束にたるみを
与えることなく、エアーノズルを用いて高速空気を吹き
つけて開繊処理した比較例２は、単繊維切れが多いこと
がわかる。

【００５７】更に、実施例１と実施例３との比較におい
ては、開繊指数が高いほうが曲げ強度、曲げ弾性率とも
優れていることがわかる。更にまた、実施例１と実施例
２、実施例３と実施例４との比較においては、開繊連続
強化繊維束と開繊連続熱可塑性樹脂繊維束とを混繊した
だけのものより、混繊後、更に開繊処理を施したものの
ほうが、曲げ強度、曲げ弾性率がより向上することがわ
かる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続強化繊維束、連続熱可塑性樹脂繊維束をそれぞれ十
分に開繊させた後、混繊するので、両者が単繊維レベル
で均一に混繊された複合材料用混繊糸を得ることができ
る。したがって、この複合材料用混繊糸を用いることに
より、力学的特性や外観に優れたＦＲＴＰ成形品を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための製造装置の一例を示す
概略側面図である。

【図２】同装置に用いられる開繊装置の概略平面図であ
る。

【符号の説明】

１１連続強化繊維束の回巻体１２ａ連続強化繊維束１２ｂ開繊連続強化繊維束１３駆動ロール１４開繊装置１５合わせロール１６複合材料用混繊糸１７巻き取り機２１連続熱可塑性樹脂繊維束の回巻体２２ａ連続熱可塑性樹脂繊維束２２ｂ開繊連続熱可塑性樹脂繊維束

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無撚りの連続強化繊維束の開繊処理物
と、無撚りの連続熱可塑性樹脂繊維束の開繊処理物との
混繊糸において、前記連続強化繊維束の開繊処理物及び
前記連続熱可塑性樹脂繊維束の開繊処理物のそれぞれの
下記数式１で定義される開繊指数Ｆが0.5 〜３とされて
いることを特徴とする複合材料用混繊糸。【数１】Ｆ＝Ｗ／ＤＮ（式中、Ｆは開繊指数、Ｗは繊維束の幅（mm）、Ｄは単
繊維の径（mm）、Ｎは繊維束中の単繊維の本数を表し、
繊維束の幅は、巻糸においては有姿の状態で測定し、開
繊処理直後のものは処理装置出口における状態で測定す
る。）
【請求項２】前記連続強化繊維束が、ガラス繊維束、
炭素繊維束、アラミド繊維束、金属繊維束、セラミック
繊維束から選ばれた少なくとも一種である請求項１記載
の複合材料用混繊糸。
【請求項３】前記連続熱可塑性樹脂繊維束が、ポリオ
レフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、熱
可塑性ポリエーテルイミドから選ばれた少なくとも一種
の熱可塑性樹脂を溶融紡糸して得られた繊維の集束物で
ある請求項１又は２記載の複合材料用混繊糸。
【請求項４】無撚りの連続強化繊維束と、無撚りの連
続熱可塑性樹脂繊維束とに、それぞれ開繊処理を施し
て、下記数式２で定義される開繊指数Ｆが、それぞれ0.
5 〜３とされた開繊連続強化繊維束と開繊連続熱可塑性
樹脂繊維束とを得た後、この開繊連続強化繊維束と開繊
連続熱可塑性樹脂繊維束とを混繊することを特徴とする
複合材料用混繊糸の製造法。【数２】Ｆ＝Ｗ／ＤＮ（式中、Ｆは開繊指数、Ｗは繊維束の幅（mm）、Ｄは単
繊維の径（mm）、Ｎは繊維束中の単繊維の本数を表し、
繊維束の幅は、巻糸においては有姿の状態で測定し、開
繊処理直後のものは処理装置出口における状態で測定す
る。）
【請求項５】前記開繊連続強化繊維束と前記開繊連続
熱可塑性樹脂繊維束とを混繊した後、更に開繊処理を施
す請求項４記載の複合材料用混繊糸の製造法。
【請求項６】平均流速10〜50ｍ／秒で流れる気体中
に、この気体の流れ方向に対してほぼ直交する方向から
前記連続強化繊維束、前記連続熱可塑性樹脂繊維束、又
はこれらの混繊物を導入し、前記気体流中を通過する際
に、通過方向に沿った長さ10mm当たりに対して１〜50mm
たるむようにたるみを与えて、前記連続強化繊維束、前
記連続熱可塑性樹脂繊維束、又はこれらの混繊物を開繊
処理する請求項４又は５記載の複合材料用混繊糸の製造
法。
【請求項７】前記連続強化繊維束が、ガラス繊維束、
炭素繊維束、アラミド繊維束、金属繊維束、セラミック
繊維束から選ばれた少なくとも一種である請求項４〜６
のいずれか一つに記載の複合材料用混繊糸の製造法。
【請求項８】前記連続熱可塑性樹脂繊維束が、ポリオ
レフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、熱
可塑性ポリエーテルイミドから選ばれた少なくとも一種
の熱可塑性樹脂を溶融紡糸して得られた繊維の集束物で
ある請求項４〜７のいずれか一つに記載の複合材料用混
繊糸の製造法。