WO2006090643A1 - ハイブリッド炭素繊維紡績糸及びそれを用いたハイブリッド炭素繊維紡績糸織物 - Google Patents

ハイブリッド炭素繊維紡績糸及びそれを用いたハイブリッド炭素繊維紡績糸織物 Download PDF

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Naohiro Sonobe
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Definitions

  • the present invention relates to a hybrid carbon fiber spun yarn useful for a gas diffuser (current collector) for a solid polymer electrolyte fuel cell and a hybrid carbon fiber spun yarn fabric using the same. .
  • carbon fibers include so-called PAN-based carbon fibers made from polyacrylonitrile (PAN), so-called rayon-based carbon fibers made from rayon, and so-called pitch-based carbon fibers made from pitches.
  • PAN polyacrylonitrile
  • anisotropic carbon fibers and isotropic carbon fibers are manufactured as pitch-based carbon fibers.
  • pitch-based isotropic carbon fibers are light in weight, chemical resistance, heat resistance, slidability and conductivity because the raw materials are inexpensive and relatively inexpensive, and the manufacturing method is advantageous for mass production. Widely used in applications that require characteristics such as stability.
  • Carbon fibers are used in many forms such as filaments, slivers (fiber bundles), spun yarns, woven fabrics, chops, mills, mats, and pre-predas, and the firing temperature and the degree of carbonization vary depending on the application. .
  • carbon fiber spun yarns and carbon fiber fabrics are used as constituent materials for heat insulating materials, sliding materials, conductive materials, etc., especially for electronic materials such as gas diffusers for solid polymer electrolyte fuel cells. Is being used.
  • high conductivity can be obtained by heat-treating them at a high temperature of 900 ° C or higher to increase the degree of carbonization.
  • a carbon fiber fabric When used as a gas diffuser for a solid polymer electrolyte fuel cell, its gas permeability is determined by its aperture ratio (porosity).
  • the contact with the catalyst layer becomes poor, causing a problem in current collection.
  • a filament woven fabric with single yarns has a problem that the aperture ratio (porosity) is small and the gas permeability is low. Therefore, as such a carbon fiber woven fabric, a spun yarn woven fabric is preferable to a filament woven fabric, which is easy to obtain a high density of single yarns.
  • it is necessary to appropriately control the thickness of the carbon fiber fabric used as the gas diffuser in consideration of the diffusion of the reaction gas into the catalyst layer.
  • a spun yarn fabric having an appropriate thickness and a thermal history of 900 ° C or higher is preferred.
  • PAN flame-resistant fiber spun yarn and pitch-based spun yarn are known.
  • PAN flame spun yarn spun yarn is heat treated at 900 ° C.
  • the strength is extremely lowered and it is difficult to weave. Therefore, if we do not use the method of heat-treating at 900 ° C after weaving the flameproof fiber, we cannot obtain the desired fabric.
  • the strength of the woven fabric obtained is lowered because the fiber is strained by heat treatment and the strength of the spun yarn is reduced by heat treatment.
  • carbon fibers having a long fiber length such as carbon fibers of PAN-based continuous long fibers are used, there is a problem that the adhesion between the obtained spun yarn and the matrix material is deteriorated.
  • JP-A-2002-352807 a porous fluorocarbon base material in which carbon fibers having a fiber length of 25 to 80 mm are aggregated in a state of having voids is used. And a gas diffuser characterized in that the granular fluororesin binds the carbon fibers as a binder.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-288906 discloses a gas diffuser characterized by having a carbon layer containing a car pump rack and a fluororesin on at least one surface of a carbon fiber fabric for electrodes.
  • JP-A-53-81735 a carbon fiber spun yarn having improved strength by spinning a sliver-like carbon fiber having a fiber length of 25 mm or more, preferably 50 to 75 mm. It has been proposed to obtain. However, even the carbon fiber spun yarn obtained in this way has a tensile strength of about 0.08 to 0.09 N / tex, which is not yet sufficient.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, achieves a high tensile strength without causing deterioration in adhesion to a matrix material such as a polymer material, and has a uniform fineness.
  • An object of the present invention is to provide a carbon fiber spun yarn having excellent properties, and a carbon fiber spun yarn fabric having excellent adhesion to a matrix material, mechanical strength, and excellent thickness uniformity.
  • the present inventors have determined that a core portion mainly composed of a long carbon fiber having a fiber length of 500 mm or more is a short fiber having a fiber length of less than 500 mm.
  • the present inventors have found that a hybrid carbon fiber spun yarn that can achieve the above-mentioned purpose can be obtained by covering with an outer peripheral portion mainly composed of long carbon fibers, and the present invention has been completed.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention includes a hybrid carbon fiber spun yarn comprising a core part mainly composed of carbon fiber and an outer peripheral part mainly composed of carbon fiber and covering the outer peripheral surface of the core part.
  • 20% by mass or more of the fibers constituting the core part is a long fiber long carbon fiber having a fiber length of 500 mm or more, and 80% by mass or more of the fibers constituting the outer peripheral part is a short fiber having a fiber length of less than 500 mm
  • It is a long carbon fiber, and the mass ratio of the long fiber long carbon fiber and the short fiber long carbon fiber (long fiber long carbon fiber: short fiber long carbon fiber) is 20: 80-8 0:20.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention contains 30% by mass or more of the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention.
  • the long fiber long carbon fiber is
  • the short carbon fiber is a pitch-based isotropic carbon fiber and a Z- or polyacrylonitrile-based carbon fiber.
  • the long fiber long carbon fiber is a polyacrylonitrile-based carbon fiber
  • the short fiber long carbon fiber is a pitch-based isotropic carbon fiber. Is preferred.
  • the ratio of carbon fibers having a fiber length of 150 mm or more and less than 500 mm in the short fiber length carbon fiber is 3 to 3.
  • it is 0% by mass.
  • the outer peripheral portion is composed of a twisted yarn mainly composed of the short fiber long carbon fiber, and the twisted yarn comprises the long fiber long carbon fiber. It is preferable that the outer peripheral surface of the core portion is covered with the twisted yarn by being twisted together with the core portion as a main component.
  • the number of twists in the hybrid carbon fiber spun yarn is 50 to 400 times / m
  • the density of the long fiber long carbon fiber is 1.7 to 2.3 g / cm 3 and the density of the short fiber long carbon fiber is 1.5 to 1.8 gZcm 3 .
  • the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention achieves a high tensile strength without causing a decrease in adhesion to a matrix material such as a polymer material, and also has excellent uniformity in fineness. The reason for this is not necessarily clear, but the present inventors suggest the following. Sympathize.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention a high tensile strength is achieved because the core portion is composed mainly of long fiber long carbon fibers having high tensile strength.
  • the spun yarn is a long yarn bundle in which short fibers are joined together by twisting short fibers and intertwining short single fibers. Therefore, the tensile strength is maintained by the frictional force due to the entanglement (contact) between the single fibers, and the greater the entanglement, the more the contact area between the fibers increases, the friction increases, and the strength increases. It will be. Furthermore, the stronger the twist, the stronger the fibers are pressed against each other, increasing the frictional force and improving the tensile strength of the spun yarn.
  • the core portion is composed mainly of long fiber long carbon fibers having a fiber length of 500 mm or more, and the outer peripheral portion is a short fiber long carbon fiber having a fiber length of less than 500 mm.
  • the present inventors speculate that high tensile strength is achieved as described above because of the coating structure.
  • the core portion is composed of long-fiber long carbon fibers that are inferior in adhesion to the matrix material, but the outer peripheral surface is short with a lot of surface fluff. Since the fiber is covered with long carbon fibers, the present inventors believe that the adhesion to the matrix material is maintained sufficiently high due to the anchor effect of the surface fluff of the carbon fibers constituting the outer peripheral portion. I guess.
  • the core portion is constituted by long carbon long carbon fibers with little variation in fineness and strong tensile strength, and the core portion constitutes the outer peripheral portion. Therefore, the tensile strength is higher than that of the spun yarn formed using only the short-fiber long carbon fiber.
  • the present inventors have found that the fiber length of the carbon fiber constituting the outer peripheral portion can be shortened, and as a result, so-called slabs and fly-like lumps are sufficiently prevented as hybrid spun yarns. I guess.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention is thus hybrid charcoal that has excellent adhesion to the matrix material, high tensile strength, and excellent uniformity of fineness. Since it is obtained by using a fiber spun yarn, it has excellent adhesion to the matrix material and mechanical strength, as well as excellent strength and thickness uniformity.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention has an appropriate opening ratio of the fabric in which the hybrid carbon fiber spun yarns constituting the hybrid carbon fiber spun yarn are not in close contact with each other due to the surface fluff at the outer periphery. The present inventors infer that the gas permeability is excellent because (porosity) is maintained.
  • a carbon fiber spun yarn that achieves a high tensile strength without causing a decrease in adhesion to a matrix material such as a polymer material, and is excellent in the strength and fineness uniformity
  • a carbon fiber spun yarn fabric that is excellent in adhesion to a matrix material and mechanical strength, and has excellent strength and uniformity in thickness.
  • Fig. 1 is a configuration diagram showing a carding machine suitable for use in a carding process of a process for obtaining a short-fiber-long carbon fiber bundle that is effective in the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a drawing machine suitable for use in the drawing process of the process of obtaining the short fiber long carbon fiber bundle according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a spinning machine suitable for producing the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing a twisting machine suitable for producing a crushed yarn of a hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention.
  • hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention and the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention will be described in detail according to preferred embodiments thereof.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention includes a hybrid carbon fiber spun yarn comprising a core part mainly composed of carbon fiber and an outer peripheral part mainly composed of carbon fiber and covering the outer peripheral surface of the core part.
  • 20% by mass or more of the fibers constituting the core part is a long fiber long carbon fiber having a fiber length of 500 mm or more, and 80% by mass or more of the fibers constituting the outer peripheral part is a short fiber having a fiber length of less than 500 mm It is a long carbon fiber, and the mass ratio (long fiber long carbon fiber: short fiber long carbon fiber) of the long fiber long carbon fiber and the short fiber long carbon fiber is 20: 80 to 8 0:20.
  • the fiber constituting the core of the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention has a fiber length of 500 mm or more (preferably 50 mass% or more, particularly preferably 80 mass% or more) (preferably 50 mass% or more). Is a long carbon fiber having a length of 1000 mm or more, particularly preferably 3 m or more. When the content ratio of the long carbon fibers in the fibers constituting the core is less than 20% by mass, the tensile strength of the obtained hybrid carbon fiber spun yarn is lowered.
  • Examples of the long fiber and the long carbon fiber according to the present invention include pitch-based anisotropic carbon fiber, polyacrylonitrile-based carbon fiber (PAN-based carbon fiber), rayon-based carbon fiber, and the like.
  • PAN-based carbon fiber polyacrylonitrile-based carbon fiber
  • rayon-based carbon fiber rayon-based carbon fiber
  • the use of polyacrylonitrile-based carbon fibers (PAN-based carbon fibers) is relatively inexpensive and improves the tensile strength and fineness uniformity of the hybrid carbon fiber spun yarn. This is preferable from the viewpoint of improving the tensile strength and thickness uniformity of the hybrid carbon fiber spun yarn fabric.
  • the average diameter of the long fiber long carbon fiber according to the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a fiber having a diameter of about 5 to 15 ⁇ .
  • the average diameter of the long fiber long carbon fiber is preferably fine, but if it is less than the above lower limit, productivity is lowered in production, which is not preferable. On the other hand, if the above upper limit is exceeded, the tensile strength decreases or the yarn is likely to break when twisted, which is preferable.
  • the core of the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention is such that the long fiber long carbon fiber accounts for 20% by mass or more, but as a component other than the long fiber long carbon fiber, the fiber length is less than 500 mm.
  • Such short fibers and long carbon fibers, and synthetic resin fibers such as polyamide fibers, polyester fibers, acrylic fibers, and polyethylene terephthalate fibers may be included.
  • the long fiber long carbon fiber constituting the core of the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention may be a twisted yarn, but may be a fiber bundle that is not twisted.
  • the long-fiber and long-carbon fiber which is effective in the present invention has a density of 1.7 to 2.3 g / cm 3 , preferably 1.7 to 2.0 g / cm 3 , particularly preferably 1. . 7: are those of 1. 9g / cm 3. If the density of the long carbon fiber is less than 1.7 g / cm 3 , carbonization is insufficient and the strength of the carbon fiber tends to decrease.On the other hand, if the above upper limit is exceeded, crystallization proceeds excessively and the strength of the carbon fiber tends to decrease. Tend to decrease.
  • the method for producing such a long fiber long carbon fiber according to the present invention is particularly limited.
  • Examples include carbonization of acrylic fiber (PAN fiber) and rayon fiber, and method of making Mesofz pitch as carbon fiber, such as Besfite manufactured by Toho Tenax Co., Ltd. Use long carbon fiber.
  • the degree of carbonization that is preferably carbonized before spinning is adjusted. Therefore, it is more preferable that an additional heat treatment is performed.
  • the heat treatment temperature for carbonization is preferably about 800 to 3000 ° C.
  • the heat treatment temperature for adjusting the carbonization degree is generally about 900 to 2000 ° C. Is preferred.
  • the proportion of carbon fibers having a fiber length of less than 500 mm is 80 mass% or more, and the proportion of carbon fibers having a length of 300 mm or less is 80 mass%. It is more preferable that the ratio of carbon fibers of 200 mm or less is 80% by mass or more. When the content ratio of the short fibers and long carbon fibers in the fibers constituting the outer peripheral portion is less than 80% by mass, the adhesion of the obtained hybrid carbon fiber spun yarn to the matrix material is lowered.
  • the ratio of the carbon fiber having a fiber length of 150 mm or more and less than 500 mm is preferably 3 to 30% by mass. More preferably, the amount is%. If the proportion of this carbon fiber is less than the above lower limit, the tensile strength of the resulting hybrid carbon fiber spun yarn tends to decrease. On the other hand, when the proportion of the carbon fiber exceeds the above upper limit, when a spun yarn is produced from the fiber bundle, several fiber bundles are stretched several times with a drawing machine (by passing between rollers having different rotation speeds).
  • the fiber length is longer than the gap between the rollers, and thread breakage is likely to occur, resulting in variations in fineness. Lumps called slabs and flies tend to occur.
  • the carbon fiber having a fiber length of less than 150mm is a force that is formed by appropriately cutting the carbon fiber in the raw material in the treatment process by a carding machine and a drawing machine. It is preferable that the short fiber length carbon fiber which is useful in the present invention is contained in an appropriate distribution of 97 to 70% by mass. When spinning only carbon fibers with a fiber length of 150 mm or more, the resulting hybrid Uneven thickness of the carbon fiber spun yarn occurs, and as a result, uneven thickness of the fabric tends to occur.
  • examples of the short and long carbon fibers that are useful in the present invention include pitch-based isotropic carbon fibers and polyacrylonitrile-based carbon fibers (PAN-based carbon fibers).
  • PAN-based carbon fibers polyacrylonitrile-based carbon fibers
  • the use of pitch-based isotropic carbon fibers is preferable from the viewpoint of improving adhesion with the matrix material.
  • the average diameter of the short fiber long carbon fiber according to the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use one having a length of about 5 to 20 ⁇ m. If the average diameter of the short fiber long carbon fiber is less than the above lower limit, the tensile strength of the fiber becomes weak and handling becomes difficult, and dust tends to increase.On the other hand, if the upper limit is exceeded, the number of carbon fibers rapidly increases. It tends to decrease.
  • the short fiber long carbon fiber accounts for 80% by mass or more.
  • a fiber length of 500 mm or more is used.
  • Synthetic resin fibers such as long fibers, long carbon fibers, polyamide fibers, polyester fibers, attalinole fibers, and polyethylene terephthalate fibers may be included.
  • the short carbon long carbon fiber constituting the outer peripheral portion of the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention is preferably 20% by mass or more, preferably 40% by mass or more, more preferably a twisted yarn. More preferably, the outer periphery is composed of 80% by mass or more of twisted yarn.
  • the short carbon long carbon fiber according to the present invention has a density of 1.5 to: 1.8 g / cm 3 , preferably 1 ⁇ 5 to:! ⁇ 7 g / cm 3 , particularly preferably 1 - 55: are those of 1. 7g / cm 3. If the density of the short fiber and the long carbon fiber is less than the above lower limit, the carbonization tends to be insufficient and the tensile strength tends to decrease. On the other hand, if the density exceeds the upper limit, the wettability with the resin tends to deteriorate.
  • the method for producing such a short fiber long carbon fiber according to the present invention is not particularly limited.
  • the above-mentioned long fiber long carbon fiber can be cut into short pieces and used in an appropriate length.
  • a short carbon long carbon fiber having a fiber it may be used as it is, or may be used after appropriately controlling the fiber length by a cutter.
  • a spinning method of pitch-based short fibers and long carbon fibers there are a centrifugal method in which a molten pitch is extracted from a nozzle using a centrifugal force, and a melt process in which the molten pitch is blown out together with high-temperature and high-speed air.
  • One method is the vortex method in which high-temperature and high-speed air is melt-blown and stretched by the swirling flow, and the air sucker method in which fibers are sucked and stretched by an air soccer nozzle and collected after the outlet.
  • short fiber long carbon fiber bundles and carbon fiber mats obtained by any of these methods can be used.
  • the following method is preferably employed. That is, first, carbon fibers to be used as short carbon long carbon fibers are appropriately cut by a cutting machine, and then the fibers are aligned by a scoring machine configured as shown in FIG. 1 to obtain a carbon fiber bundle.
  • a scoring machine configured as shown in FIG. 1 to obtain a carbon fiber bundle.
  • carbon fiber mat 1 is introduced from back roller 2 and sprayed with oil agent 3, fibers are aligned by fora 4, and from back roller 2.
  • the fibers are drawn by the peripheral speed ratio between the front roller 5 and the back roller 2 that rotate at a high peripheral speed.
  • the sliver-like carbon fiber bundle 7 is scraped off by the coiler 8.
  • a carbon fiber bundle having a configuration as shown in Fig. 2 is used to combine several carbon fiber bundles (doubling), and draw (draft) several times as a single carbon fiber bundle.
  • the parallelism of the fibers is further improved and the fibers are further thinned.
  • a plurality of carbon fiber bundles drawn from the product case 11 are joined together by the creel stand 12, passed through the creel guide 13 and the sliver guide 14, and then to the back roller 15. Led.
  • the carbon fiber bundle is sent to the middle roller 16, the fibers are aligned by the fora 17, and passed between the front roller 18, the nip roller 19 and the top roller 20.
  • the carbon fiber bundle drawn during this time passes through a sliver guide 21 and is stored in a product case 23 via a roll 22. In addition, you may be allowed to go through this drawing process several times.
  • heat treatment is performed in a state before the spun yarn is formed.
  • Such heat treatment temperature is preferably about 700 to 3000 ° C, and more preferably about 800 to 1500 ° C.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention includes a core part mainly composed of the above-mentioned long fiber long carbon fiber and an outer peripheral part mainly composed of the above-mentioned short fiber long carbon fiber, Outside A peripheral part covers the outer peripheral surface of the core part.
  • the mass ratio of the long fiber long carbon fiber to the short fiber long carbon fiber is 20 : 80-80: 20 is preferable, and 30: 70-70: 30 is preferable.
  • the content ratio of the long fiber long carbon fibers is less than the lower limit, the tensile strength of the obtained hybrid carbon fiber spun yarn is lowered, and on the other hand, when the content ratio of the short fiber long carbon fibers is less than the lower limit, it is obtained. Adhesion between the hybrid carbon fiber spun yarn and the matrix material is reduced.
  • the specific configuration is not particularly limited as long as the outer peripheral surface of the core portion is covered by the outer peripheral portion, but the outer peripheral portion is not short.
  • the yarn is composed of a twisted yarn mainly composed of long carbon fibers, and the twisted yarn is twisted together with the core portion mainly composed of the long fiber long carbon fibers so that the outer peripheral surface of the core portion is covered with the twisted yarn. It ’s good to be.
  • the thickness of the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention is not particularly limited, but is a unit of tex indicating a mass (g) per 1000 m, and is preferably about 30 to 500 tex. : About 150 tex is more preferable 30-:! OOtex is even more preferable about 30 to 80 tex is particularly preferable.
  • a thin woven fabric tends not to be obtained.
  • a suitable strength for weaving cannot be obtained, and further obtained.
  • the gas permeability of the resulting fabric tends to decrease.
  • the force and the number of twists are preferably 50 to 400 times Zm, preferably 100 to 200 times. More preferably, it is / m. If the number of twists exceeds the upper limit, the fiber tends to be broken. On the other hand, if the number of twists is less than the lower limit, the tensile strength of the obtained hybrid carbon fiber spun yarn tends to decrease.
  • Two or more hybrid carbon fiber spun yarns of the present invention may be combined and combined with a twisting machine. In such a case, for example, in the case of two, it is preferable to apply a reverse rotation twist of 60% ⁇ 5% as the secondary twist with respect to the primary twist. Also, in the case of three, against the primary twist As the secondary twist, it is preferable to apply a reverse rotation twist of 55% ⁇ 5%.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention can have a high level of tensile strength of 0.35 N / tex or more as a result of the above configuration, and more preferably 0.440 NZtex. It is possible to have a very high level of tensile strength as described above.
  • the method for producing the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention is not particularly limited.
  • the following method is preferably employed. That is, in a spinning machine configured as shown in FIG. 3, when the carbon fiber bundle of the short fiber long carbon fiber is further drawn and twisted, the long fiber carbon fiber used as the long fiber long carbon fiber is used. The bundle is fed from the middle roller and blended.
  • the spinning machine shown in FIG. 3 first, the short fiber length carbon fiber bundle 32 is guided from the product case 31 through the krill stand roller 33 to the back roller 34, while the long fiber length is longer than the carbon fiber bobbin 35.
  • a carbon fiber bundle 36 is fed from the middle roller 37.
  • the short fiber long carbon fiber bundle 32 is stretched by the peripheral speed ratio between the front roller 40 and the back roller 34 while being fed between the Eplon 38, the bottom 39 and the front roller 40, and the long fiber Combined with long carbon fiber bundle.
  • the fibers are twisted together by a spindle 44 having a ring 42 and a brake pedal 43 through a combined fiber bundle force S snell guide 41 and wound up by a winding bobbin 45. In this way, the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention can be obtained.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention is advantageously a single-twisted yarn in order to obtain a thin yarn, but if necessary, a twisting machine having a structure as shown in Fig. 4 may be used. It can also be used as a twisted yarn.
  • a twisting machine shown in FIG. 4 first, two single twisted yarns are combined by a tail stand 51, passed through a sliver guide 52, a front guide 53 and a snell guide 54, and then a spindle 57 having a ring 55 and a brake pedal 56. And twisted by a bobbin 58. In this way, a twisted yarn of the hybrid carbon fiber spun yarn can be obtained.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention contains 30% by mass or more (more preferably 40% by mass or more) of the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention. Including the hybrid carbon fiber spun yarn in the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention. When the proportion is less than 30% by mass, the adhesion between the resulting woven fabric and the matrix material is lowered, and the mechanical strength of the resulting woven fabric cannot be improved.
  • the specific weaving method for obtaining the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention is not particularly limited, and for example, plain weaving, satin weaving, twill weaving, basket weaving and the like are suitably employed, and plain weaving is particularly preferable.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention may be used as at least one of a warp and a weft that can effectively utilize its strength. It is more preferable to use the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention for both the weft and the weft.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention accounts for 30% by mass or more, but as a component other than the hybrid carbon fiber spun yarn,
  • Other carbon fiber spun yarns and spun yarns made of synthetic resin fibers such as polyamide fibers, polyester fibers, acrylic fibers, and polyethylene terephthalate fibers may be included.
  • hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention thus obtained is not particularly limited, but is particularly suitable as a gas diffuser for a solid polymer electrolyte fuel cell.
  • the volume resistivity of the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention is preferably 20 to 1500 ⁇ ⁇ ⁇ , more preferably ⁇ 50 to 700 ⁇ ′m, particularly preferably ⁇ or 50. ⁇ 400 ⁇ • m.
  • the present invention preferably from 70 ⁇ 400g / m 2 force S, 80 to 200 g / m 2 is particularly preferred.
  • the FAW of the fabric exceeds the above upper limit, the current collection capability improves, but there is a tendency for the gas permeability to decrease due to a decrease in voids, while the FRW of the fabric tends to decrease. If it is less than the range, the contact with the catalyst layer tends to decrease, and the current collecting ability tends to decrease.
  • the thickness of the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention is not particularly limited, but is preferably from 0.1 to OOmm force S, more preferably from 0.10 to 0.60 mm force S, and from 0.10 to 10 Particularly preferred is 0.40 mm.
  • the thickness of the fabric exceeds the upper limit. Then, the air permeability tends to be difficult to be maintained. On the other hand, if it is less than the lower limit, it takes time to diffuse the reaction gas and the battery performance tends to be lowered.
  • the density of the carbon fiber, the tensile strength of the spun yarn, the adhesion between the spun yarn and the matrix material, and the thickness of the spun yarn fabric were evaluated or measured by the following methods, respectively.
  • a predetermined amount of zinc chloride and 1% hydrochloric acid was weighed into a beaker and mixed. The obtained mixture was transferred to a 500 ml graduated cylinder, immersed in a low-temperature water bath at 20 ⁇ 1.0 ° C to reach a temperature of 20 soil 1.0 ° C, and the specific gravity was measured by floating a hydrometer. Ten specific gravity solutions were prepared by appropriately changing the relative amounts of zinc chloride and 1% hydrochloric acid.
  • a density gradient tube was made by pouring 2 ml of each of the above 10 specific gravity liquids into a 20 ml graduated cylinder while gently passing along the tube wall with high strength.
  • about 0.1 lg of a carbon fiber sample that was crushed in a mortar and passed through a standard sieve having an opening of 150 ⁇ m was dispersed in a small amount of ethanol to obtain a sample dispersion.
  • this density gradient tube was immersed in a low temperature constant temperature bath of 20 ⁇ 1.0 ° C. After 30 minutes, the sample dispersion was gently put into the density gradient tube and allowed to stand for 12 hours or more. After 12 hours or more had elapsed, the position of the sample in the density gradient tube was read, and the density of the sample was determined using a density conversion table.
  • the spun yarn has a breaking strength of 300 mm / min.
  • the tensile strength of the spun yarn was divided by the tex.
  • the adhesion between the spun yarn and the matrix material was determined by the following method.
  • a hybrid carbon fiber impregnated with phenol resin (“PL-4804” manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.).
  • Weaved yarn fabrics were dried with warm air of 40-80 ° C for 24 hours (such as hybrid carbon fiber spun yarn fabrics 38-46% by mass, phenol resin 54-62% by mass)
  • 10 sheets were laminated, press-molded at a temperature of 170 ° C. and a pressure of 0.06 MPa for 1 hour, and then heat-treated at 2000 ° C. for 1 hour in a vacuum furnace. Thereafter, the furnace force was taken out and used as a sample.
  • the thickness of the spun yarn fabric was measured according to the method 1 described in the carbon fiber cloth test method, JCFS 003-1982.
  • JCFS 003-1982 The thickness of the spun yarn fabric was measured according to the method 1 described in the carbon fiber cloth test method, JCFS 003-1982.
  • PPM_25 type manufactured by Mitutoyo Corporation
  • a pitch-type isotropic carbon fiber bundle manufactured by Kureha Co., Ltd., Sauce Tow T-101S, 23 g / m
  • a drawing process using four drawing machines configured as shown in Fig. 2.
  • the carbon fiber bundle is stretched 3 times to form one carbon fiber bundle, and further, the two carbon fiber bundles are combined with the 3rd drawing machine.
  • Two carbon fiber bundles were combined and stretched by 5.0 times with a drawing machine to obtain one 0.66 g / m (660 te x ) pitch-based isotropic carbon fiber bundle.
  • this one carbon fiber bundle is stretched to 5.0 times to form one carbon fiber bundle, and further, this two carbon fiber bundles are combined in the second drawing machine. Stretched to 0 times to make one carbon fiber bundle, and then combined these two carbon fiber bundles with a third rolling machine. 4. Stretched to 3 times to make one carbon fiber bundle, and then Two carbon fiber bundles were combined and stretched 4.3 times with a drawing machine to obtain one pitch system isotropic carbon fiber bundle of 0.398 g / m (398 tex).
  • a pitch-type isotropic carbon fiber bundle manufactured by Kureha Co., Ltd., Sauce Tow T_ 101 S, 23 g / m
  • a drawing process using four drawing machines configured as shown in Fig. 2.
  • the carbon fiber bundle is stretched 0 times to form one carbon fiber bundle, and further, the two carbon fiber bundles are combined with a third rolling machine 4.0 times to obtain a single carbon fiber bundle.
  • Two carbon fiber bundles were combined and stretched by a factor of 3.5 using a drawing machine to obtain a pitch-based isotropic carbon fiber bundle having a unit of 1.64 g / m (1640 tex).
  • the two carbon fiber bundles are combined together and stretched by a factor of 3.5 to form one carbon fiber bundle, and further, the two carbon fiber bundles are combined using the second drawing machine. Stretched 0 times to make a single carbon fiber bundle, and then combined the two carbon fiber bundles with a third rolling machine to draw 3.0 times to make a single carbon fiber bundle.
  • Two carbon fiber bundles were combined and stretched 2.9 times with a four-stretching machine to obtain a pitch isotropic carbon fiber bundle of 4.0 g / m (4000 tex).
  • a pitch-type isotropic carbon fiber bundle manufactured by Kureha Co., Ltd., Sauce Tow T_ 101 S, 23 g / m
  • a drawing process using four drawing machines configured as shown in Fig. 2.
  • the carbon fiber bundle is stretched 0 times to form one carbon fiber bundle, and further, the two carbon fiber bundles are combined with a third rolling machine 4.0 times to obtain a single carbon fiber bundle.
  • the two carbon fiber bundles were combined and stretched by a factor of 3.1 using a drawing machine to obtain a single pitch-based isotropic carbon fiber bundle of 1.187 g / m (1187 tex).
  • the two carbon fiber bundles are combined and stretched 4.0 times to form one carbon fiber bundle, and further, the two carbon fiber bundles are combined in the second drawing machine. Stretch twice to make one carbon fiber bundle, and then combine the two carbon fiber bundles with a third drawing machine. 5. Stretch twice to make one carbon fiber bundle. Combine these two carbon fiber bundles with a 4 drawing machine and stretch them 5.2 times to form one carbon fiber bundle, and then stretch this 1 carbon fiber bundle with a fifth drawing machine to 5.0 times. As a result, one 0.13 2 g / m (132 te X ) pitch-based isotropic carbon fiber bundle was obtained.
  • the long fiber long carbon fiber bundle 36 is simultaneously fed through the middle roller 37, and the short fiber long carbon fiber bundle and the long fiber long carbon fiber are fed.
  • a 66tex hybrid carbon fiber spun yarn was obtained by blending the bundle.
  • hybrid carbon fiber spun yarn obtained in this way one twisted yarn composed of the short fiber long carbon fiber bundle is twisted together with the core portion composed of the long fiber long carbon fiber bundle.
  • the outer peripheral surface of the core part was completely covered with the twisted yarn (outer peripheral part) wound around it. Further, the obtained hybrid carbon fiber spun yarn had sufficiently high uniformity of fineness with small variations in fineness.
  • the 920 tex pitch-based isotropic carbon fiber bundle obtained in Production Example 2 was used in place of the pitch-based isotropic carbon fiber bundle obtained in Production Example 1, and 20 tex PAN was used as the long-fiber long carbon fiber bundle.
  • Long fiber long carbon fiber bundles obtained by splitting 33tex PAN continuous long fiber long fiber long carbon fiber bundles (Toshou Tenax Co., Ltd., Besufite, HTA-W1K))
  • a 66tex hybrid carbon fiber spun yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was used.
  • the composition of the hybrid carbon fiber spun yarn thus obtained was the same as that obtained in Example 1, and the fineness uniformity was sufficiently high.
  • the 398 tex pitch-based isotropic carbon fiber bundle obtained in Production Example 3 was used instead of the pitch-based isotropic carbon fiber bundle obtained in Production Example 1, and a 33-tex PAN was used as a long-fiber long carbon fiber bundle.
  • Long fiber long carbon fiber bundle manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., Besufite, H TA_W1K
  • a 66 tex hybrid carbon fiber spun yarn was obtained in the same manner as in Example 1, except that the one was combined into 46 tex. High thus obtained
  • the composition of the spun yarn of the blitted carbon fiber was the same as that obtained in Example 1, and the uniformity of the fineness was sufficiently high.
  • Example 1 except that a long fiber long carbon fiber bundle of 33 tex PAN-based continuous long fibers (made by Toray Industries, Ltd., obtained by splitting M40) was used as the long fiber long carbon fiber bundle Similarly, 66tex hybrid carbon fiber spun yarn was obtained.
  • the composition of the hybrid carbon fiber spun yarn thus obtained was the same as that obtained in Example 1, and the fineness uniformity was sufficiently high.
  • a hybrid carbon fiber spun yarn fabric having a FAW of 95 g and a thickness of 0.12 mm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the weaving method was changed from plain weave to twill weave.
  • the 1640-tex pitch-based isotropic carbon fiber bundle obtained in Production Example 4 was used, and as a long fiber long carbon fiber bundle, 67tex A 149tex hybrid carbon fiber spun yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that a long-fiber-long-carbon fiber bundle (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., Besfite, HTA-W1K) was used. .
  • the composition of the hybrid carbon fiber spun yarn thus obtained was the same as that obtained in Example 1, and the uniformity of the fineness was sufficiently high.
  • the 4000-tex pitch-based isotropic carbon fiber bundle obtained in Production Example 5 was used, and further 200 tex as a long-fiber long carbon fiber bundle.
  • a 400 tex hybrid carbon fiber spun yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that a long carbon fiber bundle (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., Besfite, HTA-3K) of PAN-based continuous long fiber was used. It was.
  • the composition of the hybrid carbon fiber spun yarn thus obtained was the same as that obtained in Example 1, and the fineness uniformity was sufficiently high.
  • a long fiber long carbon fiber bundle of 33 tex pitch-type anisotropic continuous long fibers (Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., DIALEAD, obtained by splitting K32112) was used as the long fiber long carbon fiber bundle.
  • a 66tex hybrid carbon fiber spun yarn was obtained in the same manner as Example 1 except for the above. The composition of the hybrid carbon fiber spun yarn thus obtained was the same as that obtained in Example 1, and the uniformity of the fineness was sufficiently high.
  • a 66-tex hybrid was prepared in the same manner as in Example 1 except that the 660 tex PAN-based carbon fiber bundle obtained in Production Example 6 was used instead of the pitch-based isotropic carbon fiber bundle obtained in Production Example 1. Carbon fiber spun yarn was obtained. The composition of the hybrid carbon fiber spun yarn thus obtained was the same as that obtained in Example 1, and the uniformity of the fineness was sufficiently high.
  • a 66 tex pitch isotropic carbon fiber spun yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that the yarn was stretched in the same manner as in Example 1.
  • the pitch-based isotropic carbon fiber spun yarn thus obtained has a fineness. The variation was large.
  • Long fiber long carbon of 66tex PAN continuous long fiber obtained by splitting long fiber long carbon fiber bundles (Toho Tenax Co., Ltd., Besfight, HTA-W1K) of 67tex PAN continuous long fibers By plain weaving using only fiber bundles, a PAN-based carbon fiber woven fabric with a FAW of 95 gZm 2 and a thickness of 0.12 mm was obtained.
  • the 1187-tex pitch-type isotropic carbon fiber bundle obtained in Production Example 7 was used instead of the pitch-type isotropic carbon fiber bundle obtained in Production Example 1.
  • 6tex PAN continuous long fibers 33tex PAN continuous long fiber long fiber long carbon fiber bundles manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., Bes shimmer, HTA-W05K
  • 66tex hybrid carbon fiber spun yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained one was used.
  • the 132-tex pitch-type isotropic carbon fiber bundle obtained in Production Example 8 was used, and as a long-fiber long-carbon fiber bundle, 33-tex PAN Long fiber length carbon fiber bundles (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., Besufite, HTA-W05K) obtained by splitting this with a 26. 4 tex PAN continuous long fiber length A 66 tex hybrid carbon fiber spun yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that one bundle of long carbon fiber bundles was used to make 59.4 tex.
  • Table 1 shows the density, length, and tensile strength of each carbon fiber constituting the part and the outer peripheral part.
  • Table 1 shows the content ratio of long carbon fibers to the short carbon fibers in each hybrid carbon fiber spun yarn, and the fineness, tensile strength, and adhesiveness of each hybrid carbon fiber spun yarn to the matrix material.
  • the thickness, FA W (Fiber Area Weight) and weaving method of the hybrid carbon fiber spun yarn fabrics obtained in Examples:! To 9 and Comparative Examples:! To 4 were as shown in Table 1.
  • t is a pitch-based isotropic carbon fiber spun yarn
  • t is a long-fiber long carbon fiber bundle of PAN continuous long fibers.
  • Comparative Example 1 In Comparative Example 1, it is a woven fabric that also has a pitch-based isotropic carbon fiber spinning yarn strength. In Comparative Example 2, L also has a long-fiber-long carbon fiber bundle strength of PAN-based fast-acting long fibers. It is a woven fabric.
  • the hybrid carbon fiber spun yarns of the present invention (Examples:! To 9) have sufficiently high tensile strength and sufficient adhesion to the matrix material. It was confirmed that the strength was excellent and the uniformity of the fineness was sufficiently high as described above. Therefore, the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention (Example:! To 9) obtained using the hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention is excellent in adhesion to the matrix material and mechanical strength. The thickness uniformity was also excellent.
  • the present invention As described above, according to the present invention, a high tensile strength can be achieved without deteriorating adhesion to a matrix material such as a polymer material, and the strength and fineness uniformity are excellent. Ridged carbon fiber spun yarn can be provided. Therefore, the noble and hybrid carbon fiber spun yarn of the present invention is very useful as a fiber for a gas diffuser of a solid polymer electrolyte fuel cell, a fiber for reinforcing a composite material for spacecraft, or the like.
  • the hybrid carbon fiber spun yarn fabric of the present invention is used as a carbon fiber fabric used for a gas diffuser of a solid polymer electrolyte fuel cell, a C / C composite material, a heater, a fabric, a reinforcing material for molded insulation, and the like. Very useful.

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Abstract

　炭素繊維を主成分とする芯部と、炭素繊維を主成分とし且つ前記芯部の外周面を覆う外周部とを備えるハイブリッド炭素繊維紡績糸であって、前記芯部を構成する繊維の２０質量％以上が繊維長５００ｍｍ以上の長繊維長炭素繊維であり、前記外周部を構成する繊維の８０質量％以上が繊維長５００ｍｍ未満の短繊維長炭素繊維であり、且つ、前記長繊維長炭素繊維と前記短繊維長炭素繊維との質量比（長繊維長炭素繊維：短繊維長炭素繊維）が２０：８０～８０：２０であるハイブリッド炭素繊維紡績糸。

Description

明 細 書
ノ、イブリツド炭素繊維紡績糸及びそれを用いたハイブリッド炭素繊維紡績 糸織物
技術分野
[0001] 本発明は、固体高分子電解質型燃料電池用のガス拡散体 (集電体)等に有用なハ イブリツド炭素繊維紡績糸及びそれを用レ、たハイブリッド炭素繊維紡績糸織物に関 する。
背景技術
[0002] 現在、炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル (PAN)を原料とするいわゆる PAN系 炭素繊維、レーヨンを原料とするいわゆるレーヨン系炭素繊維、並びにピッチ類を原 料とするいわゆるピッチ系炭素繊維が製造されており、さらにピッチ系炭素繊維として は異方性炭素繊維と等方性炭素繊維が製造されている。これらの中で、ピッチ系等 方性炭素繊維は、原料が安価で比較的廉価であり、また製造方法が大量生産に有 利なため、軽量、耐薬品性、耐熱性、摺動性及び導電性等の特性が要求される用途 に広く使用されている。
[0003] また、炭素繊維は、フィラメント、スライバー（繊維束）、紡績糸、織物、チョップ、ミル ド、マット、プリプレダ等多くの形態で使用され、用途により焼成温度や炭素化度も変 えられる。中でも、炭素繊維紡績糸や炭素繊維織物は、断熱材、摺動材、導電材等 の構成材料として利用されており、特に固体高分子電解質型燃料電池用のガス拡散 体等の電子材料用途への利用が図られている。
[0004] そのため、このような炭素繊維紡績糸や炭素繊維織物においては、柔軟性や導電 性に加えてガス透過性、更には高分子材料等のマトリックス材料との密着性、繊度や 厚みの均一性、高い引張強度等が要求されるようになってきている。
[0005] ここで、炭素繊維紡績糸や炭素繊維織物の導電性に関しては、それらを 900°C以 上の高温で熱処理し、炭素化度を高めることにより高い導電性を得ることができる。
[0006] また、炭素繊維織物を固体高分子電解質型燃料電池用ガス拡散体として用いる場 合、そのガス透過性はその開口率（空隙率）により決まるが、あまり粗い多孔体ではガ ス拡散体として用いた際に触媒層との接触が不良となって集電に問題を生じる。また 、単糸が揃ったフィラメント織物では開口率（空隙率）が小さくガス透過性が低いという 問題がある。そのため、このような炭素繊維織物としては、単糸が揃って高密度になり やすレ、フィラメント織物よりも紡績糸織物の方が好ましい。また、触媒層への反応ガス の拡散を考慮して、ガス拡散体として用いる炭素繊維織物の厚さを適切に制御する 必要がある。
[0007] したがって、ガス拡散体として用いる炭素繊維織物としては、適切な厚さを有し且つ 900°C以上の熱履歴を有する紡績糸織物が好ましぐこのような紡績糸織物を得る 方法としては、耐炎化繊維あるいは炭素質繊維の紡績糸を製織して得た織物を 900 °C以上の温度で熱処理する方法と、 900°C以上で熱処理された紡績糸を製織して 織物とする方法が採用されてレ、る。
[0008] このような炭素繊維紡績糸としては、 PAN系の耐炎化繊維の紡績糸とピッチ系の 紡績糸が知られている力 PAN系の耐炎化繊維の紡績糸は 900°Cで熱処理すると 極端に強度が低下し、製織することが困難である。したがって、耐炎化繊維を製織し た後に 900°Cで熱処理する方法を採用しなければ、 目的とする織物を得ることができ なレ、。し力しながら、その場合は、熱処理による繊維の歪み及び熱処理により紡績糸 の強度低下をきたすことから、得られる織物の強度が低くなるという欠点があった。ま た、 PAN系連続長繊維の炭素繊維のように長繊維長の炭素繊維を用いると、得られ る紡績糸とマトリックス材料との密着性が劣ってしまうという問題があった。
[0009] そのため、例えば、特開 2002— 352807号公報において、繊維長が 25〜80mm の炭素繊維が空隙を有した状態で集合してなる多孔質炭素基材に、粒状フッ素樹脂 力^〜 40wt%含まれ、かつ、前記粒状フッ素樹脂がバインダーとして前記炭素繊維 間を結合させていることを特徴とするガス拡散体が開示されている。また、特開 2003 一 288906号公報にぉレ、て、電極用炭素繊維織物の少なくとも片面に、カーポンプ ラック及びフッ素樹脂を含むカーボン層を有することを特徴とするガス拡散体が開示 されている。し力、しながら、特許文献 1や特許文献 2に記載されている炭素繊維紡績 糸自体の引張強度は低ぐ得られる炭素繊維織物の引張強度を向上させるために粒 状フッ素樹脂がバインダーやカーボン層を用いることから必然的にガス拡散体の集 電機能が低下してしまうという問題があった。
[0010] また、特開昭 53— 81735号公報においては、 25mm以上、好ましくは 50〜75mm の繊維長を有するスライバー状の炭素繊維を紡績することにより強度の改善された炭 素繊維紡績糸を得ることが提案されている。し力 ながら、このようにして得られる炭 素繊維紡績糸であってもその引張強度は 0. 08〜0. 09N/tex程度であり、未だ十 分なものではなかった。
[0011] 一方、ピッチ系等方性炭素繊維は、短繊維長のものが大部分であり、それを原料と して炭素化を高めた紡績糸が市販されている。し力、しながら、市販されている炭素繊 維紡績糸は、十分な引張強度を有し、且つ繊度のバラツキが少なレ、ものがなかった 。そのため、それを製織して得られる織物は強度と厚みのバラツキの点で未だ十分な ものではなかった。
発明の開示
[0012] 本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、高分子材料 等のマトリックス材料との密着性の低下を招くことなく高い引張強度を達成し、しかも 繊度の均一性にも優れた炭素繊維紡績糸、並びにマトリックス材料との密着性及び 機械的強度に優れ、しかも厚みの均一性にも優れた炭素繊維紡績糸織物を提供す ることを目的とする。
[0013] 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、繊維長 500m m以上の長繊維長炭素繊維を主成分とする芯部を、繊維長 500mm未満の短繊維 長炭素繊維を主成分とする外周部によって覆うことによって、前記目的を達成するこ とができるハイブリッド炭素繊維紡績糸が得られることを見出し、本発明を完成するに 至った。
[0014] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸は、炭素繊維を主成分とする芯部と、炭素繊 維を主成分とし且つ前記芯部の外周面を覆う外周部とを備えるハイブリッド炭素繊維 紡績糸であって、前記芯部を構成する繊維の 20質量％以上が繊維長 500mm以上 の長繊維長炭素繊維であり、前記外周部を構成する繊維の 80質量％以上が繊維長 500mm未満の短繊維長炭素繊維であり、且つ、前記長繊維長炭素繊維と前記短 繊維長炭素繊維との質量比（長繊維長炭素繊維：短繊維長炭素繊維）が 20： 80〜8 0 : 20であるものである。
[0015] また、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物は、前記本発明のハイブリッド炭 素繊維紡績糸を 30質量％以上含有するものである。
[0016] 前記本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、前記長繊維長炭素繊維が
、ピッチ系異方性炭素繊維、ポリアクリロニトリル系炭素繊維及びレーヨン系炭素繊維 力 なる群から選択される少なくとも一種の炭素繊維であることが好ましい。
[0017] また、前記本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、前記短繊維長炭素 繊維が、ピッチ系等方性炭素繊維及び Z又はポリアクリロニトリル系炭素繊維である ことが好ましい。
[0018] さらに、前記本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、前記長繊維長炭素 繊維がポリアクリロニトリル系炭素繊維であり、且つ前記短繊維長炭素繊維がピッチ 系等方性炭素繊維であることが好ましい。
[0019] また、前記本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、前記短繊維長炭素 繊維における繊維長が 150mm以上で且つ 500mm未満の炭素繊維の割合が 3〜3
0質量％であることが好ましレ、。
[0020] さらに、前記本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、前記外周部が前記 短繊維長炭素繊維を主成分とする撚り糸により構成されており、該撚り糸が前記長繊 維長炭素繊維を主成分とする芯部と共に撚られることによって前記芯部の外周面が 前記撚り糸に覆われてレ、ることが好ましレ、。
[0021] また、前記本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、
(i)前記ハイブリッド炭素繊維紡績糸における撚り数が 50〜400回/ mであること、
(ii)前記長繊維長炭素繊維の密度が 1. 7〜2. 3g/cm3であり、且つ、前記短繊維長 炭素繊維の密度が 1. 5〜： 1. 8gZcm3であること、
(iii) lOOOm当たりの質量（tex)力 ¾0〜150gであること、
が好ましい。
[0022] なお、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸によれば高分子材料等のマトリックス 材料との密着性の低下を招くことなく高い引張強度が達成され、しかも繊度の均一性 にも優れたものとなる理由は必ずしも定かではなレ、が、本発明者らは以下のように推 察する。
[0023] すなわち、先ず、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、その芯部が高 い引張強度を有する長繊維長炭素繊維を主成分として構成されているため、高い引 張強度が達成される。より詳しく説明すると、紡績糸は、短繊維に撚りを掛けて短い 単繊維同士を絡み合わせることで短繊維同士をつなぎ合わせた長い糸束である。し たがってその引張強度は、単繊維同士の絡み合い (接触）による摩擦力により維持さ れており、絡み合いが多ければ多いほど繊維同士の接触面積が増加し、摩擦が増え て、強度が増加することとなる。さらに、撚りが強いほど、繊維同士が強く押し付けら れることになり、摩擦力が増加し、紡績糸としての引張強度が向上することとなる。ま た、使用される繊維長が長いほど繊維同士の繋ぎ合わせ点が減少するため、得られ る紡績糸の強度が向上することとなる。本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸におい ては、その芯部が繊維長 500mm以上の長繊維長炭素繊維を主成分として構成され ており、その外周部が繊維長 500mm未満の短繊維長炭素繊維で被覆される構成と なっているため、上記のように高い引張強度が達成されると本発明者らは推察する。
[0024] また、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、その芯部がマトリックス材 料との密着性に劣る長繊維長炭素繊維によって構成されているものの、その外周面 が表面毛羽の多い短繊維長炭素繊維によって覆われているため、外周部を構成す る炭素繊維の表面毛羽のアンカー効果によりマトリックス材料との密着性が充分に高 い状態に維持されているものと本発明者らは推察する。
[0025] さらに、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、繊度のバラツキが少く且 つ引張強度の強い長繊維長炭素繊維によってその芯部が構成されており、その芯 部が外周部を構成する短繊維長炭素繊維と共に撚られて構成されていることから、 短繊維長炭素繊維のみを用いて形成される紡績糸より引張強度が強い。また、外周 部を構成する炭素繊維の繊維長を短くすることができ、そのため、ハイブリッド紡績糸 として、いわゆるスラブ、フライと言われる塊状部の発生も十分に防止されるものと本 発明者らは推察する。
[0026] そして、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物は、このようにマトリックス材料と の密着性に優れ且つ引張強度が高ぐしかも繊度の均一性にも優れたハイブリッド炭 素繊維紡績糸を用いて得られるため、マトリックス材料との密着性及び機械的強度に 優れ、し力も厚みの均一性にも優れたものとなる。また、本発明のハイブリッド炭素繊 維紡績糸織物にぉレ、ては、それを構成するハイブリッド炭素繊維紡績糸同士が外周 部の表面毛羽のために互いに密接することがなぐ織物の適度な開口率（空隙率）が 保持されるため、ガス透過性にも優れたものとなると本発明者らは推察する。
[0027] 本発明によれば、高分子材料等のマトリックス材料との密着性の低下を招くことなく 高い引張強度を達成し、し力、も繊度の均一性にも優れた炭素繊維紡績糸、並びにマ トリックス材料との密着性及び機械的強度に優れ、し力、も厚みの均一性にも優れた炭 素繊維紡績糸織物を提供することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0028] [図 1]図 1は、本発明に力かる短繊維長炭素繊維束を得る過程の梳綿工程において 用いるのに好適な梳綿機を示す構成図である。
[図 2]図 2は、本発明にかかる短繊維長炭素繊維束を得る過程の練条工程において 用いるのに好適な練条機を示す構成図である。
[図 3]図 3は、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸を製造するのに好適な精紡機を 示す構成図である。
[図 4]図 4は、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸のもろ撚り糸を製造するのに好適 な撚糸機を示す構成図である。
発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸及び本発明のハイブリッド炭素繊維紡 績糸織物をそれらの好適な実施形態に即して詳細に説明する。
[0030] 先ず、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸について説明する。
[0031] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸は、炭素繊維を主成分とする芯部と、炭素繊 維を主成分とし且つ前記芯部の外周面を覆う外周部とを備えるハイブリッド炭素繊維 紡績糸であって、前記芯部を構成する繊維の 20質量％以上が繊維長 500mm以上 の長繊維長炭素繊維であり、前記外周部を構成する繊維の 80質量％以上が繊維長 500mm未満の短繊維長炭素繊維であり、且つ、前記長繊維長炭素繊維と前記短 繊維長炭素繊維との質量比 (長繊維長炭素繊維：短繊維長炭素繊維)が 20： 80〜8 0 : 20であるものである。
[0032] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸の芯部を構成する繊維は、その 20質量％以 上（好ましくは 50質量％以上、特に好ましくは 80質量％以上）が繊維長 500mm以 上 (好ましくは 1000mm以上、特に好ましくは 3m以上）の長繊維長炭素繊維である 。芯部を構成する繊維における前記長繊維長炭素繊維の含有割合が 20質量％未 満では、得られるハイブリッド炭素繊維紡績糸の引張強度が低下する。
[0033] 本発明にかかる長繊維長炭素繊維としては、ピッチ系異方性炭素繊維、ポリアタリ ロニトリル系炭素繊維 (PAN系炭素繊維）、レーヨン系炭素繊維等が挙げられる。こ れらの中でも、ポリアクリロニトリル系炭素繊維（PAN系炭素繊維）を使用することが、 コストが比較的安価であり、ハイブリッド炭素繊維紡績糸の引張強度と繊度の均一性 とをより向上させ、ハイブリッド炭素繊維紡績糸織物の引張強度と厚みの均一性とを 向上させるという観点から好ましい。また、本発明にかかる長繊維長炭素繊維の平均 直径は、特に制限されなレ、が、 5〜： 15 μ ΐη程度のものを用いることが好ましい。長繊 維長炭素繊維の平均直径は細レ、方が好ましレ、が上記下限未満では製造上生産性 が低下するので好ましくない。他方、上記上限を超えると引張強度が低下したり、撚り をかけた時に糸切れを生じやすレ、ため好ましくなレ、。
[0034] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸の芯部は、前記長繊維長炭素繊維が 20質 量％以上を占めるものであるが、前記長繊維長炭素繊維以外の成分として、繊維長 500mm未満の短繊維長炭素繊維や、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊 維、ポリエチレンテレフタレート繊維等の合成樹脂繊維が含まれていても良い。
[0035] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸の芯部を構成する前記長繊維長炭素繊維は 、撚り糸となっていてもょレ、が、撚られていない繊維束であってもよい。
[0036] また、本発明に力、かる長繊維長炭素繊維は、密度が 1. 7〜2. 3g/cm3のもので 好ましくは 1. 7〜2. 0g/cm3、特に好ましくは 1. 7〜： 1. 9g/cm3のものである。長 繊維長炭素繊維の密度が 1. 7g/cm3未満では炭化が不十分で炭素繊維の強度が 低下する傾向にあり、他方、上記上限を超えると結晶化が進みすぎて炭素繊維の強 度が低下する傾向にある。
[0037] さらに、このような本発明にかかる長繊維長炭素繊維の製造方法は特に制限され ず、例えば、アクリル繊維（PAN繊維）やレーヨン繊維を炭素化する方法、メソフヱ一 ズピッチを炭素繊維にする方法等が挙げられ、東邦テナックス (株)製べスフアイト等 の市販されてレ、る長繊維長炭素繊維を用いてもょレ、。
[0038] また、本発明にかかる長繊維長炭素繊維は、その引張強度をより向上させるという 観点から、紡績カ卩ェ前に炭素化されていることが好ましぐその炭素化度を調整する ために追加の熱処理が施されていることがより好ましい。このような炭素化させるため の熱処理温度としては一般的には 800〜3000°C程度が好ましぐまた、炭素化度を 調整するための熱処理温度としては一般的には 900〜2000°C程度が好ましい。
[0039] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸の外周部を構成する繊維は、その繊維長が 500mm未満の炭素繊維の割合が 80質量％以上であり、 300mm以下の炭素繊維 の割合が 80質量％以上であることが好ましぐ 200mm以下の炭素繊維の割合が 80 質量％以上であることが更に好ましい。外周部を構成する繊維における前記短繊維 長炭素繊維の含有割合が 80質量％未満では、得られるハイブリッド炭素繊維紡績 糸のマトリックス材料との密着性が低下する。
[0040] また、本発明に力かる短繊維長炭素繊維においては、繊維長が 150mm以上で且 つ 500mm未満の炭素繊維の割合が 3〜30質量％であることが好ましぐ 5〜20質 量％であることがより好ましい。この炭素繊維の割合が上記下限未満では、得られる ハイブリッド炭素繊維紡績糸の引張強度が低下する傾向にある。他方、この炭素繊 維の割合が上記上限を超えると、繊維束から紡績糸を製造する際に練条機で数本 の繊維束を数倍に延伸（回転数の異なるローラー間を通すことにより繊維束を延伸 する）して 1本の繊維束として繊維の平行度を更に向上させる工程で、ローラーの間 隔よりも繊維長が長くなつて糸切れを起こし易くなり、繊度のバラツキができてスラブ、 フライと言われる塊状部が発生しやすくなる傾向にある。
[0041] 一方、繊維長が 150mm未満の炭素繊維は、梳綿機及び練条機による処理工程で 原料中の炭素繊維が適宜切断されて形成されるものである力 一般に主として 50m m以上 150mm未満の繊維長を有するものであり、これが本発明に力かる短繊維長 炭素繊維において適度の分布で 97〜70質量％含まれていることが好ましい。繊維 長が 150mm以上の炭素繊維のみを紡績加工する場合には、得られるハイブリッド 炭素繊維紡績糸の太さむらが生じて、結果として織物の厚さむらが生じ易くなる傾向 にある。
[0042] また、本発明に力かる短繊維長炭素繊維としては、ピッチ系等方性炭素繊維、ポリ アクリロニトリル系炭素繊維（PAN系炭素繊維）力 S挙げられる。これらの中でもピッチ 系等方性炭素繊維を使用することが、マトリックス材料との密着性をより向上させると レ、う観点から好ましい。さらに、本発明にかかる短繊維長炭素繊維の平均直径は、特 に制限されないが、 5〜20 x m程度のものを用いるのが好ましい。短繊維長炭素繊 維の平均直径が上記下限未満では繊維の引張強度が弱くなつて取扱いが困難とな り、粉塵が多くなる傾向にあり、他方、上記上限を超えると炭素繊維の本数が急激に 減少する傾向にある。
[0043] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸の外周部は、前記短繊維長炭素繊維が 80 質量％以上を占めるものであるが、前記短繊維長炭素繊維以外の成分として、繊維 長 500mm以上の長繊維長炭素繊維や、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アタリノレ 繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維等の合成樹脂繊維が含まれていても良い。
[0044] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸の外周部を構成する前記短繊維長炭素繊維 は、撚り糸となっていることが好ましぐ 20質量％以上、好ましくは 40質量％以上、更 に好ましくは 80質量％以上の撚り糸によって外周部が構成されていることがより好ま しい。
[0045] さらに、本発明にかかる短繊維長炭素繊維は、密度が 1. 5〜： 1. 8g/cm3のもので 好ましくは 1 · 5〜： ! · 7g/cm3、特に好ましくは 1 · 55〜： 1. 7g/cm3のものである。短 繊維長炭素繊維の密度が上記下限未満では炭素化が不十分で引張強度が低下す る傾向にあり、他方、上記上限を超えると樹脂との濡れ性が悪くなる傾向にある。
[0046] また、このような本発明にかかる短繊維長炭素繊維の製造方法は特に制限されず 、例えば前述の長繊維長炭素繊維を短く裁断して使用することができるが、適度の 長さを有する短繊維長炭素繊維の場合はそのまま利用しても、適宜裁断機により繊 維長を制御してから使用しても良い。
[0047] なお、ピッチ系短繊維長炭素繊維の紡糸方法としては、遠心力を利用してノズノレか ら溶融ピッチを出す遠心法、溶融ピッチを高温高速の空気と共に吹き出すメルトプロ 一法、メルトブロー法の高温高速空気を渦卷状とし、その旋回流で延伸する渦流法、 エアーサッカーノズルに繊維を吸引して延伸し、その出口以降で集綿するェアーサ ッカ一法等があり、これらのいずれかの方法によって得られた短繊維長炭素繊維束 や炭素繊維マットを使用することができる。
[0048] このような本発明にかかる短繊維長炭素繊維の製造方法としては、例えば以下のよ うな方法が好適に採用される。すなわち、先ず、短繊維長炭素繊維として使用する炭 素繊維を裁断機により適宜切断した後、図 1に示すような構成の梳面機により繊維を 引き揃えて炭素繊維束を得る。このような図 1に示す梳面機では、先ず、炭素繊維マ ット 1がバックローラ 2から投入され、油剤 3を噴霧された後、フオーラ 4で繊維が引き 揃えられると共に、バックローラ 2より大きな周速で回転するフロントローラ 5とバック口 ーラ 2との周速比により繊維が延伸される。そして、エプロン 6を経て、スライバー状の 炭素繊維束 7がコイラ 8に卷き取られる。
[0049] 次いで、図 2に示すような構成の練条機で、数本の炭素繊維束を組み合わせ (ダブ リング）、数倍の長さに延伸（ドラフト）しながら 1本の炭素繊維束として繊維の平行度 を更に向上させると共に、繊維が更に細くされる。このような図 2に示す練条機では、 先ず、製品ケース 11から引き出された複数本の炭素繊維束がクリルスタンド 12で合 わされ、クリルガイド 13及びスライバーガイド 14を経て、バックローラ 15に導かれる。 そして、さらに炭素繊維束がミドルローラ 16に送通され、フオーラ 17で繊維が引き揃 えられると共に、フロントローラ 18、ニップローラ 19及びトップローラ 20の間を送通さ れる。この間で延伸された炭素繊維束は、スライバーガイド 21を経て、ロール 22を介 して製品ケース 23に納められる。なお、このような練条工程を数回経るようにしてもよ レ、。
[0050] また、本発明にかかる短繊維長炭素繊維は、その引張強度をより向上させるという 観点から、紡績糸とする前の状態で熱処理が施されていることが好ましい。このような 熱処理温度としては、 700〜3000°C程度力 S好ましく、 800〜1500°C程度がより好ま しい。
[0051] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸は、前述の長繊維長炭素繊維を主成分とす る芯部と、前述の短繊維長炭素繊維を主成分とする外周部とを備えており、前記外 周部が前記芯部の外周面を覆っている。
[0052] このような本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、前記長繊維長炭素繊 維と前記短繊維長炭素繊維との質量比 (長繊維長炭素繊維：短繊維長炭素繊維)が 20 : 80〜80 : 20であることカ好ましく、 30 : 70〜70 : 30でぁることカょり好ましレヽ。前 記長繊維長炭素繊維の含有割合が前記下限未満では、得られるハイブリッド炭素繊 維紡績糸の引張強度が低下し、他方、前記短繊維長炭素繊維の含有割合が前記下 限未満では、得られるハイブリッド炭素繊維紡績糸とマトリックス材料との密着性が低 下する。
[0053] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、前記芯部の外周面が前記外周 部によって覆われていればよぐその具体的な構成は特に制限されないが、前記外 周部が前記短繊維長炭素繊維を主成分とする撚り糸により構成されており、その撚り 糸が前記長繊維長炭素繊維を主成分とする芯部と共に撚られることによって前記芯 部の外周面が前記撚り糸によって覆われてレ、ることが好ましレ、。
[0054] また、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸の太さは特に限定されないが、 1000m 当たりの質量（g)を示す texという単位で、 30〜500tex程度であること力 S好ましく、 3 0〜： 150tex程度であることがより好ましぐ 30〜： !OOtex程度であることが更により好 ましぐ 30〜80tex程度であることが特に好ましい。本発明のハイブリッド炭素繊維紡 績糸の太さが前記上限を超えると薄い織物が得られない傾向にあり、他方、前記下 限未満では、製織するために好適な強度が得られず、更に得られた織物のガス透過 性が低下する傾向にある。
[0055] さらに、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、その撚り数が強度に影 響を及ぼすため、力、かる撚り数は 50〜400回 Zmであることが好ましぐ 100〜200 回/ mであることがより好ましい。この撚り数が前記上限を超えると繊維が破壊される 可能性が出てくる傾向にあり、他方、前記下限未満では得られるハイブリッド炭素繊 維紡績糸の引張強度が低下する傾向にある。なお、本発明のハイブリッド炭素繊維 紡績糸を 2本以上組み合わせて撚糸機により合糸して用いてもよい。このような場合 、例えば 2本の場合には、一次撚りに対して二次撚りとして、 60% ± 5%の撚り数の 逆回転の撚りが掛けられることが好ましい。また、 3本の場合には、一次撚りに対して 二次撚りとして、 55% ± 5%の撚り数の逆回転の撚りが掛けられることが好ましい。
[0056] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸は、上記のような構成となっている結果として 、 0. 35N/tex以上という高水準の引張強度を有することが可能となり、更に好ましく は 0. 40NZtex以上という非常に高水準の引張強度を有することも可能となる。
[0057] このような本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸の製造方法は特に制限されず、例 えば以下のような方法が好適に採用される。すなわち、図 3に示すような構成の精紡 機で、前記短繊維長炭素繊維の炭素繊維束を更に延伸'加撚する際に、前記長繊 維長炭素繊維として使用する長繊維の炭素繊維束をミドルローラから投入して混紡 する。このような図 3に示す精紡機では、先ず、製品ケース 31より短繊維長炭素繊維 束 32がクリルスタンドローラ 33を経て、バックローラ 34に導かれ、一方、炭素繊維用 ボビン 35より長繊維長炭素繊維束 36がミドルローラ 37から投入される。そして、エブ ロン 38、ボトム 39及びフロントローラ 40の間を送通される間で、短繊維長炭素繊維 束 32はフロントローラ 40とバックローラ 34との周速比により延伸されると共に、長繊維 長炭素繊維束と合わされる。次いで、合わされた両繊維束力 Sスネルガイド 41を経て、 リング 42及びブレーキペダル 43を備えるスピンドル 44により加撚され、卷き取りボビ ン 45に卷き取られる。このようにして、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸を得るこ とができる。
[0058] なお、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸は、片撚り糸とすることが、細い糸を得 る上で有利であるが、必要に応じて、図 4に示すような構成の撚糸機を用いてもろ撚 り糸とすることもできる。このような図 4に示す撚糸機では、先ず、 2本の片撚り糸がタリ ルスタンド 51で合わされ、スライバーガイド 52、フロントガイド 53及びスネルガイド 54 を経て、リング 55及びブレーキペダル 56を備えるスピンドル 57により加撚され、卷き 取りボビン 58に卷き取られる。このようにして、前記ハイブリッド炭素繊維紡績糸のも ろ撚り糸を得ることができる。
[0059] 次に、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物について説明する。
[0060] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物は、前記本発明のハイブリッド炭素繊維 紡績糸を 30質量％以上（より好ましくは 40質量％以上)含有するものである。本発明 のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物における前記ハイブリッド炭素繊維紡績糸の含 有割合が 30質量％未満では、得られる織物とマトリックス材料との密着性が低下し、 さらに得られる織物の機械的強度の向上が達成されない。
[0061] 本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得る具体的な織り方は特に制限され ず、例えば、平織り、朱子織り、綾織り、バスケット織り等が適宜採用され、中でも平織 りが好ましい。
[0062] また、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得る場合、本発明のハイブリッド 炭素繊維紡績糸は、その強度を有効に生かせる経糸又は緯糸の少なくともいずれか 一方として用いてもよいが、経糸及び緯糸の両方に本発明のハイブリッド炭素繊維紡 績糸を用いることがより好ましレ、。
[0063] なお、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物は、前記本発明のハイブリッド炭 素繊維紡績糸が 30質量％以上を占めるものであるが、前記ハイプリッド炭素繊維紡 績糸以外の成分として、他の炭素繊維紡績糸や、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、 アクリル繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維等の合成樹脂繊維からなる紡績糸が 含まれていても良い。
[0064] このようにして得られる本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物の用途は特に制 限されないが、固体高分子電解質型燃料電池用のガス拡散体として特に好適である
[0065] このような本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物の体積抵抗率は、好ましくは 2 0〜： 1500 μ Ω ·πι、更に好ましく ίま 50〜700 μ Ω 'm、特に好ましく ίま 50〜400 μ Ω •mである。また、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物の FAW (Fiber Area Weight) ί 50〜600g/m2力 S好ましく、 70〜400g/m2力 Sより好ましく、 80〜200g /m2が特に好ましい。ガス拡散体として用いた場合に、織物の FAWが前記上限を 超えると、集電能力は向上するが、空隙が少なくなりガス透過性が低下する傾向にあ り、他方、織物の FRWが前記下限未満では、触媒層との接触が低下し、集電能力が 低下する傾向にある。
[0066] さらに、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物の厚みは、特に限定されないが 、 0. 10〜1. OOmm力 S好ましく、 0. 10〜0. 60mm力 Sより好ましく、 0. 10〜0. 40m mが特に好ましい。ガス拡散体として用いた場合に、織物の厚みが前記上限を超え ると、通気性が維持されにくくなる傾向にあり、他方、前記下限未満では、反応ガスの 拡散に時間力かかり電池性能が低下する傾向にある。
実施例
[0067] 以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれ らに限定されるものではない。なお、炭素繊維の密度、紡績糸の引張強度、紡績糸と マトリックス材料との密着性、及び紡績糸織物の厚さはそれぞれ以下の方法により評 価又は測定した。
[0068] (i)密度勾配管法による密度測定
(比重液の調製）
塩化亜鉛と 1 %塩酸の所定量をビーカーに量り取った後、混合した。得られた混合 液を 500mlのメスシリンダーに移しかえ、 20 ± 1. 0°Cの低温恒温水槽に浸して 20土 1. 0°Cの温度とした後に比重計を浮かべて比重を測定した。塩化亜鉛と 1%塩酸と の相対量を適宜変えて 10種類の比重液を調製した。
[0069] (試料の密度測定）
20mlのメスシリンダーに、前記 10種類の比重液を各々 2mlずつ、比重の高いもの 力、ら静かに管壁を伝わらせながら注ぎ入れ、密度勾配管を作った。一方、乳鉢で摺り 潰して目開き 150 μ mの標準ふるいを通過させた炭素繊維試料約 0. lgを、少量の エタノールに分散させて試料分散液を得た。次いで、この密度勾配管を 20± 1. 0°C の低温恒温水槽に浸し、 30分経過後、試料分散液を密度勾配管に静かに入れ、 12 時間以上静置した。 12時間以上経過後、密度勾配管の中の試料の位置を読み取り 、密度換算表を用いて試料の密度を求めた。
[0070] (ii)紡績糸の弓 I張強度測定
引張試験機（(株)オリエンテック製、「テンシロン万能試験機 1310型」）を用いて、 紡績糸のつかみ間隔を 300mmとし、引張速度 200mm/minで引っ張った時の破 断強度をその紡績糸の texで割って、紡績糸の引張強度とした。
[0071] (iii)マトリックス材料との密着性評価
以下の方法によって紡績糸とマトリックス材料との密着性を判定した。すなわち、フ ェノール樹脂 (群栄化学工業 (株)製、「PL— 4804」 )を含浸したハイブリッド炭素繊 維紡績糸織物を 24時間 40〜80°Cの温風で乾燥した (ハイブリッド炭素繊維紡績糸 織物 38〜46質量％、フエノール樹脂 54〜62質量％の範囲の質量比率となるまでこ のような含浸及び乾燥を繰り返した）後に、 10枚積層し、温度 170°C、圧力 0· 06MP aで 1時間プレス成型 '硬化した後、真空炉中 2000°Cで 1時間熱処理した。その後炉 力 取り出し、試料とし、その試料のほぼ中央部を切断面が通るようにカッターで切 断し、常温でその切断された積層面を目視観察した。そして、ハイブリッド炭素繊維 紡績糸織物の積層間にクラックを生じない場合を合格 (A)、それ以外の場合を不合 格 (C)と判定した。 （iv)紡績糸織物の厚さ測定
炭素繊維クロス試験法、 JCFS 003— 1982に記載されている方法 1に準拠して紡 績糸織物の厚さを測定した。すなわち、 lOOmm X IOOmmの試験片 5個について、 直進式ペーパーマイクロメーター「PPM_ 25型」（（株）ミツトヨ製）を用いて、そのスピ ンドルを静かに回転させて測定面が試料面に平行に接触し、ラチェットが 3回音を立 てたときの目盛りを読み取った。測定値の平均値を小数点以下 2桁まで求めた。
[0072] (製造例 1)熱処理温度 1000°C、 660texのピッチ系等方性炭素繊維束の製造
ピッチ系等方性炭素繊維束（(株）クレハ製、タレ力トウ T— 101S、 23g/m)を用い て、図 2に示すような構成の 4機の練条機を用いる練条工程において、第 1練条機で この炭素繊維束を 2本合わせて 4. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更に第 2練 条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 5. 3倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更 に第 3練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 5. 3倍に延伸して 1本の炭素繊維束 とし、更に第 4練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 5. 0倍に延伸して 1本の 0. 6 6g/m (660teX)のピッチ系等方性炭素繊維束を得た。
[0073] (製造例 2)熱処理温度 1000°C、 920texのピッチ系等方性炭素繊維束の製诰
ピッチ系等方性炭素繊維束（(株）クレハ製、タレ力トウ T_ 101S、 23g/m)を用い て、図 2に示すような構成の 4機の練条機を用いる練条工程において、第 1練条機で この炭素繊維束を 2本合わせて 5. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更に第 2練 条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 5. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更 に第 3練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 4. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束 とし、更に第 4練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 4. 0倍に延伸して 1本の 0. 9 2g/m (920teX)のピッチ系等方性炭素繊維束を得た。
[0074] (製造例 3)熱処理温度 1000°C、 398texのピッチ系等方性炭素繊維束の製造
ピッチ系等方性炭素繊維束（(株）クレハ製、タレ力トウ T— 101 S、 23g/m)を用い て、図 2に示すような構成の 4機の練条機を用いる練条工程において、第 1練条機で この 1本の炭素繊維束を 5. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更に第 2練条機で この炭素繊維束を 2本合わせて 5. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更に第 3練 条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 4. 3倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更 に第 4練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 4. 3倍に延伸して 1本の 0. 398g/ m (398tex)のピッチ系等方性炭素繊維束を得た。
[0075] (製造例 4)熱処理温度 1000°C、 1640texのピッチ系等方性炭素繊維束の製诰
ピッチ系等方性炭素繊維束（(株）クレハ製、タレ力トウ T_ 101 S、 23g/m)を用い て、図 2に示すような構成の 4機の練条機を用いる練条工程において、第 1練条機で この炭素繊維束を 2本合わせて 4. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更に第 2練 条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 4. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更 に第 3練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 4. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束 とし、更に第 4練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 3. 5倍に延伸して 1本の単位 1. 64g/m (1640tex)のピッチ系等方性炭素繊維束を得た。
[0076] (製造例 5)熱処理温度 1000°C、 4000texのピッチ系等方性炭素繊維束の製造
ピッチ系等方性炭素繊維束（(株）クレハ製、タレ力トウ T— 101 S、 23g/m)を用い て、図 2に示すような構成の 4機の練条機を用いる練条工程において、第 1練条機で この炭素繊維束を 2本合わせて 3. 5倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更に第 2練 条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 3. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更 に第 3練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 3. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束 とし、更に第 4練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 2. 9倍に延伸して 1本の 4. 0 g/m (4000tex)のピッチ系等方性炭素繊維束を得た。
[0077] (製造例 6) 660texの PAN系炭素繊維束の製造
200texの PAN系連続長繊維の炭素繊維（東邦テナックス (株)製、ベスフアイト HT A- 3K)を裁断機を用いて繊維長 200mmに切断した後、梳綿機により繊維を引き 揃えて、 10g/mの繊維束を得た。次いで、図 2に示すような構成の 3機の練条機を 用いる練条工程において、第 1練条機でこの 1本の繊維束を 5. 0倍に延伸して 1本 の繊維束とし、更に第 2練条機でこの繊維束 2本を合わせて 3. 9倍に延伸して 1本の 繊維束とし、更に第 3練条機でこの繊維束を 2本合わせて 3. 1倍に延伸して 1本の 0 . 66g/m (660tex)の PAN系炭素繊維束を得た。
[0078] (製造例 7)熱処理温度 1000°C、 1187texのピッチ系等方性炭素繊維束の製诰
ピッチ系等方性炭素繊維束（(株）クレハ製、タレ力トウ T_ 101 S、 23g/m)を用い て、図 2に示すような構成の 4機の練条機を用いる練条工程において、第 1練条機で この炭素繊維束を 2本合わせて 5. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更に第 2練 条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 5. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更 に第 3練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 4. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束 とし、更に第 4練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 3. 1倍に延伸して 1本の 1. 1 87g/m (1187tex)のピッチ系等方性炭素繊維束を得た。
[0079] (製造例 8)熱処理温度 1000°C、 132texのピッチ系等方性炭素繊維束の製造
ピッチ系等方性炭素繊維束（(株）クレハ製、タレ力トウ T— 101 S、 23g/m)を用い て、図 2に示すような構成の 5機の練条機を用いる練条工程において、第 1練条機で この炭素繊維束を 2本合わせて 4. 0倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更に第 2練 条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 5. 2倍に延伸して 1本の炭素繊維束とし、更 に第 3練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 5. 2倍に延伸して 1本の炭素繊維束 とし、更に第 4練条機でこの炭素繊維束を 2本合わせて 5. 2倍に延伸して 1本の炭素 繊維束とし、更に第 5練条機でこの炭素繊維束 1本を 5. 0倍に延伸して 1本の 0. 13 2g/m (132teX)のピッチ系等方性炭素繊維束を得た。
[0080] (実施例 1)
製造例 1で得られた熱処理温度 1000°C、 660texのピッチ系等方性短繊維長炭素 繊維束を外周部を構成する炭素繊維、 33texの PAN系連続長繊維の長繊維長炭 素繊維束 (東邦テナックス (株)製、ベスフアイト、 HTA—W05K)を芯部を構成する 炭素繊維として用いて、以下のようにしてハイブリッド炭素繊維紡績糸を得た。すなわ ち、図 3に示すような構成の精紡機を用いて、前記短繊維長炭素繊維束 32を 20倍 に延伸しつつ Z (左)撚り数 185回/ mで紡糸する際に、同時に長繊維長炭素繊維 束 36をミドルローラ 37を介して投入し、短繊維長炭素繊維束と長繊維長炭素繊維束 とを混紡して 66texのハイブリッド炭素繊維紡績糸を得た。
[0081] このようにして得られたハイブリッド炭素繊維紡績糸においては、前記短繊維長炭 素繊維束からなる 1本の撚り糸が前記長繊維長炭素繊維束からなる芯部と共に撚ら れており、芯部の外周面がその周りを卷回する撚り糸（外周部）によって完全に覆わ れていた。また、得られたハイブリッド炭素繊維紡績糸は繊度のバラツキが小さぐ繊 度の均一性が十分に高いものであった。
[0082] 次に、上記のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAWが 9 5g/m2、厚みが 0. 12mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0083] (実施例 2)
製造例 1で得られたピッチ系等方性炭素繊維束に代えて製造例 2で得られた 920t exのピッチ系等方性炭素繊維束を用い、さらに長繊維長炭素繊維束として 20texの PAN系連続長繊維の長繊維長炭素繊維束（33texの PAN系連続長繊維の長繊維 長炭素繊維束 (東邦テナックス (株)製、ベスフアイト、 HTA-W1K)を分割すること により得たもの）を用いた以外は実施例 1と同様にして、 66texのハイブリッド炭素繊 維紡績糸を得た。このようにして得られたハイブリッド炭素繊維紡績糸の構成は実施 例 1で得られたものと同様であり、また、その繊度の均一性は十分に高いものであつ た。
[0084] 次に、上記のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAWが 9 5g/m2、厚みが 0. 12mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0085] (実施例 3)
製造例 1で得られたピッチ系等方性炭素繊維束に代えて製造例 3で得られた 398t exのピッチ系等方性炭素繊維束を用い、さらに長繊維長炭素繊維束として 33texの PAN系連続長繊維の長繊維長炭素繊維束 (東邦テナックス (株)製、ベスフアイト、 H TA_W1K) 1本とこれを分割することにより得られた 13texの PAN系連続長繊維の 長繊維長炭素繊維束 1本とを合わせて 46texとしたものを用いた以外は実施例 1と同 様にして、 66texのハイブリッド炭素繊維紡績糸を得た。このようにして得られたハイ ブリツド炭素繊維紡績糸の構成は実施例 1で得られたものと同様であり、また、その繊 度の均一性は十分に高いものであった。
[0086] 次に、上記のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAWが 9 5g/m2、厚みが 0. 12mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0087] (実施例 4)
長繊維長炭素繊維束として 33texの PAN系連続長繊維の長繊維長炭素繊維束（ 東レ (株)製、トレ力、 M40を分割することにより得たもの）を用いた以外は実施例 1と 同様にして、 66texのハイブリッド炭素繊維紡績糸を得た。このようにして得られたハ イブリツド炭素繊維紡績糸の構成は実施例 1で得られたものと同様であり、また、その 繊度の均一性は十分に高いものであった。
[0088] 次に、上記のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAWが 9 5g/m2、厚みが 0. 12mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0089] (実施例 5)
織り方を平織りから綾織りに代えたこと以外は実施例 1と同様にして、 FAWが 95g 厚みが 0. 12mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0090] (実施例 6)
製造例 1で得られたピッチ系等方性炭素繊維束に代えて製造例 4で得られた 1640 texのピッチ系等方性炭素繊維束を用レ、、さらに長繊維長炭素繊維束として 67tex の PAN系連続長繊維の長繊維長炭素繊維束 (東邦テナックス (株)製、ベスフアイト 、 HTA— W1K)を用いた以外は実施例 1と同様にして、 149texのハイブリッド炭素 繊維紡績糸を得た。このようにして得られたハイブリッド炭素繊維紡績糸の構成は実 施例 1で得られたものと同様であり、また、その繊度の均一性は十分に高レ、ものであ つた。
[0091] 次に、上記のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAWが 1 50g/m2、厚みが 0. 20mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0092] (実施例 7)
製造例 1で得られたピッチ系等方性炭素繊維束に代えて製造例 5で得られた 4000 texのピッチ系等方性炭素繊維束を用レ、、さらに長繊維長炭素繊維束として 200tex の PAN系連続長繊維の長繊維長炭素繊維束 (東邦テナックス (株)製、ベスフアイト 、 HTA— 3K)を用いた以外は実施例 1と同様にして、 400texのハイブリッド炭素繊 維紡績糸を得た。このようにして得られたハイブリッド炭素繊維紡績糸の構成は実施 例 1で得られたものと同様であり、また、その繊度の均一性は十分に高いものであつ た。
[0093] 次に、上記のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAWが 5 15g/m2、厚みが 0. 83mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0094] (実施例 8)
長繊維長炭素繊維束として 33texのピッチ系異方性連続長繊維の長繊維長炭素 繊維束 (三菱化学産資 (株)製、ダイアリード、 K32112を分割することにより得たもの )を用いた以外は実施例 1と同様にして、 66texのハイブリッド炭素繊維紡績糸を得 た。このようにして得られたハイブリッド炭素繊維紡績糸の構成は実施例 1で得られた ものと同様であり、また、その繊度の均一性は十分に高いものであった。
[0095] 次に、上記のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAWが 9 5g/m2、厚みが 0. 12mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0096] (実施例 9)
製造例 1で得られたピッチ系等方性炭素繊維束に代えて製造例 6で得られた 660t exの PAN系炭素繊維束を用いた以外は実施例 1と同様にして、 66texのハイブリツ ド炭素繊維紡績糸を得た。このようにして得られたハイブリッド炭素繊維紡績糸の構 成は実施例 1で得られたものと同様であり、また、その繊度の均一性は十分に高いも のであった。
[0097] 次に、上記のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAWが 9 5g/m2、厚みが 0. 12mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0098] (比較例 1)
長繊維長炭素繊維束を用いることなぐ製造例 1で得られたピッチ系等方性炭素繊 維束のみを用い、前記短繊維長炭素繊維束 32を 20倍に延伸することに代えて 10倍 に延伸するようにした以外は実施例 1と同様にして、 66texのピッチ系等方性炭素繊 維紡績糸を得た。このようにして得られたピッチ系等方性炭素繊維紡績糸は、繊度の バラツキが大きレ、ものであった。
[0099] 次に、上記のピッチ系等方性炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAW 力 S95g/m2、厚みが 0. 12mmのピッチ系等方性炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0100] (比較例 2)
67texの PAN系連続長繊維の長繊維長炭素繊維束 (東邦テナックス (株)製、べス ファイト、 HTA-W1K)を分割することにより得られた 66texの PAN系連続長繊維 の長繊維長炭素繊維束のみを用いて平織りすることにより、 FAWが 95gZm2、厚み が 0. 12mmの PAN系炭素繊維織物を得た。
[0101] (比較例 3)
製造例 1で得られたピッチ系等方性炭素繊維束に代えて製造例 7で得られた 1187 texのピッチ系等方性炭素繊維束を用レ、、さらに長繊維長炭素繊維束として 6. 6tex の PAN系連続長繊維の長繊維長炭素繊維束（33texの PAN系連続長繊維の長繊 維長炭素繊維束 (東邦テナックス (株)製、ベスフアイト、 HTA-W05K)を分割する ことにより得たもの）を用いた以外は実施例 1と同様にして、 66texのハイブリッド炭素 繊維紡績糸を得た。
[0102] 次に、上記のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAWが 9 5g/m2、厚みが 0. 12mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0103] (比較例 4)
製造例 1で得られたピッチ系等方性炭素繊維束に代えて製造例 8で得られた 132t exのピッチ系等方性炭素繊維束を用い、さらに長繊維長炭素繊維束として 33texの PAN系連続長繊維の長繊維長炭素繊維束 (東邦テナックス (株)製、ベスフアイト、 H TA-W05K) 1本とこれを分割することにより得られた 26. 4texの PAN系連続長繊 維の長繊維長炭素繊維束 1本とを合わせて 59. 4texとしたものを用いた以外は実施 例 1と同様にして、 66texのハイブリッド炭素繊維紡績糸を得た。
[0104] 次に、上記のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて平織りすることにより、 FAWが 9 5g/m2、厚みが 0. 12mmのハイブリッド炭素繊維紡績糸織物を得た。
[0105] ぐ評価結果 >
実施例:!〜 9及び比較例:!〜 4で得られたハイブリッド炭素繊維紡績糸における、芯 部及び外周部を構成するそれぞれの炭素繊維の密度、長さ及び引張強度は表 1に 示す通りであった。また、各ハイブリッド炭素繊維紡績糸における長繊維長炭素繊維 と前記短繊維長炭素繊維との含有割合、並びに各ハイブリッド炭素繊維紡績糸の繊 度、引張強度及びマトリックス材料との密着性は表 1に示す通りであった。さらに、実 施例:!〜 9及び比較例:!〜 4で得られたハイブリッド炭素繊維紡績糸織物の厚み、 FA W (Fiber Area Weight)及び織り方は表 1に示す通りであった。
[表 1]
Figure imgf000025_0001
* 1 :連続長繊維とは、良さ 5m以上の繊維 (形態 ィラメント)のことをいう c
* 2：比較例 1にお t、てはピッチ系等方性炭素繊維紡績糸であり、比較例 2にお t、ては PAN系連続長繊維の長繊維長炭素繊維束である。
* 3：比較例 1にお 、てはピッチ系等方性炭素繊維紡績糸力もなる織物であり、比較例 2にお L、ては PAN系速続長繊維の長繊維長炭素繊維束力もなる織物である。
[0107] 表 1に記載した結果からも明らかなように、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸（ 実施例:!〜 9)は、引張強度が充分に高く且つマトリックス材料との密着性が充分に優 れており、し力も前述の通り繊度の均一性が十分に高いものであることが確認された 。したがって、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸を用いて得た本発明のハイプリ ッド炭素繊維紡績糸織物（実施例:!〜 9)は、マトリックス材料との密着性及び機械的 強度に優れ、し力 厚みの均一性にも優れたものであった。
産業上の利用可能性
[0108] 以上説明したように、本発明によれば、高分子材料等のマトリックス材料との密着性 の低下を招くことなく高い引張強度を達成し、し力も繊度の均一性にも優れたハイブ リツド炭素繊維紡績糸を提供することが可能となる。従って、本発明のノ、イブリツド炭 素繊維紡績糸は、固体高分子電解質型燃料電池のガス拡散体用の繊維や、宇宙航 空用の複合材料補強用繊維等として非常に有用である。
[0109] また、本発明によれば、マトリックス材料との密着性及び機械的強度に優れ、し力も 厚みの均一性にも優れた炭素繊維紡績糸織物を提供することが可能となる。従って 、本発明のハイブリッド炭素繊維紡績糸織物は、固体高分子電解質型燃料電池のガ ス拡散体、 C/Cコンポジット材、ヒーター、織物、成型断熱材用補強材等に用いる炭 素繊維織物として非常に有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 炭素繊維を主成分とする芯部と、炭素繊維を主成分とし且つ前記芯部の外周面を覆 う外周部とを備えるハイブリッド炭素繊維紡績糸であって、前記芯部を構成する繊維 の 20質量％以上が繊維長 500mm以上の長繊維長炭素繊維であり、前記外周部を 構成する繊維の 80質量％以上が繊維長 500mm未満の短繊維長炭素繊維であり、 且つ、前記長繊維長炭素繊維と前記短繊維長炭素繊維との質量比 (長繊維長炭素 繊維：短繊維長炭素繊維）が 20： 80-80： 20であるハイブリッド炭素繊維紡績糸。
[2] 前記長繊維長炭素繊維が、ピッチ系異方性炭素繊維、ポリアクリロニトリル系炭素繊 維及びレーヨン系炭素繊維からなる群から選択される少なくとも一種の炭素繊維であ る、請求項 1に記載のハイブリッド炭素繊維紡績糸。
[3] 前記短繊維長炭素繊維が、ピッチ系等方性炭素繊維及び/又はポリアクリロニトリル 系炭素繊維である、請求項 1に記載のハイブリッド炭素繊維紡績糸。
[4] 前記長繊維長炭素繊維がポリアクリロニトリル系炭素繊維であり、且つ前記短繊維長 炭素繊維がピッチ系等方性炭素繊維である、請求項 1に記載のハイブリッド炭素繊 維紡績糸。
[5] 前記短繊維長炭素繊維における繊維長が 150mm以上で且つ 500mm未満の炭素 繊維の割合が 3〜30質量％である、請求項 1に記載のハイブリッド炭素繊維紡績糸
[6] 前記外周部が前記短繊維長炭素繊維を主成分とする撚り糸により構成されており、 該撚り糸が前記長繊維長炭素繊維を主成分とする芯部と共に撚られることによって 前記芯部の外周面が前記撚り糸に覆われている、請求項 1記載のハイブリッド炭素 繊維紡績糸。
[7] 前記ハイブリッド炭素繊維紡績糸における撚り数が 50〜400回 Zmである、請求項 6 に記載のハイブリッド炭素繊維紡績糸。
[8] 前記長繊維長炭素繊維の密度が 1. 7〜2. 3g/cm3であり、且つ、前記短繊維長炭 素繊維の密度が 1. 5〜： 1. 8g/cm3である、請求項 1に記載のハイブリッド炭素繊維
[9] 1000m当たりの質量（tex)力 0〜150gである、請求項 1に記載のハイブリッド炭素 繊維紡績糸。
請求項 1〜9のうちのいずれか一項に記載のハイブリッド炭素繊維紡績糸を 30質量 %以上含有するハイブリッド炭素繊維紡績糸織物。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010021045A1 (ja) * 2008-08-21 2010-02-25 株式会社クレハ 等方性ピッチ系炭素繊維織物及びその製造方法
US20100330858A1 (en) * 2006-08-22 2010-12-30 Kureha Corporation Molded article containing stacked carbon fiber and method for producing same
JP2013100226A (ja) * 2013-01-10 2013-05-23 Toyo Tanso Kk 膨張黒鉛シート及びこの膨張黒鉛シートを用いた炭素質ルツボの保護方法並びに単結晶引き上げ装置
WO2013077087A1 (ja) * 2011-11-21 2013-05-30 津田駒工業株式会社 炭素繊維基材及び炭素繊維強化プラスチック
US20220195639A1 (en) * 2019-04-16 2022-06-23 Calik Denim Tekstil San. Ve Tic. A.S. Composite yarn, fabric comprising the composite yarn, method for producing a composite yarn and arrangement for producing a composite yarn

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4446721B2 (ja) * 2003-12-01 2010-04-07 株式会社クレハ 炭素繊維紡績糸およびその織物
JP4538502B2 (ja) * 2005-04-18 2010-09-08 帝人株式会社 ピッチ系炭素繊維、マットおよびそれらを含む樹脂成形体
GB2477531B (en) * 2010-02-05 2015-02-18 Univ Leeds Carbon fibre yarn and method for the production thereof
DE102010030773A1 (de) * 2010-06-30 2012-01-05 Sgl Carbon Se Garn oder Nähgarn und Verfahren zum Herstellen eines Garns oder Nähgarns
DE102014210262A1 (de) * 2014-05-28 2015-12-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennstoffzellengehäuse
PL3155154T3 (pl) * 2014-06-13 2021-09-20 Southern Mills, Inc. Tkanina ognioodporna mająca przędze z długich włókien ciętych o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie
EP3015576A1 (de) 2014-10-27 2016-05-04 Basf Se Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Carbonfaserhalbzeugen
CN105951239B (zh) * 2016-07-20 2017-12-29 江南大学 一种碳纤维包芯纱织物的生产方法
MX2022006710A (es) 2019-12-05 2022-07-12 Southern Mills Inc Telas resistentes a la flama formadas por hilos cortados largos e hilos de filamento.
CN119526645B (zh) * 2024-12-06 2026-04-21 郑州大学 一种高韧性碳玻超混杂复合材料、制备方法及应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5381735A (en) * 1976-12-25 1978-07-19 Nippon Carbon Co Ltd Method of producing carbon fiber spinning yarn
JPS59228068A (ja) * 1983-06-10 1984-12-21 井上　勇太郎 炭素繊維製布の製法
JPH01246434A (ja) * 1988-03-22 1989-10-02 Nippon Pillar Packing Co Ltd 複合線状体及びその製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3520093A1 (de) 1985-06-05 1986-12-11 Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim Deck- oder einlegesohle
US4698956A (en) * 1986-05-29 1987-10-13 Gentex Corporation Composite yarn and method for making the same
US5119512A (en) * 1986-06-12 1992-06-09 Allied-Signal Inc. Cut resistant yarn, fabric and gloves
US4921756A (en) * 1989-03-03 1990-05-01 Springs Industries, Inc. Fire resistant balanced fine corespun yarn and fabric formed thereof
US5127783A (en) * 1989-05-25 1992-07-07 The B.F. Goodrich Company Carbon/carbon composite fasteners
US5183603A (en) * 1990-10-24 1993-02-02 Koa Oil Company Limited Process for producing a coil-shaped carbon fiber bundle
US5496625A (en) * 1994-12-30 1996-03-05 Norfab Corporation Melamine thermal protective fabric and core-spun heat resistant yarn for making the same
JPH11200158A (ja) * 1997-12-26 1999-07-27 Oji Paper Co Ltd 炭化ケイ素繊維の製造方法
JP2002352807A (ja) 2001-05-30 2002-12-06 Toray Ind Inc ガス拡散体及びその製造方法
DE60212856T2 (de) 2001-08-07 2007-01-18 Teijin Ltd. Als verstärkung geeignetes verbundgarn und dessen herstellung
CN1141427C (zh) * 2002-03-07 2004-03-10 薛元 短纤维包覆长丝的包芯复合纱线的制造方法及其装置
JP2003288906A (ja) 2002-03-27 2003-10-10 Toray Ind Inc 電極用炭素繊維織物、ガス拡散体、膜−電極接合体および燃料電池
WO2005012604A2 (ja) 2003-07-31 2005-02-10 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 炭素繊維束及びその製造方法、並びに熱可塑性樹脂組成物及びその成形品

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5381735A (en) * 1976-12-25 1978-07-19 Nippon Carbon Co Ltd Method of producing carbon fiber spinning yarn
JPS59228068A (ja) * 1983-06-10 1984-12-21 井上　勇太郎 炭素繊維製布の製法
JPH01246434A (ja) * 1988-03-22 1989-10-02 Nippon Pillar Packing Co Ltd 複合線状体及びその製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100330858A1 (en) * 2006-08-22 2010-12-30 Kureha Corporation Molded article containing stacked carbon fiber and method for producing same
US8962500B2 (en) * 2006-08-22 2015-02-24 Kureha Corporation Molded article containing stacked carbon fiber and method for producing same
WO2010021045A1 (ja) * 2008-08-21 2010-02-25 株式会社クレハ 等方性ピッチ系炭素繊維織物及びその製造方法
JPWO2010021045A1 (ja) * 2008-08-21 2012-01-26 株式会社クレハ 等方性ピッチ系炭素繊維織物及びその製造方法
WO2013077087A1 (ja) * 2011-11-21 2013-05-30 津田駒工業株式会社 炭素繊維基材及び炭素繊維強化プラスチック
JP2013108194A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Tsudakoma Corp 炭素繊維基材及び炭素繊維強化プラスチック
JP2013100226A (ja) * 2013-01-10 2013-05-23 Toyo Tanso Kk 膨張黒鉛シート及びこの膨張黒鉛シートを用いた炭素質ルツボの保護方法並びに単結晶引き上げ装置
US20220195639A1 (en) * 2019-04-16 2022-06-23 Calik Denim Tekstil San. Ve Tic. A.S. Composite yarn, fabric comprising the composite yarn, method for producing a composite yarn and arrangement for producing a composite yarn

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