复合纱线和布帛以及它们的制造方法技术

本发明专利技术涉及复合纱线和布帛以及它们的制造方法。本发明专利技术的课题在于得到不降低纤维增强树脂成型体的力学特性、生产率高的复合纱线、布帛。本发明专利技术提供一种复合纱线，其为由包含多根强化纤维的强化纤维束和热塑性树脂构成的复合纱线，其中，1束强化纤维中的强化纤维的合计截面积为0.00005cm

Composite yarn and fabric and manufacturing method thereof

The invention relates to a composite yarn and fabric and manufacturing method thereof. The subject of the invention is obtained without reducing the fiber reinforced resin molding, mechanical properties and high productivity of composite yarn, cloth. The present invention provides a composite yarn consisting of a composite yarn consisting of an enhanced fiber bundle and a thermoplastic resin containing a plurality of reinforcing fibers, wherein the total cross-sectional area of the reinforcement fiber in the 1 bundle reinforcement fiber is 0.00005cm

【技术实现步骤摘要】
复合纱线和布帛以及它们的制造方法
本专利技术涉及由强化纤维束和热塑性树脂构成的复合纱线和由复合纱线构成的布帛(布帛)、以及它们的制造方法。
技术介绍
在各种机械、汽车等的结构部件、压力容器和管状的结构物等中，使用在树脂材料中添加有玻璃纤维等强化材料的复合材料成型体。对于复合材料成型体而言，为了兼顾轻量化和强度，要求追随任意的形状。作为构成复合材料成型体的材料，提出了将强化纤维和热塑性树脂纤维连续且均匀混合而得到的复合纱线以及包含复合纱线的布帛(例如，参见专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-67926号公报专利文献2：日本特开平4-183729号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，以往已知的复合纱线、布帛采用了追求拉伸试验、弯曲试验等的力学强度的设计，然而如果考虑应用于露出的结构构件，则期望还提高冲击强度。另外，为了提高复合纱线、布帛的生产率，增粗纱线是有效的，然而在使用粗的强化纤维时，存在冲击强度等性能低的问题。用于解决问题的手段本专利技术人等为了解决上述现有技术的问题而进行了深入研究，结果发现，通过将1束强化纤维中的强化纤维的合计截面积和复合纱线中的强化纤维的合计截面积控制在规定的范围内，热塑性树脂向强化纤维束中的浸渗性提高，不仅拉伸强度高，而且冲击强度提高。另外还发现，通过制造使用了该复合纱线的布帛，可以在保持高强度的情况下提高生产率，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的复合纱线为由包含多根强化纤维的强化纤维束和热塑性树脂构成的复合纱线，其中，1束强化纤维中的强化纤维的合计截面积为0.00005cm2～0.0022cm2，复合纱线中的强化纤维的合计截面积为0.0007cm2～0.0085cm2。优选具有多束强化纤维束。强化纤维的单纤维直径Rμm与密度Dg/cm3之积RD优选为5μm·g/cm3～100μm·g/cm3。复合纱线的强化纤维束的外周面可以由热塑性树脂覆盖。复合纱线可以为对强化纤维束和热塑性树脂的纤维进行混纤而得到的复合纱线。本专利技术的复合纱线的制造方法为将包含多根强化纤维的强化纤维束和热塑性树脂复合的复合纱线的制造方法，其中，将1束强化纤维中的强化纤维的合计截面积为0.00005cm2～0.0022cm2的强化纤维束和热塑性树脂复合，从而将复合纱线中的强化纤维的合计截面积调节为0.0007cm2～0.0085cm2。可以将合计截面积为0.00005cm2～0.0022cm2的强化纤维束和热塑性树脂复合而制成预复合纱线，并将多根该预复合纱线进行并丝和/或合股，从而将复合纱线中的强化纤维的合计截面积调节为0.0007cm2～0.0085cm2。可以通过流体交织法对强化纤维束和热塑性树脂的纤维进行混纤。对于本专利技术的布帛而言，在经线和/或纬线中包含上述本专利技术的复合纱线。对于本专利技术的布帛的制造方法而言，优选利用剑杆织机进行织造。专利技术效果根据本专利技术的复合纱线、布帛，可以在不降低纤维增强树脂成型体的力学特性的情况下，高生产率地得到复合纱线、布帛。另外，可以得到不仅拉伸强度优良而且冲击强度也优良的纤维增强树脂成型体。具体实施方式以下，对于本专利技术进行详细说明。需要说明的是，本专利技术不限定于以下的内容，在其要旨的范围内可以进行各种变形来实施。<复合纱线>本专利技术中的复合纱线是指由至少包含多根强化纤维的强化纤维束和热塑性树脂构成的纱线。热塑性树脂可以是纤维形态。另外，对于复合纱线而言，可以列举例如：混纤纱线、将热塑性纤维和强化纤维束进行并丝而得到的纱线、将强化纤维束的外周面用热塑性纤维覆盖而得到的纱线等。复合纱线的热塑性树脂的一部分可以熔融并浸渗至强化纤维束的内部。作为热塑性树脂的形态，可以列举：将强化纤维束的外围面用热塑性树脂覆盖的形态、在强化纤维束上附着有热塑性树脂粉末的形态、将强化纤维束和热塑性树脂的纤维进行混纤而得到的形态、进一步将该混纤纱线用热塑性树脂覆盖的形态等。另外，热塑性树脂的一部分可以熔融并浸渗至强化纤维束的内部。从成形时的浸渗性的观点出发，优选在复合纱线中多束强化纤维束中的各束为可以辨别的状态。但是，无需在纱线的整个长度方向上整体上将强化纤维束彼此分离，一部分强化纤维彼此可以交错。对于复合纱线中的强化纤维束的辨别而言，例如可以将复合纱线沿截面方向进行切割并观察，也可以用不损伤强化纤维的程度的力将复合纱线解开。从成型体的强度和纱线本身的操作性的观点出发，强化纤维与热塑性树脂的体积比率优选为10：90～80：20，更优选为20：80～70：30，进一步优选为30：70～60：40。本专利技术的复合纱线可以用作用于强化其它材料的强化纤维，也可以对复合纱线进行加工而制成布状，并用作用于强化其它材料的强化布，还可以通过进行加热加工而制成纤维增强树脂成型体。作为纤维增强树脂成型体的构成来说，可以将本专利技术的复合纱线作为强化后的纤维，与各种热塑性树脂、热固性树脂的基体树脂组合而形成混杂成型体(ハイブリッド成形体)，也可以通过使构成复合纱线的热塑性树脂熔融而得到基体树脂并形成成型体。<截面积>强化纤维经常以将约数μm～约数十μm的单纤维捆扎而得到的纤维束状态使用。在本专利技术中，将包含多根约数μm～约数十μm的强化纤维(单纤维)的物品称为强化纤维束，1束强化纤维中的强化纤维(单纤维)的合计截面积必须为0.00005cm2～0.0022cm2。截面积是指与纤维轴成直角的方向的截面积。1束强化纤维中的强化纤维的合计截面积(纤维束的截面积)可以由1束强化纤维的纤度(dtex)和密度(g/cm3)通过下式计算。需要说明的是，密度可以利用比重计来测定，纤度可以根据JISL1013来测定。从提高成型体的强度的观点和操作性优良的观点出发，1束强化纤维中的强化纤维的合计截面积优选为0.00006cm2～0.0018cm2，更优选为0.00011cm2～0.0016cm2，进一步优选为0.00019cm2～0.0012cm2，最优选为0.00023cm2～0.0006cm2。复合纱线中的强化纤维的合计截面积通过将利用上式求出的1束强化纤维中的强化纤维的合计截面积按构成复合纱线的强化纤维的根数进行合计而得到。从提高冲击强度的观点出发，复合纱线中的强化纤维的合计截面积必须为0.0007cm2～0.0085cm2，优选为0.00072cm2～0.0065cm2，更优选为0.00074cm2～0.0044cm2，进一步优选为0.000776cm2～0.0022cm2，最优选为0.00078cm2～0.0017cm2。如果仅使用1束合计截面积为0.0007cm2～0.0085cm2的强化纤维束，则可以兼顾拉伸强度等力学特性和冲击强度，但是从使强度和冲击强度在更高的范围内均衡的观点出发，优选使用多束截面积小的强化纤维束，从而增大复合纱线中的强化纤维的合计截面积。从成型时间、强度的观点出发，强化纤维束的根数越多越优选，但是如果过多，则有时操作性差，因此优选为1束～50束，更优选为2束～20束，进一步优选为3束～16束，最优选为3束～10束。另外，在使用多束强化纤维束时，可以使用不同粗度的纤维束，但是为了得到物性均匀的样品，优选使用粗度相近的纤维束。作为粗度相近的指标，可以列举：纤维束的截面积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合纱线，其为由包含多根强化纤维的强化纤维束和热塑性树脂构成的复合纱线，其中，1束所述强化纤维中的强化纤维的合计截面积为0.00005cm

【技术特征摘要】
2016.04.05 JP 2016-0756731.一种复合纱线，其为由包含多根强化纤维的强化纤维束和热塑性树脂构成的复合纱线，其中，1束所述强化纤维中的强化纤维的合计截面积为0.00005cm2～0.0022cm2，所述复合纱线中的强化纤维的合计截面积为0.0007cm2～0.0085cm2。2.如权利要求1所述的复合纱线，其具有多束所述强化纤维束。3.如权利要求1或2所述的复合纱线，其中，所述强化纤维的单纤维直径Rμm与密度Dg/cm3之积RD为5μm·g/cm3～100μm·g/cm3。4.如权利要求1～3中任一项所述的复合纱线，其中，所述强化纤维束的外周面由所述热塑性树脂覆盖。5.如权利要求1～3中任一项所述的复合纱线，其为对所述强化纤维束和所述热塑性树脂的纤维进行混纤而得到的复合纱线。6.一种复合纱线的制造方法，其为将包含多根强化纤维的...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋山努，菅野普，市来英明，奥野登起男，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP