玻璃合丝粗纱、用于形成热塑性复合材料的无序毡以及玻璃纤维强化热塑性树脂片制造技术

本发明专利技术提供一种玻璃合丝粗纱、用于形成热塑性复合材料的无序毡以及玻璃纤维强化热塑性树脂片。利用该玻璃合丝粗纱等时，具有优异的热塑性树脂对无序毡的含浸性以及制造无序毡时的加工性，并且能够赋予热塑性复合材料优异的强度。玻璃合丝粗纱由多根玻璃原丝构成，玻璃原丝的重量S在64～210tex的范围内，纤维径D在9.0～18.0μm的范围内，玻璃合丝粗纱的灼烧减量L在0.55～0.94％的范围内，上述S、D和L满足下述式(1)：4.10≤1000

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃合丝粗纱、用于形成热塑性复合材料的无序毡以及玻璃纤维强化热塑性树脂片


[0001]本专利技术涉及玻璃合丝粗纱、用于形成热塑性复合材料的无序毡以及玻璃纤维强化热塑性树脂片。

技术介绍

[0002]以往，已知有用于热固化树脂成型品的强化的玻璃合丝粗纱(例如，参照专利文献1)。专利文献1中记载的玻璃合丝粗纱例如用于喷涂(spray up)成型法。在该喷涂成型法中，在具有规定形状的成型模具上同时吹送玻璃纤维和液态合成树脂而进行成型。在上述喷涂成型法中，在能够吹送液态合成树脂的喷枪上安装有刀具，当向其中供给玻璃合丝粗纱时，将玻璃合丝粗纱切断成规定长度，并将其混合到液态合成树脂的喷流中，并被吹送至上述成型模具上。
[0003]另一方面，已知有一种用于形成热塑性复合材料的无序毡(Randommat)(例如，参照专利文献2)。其中，被切断成规定长度的上述玻璃合丝粗纱无序分散而成的各向同性的无序毡与由粉粒体形状或短纤维状的热塑性树脂构成的热塑性树脂层至少分别层叠一层以上的方式形成上述用于形成热塑性复合材料的无序毡。
[0004]所述用于形成热塑性复合材料的无序毡通过含浸热塑性树脂而形成热塑性复合材料。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平10
‑
1331号公报
[0008]专利文献2：日本特开2017
‑
177522号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的课题
[0010]然而，以往的玻璃合丝粗纱存在以下不良情况：在形成上述无序毡并使热塑性树脂含浸于该无序毡来形成热塑性复合材料(玻璃纤维强化热塑性树脂片)时，该热塑性树脂没能充分地含浸于该无序毡。
[0011]本专利技术的目的在于提供一种玻璃合丝粗纱，其能够消除上述不良情况，在该玻璃合丝粗纱被切断成规定长度并分散而形成无序毡后，通过使热塑性树脂含浸于该无序毡来形成热塑性复合材料时，能够确保该热塑性树脂的优异的含浸性。
[0012]另外，本专利技术的目的在于提供一种在上述无序毡制造时具有优异的加工性且对通过使热塑性树脂含浸于该无序毡而形成的热塑性复合材料赋予优异的强度的玻璃合丝粗纱。
[0013]而且，本专利技术的目的还在于提供使用了本专利技术的玻璃合丝粗纱的用于形成热塑性复合材料形成用无序毡以及玻璃纤维强化热塑性树脂片。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]为了实现上述目的，本专利技术的玻璃合丝粗纱由多根玻璃原丝构成，其特征在于，所述玻璃原丝的重量S为64～210tex的范围，所述玻璃原丝的纤维径D为9.0～18.0μm的范围，所述玻璃合丝粗纱的灼烧减量L为0.55～0.94％的范围，所述S、D和L满足下述式(1)。
[0016]4.10≤1000
×
S
1/2
/(D3×
L3)≤7.10
…
(1)
[0017]通过使本专利技术的玻璃合丝粗纱的上述S、D和L满足式(1)，被切断成规定长度并分散而形成无序毡后，通过使热塑性树脂含浸于该无序毡来形成热塑性复合材料时，能够确保该热塑性树脂的优异的含浸性，在制造上述无序毡制造时的加工性优异，并且能够赋予通过使热塑性树脂含浸于该无序毡而形成的热塑性复合材料优异的强度。此处，制造上述用于热塑性复合材料的无序毡时的加工性优异是指，在将玻璃合丝粗纱切断成具有上述范围的长度后并堆积到带式输送机上时的分散性优异。另外，赋予所述热塑性复合材料优异的强度是指，在所述热塑性复合材料中的玻璃含有率为60.0％以上的情况下，赋予所述热塑性复合材料12.5GPa以上的弯曲弹性模量和365nm以上的弯曲强度。
[0018]另外，本专利技术的玻璃合丝粗纱优选所述S、D及L满足下述式(2)。
[0019]4.15≤1000
×
S
1/2
/(D3×
L3)≤6.89
…
(2)
[0020]另外，本专利技术的玻璃合丝粗纱优选所述纤维径D在13.5～17.5μm的范围内。
[0021]另外，本专利技术的玻璃合丝粗纱优选具有1～150mm范围的长度，并用于制造含有热塑性树脂的用于形成热塑性复合材料的无序毡。
[0022]另外，本专利技术的用于热塑性复合材料的无序毡的特征在于，其包含本专利技术的上述玻璃合丝粗纱和热塑性树脂。
[0023]另外，本专利技术的玻璃纤维强化热塑性树脂片的特征在于，其包含本专利技术的上述玻璃合丝粗纱和热塑性树脂。
具体实施方式
[0024]接着，进一步详细说明本专利技术的实施方式。
[0025]本实施方式的玻璃合丝粗纱是由多根玻璃原丝构成的玻璃合丝粗纱，所述玻璃原丝的重量S在64～210tex(g/km)的范围内，所述玻璃原丝的纤维径D在9.0～18.0μm的范围内，所述玻璃合丝粗纱的灼烧减量L在0.55～0.94％的范围，所述S、D和L满足下述式(1)。
[0026]4.10≤1000
×
S
1/2
/(D3×
L3)≤7.10
…
(1)
[0027]本实施方式的玻璃合丝粗纱例如可以通过以下方式制造而得。
[0028]首先，将基于作为玻璃原料的矿石中所含的成分和各成分的含有率、以及各成分在熔融过程中的挥发量并以成为规定的玻璃组成的方式调配而成的玻璃原料(玻璃批料)供给至熔融炉，例如在1450～1550℃的范围的温度下将其熔融。
[0029]接着，从被控制成规定温度的套筒的50～4000个油嘴(Nozzle tip)拉出熔融后的玻璃批料(熔融玻璃)，对其进行骤冷而形成玻璃长丝，在玻璃长丝上涂布粘合剂，集束50～4000根玻璃长丝，并将其卷绕到绕丝筒(tube)上，由此得到玻璃原丝。然后，一边从绕丝筒退绕玻璃原丝，一边拉齐2～40根该玻璃原丝，从而得到玻璃合丝粗纱。这里，将上述油嘴设置成具有非圆形形状，且具有对熔融玻璃进行骤冷的突起部或缺口部，通过控制温度条件，也可以得到具有扁平的截面形状的玻璃长丝。
[0030]作为本实施方式的玻璃合丝粗纱可采用的上述玻璃组成，可以举出最常用的E玻璃组成(按氧化物换算相对于玻璃纤维的总量含有52.0～56.0wt％范围的SiO2、12.0～16.0wt％范围的Al2O3、合计20.0～25.0wt％范围的MgO和CaO、5.0～10.0wt％范围的B2O3的组成)、高强度高弹性模量玻璃组成(相对于玻璃纤维总量含有64.0～66.0wt％范围的SiO2、24.0～26.0wt％范围的Al2O3、9.0～11.0wt％范围的MgO的组成)、高弹性模量易制造玻璃组成(相对于玻璃纤维总量含有57.0～60.0wt％范围的SiO2、17.5～20.0wt％范围的Al2O3、8.5～12.0wt％范围的MgO、10.0～13.0wt％范围的CaO、0.5～1.5wt％范围的B2O3、且SiO2、Al2O3、MgO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种玻璃合丝粗纱，其由多根玻璃原丝构成，其特征在于，所述玻璃原丝的重量S在64～210tex的范围，所述玻璃原丝的纤维径D在9.0～18.0μm的范围，所述玻璃合丝粗纱的灼烧减量L在0.55～0.94％的范围，所述S、所述D和所述L满足下述式(1)：4.10≤1000
×
S
1/2
/(D3×
L3)≤7.10
…
(1)。2.根据权利要求1所述的玻璃合丝粗纱，其特征在于，所述S、所述D及所述L满足下述式(2)：4.15≤1000
×
S
1/2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：贯井洋佑，门马秀明，
申请(专利权)人：日东纺绩株式会社，
类型：发明
国别省市：