CN107385594A - 复合纱线和布帛以及它们的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合纱线和布帛以及它们的制造方法。本发明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0.00005cm²～0.0022cm²，复合纱线中的强化纤维的合计截面积为0.0007cm²～0.0085cm²。

Description

复合纱线和布帛以及它们的制造方法

技术领域

本发明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。

背景技术

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

发明内容

发明所要解决的问题

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

本发明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，从而完成了本发明。

即，本发明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。

本发明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。

对于本发明的布帛而言，在经线和/或纬线中包含上述本发明的复合纱线。

对于本发明的布帛的制造方法而言，优选利用剑杆织机进行织造。

发明效果

根据本发明的复合纱线、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，对于本发明进行详细说明。需要说明的是，本发明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>

本发明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。

本发明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，可以将本发明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。在本发明中，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JIS L1013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：纤维束的截面积的比率。具体而言，最细的纤维束的截面积相对于最粗的纤维束的截面积的比率优选为60％以上，更优选为70％以上，进一步优选为80％以上，最优选为90％以上。另外，相对于所使用的全部纤维束的截面积的平均值的标准偏差的值优选小于15％，更优选小于10％，进一步优选小于5％，最优选小于3％。

强化纤维可以在纺丝后卷绕之后用作原材料，也可以在纺丝后直接与热塑性树脂组合。在后者的情况下，由1个漏板(bushing)纺丝而得到的纤维束为1束强化纤维。

<强化纤维>

强化纤维可以使用通常的强化纤维复合材料成型体中使用的强化纤维，不限定于以下的例子，可以列举例如：选自由玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、超高强度聚乙烯纤维、聚苯并唑(ポリベンザゾール)类纤维、液晶聚酯纤维、聚酮纤维、金属纤维、陶瓷纤维构成的组中的至少1种纤维作为优选的强化纤维。从机械物性、热特性、通用性的观点出发，优选玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维，从生产率方面出发，优选玻璃纤维。

强化纤维中优选使用集束剂，且优选使用：用于形成强化纤维和热塑性树脂的界面的偶联剂、用于提高强化纤维的操作性并且辅助热塑性树脂和偶联剂的界面形成的结束剂(結束剤)、用于提高强化纤维的操作性的润滑剂等。从在强化纤维上进行均匀涂布的观点出发，集束剂优选以液体状或气体状的形式应用。在使用熔点、沸点高的化合物的情况下，可以一边进行加热一边涂布，也可以使其溶解于溶剂中并进行涂布，还可以进行乳化而以水系的形式使用。

作为选择集束剂的种类、量的方法，可以列举例如：利用由如专利文献1中记载的微滴试验得到的与基体树脂的界面强度。但是，有时集束剂会由于热而挥发或变质，因此优选在施加成型时的热历史后进行该试验。

以下，对于选择玻璃纤维作为强化纤维时的集束剂的例子进行说明。作为集束剂，优选包含硅烷偶联剂、润滑剂和结束剂。

(硅烷偶联剂)

硅烷偶联剂通常用作玻璃纤维的表面处理剂，有助于提高界面胶粘强度。

作为硅烷偶联剂，不限定于以下的例子，可以列举例如：γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷等氨基硅烷类；γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等巯基硅烷类；环氧硅烷类；乙烯基硅烷类等。为了促进玻璃纤维表面和硅烷偶联剂的反应，优选在水、作为催化剂的酸、碱、金属化合物的存在下进行处理。

(润滑剂)

润滑剂有助于提高玻璃纤维的开纤性。

作为润滑剂，可以根据目的使用通常的液体或固体的任意润滑材料，不限定于以下的例子，可以列举例如：巴西棕榈蜡、羊毛脂蜡等动植物型或矿物型的蜡；脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、脂肪酸醚、芳香族酯、芳香族醚等表面活性剂等。

(结束剂)

结束剂有助于提高玻璃纤维的集束性和提高界面胶粘强度。

作为结束剂，可以根据目的使用热固性树脂、热塑性树脂、低分子化合物。

[热固性树脂]

作为结束剂的热固性树脂，不限定于以下的例子，可以列举例如：由间苯二亚甲基二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)和异氟尔酮二异氰酸酯等异氰酸酯与聚酯类或聚醚类二醇合成的聚氨酯树脂。另外，也可以适当使用例如：双酚型环氧树脂和固化剂(胺类、酸酐)、丙烯酸酯类树脂。

[热塑性树脂]

作为用作结束剂的热塑性树脂，不限定于以下的例子，可以列举例如：丙烯酸类树脂、聚烯烃类树脂、聚酰胺类树脂、聚缩醛类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酯类树脂、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯硫醚、热塑性聚醚酰亚胺、热塑性含氟树脂以及将它们改性而得到的改性热塑性树脂等。

对于用作结束剂的热塑性树脂而言，如果是与复合成型体的基体树脂相同种类的热塑性树脂和/或改性热塑性树脂，则在形成复合成型体后，玻璃纤维和热塑性树脂的胶粘性提高，因此是优选的。另外，从成型后在玻璃纤维束间不残留空隙的观点出发，优选使用与基体树脂相比粘度低和/或熔点低(玻璃化转变温度低)的热塑性树脂和/或改性热塑性树脂。例如，可以通过使用比基体树脂分子量低的树脂、或者如果是结晶性树脂则引入破坏结晶化的结构、或者增长侧链的长度，从而获得低粘度和/或低熔点(低玻璃化转变温度)。

作为用作结束剂的丙烯酸类树脂，可以列举：丙烯酸的均聚物、丙烯酸和其它可共聚单体的共聚物、以及它们的与伯胺、仲胺和叔胺的盐等。作为丙烯酸的均聚物和共聚物来说，重均分子量优选为1000～90000，更优选为1000～25000。

作为构成丙烯酸和其它可共聚单体的共聚物的可共聚单体，不限定于以下的例子，可以列举例如：在具有羟基和/或羧基的单体中，选自由丙烯酸、马来酸、甲基丙烯酸、乙烯基乙酸、巴豆酸、异巴豆酸、富马酸、衣康酸、柠康酸和中康酸构成的组中的1种以上(其中，不包括仅为丙烯酸的情况)。优选具有1种以上的酯类单体作为可共聚单体。

作为丙烯酸的均聚物和共聚物的与伯胺、仲胺和叔胺的盐，不限定于以下例子，可以列举例如：三乙胺盐、三乙醇胺盐、甘氨酸盐等。从提高与其它并用试剂(硅烷偶联剂等)的混合溶液的稳定性、降低胺臭的观点出发，中和度优选为20％～90％，更优选为40％～60％。

形成盐的丙烯酸的聚合物的重均分子量没有特别限制，优选为3000～50000的范围。从提高玻璃纤维的集束性的观点出发，优选为3000以上，从提高制成复合成型体时的特性的观点出发，优选为50000以下。

此外，在进一步提高强化纤维和覆盖该强化纤维的热塑性树脂的胶粘性，将集束剂以水分散液的形式附着在玻璃纤维上的情况下，从可以减少乳化剂成分的比率、或者不需要乳化剂等观点出发，作为用作结束剂的热塑性树脂，优选为改性热塑性树脂。

此处，改性热塑性树脂是指：除了能够形成热塑性树脂的主链的单体成分以外，为了改变该热塑性树脂的性状，使不同的单体成分与其共聚，从而使亲水性、结晶性、热力学特性等改性后的树脂。

用作结束剂的改性热塑性树脂，不限定于以下的例子，可以列举例如：改性丙烯酸类树脂、改性聚烯烃类树脂、改性聚酰胺类树脂、改性聚酯类树脂等。

作为结束剂的改性聚烯烃类树脂是指：乙烯、丙烯等烯烃类单体和不饱和羧酸等能够与烯烃类单体共聚的单体的共聚物，可以通过公知的方法制造。改性聚烯烃类树脂可以是使烯烃类单体和不饱和羧酸共聚而得到的无规共聚物，也可以是使不饱和羧酸接枝到烯烃上而得到的接枝共聚物。

作为烯烃类单体，不限定于以下的例子，可以列举例如：乙烯、丙烯、1-丁烯等。这些单体可以单独仅使用1种，或者也可以组合使用2种以上。作为能够与烯烃类单体共聚的单体，可以列举例如：丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、乙烯基乙酸、巴豆酸、异巴豆酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、中康酸等不饱和羧酸等，这些单体可以单独仅使用1种，也可以组合使用2种以上。

作为烯烃类单体和能够与该烯烃类单体共聚的单体的共聚比率来说，将共聚的合计质量设为100质量％，优选烯烃类单体为60～95质量％、能够与烯烃类单体共聚的单体为5～40质量％，更优选烯烃类单体为70～85质量％、能够与烯烃类单体共聚的单体为15～30质量％。如果烯烃类单体为60质量％以上，则与基体的亲和性良好，另外，如果烯烃类单体的质量％为95质量％以下，则改性聚烯烃类树脂的水分散性良好，容易进行在强化纤维上的均匀附着。

用作结束剂的改性聚烯烃类树脂中，通过共聚引入的羧基等改性基团可以用碱性化合物进行中和。作为碱性化合物，不限定于以下的例子，可以列举例如：氢氧化钠、氢氧化钾等碱类；氨；单乙醇胺、二乙醇胺等胺类。用作结束剂的改性聚烯烃类树脂的重均分子量没有特别限制，优选为5000～200000，更优选为50000～150000。从提高玻璃纤维的集束性的观点出发，优选为5000以上，从在调节为水分散性的情况下的乳化稳定性的观点出发，优选为200000以下。

用作结束剂的改性聚酰胺类树脂是指在分子链中引入了聚亚烷氧基链、叔胺成分等亲水基团的改性聚酰胺化合物，可以通过公知的方法制造。

在分子链中引入聚亚烷氧基链的情况下，例如可以通过以下方式制造：使将聚乙二醇、聚丙二醇等的一部分或全部改性成二元胺或二元羧酸而得到的物质进行共聚。在引入叔胺成分的情况下，例如可以通过以下方式进行制造：使氨基乙基哌嗪、双(氨基丙基)哌嗪、α-二甲基氨基ε-己内酰胺等共聚。

用作结束剂的改性聚酯类树脂是指多元羧酸或其酸酐与多元醇的共聚物且在包含末端的分子骨架中具有亲水基团的树脂，可以通过公知的方法制造。

作为亲水基团，可以列举例如：聚亚烷氧基、磺酸盐、羧基、它们的中和盐等。作为多元羧酸或其酸酐，可以列举例如：芳香族二元羧酸、含磺酸盐的芳香族二元羧酸、脂肪族二元羧酸、脂环式二元羧酸、三官能以上的多元羧酸等。

作为芳香族二元羧酸，不限定于以下的例子，可以列举例如：苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、苯二甲酸酐等。

作为含磺酸盐的芳香族二元羧酸，不限定于以下的例子，可以列举例如：对苯二甲酸磺酸盐、间苯二甲酸5-磺酸盐、邻苯二甲酸5-磺酸盐等。

作为脂肪族二元羧酸或脂环式二元羧酸，不限定于以下的例子，可以列举例如：富马酸、马来酸、衣康酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、二聚酸、1,4-环己烷二甲酸、琥珀酸酐、马来酸酐等。

作为三官能以上的多元羧酸，不限定于以下的例子，可以列举例如：偏苯三酸、均苯四酸、偏苯三酸酐、均苯四酸酐等。

在这些之中，从提高改性聚酯类树脂的耐热性的观点出发，优选全部多元羧酸成分的40～99摩尔％为芳香族二元羧酸。另外，从将改性聚酯类树脂制成水分散液时的乳化稳定性的观点出发，优选全部多元羧酸成分的1～10摩尔％为含磺酸盐的芳香族二元羧酸。

作为构成改性聚酯类树脂的多元醇，可以列举：二元醇、三官能以上的多元醇等。

作为二元醇，不限定于以下的例子，可以列举例如：乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、聚四亚甲基二醇、1,4-环己烷二醇、1,4-环己烷二甲醇、双酚A或其环氧烷加成物等。作为三官能以上的多元醇，可以列举例如：三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇等。

作为构成改性聚酯类树脂的多元羧酸或其酸酐和多元醇的共聚比率来说，将共聚成分的合计质量设为100质量％，优选多元羧酸或其酸酐为40～60质量％、多元醇为40～60质量％，更优选多元羧酸或其酸酐为45～55质量％、多元醇为45～55质量％。

改性聚酯类树脂的重均分子量优选为3000～100000，更优选为10000～30000。从提高玻璃纤维的集束性的观点出发，优选为3000以上，从在调节为水分散性的情况下的乳化稳定性的观点出发，优选为100000以下。

[低分子化合物]

用作结束剂的低分子化合物优选具有反应性的官能团。例如，在使用聚酰胺等基体树脂的情况下，优选使用与聚酰胺的羰基末端和/或酰胺基末端发生反应的化合物。作为这样的化合物，可以列举例如：具有环氧基的化合物、具有酸酐基的化合物。作为具有酸酐基的化合物，可以列举例如：琥珀酸酐、苯二甲酸酐、马来酸酐、苯甲酸酐等，可以通过改性而适当调节为易于处理的分子量后使用。

用作结束剂的热固性树脂、热塑性树脂和低分子化合物可以单独仅使用1种，也可以并用2种以上。

将结束剂的总量设为100质量％，优选使用50质量％以上的、更优选使用60质量％以上的选自丙烯酸的均聚物、丙烯酸和其它可共聚单体的共聚物、以及它们与伯胺、仲胺和叔胺的盐中的1种以上的聚合物。

(玻璃纤维用集束剂的组成)

在使用玻璃纤维作为强化纤维的情况下，在玻璃纤维的集束剂中，优选含有：0.1～2质量％硅烷偶联剂、0.01～1质量％润滑剂、1～25质量％结束剂。优选将这些成分用水稀释，并将总质量调节成100质量％。

从提高玻璃纤维的集束性和提高界面胶粘强度以及提高复合成型体的机械强度的观点出发，玻璃纤维用集束剂中的硅烷偶联剂的配合量优选为0.1～2质量％，更优选为0.1～1质量％，进一步优选为0.2～0.5质量％。

从赋予充分的润滑性的观点以及从提高利用空捻器得到的接头纱线(繋ぎ糸)的拉伸断裂强度和提高混纤工序中的开纤性的观点出发，玻璃纤维用集束剂中的润滑剂的配合量优选为0.01质量％以上，更优选为0.02质量％以上。从提高界面胶粘强度和提高复合成型体的机械强度的观点出发，玻璃纤维用集束剂中的润滑剂的配合量优选为1质量％以下，更优选为0.5质量％以下。

从控制玻璃纤维的集束性以及提高界面胶粘强度和提高复合成型体的机械强度的观点出发，玻璃纤维用集束剂中的结束剂的配合量优选为1～25质量％，更优选为3～15质量％，进一步优选为3～10质量％。

(玻璃纤维用集束剂的使用形态)

玻璃纤维用集束剂可以根据使用方式而调节成水溶液、胶态分散液的形态、使用了乳化剂的乳液的形态等任意一种形态，但是从提高集束剂的分散稳定性、提高耐热性的观点出发，优选为水溶液的形态。

可以通过以下方式连续地得到构成本发明的复合纱线和布帛的玻璃纤维：在公知的玻璃纤维的制造工序中，使用辊型涂布器等公知的方法将上述集束剂施加在玻璃纤维上，并对所制造的玻璃纤维进行干燥。

相对于玻璃纤维100质量％，集束剂以硅烷偶联剂、润滑剂和结束剂的合计质量计优选施加0.1～3质量％，更优选施加0.2～2质量％，进一步优选施加0.2～1质量％。

从控制玻璃纤维的集束性和提高界面胶粘强度的观点出发，相对于玻璃纤维100质量％，集束剂的施加量以硅烷偶联剂、润滑剂和结束剂的合计质量计优选为0.1质量％以上；从提高利用空捻器得到的接头纱线的拉伸断裂强度和提高混纤工序中的开纤性的观点出发，优选为3质量％以下。

需要说明的是，在选择碳纤维作为强化纤维的情况下，集束剂优选包含润滑剂、结束剂。对于集束剂、润滑剂、结束剂的种类，没有特别限制，可以使用公知的物质。作为具体的材料，可以使用例如：专利文献(日本特开2015-101794号公报)中记载的材料。

在使用其它强化纤维的情况下，根据强化纤维的特性，适当选择用于玻璃纤维、碳纤维的集束剂的种类、赋予量即可，优选根据用于碳纤维的集束剂来设定集束剂的种类、赋予量。

<强化纤维束的形状>

强化纤维束是包含多根强化纤维的复丝，从混纤工序中的开纤性和操作性的观点出发，单纤维数优选为30根～15000根。从强度的观点和操作性的观点出发，强化纤维的单纤维直径优选为2μm～30μm，更优选为4μm～25μm，进一步优选为6μm～20μm，最优选为8μm～15μm。

强化纤维的单纤维直径由于制造工序的原因通常在强化纤维束中会产生变动。关于单纤维直径的变动，没有特别限定，但是分散小的单纤维直径对成型体的物性变动的影响小，因此是优选的。因此，在测量单纤维直径的分布时，优选为单分散。另外，单纤维直径的标准偏差优选为3μm以下，更优选为2μm以下，进一步优选为1μm以下，最优选为0.8μm以下。

从复合纱线的操作性和成型体强度的观点出发，强化纤维的单纤维直径R(μm)与密度D(g/cm³)之积RD优选为5～100μm·g/cm³，更优选为10～50μm·g/cm³，进一步优选为15～45μm·g/cm³，更进一步优选为20～45μm·g/cm³。积RD为规定的范围时，特别是将强化纤维束和热塑性纤维进行混纤时，可抑制强化纤维束的损伤，强化纤维束容易开纤，两种纤维容易连续且均匀地混合，因此是优选的。

密度D可以利用比重计测定。另一方面，单纤维直径(μm)可以由密度(g/cm³)和纤度(dtex)、单纤维数(根)利用下式计算。

为了将强化纤维的积RD调节为规定的范围，对于市售能够获得的强化纤维，根据强化纤维具有的密度，适当选择纤度(dtex)和单纤维数(根)即可。例如在使用玻璃纤维作为强化纤维的情况下，密度为约2.5g/cm³，因此选择单纤维直径为2μm～40μm的玻璃纤维即可。具体而言，当玻璃纤维的单纤维直径为9μm时，通过选择纤度660dtex且单纤维数400根的玻璃纤维，积RD为23。另外，当玻璃纤维的单纤维直径为17μm时，通过选择纤度11500dtex且单纤维数2000根的玻璃纤维，积RD为43。在使用碳纤维作为强化纤维的情况下，密度为约1.8g/cm³，因此选择单纤维直径为2.8μm～55μm的碳纤维即可。具体而言，当碳纤维的单纤维直径为7μm时，通过选择纤度2000dtex且单纤维数3000根的碳纤维，积RD为13。在使用芳族聚酰胺纤维作为强化纤维的情况下，密度为约1.45g/cm³，因此选择单纤维直径为3.4μm～68μm的芳族聚酰胺纤维即可。具体而言，当芳族聚酰胺纤维的单纤维直径为12μm时，通过选择纤度1670dtex且单纤维数1000根的芳族聚酰胺纤维，积RD为17。

强化纤维可以为任意形态，但是卷绕成纱线、丝饼、DWR(直接无捻粗纱(ダイレクトワインドロービング))时，可以提高覆盖树脂的工序中的生产率、生产稳定性，因此是优选的。从生产率的观点出发，最优选DWR，从生产稳定性的观点出发，最优选纱线。

<热塑性树脂>

构成本发明的复合纱线的热塑性树脂可以是热塑性纤维的形态，也可以是以热塑性树脂的形式覆盖强化纤维或附着在强化纤维束上的形态。

(种类)

热塑性树脂可以使用以往公知的复合纱线中使用的热塑性树脂。

热塑性树脂不限定于以下的例子，可以列举例如：聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类树脂；聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46等聚酰胺类树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯等聚酯类树脂；聚甲醛等聚缩醛类树脂；聚碳酸酯类树脂；聚醚酮；聚醚醚酮；聚醚砜；聚苯硫醚；热塑性聚醚酰亚胺；四氟乙烯-乙烯共聚物等热塑性含氟树脂，以及将这些改性而得到的改性热塑性树脂，优选为将选自它们中的至少1种热塑性树脂进行熔融纺丝而得到的连续纤维。

在这些热塑性树脂中，优选聚烯烃类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯硫醚、热塑性聚醚酰亚胺和热塑性含氟树脂；从机械物性、通用性的观点出发，更优选聚烯烃类树脂、改性聚烯烃类树脂、聚酰胺类树脂和聚酯类树脂；如果加上热物性的观点，则进一步优选聚酰胺类树脂和聚酯类树脂。另外，从对于重复施加荷载(繰り返し荷重負荷)的耐久性的观点出发，更进一步优选聚酰胺类树脂，可以适当使用聚酰胺66。

热塑性树脂可以仅使用1种，也可以并用多种。另外，即使在使用同一种的树脂的情况下，也优选组合使用粘度、熔点不同的树脂。特别是，从提高浸渗性的观点出发，优选并用低粘度和/或低熔点的树脂。低粘度和/或低熔点的树脂可以通过降低分子量、或者将一部分改性、或者添加结晶化抑制剂而得到。

[聚酯类树脂]

聚酯类树脂是指在主链上具有-CO-O-(酯)键的高分子化合物。

作为聚酯类树脂，不限定于以下的例子，可以列举例如：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯、聚-2,6-萘二甲酸乙二醇酯等。

聚酯类树脂可以是均聚聚酯，也可以是共聚聚酯。

在共聚聚酯的情况下，优选适当使第3成分与均聚聚酯共聚而得到的物质。作为第3成分，不限定于以下的例子，可以列举例如：二乙二醇、新戊二醇、聚亚烷基二醇等二元醇成分、己二酸、癸二酸、苯二甲酸、间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠等二元羧酸成分等。

另外，也可以使用：使用了来源于生物质资源的原料而得到的聚酯类树脂，不限定于以下的例子，可以列举例如：聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯等脂肪族聚酯类树脂，聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯等芳香族聚酯类树脂等。

[聚酰胺类树脂]

聚酰胺类树脂是指在主链上具有-CO-NH-(酰胺)键的高分子化合物。

作为聚酰胺类树脂，不限定于以下的例子，可以列举例如：通过内酰胺的开环聚合而得到的聚酰胺、通过ω-氨基羧酸的自缩合而得到的聚酰胺、通过使二元胺和二元羧酸缩合而得到的聚酰胺、以及它们的共聚物。

聚酰胺类树脂可以单独使用1种，也可以使用2种以上的混合物。

作为内酰胺，不限定于以下的例子，可以列举例如：吡咯烷酮、己内酰胺、十一内酰胺或十二内酰胺。作为ω-氨基羧酸，不限定于以下的例子，可以列举例如：作为内酰胺的利用水得到的开环化合物的ω-氨基脂肪酸。对于内酰胺或ω-氨基羧酸而言，各自可以并用2种以上的单体并使其缩合。

作为二元胺(单体)，不限定于以下的例子，可以列举例如：六亚甲基二胺、五亚甲基二胺等直链状的脂肪族二元胺；2-甲基戊二胺、2-乙基六亚甲基二胺等支链型的脂肪族二元胺；对苯二胺、间苯二胺等芳香族二元胺；环己烷二胺、环戊烷二胺、环辛烷二胺等脂环式二元胺。

作为二元羧酸(单体)，不限定于以下的例子，可以列举例如：己二酸、庚二酸、癸二酸等脂肪族二元羧酸；苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二元羧酸；环己烷二甲酸等脂环式二元羧酸。作为单体的二元胺和二元羧酸可以通过各自单独使用1种或者并用2种以上而使其缩合。

作为聚酰胺类树脂，不限定于以下的例子，可以列举例如：聚酰胺4(聚α-吡咯烷酮)、聚酰胺6(聚己酰胺)、聚酰胺11(聚十一酰胺)、聚酰胺12(聚十二酰胺)、聚酰胺46(聚己二酰丁二胺)、聚酰胺66(聚己二酰己二胺)、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺6T(聚对苯二甲酰己二胺)、聚酰胺9T(聚对苯二甲酰壬二胺)和聚酰胺6I(聚间苯二甲酰己二胺)、以及包含它们作为构成成分的共聚聚酰胺。

作为共聚聚酰胺，不限定于以下的例子，可以列举例如：己二酰己二胺和对苯二甲酰己二胺的共聚物、己二酰己二胺和间苯二甲酰己二胺的共聚物、以及对苯二甲酰己二胺和对苯二甲酰2-甲基戊二胺的共聚物。

(热塑性纤维的形态)

从提高预捻工序、混纤工序中的开纤性的观点出发，本发明中使用的热塑性纤维优选为实质上无捻的且实质上无交织的。实质上无捻是指除了伴随退卷(解舒)等的非有意的捻以外无捻的状态，捻数为10次/m以下。实质上无交织是指通过流体交织等通常的交织手段产生的有意的交织为保持操作性的最低限度的次数的状态，交织数为5次/m以下。

从混纤工序中的开纤性和操作性的观点出发，热塑性树脂纤维的单纤维数优选为30根～20000根。

<复合纱线的制造方法>

(强化纤维的截面积的调节)

复合纱线中的强化纤维的合计截面积的调节通过使用规定截面积的强化纤维束作为原料来进行。对于强化纤维束而言，可以在纺丝后以卷绕的状态进行定型并放出纤维而使用，也可以由强化纤维的纺丝工序直接放出而使用。在后者的情况下，使用由1个漏板纺丝而得到的纤维束作为1束纤维束。

复合纱线中的强化纤维的合计截面积的调节可以在与热塑性树脂一起形成复合纱线时进行调节，也可以在形成复合纱线后例如将1束(或多束)强化纤维和热塑性树脂复合而形成预复合纱线，并将多根该预复合纱线进行并丝和/或合股来进行调节。在前者的情况下，可以根据需要供给多根作为原料的强化纤维束，由此调节复合纱线中的强化纤维的合计截面积。在后者的情况下，可以通过将多根合计截面积不足的状态的预复合纱线多根捆扎，制成满足强化纤维的合计截面积的复合纱线。捆扎的方法可以为将纱线并丝后的状态，也可以为合股后的状态，但是从之后的工序的操作性的观点出发，优选为合股的状态。作为合股方法，可以列举例如：混纤(流体、力学)、合捻、覆盖、编织等。捆扎工序可以独立地设置，也可以在织造等之后的工序中进行。

(将热塑性树脂覆盖在强化纤维束上的方法)

作为将热塑性树脂覆盖在强化纤维束上的方法，可以列举例如日本特开平8-336879号公报中记载的方法。

如上所述，为了提高浸渗性，使用低粘度和/或低熔点的树脂作为热塑性树脂时，优选将低粘度和/或低熔点的热塑性树脂配置在强化纤维束附近以使得热塑性树脂容易进入强化纤维束之间。作为配置在强化纤维束附近的方法，例如可以使挤出热塑性树脂的喷嘴的结构形成多层，并使低粘度和/或低熔点的树脂流动到内侧，由此配置在强化纤维束的附近。

优选在强化纤维束的外周面均匀地覆盖热塑性树脂，优选调节热塑性树脂的粘度、强化纤维束的比重、密度、热塑性树脂和强化纤维束的亲和性。在调节时重要的是，在对熔融的热塑性树脂和强化纤维束施加压力的状态下使其接触，以及调节强化纤维束和熔融的热塑性树脂接触并排出的模头部分的形状、强化纤维束的张力、热塑性树脂的熔融温度、生产线速度。特别重要的是模头的形状。

最佳的模具的形状根据使用的强化纤维束的种类、形状、表面处理剂、覆盖的树脂的种类而不同，优选使熔融状态的树脂和强化纤维束接触的部分的树脂的压力均匀的设计。为了均匀地控制压力，优选使在与强化纤维束接触的状态下排出的排出口的直径小于将熔融的树脂引入模具的入口的直径，并提高强化纤维束和熔融树脂接触的部分的压力。优选通过调节将熔融的树脂输送至模具的压力、树脂的粘度、拉出强化纤维束的生产线速度，从而使强化纤维束和熔融树脂接触的部分的压力保持恒定。

复合纱线的制造装置由纤维的输送装置、使树脂熔融的装置、模头、冷却装置、检测器、卷绕机等构成。可以使用挤出式涂布装置、浸渍式涂布装置等。优选容易控制树脂的厚度的挤出式涂布装置。

树脂的熔融温度只要为比热塑性树脂的熔点高的温度即可，但是从抑制热劣化的观点出发，优选为热塑性树脂的熔点+10℃～热塑性树脂的熔点+100℃，更优选为熔点+20℃～熔点+80℃，进一步优选为熔点+30℃～熔点+70℃。使树脂熔融的装置例如使用挤出机即可。优选按照树脂的粘度调节螺杆的形状，在适当的压力下将熔融树脂送入模头。根据需要，优选进行氮气吹扫、通风等。

冷却可以为空冷，也可以通过浸渍于水浴中而进行，还可以通过卷绕在冷却辊上而进行。另外，可以在卷绕在冷却辊上的同时用水进行喷雾。在将水用于冷却的情况下，优选根据需要设置干燥机构。干燥可以使用空气等流体进行，也可以施加温度，还可以用布等物理性地除去水。检测器例如可以通过光学方法检测直径的稳定性、通过纤维的振幅的检测而检测重心的偏移。卷绕机可以进行自动控制，也可以进行手动控制。

从生产率和生产稳定性的观点出发，纤维的速度优选为10～2000m/分钟，更优选为50～1800m/分钟，优选为100～1500m/分钟。

纤维的输送装置、强化纤维束和熔融的树脂接触的模头、冷却装置优选配置成直线。优选在各个装置的前后，根据需要通过比纤维的直径稍大的导向器，控制在模头的前后的纤维的位置。

(混纤纱线的制造方法)

对强化纤维束和热塑性树脂纤维进行混纤的方法可以利用公知的方法。可以列举例如：利用静电力、由流体喷雾产生的压力、按压在辊等上的压力等外力进行开纤，然后在使强化纤维束和热塑性树脂纤维开纤的状态下进行合股、并丝的开纤合股法、流体交织(交织，塔斯纶(タスラン))法。优选使用可以抑制强化纤维束的损伤、开纤性优良、能够均匀地混合的流体交织法。作为流体交织法，例如优选使用在专利文献1中记载的方法。可以适当调节作为原料的强化纤维束的粗度、根数，也可以一并调节制造条件。

以往，对于混纤纱线而言，混合状态越好越优选。虽然优选强化纤维束和热塑性树脂纤维的混合状态好的情况，但是在使用多束强化纤维束的情况下，优选强化纤维束彼此不那么高程度地交织，这是因为成型体中的分散状态变得适当，强度有升高的倾向。作为在不使强化纤维束彼此高程度地交织的情况下使其与热塑性树脂纤维交织的方法，可以列举例如：对一束强化纤维束和热塑性树脂纤维单独进行交织处理，然后分别进行并丝、进行低程度的交织处理的方法，在将多束强化纤维束和多根热塑性树脂纤维并丝后，在低压下进行流体交织的方法等。对强化纤维多次实施交织处理时，强度有时会降低，因此优选进行交织处理的次数少的情况。作为在低压下进行流体交织时的压力条件，优选为5kg/cm²以下，优选为4kg/cm²以下，最优选为3kg/cm²以下。

如上所述，为了提高浸渗性，优选使用低粘度和/或低熔点的纤维作为热塑性纤维，为了取得与长期特性的平衡，优选并用高粘度和/或高熔点的热塑性纤维。低粘度和/或低熔点的热塑性纤维被配置在强化纤维束的周边的方式提高浸渗性的效果高，因此在进行并用时，可以列举：在使用多根热塑性纤维并进行混纤时，将低粘度和/或低熔点的热塑性纤维在强化纤维束侧进行并丝、混纤的方法。

<织物等中间材料>

使用本发明的复合纱线制造纤维增强树脂成型体的方法没有特别限定，优选的是，按照目标纤维增强树脂成型体的形状来制作中间材料，使用该中间材料制造目标纤维增强树脂成型体。

中间材料没有特别限定，可以列举：将复合纱线沿特定的方向并丝后而得到的单向强化材料、使用了复合纱线的布帛、例如纺织品、编织品、网眼织物(レース)、毡、无纺布、膜、板状体等。

作为中间材料，从制造纤维增强树脂成型体时的、在模具内的形状追随性的观点出发，优选为具有柔软性的单向强化材料、纺织品、编织品、网眼织物、毡、无纺布，从强化纤维的弯曲少且易于获得强度的观点出发，更优选为编织品、单向强化材料、纺织品形状，从形态稳定性的观点出发，进一步优选为编织品、纺织品形状。

编织品的织法没有特别限定，可以列举：平纹织法、斜纹织法、缎纹织法、纱罗织法(綟り織)、纱织法等。

从纤维增强树脂成型体的强度的观点出发，更优选为强化纤维的织缩率低的斜纹织法。

从强度的观点出发，编织品优选为例如被称为无皱褶织物的多轴向经编织物，编织品的编结法可以列举：经编针织、复合法(コンビネーション)等。

得到这些中间材料的方法没有特别限定，可以根据用途、目的进行选择。

例如，纺织品使用梭织机、剑杆织机、喷气式织机、喷水式织机等织造机，至少一部分中包含复合纱线即可。作为优选的方法，可以列举例如：通过将纬线楔入使包含复合纱线的纤维排列而得到的经线中而得到的方法。其中，从抑制强化纤维的损伤，稳定地得到织物的观点出发，优选剑杆织机。剑杆织机的幅度优选为60cm以上，更优选为80cm以上，进一步优选为100cm以上，这是因为易于使织物的张力稳定化，得到均匀品质的织物。如果幅度为一定以上的大小，则品质稳定，但是优选按照所使用的纤维设定为易于使用的幅度。在强化纤维束中使用玻璃纤维、碳纤维时，幅度优选为6m以下，更优选为5m以下，进一步优选为4m以下，最优选为3m以下。

编织品可以通过使用圆形编织机、纬编机、经编针织机、拉舍尔编织机等编织机，编织成至少一部分中包含复合纱线的纤维而得到。

无纺布可以通过使至少一部分中包含复合纱线的纤维形成称为网状物的片状的纤维集合体，然后利用针刺机、缝编机、柱状流机(柱状流機)等的物理作用、压花辊等的热作用、胶粘剂，使纤维彼此结合而得到。

关于其它中间材料的形态等，可以适当使用日本特开2015-101794号公报中记载的方法。

<纤维增强树脂成型体及其制造方法>

可以将上述的复合纱线、中间材料作为构成材料制造纤维增强树脂成型体。

需要说明的是，纤维增强树脂成型体的制造方法不限定于以下的例子，可以应用各种方法。

例如，将构成纤维增强树脂成型体的基材、优选纺织品形状的基材按照所期望的成型体进行裁切，考虑目标制品的厚度而层叠需要的片数，并按照模具的形状进行设置。此时，通过使用上述中间材料，与在通常的强化纤维中浸渗有树脂的以往的复合板相比，对于模具而言可以提高自由度，即使在成型体中存在高低差，也可以以高形状自由度进行成型。在设置在模具中之前，可以包含使基材干燥的工序。干燥工序可以在裁切前和/或裁切后进行。

基材的裁切可以1片1片地进行，也可以将所期望的片数重叠后进行。从生产率的观点出发，优选在重叠的状态下进行裁切。裁切的方法可以是任意的方法，可以列举例如：喷水机、刀压机、热刀压机、激光、标绘器等。优选热刀压机，这是因为截面形状优良，并且在重叠多片并进行裁切时使端面熔接从而操作性良好。适当的裁断形状可以通过重复试错而进行调节，但是优选通过按照模具的形状利用CAE(计算机辅助工程分析)进行模拟而设定。

在将基材设置于模具中之后，关闭模具并进行压缩。然后，将模具的温度调节至构成纤维增强树脂成型体的热塑性树脂的熔点以上的温度，从而使热塑性树脂熔融，并进行成型。合模压力没有特别规定，优选为1MPa以上，更优选为3MPa以上。另外，为了进行排气等，也可以暂时合模，并在压缩成型后暂时解除合模压力。

在纤维增强树脂成型体的制造工序中，可以将中间材料设置于模具内并关闭模具，进行加压，在规定的时间后，进一步注射填充规定的热塑性树脂组合物并进行成型，使热塑性树脂与规定的热塑性树脂组合物接合，由此制造混杂成型体。

注射填充规定的热塑性树脂组合物的时机对两种热塑性树脂间的界面强度有较大影响。注射填充规定的热塑性树脂组合物的时机优选为在将中间材料设置于模具内并关闭模具后，模具温度升温至热塑性树脂的熔点、玻璃化转变温度以上之后的30秒以内。

注射填充规定的热塑性树脂组合物时的模具温度优选为构成纤维增强树脂成型体的热塑性树脂的熔点以上或玻璃化转变温度以上。更优选为构成纤维增强树脂成型体的热塑性树脂的熔点+10℃以上或玻璃化转变温度+10℃以上，进一步优选为熔点+20℃以上或玻璃化转变温度+20℃以上，进一步更优选为熔点+30℃以上或玻璃化转变温度+30℃以上。

优选地，在混杂成型体中，构成纤维增强树脂成型体的热塑性树脂和通过注射成型而形成的热塑性树脂组合物的接合部分形成互相混合的凹凸结构。

将模具温度设定为要注射的热塑性树脂组合物的熔点以上，并提高注射成型时的树脂的保持压力、例如设定为1MPa以上，在提高界面强度的方面是有效的。为了提高界面强度，优选将保持压力设定为5MPa以上，更优选设定为10MPa以上。

从提高界面强度的观点出发，优选保持压力的时间长，例如5秒以上，优选为10秒以上，更优选保持直到模具温度达到热塑性树脂组合物的熔点以下之间的时间。

(注射成型用的树脂)

作为用于制造混杂成型体的注射成型用的热塑性树脂组合物，只要是通常的用于注射成型的热塑性树脂组合物，就没有特别限定。

作为热塑性树脂组合物，不限定于以下的例子，可以列举例如：混合了聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚芳酯、聚苯醚、改性聚苯醚树脂、全芳香族聚酯、聚缩醛、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚酰胺类树脂、聚砜、聚醚醚酮、聚醚酮等中的一种或两种以上而得到的树脂组合物。

另外，在这些热塑性树脂组合物中可以配合各种填充材料。

作为各种填充材料，可以列举：作为与强化纤维为同种材料的不连续强化材料的短纤维、长纤维材料等。

在不连续强化材料中使用玻璃短纤维、长纤维时，与本发明的复合纱线所具备的强化纤维同样地可以使用集束剂。

集束剂优选包含硅烷偶联剂、润滑剂和结束剂。关于硅烷偶联剂、润滑剂、结束剂的种类，可以使用与上述的强化纤维的集束剂相同的物质。

从纤维增强树脂成型体部分与注射成型而得到的热塑性树脂组合物部分的界面强度的观点出发，优选用于注射成型的热塑性树脂组合物与构成纤维增强树脂成型体的热塑性树脂类似，更优选为相同种类。具体而言，在构成纤维增强树脂成型体的热塑性树脂中使用了聚酰胺66纤维时，注射成型用的热塑性树脂组合物的树脂材料优选为聚酰胺66。

<成型品的用途>

纤维增强树脂成型体可以适合用于飞机、车辆、建筑材料等的结构材料用途。

在车辆用途中，不限定于以下的例子，可以用于例如：底盘/车架、车盘、驱动类部件、内部部件、外部部件、功能部件、其它部件。

具体而言，适合用作以下部件：转向轴、固定件、天窗、踏板、顶饰件、车门饰件、行李箱、后行地箱盖、发动机盖、座架、座椅靠背、收缩装置、反光镜支撑架、离合器、齿轮、滑轮、凸轮、AG轴、弹性梁、缓冲器、灯、反光镜、分级连接、前端模块、后门内侧、刹车踏板、方向盘、电装材料、吸音材料、车门外装材料、内装面板、仪表盘、后门、天窗梁、座椅、座椅框架、雨刷架、EPS(电动助力转向系统)、小型马达、散热器、ECU(发动机控制单元)箱、ECU外壳、转向齿轮箱壳、塑料壳、EV(电动汽车)马达用框体、线束、车载仪表、组合开关、小型马达、弹簧、挡板、轮、轮盖、车架、副车架、侧架、二轮车架、燃料箱、油盘、进气歧管、螺旋桨轴、驱动用马达、单壳车身、氢气箱、燃料电池的电极、面板、地板面板、外板面板、门、机舱、顶、罩、阀、EGR(排气再循环)阀、可变阀门定时单元、连接杆、汽缸孔、部件(发动机框架)、前地板布、足窝布、座布、内部侧面、车后部的布、悬架装置、柱加强件、前侧、前面板、上部、仪表盘布、转向盘)、通道、插入部、碰撞箱、碰撞轨道、波纹板、顶导轨、上部车身、侧面导轨、饰带、环绕门组件、气囊用构件、车身柱、碰撞双柱支撑架、悬挂塔架、保险杠、车身柱下部、前车身柱、辅助加强板(仪表盘、导轨、顶、前车身柱、顶导轨、顶侧面导轨、操纵杆、开门装置、前底下部、前车身柱上部、前车身柱下部、中心柱、中心柱铰链、开门装置侧面面板)、侧面外侧面板、前门窗框、MICS(Minimum Intrusion Cabin System，最低入侵客舱系统)主体、扭矩箱、散热器支架、散热器风扇、水泵、燃料泵、电子控制节流阀主体、发动机控制ECU、起动器、交流发电机、歧管、变速箱、离合器、仪表盘、仪表盘绝热垫、门侧面冲击保护梁、保险杠横梁、门梁、隔板、外垫、内垫、后座杆、门板、车门饰板子组件、能量吸收器(保险杠、冲击吸收)、冲击吸收体、冲击吸收装饰、柱装饰、顶侧内装饰、树脂筋、侧导轨前隔板、侧导轨后隔板、座带预紧器、气囊感应器、臂(悬挂、下部、足部铰链)、悬挂连接、冲击吸收托架、挡泥板托架、换向器托架、换向器模块、足部内面板、足部面板、发动机罩散热孔、发动机罩顶部外部前面板、发动机罩顶部外部面板、底板消音器、翻转座、足部绝缘体、挡泥板侧面板保护器、发动机罩绝缘体、发动机罩顶部通风器套口器、气缸头盖、轮胎偏导装置、挡泥板支撑、抗压构件塔杆、任务中心通道、底板通道、散热器芯支撑、行李面板、行李底板等。

实施例

以下示出本发明的具体的实施例和比较例，但是本发明不限定于下述的实施例。

[纤维增强树脂成型体的拉伸试验方法]

利用英斯特朗100kN万能试验机，将长度70mm、宽度10mm、厚度3mm的条形的试验片沿长度方向以30mm的间隔夹紧，在速度5mm/分钟、23℃50％RH的环境下测定拉伸强度。

[纤维增强树脂成型体的冲击试验的方法]

按照JIS K7211-2实施。试验装置使用岛津HYDRO SHOT HITS-P10，在撞针直径20mmφ、接收直径40mmφ、试验速度4.4m/秒、试验片形状60mm×60mm×2mmt、试验温度23℃的条件下进行。

[复合纱线生产量]

测定所得到的复合纱线的纤度(dtex)，根据复合纱线生产时的卷绕机的运转速度，计算每1分钟复合纱线的生产量。需要说明的是，对于卷绕速度而言，在复合纱线生产工序的稳定性(在不发生断线的情况下能够稳定运转至少1小时以上)、复合纱线的品质(无绒毛)良好的范围内，设定为高速度。

[聚酰胺纤维]

使用：商品名：Leona(注册商标)470/144BAU(旭化成纤维株式会社制)，纤度470dtex、单纤维数144根。

[玻璃纤维]

使用：附着有1.0质量％的乳液形式的下述集束剂的、E玻璃(无碱玻璃)。纤度和单纤维数如表1所示进行变更。卷绕形态采用实质上无捻的丝饼形态。

(集束剂a的组成(按固体成分换算))：

·硅烷偶联剂：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷0.6质量％[商品名：KBE-903(信越化学工业株式会社制)]

·润滑剂：蜡0.1质量％[商品名：巴西棕榈蜡(株式会社加藤洋行制)]

·结束剂：丙烯酸/马来酸共聚物盐5质量％[商品名：Aqualic TL(日本触媒株式会社制)]

[纺织品的制造方法]

使用剑杆织机(织幅2m)或针织机(织幅30cm)，使用实施例1～9、比较例1～4中制造的复合纱线作为经线、纬线，进行织造。调节纺织密度以达到表1所示的单位面积重量。

[纤维增强树脂成型体的制造方法]

(织物的压缩成型工序)

成型机使用最大合模力为300吨的东芝机械制(S100V-8A)。

准备用于得到箱型的纤维增强树脂成型体(纵向200mm、横向200mm、高度120mm、壁厚2mm)的模具。设置用于将织物固定在模具的四角的销针。

将规定片数的织物重叠，利用热刀式裁切机裁切成匹配模具的形状。此时，切割部由于热而被熔接，成为一体形状。

将预先加热至300℃的模具打开，将纺织物设置在模具的规定位置，并用销针固定。接着，以合模力240MPa合模，进行压缩成型。

打开模具，并取出成型体。

(实施例1)

如表1所示，将4束玻璃纤维、4束聚酰胺纤维合股/并丝后，将其实质上垂直地供给至流体交织喷嘴，在下述条件下进行流体交织，从而得到复合纱线。使用玻璃纤维的单纤维直径为平均约9μm、标准偏差为0.1μm的单分散的玻璃纤维。

·玻璃纤维由丝饼形态进行卷取(転がし取り)。

·热定型：在即将进行并丝前，利用加热部1m、240℃的加热器，进行聚酰胺纤维的热定型。

·聚酰胺纤维因热定型而收缩，因此调节过供给量。

·强化纤维的伸缩率小，容易发生纤维摇晃，因此调节纤维通道以降低纤维摇晃。

·流体交织喷嘴：京瓷KC-AJI-L(1.5mm直径、推进型)

·气压：2kg/cm²

·加工速度：100m/分钟

·室内的环境调节为25℃、湿度50％。

·使干燥空气流过卷绕部分，防止聚酰胺吸湿。

(实施例2)

使用具有20mm双螺杆挤出机(L/D＝33)、拉幅机、卷绕机的AIKI公司制涂布机。对于玻璃纤维，由丝饼形态进行了卷取(転がし取り)。从玻璃纤维的放出直到模头、冷却、卷绕，以玻璃纤维成为直线的方式进行配置。在紧接模头之前、在紧接与冷却水接触之后，在紧接从冷却器出来之后、在紧接卷绕机之前，设置纤维的导向器。以相对于纤维为90度的角度设置挤出机。使用水浴进行冷却，冷却后利用空气将水分吹走。将纤维的速度设定为200m/分钟，利用卷绕机进行控制。在280℃～295℃下进行挤出。以与玻璃纤维的接触部分比树脂的导入部分小的方式使用置入有节流器的模头，以使得在模头的内部熔融后的聚酰胺树脂(商品名：Leona(注册商标)1402S(旭化成化学株式会社制))与玻璃纤维在微加压状态下接触，并微调节挤出机的挤出速度，从而制造复合纱线。

(实施例3)

将1束玻璃纤维，1束聚酰胺纤维进行合股/并丝后，将其实质上垂直地供给至流体交织喷嘴，在与实施例1同样的条件下得到了预复合纱线。

将4束预复合纱线进行合股，在40次/m的条件下加捻而制成1根复合纱线。

(实施例4)

将1束玻璃纤维、1束聚酰胺纤维进行合股/并丝后，将其实质上垂直地供给至流体交织喷嘴，在与实施例1同样的条件下得到了预复合纱线。

在织造时，将4根预复合纱线进行并丝而制成1根复合纱线，从而进行织造。

(实施例5～7)

除了将所使用的纤维种类、根数设定为如表1所示以外，以与实施例1同样的方式，得到了复合纱线。

(实施例8)

除了使用附着有1.0质量％的上述集束剂的不锈钢纤维(商品名：Naslon、日本精线株式会社制)以外，以与实施例1同样的方式，得到了复合纱线。

(实施例9)

除了将实施例1的复合纱线利用针织机进行织造以外，以同样的方式，得到了复合纱线。

(实施例10)

除了将空气压力设定为4.2kg/cm²以外，以与实施例1同样的方式，得到了复合纱线。与其它实施例不同，为强化纤维彼此高程度地交织的状态。

(实施例11)

使用1根1350dtex、单纤维直径14μm、标准偏差0.2μm、单分散的玻璃纤维，6根1500dtex、单纤维直径11μm、标准偏差0.1μm、单分散的玻璃纤维，使用15根聚酰胺纤维，在与实施例10同样的条件下，得到了复合纱线。

(实施例12)

将1根1350dtex、单纤维直径14μm的玻璃纤维和15根聚酰胺纤维进行混纤后，将得到的复合纱线和6根1500dtex、单纤维直径11μm的玻璃纤维在同样的条件下再次进行混纤。混纤条件与实施例10相同。

(比较例1、2)

除了将所使用的纤维种类、根数设定为如表1所示以外，以与实施例1同样的方式，得到了复合纱线。

(比较例3)

通过将强化纤维、聚酰胺纤维分别利用静电开纤后进行合股/并丝、然后再次利用静电实施开纤的开纤合股法进行混纤(未实施流体交织)。使用1束强化纤维、10束聚酰胺纤维。

(比较例4)

将表1所示的强化纤维、聚酰胺纤维各1束在以下的条件下进行流体交织。

·流体交织喷嘴：京瓷KC-AJI-L(1.5mm直径、推进型)

·气压：4kg/cm²

·加工速度：250m/分钟

使用得到的复合纱线，制作单位面积重量1430g/m²、4轴(0度/-45度/90度/45度)的层叠布。对于固定各层的缝合纤维，使用相同的聚酰胺纤维。

如表1所示，本发明的复合纱线的生产率高，而且使用该复合纱线而制造的成型体的拉伸强度、冲击强度高。另一方面，如比较例1、2所示，由于复合纱线中的强化纤维的合计截面积不在规定范围内，因而复合纱线的生产量低，冲击强度也低。比较例3、4虽然生产量高，但是由于1束强化纤维的合计截面积不在规定范围内，因而得到的成型体的浸渗性差，成型体的拉伸强度、冲击强度的性能低。

产业实用性

本发明的复合纱线和布帛作为各种机械、汽车等的结构部件等、要求高水平的机械物性的材料的增强材料，以及作为热塑性纤维复合材料与热塑性树脂组合物的复合成型体具有产业实用性。

Claims (10)

1.一种复合纱线，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束所述强化纤维中的强化纤维的合计截面积为0.00005cm²～0.0022cm²的强化纤维束和所述热塑性树脂复合，从而将所述复合纱线中的强化纤维的合计截面积调节为0.0007cm²～0.0085cm²。

7.如权利要求6所述的复合纱线的制造方法，其中，将所述合计截面积为0.00005cm²～0.0022cm²的强化纤维束和所述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，从而将所述复合纱线中的强化纤维的合计截面积调节为0.0007cm²～0.0085cm²。

8.如权利要求6或7所述的复合纱线的制造方法，其中，通过流体交织法对所述强化纤维束和所述热塑性树脂的纤维进行混纤。

9.一种布帛，其中，在经线和/或纬线中包含权利要求1～5中任一项所述的复合纱线。

10.一种权利要求9所述的布帛的制造方法，其中，利用剑杆织机进行织造。