CN116890407A - 粒料和粒料的制造方法 - Google Patents
粒料和粒料的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116890407A CN116890407A CN202310273138.8A CN202310273138A CN116890407A CN 116890407 A CN116890407 A CN 116890407A CN 202310273138 A CN202310273138 A CN 202310273138A CN 116890407 A CN116890407 A CN 116890407A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite material
- fiber
- reinforcing fibers
- mass
- continuous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims abstract description 159
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 224
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims abstract description 115
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 91
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 46
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 42
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 34
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 139
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 73
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 50
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 46
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 40
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 36
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 33
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 33
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 28
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 20
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 20
- 229920006012 semi-aromatic polyamide Polymers 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 19
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 19
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 description 18
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 18
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 18
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 17
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 17
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 16
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 15
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 15
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 12
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 11
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 10
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 8
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 125000004427 diamine group Chemical group 0.000 description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 7
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 7
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 6
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 6
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N trans-crotonic acid Natural products CC=CC(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 5
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 5
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 5
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 5
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 4
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 4
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 4
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 238000000445 field-emission scanning electron microscopy Methods 0.000 description 4
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 4
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 4
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 4
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 4
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 4
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003189 Nylon 4,6 Polymers 0.000 description 3
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 description 3
- 229920000572 Nylon 6/12 Polymers 0.000 description 3
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 3
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 3
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 3
- PVEOYINWKBTPIZ-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid Chemical compound OC(=O)CC=C PVEOYINWKBTPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N citraconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C\C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N 0.000 description 3
- 229940018557 citraconic acid Drugs 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 3
- LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N crotonic acid Chemical compound C\C=C\C(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 3
- 125000001142 dicarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 229940083124 ganglion-blocking antiadrenergic secondary and tertiary amines Drugs 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- LDHQCZJRKDOVOX-IHWYPQMZSA-N isocrotonic acid Chemical compound C\C=C/C(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-IHWYPQMZSA-N 0.000 description 3
- HNEGQIOMVPPMNR-NSCUHMNNSA-N mesaconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C/C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 3
- HNEGQIOMVPPMNR-UHFFFAOYSA-N methylfumaric acid Natural products OC(=O)C(C)=CC(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 3
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 description 3
- 229920006111 poly(hexamethylene terephthalamide) Polymers 0.000 description 3
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 3
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 3
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 3
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PGGROMGHWHXWJL-UHFFFAOYSA-N 4-(azepane-1-carbonyl)benzamide Chemical compound C1=CC(C(=O)N)=CC=C1C(=O)N1CCCCCC1 PGGROMGHWHXWJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 2
- 229920001007 Nylon 4 Polymers 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- CUFNKYGDVFVPHO-UHFFFAOYSA-N azulene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC2=C1 CUFNKYGDVFVPHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N cadaverine Chemical compound NCCCCCN VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000004203 carnauba wax Substances 0.000 description 2
- 235000013869 carnauba wax Nutrition 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 2
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000007932 molded tablet Substances 0.000 description 2
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N pimelic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCC(O)=O WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N propane-1,3-diol Chemical compound OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CYIDZMCFTVVTJO-UHFFFAOYSA-N pyromellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=C(C(O)=O)C=C1C(O)=O CYIDZMCFTVVTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical class [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 description 2
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 2
- DJZKNOVUNYPPEE-UHFFFAOYSA-N tetradecane-1,4,11,14-tetracarboxamide Chemical compound NC(=O)CCCC(C(N)=O)CCCCCCC(C(N)=O)CCCC(N)=O DJZKNOVUNYPPEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTTZISZSHSCFRH-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(isocyanatomethyl)benzene Chemical compound O=C=NCC1=CC=CC(CN=C=O)=C1 RTTZISZSHSCFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGZQGDTEZPERC-UHFFFAOYSA-N 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCC(C(O)=O)CC1 PXGZQGDTEZPERC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-dichlorophosphoryloxybenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1OP(Cl)(Cl)=O VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDVFBLBNLVKMSH-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexane-1,6-diamine Chemical compound CCC(CN)CCCCN BDVFBLBNLVKMSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-1,5-diamine Chemical compound NCC(C)CCCN JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAADBCJYJHQQBI-UHFFFAOYSA-N 2-sulfoterephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(S(O)(=O)=O)=C1 RAADBCJYJHQQBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 3,8-dioxabicyclo[8.2.2]tetradeca-1(12),10,13-triene-2,9-dione Chemical compound O=C1OCCCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQLAJSQGBDYBAL-UHFFFAOYSA-N 3-(azepane-1-carbonyl)benzamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CC(C(=O)N2CCCCCC2)=C1 FQLAJSQGBDYBAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFZGIDYCUWFUJR-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)azepan-2-one Chemical compound CN(C)C1CCCCNC1=O CFZGIDYCUWFUJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCS DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNKQDGLSQUASME-UHFFFAOYSA-N 4-sulfophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1C(O)=O WNKQDGLSQUASME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CARJPEPCULYFFP-UHFFFAOYSA-N 5-Sulfo-1,3-benzenedicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(S(O)(=O)=O)=C1 CARJPEPCULYFFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TYMVCUWOOCKUFH-UHFFFAOYSA-N 5-cyclohexyl-3,6-dioxabicyclo[6.2.2]dodeca-1(10),8,11-triene-2,7-dione Chemical compound O1C(=O)C(C=C2)=CC=C2C(=O)OCC1C1CCCCC1 TYMVCUWOOCKUFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVNWZKBFMFUVNX-UHFFFAOYSA-N Adipamide Chemical compound NC(=O)CCCCC(N)=O GVNWZKBFMFUVNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 240000008564 Boehmeria nivea Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 239000004166 Lanolin Substances 0.000 description 1
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920006152 PA1010 Polymers 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical class OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical class CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1CCC(CO)CC1 YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- IMUDHTPIFIBORV-UHFFFAOYSA-N aminoethylpiperazine Chemical compound NCCN1CCNCC1 IMUDHTPIFIBORV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012164 animal wax Substances 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- 150000008378 aryl ethers Chemical class 0.000 description 1
- QFNNDGVVMCZKEY-UHFFFAOYSA-N azacyclododecan-2-one Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCN1 QFNNDGVVMCZKEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- IGTOKPJLNXPTTL-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-dicarboxamide;2-methylpentane-1,1-diamine Chemical compound CCCC(C)C(N)N.NC(=O)C1=CC=C(C(N)=O)C=C1 IGTOKPJLNXPTTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- PMMYEEVYMWASQN-IMJSIDKUSA-N cis-4-Hydroxy-L-proline Chemical compound O[C@@H]1CN[C@H](C(O)=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-IMJSIDKUSA-N 0.000 description 1
- 238000001246 colloidal dispersion Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- YMHQVDAATAEZLO-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-diamine Chemical compound NC1(N)CCCCC1 YMHQVDAATAEZLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-dicarboxylate;hydron Chemical compound OC(=O)C1(C(O)=O)CCCCC1 QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KQWGXHWJMSMDJJ-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl isocyanate Chemical compound O=C=NC1CCCCC1 KQWGXHWJMSMDJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHAUROKXNSHBAG-UHFFFAOYSA-N cyclopentane-1,1-diamine Chemical compound NC1(N)CCCC1 GHAUROKXNSHBAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 1
- 125000000664 diazo group Chemical group [N-]=[N+]=[*] 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002193 fatty amides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 150000002332 glycine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- GWVMLCQWXVFZCN-UHFFFAOYSA-N isoindoline Chemical compound C1=CC=C2CNCC2=C1 GWVMLCQWXVFZCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 235000019388 lanolin Nutrition 0.000 description 1
- 229940039717 lanolin Drugs 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 229940018564 m-phenylenediamine Drugs 0.000 description 1
- 150000002689 maleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000006078 metal deactivator Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- NYGZLYXAPMMJTE-UHFFFAOYSA-M metanil yellow Chemical group [Na+].[O-]S(=O)(=O)C1=CC=CC(N=NC=2C=CC(NC=3C=CC=CC=3)=CC=2)=C1 NYGZLYXAPMMJTE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000012184 mineral wax Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- DFFZOPXDTCDZDP-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,5-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=C2C(C(=O)O)=CC=CC2=C1C(O)=O DFFZOPXDTCDZDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RXOHFPCZGPKIRD-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,6-dicarboxylic acid Chemical compound C1=C(C(O)=O)C=CC2=CC(C(=O)O)=CC=C21 RXOHFPCZGPKIRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZSIDSMUTXFKNS-UHFFFAOYSA-N perylene red Chemical compound CC(C)C1=CC=CC(C(C)C)=C1N(C(=O)C=1C2=C3C4=C(OC=5C=CC=CC=5)C=1)C(=O)C2=CC(OC=1C=CC=CC=1)=C3C(C(OC=1C=CC=CC=1)=CC1=C2C(C(N(C=3C(=CC=CC=3C(C)C)C(C)C)C1=O)=O)=C1)=C2C4=C1OC1=CC=CC=C1 ZZSIDSMUTXFKNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920006128 poly(nonamethylene terephthalamide) Polymers 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920006394 polyamide 410 Polymers 0.000 description 1
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 description 1
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 1
- 239000004630 polybutylene succinate adipate Substances 0.000 description 1
- 229920009537 polybutylene succinate adipate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920006123 polyhexamethylene isophthalamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920001470 polyketone Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,2-b]pyrrole-5,6-dione Chemical class C1=CN=C2C(=O)C(=O)N=C21 FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- YXTFRJVQOWZDPP-UHFFFAOYSA-M sodium;3,5-dicarboxybenzenesulfonate Chemical compound [Na+].OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(S([O-])(=O)=O)=C1 YXTFRJVQOWZDPP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N sulfanylsilane Chemical class S[SiH3] TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- SRPWOOOHEPICQU-UHFFFAOYSA-N trimellitic anhydride Chemical compound OC(=O)C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 SRPWOOOHEPICQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012178 vegetable wax Substances 0.000 description 1
- UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N vinylsilane Chemical class [SiH3]C=C UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
- B29B9/14—Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
- B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
Abstract
本发明提供粒料和粒料的制造方法。本发明的目的在于提供包含增强纤维和热塑性树脂的粒料,其在纤维增强树脂复合材料的再利用中是有用的。本发明的粒料的特征在于,其包含增强纤维和热塑性树脂,具有沿着截面的外周的长度L相对于上述截面的外切形状的周长P的比例(L/P)为1.1~2.2的截面。
Description
技术领域
本发明涉及粒料和粒料的制造方法。
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,使用在基体树脂材料中添加有玻璃纤维等增强材料的复合材料成型体。特别是从强度的方面出发,需要增强纤维为连续纤维的纤维增强树脂复合材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-218793号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,纤维增强树脂复合材料的用量增加,对其再利用进行了研究,经再利用的粒料材料的处理、成型的容易性变得重要。作为纤维增强树脂复合材料的再利用方法,截至目前已提出了各种方法。例如,专利文献1中记载了下述的再利用方法:将经回收的碳纤维增强热塑性树脂成型品粉碎,制成粒料后,将其与原生的碳纤维增强热塑性树脂粒料混合,用于注射成型中。但是,该文献的目的旨在碳纤维增强热塑性树脂的闭环再利用,仅公开了在制成粒料后的成型时与原生颗粒混合等内容,由于沿着截面的外周的长度L相对于上述截面的外切形状的周长P的比例(L/P)不满足1.1~2.2,因此粒料的处理、成型的容易性不充分。
本发明的目的在于提供在纤维增强树脂复合材料的再利用中有用的包含增强纤维和热塑性树脂的粒料。
用于解决课题的手段
即,本发明如下所述。
[1]
一种粒料,其特征在于,
包含增强纤维和热塑性树脂,
具有沿着截面的外周的长度L相对于上述截面的外切形状的周长P的比例(L/P)为1.1~2.2的截面。
[2]
如[1]中所述的粒料,其中,
上述增强纤维在上述粒料中沿一个方向取向,
上述增强纤维的纤维长度相对于上述粒料的长度的比例(增强纤维的纤维长度/粒料的长度)为0.9~1.1倍。
[3]
如[1]或[2]中所述的粒料,其中,空隙率为0.5~5.0%。
[4]
[1]~[3]中任一项所述的粒料的制造方法,其包括:
成型工序,对连续纤维增强树脂复合材料进行成型,该连续纤维增强树脂复合材料包含连续增强纤维和热塑性树脂,最长边的长度为0.1~20mm,在表面具有沿着上述连续增强纤维的延伸方向延伸的层间剥离部。
[5]
如[4]中所述的粒料的制造方法,其包括:
金属除去工序,在上述成型工序之前,从上述连续纤维增强树脂复合材料中除去金属。
[6]
如[4]中所述的粒料的制造方法,其包括:
水分除去工序,在上述成型工序之前,从上述连续纤维增强树脂复合材料中除去水分。
[7]
[1]~[3]中任一项所述的粒料的制造方法,其包括:
金属除去工序,从连续纤维增强树脂复合材料中除去金属,该连续纤维增强树脂复合材料包含连续增强纤维和热塑性树脂,最长边的长度为0.1~20mm,在表面具有沿着上述连续增强纤维的延伸方向延伸的层间剥离部;
水分除去工序,从上述连续纤维增强树脂复合材料中除去水分;以及
成型工序,对经历了上述金属除去工序和上述水分除去工序后的连续纤维增强树脂复合材料进行成型。
发明的效果
本发明的粒料由于具有上述构成,因此在纤维增强树脂复合材料的再利用中是有用的。
附图说明
图1是本实施方式的粒料的一例的照片。
图2是本实施方式的粒料的一例的截面的照片。
图3是本实施方式的粒料的一例的截面的说明图。
图4的(A)是说明极界面的空隙率的测定方法的图。图4的(B)是极界面的空隙率高的一例的照片。
图5是说明在制造本实施方式的粒料时在排出口发生的增强纤维堆积的图。
图6是说明最长边的长度的测定方法的图。
图7是粉碎复合材料的一例的照片。
图8是判定粉碎复合材料的层间剥离部时的研磨面的观察图像。
图9是说明Lb/La、Lb’/La’的图。
符号的说明
1 粒料
2 粒料的截面
21 外切形状
22 沿着截面的外周的形状
23 孔隙
3 排出口
31 线料
32 增强纤维堆积
4 极界面部
41 连续增强纤维
5 粉碎复合材料
51 层间剥离部
52 空隙(层间剥离部)
53 空隙的厚度方向的长度
54 空隙的厚度正交方向的长度
55 将表面的连续增强纤维的延伸方向的边的2端点连结的线(La)
56 表面的沿着连续增强纤维的延伸方向的边的2端点间的复合材料的表面的线(Lb)
57 将与连续增强纤维的延伸方向正交的边的2端点连结的线(La’)
58 表面的沿着与连续增强纤维的延伸方向正交的边的2端点间的复合材料的表面的线(Lb’)
59 最小圆
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行详细说明。本发明并不限定于以下的本实施方式,可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。
[粒料]
本实施方式的粒料包含增强纤维和热塑性树脂,具有沿着截面的外周的长度L相对于上述截面的外切形状的周长P的比例(L/P)为1.1~2.2的截面。
本实施方式的粒料可以由包含增强纤维和热塑性树脂的制作后的连续纤维增强树脂复合材料制备,也可以为使用将制作后的连续纤维增强树脂复合材料粉碎而得到的粉碎复合材料制备出的粒料。从再利用性的方面出发,本实施方式的粒料优选为使用原料复合材料制备的粒料。
需要说明的是,本说明书中,能够作为本实施方式的粒料的原料使用的粉碎复合材料可以为将原料复合材料粉碎而得到的粉碎材料、对原料复合材料进行切削而成的物质等。
另外,本说明书中,有时将能够在上述粉碎复合材料的制备中使用的制作后的连续纤维增强树脂复合材料称为“原料复合材料”。此处,原料复合材料除了原生复合材料以外,还包括使用再利用材料制作的复合材料。
作为本实施方式的粒料中所包含的增强纤维,可以举出与后述的连续增强纤维同样的物质。上述增强纤维可以为1种,也可以组合使用两种以上。另外,优选与作为原料使用的粉碎复合材料或原料复合材料中包含的连续增强纤维相同。需要说明的是,连续增强纤维是指从复合材料的一个末端延伸至与该末端相对的另一末端的增强纤维,增强纤维是指包括连续增强纤维以及在中途被切断了的连续增强纤维的增强纤维。
作为本实施方式的粒料中包含的热塑性树脂,可以举出与后述的热塑性树脂同样的物质。上述热塑性树脂可以为1种,也可以将两种以上组合使用。另外,优选与作为原料使用的粉碎复合材料或原料复合材料中包含的热塑性树脂、在制造时添加的原生颗粒中包含的热塑性树脂相同。
本实施方式的粒料中,除了上述增强纤维、上述热塑性树脂以外,还可以包含添加剂。作为上述添加剂,例如可以举出作为制造时的原料使用的粉碎复合材料或原料复合材料中包含的添加剂、在制造时添加的原生颗粒中包含的添加剂等。
本实施方式的粒料中,从粒料的表面积增大、成型加工时的加热熔融变得容易、通过使粒料表面具有凹凸形状而形成牵拽并提高处理性的方面出发,具有沿着截面的外周的长度L相对于上述截面的外切形状的周长P的比例(L/P)为1.1~2.2的截面。上述截面中的L/P优选为1.2~2.1、更优选为1.2~2.0、进一步优选为1.4~1.8、特别优选为1.5~1.8。
此处,上述外切形状是指以粒料的截面的重心作为中心,一边旋转360°一边测定从该重心到截面外周距离L,将该距离L成为极大值的截面外周上的各点用线段连结而成的形状(图2、图3)。需要说明的是,图2是本实施方式的粒料的一例的截面的照片,图3是用于说明L/P的本实施方式的粒料的截面的示意图。
另外,上述截面是指粒料的任意截面,例如可以是与粒料中包含的增强纤维的延伸方向正交的截面。
为了将L/P调整为上述范围,例如可以举出针对原料复合材料的热塑性树脂、连续增强纤维、添加材料等的材料组成和比例、原料复合材料的尺寸、形状和吸水率等与粒料化的条件进行磨合的方法。
本实施方式的粒料中包含的增强纤维的取向方向(即增强纤维的延伸方向)可以为一个方向,也可以为多个方向(例如两个方向)。其中,从粒料的处理性和加工容易性以及将粒料成型后的成型体的物性的方面出发,优选为一个方向。
上述取向方向例如可以通过原料中使用的复合材料中的增强纤维的纤维径和纤维量以及粒料化时的混炼、排出条件而进行调整。作为原料复合材料,在使用增强纤维量多、纤维径大的材料的情况下,通过使混炼速度变慢、排出量变快,能够得到增强纤维沿一个方向取向的粒料。另外,通过使混炼速度变快、排出量减小,能够得到增强纤维沿多个方向取向的粒料。另外,在使用增强纤维量少、纤维径小的材料的情况下,通过使混炼速度变快、排出量增大,能够得到增强纤维沿一个方向取向的粒料。
关于本实施方式的粒料中的上述增强纤维的纤维长度相对于粒料的长度的比例(增强纤维的纤维长度/粒料的长度),从通过使粒料中包含的增强纤维的纤维长度变长而得到强度等物性优异的成型品的方面出发,该比例优选为0.90~1.10倍、更优选为0.93~1.08倍、进一步优选为0.95~1.05倍。
需要说明的是,关于上述粒料的长度,在粒料为大致圆柱状的情况下,是指圆柱的高度。另外,大致圆柱状是指与高度正交的截面未必仅是圆形,截面也可以为大致圆形、圆外周为锯齿状的大致圆形等。另外,本实施方式的粒料可以为通过熔融挤出等制成线料后进行切割而制造出的粒料。这种情况下,上述粒料的长度可以为2个截面的长度(例如截面间的最大长度)。从处理性和成型性的方面出发,上述粒料的长度优选为0.5~15mm、更优选为1~10mm、进一步优选为3~7mm。
另外,增强纤维的纤维长度是指粒料中包含的增强纤维的长度。增强纤维的上述纤维长度可以为粒料中包含的增强纤维的平均长度。从得到强度等物性优异的成型体的方面出发,上述增强纤维的纤维长度优选为0.45~16.5mm、更优选为3~7mm。
从提高粒料的缓冲性、减轻在加工成型中等产生的纤维折损的方面出发,本实施方式的粒料的空隙率优选为0.5~5.0%、更优选为1.0~4.0%、进一步优选为1.5~3.0%。
上述空隙率例如可以通过粉碎后的复合材料的空隙率、层间剥离的大小来进行调整。
需要说明的是,空隙率可以利用后述实施例中记载的方法进行测定。上述空隙率是指粒料的截面处所存在的孔隙以及增强纤维与热塑性树脂之间的空隙的比例。
本实施方式的粒料中,在与粒料中的增强纤维的延伸方向正交的截面中的1根该增强纤维与包围该增强纤维的部分(例如由热塑性树脂构成的部分)之间的极界面部的空隙率优选为20%以下、更优选为15%以下、进一步优选为10%以下。极界面部的上述空隙率为5%以下时,增强纤维与其周围密合,粒料、成型品的强度优异。极界面部的上述空隙率可以通过原料复合材料的种类等进行调整。
需要说明的是,极界面部是指上述正交的截面中的从1根上述增强纤维的外周到与该外周相距距离r(该距离r是从该增强纤维的中心(可以为重心)到该外周上的点的距离)的十分之一的距离(1/10r)的上述增强纤维的外周边区域内的点之间的部分(图4的A)。
另外,上述空隙率是指空隙所占的面积相对于极界面部的面积100%的比例。图4的B是在极界面部具有空隙的示例,在成型中增强纤维与其周围容易发生剥离,因而不优选。1根增强纤维的极界面部的空隙率可以根据该增强纤维的延伸方向的任意一个正交截面求出。
上述极界面部的空隙率可以通过下述方法进行测定。利用研磨机(小型精密试样制作系统IS-POLISHER ISPP-1000(株式会社池上精机))对增强纤维的取向正交截面以研磨压力为1000g/cm2的研磨条件进行研磨,制作研磨面。之后,利用场发射型扫描电子显微镜(FESEM(S-4700、株式会社日立高新技术))观察研磨面,计算出极界面部的空隙率。需要说明的是,在极界面的空隙率的评价中,可以按照相对于增强纤维的延伸方向正交的截面成为研磨面的方式进行研磨。关于上述研磨条件,可以以#2000号耐水砂纸10分钟、粒度9μm碳化硅膜5分钟、粒度5μm氧化铝膜5分钟、粒度3μm氧化铝膜5分钟、粒度1μm氧化铝膜5分钟的次序来进行。另外,一边以约7mL/min加入水一边进行各研磨,在各研磨之间可以对研磨面吹送空气,除去切削屑。
从粒料化的容易性以及将粒料成型后的物性的方面出发,相对于本实施方式的粒料100质量%,上述增强纤维的质量比例优选为10~70质量%、更优选为20~60质量%、进一步优选为30~50质量%。
本实施方式的粒料的形状例如可以举出大致圆柱状、大致球状。本实施方式的粒料可以为将线料切割而成的粒料(例如大致圆柱状的线料切割粒料)。
相对于本实施方式的粒料100质量%,上述热塑性树脂的质量比例优选为30~90质量%、更优选为50~70质量%。
本实施方式的粒料中的增强纤维相对于上述热塑性树脂100质量份的质量比例优选为25~150质量份、更优选为40~100质量份。
相对于本实施方式的粒料100质量%,上述增强纤维和上述热塑性树脂的总质量比例优选为90~100质量%、更优选为95~99.5质量%。
[粒料的制造方法]
本实施方式的粒料的制造方法只要为可得到上述本实施方式的粒料的方法就没有特别限定。
作为上述制造方法,可以举出下述方法等,该方法包括对连续纤维增强树脂复合材料进行成型的成型工序,该连续纤维增强树脂复合材料包含连续增强纤维和热塑性树脂,最长边的长度为0.1~20mm,在表面具有沿着上述连续增强纤维的延伸方向延伸的层间剥离部。该方法优选在上述连续纤维增强树脂复合材料的成型之前包括从上述连续纤维增强树脂复合材料除去金属的金属除去工序、和/或从上述连续纤维增强树脂复合材料中除去水分的水分除去工序。更优选包括上述金属除去工序和上述水分除去工序这两者,即为包括下述工序的方法:金属除去工序,从连续纤维增强树脂复合材料中除去金属,该连续纤维增强树脂复合材料包含连续增强纤维和热塑性树脂,最长边的长度为0.1~20mm,在表面具有沿着上述连续增强纤维的延伸方向延伸的层间剥离部;水分除去工序,从上述连续纤维增强树脂复合材料中除去水分;以及成型工序,对于经历了上述金属除去工序和上述水分除去工序后的连续纤维增强树脂复合材料进行成型。上述金属除去工序和上述水分除去工序的顺序没有特别限定,从制造效率的方面出发,优选在金属除去工序之后设置水分除去工序,更优选在金属除去工序之后连续设置水分除去工序。
(金属除去工序)
作为上述金属除去工序中使用的包含连续增强纤维和热塑性树脂、最长边的长度为0.1~20mm、在表面具有沿着上述连续增强纤维的延伸方向延伸的层间剥离部的上述连续纤维增强树脂复合材料,例如可以举出粉碎复合材料。上述粉碎复合材料可以由上述原料复合材料制备。上述粉碎复合材料可以为上述水分除去工序前的粉碎复合材料,也可以为经历了上述水分除去工序后的粉碎复合材料。
作为除去金属的方法,例如可以举出使其附着于磁体等而进行除去的方法、利用磁选机或异物除去装置等装置进行除去的方法等。其中,从生产效率的方面出发,优选附着于磁体的方法。
作为附着于磁体的方法,例如可以举出使粉碎复合材料通过磁力架的方法等。
作为上述磁体,可以使用表面磁通密度为4000~30000高斯、优选为10000~20000高斯的磁体。
除去金属时的温度可以为10~100℃。
(水分除去工序)
作为除去水分的方法,例如可以举出加热干燥、真空干燥、真空加热干燥等方法。其中,从生产效率的方面出发,优选加热干燥、真空加热干燥。
除去水分时的温度可以为50~150℃。
除去水分时的压力可以为1~100kPa。
除去水分的工序的时间可以为0.5~100小时。
(成型工序)
上述成型工序中,可以对包含连续增强纤维和热塑性树脂、最长边的长度为0.1~20mm、在表面具有沿着上述连续增强纤维的延伸方向延伸的层间剥离部的上述连续纤维增强树脂复合材料进行成型而得到粒料。关于包含连续增强纤维和热塑性树脂、最长边的长度为0.1~20mm、在表面具有沿着上述连续增强纤维的延伸方向延伸的层间剥离部的上述连续纤维增强树脂复合材料,其可以为经历了上述金属除去工序后的连续纤维增强树脂复合材料,可以为经历了上述水分除去工序后的连续纤维增强树脂复合材料,也可以为经历了上述金属除去工序和上述水分除去工序后的连续纤维增强树脂复合材料。
上述成型工序优选为下述工序:对经历了上述金属除去工序和上述水分除去工序后的连续纤维增强树脂复合材料(即金属除去工序和水分除去工序后的粉碎复合材料)进行成型,制成粒料,由此得到本实施方式的粒料。
作为上述成型,例如可以举出挤出成型等。
上述挤出成型可以仅使用经历了上述金属除去工序和上述水分除去工序后的连续纤维增强树脂复合材料,也可以进一步添加稀释用的原生颗粒。
上述原生颗粒优选包含热塑性树脂。作为上述原生颗粒中包含的热塑性树脂,优选与成型工序中使用的连续纤维增强树脂复合材料中包含的热塑性树脂为相同的热塑性树脂。相对于上述原生颗粒100质量份,上述热塑性树脂的质量比例优选为50~100质量份、更优选为70~99.99质量份、进一步优选为90~99.9质量份。上述原生颗粒中包含的热塑性树脂可以为1种,也可以为两种以上的组合。
上述原生颗粒可以进一步包含添加剂。作为上述添加剂,从提高粒料的功能的方面出发,可以举出阻燃剂、耐热剂、耐候剂、润滑剂等。相对于上述原生颗粒100质量份,上述添加剂的质量比例优选为0.01~30质量份、更优选为0.05~10质量份、进一步优选为0.1~5质量份。上述原生颗粒中包含的添加剂可以为1种、也可以为两种以上的组合。
在添加上述原生颗粒的情况下,相对于成型工序中使用的连续纤维增强树脂复合材料100质量份,上述原生颗粒的质量比例优选为0~300质量份、更优选为10~150质量份、进一步优选为20~80质量份。
上述成型工序中,可以利用挤出机制作线料。
所挤出的线料可以通过空气冷却、水冷却等进行冷却。其中优选空气冷却。
冷却后的线料可以使用造粒机等切割成适当的大小,制成粒料。
上述成型工序中,将粉碎复合材料用于原料时,在挤出机的排出线料的排出部会产生增强纤维堆积。在使用热塑性树脂的粒料并使用连续增强纤维、短纤维和/或长纤维来形成线料的情况下,不会产生该增强纤维堆积。使用粉碎复合材料,对粉碎复合材料中包含的热塑性树脂或连续增强纤维、添加材料等的材料组成或比例、粉碎复合材料的尺寸、形状或吸水率等、以及粒料化的条件进行磨合,通过在排出部产生上述增强纤维堆积(图5),由此使线料截面的外周与排出部的排出口形状不相同,截面的外周表面成为凹凸的锯齿状(图2、图3),因此粒料的处理性提高。另外,由于外周表面成为凹凸的锯齿状,因此能够得到上述L/P为1.1~2.2的粒料和线料。
即使使用连续纤维增强树脂复合材料作为粉碎复合材料的原料,在粉碎复合材料的层间剥离不充分的情况下、或者连续增强纤维的纤维径过细的情况下,会具有L/P增大而超出上述范围的倾向。
从得到外周表面为凹凸的锯齿状的粒料和线料的方面出发,相对于投入到上述挤出机中的材料100质量%,上述粉碎复合材料的质量比例优选为10质量%以上、更优选为20~70质量%、进一步优选为30~60质量%。
作为上述成型工序时的加热器的温度,优选为粒料中包含的热塑性树脂的熔点+5℃的温度~熔点+150℃的温度、更优选为熔点+15℃的温度~熔点+45℃的温度。
另外,作为成型时的螺杆的转速,优选为10~150rpm、更优选为20~110rpm。
另外,作为成型时的排出量,优选为2~200kg/h、更优选为3~100kg/h、进一步优选为5~90kg/h。
以下对能够用于本实施方式的粒料的制造方法的原料复合材料进行说明。需要说明的是,作为本实施方式的粒料中包含的热塑性树脂、增强纤维和添加剂,可以举出下述说明中的热塑性树脂、连续增强纤维和添加剂,优选下述说明中的合适例。
(原料复合材料)
上述原料复合材料的形态例如可以举出:连续增强纤维的机织物、针织物、无卷曲织物、编带、管状物与热塑性树脂复合而成的形态;沿一个方向拉齐的连续增强纤维与热塑性树脂复合而成的形态;将由连续增强纤维和热塑性树脂构成的丝沿一个方向拉齐进行赋形而成的形态;将由连续增强纤维和热塑性树脂构成的丝制成机织物、针织物、编带、管状进行赋形而成的形态等。其中,从在再利用后得到牢固的成型品的方面出发,优选将沿一个方向拉齐的连续增强纤维与热塑性树脂复合而成的形态、将沿大致正交的两个方向交叉的连续增强纤维的机织物与热塑性树脂复合而成的形态。
上述原料复合材料可以为平板,也可以为包含连续增强纤维的层和热塑性树脂的层的层积体。例如,可以使连续增强纤维的长度方向与平板的表面大致平行地配置。需要说明的是,连续增强纤维的层是包含连续增强纤维的层,可以是在连续增强纤维的内部含浸有热塑性树脂的层。
作为原料复合材料赋形前的中间材料的形态没有特别限制,可以举出:连续增强纤维与树脂纤维的混纤丝;将连续增强纤维的束的周围利用树脂包覆而成的涂布丝;使连续增强纤维预先含浸树脂而制成带状的形态;利用树脂的膜夹着连续增强纤维的形态;使树脂粉末附着于连续增强纤维的形态;将连续增强纤维的束作为芯材将其周围利用树脂纤维制成编带的形态;使增强纤维之间预先含浸树脂的形态;使连续增强纤维与熔融的树脂接触而成的形态;等等。
上述原料复合材料的制造方法没有特别限制,可以举出以下的各种方法。
例如可以举出下述方法:将构成粉碎复合材料的基材(例如由连续增强纤维构成的基材、由热塑性树脂构成的基材)以所期望的片数叠置后进行剪裁或赋形,考虑目标产品的厚度叠置必要个数或层积必要片数,按照模具形状置于模具中。此时,可以在将基材置于模具中之后将模具闭合进行压缩,将模具温度调节至构成原料复合材料的热塑性树脂的熔点以上的温度,使热塑性树脂熔融,进行赋形。
作为其他方法,可以举出下述方法:利用双带压机或连续压缩成型装置连续地供给构成连续纤维增强树脂复合材料的基材,加热至热塑性树脂的熔点以上,在任意压力下进行压缩成型,冷却至热塑性树脂的结晶温度或玻璃化转变温度以下来进行制造。
上述原料复合材料可以为进一步注射填充有杂化用热塑性树脂组合物的杂化复合材料。在杂化复合材料的制造工序中,将上述基材置于模具内,将模具闭合,进行加压,在规定时间后进一步注射填充规定的杂化用热塑性树脂组合物进行成型,使基材的热塑性树脂与规定的杂化用热塑性树脂组合物接合,由此可以制造杂化复合材料。上述杂化用热塑性树脂组合物中包含的热塑性树脂与原料复合材料中包含的热塑性树脂可以相同,也可以不同。
作为在将上述原料复合材料粉碎后的复合材料中容易形成层间剥离部的部位,例如可以举出连续增强纤维的层与热塑性树脂的层的层间、沿相互不同的方向拉齐的2个连续增强纤维的层的层间、杂化层与基材的层间等。
图8是连续纤维增强树脂复合材料的研磨面。关于作为层间剥离部的空隙52,在连续增强纤维沿着相对于图8的研磨面正交的方向延伸的层与连续增强纤维平行于研磨面进行延伸的层之间形成有层间剥离部52。
(粉碎复合材料的制造方法)
上述粉碎复合材料可以通过将上述原料复合材料粉碎来制造。需要说明的是,本说明书中,粉碎复合材料是指粉碎后的原料复合材料。
上述粉碎可以使用粉碎机、破碎机来进行。
作为上述粉碎的条件,可以举出所使用的刀片的种类、刀片的转速、刀片的形状、在粉碎时施加至原料复合材料的力、原料复合材料的投入量、原料复合材料的尺寸和形状。
从得到均匀大小的粉碎复合材料的方面出发,在上述粉碎后可以通过网孔尺寸0.1~3mm、优选0.1~2mm的网筛而除去大的粉碎复合材料。
从由粉碎复合材料中除去构成粉碎中使用的刀片的金属、碳钢等的方面出发,可以将粉碎材料利用高磁力磁体、磁选机、异物除去装置等进行精制。
作为上述粉碎时的刀片的转速,从能够对纤维与热塑性树脂的界面的剥离更少的连续纤维增强树脂复合材料进行加工、更容易形成层间剥离的方面出发,优选为100~3000min-1、更优选为300~1500min-1、进一步优选为500~1000min-1。
关于上述粉碎时的原料复合材料的投入量,从能够对纤维与热塑性树脂的界面的剥离更少的连续纤维增强树脂复合材料进行加工、更容易形成层间剥离的方面出发,优选为5~150kg/h、更优选为15~80kg/h、进一步优选为20~65kg/h。
作为上述粉碎时的复合材料的尺寸和形状,从能够对纤维与热塑性树脂的界面的剥离更少的连续纤维增强树脂复合材料进行加工、更容易形成层间剥离的方面出发,长边优选为10~300mm、更优选为20~100mm、进一步优选为30~70mm,短边优选为5~50mm、更优选为15~35mm,优选为长方体状。
从能够对纤维与热塑性树脂的界面的剥离更少的连续纤维增强树脂复合材料进行加工、更容易形成层间剥离的方面出发,上述粉碎时的复合材料的吸水率优选为0.01~2.0wt%、更优选为0.03~1.0wt%、进一步优选为0.1~0.5wt%。需要说明的是,关于吸水率,可以使用卡尔费休水分计(京都电子工业株式会社、MKC610)在氮气环境下量取0.3g连续纤维增强树脂复合材料来进行测定。
作为上述粉碎时所使用的刀片的种类,从能够对纤维与热塑性树脂的界面的剥离更少的连续纤维增强树脂复合材料进行加工、更容易形成层间剥离、异物的除去变得容易的方面出发,优选合金工具钢、耐磨刀片、氮化钛铝、超硬合金。另外,从同样的方面出发,刀片优选为旋转刀片和固定刀片的组合,旋转刀片优选为1~20刀片,固定刀片优选为20~70°。
从能够对纤维与热塑性树脂的界面的剥离更少的连续纤维增强树脂复合材料进行加工、更容易形成层间剥离、异物的除去变得容易的方面出发,在上述原料复合材料100质量%中,热塑性树脂的质量比例优选为15~65质量%、更优选为25~50质量%。另外,从同样的方面出发,连续增强纤维的质量比例优选为35~85质量%、更优选为50~75质量%。
作为上述原料复合材料中包含的热塑性树脂,从能够对纤维与热塑性树脂的界面的剥离更少的连续纤维增强树脂复合材料进行加工、更容易形成层间剥离、异物的除去变得容易的方面出发,优选为聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚丙烯等聚烯烃树脂、聚缩醛系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚醚酮系树脂、聚醚醚酮系树脂、聚醚酮酮系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂,更优选聚酰胺系树脂、聚烯烃系树脂。另外,作为连续增强纤维,从能够对纤维与热塑性树脂的界面的剥离更少的连续纤维增强树脂复合材料进行加工、更容易形成层间剥离、异物的除去变得容易的方面出发,优选玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、黄麻、纤维素、麻、苎麻等植物纤维。
(粉碎复合材料的特性)
-最长边的长度-
从制备成型品时的波动减少的方面出发,上述粉碎复合材料的最长边的长度优选为0.1~20mm、更优选为0.5~15mm、进一步优选为1.0~10mm。
上述最长边的长度例如可以通过原料复合材料的粉碎条件、从粉碎材料中除去大的粉碎材料的条件等来进行调整。
关于上述最长边的长度,可以绘制粉碎复合材料的俯视图落入内部的最小圆59,求出其直径,将其作为最长边的长度(图6)。另外,上述俯视图是按照使复合材料的最长边的长度最长的方式得到的俯视图,可以以利用平行光线从静置于水平面上的连续纤维增强树脂复合材料的铅直上方进行投影而得到的投影图的形式获得。
-层间剥离部-
上述粉碎复合材料优选在表面具有至少1个沿着粉碎复合材料中的连续增强纤维的延伸方向延伸的层间剥离部。此处,表面中的连续增强纤维的延伸方向可以为在目视表面时能够确认的连续增强纤维的延伸方向(图7)。连续增强纤维的延伸方向具有复数个的情况下,在任一方向上满足上述条件即可。
上述层间剥离部在同一表面上可以具有复数个。另外,具有上述层间剥离部的表面优选具有至少2面以上。
需要说明的是,层间剥离部可以通过纤维正交方向截面的SEM观察来测定,是指“空隙的厚度正交方向的长度/空隙的厚度方向的长度”为3以上并且“空隙的厚度正交方向的长度/粉碎复合材料的长度”为0.1以上的部位。
“空隙的厚度正交方向的长度/空隙的厚度方向的长度”优选为5以上、更优选为10以上、进一步优选为15以上、特别优选为20以上。“空隙的厚度正交方向的长度/空隙的厚度方向的长度”为上述范围时,从粉碎复合材料的粒料化、成型加工变得更容易的方面、以及粒料化或成型加工后的增强纤维含量的波动减少的方面出发是优选的。
“空隙的厚度正交方向的长度/粉碎复合材料的长度”优选为0.3以上、更优选为0.6以上、进一步优选为0.8以上、特别优选为0.9以上。“空隙的厚度正交方向的长度/粉碎复合材料的长度”为上述范围时,从粉碎复合材料的粒料化、成型加工变得更容易的方面、以及粒料化或成型加工后的增强纤维含量的波动减少的方面出发是优选的。
上述层间剥离部是将原料复合材料(例如作为层积体的原料复合材料)粉碎后得到的、原料复合材料在层间裂开后的痕迹。另外,上述层间剥离部可以通过将原料复合材料粉碎而形成。
另外,空隙是指粉碎复合材料中包含的不存在热塑性树脂和连续增强纤维、添加材料等的空间部分。粉碎复合材料优选在表面具有作为层间剥离部的空隙。
厚度方向是与连续增强纤维取向方向正交的方向,是增强纤维基材的层积方向。
粉碎复合材料的长度是在SEM观察截面中的厚度方向的正交方向。
上述层间剥离部可以通过下述方法进行分析。将粉碎复合材料利用研磨机(小型精密试样制作系统IS-POLISHER ISPP-1000(株式会社池上精机))以连续增强纤维正交截面上的研磨压力为1000g/cm2的研磨条件进行研磨,制作研磨面。之后,利用场发射型扫描电子显微镜(FESEM(S-4700、株式会社日立高新技术))对研磨面进行观察,对在该研磨面可见的粉碎复合材料的表面进行观察(图8)。利用ImageJ测定空隙的粉碎复合材料厚度方向的长度和厚度正交行方向的长度,求出“(空隙的厚度正交方向的长度)/(空隙的厚度方向的长度)”。并且将(空隙的厚度正交方向的长度)/(空隙的厚度方向的长度)为3以上、且(空隙的厚度方向的长度)/(粉碎复合材料的长度)为1/10以上的部位判定为层间剥离部。
无层间剥离部是指从粉碎复合材料的任一面进行研磨均不能确认到上述层间剥离部。
关于上述研磨条件,以#2000号耐水砂纸10分钟、粒度9μm碳化硅膜5分钟、粒度5μm氧化铝膜5分钟、粒度3μm氧化铝膜5分钟、粒度1μm氧化铝膜5分钟的次序来进行。另外,一边以约7mL/min加入水一边进行各研磨,在各研磨之间可以对研磨面吹送空气,除去切削屑。
上述粉碎复合材料中,优选在包围任意一个表面的边中,比例(Lb/La)小于比例(Lb’/La’),该比例(Lb/La)是沿着连续增强纤维的延伸方向的边的2端点间的复合材料的表面的边的线的长度(Lb、单位mm)相对于将该2端点连结的线的长度(La、单位mm)的比例,该比例(Lb’/La’)是沿着与连续增强纤维的延伸方向正交的边的2端点间的复合材料的表面的边的线的长度(Lb’、单位mm)相对将该2端点连结的线的长度(La’、单位mm)的比例。即,在该表面中,优选连续增强纤维的延伸方向的边为相对直线状,与之相对,与延伸方向正交的方向的边为锯齿状。
使用图9进行说明。使用存在连续增强纤维的延伸方向的边(55或56侧的边)以及与连续增强纤维的延伸方向正交的边(57或58侧的边)的、大致四边形状的任意一个表面进行分析。利用SEM等得到该表面的图像。绘出将延伸方向的边的2个端点连结的线段(图9的55),测定其长度La(mm)。另外,绘出沿着该2个端点的表面的边的线段(图9的56),测定其长度Lb(mm)。同样地,在与延伸方向正交的方向的边中,绘出将2个端点连结的线段(图9的57)、沿着该2个端点的表面的边的线段(图9的58),测定其长度La’(mm)和Lb’(mm)。
需要说明的是,延伸方向可以为能够目视确认该表面的连续增强纤维的延伸方向。在能够确认多个方向的连续增强纤维的情况下,可以将具有最长的连续增强纤维的方向作为延伸方向。上述表面可以为具有在连续增强纤维的延伸方向延伸的上述层间剥离部的上述表面。另外,在包围表面的边存在多个的情况下,使用Lb/La或Lb’/La’为最大的边,进行上述分析。
从成型加工变得更容易的方面出发,“Lb’/La’-Lb/La”优选大于0、更优选为0.1~100、进一步优选为0.2~50、进一步更优选为0.5~5、特别优选为0.7~1.5。
上述粉碎复合材料中,满足上述“Lb’/La’-Lb/La”的表面优选存在至少1个、更优选存在2个。
-极界面部的空隙率-
上述粉碎复合材料中,与复合材料中的连续增强纤维的延伸方向正交的截面中的1根该连续增强纤维与包围该连续增强纤维的部分(例如由热塑性树脂构成的部分)之间的极界面部的空隙率优选为20%以下、更优选为15%以下、进一步优选为10%以下。上述空隙率为20%以下时,连续增强纤维与其周围密合,成型品的强度优异。上述空隙率可以通过原料复合材料的种类等来进行调整。
需要说明的是,极界面部是指上述正交的截面中的从1根上述连续增强纤维的外周到与该外周相距距离r(该距离r是从该连续增强纤维的中心(可以为重心)到该外周上的点的距离)的十分之一的距离(1/10r)的上述连续增强纤维的外周边区域内的点之间的部分(图4的A)。
另外,上述空隙率是指空隙所占的面积相对于极界面部的面积100%的比例。图4的B是在极界面部具有空隙的示例,在成型中连续增强纤维与其周围容易发生剥离,因而不优选。1根连续增强纤维的极界面部的空隙率可以根据该连续增强纤维的延伸方向的任意一个正交截面求出。
上述空隙率可以与有无上述层间剥离部的评价同样地进行FESEM观察,对于任选的100根连续增强纤维测定极界面部的空隙率,计算出平均值。需要说明的是,在极界面的空隙率的测定中,可以按照相对于连续增强纤维的延伸方向正交的截面成为研磨面的方式进行研磨。另外,在复合材料中不能确认100根连续增强纤维的情况下,可以为针对能够确认的全部连续增强纤维求出的值的平均值。
-连续增强纤维的体积比例-
从再利用后的成型品的强度优异的方面出发,相对于上述粉碎复合材料100体积%,连续增强纤维的体积比例优选为35~70体积%、更优选为40~65体积%、进一步优选为45~60体积%。
上述体积比例可以通过下述方法测定。将粉碎复合材料2g装入电炉中,在650℃温度下加热3小时,将树脂烧掉。其后自然冷却至室温,测定余下的连续增强纤维的质量,由此求出粉碎复合材料中包含的连续增强纤维与树脂的质量比例。另外,由所求出的质量比例除以密度,由此求出连续增强纤维相对于粉碎复合材料100体积%的体积比例(Vf、体积%)。
(连续增强纤维)
作为上述粉碎复合材料中包含的连续增强纤维,可以使用通常在连续纤维增强树脂复合材料中使用的物质。上述粉碎复合材料中包含的连续增强纤维优选与上述原料复合材料中包含的连续增强纤维相同。
作为连续增强纤维,可以举出但不限于例如玻璃纤维、碳纤维、植物纤维、芳纶纤维、超高强力聚乙烯纤维、聚苯并吡咯系纤维、液晶聚酯纤维、聚酮纤维、金属纤维、陶瓷纤维等。
从机械特性、热学特性、通用性的方面出发,优选玻璃纤维、碳纤维、植物纤维、芳纶纤维,从生产率方面出发,优选玻璃纤维。
上述连续增强纤维可以单独使用1种、也可以组合使用2种以上。
上述连续增强纤维可以进行了表面处理剂(优选后述的集束剂)的处理。
-集束剂-
连续增强纤维优选附着有集束剂。
作为上述连续增强纤维选择玻璃纤维的情况下,可以使用集束剂作为表面处理剂。
集束剂(上胶剂)可以包含选自由硅烷偶联剂、润滑剂和成束剂组成的组中的1种以上,优选至少包含成束剂或硅烷偶联剂。集束剂可以由硅烷偶联剂和成束剂构成,也可以由硅烷偶联剂、润滑剂和成束剂构成。
通过为使连续增强纤维(例如玻璃纤维)与覆盖其周围的树脂形成强结合的集束剂,能够得到空隙率小的粉碎复合材料。
集束剂可以外加到所使用的材料中,也可以内含在所使用的材料中。例如,润滑剂有时包含在所使用的热塑性树脂的市售品中。
--硅烷偶联剂--
硅烷偶联剂通常作为连续增强纤维(例如玻璃纤维)的表面处理剂使用,有助于提高界面粘接强度。
作为硅烷偶联剂,可以举出但不限于例如γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、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、马来酸类等。作为热塑性树脂使用聚酰胺时,优选选择容易与作为聚酰胺系树脂的末端基团的羧基或氨基结合的物质,优选氨基硅烷类。
--润滑剂--
润滑剂有助于提高连续增强纤维(例如玻璃纤维)的开纤性。
作为润滑剂,只要不妨碍硅烷偶联剂和成束剂,即可使用与目的相应的常见的液体或固体的任意润滑材料,可以举出但不限于例如巴西棕榈蜡、羊毛脂蜡等动植物系或矿物系的蜡;脂肪酰胺、脂肪酸酯、脂肪酸醚、芳香族系酯、芳香族系醚等表面活性剂等。
--成束剂--
成束剂有助于提高连续增强纤维(例如玻璃纤维)的集束性以及提高界面粘接强度。
作为成束剂,可以使用与目的相应的聚合物、除作为粉碎复合材料的主要材料的上述热塑性树脂以外的热塑性树脂。
作为成束剂的聚合物可以举出但不限于例如丙烯酸的均聚物、丙烯酸与其他共聚性单体的共聚物、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯与共聚性单体的共聚物、以及它们与伯胺、仲胺和叔胺的盐等。另外,也可适当地使用由例如间二甲苯二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)以及异佛尔酮二异氰酸酯等异氰酸酯与聚酯系或聚醚系二醇合成出的聚氨酯系树脂。
作为丙烯酸的均聚物,优选重均分子量为1,000~90,000,更优选为1,000~25,000。
作为构成丙烯酸与其他共聚性单体的共聚物的共聚性单体,可以举出但不限于例如选自由具有羟基和/或羧基的单体中的丙烯酸、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、柠康酸以及中康酸组成的组中的1种以上(其中不包括仅为丙烯酸的情况)。作为共聚性单体,优选具有1种以上的酯系单体。
作为丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯与共聚性单体的共聚物中的丙烯酸酯,可以举出丙烯酸甲酯等,作为上述甲基丙烯酸酯,可以举出甲基丙烯酸甲酯等。作为上述共聚性单体,可以举出选自由丙烯酸、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、柠康酸以及中康酸组成的组中的1种以上的单体(优选马来酸酐)。其中优选1种丙烯酸酯与1种甲基丙烯酸酯与1种共聚性单体的共聚物。作为上述共聚物的重均分子量,优选为1,000~90,000、更优选为1,000~25,000。
作为丙烯酸的均聚物和共聚物与伯胺、仲胺和叔胺的盐,可以举出但不限于例如三乙胺盐、三乙醇胺盐、甘氨酸盐等。从提高与其他合用化学试剂(硅烷偶联剂等)的混合溶液的稳定性、降低胺臭的方面出发,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3,000~50,000的范围。从提高连续增强纤维(例如玻璃纤维)的集束性的方面出发优选为3,000以上,从提高制成成型体时的特性的方面出发优选为50,000以下。
作为热塑性树脂使用聚酰胺时,作为成束剂,优选使用与聚酰胺树脂的润湿性良好、或者表面张力接近的树脂。具体地说,例如可以选择聚氨酯树脂的乳液、聚酰胺树脂的乳液、或其改性物。
关于作为成束剂使用的热塑性树脂,可以举出但不限于例如聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、聚氨酯系树脂、聚缩醛系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯硫醚、热塑性聚醚酰亚胺、热塑性氟系树脂、以及将它们改性而成的改性热塑性树脂等。
进而,从进一步提高连续增强纤维与被覆该纤维的热塑性树脂的粘接性、使集束剂作为水分散体附着于连续增强纤维(例如玻璃纤维)的情况下能够降低乳化剂成分的比例、或者能够不需要乳化剂等方面出发,关于作为成束剂使用的热塑性树脂,优选改性热塑性树脂。
此处,改性热塑性树脂是指,除了可形成热塑性树脂的主链的单体成分以外,还为了改变该热塑性树脂的性状使不同的单体成分共聚而对亲水性、结晶性、热力学特性等进行了改性的物质。
作为成束剂使用的改性热塑性树脂可以举出但不限于例如改性聚烯烃系树脂、改性聚酰胺系树脂、改性聚酯系树脂等。
作为成束剂的改性聚烯烃系树脂是乙烯、丙烯等烯烃系单体与不饱和羧酸和/或其酯体等能够与烯烃系单体共聚的单体的共聚物、或者不饱和羧酸和/或其酯体等能够与烯烃系单体共聚的单体的均聚物,可利用公知的方法制造。可以为使烯烃系单体与不饱和羧酸和/或其酯体共聚而成的无规共聚物,也可以为在烯烃上接枝不饱和羧酸而成的接枝共聚物。
作为烯烃系单体,可以举出但不限于例如乙烯、丙烯、1-丁烯等。它们可以单独使用仅1种,或者可以组合使用2种以上。
作为能够与烯烃系单体共聚的单体,例如可以举出丙烯酸、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、以及这些不饱和羧酸的酯化体(甲基酯、乙基酯等)等,它们可以单独使用仅1种,也可以组合使用2种以上。
改性聚烯烃系树脂为烯烃系单体与能够与该烯烃系单体共聚的单体的共聚物的情况下,作为单体比例,设共聚物的总质量为100质量%,优选烯烃系单体为60~95质量%、能够与烯烃系单体共聚的单体为5~40质量%,更优选烯烃系单体为70~85质量%、能够与烯烃系单体共聚的单体为15~30质量%。烯烃系单体为60质量%以上时,与基体的亲和性良好;另外,烯烃系单体的质量%为95质量%以下时,改性聚烯烃系树脂的水分散性良好,容易进行针对连续增强纤维的均匀赋予。
作为成束剂使用的改性聚烯烃系树脂中,通过共聚导入的羧基等改性基团可以被碱性化合物中和。作为碱性化合物,可以举出但不限于例如氢氧化钠、氢氧化钾等碱类;氨;单乙醇胺、二乙醇胺等胺类。作为成束剂使用的改性聚烯烃系树脂的重均分子量没有特别限制,优选为5,000~200,000、更优选为50,000~150,000。从提高连续增强纤维(例如玻璃纤维)的集束性的方面出发优选为5,000以上,从制成水分散液时的乳化稳定性的方面出发优选为200,000以下。
作为成束剂使用的改性聚酰胺系树脂是在分子链中导入有聚环氧烷链、叔胺成分等亲水基团的改性聚酰胺化合物,可以利用公知的方法制造。
在分子链中导入聚环氧烷链的情况下,例如将聚乙二醇或聚丙二醇等的一部分或全部改性成二胺或二羧酸并使所得到的改性物共聚来制造。在导入叔胺成分的情况下,例如使氨基乙基哌嗪、双氨基丙基哌嗪、α-二甲氨基ε-己内酰胺等共聚来制造。
作为成束剂使用的改性聚酯系树脂是多元羧酸或其酸酐与多元醇的共聚物、且是在包含末端的分子骨架中具有亲水基团的树脂,可利用公知的方法制造。
作为亲水基团,例如可以举出聚环氧烷基、磺酸盐、羧基、它们的中和盐等。作为多元羧酸或其酸酐,可以举出芳香族二羧酸、含有磺酸盐的芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸、脂环式二羧酸、3官能以上的多元羧酸等。
作为芳香族二羧酸,可以举出但不限于例如苯二甲酸、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。
作为含有磺酸盐的芳香族二羧酸,可以举出但不限于例如磺基对苯二甲酸盐、5-磺基间苯二甲酸盐、5-磺基邻苯二甲酸盐等。
作为脂肪族二羧酸或脂环式二羧酸,可以举出但不限于例如富马酸、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3官能以上的多元羧酸,可以举出但不限于例如偏苯三酸、苯均四酸、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐等。
这些之中,从提高改性聚酯系树脂的耐热性的方面出发,优选全部多元羧酸成分的40~99摩尔%为芳香族二羧酸。另外,从将改性聚酯系树脂制成水分散液的情况下的乳化稳定性的方面出发,优选全部多元羧酸成分的1~10摩尔%为含有磺酸盐的芳香族二羧酸。
作为构成改性聚酯系树脂的多元醇,可以举出二醇、3官能以上的多元醇等。
作为二醇,可以举出但不限于例如乙二醇、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-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、双酚A或其环氧烷加成物等。作为3官能以上的多元醇,可以举出三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇等。
作为构成改性聚酯系树脂的多元羧酸或其酸酐与多元醇的共聚比例,设共聚成分的总质量为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%。
作为改性聚酯系树脂的重均分子量,优选为3,000~100,000、更优选为10,000~30,000。从提高连续增强纤维(例如玻璃纤维)的集束性的方面出发优选为3,000以上,从制成水分散液的情况下的乳化稳定性的方面出发优选为100,000以下。
作为成束剂使用的聚合物、热塑性树脂可以单独使用仅1种,也可以合用两种以上。
设成束剂的总量为100质量%,选自丙烯酸的均聚物、丙烯酸与其他共聚性单体的共聚物、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯与共聚性单体的共聚物、以及它们与伯胺、仲胺和叔胺的盐中的1种以上的聚合物优选使用50质量%以上、更优选使用60质量%以上。
集束剂由硅烷偶联剂和成束剂构成的情况下,集束剂以硅烷偶联剂和成束剂的总质量计相对于玻璃纤维100质量%以优选为0.1~3质量%、更优选为0.2~2质量%、进一步优选为0.2~1质量%进行赋予并使其附着。从控制玻璃纤维的集束性和提高界面粘接强度的方面出发,集束剂的附着量以硅烷偶联剂和成束剂的总质量计相对于玻璃纤维100质量%优选为0.1质量%以上,从丝的处理性的方面出发优选为3质量%以下。
另外,集束剂由硅烷偶联剂、润滑剂和成束剂构成的情况下,集束剂以硅烷偶联剂、润滑剂和成束剂的总质量(合计附着质量比例)计相对于连续增强纤维(例如玻璃纤维)100质量%以优选为0.01~0.3质量%、更优选为0.02~0.2质量%、进一步优选为0.03~0.15质量%进行附着。从控制连续增强纤维(例如玻璃纤维)的集束性和提高界面粘接强度的方面出发,集束剂的附着量以硅烷偶联剂、润滑剂和成束剂的总质量计相对于连续增强纤维(例如玻璃纤维)100质量%优选为0.01质量%以上,从丝的处理性的方面出发优选为0.3质量%以下。
--玻璃纤维用的集束剂的组成--
从提高玻璃纤维的集束性以及提高界面粘接强度和提高复合成型体的机械强度的方面出发,玻璃纤维用的集束剂中的硅烷偶联剂的混配量相对于集束剂100质量%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方面出发,玻璃纤维用的集束剂中的润滑剂的混配量优选为0.01质量%以上、更优选为0.02质量%以上,从提高界面粘接强度和提高成型体的机械强度的方面出发,该混配量优选为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和提高界面粘接强度以及提高成型体的机械强度的方面出发,玻璃纤维用的集束剂中的成束剂的混配量优选为1~25质量%、更优选为3~15质量%、进一步优选为3~10质量%。
作为连续增强纤维使用玻璃纤维且集束剂由硅烷偶联剂、润滑剂和成束剂构成的情况下,该玻璃纤维的集束剂中,优选分别含有0.1~2质量%的硅烷偶联剂、0.01~1质量%的润滑剂、1~25质量%的成束剂,优选将这些成分用水稀释,将总质量调整为100质量%。
--玻璃纤维用的集束剂的使用方式--
玻璃纤维用的集束剂可以根据使用方式调整成水溶液、胶态分散液的形态、使用乳化剂的乳液的形态等任一形态,从提高集束剂的分散稳定性、提高耐热性的方面出发,优选为水溶液的形态。
作为构成上述复合材料的连续增强纤维的玻璃纤维如下得到:将上述集束剂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赋予至玻璃纤维,将所制造的玻璃纤维干燥,由此连续地得到。
另外,作为连续增强纤维,与选择碳纤维的情况同样地可以使用集束剂,集束剂优选由偶联剂(例如硅烷偶联剂)、润滑剂和成束剂构成。作为偶联剂可以选择与碳纤维的表面存在的羟基的相适性良好的物质,作为成束剂可以选择与所选择的热塑性树脂的润湿性良好的物质或表面张力接近的物质,作为润滑剂可以选择不会妨碍偶联剂和成束剂的物质。
关于碳纤维中使用的集束剂的种类没有特别限制,可以使用公知的物质。具体地说,例如可以使用日本特开2015-101794号公报中记载的物质。
在使用其他连续增强纤维的情况下,根据连续增强纤维的特性适宜地选择能够用于玻璃纤维、碳纤维的集束剂的种类、赋予量即可,优选为与碳纤维中使用的集束剂相应的集束剂的种类、赋予量。
-连续增强纤维的形状-
连续增强纤维可以为由多根长丝形成的复丝,从处理性的方面出发,单丝数优选为30~15,000根。
从强度的方面以及处理性的方面出发,连续增强纤维的单丝径R优选为2~30μm、更优选为4~25μm、进一步优选为6~20μm、最优选为8~18μm。
从连续增强纤维的处理性和复合材料的强度的方面出发,连续增强纤维的单丝径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。
密度D可以利用比重计进行测定。
另一方面,单丝径R(μm)可以根据密度D(g/cm3)和细度(dtex)、单丝数(根)由下式计算出。
[数1]
另外,单丝径R(μm)例如可以通过连续增强纤维单丝的SEM观察而求出。
为了使连续增强纤维的积RD为规定的范围,可以针对可市售获得的连续增强纤维,根据连续增强纤维所具有的密度适宜地选择细度(dtex)和单丝数(根)。例如,作为连续增强纤维使用玻璃纤维的情况下,由于密度为约2.5g/cm3,因此可以选择单丝径为2~40μm的纤维。具体地说,玻璃纤维的单丝径为9μm的情况下,通过选择细度660dtex、单丝数400根的玻璃纤维,积RD为23。另外,玻璃纤维的单丝径为17μm的情况下,通过选择细度11,500dtex、单丝数2,000根的玻璃纤维,积RD为43。作为连续增强纤维使用碳纤维的情况下,由于密度为约1.8g/cm3,因此可以选择单丝径为2.8~55μm的纤维。具体地说,碳纤维的单丝径为7μm的情况下,通过选择细度2,000dtex、单丝数3,000根的碳纤维,积RD为13。作为连续增强纤维使用芳纶纤维的情况下,由于密度为约1.45g/cm3,因此可以选择单丝径为3.4~68μm的纤维。具体地说,芳纶纤维的单丝径为12μm的情况下,通过选择细度1,670dtex、单丝数1,000根的芳纶纤维,积RD为17。
连续增强纤维(例如玻璃纤维)如下进行制造:将原料玻璃计量、混合,利用熔融炉制成熔融玻璃,将其纺丝制成玻璃丝,涂布集束剂,经过纺丝机而以直接无捻粗纱(DWR,Direct Winding Roving)、纱饼、加捻纱等的卷取形态来制造。
连续增强纤维可以为任何形态,但若卷取成为纱线、纱饼、DWR,则包覆树脂的工序中的生产率、生产稳定性提高,因而优选。从生产率的方面出发,最优选DWR。
连续增强纤维的形态没有特别限制,可以举出机织物、针织物、编带、管状物、无卷曲织物、单向材料等各种形态,优选为机织物、无卷曲织物、单向材料的形态。
(热塑性树脂)
上述粉碎复合材料中包含的热塑性树脂可以举出但不限于例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂;聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺612、聚酰胺6I、聚酰胺1010、聚酰胺12、聚酰胺610、聚酰胺410、聚酰胺12等聚酰胺系树脂;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系树脂;聚甲醛等聚缩醛系树脂;聚碳酸酯系树脂;聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇等聚醚系树脂;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氟系树脂;聚氨酯系树脂;丙烯酸系树脂以及将它们改性而成的改性热塑性树脂。
上述粉碎复合材料中包含的热塑性树脂优选与上述原料复合材料中包含的热塑性树脂相同。
这些热塑性树脂中,优选聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚醚系树脂、聚醚砜、聚苯硫醚、热塑性聚醚酰亚胺、热塑性氟系树脂,从机械物性、通用性的方面出发,更优选聚烯烃系树脂、改性聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚氨酯系树脂和丙烯酸系树脂,若加上热学物性的考量,则进一步优选聚酰胺系树脂和聚酯系树脂。另外,从对抗反复荷重负载的耐久性的方面出发,更进一步优选聚酰胺系树脂。
-聚酯系树脂-
聚酯系树脂是指在主链具有-CO-O-(酯)键的高分子化合物。
作为聚酯系树脂,可以举出但不限于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-1,4-环己基二亚甲基对苯二甲酸酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯等。
聚酯系树脂可以为均聚聚酯,另外也可以为共聚聚酯。
在共聚聚酯的情况下,优选使适宜的第3成分与均聚聚酯共聚,作为第3成分,可以举出但不限于例如二乙二醇、新戊二醇、聚亚烷基二醇等二醇成分、己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、5-(钠代磺基)间苯二甲酸等二羧酸成分等。
另外,也可以使用采用了生物物质来源的原料的聚酯系树脂,可以举出但不限于例如聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯己二酸酯等脂肪族聚酯系树脂、聚对苯二甲酸己二酸丁二酯等芳香族聚酯系树脂等。
-聚酰胺系树脂-
聚酰胺系树脂是指在主链具有-CO-NH-(酰胺)键的高分子化合物。例如可以举出脂肪族系聚酰胺、芳香族系聚酰胺、全芳香族系聚酰胺等。
作为聚酰胺系树脂,可以举出但不限于例如通过内酰胺的开环聚合得到的聚酰胺、通过ω-氨基羧酸的自缩合得到的聚酰胺、通过将二胺和二羧酸缩合而得到的聚酰胺、以及它们的共聚物。
聚酰胺系树脂可以单独使用一种,也可以以2种以上的混合物的形式使用。
作为内酰胺,可以举出但不限于例如吡咯烷酮、己内酰胺、十一内酰胺、十二内酰胺。
作为ω-氨基羧酸,可以举出但不限于例如内酰胺基于水的开环化合物即ω-氨基脂肪酸。内酰胺或ω-氨基羧酸可以分别将2种以上的单体合用来进行缩合。
作为二胺(单体),可以举出但不限于例如六亚甲基二胺、五亚甲基二胺等直链状脂肪族二胺;2-甲基戊二胺、2-乙基六亚甲基二胺等支链型脂肪族二胺;对苯二胺、间苯二胺等芳香族二胺;环己二胺、环戊二胺、环辛二胺等脂环式二胺。
作为二羧酸(单体),可以举出但不限于例如己二酸、庚二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸;邻苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸;环己烷二羧酸等脂环式二羧酸。作为单体的二胺和二羧酸分别可以单独使用1种或合用2种以上而进行缩合。
作为聚酰胺系树脂,可以举出但不限于例如聚酰胺4(聚α-吡咯烷酮)、聚酰胺6(聚己内酰胺)、聚酰胺11(聚十一烷酰胺)、聚酰胺12(聚十二烷酰胺)、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等脂肪族聚酰胺、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)以及聚酰胺6I(聚间苯二甲酰己二胺)等半芳香族聚酰胺、以及包含它们作为构成成分的共聚聚酰胺等。
作为共聚聚酰胺,可以举出但不限于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2-甲基戊二胺对苯二甲酰胺的共聚物。
在使用聚酰胺树脂的情况下,热塑性树脂可以含有50~99质量份的(A)脂肪族聚酰胺、以及1~50质量份的(B)半芳香族聚酰胺,该(B)半芳香族聚酰胺含有包含至少75摩尔%间苯二甲酸单元的二羧酸单元、以及包含至少50摩尔%碳原子数4~10的二胺单元的二胺单元。
热塑性树脂包含上述范围的(A)脂肪族聚酰胺和(B)半芳香族聚酰胺时,与仅包含(A)脂肪族聚酰胺作为聚酰胺的情况相比,具有提高复合材料的物性(强度、刚性、高温特性、吸水特性、冲击特性以及外观等)的倾向。
相对于热塑性树脂100质量%,(A)脂肪族聚酰胺和(B)半芳香族聚酰胺的总含量优选为70~100质量%、更优选为80~100质量%、进一步优选为90~100质量%。
作为上述(A)脂肪族聚酰胺,可以举出但不限于例如聚酰胺4、聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612等。
热塑性树脂中的聚酰胺100质量%中,(A)脂肪族聚酰胺的含量优选为50~99质量%、更优选为60~90质量%、进一步优选为70~80质量%。
作为上述(B)半芳香族聚酰胺,可以举出但不限于例如聚酰胺6I、聚酰胺9I、聚酰胺10I等。
相对于(B)半芳香族聚酰胺的全部结构单元100摩尔%,上述间苯二甲酸单元和碳原子数4~10的二胺单元的总量优选为80~100摩尔%、更优选为90~100摩尔%、进一步优选为95~100摩尔%。
需要说明的是,构成(B)半芳香族聚酰胺的单体单元的比例例如可以通过13C核磁共振分光法(NMR)进行测定。
(B)半芳香族聚酰胺中,二羧酸单元中的间苯二甲酸单元的比例至少为75摩尔%、优选为85摩尔%以上、更优选为90摩尔%以上。二羧酸单元中的间苯二甲酸单元的比例为上述范围时,具有高温特性和吸水特性提高的倾向。
(B)半芳香族聚酰胺中,二胺单元中的碳原子数4~10的二胺单元的比例至少为50摩尔%、优选为60摩尔%以上、更优选为70摩尔%以上。二胺单元中的碳原子数4~10的二胺单元的比例为上述范围时,具有高温特性和吸水特性提高的倾向。
热塑性树脂中的聚酰胺100质量%中,(B)半芳香族聚酰胺的含量优选为1~50质量%、更优选为10~40质量%、进一步优选为20~30质量%。
上述(A)脂肪族聚酰胺和(B)半芳香族聚酰胺可以利用公知的封端剂进行封端,以相对于将(A)脂肪族聚酰胺和(B)半芳香族聚酰胺合在一起的聚酰胺1g的当量的形式来表示的(A)脂肪族聚酰胺和(B)半芳香族聚酰胺的封端的末端量的合计优选为5~180微当量/g(μ当量/g)、更优选为10~170微当量/g、进一步优选为20~160微当量/g、特别优选为30~140微当量/g、最优选为40~140微当量/g。封端的末端量为上述范围时,具有物性(强度、刚性、高温特性、吸水特性、冲击特性以及外观等)提高的倾向。
此处,封端的末端量是利用封端剂封端的氨基末端和羧基末端的总量。封端的末端量可以使用1H-NMR进行测定。
(A)脂肪族聚酰胺的末端基团浓度优选为(B)半芳香族聚酰胺的末端基团浓度的1/2以下、更优选为2/5以下。(A)脂肪族聚酰胺的末端基团浓度为(B)半芳香族聚酰胺的末端基团浓度的1/2以下时,具有物性(强度、刚性、高温特性、吸水特性、冲击特性以及外观等)提高的倾向。
(A)脂肪族聚酰胺和(B)半芳香族聚酰胺的末端基团浓度可以使用1H-NMR进行测定。
(A)脂肪族聚酰胺与(B)半芳香族聚酰胺的tanδ的峰温度之差优选为45~100℃、更优选为50~90℃、进一步优选为60~90℃。(A)脂肪族聚酰胺与(B)半芳香族聚酰胺的tanδ的峰温度之差为上述范围时,具有高温特性和吸水特性提高的倾向。
(A)脂肪族聚酰胺和(B)半芳香族聚酰胺的tanδ的峰温度可以使用例如粘弹性测定分析装置进行测定。
从强度、刚性、成型性、外观的方面出发,优选(A)脂肪族聚酰胺与(B)半芳香族聚酰胺的粘度之差为3倍以上,更优选为4倍以上。
热塑性树脂的粘度可以通过MFR测定(依据ISO1133)来求出。
(添加剂)
在上述粉碎复合材料中可以根据需要包含添加剂。作为上述添加剂,例如可以举出着色剂、抗老化剂、抗氧化剂、耐候剂、金属钝化剂、光稳定剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、防菌·防霉剂、防臭剂、导电性赋予剂、分散剂、软化剂、增塑剂、交联剂、共交联剂、硫化剂、硫化助剂、发泡剂、发泡助剂、阻燃剂、减震剂、成核剂、中和剂、润滑剂、防粘连剂、分散剂、流动性改良剂、脱模剂等。需要说明的是,上述添加剂是指除上述热塑性树脂、上述连续增强纤维、集束剂中的含有成分以外的成分。
相对于复合材料100质量%,添加剂的含量可以为3质量%以下。
-着色剂-
作为着色剂,可以举出炭黑、尼格洛辛、铝颜料、二氧化钛、组青、花青蓝、花青绿、喹吖啶酮、硅藻土、单偶氮盐、苝、二偶氮、缩合偶氮、异吲哚啉、氧化铁红、镍钛黄、二酮吡咯并吡咯、金属盐、苝红、金属氧化物、钒酸铋、钴绿、钴蓝、蒽醌、酞菁绿、酞菁蓝等。其中优选黑色的着色剂,更优选炭黑、尼格洛辛。
上述粉碎复合材料中,优选相对于热塑性树脂100质量份,连续增强纤维的含量为90~525质量份、除它们以外的成分的含量为0~2质量份,更优选相对于热塑性树脂100质量份,连续增强纤维的含量为150~340质量份、除它们以外的成分的含量为0~1质量份。
本实施方式的粒料可以作为包含热塑性树脂和增强纤维的复合材料(例如再利用复合材料)的原料使用。
实施例
以下基于实施例更详细地说明本发明,但本发明并不受这些实施例的限定。
[评价]
对于实施例和比较例中得到的复合材料进行下述测定。
[L/P]
将实施例和比较例中得到的粒料利用研磨机(小型精密试样制作系统IS-POLISHER ISPP-1000(株式会社池上精机))对粒料的研磨面以研磨压力为1000g/cm2的研磨条件进行研磨,利用场发射型扫描电子显微镜(FESEM(S-4700、株式会社日立高新技术))对研磨面进行观察,利用ImageJ测定外切形状的周长P(mm)以及沿着上述截面的外周的长度L(mm),计算出L/P。
[增强纤维的纤维长度/粒料的长度]
利用显微镜测定粒料长度后,放入电炉中,在650℃温度下加热3小时,将树脂烧掉,利用显微镜求出所得到的增强纤维的长度,计算出(增强纤维的纤维长度)/(粒料的长度)。
需要说明的是,粒料的长度被设为进行线料切割而得到的粒料的2个截面间的最大长度(mm)。另外,增强纤维的纤维长度被设为粒料中包含的增强纤维中的最长的增强纤维的长度(mm)。
[增强纤维的质量比例]
对实施例和比较例中得到的粒料的质量进行测定后,放入电炉中,在650℃温度下加热3小时,将树脂烧掉,测定所得到的增强纤维的质量。之后通过“(增强纤维的质量)/(粒料的质量)×100”计算出增强纤维的质量比例(质量%)。
[粒料的空隙率]
与上述L/P同样地对研磨面进行观察,通过ImageJ求出粒料截面以及在截面中观察到的空隙的面积,计算出“(空隙的面积)/(粒料截面的面积)×100”,由此求出粒料的空隙率(%)。
[拉伸强度]
使用实施例、比较例中制作的A型多用途试验片的成型片,依据ISO527利用INSTRON万能试验机实施拉伸试验,求出拉伸强度(MPa)。
[增强纤维的折损]
将实施例、比较例中制作的A型多用途试验片的成型片放入电炉中,在650℃温度下加热3小时,将树脂烧掉,利用显微镜测定所得到的增强纤维的长度(即成型片的增强纤维的纤维长度)。之后使用上述[增强纤维的纤维长度/粒料的长度]中测定的增强纤维的长度(即粒料的增强纤维的纤维长度),通过下式计算出增强纤维的折损比例(%)。
(成型片的增强纤维的纤维长度)/(粒料的增强纤维的纤维长度)×100
[成型中的结拱]
向实施例和比较例中得到的粒料中添加0.1wt%的作为润滑剂的聚乙二醇(PEG400、富士胶片和光纯药株式会社),之后进行干混,将向注射成型机的进料斗中投入了5kg后,在进料斗下部未产生结拱的情况评价为“无”(良好)、将产生了结拱的情况评价为“有”(不良)。
[粒料咬入旋转速度]
向混炼·挤出性试验装置(转矩流变仪(LABO PLASTOMILL)、株式会社东洋精机制作所)中由进料斗投入实施例、比较例中制作的粒料1kg,测定咬入粒料的螺杆的最高旋转速度(rpm)。
实施例、比较例中使用的材料如下所述。
[玻璃纤维]
玻璃纤维:制造相对于细度1.20g/m、单丝数2000根的玻璃纤维100质量%附着0.3质量%的集束剂而成的纤维。卷取形态为DWR,平均单丝径为约17μm。上述集束剂如下制作:按照作为偶联剂的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KBE-903、信越化学工业株式会社制造)为0.1质量%、作为润滑剂的巴西棕榈蜡为0.5质量%、作为成束剂的聚氨酯树脂(Y65-55、株式会社ADEKA制)为1质量%、以及共聚化合物(使马来酸酐40质量%、丙烯酸甲酯50质量%以及甲基丙烯酸甲酯10质量%共聚而成的重均分子量为20000的共聚化合物)为3质量%的方式利用去离子水进行调整,由此来制作该集束剂。
[连续增强纤维基材的制作]
玻璃布:使用剑杆织机(织幅1m),使用上述玻璃纤维作为经丝、纬丝进行织造,由此来制造玻璃布。所得到的玻璃布的织造形态为斜织、织造密度为6.5根/25mm、基重为640g/m2。
[热塑性树脂膜的制作]
将PA66(熔点265℃)粒料使用T模挤出成型机(株式会社创研制)进行成型,由此得到热塑性树脂膜。热塑性树脂膜的厚度为180μm。
[实施例1]
准备5片玻璃布和6片热塑性树脂膜,按照热塑性树脂膜成为表面的方式将玻璃布与热塑性树脂膜交替叠置来进行成型,得到预浸料。此时,热塑性树脂的投料体积的比例为53%。作为成型机使用连续模压成型机。将所得到的预浸料(即原料复合材料)利用破碎机(KS-4040、株式会社Horai)剪裁成50mm×20mm左右,之后利用安装有圆形网孔尺寸为5mm的网筛的粉碎机(ZI-420、株式会社Horai)进行处理,得到粉碎复合材料。所得到的粉碎复合材料具有层间剥离。
使所得到的粉碎复合材料通过磁力架(CM-7、株式会社Semco)10次,除去金属异物。每1次通过后除去附着于磁体的异物。
其后将粉碎复合材料投入到热风循环干燥机中,在90℃干燥18小时。
将所得到的粉碎复合材料和PA66粒料按照1:0.420(质量比例)的方式投入到挤出机(SRV-L40/30、株式会社日本油机)中,使距投入口近的2个加热器为树脂的熔点+35℃的温度、使余下的加热器为熔点+25℃的温度、使螺杆转速为31rpm、使排出量为4.2kg/h、进行空气冷却、以粒料长度4mm进行粒料化。
使用注射成型机(SE50D、住友重机械工业株式会社)依据ISO3167成型为A型多用途试验片的成型片。具体的成型条件被设定为熔融树脂温度295℃、进料斗下80℃、模具温度100℃、保压40MPa、注射+保压时间25秒、冷却时间15秒。
对于所得到的粒料的成型中的结拱、粒料咬入旋转速度、增强纤维的折损、拉伸强度进行评价。
[实施例2]
除了使粉碎时的网筛的圆形网孔尺寸为3mm以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[实施例3]
除了使用双螺杆混炼机(TEM26SS、TOSHIBA MACHINE)实施粒料化以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[实施例4]
除了使粉碎时的网筛的圆形网孔尺寸为10mm以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[实施例5]
除了不实施投入到热风循环干燥机中并在90℃干燥18小时的水分除去工序以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[实施例6]
除了将粉碎复合材料和PA66粒料按照1:1.35的方式投入到挤出机中以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[实施例7]
除了不实施金属异物的除去工序以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[实施例8]
除了使加热器的温度全部为树脂的熔点+40℃的温度以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[实施例9]
除了使螺杆转速为10rpm以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[实施例10]
除了使排出量为30kg/h以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[实施例11]
除了使冷却方法为水冷以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[实施例12]
除了不实施金属异物的除去工序、以及投入到热风循环干燥机中并在90℃干燥18小时的水分除去工序以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[比较例1]
除了使用CM3001G-30(东丽株式会社、在聚酰胺树脂中包含30质量%的玻璃纤维的粒料)作为粒料以外,与实施例1同样地制作成型片,实施评价。
[比较例2]
作为预浸料使用在玻璃布中含浸有聚酰胺66的Bond Laminate制“Tepexdynalite 101”而得到粉碎复合材料,除此以外与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。所得到的粉碎复合材料不具有层间剥离。
[比较例3]
除了使加热器的温度为树脂的熔点+55℃以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
[比较例4]
除了使排出量为100kg/h以外,与实施例1同样地制作粒料、成型片,实施评价。
/>
Claims (7)
1.一种粒料,其特征在于,
包含增强纤维和热塑性树脂,
具有沿着截面的外周的长度L相对于所述截面的外切形状的周长P的比例L/P为1.1~2.2的截面。
2.如权利要求1所述的粒料,其中,
所述增强纤维在所述粒料中沿一个方向取向,
所述增强纤维的纤维长度相对于所述粒料的长度的比例、即增强纤维的纤维长度/粒料的长度为0.9~1.1倍。
3.如权利要求1或2所述的粒料,其中,空隙率为0.5%~5.0%。
4.一种粒料的制造方法,其是权利要求1或2所述的粒料的制造方法,其包括:
成型工序,对连续纤维增强树脂复合材料进行成型,该连续纤维增强树脂复合材料包含连续增强纤维和热塑性树脂,最长边的长度为0.1mm~20mm,在表面具有沿着所述连续增强纤维的延伸方向延伸的层间剥离部。
5.如权利要求4所述的粒料的制造方法,其包括:
金属除去工序,在所述成型工序之前,从所述连续纤维增强树脂复合材料中除去金属。
6.如权利要求4所述的粒料的制造方法,其包括:
水分除去工序,在所述成型工序之前,从所述连续纤维增强树脂复合材料中除去水分。
7.一种粒料的制造方法,其是权利要求1或2所述的粒料的制造方法,其包括:
金属除去工序,从连续纤维增强树脂复合材料中除去金属,该连续纤维增强树脂复合材料包含连续增强纤维和热塑性树脂,最长边的长度为0.1mm~20mm,在表面具有沿着所述连续增强纤维的延伸方向延伸的层间剥离部;
水分除去工序,从所述连续纤维增强树脂复合材料中除去水分;以及
成型工序,对经历了所述金属除去工序和所述水分除去工序后的连续纤维增强树脂复合材料进行成型。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-057394 | 2022-03-30 | ||
JP2022057394 | 2022-03-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116890407A true CN116890407A (zh) | 2023-10-17 |
Family
ID=88312552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310273138.8A Pending CN116890407A (zh) | 2022-03-30 | 2023-03-20 | 粒料和粒料的制造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023152719A (zh) |
CN (1) | CN116890407A (zh) |
-
2023
- 2023-02-13 JP JP2023020266A patent/JP2023152719A/ja active Pending
- 2023-03-20 CN CN202310273138.8A patent/CN116890407A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023152719A (ja) | 2023-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108472866B (zh) | 立体结构物的制造方法及3d打印机用长丝 | |
EP3369566B1 (en) | Composite molding and method for producing same | |
CN108602246B (zh) | 立体结构物的制造方法 | |
CA2904496C (en) | Commingled yarn, method for manufacturing the commingled yarn, and, woven fabric | |
EP3284570B1 (en) | Manufacturing method for molded body | |
KR101761147B1 (ko) | 혼섬사의 제조방법, 혼섬사, 권취체 및 직물 | |
CN107735514B (zh) | 聚酰胺树脂纤维、聚酰胺树脂纤维的制造方法、聚酰胺树脂组合物、织物和编织物 | |
CN111670274A (zh) | 热塑性树脂涂布增强纤维复合丝、该复合丝的制造方法、连续纤维增强树脂成型体、复合材料成型体的制造方法 | |
CN110614744B (zh) | 成型品的制造方法、成型体以及树脂成型用模具 | |
US20210024714A1 (en) | Thermoplastic resin composition, fiber-reinforced-plastic molding material, and molded article | |
CN116890407A (zh) | 粒料和粒料的制造方法 | |
RU2704185C2 (ru) | Термопластичная композиция с высокой текучестью | |
CN116891630A (zh) | 连续纤维增强树脂复合材料 | |
EP3543282B1 (en) | Method for manufacturing molded article | |
JPWO2018092500A1 (ja) | 成形品の製造方法 | |
TWI803846B (zh) | 連續纖維強化樹脂複合材料及其製造方法,以及連續纖維強化樹脂成形體 | |
JP2023000373A (ja) | 連続繊維強化熱可塑性樹脂複合材料及びその製造方法 | |
WO2022102676A1 (ja) | 連続繊維強化樹脂複合材料及びその製造方法 | |
JP2009097116A (ja) | 複合繊維の製造方法 | |
CN116507468A (zh) | 连续纤维增强树脂复合材料及其制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |