JP2003062829A - Method for producing pellet containing carbon fiber, pellet containing carbon fiber, and resin composition for molding - Google Patents

Method for producing pellet containing carbon fiber, pellet containing carbon fiber, and resin composition for molding

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JP2003062829A
JP2003062829A JP2001260621A JP2001260621A JP2003062829A JP 2003062829 A JP2003062829 A JP 2003062829A JP 2001260621 A JP2001260621 A JP 2001260621A JP 2001260621 A JP2001260621 A JP 2001260621A JP 2003062829 A JP2003062829 A JP 2003062829A
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JP
Japan
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carbon fiber
emulsion
resin
diene
solid content
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JP2001260621A
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Japanese (ja)
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Hisao Ando
久雄 安東
Tadahiro Shimada
忠広 島田
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Chuo Puratetsuku Kk
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Chuo Puratetsuku Kk
Asahi Kasei Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain pellets containing carbon fibers with the dispersibility of carbon fibers during molding improved when the pellets are produced by an emulsion immersion method using a thermoplastic resin emulsion having a resin solid content of a diene-ethylene copolymer which is obtained from a diene monomer and a monomer having an ethylenic double bond and has a glass transition temperature of 20 deg.C or higher. SOLUTION: The temperature of the thermoplastic resin emulsion in which a continuous carbon fiber bundle is immersed is set up at 30-80 deg.C, and the amount of the resin solid content to be adhered to the fiber bundle is adjusted to be at least 30 wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、炭素繊維によって
強化された樹脂成形品の成形に使用する炭素繊維含有ペ
レットの製法及び該製法で得られた炭素繊維含有ペレッ
ト、該炭素繊維含有ペレットと熱可塑性樹脂とを配合し
た成形用樹脂組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a carbon fiber-containing pellet used for molding a resin molded product reinforced with carbon fiber, a carbon fiber-containing pellet obtained by the method, a carbon fiber-containing pellet and a heat-resistant pellet. The present invention relates to a molding resin composition containing a plastic resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、成形品中での補強繊維の分散性に
優れ、遊離繊維の発生が少なく、かつ変色の起こりにく
い補強繊維含有ペレットの製法として、ジエン系単量体
とエチレン系不飽和二重結合を有する単量体との共重合
によって得られたガラス転移点が20℃以上のジエン−
エチレン系共重合体を樹脂固形分とする熱可塑性樹脂エ
マルジョンを用い、該熱可塑性樹脂エマルジョン浴に連
続繊維束を浸漬し、該熱可塑性樹脂エマルジョンの付着
した連続繊維束を前記ジエン−エチレン系共重合体のガ
ラス転移点〜300℃の温度で乾燥すると共に、前記ジ
エン−エチレン系共重合体を溶融させて付着させ、繊維
に対する前記ジエン−エチレン系共重合体の付着量を5
重量%以上とした連続繊維束を所定の長さに切断するこ
とで補強繊維含有ペレットを製造するエマルジョン浸漬
法が知られている(特開2000−167828号公
報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing pellets containing reinforcing fibers, which are excellent in dispersibility of reinforcing fibers in a molded product, generate few free fibers, and hardly discolor, a diene monomer and an ethylenic unsaturated A diene having a glass transition point of 20 ° C. or higher obtained by copolymerization with a monomer having a double bond
Using a thermoplastic resin emulsion having an ethylene copolymer as a resin solid content, the continuous fiber bundle is immersed in the thermoplastic resin emulsion bath, and the continuous fiber bundle to which the thermoplastic resin emulsion is attached is transferred to the diene-ethylene copolymer. The polymer is dried at a glass transition point to a temperature of 300 ° C., and the diene-ethylene copolymer is melted and adhered so that the amount of the diene-ethylene copolymer attached to the fiber is 5 or less.
An emulsion dipping method is known in which a reinforcing fiber-containing pellet is produced by cutting a continuous fiber bundle having a weight percentage of at least 1 into a predetermined length (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-167828).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公開公
報に記載されている従来の製法は、炭素繊維の他に、ガ
ラス繊維、芳香族ポリアミド繊維及び芳香族ポリエステ
ル繊維をも含む幅広い補強繊維を対象としていると共
に、当該公報は、連続繊維束を浸漬する際の熱可塑性樹
脂エマルジョンの温度については開示していない。
By the way, the conventional production method described in the above-mentioned publication is intended for a wide range of reinforcing fibers including not only carbon fibers but also glass fibers, aromatic polyamide fibers and aromatic polyester fibers. In addition, the publication does not disclose the temperature of the thermoplastic resin emulsion when dipping the continuous fiber bundle.

【0004】一方、上記従来の製法を、使用する熱可塑
性樹脂エマルジョンの温度を30℃未満にして炭素繊維
に適用し、得られた炭素繊維含有ペレットを用いて、炭
素繊維で補強された樹脂成形品を成形した場合、成形品
の形状等によっては、炭素繊維の分散が不十分となる問
題がある。
On the other hand, the conventional manufacturing method described above is applied to carbon fibers while the temperature of the thermoplastic resin emulsion used is less than 30 ° C., and the obtained carbon fiber-containing pellets are used to mold the resin reinforced with carbon fibers. When a product is molded, there is a problem that the carbon fibers are insufficiently dispersed depending on the shape of the molded product.

【0005】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、ジエン系単量体とエチレン系不飽和二重結
合を有する単量体とをモノマー成分とし、ガラス転移点
が20℃以上のジエン−エチレン系共重合体を樹脂固形
分とする熱可塑性樹脂エマルジョンを用いたエマルジョ
ン浸漬法で炭素繊維含有ペレットを製造するに際し、成
形時の炭素繊維の分散性を更に向上させた炭素繊維含有
ペレットが得られるようにすると共に、炭素繊維の分散
性に優れた炭素繊維含有ペレット及び成形用樹脂組成物
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and comprises a diene monomer and a monomer having an ethylenically unsaturated double bond as a monomer component, and a glass transition point of 20 ° C. When producing carbon fiber-containing pellets by an emulsion dipping method using a thermoplastic resin emulsion having the above-mentioned diene-ethylene copolymer as a resin solid content, carbon fibers further improved in dispersibility of carbon fibers during molding An object of the present invention is to provide a pellet containing carbon fiber and a carbon fiber-containing pellet excellent in dispersibility of carbon fiber and a molding resin composition.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的のた
めに、第1に、ジエン系単量体とエチレン系不飽和二重
結合を有する単量体とをモノマー成分とし、ガラス転移
点が20℃以上のジエン−エチレン系共重合体を樹脂固
形分として含む熱可塑性樹脂エマルジョンを用い、30
〜80℃に設定した該熱可塑性樹脂エマルジョンに連続
炭素繊維束を浸漬し、該熱可塑性樹脂エマルジョンが付
着した連続炭素繊維束を前記樹脂固形分のガラス転移点
〜300℃の温度で乾燥すると共に、前記樹脂固形分を
溶融付着させて、前記樹脂固形分が乾燥基準で30重量
%以上付着した連続炭素繊維束とし、この連続炭素繊維
束を所定の長さに切断することを特徴とする炭素繊維含
有ペレットの製法を提供するものである。
To achieve the above object, the present invention is, firstly, to use a diene monomer and a monomer having an ethylenically unsaturated double bond as a monomer component, and have a glass transition point. Using a thermoplastic resin emulsion containing a diene-ethylene copolymer having a temperature of 20 ° C. or higher as a resin solid content, 30
A continuous carbon fiber bundle is immersed in the thermoplastic resin emulsion set to -80 ° C, and the continuous carbon fiber bundle to which the thermoplastic resin emulsion is attached is dried at a temperature of glass transition point to 300 ° C of the resin solid content. A carbon which is obtained by melting and adhering the resin solids to form a continuous carbon fiber bundle having 30% by weight or more of the resin solids attached on a dry basis, and cutting the continuous carbon fiber bundle into a predetermined length. A method for producing fiber-containing pellets is provided.

【0007】上記本発明の第1は、前記熱可塑性樹脂エ
マルジョンの温度を55〜75℃に設定すること、前記
連続炭素繊維束における前記樹脂固形分の付着量を、乾
燥基準で40重量%を超え70重量%以下とすること、
前記ジエン系単量体が、ブタジエン、イソプレン、クロ
ロプレンから選ばれた1種以上の単量体であること、前
記ジエン−エチレン系共重合体が、スチレン、アクリロ
ニトリル、メチルメタアクリレートから選ばれた1種以
上の単量体と、ジエン系単量体との共重合によるもので
あること、前記ジエン−エチレン系共重合体が、スチレ
ン−ブタジエン共重合体及び/又はアクリロニトリル−
スチレン−ブタジエン共重合体からなること、をその好
ましい態様として含むものである。
The first aspect of the present invention is that the temperature of the thermoplastic resin emulsion is set to 55 to 75 ° C., and the adhesion amount of the resin solids in the continuous carbon fiber bundle is 40% by weight on a dry basis. Over 70% by weight,
The diene monomer is one or more kinds of monomers selected from butadiene, isoprene, and chloroprene, and the diene-ethylene copolymer is 1 selected from styrene, acrylonitrile, and methyl methacrylate. One or more kinds of monomers and a diene-based monomer are copolymerized, and the diene-ethylene-based copolymer is a styrene-butadiene copolymer and / or acrylonitrile-
It is composed of a styrene-butadiene copolymer as a preferred embodiment.

【0008】また、本発明は、第2に、上記本発明の第
1に係るいずれかの製法において、前記樹脂固形分を付
着させた連続炭素繊維束に、前記樹脂固形分と同一又は
異なる熱可塑性樹脂をオーバーコーティングした後、所
定の長さに切断することを特徴とする炭素繊維含有ペレ
ットの製法を提供するものである。
In the second aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the first aspect of the present invention, the continuous carbon fiber bundle to which the resin solid content is adhered has the same or different heat as the resin solid content. The present invention provides a process for producing carbon fiber-containing pellets, which comprises overcoating a plastic resin and then cutting the pellets into a predetermined length.

【0009】更に、本発明は、第3に、上記本発明の第
1又は第2のいずれかの製法でつくられたことを特徴と
する炭素繊維含有ペレットを提供すると共に、第4に、
この本発明の第3に係る炭素繊維ペレットと、前記樹脂
固形分と同一又は異なる熱可塑性樹脂との配合品である
ことを特徴とする成形用樹脂組成物を提供するものでも
ある。
Further, the present invention thirdly provides a carbon fiber-containing pellet characterized by being produced by either the first or second production method of the present invention, and fourthly,
A third aspect of the present invention is to provide a molding resin composition, which is a blended product of the carbon fiber pellet and a thermoplastic resin which is the same as or different from the resin solid content.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の製法は、高濃度に炭素繊
維を含有させた炭素繊維含有ペレットの製法(第1製
法)と、この第1製法に比して、炭素繊維の含有濃度を
ある程度低減させた炭素繊維含有ペレットの製法(第2
製法)との2つの態様に大別することができる。第1製
法によって得られる炭素繊維含有ペレットは、通常、樹
脂成形品におけるマトリックス樹脂となる熱可塑性樹脂
との配合品として成形用樹脂組成物を構成する。また、
第2製法によって得られる炭素繊維含有ペレットは、こ
れ単独、もしくは、上記と同様に、樹脂成形品における
マトリックス樹脂となる熱可塑性樹脂との配合品として
成形用樹脂組成物を構成する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The production method of the present invention is a method for producing carbon fiber-containing pellets containing carbon fibers at a high concentration (first production method), and a carbon fiber content concentration higher than that of the first production method. Manufacturing method of carbon fiber-containing pellets that have been reduced to some extent (second
The manufacturing method) can be roughly divided into two modes. The carbon fiber-containing pellets obtained by the first production method usually constitute a molding resin composition as a blended product with a thermoplastic resin which serves as a matrix resin in a resin molded product. Also,
The carbon fiber-containing pellets obtained by the second production method constitute the molding resin composition alone or in the same manner as described above, as a blended product with a thermoplastic resin serving as a matrix resin in the resin molded product.

【0011】本発明の第1製法は、特定の樹脂固形分を
含有する熱可塑性樹脂エマルジョン(以下「エマルジョ
ン」という)に、このエマルジョンの温度を30〜80
℃に設定して連続炭素繊維束(炭素繊維ロービング)を
浸漬し、エマルジョンが付着した連続炭素繊維束を乾燥
すると共に、前記樹脂固形分を溶融付着させて、前記樹
脂固形分が付着した連続炭素繊維束とし、この連続炭素
繊維束を所定の長さに切断することによって炭素繊維含
有ペレットを製造する方法である。また、本発明の第2
製法は、上記と同じ手順で前記樹脂固形分を付着させた
連続炭素繊維束に、前記樹脂固形分と同一又は異なる熱
可塑性樹脂をオーバーコーティングした後に所定の長さ
に切断することによって炭素繊維含有ペレットを製造す
る方法である。
In the first production method of the present invention, a thermoplastic resin emulsion containing a specific resin solid content (hereinafter referred to as "emulsion") is added at a temperature of 30-80.
The continuous carbon fiber bundle (carbon fiber roving) is immersed at a temperature set to 0 ° C., the continuous carbon fiber bundle to which the emulsion is attached is dried, and the resin solids are melted and attached to form the continuous carbon with the resin solids attached. This is a method for producing carbon fiber-containing pellets by forming a fiber bundle and cutting this continuous carbon fiber bundle into a predetermined length. The second aspect of the present invention
The manufacturing method is a continuous carbon fiber bundle to which the resin solids are adhered by the same procedure as described above, and the same or different thermoplastic resin as the resin solids is overcoated and then cut into a predetermined length by containing carbon fibers. This is a method for producing pellets.

【0012】本発明の第1及び第2製法で使用する連続
炭素繊維束は、一般の炭素繊維強化樹脂に使用される炭
素繊維モノフィラメントを束ねたもので、通常、炭素繊
維の直径は数μmから数十μm程度、束ねられた炭素繊
維モノフィラメントの本数は数千本から数十万本程度で
ある。この連続炭素繊維束を構成する炭素繊維として
は、例えばPAN系、ピッチ系、レーヨン系等の炭素繊
維を挙げることができ、ニッケル、銀等の金属をコーテ
イングしたものであっても良い。
The continuous carbon fiber bundle used in the first and second production methods of the present invention is a bundle of carbon fiber monofilaments used in general carbon fiber reinforced resin, and the diameter of the carbon fiber is usually from several μm. The number of bundled carbon fiber monofilaments is about several tens of μm, and is about several thousand to several hundred thousand. Examples of the carbon fibers forming the continuous carbon fiber bundle include PAN-based, pitch-based, and rayon-based carbon fibers, which may be coated with a metal such as nickel or silver.

【0013】通常、連続炭素繊維束には、束としての取
り扱い性を良くするために、収束剤あるいはサイジング
剤と称される糊剤が被覆されている。この糊剤として
は、例えばエポキシ樹脂等が使用されており、炭素繊維
を束として扱う時には毛羽立ちがなく束としてまとまっ
た取り扱いができ、樹脂に分散させる時には各炭素繊維
がばらばらになるように働くものとなっている。本発明
は、この糊剤の働きを十分に考慮してなされたもので、
この点については後述する。
Usually, the continuous carbon fiber bundle is coated with a sizing agent called a sizing agent or a sizing agent in order to improve handleability as a bundle. As this sizing agent, for example, an epoxy resin or the like is used, and when handling carbon fibers as a bundle, it can be handled as a bundle without fluffing, and when dispersed in resin, it works so that each carbon fiber becomes disjointed Has become. The present invention has been made in consideration of the function of this sizing agent,
This point will be described later.

【0014】本発明で使用するエマルジョンは、少なく
ともジエン系単量体とエチレン系不飽和二重結合を有す
る単量体とをモノマー成分とするジエン−エチレン系共
重合体を樹脂固形分として含むものである。
The emulsion used in the present invention contains, as a resin solid content, a diene-ethylene copolymer having at least a diene monomer and a monomer having an ethylenically unsaturated double bond as monomer components. .

【0015】上記ジエン系単量体は、例えばブタジエ
ン、イソプレン、クロロプレン等であり、上記ジエン−
エチレン系共重合体は、かかるジエン系単量体と、エチ
レン系不飽和二重結合を有する単量体とを公知の乳化剤
を用いて乳化重合して共重合体とすることで得ることが
できる。また、エチレン不飽和二重結合を有する単量体
としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビ
ニルトルエン等の芳香族ビニル単量体;メタクリル酸、
アルリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、イタ
コン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノメチルエス
テル等の不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸エステ
ル;メタクリル酸メチル、アクリル酸2−エチルヘキシ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル等の(メタ)
アクリル酸エステル;(メタ)アクリルニトリル等のシ
アノビニル化合物;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ
ート等の水酸基含ビニル化合物;(メタ)アクリルアミ
ド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等のアミド
基含有単量体;グリシジル(メタ)アクリレート等を挙
げることができる。
The diene monomer is, for example, butadiene, isoprene, chloroprene, etc.
The ethylene-based copolymer can be obtained by emulsion-polymerizing the diene-based monomer and a monomer having an ethylenically unsaturated double bond with a known emulsifier to obtain a copolymer. . Examples of the monomer having an ethylenically unsaturated double bond include aromatic vinyl monomers such as styrene, α-methylstyrene and vinyltoluene; methacrylic acid,
Unsaturated carboxylic acids or unsaturated carboxylic acid esters such as allyl acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid monomethyl ester, maleic acid monomethyl ester; methyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, butyl acrylate, acrylic acid (Meta) such as ethyl
Acrylic ester; Cyanovinyl compound such as (meth) acrylonitrile; Vinyl compound containing hydroxyl group such as hydroxyethyl (meth) acrylate; Amide group-containing monomer such as (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide; Glycidyl ( Examples thereof include (meth) acrylate.

【0016】本発明で用いるエマルジョン中に樹脂固形
分として含まれるジエン−エチレン系共重合体は、ガラ
ス転移点が20℃以上のものであることが必要とされ
る。ガラス転移点が20℃未満のものは、組成的に言え
ばジエン系単量体が過度に多量のものであるため、炭素
繊維の分散性に劣り、熱変色が発生するおそれがある。
一方、ガラス転移点の上限は、ジエン−エチレン系共重
合体である範囲において特に制限はないが、100℃以
下であることが好ましい。ガラス転移点が100℃を超
えるものは、組成的にはジエン系単量体が少なくなり、
良好なペレット化が難しくなって、成形時の毛玉の生成
を生じやすくなる。従って、ジエン−エチレン系共重合
体は、ガラス転移点が20〜100℃のものであること
が好ましい。換言すると、炭素繊維の分散性の向上及び
熱変色の防止を図ると同時に、ペレット化の容易性並び
に毛玉発生の防止を容易にする観点から、ジエン系単量
体とエチレン系不飽和二重結合を有する単量体とを共重
合させる際に、ジエン系単量体の使用量を、ジエン−エ
チレン系共重合体を構成する単量体の全量に対し、2重
量%〜40重量%として得られるものが好ましい。
The diene-ethylene copolymer contained as a resin solid content in the emulsion used in the present invention is required to have a glass transition point of 20 ° C. or higher. If the glass transition point is less than 20 ° C., the diene-based monomer is excessively large in terms of composition, so that the dispersibility of the carbon fiber is poor, and thermal discoloration may occur.
On the other hand, the upper limit of the glass transition point is not particularly limited as long as it is a diene-ethylene copolymer, but it is preferably 100 ° C or lower. Those having a glass transition point of higher than 100 ° C. have a reduced composition of diene monomers,
Good pelletization becomes difficult, and pills are likely to be formed during molding. Therefore, the diene-ethylene copolymer preferably has a glass transition point of 20 to 100 ° C. In other words, from the viewpoint of improving dispersibility of carbon fibers and preventing thermal discoloration, and at the same time, facilitating pelletization and preventing pill formation, a diene monomer and an ethylenically unsaturated double bond are used. When copolymerizing with a monomer having a bond, the amount of the diene-based monomer used is 2% by weight to 40% by weight based on the total amount of the monomers constituting the diene-ethylene-based copolymer. What can be obtained is preferable.

【0017】本発明で使用するエマルジョンは、樹脂固
形分として、1種類のジエン−エチレン系共重合体を含
むものでも、複数種類のジエン−エチレン系共重合体を
含むものでも良いが、炭素繊維の良好な分散性が得やす
いことから、ブタジエン−スチレン共重合体とアクリル
ニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体のいずれか一
方又は両者を樹脂固形分として含むエマルジョンが好ま
しい。
The emulsion used in the present invention may contain one kind of diene-ethylene-based copolymer or a plurality of kinds of diene-ethylene-based copolymer as the resin solid content. An emulsion containing either one or both of a butadiene-styrene copolymer and an acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer as a resin solid content is preferable because good dispersibility of is easily obtained.

【0018】本発明で用いるエマルジョンに樹脂固形分
として含まれるジエン−スチレン系共重合体のガラス転
移点は、含有されるジエン−スチレン系共重合体が単一
種類である場合には、DSCで測定した値をいう。ま
た、樹脂固形分として含まれるジエン−スチレン系共重
合体が複数種類のジエン−スチレン系共重合体の混合物
である場合は、ガラス転移点が1点ではないため、下記
式によって求められる全体のガラス転移点Tgをいう。
下記式において、Ta、Tb、Tc…はそれぞれ含有さ
れるA、B、C…成分のガラス転移点、Ma、Mb、M
c…は各成分のモル比である。
The glass transition point of the diene-styrene copolymer contained in the emulsion used in the present invention as a resin solid content is DSC when the diene-styrene copolymer contained is a single kind. The measured value. When the diene-styrene-based copolymer contained as the resin solid content is a mixture of a plurality of types of diene-styrene-based copolymers, the glass transition point is not 1 point, and therefore the total amount calculated by the following formula is The glass transition point Tg.
In the formulas below, Ta, Tb, Tc ... are the glass transition points of the components A, B, C ... contained, Ma, Mb, M, respectively.
c ... is the molar ratio of each component.

【0019】[0019]

【数1】 [Equation 1]

【0020】本発明で用いるエマルジョンは、コスト及
び工程数の軽減等の点からすると、含有する全樹脂固形
分が、上記ガラス転移点が20℃以上(好ましくは20
〜100℃)のジエン−スチレン系共重合体であること
が好ましいが、全樹脂成分中20重量%以下、好ましく
は5重量%以下の範囲で、他の樹脂を含有させることが
できる。例えば、上記ジエン−スチレン系共重合体を樹
脂固形分とするエマルジョンに、上記の範囲内において
ウレタン系エマルジョンを混合して用いると、炭素繊維
の分散性を向上させることができる。
The emulsion used in the present invention has a glass transition point of 20 ° C. or higher (preferably 20) in terms of cost and reduction in the number of steps in the total resin solids content.
It is preferably a diene-styrene-based copolymer of 100 to 100 ° C., but other resins can be contained in the range of 20% by weight or less, preferably 5% by weight or less based on the total resin components. For example, the dispersibility of carbon fibers can be improved by mixing and using a urethane emulsion within the above range with an emulsion containing the diene-styrene copolymer as a resin solid content.

【0021】本発明で用いるエマルジョンには、必要に
応じて、酸化防止剤、熱安定剤、着色剤などを添加する
ことができる。また、エマルジョン中の好ましい樹脂固
形分の量は、連続炭素繊維束の内部にまで均一に浸透さ
せやすく、しかも必要な付着量が得やすいことから、1
0重量〜70重量%の範囲である。
An antioxidant, a heat stabilizer, a colorant and the like can be added to the emulsion used in the present invention, if necessary. In addition, the preferable amount of resin solids in the emulsion is 1 because it is easy to uniformly permeate into the inside of the continuous carbon fiber bundle and the required amount of adhesion is easily obtained.
It is in the range of 0% to 70% by weight.

【0022】本発明では、温度を30〜80℃、好まし
くは55〜75℃に設定したエマルジョン浴に連続炭素
繊維束を浸漬し、炭素繊維に該エマルジョンを含浸付着
させる。エマルジョンの温度を30〜80℃、好ましく
は55〜75℃にすることにより、エマルジョンが各炭
素繊維の表面をより均一に被覆し、エマルジョンの付着
量を増加させると共に、マトリックス樹脂に配合された
時の各炭素繊維の分散を良くし、炭素繊維による補強効
果を増大させることができる。
In the present invention, the continuous carbon fiber bundle is immersed in an emulsion bath set at a temperature of 30 to 80 ° C., preferably 55 to 75 ° C., and the emulsion is impregnated and adhered to the carbon fibers. By setting the temperature of the emulsion to 30 to 80 ° C., preferably 55 to 75 ° C., the emulsion more uniformly coats the surface of each carbon fiber, increases the amount of the emulsion deposited, and when the emulsion is blended with the matrix resin. It is possible to improve the dispersion of the respective carbon fibers and increase the reinforcing effect of the carbon fibers.

【0023】更に説明すると、本発明においては、エマ
ルジョンの温度を30℃以上とすることで、エマンジョ
ンの連続炭素繊維束中への浸入が容易となり、各炭素繊
維の表面をより均一に被覆することができる。30℃未
満ではその効果が低く、一方80℃を超えるとエマルジ
ョンの安定性が低下する。この温度は、炭素繊維に使用
されている前述した糊剤の種類とも密接に関係してお
り、炭素繊維の糊剤として広く使用されているエポキシ
樹脂等の粘度が、この30〜80℃において、エマルジ
ョンを各炭素繊維間に進入させやすくしていると推定さ
れる。即ち、糊剤として使用される代表的なエポキシ樹
脂の粘度は、20℃で3000ポイズ、40℃で300
ポイズ、50℃で80ポイズ、70℃で20ポイズ、8
0℃で10ポイズ程度であり、50℃を超えると急速に
粘度が低下し、エマルジョンの進入を容易にするものと
推定される。
To explain further, in the present invention, by setting the temperature of the emulsion to 30 ° C. or higher, it becomes easy for the emmansion to penetrate into the continuous carbon fiber bundle, and the surface of each carbon fiber is coated more uniformly. You can If it is lower than 30 ° C, its effect is low, while if it exceeds 80 ° C, the stability of the emulsion is lowered. This temperature is also closely related to the type of the above-mentioned sizing agent used for carbon fibers, and the viscosity of the epoxy resin or the like widely used as the sizing agent for carbon fibers is 30 to 80 ° C. It is presumed that the emulsion is made to easily enter between the carbon fibers. That is, the viscosity of a typical epoxy resin used as a sizing agent is 3000 poise at 20 ° C and 300 poise at 40 ° C.
Poise, 80 Poise at 50 ° C, 20 Poise at 70 ° C, 8
It is about 10 poise at 0 ° C., and when it exceeds 50 ° C., it is presumed that the viscosity is rapidly lowered and the penetration of the emulsion is facilitated.

【0024】エマルジョンに浸漬して連続炭素繊維束に
付着させるエマルジョンの量は、該エマルジョンが付着
した連続炭素繊維束に後述する乾燥・溶融化処理を施し
た後の乾燥基準で、連続炭素繊維束に30重量%以上の
樹脂固形分が付着残留する量である。上限は、均一な付
着ができる範囲であれば特に制限はないが、通常100
重量%程度である。この付着量が30重量%未満では、
得られる炭素繊維含有ペレットをマトリックス樹脂とし
て使用する熱可塑性樹脂中に溶融混合したときに、個々
の炭素繊維モノフィラメントのマトリックス樹脂中への
分散性が不十分となる。炭素繊維モノフィラメントの良
好な分散性を得るためには、各炭素繊維間にエマルジョ
ン中の樹脂固形分が浸入し、各炭素繊維が樹脂固形分で
覆われた状態となることが好ましく、このような状態を
得やすくする上で、連続炭素繊維束におけるエマルジョ
ンの付着量は、樹脂固形分の付着量が乾燥基準で35〜
90重量%となる量であることが好ましく、より好まし
くは40〜70重量%となる量である。
The amount of the emulsion soaked in the emulsion and attached to the continuous carbon fiber bundle is based on the dry standard after the continuous carbon fiber bundle to which the emulsion is attached is subjected to the drying / melting treatment described later, and the continuous carbon fiber bundle. The amount is such that 30% by weight or more of resin solids remains attached. The upper limit is not particularly limited as long as it allows uniform adhesion, but is usually 100.
It is about% by weight. If this adhesion amount is less than 30% by weight,
When the obtained carbon fiber-containing pellets are melt-mixed with the thermoplastic resin used as the matrix resin, the dispersibility of the individual carbon fiber monofilaments in the matrix resin becomes insufficient. In order to obtain good dispersibility of the carbon fiber monofilament, it is preferable that the resin solid content in the emulsion infiltrate between the carbon fibers and each carbon fiber is covered with the resin solid content. In order to easily obtain the state, the adhesion amount of the emulsion in the continuous carbon fiber bundle is determined by the adhesion amount of the resin solids being 35 to 35 on a dry basis.
The amount is preferably 90% by weight, more preferably 40 to 70% by weight.

【0025】エマルジョン中への連続炭素繊維束の浸漬
は、通常、連続炭素繊維束を、開繊してから、エマルジ
ョンを入れた浸漬槽中を通過させることで行われる。こ
の時、エマルジョン中に開繊させた連続炭素繊維束を通
過させるだけでもよいが、浸漬槽内に振動機を設置し、
この振動機でエマルジョンを振動させて、浸漬による連
続炭素繊維束への浸透被覆効果を向上させることもでき
る。更には、連続炭素繊維束は、通常、常温で開繊され
るが、電熱線等の輻射熱を利用したヒーターの他、熱
風、温水等を利用して予備加熱を行った後に開繊し、エ
マルジョンを入れた浸漬槽中を通過させると、連続繊維
束への浸透被覆効果を向上させることができる。
The continuous carbon fiber bundle is usually immersed in the emulsion by opening the continuous carbon fiber bundle and then allowing the continuous carbon fiber bundle to pass through an immersion tank containing the emulsion. At this time, it is only necessary to pass the continuous carbon fiber bundle opened into the emulsion, but a vibrator is installed in the immersion tank,
By vibrating the emulsion with this vibrating machine, the effect of permeating and coating the continuous carbon fiber bundle by immersion can be improved. Furthermore, the continuous carbon fiber bundle is usually opened at room temperature, but in addition to a heater that uses radiant heat such as heating wire, hot air, warm water, etc. are used to preheat and then open the emulsion. When it is passed through a dipping tank in which is added, the effect of permeating and coating the continuous fiber bundle can be improved.

【0026】前記の浸漬槽における連続炭素繊維束の好
ましい通過速度は5〜30m/分で、この速度で浸漬槽
を通過させることによって、開繊させた連続炭素繊維束
にエマルジョンが付着して均一な被覆を形成することが
できる。
The preferable passing speed of the continuous carbon fiber bundle in the immersion tank is 5 to 30 m / min. By passing through the immersion tank at this speed, the emulsion is uniformly attached to the opened continuous carbon fiber bundle. Various coatings can be formed.

【0027】浸漬槽での浸漬処理によってエマルジョン
を付着させた連続炭素繊維束は、ヒーターなどを備えた
加熱乾燥機で、連続炭素繊維束に付着したエマルジョン
の水分を蒸散させることによる乾燥と、樹脂固形分の溶
融付着を行うことで、樹脂固形分による被膜を形成させ
る。この加熱乾燥機には、電熱線等の輻射熱を利用した
ヒーターの他、熱風を利用したもの等で構成することが
できる。
The continuous carbon fiber bundle to which the emulsion is adhered by the immersion treatment in the immersion tank is dried by evaporating the water content of the emulsion adhered to the continuous carbon fiber bundle with a heating dryer equipped with a heater and the like. By melting and adhering the solid content, a film made of the resin solid content is formed. The heating / drying machine can be configured by a heater that uses radiant heat such as a heating wire or a heater that uses hot air.

【0028】エマルジョンを付着させた連続炭素繊維束
を通過させるときの加熱乾燥機の内部温度は、エマルジ
ョン中のの樹脂固形分のガラス転移点から300℃の範
囲の温度に保つことが必要で、使用する樹脂固形分によ
りその適温は異なるが、例えば、ブダジエン−スチレン
共重合体では温度100℃〜300℃、アクリロニトリ
ル−ブダジエン−スチレン共重合体では温度100℃〜
250℃の範囲での加熱による乾燥・溶融化が望まし
い。
The internal temperature of the heating dryer when passing the continuous carbon fiber bundle to which the emulsion is attached needs to be maintained within a range of 300 ° C. from the glass transition point of the resin solid content in the emulsion. The suitable temperature varies depending on the resin solid content used, but for example, a temperature of 100 ° C. to 300 ° C. for a budadiene-styrene copolymer and a temperature of 100 ° C. for an acrylonitrile-budadiene-styrene copolymer.
Drying / melting by heating in the range of 250 ° C. is desirable.

【0029】この乾燥・溶融化の工程では、付着したエ
マルジョン中の水分の蒸散と、エマルジョン中に含まれ
る樹脂固形分の溶融による均一な付着が行なわれ、連続
炭素繊維束の各炭素繊維の表面が均一に溶融付着した樹
脂固形分により被覆される。樹脂固形分の溶融による均
一な付着を確実に得る上で、エマルジョンが付着した連
続炭素繊維束の加熱に際しては、樹脂固形分の溶融粘
度、耐熱性に配慮し、急激に高温雰囲気にさらさないよ
うにすることが好ましい。
In the drying / melting process, the water in the adhered emulsion is evaporated and the resin solids contained in the emulsion are evenly adhered to the surface of each carbon fiber of the continuous carbon fiber bundle. Are uniformly melted and adhered and coated with the resin solid content. To ensure uniform adhesion by melting the resin solids, consider the melt viscosity and heat resistance of the resin solids when heating the continuous carbon fiber bundle to which the emulsion has adhered, and avoid exposing it to a high temperature atmosphere. Is preferred.

【0030】かくして乾燥・溶融化処理された連続炭素
繊維束を、冷却部において空冷もしくは水冷によって冷
却した後、冷却部の後に配置したペレタイザーで適宜の
長さ、例えば3〜20mm程度の長さに切断すること
で、炭素繊維含有ペレットを得ることができる。
The thus dried and melted continuous carbon fiber bundle is cooled by air cooling or water cooling in the cooling section, and then it is adjusted to an appropriate length by a pelletizer arranged after the cooling section, for example, a length of about 3 to 20 mm. The carbon fiber-containing pellets can be obtained by cutting.

【0031】本発明の炭素繊維含有ペレットの製法は、
ジエン系単量体を一構成成分とした特定のジエン−エチ
レン系共重合体を樹脂固形分として含むエマルジョンを
用い、30〜80℃に設定した該エマルジョンに連続炭
素繊維束を浸漬することで、連続炭素繊維束へのエマル
ジョンの含浸量を大幅に向上させ、連続炭素繊維束を形
成する各炭素繊維モノフィラメントの表面をより多量の
樹脂固形分で均一に被覆できるようにしたもので、優れ
た弾力性を有する品質のよい炭素繊維含有ペレットを得
ることができる。また、得られる炭素繊維含有ペレット
は、変色性や炭素繊維の毛羽立ちがなく、各種のマトリ
ックス樹脂への分散性に優れたものとなる。
The production method of the carbon fiber-containing pellets of the present invention is as follows:
By using an emulsion containing a specific diene-ethylene copolymer having a diene monomer as one component as a resin solid content, and dipping a continuous carbon fiber bundle in the emulsion set to 30 to 80 ° C., The amount of emulsion impregnated into the continuous carbon fiber bundles has been greatly improved, and the surface of each carbon fiber monofilament forming the continuous carbon fiber bundles can be uniformly coated with a larger amount of resin solids, which has excellent elasticity. It is possible to obtain good quality carbon fiber-containing pellets. Further, the obtained carbon fiber-containing pellet has excellent dispersibility in various matrix resins without discoloration or fuzz of carbon fiber.

【0032】本発明の炭素繊維含有ペレットは、上記の
ようにしてエマルジョン中の樹脂固形分で被覆した連続
炭素繊維束を冷却後切断する第1の製法で得ることがで
きる。この第1の製法で得られる本発明の炭素繊維含有
ペレットは、含有する炭素繊維濃度が高いことから、通
常、エマルジョン中に含まれる樹脂固形分と同一又は異
なる他の熱可塑性樹脂(マトリックス樹脂)と配合した
成形用樹脂組成物として成形に用いられる。
The carbon fiber-containing pellets of the present invention can be obtained by the first production method in which the continuous carbon fiber bundle coated with the resin solid content in the emulsion as described above is cooled and then cut. Since the carbon fiber-containing pellets of the present invention obtained by the first production method have a high carbon fiber concentration, they are usually another thermoplastic resin (matrix resin) which is the same as or different from the resin solid content contained in the emulsion. It is used for molding as a molding resin composition in which

【0033】また、本発明の炭素繊維含有ペレットは、
上記と同様にしてエマルジョン中の樹脂固形分で被覆し
た連続炭素繊維束に、樹脂固形分と同一又は異なる熱可
塑性樹脂(マトリックス樹脂)をオーバーコーティング
し、冷却した後前記と同様に適宜の長さに切断する第2
製法によって得ることもできる。このエマルジョン中の
樹脂固形分で被覆した連続炭素繊維束へのオーバーコー
ティングは、例えば押出成形機、射出成形機などの通常
の成形機を用いて行うことができる。
The carbon fiber-containing pellets of the present invention are
In the same manner as above, a continuous carbon fiber bundle coated with the resin solid content in the emulsion was overcoated with a thermoplastic resin (matrix resin) which is the same as or different from the resin solid content, and after cooling, an appropriate length was obtained as described above. Second to cut into
It can also be obtained by the manufacturing method. Overcoating of the continuous carbon fiber bundle coated with the resin solid content in this emulsion can be performed using a normal molding machine such as an extrusion molding machine or an injection molding machine.

【0034】上記第2製法によって得られる本発明の炭
素繊維含有ペレットは、上記第1製法による炭素繊維含
有ペレットと同様に、変色性や炭素繊維の毛羽立ちがな
く、各種のマトリックス樹脂への分散性に優れたものと
なる他、予めオーバーコーティングによりマトリックス
樹脂と複合化されたものとすることができるので、単独
で成形に用いることができる。また、第1製法による炭
素繊維含有ペレットと同様に、エマルジョンに含まれる
樹脂固形分と同一又は異なる熱可塑性樹脂と配合した成
形用樹脂組成物として成形に用いることもできる。
The carbon fiber-containing pellets of the present invention obtained by the second production method have no discoloration or fluffing of the carbon fibers and dispersibility in various matrix resins, like the carbon fiber-containing pellets produced by the first production method. In addition to being excellent, it can be made into a composite with a matrix resin in advance by overcoating, so that it can be used alone for molding. Further, similar to the carbon fiber-containing pellets produced by the first production method, a molding resin composition containing a thermoplastic resin which is the same as or different from the resin solid content contained in the emulsion can be used for molding.

【0035】本発明を図1及び図2により説明する。図
1及び図2は、いずれもエマルジョン浸漬法によって得
られた炭素繊維含有ペレットの断面を示すものである
が、図1が本発明法、即ち、ジエン系単量体とエチレン
系不飽和二重結合を有する単量体との共重合によって得
られたガラス転移点が20℃以上のジエン−エチレン系
共重合体を樹脂固形分として含むエマルジョンを用い、
65℃に設定した該エマルジョン浴に連続炭素繊維束を
浸漬し、該エマルジョンの付着した連続炭素繊維束を上
記樹脂固形分のガラス転移点〜300℃の温度で乾燥・
溶融化処理して、連続炭素繊維束に対する樹脂固形分の
付着量を30重量%以上とした連続炭素繊維束を所定の
長さに切断する製法でつくった炭素繊維含有ペレットの
断面の模式図、図2は上記エマルジョン浴の温度を25
℃に設定して同様につくった炭素繊維含有ペレットの断
面の模式図である。
The present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 and 2 each show a cross section of a carbon fiber-containing pellet obtained by an emulsion dipping method, but FIG. 1 shows the method of the present invention, that is, a diene monomer and an ethylenically unsaturated double bond. An emulsion containing a diene-ethylene-based copolymer having a glass transition point of 20 ° C. or higher obtained by copolymerization with a monomer having a bond as a resin solid content is used,
The continuous carbon fiber bundle was immersed in the emulsion bath set at 65 ° C., and the continuous carbon fiber bundle with the emulsion attached was dried at a temperature of the glass transition point of the resin solid content to 300 ° C.
A schematic diagram of a cross section of a carbon fiber-containing pellet produced by a melting process to cut a continuous carbon fiber bundle having a resin solid content adhered to the continuous carbon fiber bundle of 30% by weight or more into a predetermined length, Figure 2 shows the temperature of the emulsion bath at 25
It is a schematic diagram of a cross section of a carbon fiber-containing pellet that is similarly prepared by setting the temperature to ° C.

【0036】図1及び図2から明らかなように、エマル
ジョン浴の温度を65℃にした図1では、各炭素繊維モ
ノフィラメント1の表面は付着残留した樹脂固形分2で
均一に被覆され、各炭素繊維モノフィラメント1は付着
残留した樹脂固形分2により均一に分散されている。一
方、図2では、各炭素繊維モノフィラメント1が部分的
に集合して固着しており、炭素繊維モノフィラメント1
と樹脂固形分2の分散状態が不均一になっている。これ
らの炭素繊維含有ペレットとマトリックス樹脂としての
熱可塑性樹脂とを溶融混合して配合し、射出成形に用い
た場合、図1の炭素繊維含有ペレットを使用した場合に
は、図2の炭素繊維含有ペレットを使用した場合に比
し、各炭素繊維はより均一に分散され、炭素繊維による
補強効果が大きく現れ、より高品質の繊維強化樹脂成形
品を得ることができる。
As is apparent from FIGS. 1 and 2, in FIG. 1 in which the temperature of the emulsion bath is 65 ° C., the surface of each carbon fiber monofilament 1 is uniformly coated with the resin solid content 2 remaining on the carbon fiber monofilament 1 The fiber monofilament 1 is uniformly dispersed by the resin solid content 2 remaining attached. On the other hand, in FIG. 2, the carbon fiber monofilaments 1 are partially aggregated and fixed, and
And the solid state of the resin solid content 2 is not uniform. When these carbon fiber-containing pellets and a thermoplastic resin as a matrix resin are melt-mixed and blended and used for injection molding, when the carbon fiber-containing pellets of FIG. 1 are used, the carbon fiber-containing pellets of FIG. 2 are used. Compared with the case where pellets are used, the carbon fibers are more uniformly dispersed, the reinforcing effect of the carbon fibers is significantly exhibited, and a higher quality fiber-reinforced resin molded product can be obtained.

【0037】[0037]

【実施例】以下、本発明を実施例と比較例によって更に
具体的に説明する。なお、この実施例、比較例におい
て、「%」とあるのはいずれも重量基準によるものであ
る。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically below with reference to examples and comparative examples. In the examples and comparative examples, “%” is based on weight.

【0038】以下の実施例及びお比較例において、成形
と評価のための装置及び用いた材料その他は下記の通り
である。
In the following Examples and Comparative Examples, the apparatus for molding and evaluation, the materials used, etc. are as follows.

【0039】<成形、評価のための装置> 射出成形機:東芝機械(株)製「IS55EPN」。 タンブラーミキサー:(株)松井製作所製「MT−5
0」。
<Device for molding and evaluation> Injection molding machine: "IS55EPN" manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Tumble mixer: "MT-5" manufactured by Matsui Manufacturing Co., Ltd.
0 ”.

【0040】<マトリックス樹脂> PS:旭化成(株)製「スタイロン〈登録商標〉68
0」。 AS:旭化成(株)製「スタイラック〈登録商標〉AS
783」。 ABS:旭化成(株)製「スタイラック〈登録商標〉A
BS121」。 PPE:旭化成(株)製「ザイロン〈登録商標〉100
Z」。 PC:三菱エンジニアリングプラスラスチック(株)製
「ノバレックス〈登録商標〉7022A」。
<Matrix resin> PS: “Styron <registered trademark> 68 manufactured by Asahi Kasei Corporation
0 ”. AS: "Styrac <registered trademark> AS manufactured by Asahi Kasei Corporation
783 ". ABS: "Styrac <registered trademark> A manufactured by Asahi Kasei Corporation
BS121 ". PPE: Asahi Kasei's "Zylon <registered trademark>100"
Z ". PC: "Novarex 7022A" manufactured by Mitsubishi Engineering Plus Plastic Co., Ltd.

【0041】<エマルジョン> SB−1:スチレン(ST)−ブタジエン(BD)共重
合体エマルジョン(ST=99%、BD=1%)。 SB−2:スチレン(ST)−ブタジエン(BD)共重
合体エマルジョン(ST=80%、BD=20%)。 ABSLa:アクリロニトリル(AN)−スチレン(S
T)−ブタジエン(BD)共重合体エマルジョン(AN
=25%,ST=60%、BD=15%)。
<Emulsion> SB-1: Styrene (ST) -butadiene (BD) copolymer emulsion (ST = 99%, BD = 1%). SB-2: Styrene (ST) -butadiene (BD) copolymer emulsion (ST = 80%, BD = 20%). ABSLa: Acrylonitrile (AN) -Styrene (S
T) -butadiene (BD) copolymer emulsion (AN
= 25%, ST = 60%, BD = 15%).

【0042】<炭素繊維> 炭素繊維ロービング(CF−R):東邦レーヨン(株)
製「HTA−W12K」、炭素繊維束は12000本の
炭素繊維モノフィラメントからなり、該炭素繊維モノフ
ィラメントの直径は7μmである。
<Carbon fiber> Carbon fiber roving (CF-R): Toho Rayon Co., Ltd.
"HTA-W12K" manufactured, the carbon fiber bundle is composed of 12,000 carbon fiber monofilaments, and the diameter of the carbon fiber monofilaments is 7 μm.

【0043】<炭素繊維の分散測定>実施例及び比較例
で作成した炭素繊維含有ペレットと各種マトリックス樹
脂を用い、乾燥が必要な熱可塑性樹脂は乾燥し、炭素繊
維濃度が10重量%になるように計量混合し、射出成形
機を用いて通常の成形条件、成形サイクルに従い、プレ
ート(幅30mm×長200mm×厚2.5mm)を成
形し、プレート表面の炭素繊維の分散状態を観察して下
記の基準により評価した。また、実施例及び比較例で作
成した炭素繊維含有ペレットに、炭素繊維含有量が10
重量%になるようにマトリックス樹脂をオーバーコーテ
イングしたものを、射出成形機を用いて通常の成形条
件、成形サイクルに従い、プレート(幅30mm×長2
00mm×厚2.5mm)を成形し、プレート表面の炭
素繊維の分散状態を観察して下記の基準により評価し
た。
<Measurement of Carbon Fiber Dispersion> Using the carbon fiber-containing pellets prepared in Examples and Comparative Examples and various matrix resins, the thermoplastic resin that needs to be dried is dried so that the carbon fiber concentration becomes 10% by weight. The mixture was weighed and mixed into a plate, and a plate (width 30 mm x length 200 mm x thickness 2.5 mm) was molded using an injection molding machine under normal molding conditions and a molding cycle. Was evaluated according to the standard. In addition, the carbon fiber-containing pellets prepared in Examples and Comparative Examples had a carbon fiber content of 10
Matrix resin overcoated so as to have a weight% was formed into a plate (width 30 mm x length 2 according to normal molding conditions and molding cycle using an injection molding machine.
(00 mm × thickness 2.5 mm) was molded, and the dispersion state of carbon fibers on the plate surface was observed and evaluated according to the following criteria.

【0044】○:全長にわたり炭素繊維の塊(炭素繊維
凝集体)が無く、炭素繊維の分散が良好。 △:炭素繊維の塊(炭素繊維凝集体)が若干見られる。
◯: There is no lump of carbon fiber (carbon fiber aggregate) over the entire length, and the carbon fiber is well dispersed. Δ: Some carbon fiber lumps (carbon fiber aggregates) are seen.

【0045】実施例1〜7、比較例1及び2 表1に示すエマルジョンの種類、エマルジョンへの浸漬
条件、乾燥・溶融化条件でエマルジョン中の樹脂固形分
を付着させたCF−Rを、5mm長さの炭素繊維含有ペ
レットになるように回転刃からなるカッターで切断し、
実施例1〜6及び比較例1及び2の炭素繊維含有ペレッ
トを得た。
Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 and 2 The CF-R to which the resin solid content in the emulsion was attached was 5 mm under the types of emulsion shown in Table 1, immersion conditions in the emulsion, and drying / melting conditions. Cut with a cutter consisting of a rotary blade to make carbon fiber-containing pellets of length,
The carbon fiber-containing pellets of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were obtained.

【0046】得られた炭素繊維含有ペレットを、全樹脂
中の炭素繊維含量が10重量%になるように、表1に示
される各マトリックス樹脂に配合して射出成形を行っ
た。実施例1〜7に示した炭素繊維含有ペレットを配合
した成形用樹脂組成物では、成形品の流動端部まで炭素
繊維が均一に配合され、炭素繊維の分散度は○であっ
た。一方、比較例1及び2に示した炭素繊維含有ペレッ
トを配合した成形用樹脂組成物では、炭素繊維が不均一
に配合されているのが観察され、分散度は△であった。
The carbon fiber-containing pellets thus obtained were blended with each matrix resin shown in Table 1 so that the carbon fiber content in the total resin was 10% by weight, and injection molding was carried out. In the molding resin composition containing the carbon fiber-containing pellets shown in Examples 1 to 7, the carbon fibers were uniformly mixed up to the fluidized end of the molded product, and the carbon fiber dispersity was ◯. On the other hand, in the molding resin composition containing the carbon fiber-containing pellets shown in Comparative Examples 1 and 2, it was observed that the carbon fibers were mixed nonuniformly, and the dispersity was Δ.

【0047】実施例8〜10、比較例3及び4 表1に示すエマルジョンの種類、エマルジョンへの浸漬
条件、乾燥・溶融化条件でエマルジョン中の樹脂固形分
を付着させたCF−Rに、炭素繊維含有量が10重量%
になるように、表1に示すマトリックス樹脂をオーバー
コーテイングしてから、5mm長さの炭素繊維含有ペレ
ットになるように回転刃からなるカッターで切断し、実
施例8〜10及び比較例3及び4の炭素繊維含有ペレッ
トを得た。
Examples 8-10, Comparative Examples 3 and 4 Carbon was added to CF-R to which the resin solid content in the emulsion was adhered under the types of emulsion shown in Table 1, immersion conditions in the emulsion, and drying / melting conditions. Fiber content is 10% by weight
As shown in Table 1, the matrix resins shown in Table 1 were overcoated and then cut with a cutter composed of a rotary blade to form carbon fiber-containing pellets having a length of 5 mm. Examples 8 to 10 and Comparative Examples 3 and 4 Carbon fiber-containing pellets were obtained.

【0048】得られた炭素繊維含有ペレットを単独で用
いて射出成形を行ったところ、実施例8〜10に示した
炭素繊維含有ペレットでは、成形品中に炭素繊維が均一
に分配され、炭素繊維の分散度は○であった。一方、比
較例3及び4に示した炭素繊維含有ペレットでは、成形
品中に炭素繊維の塊が若干見られ、分散度は△であっ
た。
When the obtained carbon fiber-containing pellets were used alone for injection molding, the carbon fiber-containing pellets shown in Examples 8 to 10 were such that the carbon fibers were uniformly distributed in the molded product. The dispersity of was 0. On the other hand, in the carbon fiber-containing pellets shown in Comparative Examples 3 and 4, some carbon fiber lumps were found in the molded product, and the dispersity was Δ.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりのもので
あり、炭素繊維の分散性に優れた炭素繊維含有ペレット
を得ることができるものである。また、本発明の製法に
より得られた炭素繊維ペレット及びこれにマトリックス
樹脂を配合した成形用樹脂組成物によれば、炭素繊維が
均一に分散した、炭素繊維による補強効果の高い樹脂成
形品を得ることができるものである。
The present invention is as described above, and it is possible to obtain a carbon fiber-containing pellet having excellent carbon fiber dispersibility. Further, according to the carbon fiber pellets obtained by the production method of the present invention and the molding resin composition in which the matrix resin is mixed, a resin molded article in which carbon fibers are uniformly dispersed and which has a high reinforcing effect by the carbon fibers is obtained. Is something that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の製法による炭素繊維含有ペレットの断
面の模式図である。
FIG. 1 is a schematic view of a cross section of a carbon fiber-containing pellet according to the manufacturing method of the present invention.

【図2】従来の製法による炭素繊維含有ペレットの断面
の模式図である。
FIG. 2 is a schematic view of a cross section of a carbon fiber-containing pellet produced by a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 炭素繊維モノフィラメント 2 樹脂固形分 1 carbon fiber monofilament 2 resin solids

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B29K 9:00 B29K 9:00 105:08 105:08 (72)発明者 島田 忠広 滋賀県八日市市上羽田町1138 Fターム(参考) 4F070 AA06 AA07 AA08 AC04 AD02 AE01 BA02 BB08 DA33 DA55 4F201 AA46 AB11 AC05 AD16 BA02 BC19 BC33 BL06 BL44 4J002 AC021 AC071 AC081 BN151 DA016 FA046 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // B29K 9:00 B29K 9:00 105: 08 105: 08 (72) Inventor Tadahiro Shimada Yokaichi City, Shiga Prefecture Kaminedacho 1138 F term (reference) 4F070 AA06 AA07 AA08 AC04 AD02 AE01 BA02 BB08 DA33 DA55 4F201 AA46 AB11 AC05 AD16 BA02 BC19 BC33 BL06 BL44 4J002 AC021 AC071 AC081 BN151 DA016 FA046

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ジエン系単量体とエチレン系不飽和二重
結合を有する単量体とをモノマー成分とし、ガラス転移
点が20℃以上のジエン−エチレン系共重合体を樹脂固
形分として含む熱可塑性樹脂エマルジョンを用い、30
〜80℃に設定した該熱可塑性樹脂エマルジョンに連続
炭素繊維束を浸漬し、該熱可塑性樹脂エマルジョンが付
着した連続炭素繊維束を前記樹脂固形分のガラス転移点
〜300℃の温度で乾燥すると共に、前記樹脂固形分を
溶融付着させて、前記樹脂固形分が乾燥基準で30重量
%以上付着した連続炭素繊維束とし、この連続炭素繊維
束を所定の長さに切断することを特徴とする炭素繊維含
有ペレットの製法。
1. A diene-based monomer and a monomer having an ethylenically unsaturated double bond as monomer components, and a diene-ethylene-based copolymer having a glass transition point of 20 ° C. or higher as a resin solid content. 30 using a thermoplastic resin emulsion
A continuous carbon fiber bundle is immersed in the thermoplastic resin emulsion set to -80 ° C, and the continuous carbon fiber bundle to which the thermoplastic resin emulsion is attached is dried at a temperature of glass transition point to 300 ° C of the resin solid content. A carbon which is obtained by melting and adhering the resin solids to form a continuous carbon fiber bundle having 30% by weight or more of the resin solids attached on a dry basis, and cutting the continuous carbon fiber bundle into a predetermined length. Manufacturing method of fiber-containing pellets.
【請求項2】 前記熱可塑性樹脂エマルジョンの温度を
55〜75℃に設定することを特徴とする請求項1に記
載の炭素繊維含有ペレットの製法。
2. The method for producing carbon fiber-containing pellets according to claim 1, wherein the temperature of the thermoplastic resin emulsion is set to 55 to 75 ° C.
【請求項3】 前記連続炭素繊維束における前記樹脂固
形分の付着量を、乾燥基準で40重量%を超え70重量
%以下とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の
炭素繊維含有ペレットの製法。
3. The carbon fiber-containing material according to claim 1, wherein the amount of the resin solids deposited on the continuous carbon fiber bundle is more than 40% by weight and 70% by weight or less on a dry basis. How to make pellets.
【請求項4】 前記ジエン系単量体が、ブタジエン、イ
ソプレン、クロロプレンから選ばれた1種以上の単量体
であることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の炭
素繊維含有ペレットの製法。
4. The carbon fiber-containing pellet according to claim 1, wherein the diene monomer is one or more kinds of monomers selected from butadiene, isoprene and chloroprene. Manufacturing method.
【請求項5】 前記ジエン−エチレン系共重合体が、ス
チレン、アクリロニトリル、メチルメタアクリレートか
ら選ばれた1種以上の単量体と、ジエン系単量体との共
重合によるものであることを特徴とする請求項1、2、
3又は4に記載の炭素繊維含有ペレットの製法。
5. The diene-ethylene copolymer is a copolymer of a diene monomer and one or more monomers selected from styrene, acrylonitrile, and methyl methacrylate. Claims 1, 2, characterized in that
The method for producing a carbon fiber-containing pellet according to 3 or 4.
【請求項6】 前記ジエン−エチレン系共重合体が、ス
チレン−ブタジエン共重合体及び/又はアクリロニトリ
ル−スチレン−ブタジエン共重合体からなることを特徴
とする請求項5に記載の炭素繊維含有ペレットの製法。
6. The carbon fiber-containing pellet according to claim 5, wherein the diene-ethylene copolymer comprises a styrene-butadiene copolymer and / or an acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer. Manufacturing method.
【請求項7】 前記樹脂固形分を付着させた連続炭素繊
維束に、前記樹脂固形分と同一又は異なる熱可塑性樹脂
をオーバーコーティングした後、所定の長さに切断する
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6に記
載の炭素繊維含有ペレットの製法。
7. The continuous carbon fiber bundle to which the resin solid content is adhered is overcoated with a thermoplastic resin which is the same as or different from the resin solid content, and then cut into a predetermined length. The method for producing a carbon fiber-containing pellet according to 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
【請求項8】 請求項1、2、3、4、5、6又は7の
製法でつくられたことを特徴とする炭素繊維含有ペレッ
ト。
8. A carbon fiber-containing pellet produced by the method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
【請求項9】 請求項8の炭素繊維含有ペレットと、前
記樹脂固形分と同一又は異なる熱可塑性樹脂との配合品
であることを成形用樹脂組成物。
9. A molding resin composition, which is a blend of the carbon fiber-containing pellet according to claim 8 and a thermoplastic resin which is the same as or different from the resin solid content.
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