JP2013129764A - 繊維強化材及び繊維強化成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】繊維径10μm〜30μmのアラミド繊維からなるアラミド繊維束に、引抜成形法により、熱可塑性樹脂を溶融して含浸させてなるアラミド繊維強化材を、適宜の長さに切断して得られるペレットを単独で、またはマトリックス樹脂と混合し、射出成形することにより、アラミド繊維配向度の高い成形品を得る。
【選択図】図1
Description
(2)アラミド繊維の含有量が、10〜80重量%である上記(1)に記載のアラミド繊維強化材。
(3)アラミド繊維が、硬化性エポキシ化合物、または、硬化性エポキシ化合物と相溶化剤により表面処理されている上記(1)または(2)に記載のアラミド繊維強化材。
(4)硬化性エポキシ化合物が、グリセロールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテルから選ばれる1種類または、2種類以上の混合物である上記(3)に記載のアラミド繊維強化材。
(5)硬化性エポキシ化合物が、ビスフェノール型エポキシ樹脂である上記(3)に記載のアラミド繊維強化材。
(6)相溶化剤が、下記一般式(I)で表されるグリコールエーテル系化合物である上記(3)に記載のアラミド繊維強化材。
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載のアラミド繊維強化材を切断してなり、その切断長(μm)/アラミド繊維の繊維径(μm)の値が、100〜500の範囲であることを特徴とするアラミド繊維強化材。
(8)上記(7)に記載のアラミド繊維強化材と熱可塑性樹脂とを混合し、或いはアラミド繊維強化材単独で、射出成形してなることを特徴とする成形品。
表1に示す繊維径のアラミド繊維(ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維)を用いアラミド繊維強化材を製造した。含浸ダイ中で、アラミド繊維1500本よりなる繊維束に、250℃の温度で溶融したポリプロピレン樹脂を含浸させた後、ペレタイザーで長さ7mmに切断し、アラミド繊維含有率30重量%のペレット状(円柱状)の繊維強化材を得た。得られたペレットを、射出成形機により温度230℃で射出成形し、成形品を得た。得られた成形品の引張特性、曲げ特性を測定した。
実施例1で得た繊維強化材ペレットと、ポリプロピレン樹脂を、アラミド繊維含有率が20重量%になるようにブレンダーで配合した後、ブレンド品を実施例1と同様の方法により射出成形し、成形品を得た。
実施例1で得た繊維強化材ペレットと、ポリプロピレン樹脂を、アラミド繊維含有率が10重量%になるようにブレンダーで配合した後、ブレンド品を実施例1と同様の方法により射出成形し、成形品を得た。
表1に示す繊維径のアラミド繊維(ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維)を用いアラミド繊維強化材を製造した。含浸ダイ中で、アラミド繊維1500本よりなる繊維束に、290℃の温度で溶融したナイロン6樹脂を含浸させた後、ペレタイザーで長さ7mmに切断し、アラミド繊維含有率30重量%のペレット状(円柱状)の繊維強化材を得た。得られたペレットを、射出成形機により温度270℃で射出成形し、成形品を得た。得られた成形品の引張特性、曲げ特性を測定した。
繊維径20μmのアラミド繊維(ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維)1500本よりなる繊維束を長さ7mmに切断したものを、ポリプロピレン樹脂とアラミド繊維含有率が30重量%になるようにブレンダーで配合し、ブレンド品の射出成形を試みたが、アラミド繊維がフィブリル化してダマになり、射出成形することができなかった。
成形品から試験片を切り出し、ISO527−3法(1995)に従い、引張特性を評価し、ISO178法(1993)に従い、曲げ特性を評価した。試験片は、任意の方向を0°方向とした場合に、0°、+45°、−45°、90°方向の4方向について切り出して試験片を作製した。測定数は各方向についてn=5とし、全ての測定結果の平均値を求めた。
射出成形にて得られた成形品の中央部を切り出し、60mm(縦)×60mm(横)×3mm(厚さ)の試験片を作製し、(株)島津製作所製マイクロフォーカスX線CT装置「SMX−100CT」により、試験片の表面から厚み方向に460枚の断層画像を取得し、取得したデータを解析して、各層におけるアラミド繊維の配向度を測定した(非特許文献1参照)。繊維配向度(配向の強さ)は、楕円の長辺aと短辺bの比(a/b)で表した。配向度1が完全ランダム配向、配向度∞が完全一方向配向である。撮影条件は以下の通りである。
電圧:60kV
管電流:16mA
解像度:512×512ピクセル
Claims (8)
- 繊維径10μm〜30μmのアラミド繊維からなるアラミド繊維束に、引抜成形法により、熱可塑性樹脂を溶融して含浸させてなることを特徴とするアラミド繊維強化材。
- アラミド繊維の含有量が、10〜80重量%である請求項1に記載のアラミド繊維強化材。
- アラミド繊維が、硬化性エポキシ化合物、または、硬化性エポキシ化合物と相溶化剤により表面処理されている請求項1または2に記載のアラミド繊維強化材。
- 硬化性エポキシ化合物が、グリセロールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテルから選ばれる1種類、または2種類以上の混合物である請求項3に記載のアラミド繊維強化材。
- 硬化性エポキシ化合物が、ビスフェノール型エポキシ樹脂である請求項3に記載のアラミド繊維強化材。
- 相溶化剤が、下記一般式(I)で表されるグリコールエーテル系化合物である請求項3に記載のアラミド繊維強化材。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のアラミド繊維強化材を切断してなり、その切断長(μm)/アラミド繊維の繊維径(μm)の値が、100〜500の範囲であることを特徴とするアラミド繊維強化材。
- 請求項7に記載のアラミド繊維強化材と熱可塑性樹脂とを混合し、或いはアラミド繊維強化材単独で、射出成形してなることを特徴とする成形品。
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