JP2020090645A - 引抜成形材料及び引抜成形材料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施形態に係る引抜成形材料10の一例を示す概略構成図である。引抜成形材料10は、図1に示すYZ平面に対して直交する方向である長手方向に沿って引抜成形されたものであり、長手方向に延びた形状を有する。引抜成形材料10は、図1に示すYZ平面内、すなわち長手方向に直交する平面内に所定の形状を有する。引抜成形材料10は、本実施形態ではT字状に成形されているが、本発明はこれに限定されることなく、I字状、H字状、コの字状及び円筒形状等、いかなる形状に成形されていてもよい。
実験1として、上記した引抜成形材料の製造装置20を用いて、以下に述べる組成の熱硬化性樹脂11及び強化繊維13を用いて、上記の引抜成形材料の製造方法のフローに従って、引抜成形材料10を製造した。熱硬化性樹脂11として、樹脂固形物を100質量%とした場合において、酸素指数の中央値が26以上の難燃化レジンを20質量%含み、分子量の中央値が200のパーオキサイド系硬化剤を3.0質量%含み、離型剤としての炭素数の中央値が20で引火点の中央値が300℃の長鎖脂肪酸エステルを5.0質量%含み、添加剤としてベット比表面積の中央値が200m2/gで一次粒子径の中央値が15nmのシリカ系パウダーを1.00質量%含む組成のものを用いた。強化繊維13として基本繊維である炭素繊維が50000本束ねられて形成されたラージトウを用いた。
実験2は、実験1において難燃化レジンの含有割合を20質量%から50質量%に変更したものである。実験2は、実験1と同様に、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性の全てにおいて「〇」の評価結果が得られた。
実験3は、実験2において難燃化レジンの含有割合を50質量%から70質量%に変更したものである。実験3は、実験2と同様に、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性の全てにおいて「〇」の評価結果が得られた。
実験4は、実験2において硬化剤のパーオキサイド系硬化剤の分子量の中央値を200から150に変更したものである。実験4は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性のそれぞれにおいて、「△」、「〇」、「〇」、「×」の評価結果が得られた。
実験5は、実験2において硬化剤の化合物の系列をパーオキサイド系硬化剤から紫外線硬化剤に変更したものである。実験5は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性の全てにおいて「×」の評価結果が得られた。
実験6は、実験2において離型剤の化合物の系列を長鎖脂肪酸エステルから脂肪酸エステルに変更し、その炭素数の中央値を20から2に変更したものである。実験6は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性の全てにおいて「×」の評価結果が得られた。
実験7は、実験2において離型剤の長鎖脂肪酸エステルの引火点の中央値を300から120に変更したものである。実験7は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性の全てにおいて「×」の評価結果が得られた。
実験8は、実験2において添加剤のシリカ系パウダーのベット比表面積の中央値を200m2/gから135m2/gに変更したものである。実験8は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性のそれぞれにおいて、「×」、「〇」、「×」、「×」の評価結果が得られた。
実験9は、実験2において添加剤のシリカ系パウダーのベット比表面積の中央値を200m2/gから300m2/gに変更したものである。実験9は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性のそれぞれにおいて、「×」、「〇」、「×」、「×」の評価結果が得られた。
実験10は、実験2において添加剤のシリカ系パウダーの一次粒子径の中央値を15nmから3nmに変更したものである。実験10は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性のそれぞれにおいて、「×」、「〇」、「×」、「×」の評価結果が得られた。
実験11は、実験2において添加剤のシリカ系パウダーの一次粒子径の中央値を15nmから25nmに変更したものである。実験11は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性のそれぞれにおいて、「×」、「〇」、「×」、「×」の評価結果が得られた。
実験12は、実験2において硬化剤のパーオキサイド系硬化剤の含有割合を3.0質量%から0.3質量%に変更したものである。実験12は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性の全てにおいて「△」の評価結果が得られた。
実験13は、実験2において硬化剤のパーオキサイド系硬化剤の含有割合を3.0質量%から10.0質量%に変更したものである。実験12は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性のそれぞれにおいて、「△」、「〇」、「〇」、「△」の評価結果が得られた。
実験14は、実験2において離型剤の長鎖脂肪酸エステルの含有割合を5.0質量%から0.3質量%に変更したものである。実験14は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性の全てにおいて「△」の評価結果が得られた。
実験15は、実験2において離型剤の長鎖脂肪酸エステルの含有割合を5.0質量%から12.0質量%に変更したものである。実験15は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性の全てにおいて「△」の評価結果が得られた。
実験16は、実験2において添加剤のシリカ系パウダーの含有割合を1.00質量%から0.005質量%に変更したものである。実験16は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性のそれぞれにおいて、「△」、「〇」、「△」、「△」の評価結果が得られた。
実験17は、実験2において添加剤のシリカ系パウダーの含有割合を1.00質量%から2.30質量%に変更したものである。実験17は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性のそれぞれにおいて、「△」、「〇」、「△」、「△」の評価結果が得られた。
実験18は、実験2において添加剤の化合物の系列をシリカ系パウダーから炭酸カルシウム系に変更したものである。実験18は、実験2とは異なり、表面状態、ボイド状態、体積繊維含有率、及び、引抜力安定性のそれぞれにおいて、「△」、「〇」、「〇」、「△」の評価結果が得られた。
11,12 熱硬化性樹脂
13,14 強化繊維
20 引抜成形材料の製造装置
22 繊維供給部
24 樹脂プール
26 引抜成形型
Claims (10)
- 熱硬化性樹脂と、
前記熱硬化性樹脂を含浸させた強化繊維と、を含み、
前記熱硬化性樹脂は、
酸素指数の中央値が26以上の難燃化レジンを含む樹脂固形物と、
1分子あたりの炭素数の中央値が3以上1000以下であり、かつ、引火点の中央値が150℃以上である長鎖脂肪酸エステルと、
ベット比表面積の中央値が150m2/g以上250m2/g以下であり、一次粒子径の中央値が5nm以上20nm以下である添加剤と、
を含むことを特徴とする引抜成形材料。 - 前記熱硬化性樹脂は、前記樹脂固形物を100質量%とした場合において、前記難燃化レジンを20質量%以上70質量%以下含むことを特徴とする請求項1に記載の引抜成形材料。
- 前記熱硬化性樹脂は、前記樹脂固形物を100質量%とした場合において、前記長鎖脂肪酸エステルを0.5質量%以上10.0質量%以下含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の引抜成形材料。
- 前記熱硬化性樹脂は、前記樹脂固形物を100質量%とした場合において、前記添加剤を0.01質量%以上2.00質量%以下含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の引抜成形材料。
- 前記添加剤は、シリカ系パウダーが用いられることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の引抜成形材料。
- 前記強化繊維は、炭素繊維であり、30000本以上が束ねられてラージトウを形成していることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の引抜成形材料。
- 熱硬化性樹脂を強化繊維に含浸させた引抜成形材料の製造方法であって、
前記熱硬化性樹脂を調製する熱硬化性樹脂調製ステップと、
前記熱硬化性樹脂を前記強化繊維に含浸させる含浸ステップと、
前記含浸ステップで前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維を、引抜成形型を用いて前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する引抜成形ステップと、
を含み、
前記熱硬化性樹脂調製ステップで調製する前記熱硬化性樹脂は、
酸素指数の中央値が26以上の難燃化レジンを含む樹脂固形物と、
1分子あたりの炭素数の中央値が3以上1000以下であり、かつ、引火点の中央値が150℃以上であり、前記樹脂固形物の前記引抜成形型に対する離型性を付与する離型剤である長鎖脂肪酸エステルと、
ベット比表面積の中央値が150m2/g以上250m2/g以下であり、一次粒子径の中央値が5nm以上20nm以下であり、前記樹脂固形物に揺変性を付与する揺変性付与剤である添加剤と、
分子量の中央値が170以上10000以下であり、前記樹脂固形物の熱硬化反応を促進するパーオキサイド系硬化剤と、
を含むことを特徴とする引抜成形材料の製造方法。 - 前記熱硬化性樹脂は、前記樹脂固形物を100質量%とした場合において、前記パーオキサイド系硬化剤を0.5質量%以上5.0質量%以下含むことを特徴とする請求項8に記載の引抜成形材料の製造方法。
- 前記パーオキサイド系硬化剤は、ジアシルパーオキサイド系有機化合物が用いられることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の引抜成形材料の製造方法。
- 前記引抜成形ステップでは、温度が一定に保持できる熱源を用いて前記引抜成形型を加熱することを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の引抜成形材料の製造方法。
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