JP2512028B2 - 炭素短繊維集合体及びそれを強化材とする繊維強化熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
炭素短繊維集合体及びそれを強化材とする繊維強化熱可塑性樹脂組成物Info
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- JP2512028B2 JP2512028B2 JP62278647A JP27864787A JP2512028B2 JP 2512028 B2 JP2512028 B2 JP 2512028B2 JP 62278647 A JP62278647 A JP 62278647A JP 27864787 A JP27864787 A JP 27864787A JP 2512028 B2 JP2512028 B2 JP 2512028B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、炭素短繊維集合体及びそれを強化材として
用いる繊維強化熱可塑性樹脂組成物に関する。
用いる繊維強化熱可塑性樹脂組成物に関する。
（従来の技術） 近年、炭素短繊維を各種のマトリックスに混合、分散
させてなる繊維強化樹脂組成物は、高強度、高剛性、低
比重、高電気伝導性、低熱膨脹率、高耐摩耗性等の優れ
た特長を有する炭素繊維を使用していることから工業的
に重要な材料として注目されている。
させてなる繊維強化樹脂組成物は、高強度、高剛性、低
比重、高電気伝導性、低熱膨脹率、高耐摩耗性等の優れ
た特長を有する炭素繊維を使用していることから工業的
に重要な材料として注目されている。
一般に、炭素繊維をポリエステル、ポリアミド、ポリ
オレフィン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂等の各種マトリックスに混合、分散させて繊維強化
樹脂材料を得る場合、炭素短繊維の取扱性を容易にして
混合、分散の工程における作業性を高めるためにあらか
じめ多数の炭素短繊維をサイジング剤等により集合体化
させ用いられている。かかるサイジング剤としては、種
々知られているが、例えば上記した様なマトリックス樹
脂等が通常使用されている。しかしながら、従来の炭素
短繊維集合体では、集合体化が十分でなくマトリックス
樹脂への混合、分散する工程において種々の問題が有
り、例えばフィダーで供給する際に炭素短繊維の毛玉が
でき供給工程での詰まりを生じたり或いはマトリックス
中に繊維を均一に分散させることができない等の欠点を
有していた。
オレフィン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂等の各種マトリックスに混合、分散させて繊維強化
樹脂材料を得る場合、炭素短繊維の取扱性を容易にして
混合、分散の工程における作業性を高めるためにあらか
じめ多数の炭素短繊維をサイジング剤等により集合体化
させ用いられている。かかるサイジング剤としては、種
々知られているが、例えば上記した様なマトリックス樹
脂等が通常使用されている。しかしながら、従来の炭素
短繊維集合体では、集合体化が十分でなくマトリックス
樹脂への混合、分散する工程において種々の問題が有
り、例えばフィダーで供給する際に炭素短繊維の毛玉が
でき供給工程での詰まりを生じたり或いはマトリックス
中に繊維を均一に分散させることができない等の欠点を
有していた。
そこで、マトリックス樹脂への混合、分散する工程に
おいて種々の問題点を解決するために特定のエポキシ化
合物の混合物を成分とする収束剤を用い嵩密度250g/
以上、安息角50゜以下の炭素短繊維チップ（特開昭61−
66616号公報）を用いる等の工夫が提案されている。
おいて種々の問題点を解決するために特定のエポキシ化
合物の混合物を成分とする収束剤を用い嵩密度250g/
以上、安息角50゜以下の炭素短繊維チップ（特開昭61−
66616号公報）を用いる等の工夫が提案されている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、特開昭61−66616号公報の炭素短繊維
チップでは従来のマトリックス樹脂への混合、分散する
工程において種々の問題点は、改善されているものの、
繊維強化樹脂組成物として、未だ十分な力学的特性を発
揮できず更に向上が望まれていた。
チップでは従来のマトリックス樹脂への混合、分散する
工程において種々の問題点は、改善されているものの、
繊維強化樹脂組成物として、未だ十分な力学的特性を発
揮できず更に向上が望まれていた。
（問題を解決するための手段） そこで、本発明者等は、マトリックス樹脂への混合、
分散する工程において種々の問題点ばかりでなく力学特
性をも同時に向上させるべく鋭意検討した結果、意外な
ことに室温で液状のエポキシ化合物と室温で固体状のエ
ポキシ化合物とを特定割合で混合したサイジング剤を用
いた特定の物性を有する炭素短繊維集合体を熱可塑性樹
脂に配合することで、マトリックス樹脂への混合、分散
する工程において種々の問題点は解消され、かつ優れた
物性の樹脂組成物が得られるという知見を見い出した。
つまり、室温で液状のエポキシ化合物単独では、繊維強
化樹脂組成物としての力学的特性は良好であるが、マト
リックス樹脂への混合、分散する工程における作業性上
の問題点は解消されなかった、また室温で固体状のエポ
キシ化合物では、マトリックス樹脂への混合、分散する
工程における作業性上の問題点は解消されたものの繊維
強化樹脂組成物としての力学的特性はとても満足できる
値ではなかった。しかし、室温で液状のエポキシ化合物
と室温で固体状のエポキシ化合物とを特定の割合で混合
したサイジング剤を用いることでマトリックス樹脂への
混合、分散する工程における問題点が解消され、かつ単
独のエポキシ化合物より優れた物性の樹脂組成物が得ら
れるという知見を見い出し本発明に至った。
分散する工程において種々の問題点ばかりでなく力学特
性をも同時に向上させるべく鋭意検討した結果、意外な
ことに室温で液状のエポキシ化合物と室温で固体状のエ
ポキシ化合物とを特定割合で混合したサイジング剤を用
いた特定の物性を有する炭素短繊維集合体を熱可塑性樹
脂に配合することで、マトリックス樹脂への混合、分散
する工程において種々の問題点は解消され、かつ優れた
物性の樹脂組成物が得られるという知見を見い出した。
つまり、室温で液状のエポキシ化合物単独では、繊維強
化樹脂組成物としての力学的特性は良好であるが、マト
リックス樹脂への混合、分散する工程における作業性上
の問題点は解消されなかった、また室温で固体状のエポ
キシ化合物では、マトリックス樹脂への混合、分散する
工程における作業性上の問題点は解消されたものの繊維
強化樹脂組成物としての力学的特性はとても満足できる
値ではなかった。しかし、室温で液状のエポキシ化合物
と室温で固体状のエポキシ化合物とを特定の割合で混合
したサイジング剤を用いることでマトリックス樹脂への
混合、分散する工程における問題点が解消され、かつ単
独のエポキシ化合物より優れた物性の樹脂組成物が得ら
れるという知見を見い出し本発明に至った。
すなわち、本発明の目的は、繊維強化樹脂組成物を製
造する際に優れた作業性を有し、かつ得られた樹脂組成
物が良好な物性を示すための炭素短繊維集合体、並びに
かかる集合体と熱可塑性樹脂の組み合わせにより極めて
優れた力学的物性を有する樹脂組成物を提供することに
ある。そして、その内容は （１） エポキシ化合物を主成分とするサイジング剤で
表面被覆された炭素短繊維集合体であって、該エポキシ
化合物が室温で液状のエポキシ化合物55〜95重量％と室
温で固体状のエポキシ化合物５〜45重量％とからなり、
50℃における粘度がすくなくとも5000ポイズである混合
物であり、該サイジング剤の含有量が炭素短繊維全量に
対して0.1〜10重量％であり、かつ該集合体の安息角50
゜以下であることを特徴とする炭素短繊維集合体、及び （２） 室温で液状のエポキシ化合物55〜95重量％と室
温で固体状のエポキシ化合物５〜45重量％とからなり50
℃における粘度がすくなくとも5000ポイズであるエポキ
シ化合物の混合物を主成分とするサイジング剤を炭素短
繊維全量に対して0.1〜10重量％含有し、かつ安息角50
゜以下である炭素短繊維集合体を熱可塑性樹脂100重量
部に対して、５〜40重量部配合してなる繊維強化熱可塑
性樹脂組成物、 にある。
造する際に優れた作業性を有し、かつ得られた樹脂組成
物が良好な物性を示すための炭素短繊維集合体、並びに
かかる集合体と熱可塑性樹脂の組み合わせにより極めて
優れた力学的物性を有する樹脂組成物を提供することに
ある。そして、その内容は （１） エポキシ化合物を主成分とするサイジング剤で
表面被覆された炭素短繊維集合体であって、該エポキシ
化合物が室温で液状のエポキシ化合物55〜95重量％と室
温で固体状のエポキシ化合物５〜45重量％とからなり、
50℃における粘度がすくなくとも5000ポイズである混合
物であり、該サイジング剤の含有量が炭素短繊維全量に
対して0.1〜10重量％であり、かつ該集合体の安息角50
゜以下であることを特徴とする炭素短繊維集合体、及び （２） 室温で液状のエポキシ化合物55〜95重量％と室
温で固体状のエポキシ化合物５〜45重量％とからなり50
℃における粘度がすくなくとも5000ポイズであるエポキ
シ化合物の混合物を主成分とするサイジング剤を炭素短
繊維全量に対して0.1〜10重量％含有し、かつ安息角50
゜以下である炭素短繊維集合体を熱可塑性樹脂100重量
部に対して、５〜40重量部配合してなる繊維強化熱可塑
性樹脂組成物、 にある。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いる室温で液状のエポキシ化合物とは、例
えば、ビスフェノール型、ノボラック型、脂環族型、レ
ゾール型、アミノ型などのエポキシ化合物のモノマー、
低重合物及びこれらのエポキシ化合物と硬化剤との部分
反応生成物などが挙げられ、中でも、ビスフェノールＡ
型で分子量が470以下、あるいは、ノボラック型で分子
量が600以下のエポキシ化合物が好ましい。例えば、シ
ェル化学社製“エピコート"815、827、828及び834、チ
バ ガイギー（CIBA−GEIGY） 社製“アラルダイト"EC
N−1235である。
えば、ビスフェノール型、ノボラック型、脂環族型、レ
ゾール型、アミノ型などのエポキシ化合物のモノマー、
低重合物及びこれらのエポキシ化合物と硬化剤との部分
反応生成物などが挙げられ、中でも、ビスフェノールＡ
型で分子量が470以下、あるいは、ノボラック型で分子
量が600以下のエポキシ化合物が好ましい。例えば、シ
ェル化学社製“エピコート"815、827、828及び834、チ
バ ガイギー（CIBA−GEIGY） 社製“アラルダイト"EC
N−1235である。
また室温で固体状のエポキシ化合物とは、例えば、ビ
スフェノール型、ノボラック型、脂環族型、レゾール
型、アミノ型などのエポキシ化合物のモノマー、低重合
物及びこれらのエポキシ化合物と硬化剤との部分反応生
成物などが挙げられ、中でも、ビスフェノールＡ型で分
子量が900〜5000、あるいは、ノボラック型で分子量が1
000〜2000のエポキシ化合物が好ましい。例えば、シェ
ル化学社製“エピコート"1001、1002、1004、1007及び1
009、CIBA−GEIGY社製“アラルダイト"ECN−1273及び12
99である。
スフェノール型、ノボラック型、脂環族型、レゾール
型、アミノ型などのエポキシ化合物のモノマー、低重合
物及びこれらのエポキシ化合物と硬化剤との部分反応生
成物などが挙げられ、中でも、ビスフェノールＡ型で分
子量が900〜5000、あるいは、ノボラック型で分子量が1
000〜2000のエポキシ化合物が好ましい。例えば、シェ
ル化学社製“エピコート"1001、1002、1004、1007及び1
009、CIBA−GEIGY社製“アラルダイト"ECN−1273及び12
99である。
本発明におけるサイジング剤とは、室温で液状のエポ
キシ化合物と室温で固体状のエポキシ化合物を主成分と
する混合物であり、50℃における粘度がすくなくとも50
00ポイズ、好ましくは10000ポイズ以上であることが重
要である。その混合割合としては室温で液状のエポキシ
化合物55〜95重量％と室温で固体状のエポキシ化合物５
〜45重量％、好ましくは室温で液状のエポキシ化合物60
〜75重量％と室温で固体状のエポキシ化合物25〜40重量
％の範囲から選択され、これは室温で液状のエポキシ化
合物の少なくとも１種類と室温で固体状のエポキシ化合
物の少なくとも１種類との混合物として用いられる。50
℃における粘度が前記範囲を逸脱すると、力学的特性の
低下や該炭素短繊維集合体とマトリックス樹脂とのドラ
イブレンド性及び押出し性の悪化の原因となり好ましく
ない。また混合割合が、前記範囲を逸脱すると室温で液
体状のエポキシ化合物が95％を超えると該炭素短繊維集
合体とマトリックス樹脂とのドライブレンド性及び押出
し性が悪化し、55％未満では炭素短繊維強化熱可塑性樹
脂の力学的物性が低下する。このように室温で液状のエ
ポキシ化合物と室温で固体状のエポキシ化合物の混合割
合と粘度は本発明の特長を発揮させるために極めて重要
な要因である。
キシ化合物と室温で固体状のエポキシ化合物を主成分と
する混合物であり、50℃における粘度がすくなくとも50
00ポイズ、好ましくは10000ポイズ以上であることが重
要である。その混合割合としては室温で液状のエポキシ
化合物55〜95重量％と室温で固体状のエポキシ化合物５
〜45重量％、好ましくは室温で液状のエポキシ化合物60
〜75重量％と室温で固体状のエポキシ化合物25〜40重量
％の範囲から選択され、これは室温で液状のエポキシ化
合物の少なくとも１種類と室温で固体状のエポキシ化合
物の少なくとも１種類との混合物として用いられる。50
℃における粘度が前記範囲を逸脱すると、力学的特性の
低下や該炭素短繊維集合体とマトリックス樹脂とのドラ
イブレンド性及び押出し性の悪化の原因となり好ましく
ない。また混合割合が、前記範囲を逸脱すると室温で液
体状のエポキシ化合物が95％を超えると該炭素短繊維集
合体とマトリックス樹脂とのドライブレンド性及び押出
し性が悪化し、55％未満では炭素短繊維強化熱可塑性樹
脂の力学的物性が低下する。このように室温で液状のエ
ポキシ化合物と室温で固体状のエポキシ化合物の混合割
合と粘度は本発明の特長を発揮させるために極めて重要
な要因である。
本発明においては、かかるサイジング剤を炭素短繊維
表面被覆し、集合化するが、その際使用するサイジング
剤の含有量は短繊維全量に対して0.1〜10重量％、好ま
しくは0.5〜７重量％の範囲で選択される。そして、そ
の表面被覆方法としては、例えば、数百〜数十万本の炭
素長繊維束に、前記エポキシ化合物の混合物を含浸させ
たのち、乾燥する。表面被覆に使用する該エポキシ化合
物は溶剤等に溶解させるか、あるいはエポキシ化合物を
含むエマルジョンを用いても良い。用いる溶剤として
は、２−ブタノン、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、アセトン、クロロホルム、ジクロロメ
タン等が有る。またエマルジョンに用いる界面活性剤と
しては、例えば、ポリオキシメチレンのヒマシ油エーテ
ル、ノニルフェニルエーテル、スチレン化フェニルエー
テルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポ
リオキシエチレンアルキルアリルエーテル及びポバール
などの中から選ばれた少なくとも１種類の界面活性剤が
挙げられる。サイジング剤の含有量が0.1重量％未満で
は該炭素短繊維集合体の集束性が劣り、10重量％を越え
ると炭素短繊維強化熱可塑性樹脂の物性が低下するため
好ましくない。
表面被覆し、集合化するが、その際使用するサイジング
剤の含有量は短繊維全量に対して0.1〜10重量％、好ま
しくは0.5〜７重量％の範囲で選択される。そして、そ
の表面被覆方法としては、例えば、数百〜数十万本の炭
素長繊維束に、前記エポキシ化合物の混合物を含浸させ
たのち、乾燥する。表面被覆に使用する該エポキシ化合
物は溶剤等に溶解させるか、あるいはエポキシ化合物を
含むエマルジョンを用いても良い。用いる溶剤として
は、２−ブタノン、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、アセトン、クロロホルム、ジクロロメ
タン等が有る。またエマルジョンに用いる界面活性剤と
しては、例えば、ポリオキシメチレンのヒマシ油エーテ
ル、ノニルフェニルエーテル、スチレン化フェニルエー
テルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポ
リオキシエチレンアルキルアリルエーテル及びポバール
などの中から選ばれた少なくとも１種類の界面活性剤が
挙げられる。サイジング剤の含有量が0.1重量％未満で
は該炭素短繊維集合体の集束性が劣り、10重量％を越え
ると炭素短繊維強化熱可塑性樹脂の物性が低下するため
好ましくない。
尚、本発明のサイジング剤は主成分のエポキシ化合物
以外に、必要に応じて、例えば、飽和又は不飽和ポリエ
ステル、ポリフェニレンサルファイト、ポリフェニレン
エーテル、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、ポ
リスチレン、ポリオレフィン、アクリル樹脂、酢酸ビニ
ル樹脂、ポリアミド樹脂などのホモポリマー又はコポリ
マー、界面活性剤、シランカップリング剤、エポキシ硬
化剤、触媒、接着剤等を配合しても良い。
以外に、必要に応じて、例えば、飽和又は不飽和ポリエ
ステル、ポリフェニレンサルファイト、ポリフェニレン
エーテル、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、ポ
リスチレン、ポリオレフィン、アクリル樹脂、酢酸ビニ
ル樹脂、ポリアミド樹脂などのホモポリマー又はコポリ
マー、界面活性剤、シランカップリング剤、エポキシ硬
化剤、触媒、接着剤等を配合しても良い。
本発明の炭素短繊維集合体は、このようにして得られ
るが、安息角50゜以下、好ましくは45゜以下である。こ
の範囲を逸脱すると該炭素短繊維集合体とマトリックス
樹脂とのドライブレンド性及び押出し性が悪化する。安
息角は、この炭素短繊維集合体の効果を発揮させるため
に重要な要因である。
るが、安息角50゜以下、好ましくは45゜以下である。こ
の範囲を逸脱すると該炭素短繊維集合体とマトリックス
樹脂とのドライブレンド性及び押出し性が悪化する。安
息角は、この炭素短繊維集合体の効果を発揮させるため
に重要な要因である。
本発明で用いる炭素繊維としては従来公知の種々の炭
素繊維が使用されるが、具体的にはポリアクリロニトリ
ル系、レーヨン系、ピッチ系、ポリビニルアルコール系
等が挙げられ、これらの炭素繊維を表面被覆したのち公
知の切断方法で長さ１〜20mm、好ましくは３〜10mmに切
断して使用するのが良い。
素繊維が使用されるが、具体的にはポリアクリロニトリ
ル系、レーヨン系、ピッチ系、ポリビニルアルコール系
等が挙げられ、これらの炭素繊維を表面被覆したのち公
知の切断方法で長さ１〜20mm、好ましくは３〜10mmに切
断して使用するのが良い。
次に、かかる炭素短繊維集合体を強化材として用いる
繊維強化樹脂組成物について説明する。
繊維強化樹脂組成物について説明する。
用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネ
ート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフイン、
アクリル樹脂、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレン
オキシド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテル
・エーテルケトン、ポリフェニレンスルホン、フッ素樹
脂などのポリマー類又はこれらのコポリマー類などの公
知の熱可塑性樹脂を挙げられ、好ましくは、ポリカーボ
ネート、ポリオキシメチレン、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルフ
ァイドを用いるのが良い。
ート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフイン、
アクリル樹脂、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレン
オキシド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテル
・エーテルケトン、ポリフェニレンスルホン、フッ素樹
脂などのポリマー類又はこれらのコポリマー類などの公
知の熱可塑性樹脂を挙げられ、好ましくは、ポリカーボ
ネート、ポリオキシメチレン、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルフ
ァイドを用いるのが良い。
この配合割合としては、熱可塑性樹脂100重量部に対
して５〜40部である。この範囲を逸脱すると熱可塑性樹
脂100重量部に対して５部未満では、炭素繊維の補強効
果が発揮されず、また熱可塑性樹脂100重量部に対して4
0部を超えると、マトリックス樹脂への混合、分散する
工程において種々の問題が発生する。
して５〜40部である。この範囲を逸脱すると熱可塑性樹
脂100重量部に対して５部未満では、炭素繊維の補強効
果が発揮されず、また熱可塑性樹脂100重量部に対して4
0部を超えると、マトリックス樹脂への混合、分散する
工程において種々の問題が発生する。
また、この様なマトリックス樹脂と本発明の炭素短繊
維集合体との配合方法としては特に限定されるものでは
ないが通常一軸押出機、二軸押出機、プレス機、高速ミ
キサー、射出成形機、引抜成形機等の方法により行われ
る。
維集合体との配合方法としては特に限定されるものでは
ないが通常一軸押出機、二軸押出機、プレス機、高速ミ
キサー、射出成形機、引抜成形機等の方法により行われ
る。
更に、上記成分以外に本発明の効果を損なわない程度
に例えば、多種炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、
ボロン繊維、炭化ケイ素繊維などの単繊維及び長繊維、
ホイスカー類、これらにニッケル、アルミニウム、銅な
どの金属コーティング繊維状強化剤類、あるいはカーボ
ンブラック、二硫化モリブデン、マイカ、タルク、炭酸
カルシウムなどのフィラー類から成る強化剤、安定剤、
滑剤、その他添加剤などを加えることができる。
に例えば、多種炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、
ボロン繊維、炭化ケイ素繊維などの単繊維及び長繊維、
ホイスカー類、これらにニッケル、アルミニウム、銅な
どの金属コーティング繊維状強化剤類、あるいはカーボ
ンブラック、二硫化モリブデン、マイカ、タルク、炭酸
カルシウムなどのフィラー類から成る強化剤、安定剤、
滑剤、その他添加剤などを加えることができる。
（実施例） 次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。
尚、各物性は次のようにして測定した。
（１） 炭素短繊維集合体の安息角 炭素短繊維集合体約30gを10cmの高さから徐々に落下
させ、堆積した山の傾斜角度を求める。
させ、堆積した山の傾斜角度を求める。
（２） 成形品の物性 成形品の物性は以下のASTM法に準拠して測定する。
引張強度:D638 曲げ強度:D790 Izod衝撃試験:D256 実施例１ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 ピッチ系炭素長繊維6000本を、エポキシ化合物“エピ
コート"834（シェル化学社製）60重量部と“エピコー
ト"1004（シェル化学社製）40重量部とのエマルジョン
溶液（濃度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で2
0分間加熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集
合体を製造した。
コート"834（シェル化学社製）60重量部と“エピコー
ト"1004（シェル化学社製）40重量部とのエマルジョン
溶液（濃度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で2
0分間加熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集
合体を製造した。
得られた炭素短繊維集合体のサイジング剤含有量は3.
1重量％であった。
1重量％であった。
（Ｂ） 炭素短繊維強化成形材料の製造 前記炭素短繊維集合体20重量部と乾燥したポリオキシ
メチレン樹脂ペレット（ポリプラスチックス社“ジュラ
コン"M90−02）80重量部とをドライブレンドした後、ス
クリュー押出機にしみこみ、溶融混合してストランド状
に押出し、水冷後ペレット状に切断した。押出機への仕
込みはスムーズで、かつ炭素短繊維集合体と樹脂とは均
一な分散状態であった。
メチレン樹脂ペレット（ポリプラスチックス社“ジュラ
コン"M90−02）80重量部とをドライブレンドした後、ス
クリュー押出機にしみこみ、溶融混合してストランド状
に押出し、水冷後ペレット状に切断した。押出機への仕
込みはスムーズで、かつ炭素短繊維集合体と樹脂とは均
一な分散状態であった。
このようにして得られた炭素短繊維強化成形材料を90
℃、４時間乾燥した後、射出成形にて成形し試験片を得
た。
℃、４時間乾燥した後、射出成形にて成形し試験片を得
た。
実施例２ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 ピッチ系炭素長繊維6000本を、エポキシ化合物“エピ
コート"834（シェル化学社製）70重量部と“エピコー
ト"1004（シェル化学社製）30重量部とのエマルジョン
溶液（濃度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で2
0分間加熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集
合体を製造した。
コート"834（シェル化学社製）70重量部と“エピコー
ト"1004（シェル化学社製）30重量部とのエマルジョン
溶液（濃度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で2
0分間加熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集
合体を製造した。
得られた炭素短繊維集合体のサイジング剤含有量は3.
2重量％であった。
2重量％であった。
（Ｂ） 炭素短繊維強化成形材料の製造 実施例１と同様にして試験片を得た。
実施例３ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 実施例１と同様にして炭素短繊維集合体を製造した。
得られた炭素短繊維集合体のサイジング剤含有量は3.
0重量％であった。
0重量％であった。
（Ｂ） 炭素短繊維強化成形材料の製造 マトリックス樹脂をポリカーボネート（三菱化成工業
株式会社製、“ノバレックス"7022PJ）にかえ、実施例
１と同様にして炭素短繊維強化成形材料を製作した。
株式会社製、“ノバレックス"7022PJ）にかえ、実施例
１と同様にして炭素短繊維強化成形材料を製作した。
このようにして得られた炭素短繊維強化成形材料を12
0℃３時間乾燥した後、射出成形にて成形し試験片を得
た。
0℃３時間乾燥した後、射出成形にて成形し試験片を得
た。
比較例１ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 ピッチ系炭素長繊維6000本を、エポキシ化合物“エピ
コート"834（シェル化学社製）のエマルジョン溶液（濃
度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で20分間加
熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集合体を
製造した。
コート"834（シェル化学社製）のエマルジョン溶液（濃
度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で20分間加
熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集合体を
製造した。
得られた炭素短繊維集合体のサイジング剤含有量は3.
0重量％であった。
0重量％であった。
（Ｂ） 炭素短繊維強化成形材料の製造 実施例１と同様にして試験片を得た。
比較例２ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 ピッチ系炭素長繊維6000本を、エポキシ化合物“エピ
コート"1004（シェル化学社製）のエマルジョン溶液
（濃度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で20分
間加熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集合
体を製造した。
コート"1004（シェル化学社製）のエマルジョン溶液
（濃度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で20分
間加熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集合
体を製造した。
得られた炭素短繊維集合体のサイジング剤含有量は3.
1重量％であった。
1重量％であった。
（Ｂ） 炭素短繊維強化成形材料の製造 実施例１と同様にして試験片を得た。
比較例３ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 ピッチ系炭素長繊維6000本を、エポキシ化合物“エピ
コート"834（シェル化学社製）40重量部と“エピコー
ト"1004（シェル化学社製）60重量部とのエマルジョン
溶液（濃度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で2
0分間加熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集
合体を製造した。
コート"834（シェル化学社製）40重量部と“エピコー
ト"1004（シェル化学社製）60重量部とのエマルジョン
溶液（濃度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で2
0分間加熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集
合体を製造した。
得られた炭素短繊維集合体のサイジング剤含有量は3.
0重量％であった。
0重量％であった。
（Ｂ） 炭素短繊維強化成形材料の製造 実施例１と同様にして試験片を得た。
比較例４ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 ピッチ系炭素長繊維6000本を、エポキシ化合物“エピ
コート"828（シェル化学社製）のエマルジョン溶液（濃
度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で20分間加
熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集合体を
製造した。
コート"828（シェル化学社製）のエマルジョン溶液（濃
度３重量％）中に含浸させたのち、約120℃で20分間加
熱乾燥し、さらに切断機で6mm長の炭素短繊維集合体を
製造した。
得られた炭素短繊維集合体のサイジング剤含有量は3.
1重量％であった。
1重量％であった。
（Ｂ） 炭素短繊維強化成形材料の製造 実施例３と同様にして試験片を得た。
尚、実施例１〜３、比較例１〜４の押出し性及び力学
的特性を第１表に示す。
的特性を第１表に示す。
（発明の効果） 本発明の炭素短繊維集合体は、集束性に極めて優れた
ものであり、また炭素短繊維集合体を用いて繊維強化樹
脂成形材料を製造する場合、該炭素短繊維集合体は押出
機ホッパーにおける流動性が良好で、押出機スクリュー
へ安定供給されるので繊維強化樹脂成形材料の生産性が
大幅に向上する。
ものであり、また炭素短繊維集合体を用いて繊維強化樹
脂成形材料を製造する場合、該炭素短繊維集合体は押出
機ホッパーにおける流動性が良好で、押出機スクリュー
へ安定供給されるので繊維強化樹脂成形材料の生産性が
大幅に向上する。
さらに、該炭素短繊維集合体のマトリックスに対する
親和性に優れているため、この繊維強化樹脂成形材料を
用いて得られる成形品の力学的物性は極めて良好の値を
示すため、工業上極めて有用である。
親和性に優れているため、この繊維強化樹脂成形材料を
用いて得られる成形品の力学的物性は極めて良好の値を
示すため、工業上極めて有用である。
Claims (2)
- 【請求項１】エポキシ化合物を主成分とするサイジング
剤で表面被覆された炭素短繊維集合体であって、該エポ
キシ化合物が室温で液状のエポキシ化合物55〜95重量％
と室温で固体状のエポキシ化合物５〜45重量％とからな
り、50℃における粘度がすくなくとも5000ポイズである
混合物であり、該サイジング剤の含有量が炭素短繊維全
量に対して0.1〜10重量％であり、かつ該集合体の安息
角50゜以下であることを特徴とする炭素短繊維集合体。 - 【請求項２】室温で液状のエポキシ化合物55〜95重量％
と室温で固体状のエポキシ化合物５〜45重量％とからな
り50℃における粘度がすくなくとも5000ポイズであるエ
ポキシ化合物を主成分とするサイジング剤を炭素短繊維
全量に対して0.1〜10重量％含有し、かつ安息角50゜以
下である炭素短繊維集合体を熱可塑性樹脂100重量部に
対して、５〜40重量部配合してなる繊維強化熱可塑性樹
脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62278647A JP2512028B2 (ja) | 1987-10-04 | 1987-10-04 | 炭素短繊維集合体及びそれを強化材とする繊維強化熱可塑性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62278647A JP2512028B2 (ja) | 1987-10-04 | 1987-10-04 | 炭素短繊維集合体及びそれを強化材とする繊維強化熱可塑性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0192234A JPH0192234A (ja) | 1989-04-11 |
| JP2512028B2 true JP2512028B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=17600194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62278647A Expired - Lifetime JP2512028B2 (ja) | 1987-10-04 | 1987-10-04 | 炭素短繊維集合体及びそれを強化材とする繊維強化熱可塑性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512028B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5945109B2 (ja) * | 2011-10-19 | 2016-07-05 | アイカ工業株式会社 | エポキシ樹脂塗床組成物 |
| WO2015157177A1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-15 | Dow Global Technologies Llc | Sizing compositions for carbon fibers |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166615A (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 集束化炭素短繊維チツプ |
| JPS6166616A (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 炭素短繊維チツプ |
-
1987
- 1987-10-04 JP JP62278647A patent/JP2512028B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0192234A (ja) | 1989-04-11 |
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