JP2757454B2 - 炭素短繊維集合体及びそれを配合してな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配合してなる繊維強化熱可塑性樹脂組成物Info
- Publication number
- JP2757454B2 JP2757454B2 JP11241089A JP11241089A JP2757454B2 JP 2757454 B2 JP2757454 B2 JP 2757454B2 JP 11241089 A JP11241089 A JP 11241089A JP 11241089 A JP11241089 A JP 11241089A JP 2757454 B2 JP2757454 B2 JP 2757454B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- carbon fiber
- short carbon
- epoxy compound
- fiber aggregate
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Chemical Treatment Of Fibers During Manufacturing Processes (AREA)
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配合してなる
繊維強化熱可塑性樹脂組成物に関する。
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、低熱膨張率、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、低熱膨張率、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、アクリル繊維、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難点を
有していた。
オレフィン、アクリル繊維、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難点を
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課題） しかしながら、上記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課
題は、改善されているものの、繊維強化樹脂組成物とし
て、未だ必ずしも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。
リックス樹脂への混合、分散する工程において種々の課
題は、改善されているものの、繊維強化樹脂組成物とし
て、未だ必ずしも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。
（課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
ことに特定の分子量のエポキシ化合物２種を特定割合で
混合したサイジング剤を用いて得られる炭素短繊維集合
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。
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
ことに特定の分子量のエポキシ化合物２種を特定割合で
混合したサイジング剤を用いて得られる炭素短繊維集合
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。
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、ならび
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、その目的は、 （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
化合物が分子量900〜3000のエポキシ化合物46〜54重量
％と分子量100〜600のエポキシ化合物54〜46重量％とか
らなり、50℃における粘度が少なくとも50000ポイズ以
上150000ポイズ以下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
あることを特徴とする炭素短繊維集合体、 （２） 分子量900〜3000のエポキシ化合物46〜54重量
％と分子量100〜600のエポキシ化合物54〜46重量％とか
らなり、50℃における粘度が少なくとも50000ポイズ以
上150000ポイズ以下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
％含有した炭素短繊維集合体を、熱可塑性樹脂100重量
部に対して、１〜50重量部配合してなる繊維強化熱可塑
性樹脂組成物、により容易に達成される。
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、ならび
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、その目的は、 （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
化合物が分子量900〜3000のエポキシ化合物46〜54重量
％と分子量100〜600のエポキシ化合物54〜46重量％とか
らなり、50℃における粘度が少なくとも50000ポイズ以
上150000ポイズ以下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
あることを特徴とする炭素短繊維集合体、 （２） 分子量900〜3000のエポキシ化合物46〜54重量
％と分子量100〜600のエポキシ化合物54〜46重量％とか
らなり、50℃における粘度が少なくとも50000ポイズ以
上150000ポイズ以下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
％含有した炭素短繊維集合体を、熱可塑性樹脂100重量
部に対して、１〜50重量部配合してなる繊維強化熱可塑
性樹脂組成物、により容易に達成される。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いる分子量900〜3000（GPC）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、好ましくは分
子量1500〜2000のエポキシ化合物が用いられる。例え
ば、シエル化学社製“エピコート"1002、1004、CIBA−G
EIGY社製“アラルダイト"ECN−1273である。
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、好ましくは分
子量1500〜2000のエポキシ化合物が用いられる。例え
ば、シエル化学社製“エピコート"1002、1004、CIBA−G
EIGY社製“アラルダイト"ECN−1273である。
また、分子量100〜600のエポキシ化合物とは上記と同
様にエポキシ化合物であって分子量が好ましくは300〜6
00のものが用いられ、具体的にはシェル化学社製“エピ
コート"827、828及び834、CIBA−GFIGY社製“アラルダ
イト"ECN−1235が好適に用いられる。本発明におけるサ
イジング剤とは、分子量900〜3000のエポキシ化合物と
分子量100〜600のエポキシ化合物を主成分とする混合物
であり、50℃における粘度が少なくとも50000ポイズ以
上、150000ポイズ以下であることが重要である。その混
合割合としては分子量900〜3000のエポキシ化合物46〜5
4重量％と分子量100〜600のエポキシ化合物54〜46重量
％の範囲から選択され、これは分子量900〜3000のエポ
キシ化合物の少なくとも１種類と分子量100〜600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℃のおける粘度が上記範囲を逸脱すると、力学
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し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、分子量100〜600のエポ
キシ化合物が54重量％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し出し
性が悪化し、46重量％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。このように分子量900〜3
000のエポキシ化合物と分子量100〜600のエポキシ化合
物の混合割合と粘度は本発明の特徴を発揮させるために
きわめて重要な要因である。
様にエポキシ化合物であって分子量が好ましくは300〜6
00のものが用いられ、具体的にはシェル化学社製“エピ
コート"827、828及び834、CIBA−GFIGY社製“アラルダ
イト"ECN−1235が好適に用いられる。本発明におけるサ
イジング剤とは、分子量900〜3000のエポキシ化合物と
分子量100〜600のエポキシ化合物を主成分とする混合物
であり、50℃における粘度が少なくとも50000ポイズ以
上、150000ポイズ以下であることが重要である。その混
合割合としては分子量900〜3000のエポキシ化合物46〜5
4重量％と分子量100〜600のエポキシ化合物54〜46重量
％の範囲から選択され、これは分子量900〜3000のエポ
キシ化合物の少なくとも１種類と分子量100〜600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℃のおける粘度が上記範囲を逸脱すると、力学
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し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、分子量100〜600のエポ
キシ化合物が54重量％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し出し
性が悪化し、46重量％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。このように分子量900〜3
000のエポキシ化合物と分子量100〜600のエポキシ化合
物の混合割合と粘度は本発明の特徴を発揮させるために
きわ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
に表面被覆し、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
含むエマルジヨンを用いても良い。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、ポリオイ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％を超え
ると炭素短繊維強化熱可塑性樹脂の物性が低下したため
好ましくない。
に表面被覆し、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
含むエマルジヨンを用いても良い。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、ポリオイ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％を超え
ると炭素短繊維強化熱可塑性樹脂の物性が低下したため
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。
本発明の炭素単繊維集合体は、このようにして得られ
るが、更に好適な他の物性としては安息角50゜以下、好
ましくは45゜以下のものがよい。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等の作業性の点では好ましくない。
るが、更に好適な他の物性としては安息角50゜以下、好
ましくは45゜以下のものがよい。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等の作業性の点では好ましくない。
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後公知
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後公知
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配合してなる繊維硬
化樹脂組成物について説明する。
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、ポリオレフィン、
アクリル樹脂、ポリオキシメチレン、ポリフィニレンサ
ルファイド、ポリフィニレンエーテル、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、ポリオレフィン、
アクリル樹脂、ポリオキシメチレン、ポリフィニレンサ
ルファイド、ポリフィニレンエーテル、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１〜50部、好ましくは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１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50部超では、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が発生する。
して１〜50部、好ましくは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１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50部超では、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、他種炭素繊維、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材類、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、
炭酸カルシユウム、などのフィラー類から成る強化材、
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、他種炭素繊維、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材類、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、
炭酸カルシユウム、などのフィラー類から成る強化材、
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さらに詳細に説明する。
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:D 638 曲げ強度:D 790 アイゾット（Izod）:D 256 実施例１ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 メソフェーズピッチ系炭素長繊維（“ダイアリード"K
223）6000本を、“エピコート"834（シエル化学社製）5
0重量部と“エピコート"1004（シエル化学社製）50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20分間加熱乾燥し、さらに切断機で6
mm長の炭素短繊維集合体を製造した。
223）6000本を、“エピコート"834（シエル化学社製）5
0重量部と“エピコート"1004（シエル化学社製）50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20分間加熱乾燥し、さらに切断機で6
mm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エポキシ化合物含有量は
3.1重量％であった。
3.1重量％であった。
（Ｂ） 炭素短繊維強化熱可塑性樹脂組成物（炭素繊維
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（POM）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仕込み、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。
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（POM）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仕込み、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 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エポキシ化合物含有量は
3.0重量％であった。
3.0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（PC）（三菱化
成株式会社“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。
成株式会社“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、射出成形し試験片を得た。
0℃３時間乾燥した後、射出成形し試験片を得た。
実施例３ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 メソフェーズピッチ系炭素長繊維（“ダイアリード"K
223）6000本を、“エピコート"828（シェル化学社製）5
3重量部と“エピコート"1004（シェル化学社製）47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20分間加熱乾燥し、さらに切断機で6
mm長の炭素短繊維集合体を製造した。
223）6000本を、“エピコート"828（シェル化学社製）5
3重量部と“エピコート"1004（シェル化学社製）47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20分間加熱乾燥し、さらに切断機で6
mm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エポキシ化合物含有量は
3.3重量％であった。
3.3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。
比較例１ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 メソフェーズピッチ系炭素長繊維6000本を、“エピコ
ート"834（シエル化学社製）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。
ート"834（シエル化学社製）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エポキシ化合物含有量は
3.0重量％であった。
3.0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 メソフェーズピッチ系炭素長繊維6000本を、“エピコ
ート"1004（シエル化学社製）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。
ート"1004（シエル化学社製）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エポキシ化合物含有量は
3.1重量％であった。
3.1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 メソフェーズピッチ系炭素長繊維（ダイアリードK22
3）6000本を、“エピコート834（シエル化学社製）40重
量部と“エピコート"1004（シエル化学社製）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。
3）6000本を、“エピコート834（シエル化学社製）40重
量部と“エピコート"1004（シエル化学社製）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エポキシ化合物含有量は
3.0重量％であった。
3.0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 メソフェーズピッチ系炭素長繊維（“ダイアリード"K
223）6000本を、“エピコート"834（シエル化学社製）5
0重量部と“エピコート"1007（シエル化学社製）50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20分間加熱乾燥し、さらに切断機で6
mm長の炭素短繊維集合体を製造した。
223）6000本を、“エピコート"834（シエル化学社製）5
0重量部と“エピコート"1007（シエル化学社製）50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20分間加熱乾燥し、さらに切断機で6
mm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エポキシ化合物含有量は
3.0重量％であった。
3.0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５ （Ａ） 炭素短繊維集合体の製造 メソフェーズピッチ系炭素長繊維6000本を、“エピコ
ート"828（シエル化学社製）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。
ート"828（シエル化学社製）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エポキシ化合物含有量は
3.1重量％であった。
3.1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。
なお、実施例１〜２、比較例１〜５における成形材料
の製造時の押出し性及び得られた成形材料の力学的特性
を第１表に示す。
の製造時の押出し性及び得られた成形材料の力学的特性
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て
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。
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。
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
キシ化合物が分子量900〜3000のエポキシ化合物46〜54
重量％と分子量100〜600のエポキシ化合物54〜46重量％
とからなり、50℃における粘度が少なくとも50000ポイ
ズ以上150000ポイズ以下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
％であることを特徴とする炭素短繊維集合体。 - 【請求項２】分子量900〜3000のエポキシ化合物46〜54
重量％と分子量100〜600のエポキシ化合物54〜46重量％
とからなり、50℃における粘度が少なくとも50000ポイ
ズ以上150000ポイズ以下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％含有した炭素短繊維集合体を、熱可塑性樹脂100
重量部に対して１〜50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 |
|---|---|---|---|
| JP11241089A JP2757454B2 (ja) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | 炭素短繊維集合体及びそれを配合してな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 |
|---|---|---|---|
| JP11241089A JP2757454B2 (ja) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | 炭素短繊維集合体及びそれを配合してなる繊維強化熱可塑性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02292334A JPH02292334A (ja) | 1990-12-03 |
| JP2757454B2 true JP2757454B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=14585953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11241089A Expired - Fee Related JP2757454B2 (ja) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | 炭素短繊維集合体及びそれを配合してなる繊維強化熱可塑性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2757454B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6020064A (en) * | 1997-05-13 | 2000-02-01 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Nonaqueous sizing for glass and carbon fibers |
| JP4354776B2 (ja) * | 2003-10-23 | 2009-10-28 | ダイセル化学工業株式会社 | 炭素長繊維強化樹脂ペレット、その製造方法及び成形品 |
| JP4743593B2 (ja) * | 2005-04-11 | 2011-08-10 | オーウェンスコーニング製造株式会社 | 長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料の製造方法 |
| JP6303523B2 (ja) * | 2013-01-25 | 2018-04-04 | 東レ株式会社 | 成形材料および成形品 |
-
1989
- 1989-05-01 JP JP11241089A patent/JP2757454B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02292334A (ja) | 1990-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0062732B1 (en) | Coated carbon fiber reinforced poly(vinylidene fluoride) | |
| EP0459287B1 (en) | Carbon fiber and carbon fiber-reinforced resin composition using it | |
| JPS6343425B2 (ja) | ||
| JP2757454B2 (ja) | 炭素短繊維集合体及びそれを配合してなる繊維強化熱可塑性樹脂組成物 | |
| US5641572A (en) | Short carbon fiber bundling mass, process for producing the same and fiber-reinforced thermoplastic resin composition | |
| JPH0526642B2 (ja) | ||
| JPH0379663A (ja) | ポリアミド樹脂組成物 | |
| JPH05112657A (ja) | 熱可塑性樹脂強化用炭素繊維強化樹脂組成物および炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合材 | |
| JP2512028B2 (ja) | 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 | |
| JP3915045B2 (ja) | マシニングセンタにおける構造部品成形材料、及びマシニングセンタにおける構造部品成形体 | |
| JP4370652B2 (ja) | サイジング剤、及び該サイジング剤で処理されたチョップド炭素繊維 | |
| EP0501625A1 (en) | Reinforcing agents for thermoplastic resins | |
| JP3008481B2 (ja) | 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 | |
| JP2538880B2 (ja) | 射出成形用配合物 | |
| JPS6231107B2 (ja) | ||
| JP3562152B2 (ja) | 炭素短繊維集合体及びその製造方法並びに繊維強化樹脂組成物 | |
| JP2003105676A (ja) | 炭素繊維、炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物、成形用材料および成形品 | |
| JP3301099B2 (ja) | 炭素短繊維集合体、その製造方法及びそれを用いた繊維強化熱可塑性樹脂組成物 | |
| JPH0526643B2 (ja) | ||
| JP3013426B2 (ja) | 炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物 | |
| JPH11166101A (ja) | ガラス繊維含有フェノール系樹脂成形材料の製造方法 | |
| JPH04279638A (ja) | 導電性繊維強化熱可塑性樹脂組成物 | |
| JPH04198224A (ja) | 炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物 | |
| JPH0434087A (ja) | 炭素繊維及びそれを用いた炭素繊維強化樹脂組成物 | |
| JPS6235408B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 11 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 11 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 11 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 11 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 11 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |