JP5051641B2 - Method for producing carbon fiber composite material - Google Patents

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Description

本発明は、カーボンナノファイバーを用いた炭素繊維複合材料の製造方法に関する。 The present invention relates to the production how the carbon fiber composite material using carbon nanofibers.

一般に、カーボンナノファイバーはマトリックスに分散させにくいフィラーであった本発明者等が先に提案した炭素繊維複合材料の製造方法によれば、エラストマーとカーボンナノファイバーを混練し、剪断力によって凝集性の強いカーボンナノファイバーを均一に分散させることができた(例えば、特許文献1)。より具体的には、エラストマーとカーボンナノファイバーとを混合すると、粘性を有するエラストマーがカーボンナノファイバーの相互に侵入し、かつ、エラストマーの特定の部分が化学的相互作用によってカーボンナノファイバーの活性の高い部分と結合し、この状態で、分子長が適度に長く、分子運動性の高い(弾性を有する)エラストマーとカーボンナノファイバーとの混合物に強い剪断力が作用すると、エラストマーの変形に伴ってカーボンナノファイバーも移動し、さらに剪断後の弾性によるエラストマーの復元力によって、凝集していたカーボンナノファイバーが分離されて、エラストマー中に分散していた。このように、マトリックスへのカーボンナノファイバーの分散性を向上させることで、高価なカーボンナノファイバーを効率よく複合材料のフィラーとして用いることができるようになった。 In general, carbon nanofibers are fillers that are difficult to disperse in a matrix . According to the method for producing a carbon fiber composite material previously proposed by the present inventors, it was possible to knead an elastomer and carbon nanofibers and uniformly disperse carbon nanofibers having high cohesiveness by shearing force (for example, Patent Document 1). More specifically, when the elastomer and the carbon nanofiber are mixed, the viscous elastomer penetrates into the carbon nanofiber, and a specific part of the elastomer has high activity of the carbon nanofiber due to chemical interaction. In this state, when a strong shearing force is applied to a mixture of an elastomer having high molecular mobility (elasticity) and carbon nanofibers, the carbon nanofibers are deformed as the elastomer is deformed. The fibers also moved, and the aggregated carbon nanofibers were separated and dispersed in the elastomer by the restoring force of the elastomer due to elasticity after shearing. Thus, by improving the dispersibility of the carbon nanofibers in the matrix, expensive carbon nanofibers can be used efficiently as fillers for composite materials.

また、本発明者等が先に提案した熱可塑性樹脂をマトリックスとした炭素繊維複合材料の製造方法によれば、これまで困難とされていた熱可塑性樹脂マトリックスに対するカーボンナノファイバーの分散性を改善することができた(例えば、特許文献2参照)。   Moreover, according to the method for producing a carbon fiber composite material using the thermoplastic resin as a matrix previously proposed by the present inventors, the dispersibility of the carbon nanofibers in the thermoplastic resin matrix, which has been considered difficult so far, is improved. (See, for example, Patent Document 2).

しかしながら、熱可塑性樹脂をマトリックスとする場合、混練工程においてエラストマーのような弾性が得にくくカーボンナノファイバーの移動が少ないため、さらなるカーボンナノファイバーの均一分散が求められていた。   However, when a thermoplastic resin is used as a matrix, elasticity such as an elastomer is difficult to obtain in the kneading step, and the movement of the carbon nanofibers is small, so that further uniform dispersion of the carbon nanofibers has been demanded.

超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)やポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などは、医療分野、特に生体関節に置換して用いられる人工関節の部材に採用されている(例えば、特許文献3参照)。人工関節としては、膝関節、股関節、肘関節、指関節などが十分に機能しなくなった場合に置換して用いられている。人工関節は、繰返し摩擦や荷重を受けるため、超高分子量ポリエチレンにおいては接触面における耐摩耗性の要求が高かった。
特開2005−97525号公報 特開2005−336235号公報 特開2002−301093号公報
Ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE), polyetheretherketone (PEEK), and the like have been employed in the medical field, in particular, artificial joint members that are used in place of living joints (see, for example, Patent Document 3). Artificial joints are used by replacing knee joints, hip joints, elbow joints, finger joints and the like when they do not function sufficiently. Artificial joints are subject to repeated friction and load, so ultra high molecular weight polyethylene has a high demand for wear resistance on the contact surface.
JP 2005-97525 A JP 2005-336235 A JP 2002-301093 A

本発明の目的は、カーボンナノファイバーを用いた炭素繊維複合材料の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a manufacturing how the carbon fiber composite material using carbon nanofibers.

本発明にかかる炭素繊維複合材料の製造方法は、
第1の温度の設定されたロールを有するオープンロールに、超高分子量ポリエチレンを投入して該ロールに巻きつかせ、さらにカーボンナノファイバーを投入し、混合して混合物を得る工程(a)と、
前記混合物を、第2の温度に設定されたロールを有するオープンロールに投入し、薄通しすることで、剪断力によって前記カーボンナノファイバーを分散させる工程(b)と、
を含み、
前記第1の温度は、前記超高分子量ポリエチレンが溶融して前記第1の工程(a)の前記ロールに巻きつく温度であって、前記第2の温度より高温であることを特徴とする。
The method for producing a carbon fiber composite material according to the present invention includes:
Step (a) in which an ultra high molecular weight polyethylene is introduced into an open roll having a roll set at a first temperature and wound around the roll, and further carbon nanofibers are added and mixed to obtain a mixture;
(B) disperse | distributing the said carbon nanofiber with a shearing force by throwing the said mixture into the open roll which has a roll set to 2nd temperature, and making it pass through thinly.
Including
The first temperature is a temperature at which the ultrahigh molecular weight polyethylene is melted and wound around the roll in the first step (a), and is higher than the second temperature.

本発明にかかる炭素繊維複合材料の製造方法によれば、超高分子量ポリエチレンを第1の温度でロールに巻きつく程度にまで溶融させ、カーボンナノファイバーと混合させることができるので、融解温度(融点)以上であっても粉体状態の超高分子量ポリエチレン中にカーボンナノファイバーを混合させることができる。さらに、第1の温度より低い第2の温度で混合物を薄通しすることで、エラストマーの様な弾性変形による超高分子量ポリエチレンの分子の移動によりカーボンナノファイバーが移動し、熱可塑性樹脂である超高分子量ポリエチレンのマトリックス中にもカーボンナノファイバーを均一に分散させることができる。カーボンナノファイバーが均一に分散された炭素繊維複合材料は、剛性が向上して優れた耐摩耗性を有し、耐熱性が向上して凝着摩耗を抑制することができる。   According to the method for producing a carbon fiber composite material according to the present invention, the ultrahigh molecular weight polyethylene can be melted to the extent that it is wound around the roll at the first temperature and mixed with the carbon nanofibers. ) Even in the above case, carbon nanofibers can be mixed in ultra-high molecular weight polyethylene in a powder state. Furthermore, by passing the mixture through at a second temperature lower than the first temperature, the carbon nanofibers are moved by the movement of the ultrahigh molecular weight polyethylene molecules due to elastic deformation like an elastomer, and the super-plastic resin. Carbon nanofibers can be uniformly dispersed in a high molecular weight polyethylene matrix. A carbon fiber composite material in which carbon nanofibers are uniformly dispersed has improved rigidity and excellent wear resistance, and improved heat resistance and can suppress adhesive wear.

本発明にかかる炭素繊維複合材料の製造方法において、
前記第1の温度は、前記超高分子量ポリエチレンの流動開始温度以上熱劣化開始温度未満であって、
前記第2の温度は、前記超高分子量ポリエチレンの融解温度以上流動開始温度未満であることができる。
In the method for producing a carbon fiber composite material according to the present invention,
The first temperature is equal to or higher than the flow start temperature of the ultra high molecular weight polyethylene and lower than the heat deterioration start temperature,
The second temperature may be equal to or higher than the melting temperature of the ultra high molecular weight polyethylene and lower than the flow start temperature.

本発明にかかる炭素繊維複合材料の製造方法において、
前記第1の温度は、180℃以上230℃以下であって、
前記第2の温度は、130℃以上180℃未満であることができる。
In the method for producing a carbon fiber composite material according to the present invention,
The first temperature is 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower,
The second temperature may be 130 ° C. or higher and lower than 180 ° C.

本発明にかかる炭素繊維複合材料の製造方法において、
前記第2の温度は、130℃以上160℃以下であることができる。
In the method for producing a carbon fiber composite material according to the present invention,
The second temperature may be 130 ° C. or higher and 160 ° C. or lower.

本発明にかかる炭素繊維複合材料の製造方法において、
前記カーボンナノファイバーは、平均直径が0.5ないし500nmであることができる。
In the method for producing a carbon fiber composite material according to the present invention,
The carbon nanofiber may have an average diameter of 0.5 to 500 nm.

本発明にかかる炭素繊維複合材料の製造方法において、
前記工程(a)に用いられた超高分子量ポリエチレンの平均粒径は10〜200μmであることができる。
In the method for producing a carbon fiber composite material according to the present invention,
The average particle size of the ultra high molecular weight polyethylene used in the step (a) may be 10 to 200 μm.

本発明にかかる炭素繊維複合材料の製造方法において、
前記工程(b)のオープンロールにおけるロール間隔は、0.5mm以下に設定されていることができる。
In the method for producing a carbon fiber composite material according to the present invention,
The roll space | interval in the open roll of the said process (b) can be set to 0.5 mm or less.

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の実施形態にかかる炭素繊維複合材料の製造方法は、第1の温度の設定されたロールを有するオープンロールに、超高分子量ポリエチレンを投入して該ロールに巻きつかせ、さらにカーボンナノファイバーを投入し、混合して混合物を得る工程(a)と、前記混合物を、第2の温度に設定されたロールを有するオープンロールに投入し、薄通しすることで、剪断力によって前記カーボンナノファイバーを分散させる工程(b)と、を含み、前記第1の温度は、前記超高分子量ポリエチレンが溶融して前記第1の工程(a)の前記ロールに巻きつく温度であって、前記第2の温度より高温であることを特徴とする。   In the method for producing a carbon fiber composite material according to an embodiment of the present invention, an ultra high molecular weight polyethylene is introduced into an open roll having a roll set at a first temperature and wound around the roll. And mixing the mixture into an open roll having a roll set to a second temperature and passing through the carbon nanofibers by shearing force. And (b), wherein the first temperature is a temperature at which the ultrahigh molecular weight polyethylene melts and winds around the roll of the first step (a), and the second temperature The temperature is higher than

(I)超高分子量ポリエチレン
超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)は、市販されている粒子状の超高分子量ポリエチレン樹脂であって、粘度法で測定した平均分子量が好ましくは100万g/mol〜800万g/mol、さらに好ましくは300万g/mol〜800万g/molである。超高分子量ポリエチレンの平均粒径は、10〜200μmであることが好ましい。超高分子量ポリエチレンは、融解温度(融点)が130℃〜135℃であり、超高分子量ポリエチレンの粒子同士が融着し始める流動開始温度が180℃以上であり、超高分子量ポリエチレンが熱分解し始める熱劣化開始温度(熱分解温度)が230℃以上であることが好ましい。超高分子量ポリエチレンの融解温度と流動開始温度は、後述する熱機械分析装置(TMA)によって測定することができる。また、超高分子量ポリエチレンの熱劣化開始温度は、後述する熱重量分析(TG)法によって測定することができる。市販されている超高分子量ポリエチレンとしては、例えば、三井化学工業のハイゼックスミリオン、旭化成工業のサンテック、Ticona社のHOSTALRN.GUR、ハーキュルスのHIFLAX.100などがある。
(I) Ultra high molecular weight polyethylene Ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) is a commercially available particulate ultra high molecular weight polyethylene resin, preferably having an average molecular weight measured by a viscosity method of 1,000,000 g / mol to 8,000,000. g / mol, more preferably 3 million g / mol to 8 million g / mol. The average particle size of the ultra high molecular weight polyethylene is preferably 10 to 200 μm. The ultrahigh molecular weight polyethylene has a melting temperature (melting point) of 130 ° C. to 135 ° C., the flow start temperature at which the ultra high molecular weight polyethylene particles start to fuse with each other is 180 ° C. or higher, and the ultra high molecular weight polyethylene is thermally decomposed. It is preferable that the thermal deterioration starting temperature (thermal decomposition temperature) to be started is 230 ° C. or higher. The melting temperature and flow start temperature of ultra high molecular weight polyethylene can be measured by a thermomechanical analyzer (TMA) described later. Moreover, the thermal degradation start temperature of ultra high molecular weight polyethylene can be measured by the thermogravimetric analysis (TG) method mentioned later. Examples of commercially available ultra high molecular weight polyethylene include Hi-Zex Million from Mitsui Chemicals, Suntech from Asahi Kasei Kogyo, HOSTALRN.GUR from Ticona, and HIFLAX.100 from Hercules.

(II)カーボンナノファイバー
カーボンナノファイバーは、平均直径が0.5ないし500nmであることが好ましく、炭素繊維複合材料の剛性を向上させるためには0.5ないし160nmであることがさらに好ましい。さらに、カーボンナノファイバーは、ストレート繊維状であっても、湾曲繊維状であってもよい。カーボンナノファイバーの配合量は、特に限定されず、用途に応じて設定できるが、超高分子量ポリエチレン100重量部(phr)に対してカーボンナノファイバー5重量部(phr)〜60重量部(phr)が成形性の点で好ましい。
(II) Carbon nanofibers The carbon nanofibers preferably have an average diameter of 0.5 to 500 nm, and more preferably 0.5 to 160 nm in order to improve the rigidity of the carbon fiber composite material. Furthermore, the carbon nanofibers may be straight fibers or curved fibers. The compounding amount of the carbon nanofiber is not particularly limited and can be set according to the use. However, the carbon nanofiber is 5 parts by weight (phr) to 60 parts by weight (phr) with respect to 100 parts by weight (phr) of ultrahigh molecular weight polyethylene. Is preferable in terms of formability.

カーボンナノファイバーとしては、例えば、いわゆるカーボンナノチューブなどが例示できる。カーボンナノチューブは、炭素六角網面のグラフェンシートが円筒状に閉じた単層構造あるいはこれらの円筒構造が入れ子状に配置された多層構造を有する。すなわち、カーボンナノチューブは、単層構造のみから構成されていても多層構造のみから構成されていても良く、単層構造と多層構造が混在していてもかまわない。また、部分的にカーボンナノチューブの構造を有する炭素材料も使用することができる。なお、カーボンナノチューブという名称の他にグラファイトフィブリルナノチューブといった名称で称されることもある。   Examples of carbon nanofibers include so-called carbon nanotubes. Carbon nanotubes have a single-layer structure in which graphene sheets with carbon hexagonal mesh surfaces are closed in a cylindrical shape, or a multilayer structure in which these cylindrical structures are arranged in a nested manner. That is, the carbon nanotube may be composed of only a single-layer structure or a multilayer structure, and the single-layer structure and the multilayer structure may be mixed. A carbon material partially having a carbon nanotube structure can also be used. In addition to the name “carbon nanotube”, it may be called “graphite fibril nanotube”.

単層カーボンナノチューブもしくは多層カーボンナノチューブは、アーク放電法、レーザーアブレーション法、気相成長法などによって望ましいサイズに製造される。アーク放電法は、大気圧よりもやや低い圧力のアルゴンや水素雰囲気下で、炭素棒でできた電極材料の間にアーク放電を行うことで、陰極に堆積した多層カーボンナノチューブを得る方法である。また、単層カーボンナノチューブは、前記炭素棒中にニッケル/コバルトなどの触媒を混ぜてアーク放電を行い、処理容器の内側面に付着するすすから得られる。レーザーアブレーション法は、希ガス(例えばアルゴン)中で、ターゲットであるニッケル/コバルトなどの触媒を混ぜた炭素表面に、YAGレーザーの強いパルスレーザー光を照射することによって炭素表面を溶融・蒸発させて、単層カーボンナノチューブを得る方法である。気相成長法は、ベンゼンやトルエン等の炭化水素を気相で熱分解し、カーボンナノチューブを合成するもので、より具体的には、流動触媒法やゼオライト担持触媒法などが例示できる。   Single-walled carbon nanotubes or multi-walled carbon nanotubes are manufactured to a desired size by an arc discharge method, a laser ablation method, a vapor phase growth method, or the like. The arc discharge method is a method of obtaining multi-walled carbon nanotubes deposited on a cathode by performing an arc discharge between electrode materials made of carbon rods in an argon or hydrogen atmosphere at a pressure slightly lower than atmospheric pressure. In addition, the single-walled carbon nanotube is obtained by mixing the carbon rod with a catalyst such as nickel / cobalt to cause arc discharge and adhering to the inner surface of the processing vessel. The laser ablation method melts and evaporates the carbon surface by irradiating a strong YAG laser pulsed laser beam onto a carbon surface mixed with a target catalyst such as nickel / cobalt in a rare gas (eg argon). This is a method for obtaining single-walled carbon nanotubes. The vapor phase growth method is a method in which hydrocarbons such as benzene and toluene are thermally decomposed in the gas phase to synthesize carbon nanotubes. More specifically, a fluid catalyst method, a zeolite supported catalyst method, and the like can be exemplified.

カーボンナノファイバーは、超高分子量ポリエチレンと混合される前に、あらかじめ表面処理、例えば、イオン注入処理、スパッタエッチング処理、プラズマ処理などを行うことによって、超高分子量ポリエチレンとの接着性やぬれ性を改善することができる。   The carbon nanofibers are subjected to surface treatment such as ion implantation treatment, sputter etching treatment, plasma treatment, etc. in advance before being mixed with ultra high molecular weight polyethylene, thereby improving adhesion and wettability with ultra high molecular weight polyethylene. Can be improved.

(III)炭素繊維複合材料の製造方法
次に、炭素繊維複合材料の製造方法について図1及び図2を用いて詳細に説明する。図1及び図2は、オープンロール法による炭素繊維複合材料の製造方法を模式的に示す図である。
(III) Method for Producing Carbon Fiber Composite Material Next, a method for producing a carbon fiber composite material will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.1 and FIG.2 is a figure which shows typically the manufacturing method of the carbon fiber composite material by an open roll method.

図1及び図2に示すように、オープンロール1は、所定温度に設定された第1のロール10と第2のロール20とを有する。第1のロール10と第2のロール20とは、所定の間隔dで配置され、図1及び図2において矢印で示す方向に回転速度V1,V2で正転あるいは逆転で回転する。   As shown in FIG.1 and FIG.2, the open roll 1 has the 1st roll 10 and the 2nd roll 20 which were set to predetermined temperature. The first roll 10 and the second roll 20 are arranged at a predetermined interval d, and rotate in the direction indicated by the arrows in FIGS.

本実施の形態にかかる炭素繊維複合材料の製造方法は、混合物を得る工程(a)と、炭素繊維複合材料を得る工程(b)と、を含む。   The method for producing a carbon fiber composite material according to the present embodiment includes a step (a) for obtaining a mixture and a step (b) for obtaining a carbon fiber composite material.

工程(a)について、図1を用いて説明する。
工程(a)は、まず第1の温度に設定されかつ所定の間隔d(例えば1.5mm)に設定された第1のロール10と第2のロール20とを有するオープンロール1に、粒子状の超高分子量ポリエチレン30を投入して第2のロール20に巻きつかせる。超高分子量ポリエチレンは融解温度においても粒子同士が融着せず、粒子状のまま(粉末状)であるため、第1の温度はオープンロール1に投入された超高分子量ポリエチレンが溶融して第2のロール20に巻きつく温度であって、工程(b)における第2の温度より高温である。このような条件を満たす第1の温度としては、例えば超高分子量ポリエチレンの流動開始温度以上熱劣化開始温度未満であることが好ましい。流動開始温度は、融解温度と共に、熱機械分析装置(TMA)によって超高分子量ポリエチレンの温度を変化させながら一定の荷重を加えて温度に対する変形量を測定することで得ることができる。超高分子量ポリエチレンをこのように熱機械分析すると、融解温度を超えたあたりから試料が急激に膨張し始め、膨張停止温度まで達すると試料の膨張がほぼ停止し、流動開始温度を超えると試料が急激に収縮を開始する。熱劣化開始温度(熱分解温度)は、熱重量分析(TG)法によって昇温させながら超高分子量ポリエチレンの重量変化を測定したとき、熱分解によって重量が減少し始める温度として求めることができる。このような流動開始温度以上熱劣化開始温度未満に設定された第1、第2のロール10,20に超高分子量ポリエチレンを投入することで、融解温度以上で粉末状の超高分子量ポリエチレンであってもロールに巻きつかせ、カーボンナノファイバーと混合することができるため好ましい。第1の温度は、超高分子量ポリエチレンの種類によって異なるが、180℃以上230℃以下であることが好ましい。
Step (a) will be described with reference to FIG.
In the step (a), first, the open roll 1 having the first roll 10 and the second roll 20 set to the first temperature and set to a predetermined interval d (for example, 1.5 mm) The ultra high molecular weight polyethylene 30 is introduced and wound around the second roll 20. Since the ultrahigh molecular weight polyethylene is not fused even at the melting temperature and remains in the form of particles (powder), the first temperature is the second when the ultrahigh molecular weight polyethylene charged in the open roll 1 is melted. It is the temperature which winds around the roll 20, and is higher than the second temperature in the step (b). The first temperature that satisfies such a condition is preferably, for example, not less than the flow start temperature of the ultrahigh molecular weight polyethylene and less than the heat deterioration start temperature. The flow start temperature can be obtained by measuring a deformation amount with respect to the temperature by applying a constant load while changing the temperature of the ultrahigh molecular weight polyethylene together with the melting temperature by a thermomechanical analyzer (TMA). When thermo-mechanical analysis of ultra-high molecular weight polyethylene is performed in this way, the sample begins to expand rapidly when the melting temperature is exceeded, the expansion of the sample almost stops when the expansion stop temperature is reached, and when the flow start temperature is exceeded, the sample Starts contracting rapidly. The thermal degradation start temperature (thermal decomposition temperature) can be determined as a temperature at which the weight starts to decrease due to thermal decomposition when the weight change of ultrahigh molecular weight polyethylene is measured while the temperature is increased by thermogravimetric analysis (TG). By introducing ultra-high molecular weight polyethylene into the first and second rolls 10 and 20 set to be higher than the flow start temperature and lower than the heat deterioration start temperature, the powdered ultra-high molecular weight polyethylene can be obtained at the melting temperature or higher. However, it is preferable because it can be wound around a roll and mixed with carbon nanofibers. Although 1st temperature changes with kinds of ultra high molecular weight polyethylene, it is preferable that they are 180 degreeC or more and 230 degrees C or less.

さらに、第2のロール20に巻きついた超高分子量ポリエチレン30のバンク34にカーボンナノファイバー40を投入し、混合して混合物36を得る。第2のロール20に巻き付けられた超高分子量ポリエチレン30は、流動開始温度以上熱劣化開始温度未満で混練されることで、超高分子量ポリエチレン分子鎖を適度に切断してフリーラジカルが生成しており、カーボンナノファイバーと結びつきやすい状態となる。なお、混合物36において、カーボンナノファイバー40はほとんど分散していない。   Further, carbon nanofibers 40 are put into a bank 34 of ultrahigh molecular weight polyethylene 30 wound around the second roll 20 and mixed to obtain a mixture 36. The ultra high molecular weight polyethylene 30 wound around the second roll 20 is kneaded at a flow start temperature or higher and less than a thermal degradation start temperature, so that free radicals are generated by appropriately cutting the ultra high molecular weight polyethylene molecular chain. Thus, the carbon nanofibers are easily combined. In the mixture 36, the carbon nanofibers 40 are hardly dispersed.

工程(b)について、図2を用いて説明する。
工程(b)は、工程(a)で得られた混合物36を、第2の温度に設定された第1及び第2のロール10,20を有するオープンロール1に投入し、薄通しすることで、剪断力によって前記カーボンナノファイバーを分散させる。第2の温度は、第1の温度よりも低温である。第1のロール10と第2のロール20とのロール間隔dは、好ましくは0.5mm以下、より好ましくは0.1〜0.3mmの間隔に設定し、混合物36をオープンロール1に投入して薄通しを複数回行なう。薄通しの回数は、例えば3回〜10回程度行なうことが好ましい。第1のロール10の表面速度をV1、第2のロール20の表面速度をV2とすると、薄通しにおける両者の表面速度比(V1/V2)は、1.05〜3.00であることが好ましく、さらに1.05〜1.2であることが好ましい。このような表面速度比を用いることにより、所望の剪断力を得ることができる。薄通しして得られた炭素繊維複合材料は、ロールで圧延されてシート状に分出しされる。
Step (b) will be described with reference to FIG.
In the step (b), the mixture 36 obtained in the step (a) is put into the open roll 1 having the first and second rolls 10 and 20 set to the second temperature, and is passed through. The carbon nanofibers are dispersed by a shearing force. The second temperature is lower than the first temperature. The roll interval d between the first roll 10 and the second roll 20 is preferably set to 0.5 mm or less, more preferably 0.1 to 0.3 mm, and the mixture 36 is put into the open roll 1. Repeat thinning several times. The number of thinning is preferably about 3 to 10 times. When the surface speed of the first roll 10 is V1 and the surface speed of the second roll 20 is V2, the ratio of the surface speeds (V1 / V2) in thinness is 1.05 to 3.00. Preferably, it is more preferably 1.05 to 1.2. By using such a surface velocity ratio, a desired shear force can be obtained. The carbon fiber composite material obtained through thinning is rolled with a roll and dispensed into a sheet.

工程(b)における第2の温度は、例えば、超高分子量ポリエチレンの融解温度以上流動開始温度未満であることが好ましく、融解温度以上膨張停止温度未満であることがさらに好ましい。膨張停止温度は、前述の熱機械分析装置(TMA)によって測定することができる。第2の温度は、超高分子量ポリエチレンの種類によって異なるが、例えば130℃以上180℃未満であることが好ましく、130℃以上160℃以下であることがさらに好ましい。第1及び第2のロール10,20を第2の温度に設定することで、超高分子量ポリエチレン30の実測温度も第2の温度に調整されることが好ましい。第2の温度における超高分子量ポリエチレンはエラストマーのような弾性を有し、薄通しによる剪断力により、超高分子量ポリエチレン30に高い剪断力が作用し、凝集していたカーボンナノファイバー40が超高分子量ポリエチレン分子に1本づつ引き抜かれるように相互に分離し、超高分子量ポリエチレン30中に分散される。   The second temperature in the step (b) is preferably, for example, not less than the melting temperature of the ultrahigh molecular weight polyethylene and less than the flow start temperature, and more preferably not less than the melting temperature and less than the expansion stop temperature. The expansion stop temperature can be measured by the aforementioned thermomechanical analyzer (TMA). Although 2nd temperature changes with kinds of ultra high molecular weight polyethylene, it is preferable that it is 130 to 180 degreeC, for example, and it is more preferable that it is 130 to 160 degreeC. It is preferable that the measured temperature of the ultrahigh molecular weight polyethylene 30 is also adjusted to the second temperature by setting the first and second rolls 10 and 20 to the second temperature. The ultrahigh molecular weight polyethylene at the second temperature has elasticity like an elastomer, and a high shearing force acts on the ultrahigh molecular weight polyethylene 30 by the shearing force due to thinness, and the aggregated carbon nanofibers 40 are superhigh. The molecular weight polyethylene molecules are separated from each other so as to be drawn one by one and dispersed in the ultrahigh molecular weight polyethylene 30.

より具体的には、オープンロールで超高分子量ポリエチレンとカーボンナノファイバーとを混合すると、粘性を有する超高分子量ポリエチレンがカーボンナノファイバーの相互に侵入し、かつ、超高分子量ポリエチレンのフリーラジカルが化学的相互作用によってカーボンナノファイバーの活性の高い部分と結合する。カーボンナノファイバーの表面は適度に活性が高いため、超高分子量ポリエチレン分子と結合し易い。次に、超高分子量ポリエチレンに強い剪断力が作用すると、超高分子量ポリエチレン分子の移動に伴ってカーボンナノファイバーも移動し、さらに剪断後の弾性による超高分子量ポリエチレンの復元力によって、凝集していたカーボンナノファイバーが分離されて、超高分子量ポリエチレン中に分散されることになる。図2のように、混合物36が狭い第1、第2のロール10,20間から押し出された際に、超高分子量ポリエチレンの弾性による復元力で混合物36はロール間隔より厚く変形する。その変形は、強い剪断力の作用した混合物36をさらに複雑に流動させ、カーボンナノファイバーを超高分子量ポリエチレン中に分散させて、カーボンナノファイバーが均一に分散した炭素繊維複合材料が得られると推測できる。そして、一旦分散したカーボンナノファイバーは、超高分子量ポリエチレンとの化学的相互作用によって再凝集することが防止され、良好な分散安定性を有することができる。   More specifically, when ultra high molecular weight polyethylene and carbon nanofibers are mixed with an open roll, viscous ultra high molecular weight polyethylene penetrates into the carbon nanofibers, and free radicals of ultra high molecular weight polyethylene are chemically generated. It binds to the highly active part of the carbon nanofiber by mechanical interaction. Since the surface of the carbon nanofiber is moderately high in activity, it is easy to bind to ultrahigh molecular weight polyethylene molecules. Next, when a strong shearing force acts on the ultrahigh molecular weight polyethylene, the carbon nanofibers move along with the movement of the ultrahigh molecular weight polyethylene molecule, and further aggregate due to the restoring force of the ultrahigh molecular weight polyethylene due to elasticity after shearing. The carbon nanofibers are separated and dispersed in ultra high molecular weight polyethylene. As shown in FIG. 2, when the mixture 36 is pushed out between the narrow first and second rolls 10 and 20, the mixture 36 is deformed to be thicker than the roll interval due to the restoring force due to the elasticity of the ultrahigh molecular weight polyethylene. The deformation is presumed that a carbon fiber composite material in which the carbon nanofibers are uniformly dispersed can be obtained by causing the mixture 36 with a strong shearing force to flow more complicatedly and dispersing the carbon nanofibers in the ultrahigh molecular weight polyethylene. it can. The carbon nanofibers once dispersed are prevented from reaggregating due to chemical interaction with the ultrahigh molecular weight polyethylene, and can have good dispersion stability.

炭素繊維複合材料は、オープンロール法によって得られたシート状のままでもよいし、工程(b)で得られた炭素繊維複合材料を一般に採用される成形加工例えば、押出成形法、トランスファー成形法、射出成形法、プレス成形法などによって所望の形状例えばシート状に成形してもよい。   The carbon fiber composite material may remain in the form of a sheet obtained by the open roll method, or a molding process in which the carbon fiber composite material obtained in the step (b) is generally employed, such as an extrusion molding method, a transfer molding method, You may shape | mold in desired shape, for example, a sheet form, by the injection molding method, the press molding method, etc.

(IV)炭素繊維複合材料
炭素繊維複合材料について説明する。
前記製造方法で得られた炭素繊維複合材料は、超高分子量ポリエチレンのマトリックス中にカーボンナノファイバーが均一に分散している。前記製造方法で得られた炭素繊維複合材料は、超高分子量ポリエチレン100重量部(phr)に対してカーボンナノファイバー5〜60重量部(phr)含み、かつ、パルス法NMRを用いてハーンエコー法によって150℃、観測核がHで測定した、特性緩和時間(T2’H/150℃)が1000〜4300μ秒であることができる。さらに、前記製造方法で得られた炭素繊維複合材料は、超高分子量ポリエチレン単体におけるパルス法NMRを用いてハーンエコー法によって150℃、観測核がHで測定した特性緩和時間(T2’Hpe/150℃)に対して、前記炭素繊維複合材料の前記特性緩和時間(T2’H/150℃)が低下した割合((T2’Hpe−T2’H)/T2’Hpe)は、前記カーボンナノファイバー1重量部当たり0.5%以上であることが好ましい。なお、特性緩和時間(T2’H)における「H」は、後述するソリッドエコー法の「S」と区別するために用いた表記であり、特性緩和時間(T2’Hpe/150℃)の「pe」は超高分子量ポリエチレン単体であることを示す。また、超高分子量ポリエチレンの特性緩和時間(T2’Hpe/150℃)は、前記工程(a)と同様にしてシート状としたものの測定結果を用いる。なぜなら、超高分子量ポリエチレンの粉末状の原料よりも工程(a)によって分子量が低下するため特性緩和時間も低下するためである。
(IV) Carbon fiber composite material A carbon fiber composite material will be described.
In the carbon fiber composite material obtained by the production method, carbon nanofibers are uniformly dispersed in a matrix of ultrahigh molecular weight polyethylene. The carbon fiber composite material obtained by the above production method contains 5 to 60 parts by weight (phr) of carbon nanofibers with respect to 100 parts by weight (phr) of ultrahigh molecular weight polyethylene, and the Hahn-echo method using pulsed NMR Thus, the characteristic relaxation time (T2′H / 150 ° C.) measured at 150 ° C. and the observation nucleus at 1 H can be 1000 to 4300 μsec. Further, the carbon fiber composite material obtained by the production method described above has a characteristic relaxation time (T2′Hpe / T2′Hpe / measured at 150 ° C. by a Hahn echo method using pulsed NMR in ultrahigh molecular weight polyethylene alone and an observation nucleus of 1 H. The ratio ((T2′Hpe−T2′H) / T2′Hpe) in which the characteristic relaxation time (T2′H / 150 ° C.) of the carbon fiber composite material has decreased with respect to the carbon fiber composite material is It is preferably 0.5% or more per part by weight. Note that “H” in the characteristic relaxation time (T2′H) is a notation used to distinguish it from “S” in the solid echo method described later, and “pe” of the characteristic relaxation time (T2′Hpe / 150 ° C.). "Indicates ultra-high molecular weight polyethylene alone. The characteristic relaxation time (T2′Hpe / 150 ° C.) of the ultrahigh molecular weight polyethylene is the measurement result of the sheet-like material as in the step (a). This is because the molecular weight is lowered by the step (a) as compared with the powdery raw material of ultrahigh molecular weight polyethylene, and the characteristic relaxation time is also reduced.

ハーンエコー法による特性緩和時間(T2’H)は、超高分子量ポリエチレンの分子運動性を示す尺度であって、多成分系の平均的緩和時間を表す。したがって、特性緩和時間(T2’H)は、ハーンエコー法によって検出された複数の緩和時間の平均値であり、
1/T2’H=fa/T2a+fb/T2b+fc/T2c・・・
と表すことができる。
The characteristic relaxation time (T2′H) by the Hahn-echo method is a scale indicating the molecular mobility of ultrahigh molecular weight polyethylene, and represents the average relaxation time of a multicomponent system. Therefore, the characteristic relaxation time (T2′H) is an average value of a plurality of relaxation times detected by the Hahn echo method.
1 / T2′H = fa / T2a + fb / T2b + fc / T2c...
It can be expressed as.

カーボンナノファイバーが分散した炭素繊維複合材料は、マトリックスである超高分子量ポリエチレン分子をカーボンナノファイバーが拘束する力を表すといえ、150℃におけるハーンエコー法による特性緩和時間(T2’H/150℃)が超高分子量ポリエチレン単体の特性緩和時間(T2’Hpe/150℃)に比べてカーボンナノファイバーの配合量に応じて小さくなる。したがって、カーボンナノファイバーを混合した炭素繊維複合材料であっても、カーボンナノファイバーが均一に分散していない場合には超高分子量ポリエチレン分子を全体に拘束しにくいため、150℃におけるハーンエコー法による特性緩和時間(T2’H/150℃)が超高分子量ポリエチレン単体の特性緩和時間(T2’Hpe/150℃)とほとんど変わらず、例えば特性緩和時間(T2’H/150℃)の低下した割合は0.5%未満もしくは増加する。   The carbon fiber composite material in which the carbon nanofibers are dispersed represents the force that the carbon nanofibers restrain the ultra-high molecular weight polyethylene molecules as the matrix, and the characteristic relaxation time (T2′H / 150 ° C.) by the Hahn echo method at 150 ° C. ) Becomes smaller depending on the blending amount of the carbon nanofibers than the characteristic relaxation time (T2′Hpe / 150 ° C.) of the ultrahigh molecular weight polyethylene alone. Therefore, even in the case of a carbon fiber composite material in which carbon nanofibers are mixed, if the carbon nanofibers are not uniformly dispersed, it is difficult to restrain the ultrahigh molecular weight polyethylene molecules as a whole. The characteristic relaxation time (T2′H / 150 ° C.) is almost the same as the characteristic relaxation time (T2′Hpe / 150 ° C.) of the ultra-high molecular weight polyethylene alone, for example, the ratio of the characteristic relaxation time (T2′H / 150 ° C.) being reduced. Is less than 0.5% or increased.

前記製造方法で得られた炭素繊維複合材料は、超高分子量ポリエチレン100重量部に対してカーボンナノファイバー5重量部〜60重量部含み、かつ、パルス法NMRを用いてソリッドエコー法によって150℃、観測核がHで測定した、特性緩和時間(T2’S/150℃)が4〜1000μ秒であることができる。さらに、前記製造方法で得られた炭素繊維複合材料は、超高分子量ポリエチレン単体におけるパルス法NMRを用いてソリッドエコー法によって150℃、観測核がHで測定した特性緩和時間(T2’Spe/150℃)に対して、前記炭素繊維複合材料の前記特性緩和時間(T2’S/150℃)が低下した割合((T2’Spe−T2’S)/T2’Spe)は、前記カーボンナノファイバー1重量部当たり1.0%以上であることが好ましい。 The carbon fiber composite material obtained by the production method includes 5 to 60 parts by weight of carbon nanofibers with respect to 100 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene, and 150 ° C. by solid echo method using pulsed NMR. The characteristic relaxation time (T2 ′S / 150 ° C.) measured by the observation nucleus at 1 H can be 4 to 1000 μsec. Further, the carbon fiber composite material obtained by the above production method has a characteristic relaxation time (T2′Spe / T) measured at 150 ° C. by a solid echo method using an ultrahigh molecular weight polyethylene alone at 150 ° C. with an observation nucleus of 1 H. The ratio ((T2′Spe−T2 ′S) / T2′Spe) in which the characteristic relaxation time (T2 ′S / 150 ° C.) of the carbon fiber composite material has decreased with respect to (150 ° C.) It is preferably 1.0% or more per part by weight.

ソリッドエコー法による特性緩和時間(T2’S)は、カーボンナノファイバーによる磁場の不均一性を示す尺度であって、多成分系の平均的緩和時間を表す。したがって、特性緩和時間(T2’S)は、ハーンエコー法によって検出された複数の緩和時間の平均値であり、
1/T2’S=fa/T2a+fb/T2b+fc/T2c・・・
と表すことができる。
The characteristic relaxation time (T2 ′S) by the solid echo method is a scale indicating the magnetic field inhomogeneity due to the carbon nanofibers, and represents the average relaxation time of a multicomponent system. Therefore, the characteristic relaxation time (T2 ′S) is an average value of a plurality of relaxation times detected by the Hahn echo method.
1 / T2'S = fa / T2a + fb / T2b + fc / T2c
It can be expressed as.

カーボンナノファイバーが分散した炭素繊維複合材料は、カーボンナノファイバーが均一に分散することで磁場の不均一性が起こり、150℃におけるソリッドエコー法による特性緩和時間(T2’S/150℃)が超高分子量ポリエチレン単体の特性緩和時間(T2’Spe/150℃)に比べてカーボンナノファイバーの配合量に応じて小さくなる。また、カーボンナノファイバーを混合した炭素繊維複合材料であっても、カーボンナノファイバーが均一に分散していない場合には磁場の不均一性があまり導入されず、したがって150℃におけるソリッドエコー法による特性緩和時間(T2’S/150℃)が超高分子量ポリエチレン単体の特性緩和時間(T2’Spe/150℃)とほとんど変わらず、例えば特性緩和時間(T2’S/150℃)の低下した割合は1%未満である。   Carbon fiber composites with dispersed carbon nanofibers cause magnetic field non-uniformity due to the uniform dispersion of carbon nanofibers, and the characteristic relaxation time (T2'S / 150 ° C) by the solid echo method at 150 ° C is excessive. It becomes small according to the compounding quantity of carbon nanofiber compared with the characteristic relaxation time (T2′Spe / 150 ° C.) of high molecular weight polyethylene alone. In addition, even when carbon nanofibers are mixed with carbon nanofibers, non-uniformity of the magnetic field is not introduced when carbon nanofibers are not uniformly dispersed. The relaxation time (T2 ′S / 150 ° C.) is almost the same as the characteristic relaxation time (T2′Spe / 150 ° C.) of the ultra-high molecular weight polyethylene alone. Less than 1%.

以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.

(1)超高分子量ポリエチレンの熱機械分析装置(TMA)による測定
超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)は、三井化学社製ハイゼックスミリオンの粒子状の超高分子量ポリエチレン樹脂であって、粘度法で測定した平均分子量が550万g/molを用いた。粒子状の超高分子量ポリエチレンを融着防止のため石英板(0.5g)で挟み、厚さ約1mmのシート状に圧縮成形し、熱機械分析装置(TMA)によって実質荷重+0.5gで圧縮し、温度変化に対する熱変形量(μm)を測定した。測定装置は、SII社製TMA/SS6100を用いた。測定結果は、図3に示す。
(1) Measurement of Ultra High Molecular Weight Polyethylene with Thermomechanical Analyzer (TMA) Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) is a particulate high molecular weight polyethylene resin made by Mitsui Chemicals Co., Ltd., and measured by the viscosity method. An average molecular weight of 5.5 million g / mol was used. Particulate ultra high molecular weight polyethylene is sandwiched between quartz plates (0.5 g) to prevent fusion, and is compressed into a sheet of approximately 1 mm thickness, and compressed with a thermomechanical analyzer (TMA) with a substantial load of +0.5 g. Then, the amount of thermal deformation (μm) with respect to temperature change was measured. The measuring apparatus used was TMA / SS6100 manufactured by SII. The measurement results are shown in FIG.

図3の測定結果によれば、本実施例で用いられた超高分子量ポリエチレンは、点Aにおいて膨張率が大きくなり、点Bにおいてさらに急激に膨張率が大きくなり、点Cにおいてほぼ膨張しなくなり、点Dにおいて急激な収縮を開始した。これらの結果から、点Aが約60℃のガラス転移点、点Bが約130℃の融解温度、点Cが約160℃の膨張停止温度、点Dが約180℃の流動開始温度であることがわかった。なお、点Bについては、示差走査熱量分析(DSC)によって融解温度を確認した。   According to the measurement result of FIG. 3, the ultrahigh molecular weight polyethylene used in this example has an expansion coefficient at point A, an expansion coefficient further rapidly at point B, and almost no expansion at point C. At point D, sudden contraction started. From these results, point A is a glass transition point of about 60 ° C., point B is a melting temperature of about 130 ° C., point C is an expansion stop temperature of about 160 ° C., and point D is a flow start temperature of about 180 ° C. I understood. For point B, the melting temperature was confirmed by differential scanning calorimetry (DSC).

(2)実施例1〜5及び比較例1〜3の炭素繊維複合材料サンプルの作製
工程(a):6インチオープンロール(ロール温度210℃、ロール間隔1.5mm)に、表1に示す所定量の超高分子量ポリエチレン(100重量部(phr))を投入して、ロールに巻き付かせた後、表1に示す量のカーボンナノファイバーを投入し、混合物をオープンロールから取り出した。
(2) Production of carbon fiber composite material samples of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 Step (a): 6-inch open roll (roll temperature 210 ° C., roll interval 1.5 mm) as shown in Table 1 A fixed amount of ultrahigh molecular weight polyethylene (100 parts by weight (phr)) was charged and wound around a roll, and then the amount of carbon nanofibers shown in Table 1 was charged, and the mixture was taken out from the open roll.

工程(b):6インチオープンロール(ロール温度150℃、ロール間隔0.1mm)に、工程(a)で得られた混合物を投入して、薄通しを繰り返し3回行なって炭素繊維複合材料を得た。このとき、2本のロールの表面速度比を1.1とした。さらに、ロール間隙を1.1mmにセットして、薄通しして得られた炭素繊維複合材料を投入し、分出しした。   Step (b): A 6-inch open roll (roll temperature 150 ° C., roll interval 0.1 mm) is charged with the mixture obtained in step (a), and thinning is repeated three times to obtain a carbon fiber composite material. Obtained. At this time, the surface speed ratio of the two rolls was set to 1.1. Furthermore, the carbon fiber composite material obtained by setting the roll gap to 1.1 mm and passing through was put and dispensed.

分出しされた炭素繊維複合材料は220℃にて余熱5分間、加圧3分間でプレス成形し、それぞれ厚さ1mmのシート状の炭素繊維複合材料に成形した。
なお、比較例1のサンプルは、超高分子量ポリエチレン単体であるが、工程(a)と同じ条件のオープンロールに投入し、シート状に分出しした後、さらに220℃にて余熱5分間、加圧3分間でプレス成形し、厚さ1mmのシート状サンプルに成形した。
The dispensed carbon fiber composite material was press-molded at 220 ° C. for 5 minutes with preheating for 3 minutes under pressure, and formed into a sheet-like carbon fiber composite material with a thickness of 1 mm.
The sample of Comparative Example 1 is an ultra-high molecular weight polyethylene alone, but it is put into an open roll under the same conditions as in step (a), dispensed into a sheet, and further heated at 220 ° C. for 5 minutes. It was press-molded at a pressure of 3 minutes to form a sheet-like sample having a thickness of 1 mm.

表1において、原料の超高分子量ポリエチレンの「UHMWPE」は三井化学社製ハイゼックスミリオンの粘度法で測定した平均分子量が約550万g/mol、汎用ポリエチレン「PE」は三井化学社製ハイゼックスの平均分子量が約5万g/molである。また、表1において、「気相成長炭素繊維」は平均直径87nmで平均長さ10μmの気相成長法で製造したマルチウォールカーボンナノチューブであり、「CNT13」はILJIN社製の平均直径が13nmのマルチウォールカーボンナノチューブ(CVD法)である。   In Table 1, “UHMWPE” of the ultra-high molecular weight polyethylene as a raw material has an average molecular weight of about 5.5 million g / mol as measured by the viscosity method of the Hi-Zex Million manufactured by Mitsui Chemicals. The molecular weight is about 50,000 g / mol. In Table 1, “vapor-grown carbon fibers” are multi-wall carbon nanotubes manufactured by a vapor-phase growth method having an average diameter of 87 nm and an average length of 10 μm, and “CNT 13” is an ILJIN-made average diameter of 13 nm. It is a multi-wall carbon nanotube (CVD method).

(3)パルス法NMRを用いた測定
実施例1〜5及び比較例1、3の炭素繊維複合材料サンプルについて、パルス法NMRを用いてハーンエコー法による測定を行った。この測定は、日本電子(株)製「JMN−MU25」を用いて行った。測定は、観測核がH、共鳴周波数が25MHz、90゜パルス幅が2μsecの条件で行い、ハーンエコー法のパルスシーケンス(90゜x−Pi−180゜y)にて、減衰曲線を測定し、炭素繊維複合材料サンプルの150℃における特性緩和時間(T2’H)を測定した。測定結果を表1に示す。
(3) Measurement using pulse method NMR The carbon fiber composite material samples of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 3 were measured by the Hahn echo method using pulse method NMR. This measurement was performed using “JMN-MU25” manufactured by JEOL Ltd. The measurement is carried out under the conditions of the observation nucleus of 1 H, the resonance frequency of 25 MHz, and the 90 ° pulse width of 2 μsec. The attenuation curve is measured by the pulse sequence of the Hahn-echo method (90 ° x-Pi-180 ° y). The characteristic relaxation time (T2′H) at 150 ° C. of the carbon fiber composite material sample was measured. The measurement results are shown in Table 1.

さらに、比較例1の超高分子量ポリエチレン単体におけるパルス法NMRを用いてハーンエコー法によって同様にして測定した特性緩和時間(T2’Hpe/150℃)に対して、実施例1〜5の炭素繊維複合材料の特性緩和時間(T2’H/150℃)が低下した割合((T2’Hpe−T2’H)/T2’Hpe)をカーボンナノファイバー1重量部当たりで計算した。例えば実施例1の場合、(4570μ秒−4200μ秒)/4570μ秒/5phr×100=1.619%と計算した。計算結果を表1の「T2’H低下率」に示す。なお、原料の粉末状の超高分子量ポリエチレンの特性緩和時間(T2’H)は4650μ秒であり、汎用ポリエチレンの特性緩和時間(T2’H)は6390μ秒であった。   Furthermore, the carbon fibers of Examples 1 to 5 with respect to the characteristic relaxation time (T2′Hpe / 150 ° C.) measured in the same manner by the Hahn echo method using pulsed NMR in the ultrahigh molecular weight polyethylene alone of Comparative Example 1 The ratio ((T2′Hpe−T2′H) / T2′Hpe) in which the characteristic relaxation time (T2′H / 150 ° C.) of the composite material decreased was calculated per 1 part by weight of the carbon nanofiber. For example, in the case of Example 1, it was calculated as (4570 μsec-4200 μsec) / 4570 μsec / 5 phr × 100 = 1.619%. The calculation result is shown in “T2′H decrease rate” in Table 1. The raw material powdery ultrahigh molecular weight polyethylene had a characteristic relaxation time (T2′H) of 4650 μsec, and the general-purpose polyethylene had a characteristic relaxation time (T2′H) of 6390 μsec.

また、パルス法NMRを用いてソリッドエコー法による測定を行った。この測定は、日本電子(株)製「JMN−MU25」を用いて行った。測定は、観測核がH、共鳴周波数が25MHz、90゜パルス幅が2μsecの条件で行い、ソリッドエコー法のパルスシーケンス(90゜x−Pi−90゜y)にて、減衰曲線を測定し、炭素繊維複合材料サンプルの150℃における特性緩和時間(T2’S)を検出した。測定結果を表1に示す。 Moreover, the measurement by the solid echo method was performed using pulse method NMR. This measurement was performed using “JMN-MU25” manufactured by JEOL Ltd. The measurement is carried out under the conditions of the observation nucleus of 1 H, the resonance frequency of 25 MHz, and the 90 ° pulse width of 2 μsec. The attenuation curve is measured by the pulse sequence of solid echo method (90 ° x-Pi-90 ° y). The characteristic relaxation time (T2 ′S) at 150 ° C. of the carbon fiber composite material sample was detected. The measurement results are shown in Table 1.

さらに、比較例1の超高分子量ポリエチレン単体におけるパルス法NMRを用いてソリッドエコー法によって同様にして測定した特性緩和時間(T2’Spe/150℃)に対して、実施例1〜5の炭素繊維複合材料の特性緩和時間(T2’S/150℃)が低下した割合((T2’Spe−T2’S)/T2’Spe)をカーボンナノファイバー1重量部当たりで計算した。例えば実施例1の場合、(1580μ秒−940μ秒)/1580μ秒/5phr×100=8.101%と計算した。計算結果を表1の「T2’S低下率」に示す。   Further, the carbon fibers of Examples 1 to 5 with respect to the characteristic relaxation time (T2′Spe / 150 ° C.) measured in the same manner by the solid echo method using the pulse method NMR in the ultrahigh molecular weight polyethylene alone of Comparative Example 1. The ratio ((T2′Spe−T2 ′S) / T2′Spe) in which the characteristic relaxation time (T2 ′S / 150 ° C.) of the composite material decreased was calculated per 1 part by weight of the carbon nanofibers. For example, in the case of Example 1, it was calculated as (1580 μsec−940 μsec) / 1580 μsec / 5 phr × 100 = 8.101%. The calculation results are shown in “T2 ′S reduction rate” in Table 1.

(4)引張強さ(TB)及び破断伸び(EB)の測定
炭素繊維複合材料サンプルを1A形のダンベル形状に切り出した試験片について、東洋精機社製の引張試験機を用いて、23±2℃、引張速度500mm/minでJIS K6251に基づいて引張試験を行い引張強さ(MPa)及び破断伸び(%)を測定した。これらの結果を表1に示す。
(4) Measurement of tensile strength (TB) and elongation at break (EB) About a test piece obtained by cutting a carbon fiber composite material sample into a 1A-type dumbbell shape, 23 ± 2 using a tensile tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. A tensile test was performed based on JIS K6251 at a temperature of 5 ° C. and a tensile speed of 500 mm / min, and the tensile strength (MPa) and elongation at break (%) were measured. These results are shown in Table 1.

また、実施例4の炭素繊維複合材料サンプルの引張破断面の電子顕微鏡(SEM)写真を図4(3.0kV、50倍)、図5(3.0kV、20,000倍)、図6(3.0kV、50,000倍)に示し、実施例5の炭素繊維複合材料サンプルの引張破断面の電子顕微鏡(SEM)写真を図7(3.0kV、100倍)、図8(3.0kV、10,000倍)、図9(3.0kV、30,000倍)、図10(3.0kV、100,000倍)に示した。   Moreover, the electron microscope (SEM) photograph of the tensile fracture surface of the carbon fiber composite material sample of Example 4 is shown in FIG. 4 (3.0 kV, 50 times), FIG. 5 (3.0 kV, 20,000 times), and FIG. 3 (3.0 kV, 50,000 times), and FIG. 7 (3.0 kV, 100 times) and FIG. 8 (3.0 kV) are the electron microscope (SEM) photographs of the tensile fracture surface of the carbon fiber composite material sample of Example 5. 10,000 times), FIG. 9 (3.0 kV, 30,000 times), and FIG. 10 (3.0 kV, 100,000 times).

(5)動的粘弾性試験
炭素繊維複合材料サンプルを短冊形(40×1×5(巾)mm)に切り出した試験片について、SII社製の動的粘弾性試験機DMS6100を用いて、チャック間距離20mm、測定温度−100〜300℃、動的ひずみ±0.05%、周波数10HzでJIS K6394に基づいて動的粘弾性試験を行い動的弾性率(E’、単位はMPa)を測定した。測定温度が30℃と200℃における動的弾性率(E’)の測定結果を表1に示す。
(5) Dynamic Viscoelasticity Test A test piece obtained by cutting a carbon fiber composite material sample into a strip (40 × 1 × 5 (width) mm) was chucked using a dynamic viscoelasticity tester DMS6100 manufactured by SII. A dynamic viscoelasticity test is performed based on JIS K6394 at a distance of 20 mm, a measurement temperature of −100 to 300 ° C., a dynamic strain of ± 0.05%, and a frequency of 10 Hz, and a dynamic elastic modulus (E ′, unit is MPa) is measured. did. Table 1 shows the measurement results of the dynamic elastic modulus (E ′) at the measurement temperatures of 30 ° C. and 200 ° C.

(6)変形開始温度の測定
厚さ約1mmの炭素繊維複合材料サンプルを熱機械分析装置(TMA)によって無負荷で寸法変化を測定した。そして、融解による大きな変形を開始する温度を、変形開始温度とした。測定装置は、SII社製TMA/SS6100を用いた。その結果を表1に示す。なお、表1において、(測定温度範囲不明)−100℃〜300℃で大きな変形が見られなかった場合を「無し」と記載した。
(6) Measurement of deformation start temperature A dimensional change of a carbon fiber composite material sample having a thickness of about 1 mm was measured by a thermomechanical analyzer (TMA) with no load. And the temperature which starts the big deformation | transformation by melting was made into the deformation | transformation start temperature. The measuring apparatus used was TMA / SS6100 manufactured by SII. The results are shown in Table 1. In Table 1, the case where no significant deformation was observed at (measured temperature range unknown) -100 ° C. to 300 ° C. was described as “none”.

(7)熱劣化開始温度(熱分解温度)の測定
炭素繊維複合材料サンプルについて、熱重量分析(TG)法によって昇温速度20℃/minで昇温しながら重量変化を測定したとき、熱分解によって重量が減少し始める温度を熱劣化開始温度として得た。測定装置は、SII社製TG/DTA6300を用いた。その結果を表1に示す。なお、原料の粒子状の超高分子量ポリエチレン単体の熱劣化開始温度は333℃であった。
(7) Measurement of thermal degradation start temperature (thermal decomposition temperature) When carbon fiber composite material samples were measured for weight change while being heated at a temperature rising rate of 20 ° C./min by thermogravimetric analysis (TG) method, As a result, the temperature at which the weight starts to decrease was obtained as the thermal deterioration start temperature. The measuring device used was TG / DTA6300 manufactured by SII. The results are shown in Table 1. The starting temperature of thermal degradation of the raw material ultra-high molecular weight polyethylene alone was 333 ° C.

表1から、本発明の実施例1〜5によれば、以下のことが確認された。すなわち、本発明の実施例1〜5の炭素繊維複合材料は、比較例1、3に比べて特性緩和時間(T2’H/150℃)が短く、2300〜4200μ秒であり、比較例1の超高分子量ポリエチレン単体サンプルに比べて特性緩和時間(T2’H/150℃)の低下率は0.5%以上であった。また、本発明の実施例1〜5の炭素繊維複合材料は、比較例1、3に比べて特性緩和時間(T2’S/150℃)も短く、150〜1000μ秒であり、比較例1の超高分子量ポリエチレン単体サンプルに比べて特性緩和時間(T2’S/150℃)の低下率は1.0%以上であった。また、本発明の実施例1〜5の炭素繊維複合材料は、動的粘弾性率(E’)が向上したため、剛性が向上し耐摩耗性も向上したと推測できた。実施例2〜5の炭素繊維複合材料においては、超高分子量ポリエチレンの融解温度以上の温度においても変形開始温度が観測されず、非常に高い耐熱性を示すことがわかった。このように耐熱性が向上したことで、特に高温における凝着摩耗による耐摩耗性も向上することが推測できた。なお、比較例2は、カーボンナノファイバーの量が多すぎて成形不能であった。本発明の実施例4,5の炭素繊維複合材料の破断面は、図4,6のように海−島構造などの不均一性が見られずマクロ的に見て均一性が高く、図5,7のようにミクロ的に見てもカーボンナノファイバーの均一分散性が高いことが判った。また、図6,9,10によれば、本発明の実施例4,5の炭素繊維複合材料の破断面におけるカーボンナノファイバーと超高分子量ポリエチレンとの界面がよく濡れていることが判り、特に図9ではディンプル破壊していることから延性が高いことが判った。 From Table 1, according to Examples 1 to 5 of the present invention, the following was confirmed. That is, the carbon fiber composite materials of Examples 1 to 5 of the present invention have a characteristic relaxation time (T2′H / 150 ° C.) shorter than that of Comparative Examples 1 and 3 and 2300 to 4200 μsec. The reduction rate of the characteristic relaxation time (T2′H / 150 ° C.) was 0.5% or more as compared with the ultrahigh molecular weight polyethylene simple substance sample. In addition, the carbon fiber composite materials of Examples 1 to 5 of the present invention have a shorter characteristic relaxation time (T2 ′S / 150 ° C.) than those of Comparative Examples 1 and 3 and are 150 to 1000 μsec. The decrease rate of the characteristic relaxation time (T2 ′S / 150 ° C.) was 1.0% or more compared to the ultrahigh molecular weight polyethylene simple substance sample. Moreover, since the carbon fiber composite material of Examples 1-5 of this invention improved the dynamic viscoelastic modulus (E '), it was speculated that rigidity improved and abrasion resistance also improved. In the carbon fiber composite materials of Examples 2 to 5, it was found that no deformation start temperature was observed even at a temperature equal to or higher than the melting temperature of ultrahigh molecular weight polyethylene, and extremely high heat resistance was exhibited. Thus, it was speculated that the improved heat resistance improves the wear resistance due to adhesive wear particularly at high temperatures. In Comparative Example 2, the amount of carbon nanofibers was too large to be molded. The fracture surfaces of the carbon fiber composite materials of Examples 4 and 5 of the present invention are highly uniform in macro view without the non-uniformity such as the sea-island structure as shown in FIGS. As shown in FIGS. 7 and 7, it can be seen that the carbon nanofibers are highly uniform even when viewed microscopically. Also, according to FIGS. 6, 9, and 10, it can be seen that the interface between the carbon nanofibers and the ultrahigh molecular weight polyethylene in the fracture surface of the carbon fiber composite material of Examples 4 and 5 of the present invention is well wetted. In FIG. 9, it was found that the ductility is high because the dimples are broken.

オープンロール法による工程(a)を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the process (a) by an open roll method. オープンロール法による工程(b)を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the process (b) by an open roll method. 熱機械分析装置(TMA)によって測定した温度変化−熱変形量を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature change-thermal deformation amount measured with the thermomechanical analyzer (TMA). 実施例4の炭素繊維複合材料サンプルの引張破断面の電子顕微鏡写真(撮影条件:3.0kV、50倍)である。It is an electron micrograph of the tensile fracture surface of the carbon fiber composite material sample of Example 4 (photographing conditions: 3.0 kV, 50 times). 実施例4の炭素繊維複合材料サンプルの引張破断面の電子顕微鏡写真(撮影条件:3.0kV、20,000倍)である。It is an electron micrograph of the tensile fracture surface of the carbon fiber composite material sample of Example 4 (imaging conditions: 3.0 kV, 20,000 times). 実施例4の炭素繊維複合材料サンプルの引張破断面の電子顕微鏡写真(撮影条件:3.0kV、50,000倍)である。It is an electron micrograph (photographing conditions: 3.0 kV, 50,000 times) of the tensile fracture surface of the carbon fiber composite material sample of Example 4. 実施例5の炭素繊維複合材料サンプルの引張破断面の電子顕微鏡写真(撮影条件:3.0kV、100倍)である。It is an electron micrograph (photographing conditions: 3.0 kV, 100 times) of the tensile fracture surface of the carbon fiber composite material sample of Example 5. 実施例5の炭素繊維複合材料サンプルの引張破断面の電子顕微鏡写真(撮影条件:3.0kV、10,000倍)である。It is an electron micrograph (photographing conditions: 3.0 kV, 10,000 times) of the tensile fracture surface of the carbon fiber composite material sample of Example 5. 実施例5の炭素繊維複合材料サンプルの引張破断面の電子顕微鏡写真(撮影条件:3.0kV、30,000倍)である。It is an electron micrograph (photographing conditions: 3.0 kV, 30,000 times) of the tensile fracture surface of the carbon fiber composite material sample of Example 5. 実施例5の炭素繊維複合材料サンプルの引張破断面の電子顕微鏡写真(撮影条件:3.0kV、100,000倍)である。It is an electron micrograph (photographing conditions: 3.0 kV, 100,000 times) of the tensile fracture surface of the carbon fiber composite material sample of Example 5.

10 第1のロール
20 第2のロール
30 超高分子量ポリエチレン
40 カーボンナノファイバー
d ロール間隔
V1 第1のロールの表面速度
V2 第2のロールの表面速度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st roll 20 2nd roll 30 Ultra high molecular weight polyethylene 40 Carbon nanofiber d Roll space | interval V1 Surface speed V2 of 1st roll Surface speed of 2nd roll

Claims (7)

第1の温度の設定されたロールを有するオープンロールに、超高分子量ポリエチレンを投入して該ロールに巻きつかせ、さらにカーボンナノファイバーを投入し、混合して混合物を得る工程(a)と、
前記混合物を、第2の温度に設定されたロールを有するオープンロールに投入し、薄通しすることで、剪断力によって前記カーボンナノファイバーを分散させる工程(b)と、
を含み、
前記第1の温度は、前記超高分子量ポリエチレンが溶融して前記第1の工程(a)の前記ロールに巻きつく温度であって、前記第2の温度より高温である、炭素繊維複合材料の製造方法。
Step (a) in which an ultra high molecular weight polyethylene is introduced into an open roll having a roll set at a first temperature and wound around the roll, and further carbon nanofibers are added and mixed to obtain a mixture;
(B) disperse | distributing the said carbon nanofiber with a shearing force by throwing the said mixture into the open roll which has a roll set to 2nd temperature, and making it pass through thinly.
Including
The first temperature is a temperature at which the ultrahigh molecular weight polyethylene is melted and wound around the roll in the first step (a), and is higher than the second temperature. Production method.
請求項1において、
前記第1の温度は、前記超高分子量ポリエチレンの流動開始温度以上熱劣化開始温度未満であって、
前記第2の温度は、前記超高分子量ポリエチレンの融解温度以上流動開始温度未満である、炭素繊維複合材料の製造方法。
In claim 1,
The first temperature is equal to or higher than the flow start temperature of the ultra high molecular weight polyethylene and lower than the heat deterioration start temperature,
The method for producing a carbon fiber composite material, wherein the second temperature is equal to or higher than a melting temperature of the ultrahigh molecular weight polyethylene and lower than a flow start temperature.
請求項1または2において、
前記第1の温度は、180℃以上230℃以下であって、
前記第2の温度は、130℃以上180℃未満である、炭素繊維複合材料の製造方法。
In claim 1 or 2,
The first temperature is 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower,
The method for producing a carbon fiber composite material, wherein the second temperature is 130 ° C. or higher and lower than 180 ° C.
請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記第2の温度は、130℃以上160℃以下である、炭素繊維複合材料の製造方法。
In any of claims 1 to 3,
The method for producing a carbon fiber composite material, wherein the second temperature is 130 ° C. or higher and 160 ° C. or lower.
請求項1ないし4のいずれかにおいて、
前記カーボンナノファイバーは、平均直径が0.5ないし500nmである、炭素繊維複合材料の製造方法。
In any of claims 1 to 4,
The carbon nanofiber is a method for producing a carbon fiber composite material having an average diameter of 0.5 to 500 nm.
請求項1ないし5のいずれかにおいて、
前記工程(a)に用いられた超高分子量ポリエチレンの平均粒径は10〜200μmである、炭素繊維複合材料の製造方法。
In any of claims 1 to 5,
The manufacturing method of the carbon fiber composite material whose average particle diameter of the ultra high molecular weight polyethylene used for the said process (a) is 10-200 micrometers.
請求項1ないし6のいずれかにおいて、
前記工程(b)のオープンロールにおけるロール間隔は、0.5mm以下に設定されている、炭素繊維複合材料の製造方法。
In any one of Claims 1 thru | or 6.
The method for producing a carbon fiber composite material, wherein a roll interval in the open roll of the step (b) is set to 0.5 mm or less.
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JP4845138B2 (en) * 2007-12-27 2011-12-28 日信工業株式会社 Method for producing carbon fiber composite material
JP5432974B2 (en) * 2011-12-02 2014-03-05 日信工業株式会社 Method for producing carbon fiber composite material and carbon fiber composite material
JP6310736B2 (en) * 2014-03-12 2018-04-11 日信工業株式会社 Method for producing thermoplastic resin composition and thermoplastic resin composition
JP6828384B2 (en) * 2016-11-07 2021-02-10 東洋インキScホールディングス株式会社 Method for manufacturing conductive resin composition and method for manufacturing molded product
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846554A (en) * 1993-11-15 1998-12-08 Zeneca Limited Microcapsules containing suspensions of biologically active compounds and ultraviolet protectant
JP2004143276A (en) * 2002-10-24 2004-05-20 Masaru Matsuo Electroconductive and antistatic polymer film and fiber containing carbon nanotube and method for producing the same
JP4005005B2 (en) * 2003-08-28 2007-11-07 日信工業株式会社 Carbon fiber composite material and method for producing the same, and carbon fiber composite molded product and method for producing the same
JP2007504338A (en) * 2003-09-05 2007-03-01 リサーチ ファウンデーション オブ ステイト ユニバーシティー オブ ニューヨーク Nanocomposite fibers and films containing polyolefins and surface-modified carbon nanotubes
JP4420711B2 (en) * 2004-03-31 2010-02-24 日信工業株式会社 Method for producing composite material and method for producing composite molded product
JP4149413B2 (en) * 2004-05-21 2008-09-10 日信工業株式会社 Carbon fiber composite material and method for producing the same
JP4810382B2 (en) * 2005-11-11 2011-11-09 日信工業株式会社 Thermoplastic resin composition and method for producing the same

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