JP6467864B2 - 成形材料およびその製造方法、ならびに成形品 - Google Patents
成形材料およびその製造方法、ならびに成形品 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6467864B2 JP6467864B2 JP2014216836A JP2014216836A JP6467864B2 JP 6467864 B2 JP6467864 B2 JP 6467864B2 JP 2014216836 A JP2014216836 A JP 2014216836A JP 2014216836 A JP2014216836 A JP 2014216836A JP 6467864 B2 JP6467864 B2 JP 6467864B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- molding material
- mass
- molding
- group
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
- B29B9/14—Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/72—Measuring, controlling or regulating
- B29B7/726—Measuring properties of mixture, e.g. temperature or density
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
- B29B7/90—Fillers or reinforcements, e.g. fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
- B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
- B29B7/48—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
- B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
Description
サイジング剤(s)が付着された強化繊維(A)5〜50質量部、
50℃で固形状のポリカルボジイミド化合物(B−1)を含む成分(B)1〜20質量部、
主鎖の繰返し単位構造中に炭素以外の元素を含む熱可塑性樹脂(C)30〜94質量部
からなる成形材料であり、成分(A)に成分(B)が含浸された複合繊維束(D)が成分(C)で被覆された複合体である成形材料である。
空隙率(%)=空隙部の全面積/(複合部の全面積+空隙部の全面積)×100。
図10(a)に示す内径が60mmのメスシリンダー5を用いて成形材料を300cc計量し、成形材料の質量(M1)も合わせて測定した。測定後、図10(b)に示すように蓋7をして1kgのおもり8を乗せ、5分間荷重を負荷した状態とした。その後、図10(c)および図10(d)に示すようにメスシリンダーを反転させ、30秒ほど放置した。このとき、メスシリンダーに残存した成形材料の質量(M2)を測定した。これらの質量と次式(1)より、成形材料の耐ブロッキング性を測定した。
A:100%
B:90%以上100%未満
C:70%以上90%未満
D:70%未満。
ASTM D790(1997)に準拠し、3点曲げ試験冶具(圧子10mm、支点10mm)を用いて支持スパンを100mmに設定し、クロスヘッド速度5.3mm/分の試験条件にて曲げ強度を測定した。試験機として、“インストロン(登録商標)”万能試験機4201型(インストロン社製)を用いた。
A:300MPa以上
B:270MPa以上300MPa未満
C:240MPa以上270MPa未満
D:240MPa未満。
(強化繊維−1)ポリアクリロニトリルを主成分とする共重合体を用いて、紡糸、焼成処理、および表面酸化処理を行うことによって、総単糸数12,000本の連続した炭素繊維ストランドを得た。この炭素繊維の特性は次に示す通りであった。
引張強度:4,900MPa
引張弾性率:240GPa
引張伸度:2%
比重:1.8
単糸直径:7μm
表面酸素濃度比[O/C]:0.12
(s)−1 グリセロールトリグリシジルエーテル(和光純薬工業社製)
質量平均分子量:260
1分子当たりのエポキシ基数:3
質量平均分子量を1分子当たりのカルボキシル基、アミノ基、水酸基、エポキシ基、水酸基の総数で除した値:87
(s)−2 ビスフェノールAジグリシジルエーテル(SIGMA−ALDRICH社製)
質量平均分子量:340
1分子当たりのエポキシ基数:2
質量平均分子量を1分子当たりのカルボキシル基、アミノ基、水酸基、エポキシ基、水酸基の総数で除した値:170
(s)−3 (3−グリシジルオキシプロピル)トリエトキシシラン(SIGMA−ALDRICH社製)
質量平均分子量:278
1分子当たりのエポキシ基数:1
質量平均分子量を1分子当たりのカルボキシル基、アミノ基、水酸基、エポキシ基、水酸基の総数で除した値:278
(s)−4 N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(和光純薬工業社製)(カルボジイミド基当量206、質量平均分子量206)。
(B−1)50℃で固形状のポリカルボジイミド化合物
(B−1)−1 脂肪族系ポリカルボジイミド“カルボジライト(登録商標)” HMV−15CA(日清紡ケミカル社製)(50℃で固形、軟化温度70℃)
(B−1)−2 芳香族系ポリカルボジイミド “スタバクゾール(登録商標)”P(ラインケミー社製)(50℃で固形、軟化温度60℃〜90℃)
(B−2)成分(B)を構成するその他の成分
(B−2)−1 脂肪族系ポリカルボジイミド“カルボジライト(登録商標)”V−04K(日清紡ケミカル社製)(50℃の粘度0.68Pa・s)
(B−2)−2 ビスフェノールA型エポキシ樹脂“jER(登録商標)” 828(三菱化学(株)製)(50℃の粘度0.69Pa・s)
(B−2)−3 N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(和光純薬工業社製)(50℃の粘度0.02Pa・s)((s)−4と同じ化合物)
(C)−1 融点285℃、質量平均分子量30,000、酸末端品、クロロホルム抽出量0.5質量%のポリフェニレンスルフィド
(C)−2 ポリカーボネート“ユーピロン(登録商標)”H−4000(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)(ガラス転移温度145℃、質量平均分子量34,500)。
強化繊維(A)の繊維束を連続的に引き取り、サイジング剤(s)を1質量%含む水系のサイジング母液に浸漬し、次いで230℃で加熱乾燥することで、サイジング剤(s)が付着した強化繊維(A)を得た。乾燥後のサイジング剤(s)−1の付着量は、強化繊維(A)100質量部に対して0.5質量部に調整した。
塗布温度に加熱されたロール上に、被含浸剤(成分(B))を加熱溶融した液体の被膜を形成させた。ロール上に一定した厚みの被膜を形成するためリバースロールを用いた。このロール上を連続した成分(A)を接触させながら通過させて被含浸剤を付着させた。次に、含浸温度に加熱されたチャンバー内にて、5組の直径50mmのロールプレス間を通過させた。この操作により、被含浸剤を繊維束の内部まで含浸させ、所定の配合量とした複合繊維束(D)を形成した。なお、複合繊維束(D)製造時の引取速度は、30m/分とした。
参考例2で得られた複合繊維束(D)を、日本製鋼所(株)TEX−30α型2軸押出機(スクリュー直径30mm、L/D=32)の先端に設置された電線被覆法用のコーティングダイ中に通し、押出機からダイ内に溶融させた成分(C)を吐出させて、複合繊維束(D)の周囲を被覆するように連続的に配置した。この際、所望の強化繊維含有率になるように、複合繊維束(D)と成分(C)量を調整した。得られた連続状の成形材料を冷却後、カッターで切断して7mmの長繊維ペレット状の成形材料とした。なお、成形材料製造時の引取速度は、30m/分とした。
得られた成形材料を140℃、5時間以上真空下で乾燥させた。乾燥させて得られた成形材料を、日本製鋼所(株)製J150EII−P型射出成形機を用いて、各試験片用の金型を用いて成形を行った。射出成形条件は、成分(C)がポリフェニレンスルフィドの場合はシリンダー温度:320℃、金型温度:150℃で行い、成分(C)がポリカーボネートの場合はシリンダー温度:300℃、金型温度:120℃で行った。また、射出成形の際の最大圧力を射出成形圧とした。120℃で3時間アニール処理した後に、デシケーター中で室温、3時間保管した乾燥状態の試験片について評価を行った。
表1および表2に記載の組成について、表中に示す諸条件にて、参考例1〜3に従い、長繊維ペレットを作製し、参考例4に従い特性評価用試験片(成形品)を射出成形した。なお、いずれの実施例・比較例においても、参考例2の工程と参考例3の工程は連続してオンラインで行った。なお、実施例10〜12は実験例10〜12と読み替える。
表2記載の組成について、表中に示す諸条件にて、参考例1に従いサイジング剤を付着させた強化繊維(A)を、成分(B)を使用せず、そのまま参考例3の複合繊維束(D)の代わりに用い、長繊維ペレットの作製を試みた。成分(C)の強化繊維束への含浸性が悪く、ペレタイズ時に毛羽が大量に発生し、成形材料を得ることができなかった。
2 成分(B)
3 複合繊維束(D)
4 熱可塑性樹脂(C)
5 メスシリンダー
6 成形材料
7 蓋
8 おもり
Claims (9)
- 成分(A)〜(C)の合計を100質量部として、
サイジング剤(s)が付着された強化繊維(A)5〜50質量部、
50℃で固形状のポリカルボジイミド化合物(B−1)を含む成分(B)1〜20質量部、
主鎖の繰返し単位構造中に炭素以外の元素を含む熱可塑性樹脂(C)30〜94質量部
からなる成形材料であり、
成分(B)のうち、成分(B−1)を100質量%含み、
成分(C)がポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィドからなる群より選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂であり、
成分(A)に成分(B)が含浸された複合繊維束(D)が成分(C)で被覆された複合体である成形材料。 - 長さが1〜50mmである、請求項1に記載の成形材料。
- 成分(A)と成分(B)が、成分(A)/成分(B)=5/1〜3/1(質量比)の範囲内である、請求項1または2に記載の成形材料。
- 成分(C)がカルボキシル基、水酸基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を分子中に少なくとも1個有する熱可塑性樹脂である、請求項1〜3のいずれかに記載の成形材料。
- 成分(A)に付着したサイジング剤(s)が、カルボキシル基、水酸基、アミノ基およびエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を1分子内に2個以上有する化合物である、請求項1〜4のいずれかに記載の成形材料。
- 成分(A)が炭素繊維である、請求項1〜5のいずれかに記載の成形材料。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の成形材料の製造方法において、成分(A)に、100〜300℃の溶融状態で成分(B)を接触させ、さらに加熱して成分(B)供給量の80〜100質量%を成分(A)に含浸させた複合繊維束(D)に、成分(C)を接触させて複合体を得る工程を含む、成形材料の製造方法。
- 複合繊維束(D)に、成分(C)を接触させて複合体を得た後に、1〜50mmの長さに切断する工程を含む、請求項7に記載の成形材料の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の成形材料、または請求項7または8に記載の方法で得られた成形材料が成形されてなる成形品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014216836A JP6467864B2 (ja) | 2013-12-27 | 2014-10-24 | 成形材料およびその製造方法、ならびに成形品 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013271330 | 2013-12-27 | ||
JP2013271330 | 2013-12-27 | ||
JP2014216836A JP6467864B2 (ja) | 2013-12-27 | 2014-10-24 | 成形材料およびその製造方法、ならびに成形品 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015143328A JP2015143328A (ja) | 2015-08-06 |
JP6467864B2 true JP6467864B2 (ja) | 2019-02-13 |
Family
ID=53888585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014216836A Active JP6467864B2 (ja) | 2013-12-27 | 2014-10-24 | 成形材料およびその製造方法、ならびに成形品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6467864B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6520043B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2019-05-29 | 東レ株式会社 | 成形材料およびその製造方法、ならびに成形品 |
JP6798130B2 (ja) * | 2016-03-30 | 2020-12-09 | 東レ株式会社 | ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物 |
EP4079812A4 (en) * | 2019-12-20 | 2024-01-10 | Toray Industries | FIBER REINFORCED RESIN MOLDED MATERIAL, FIBER REINFORCED RESIN MOLDED PART AND METHOD FOR PRODUCING A FIBER REINFORCED RESIN MOLDED PART |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101313023A (zh) * | 2005-11-23 | 2008-11-26 | 纳幕尔杜邦公司 | 碳纤维增强的聚酰胺树脂组合物 |
JP5597908B2 (ja) * | 2007-03-22 | 2014-10-01 | 東レ株式会社 | 成形材料 |
JP2013173811A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-05 | Toray Ind Inc | 樹脂組成物、成形材料およびその製造方法 |
JP2013173810A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-05 | Toray Ind Inc | 樹脂組成物、成形材料およびその製造方法 |
-
2014
- 2014-10-24 JP JP2014216836A patent/JP6467864B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015143328A (ja) | 2015-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3533575B1 (en) | Prepreg laminate, fiber-reinforced composite material, and method for producing fiber-reinforced composite material | |
WO2016143371A1 (ja) | サイジング剤塗布炭素繊維、サイジング剤塗布炭素繊維の製造方法、炭素繊維強化複合材料および炭素繊維強化複合材料の製造方法 | |
JP5614187B2 (ja) | 複合強化繊維束の製造方法およびそれを用いた成形材料 | |
US10472498B2 (en) | Molded article and molding material | |
WO2015064483A1 (ja) | 繊維強化樹脂組成物、および繊維強化複合材料 | |
JP5494375B2 (ja) | 複合強化繊維束の製造方法およびそれを用いた成形材料 | |
EP3208376B1 (en) | Sizing agent-coated carbon fiber bundle, method for manufacturing same, prepreg, and carbon fiber-reinforced composite material | |
WO2015064485A1 (ja) | 成形材料、その製造方法、およびそれに用いるマスターバッチ | |
JP2013173811A (ja) | 樹脂組成物、成形材料およびその製造方法 | |
JP6056517B2 (ja) | サイジング剤塗布炭素繊維、サイジング剤塗布炭素繊維の製造方法、およびプリプレグならびに炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物 | |
JP6467864B2 (ja) | 成形材料およびその製造方法、ならびに成形品 | |
US20230017814A1 (en) | Carbon fiber bundle, prepreg, and fiber-reinforced composite material | |
JP2015214612A (ja) | 成形材料およびそれを用いた成形品 | |
JP6623510B2 (ja) | 繊維強化複合材料 | |
JP2013173810A (ja) | 樹脂組成物、成形材料およびその製造方法 | |
JP6520043B2 (ja) | 成形材料およびその製造方法、ならびに成形品 | |
JP2015110747A (ja) | 繊維強化複合材料 | |
JP5804173B2 (ja) | 繊維強化樹脂組成物 | |
WO2023074305A1 (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂成形品 | |
JP6003223B2 (ja) | 複合強化繊維束、その製造方法、および成形材料 | |
JP5967333B1 (ja) | サイジング剤塗布炭素繊維、サイジング剤塗布炭素繊維の製造方法、炭素繊維強化複合材料および炭素繊維強化複合材料の製造方法 | |
JP2013018821A (ja) | 複合強化繊維束、その製造方法、および成形材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171004 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180508 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180619 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181018 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20181023 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181218 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181231 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6467864 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |