JP6520043B2 - Molding material, method for producing the same, and molded article - Google Patents

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Description

本発明は、強化繊維束への樹脂の含浸性が良好であり、製造時のプロセス安定性に優れ、優れた力学特性を有する成形品を得ることができる成形材料およびその製造方法、ならびにそれを用いた成形品に関する。   The present invention provides a molding material which has good resin impregnatability to reinforcing fiber bundles, is excellent in process stability at the time of manufacture, and can obtain molded articles having excellent mechanical properties, and a method of manufacturing the same, and It relates to a molded article used.

強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料は、軽量で優れた力学特性を有するために、スポーツ用品用途、航空宇宙用途および一般産業用途に広く用いられている。これらの成形材料に使用される強化繊維は、その使用用途によって様々な形態で成形品を強化している。これらの強化繊維には、アルミニウム繊維やステンレス繊維などの金属繊維、アラミド繊維やPBO繊維などの有機繊維、およびシリコンカーバイド繊維などの無機繊維や炭素繊維などが使用されているが、比強度、比剛性および軽量性のバランスの観点から炭素繊維が好適であり、その中でもポリアクリロニトリル系炭素繊維が好適に用いられる。   Molding materials consisting of reinforcing fibers and thermoplastics are widely used in sports goods applications, aerospace applications and general industrial applications because of their light weight and excellent mechanical properties. Reinforcing fibers used in these molding materials reinforce moldings in various forms depending on the use application. For these reinforcing fibers, metal fibers such as aluminum fibers and stainless steel fibers, organic fibers such as aramid fibers and PBO fibers, inorganic fibers such as silicon carbide fibers, carbon fibers, etc. are used. Carbon fiber is preferable from the viewpoint of balance between rigidity and lightness, and among these, polyacrylonitrile-based carbon fiber is preferably used.

さらに、連続した強化繊維束と熱可塑性樹脂をマトリックスとする成形材料として、熱可塑性のプリプレグ、ヤーン、ガラスマット(GMT)など多種多様な形態が公知である。このような成形材料は、熱可塑性樹脂の特性を活かして成形を容易にし、熱硬化性樹脂のような貯蔵の負荷を必要とせず、また得られる成形品の靭性が高く、リサイクル性に優れるといった特徴がある。とりわけ、ペレット状に加工した成形材料は、射出成形やスタンピング成形などの経済性、生産性に優れた成形法に適用でき、工業材料として有用である。   Furthermore, as a molding material having a continuous reinforcing fiber bundle and a thermoplastic resin as a matrix, a wide variety of forms such as thermoplastic prepreg, yarn, glass mat (GMT) and the like are known. Such a molding material utilizes the characteristics of a thermoplastic resin to facilitate molding, does not require a storage load such as a thermosetting resin, and has high toughness of a molded article obtained and excellent recyclability. There is a feature. In particular, molding materials processed into pellets can be applied to a molding method having excellent economy and productivity such as injection molding and stamping, and is useful as an industrial material.

しかしながら、成形材料を製造する過程で、熱可塑性樹脂を連続した強化繊維束に含浸させるには、経済性、生産性の面で問題があり、それほど広く用いられていないのが現状である。例えば、樹脂の溶融粘度が高いほど強化繊維束への含浸は困難とされることはよく知られている。靱性や伸度などの力学特性に優れた熱可塑性樹脂は、とりわけ高分子量体であり、熱硬化性樹脂に比べて粘度が高く、またプロセス温度もより高温を必要とするため、成形材料を容易に、生産性よく製造することには不向きであった。   However, in the process of producing a molding material, there is a problem in terms of economy and productivity to impregnate a thermoplastic resin into a continuous reinforcing fiber bundle, and at present it is not widely used. For example, it is well known that the higher the melt viscosity of the resin, the more difficult it is to impregnate the reinforcing fiber bundle. Thermoplastic resins excellent in mechanical properties such as toughness and elongation are especially high molecular weight substances, which have high viscosity compared to thermosetting resins, and require a higher process temperature, which facilitates molding materials. In addition, it was unsuitable for manufacturing with good productivity.

一方、含浸の容易さから低分子量の、すなわち低粘度の熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂に用いると、得られる成形品の力学特性が大幅に低下するという問題がある。   On the other hand, when a low molecular weight, low viscosity thermoplastic resin is used as the matrix resin because of ease of impregnation, there is a problem that the mechanical properties of the resulting molded article are significantly reduced.

特許文献1には、低分子量の熱可塑性重合体と連続した強化繊維からなる複合体に、高分子量の熱可塑性樹脂が接するように配置されてなる成形材料が開示されている。   Patent Document 1 discloses a molding material in which a high molecular weight thermoplastic resin is disposed in contact with a composite composed of a low molecular weight thermoplastic polymer and a continuous reinforcing fiber.

この成形材料では、連続した強化繊維束への含浸には低分子量体、マトリックス樹脂には高分子量体を使い分けることで、経済性、生産性と力学特性の両立を図っている。また、この成形材料を射出成形法による成形をおこなうと、成形時の材料可塑化の段階で強化繊維の折損を最小限に抑えつつマトリックス樹脂と容易に混合され、繊維の分散性に優れた成形品を製造することができる。従って、得られた成形品は、強化繊維の繊維長を従来よりも上げることができ、良好な力学特性と、優れた外観品位を合わせ持つことができる。   In this molding material, by using a low molecular weight polymer for impregnating continuous reinforcing fiber bundles and a high molecular weight polymer for the matrix resin, it is intended to achieve both economy, productivity and mechanical characteristics. Further, when this molding material is molded by injection molding, it is easily mixed with the matrix resin while minimizing breakage of the reinforcing fiber at the stage of material plasticization at the time of molding, and molding with excellent fiber dispersibility. Goods can be manufactured. Therefore, the obtained molded product can increase the fiber length of the reinforcing fiber more than before, and can have both good mechanical properties and excellent appearance quality.

しかし、近年になり、繊維強化複合材料の注目度が大きくなり、また用途も多岐に細分化されるようになったことで、より成形性、取扱性、得られる成形品の力学特性に優れた成形材料が要求されるようになり、また工業的にもより高い経済性、生産性が必要になってきた。例えば、低分子量体の含浸性をより高めることで、工程上の負荷を低減したり、耐熱性をより高めた成形材料を提案したり、成形時の繊維分散性をより向上させることで繊維長をさらに上げて力学特性を高めたり、表面外観の更なる向上を図るなど、多種多様な技術開発が必要となってきた。   However, in recent years, the degree of attention of fiber reinforced composite materials has increased, and the use has been subdivided into various forms, so that the formability, handleability, and mechanical properties of the resulting molded article are more excellent. As molding materials are required, and also industrially, higher economic efficiency and productivity are required. For example, by increasing the impregnatability of low molecular weight substances, the process load can be reduced, the molding material with higher heat resistance can be proposed, or the fiber dispersibility can be further improved by molding. In order to further improve mechanical properties and to further improve the surface appearance, various technological developments are needed.

特許文献2には、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーと連続した強化繊維からなる複合体に、高分子量の熱可塑性樹脂が接するように配置されてなる成形材料が開示されている。ポリアリーレンスルフィドプレポリマーは強化繊維束に容易に含浸するため成形材料の生産性を高め、さらに成形工程においてマトリックス樹脂に容易に分散あるいは相溶することで強化繊維の成形品への分散を高める優れた材料である。しかしながら、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーは溶融温度が200〜260℃程度と高温であり、強化繊維への含浸には200℃以上の高温が必要であった。含浸温度が200℃以上の高温となった場合、含浸工程において強化繊維毛羽が発生しやすい場合があり、毛羽による糸切れや、毛羽の除去のために生産性を落とすことがあった。この成形材料の生産性向上の為には、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーに代わる、溶融温度が低い物質を使用することが一つの方法として考えられる。   Patent Document 2 discloses a molding material in which a high molecular weight thermoplastic resin is disposed in contact with a composite of reinforcing fibers continuous with a polyarylene sulfide prepolymer. Polyarylene sulfide prepolymers enhance the productivity of molding materials because they are easily impregnated into reinforcing fiber bundles, and also improve the dispersion of reinforcing fibers into moldings by being easily dispersed or compatible with the matrix resin in the molding process. Materials. However, the polyarylene sulfide prepolymer has a high melting temperature of about 200 to 260 ° C., and the impregnation into the reinforcing fiber requires a high temperature of 200 ° C. or more. When the impregnation temperature is high temperature of 200 ° C. or higher, reinforcing fiber fluff may be easily generated in the impregnating process, and productivity may be reduced due to the removal of fluff or fluff due to the fluff. In order to improve the productivity of the molding material, it is considered as one method to use a material having a low melting temperature instead of the polyarylene sulfide prepolymer.

特許文献3には、特定条件を満たすエポキシ樹脂を加熱溶融し強化繊維束に含浸した強化繊維束に熱可塑性樹脂が接着されている成形材料が開示されている。開示されているエポキシ樹脂は溶融温度が比較的低く、強化繊維へ150℃程度で含浸し、特許文献2の技術と比較すると、生産性の改良がなされている。しかしながら、成形材料を成形して得られる成形品の力学特性は十分ではなく、生産性と高い力学特性を両立する成形材料の開発が求められていた。   Patent Document 3 discloses a molding material in which a thermoplastic resin is adhered to a reinforcing fiber bundle obtained by heating and melting an epoxy resin satisfying a specific condition and impregnating the reinforcing fiber bundle with the epoxy resin. The disclosed epoxy resin has a relatively low melting temperature, and is impregnated into reinforcing fibers at about 150 ° C., and the productivity is improved as compared with the technique of Patent Document 2. However, mechanical properties of a molded article obtained by molding a molding material are not sufficient, and development of a molding material having both productivity and high mechanical properties has been required.

特開平10−138379号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-138379 特開2008−231291号公報JP, 2008-231291, A 特開2012−57277号公報JP 2012-57277 A

本発明は、従来技術が有する問題点に鑑み、200℃以下において強化繊維束への含浸性が良好であり、高い生産性を達成できる成形材料であって、高力学特性の成形品を製造できる成形材料を提供することを目的とする。   In view of the problems of the prior art, the present invention is a molding material having good impregnatability to a reinforcing fiber bundle at 200 ° C. or less and capable of achieving high productivity, and can produce a molded article having high mechanical properties. It aims at providing a molding material.

本発明者らは、鋭意検討した結果、上記課題を解決することができる、次の成形材料およびその製造方法、ならびに成形品を発明するに至った。すなわち、下記成分(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℃で液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。
As a result of intensive studies, the present inventors have come to invent the following molding material and its manufacturing method, and a molded article which can solve the above-mentioned problems. That is, the total of the following components (A) to (C) is 100 parts by mass,
5 to 50 parts by mass of a reinforcing fiber (A) to which a sizing agent (s) is attached,
1 to 20 parts by mass of component (B) containing polycarbodiimide compound (B-1) liquid at 50 ° C.,
Composite molding material comprising 30 to 94 parts by mass of a thermoplastic resin (C) containing an element other than carbon in the repeating unit structure of the main chain, wherein the component (A) is impregnated with the component (B) (D) ) Is a molding material which is a composite coated with component (C).

本発明の成形材料は、製造時に200℃以下でも強化繊維束への含浸性が良好であり、高い生産性を達成できる。また、本発明の成形材料を成形した成形品は、極めて高い力学特性を有する。本発明の成形材料を用いて成形された成形品は、電気・電子機器、OA機器、家電機器、または自動車の部品、内部部材および筐体などの各種部品・部材に極めて有用である。   The molding material of the present invention has good impregnatability to a reinforcing fiber bundle even at 200 ° C. or less at the time of production, and can achieve high productivity. In addition, molded articles obtained by molding the molding material of the present invention have extremely high mechanical properties. Molded articles molded using the molding material of the present invention are extremely useful for various parts and members such as parts for electric and electronic devices, office automation equipment, home appliances, or automobiles, internal members and casings.

本発明で得られる複合繊維束の横断面形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the cross-sectional form of the composite fiber bundle obtained by this invention. 本発明の成形材料の好ましい縦断面形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preferable longitudinal cross-section form of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい縦断面形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preferable longitudinal cross-section form of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい縦断面形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preferable longitudinal cross-section form of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい縦断面形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preferable longitudinal cross-section form of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい横断面形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preferable cross-sectional form of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい横断面形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preferable cross-sectional form of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい横断面形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preferable cross-sectional form of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい横断面形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preferable cross-sectional form of the molding material of this invention.

本発明は、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℃で液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。まず、これらの構成要素について説明する。   In the present invention, the total amount of components (A) to (C) is 100 parts by mass, 5 to 50 parts by mass of reinforcing fiber (A) to which the sizing agent (s) is attached, polycarbodiimide compound liquid at 50 ° C. (B A molding material comprising 1 to 20 parts by mass of component (B) containing -1) and 30 to 94 parts by mass of thermoplastic resin (C) containing an element other than carbon in the repeating unit structure of the main chain, component (A) And a composite fiber bundle (D) in which the component (B) is impregnated with the component (C). First, these components will be described.

なお、本発明において、複合繊維束(D)とは、強化繊維(A)に、成分(B)(以下、被含浸剤ともいう)が含浸されたものをいう。   In the present invention, the composite fiber bundle (D) refers to a fiber in which the reinforcing fiber (A) is impregnated with the component (B) (hereinafter, also referred to as an impregnation agent).

本発明に用いられる成分(A)を構成する強化繊維としては、特に限定されないが、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、ボロン繊維、金属繊維、PBO繊維、高強力ポリエチレン繊維などの高強度、高弾性率繊維が使用でき、これらは1種または2種以上を併用してもよい。中でも、PAN系、ピッチ系、レーヨン系などの炭素繊維が力学特性の向上、成形品の軽量化効果の観点から好ましく、得られる成形品の強度と弾性率とのバランスの観点から、PAN系炭素繊維がさらに好ましい。また、導電性を付与する目的では、ニッケルや銅やイッテルビウムなどの金属を被覆した強化繊維を用いることもできる。   The reinforcing fibers constituting the component (A) used in the present invention are not particularly limited, and examples thereof include carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers, boron fibers, metal fibers, PBO fibers, high High strength, high modulus fibers such as high strength polyethylene fibers can be used, and these may be used alone or in combination of two or more. Among them, carbon fibers such as PAN type, pitch type and rayon type are preferable from the viewpoint of improvement of mechanical properties and weight reduction effect of molded products, and from the viewpoint of balance between strength and elastic modulus of molded products obtained Fibers are further preferred. Further, for the purpose of imparting conductivity, it is also possible to use a reinforcing fiber coated with a metal such as nickel, copper or ytterbium.

さらに炭素繊維としては、X線光電子分光法により測定される繊維表面の酸素(O)と炭素(C)の原子数の比である表面酸素濃度比[O/C]が0.05〜0.5であるものが好ましく、より好ましくは0.08〜0.4であり、さらに好ましくは0.1〜0.3である。表面酸素濃度比が0.05以上であることにより、炭素繊維表面の官能基量を確保でき、熱可塑性樹脂とより強固な接着を得ることができる。また、表面酸素濃度比の上限には特に制限はないが、炭素繊維の取扱い性、生産性のバランスから一般的に0.5以下とすることが例示できる。   Furthermore, as the carbon fiber, the surface oxygen concentration ratio [O / C] which is the ratio of the number of oxygen (O) to the number of carbon (C) on the surface of the fiber measured by X-ray photoelectron spectroscopy is 0.05-0. That which is 5 is preferable, More preferably, it is 0.08-0.4, More preferably, it is 0.1-0.3. When the surface oxygen concentration ratio is 0.05 or more, the amount of functional groups on the surface of the carbon fiber can be secured, and firmer adhesion with the thermoplastic resin can be obtained. Further, the upper limit of the surface oxygen concentration ratio is not particularly limited, but in general, it can be exemplified as 0.5 or less from the balance of the handleability of the carbon fiber and the productivity.

炭素繊維の表面酸素濃度比は、X線光電子分光法により、次の手順にしたがって求めるものである。まず、溶剤で炭素繊維表面に付着しているサイジング剤などを除去した炭素繊維束を20mmにカットして、銅製の試料支持台に拡げて並べた後、X線源としてA1Kα1、2を用い、試料チャンバー中を1×10Torrに保つ。測定時の帯電に伴うピークの補正値としてC1sの主ピークの運動エネルギー値(K.E.)を1202eVに合わせる。C1sピーク面積をK.E.として1191〜1205eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求める。O1sピーク面積をK.E.として947〜959eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求める。 The surface oxygen concentration ratio of carbon fiber is determined by X-ray photoelectron spectroscopy according to the following procedure. First, a carbon fiber bundle from which a sizing agent or the like adhering to the surface of the carbon fiber has been removed with a solvent is cut to 20 mm, spread on a copper sample support and arranged, and then A1K α 1 , 2 is used as an X-ray source , Keep in the sample chamber at 1 x 10 8 Torr. The kinetic energy value (K.E.) of the main peak of C 1s is adjusted to 1202 eV as a correction value of the peak accompanying charging during measurement. C 1s peak area K. E. It calculates | requires by drawing a straight baseline in the range of 1191 to 1205 eV. O 1s peak area K. E. It calculates | requires by drawing a straight baseline in the range of 947-959 eV.

ここで、表面酸素濃度比とは、上記O1sピーク面積とC1sピーク面積の比から装置固有の感度補正値を用いて原子数比として算出する。X線光電子分光法装置として、国際電気社製モデルES−200を用いる場合には、感度補正値を1.74とする。 Here, the surface oxygen concentration ratio is calculated as an atomic ratio from the ratio of the above-mentioned O 1s peak area to the C 1s peak area using a sensitivity correction value unique to the apparatus. In the case of using Model ES-200 manufactured by Kokusai Electric Co., Ltd. as the X-ray photoelectron spectrometer, the sensitivity correction value is set to 1.74.

表面酸素濃度比[O/C]を0.05〜0.5に制御する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば、電解酸化処理、薬液酸化処理および気相酸化処理などの手法をとることができ、中でも電解酸化処理が好ましい。   The means for controlling the surface oxygen concentration ratio [O / C] to 0.05 to 0.5 is not particularly limited. For example, methods such as electrolytic oxidation treatment, chemical oxidation treatment and gas phase oxidation treatment In particular, electrolytic oxidation treatment is preferred.

また、強化繊維の平均繊維径は特に限定されないが、得られる成形品の力学特性と表面外観の観点から、1〜20μmの範囲内であることが好ましく、3〜15μmの範囲内であることがより好ましい。   The average fiber diameter of the reinforcing fiber is not particularly limited, but it is preferably in the range of 1 to 20 μm, and preferably in the range of 3 to 15 μm, from the viewpoint of mechanical properties and surface appearance of the molded article obtained. More preferable.

強化繊維束の単繊維数には、特に制限はなく、100〜350,000本の範囲内で使用することができ、とりわけ1,000〜250,000本の範囲内で使用することが好ましい。また、本発明によれば、単繊維数が多い強化繊維束であっても、十分に含浸された複合繊維束を得ることができるため、20,000〜100,000本の範囲で使用することが、生産性の観点からも好ましい。   There is no restriction | limiting in particular in the number of single fibers of a reinforced fiber bundle, It can be used in the range of 100-350,000, It is preferable to use especially in the range of 1,000-250,000. Further, according to the present invention, even in the case of a reinforcing fiber bundle having a large number of single fibers, a sufficiently impregnated composite fiber bundle can be obtained, so use in the range of 20,000 to 100,000 Is also preferable from the viewpoint of productivity.

また、成分(A)はサイジング剤(s)が付着されていることが必要である。サイジング剤(s)が付着されていることにより、集束性、耐屈曲性や耐擦過性を改良し、成分(B)の含浸工程において、毛羽、糸切れの発生を抑制でき、生産性を向上することができる。特に、炭素繊維の場合、サイジング剤を付与することで、炭素繊維表面の官能基などの表面特性に適合させて接着性およびコンポジット総合特性を向上させることができる。   Component (A) is also required to have a sizing agent (s) attached thereto. The adhesion of the sizing agent (s) improves the bundling ability, the bending resistance and the abrasion resistance, and in the impregnation step of the component (B), the generation of fuzz and thread breakage can be suppressed to improve the productivity. can do. In particular, in the case of carbon fiber, by applying a sizing agent, it can be adapted to surface characteristics such as functional groups on the surface of the carbon fiber to improve adhesion and composite overall characteristics.

サイジング剤の付着量は、特に限定しないが、強化繊維のみの質量に対して、0.01〜10質量%が好ましく、0.05〜5質量%以下がより好ましく、0.1〜2質量%付与することがさらに好ましい。0.01質量%未満では接着性向上効果が現れにくく、10質量%を越える付着量では、成分(B)の含浸性に影響を与え、成形品の物性を低下させることがある。   The adhesion amount of the sizing agent is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.05 to 5% by mass or less, and 0.1 to 2% by mass, based on the mass of the reinforcing fiber alone. It is further preferable to apply. If the amount is less than 0.01% by mass, the effect of improving adhesion is unlikely to be exhibited, and if the amount is more than 10% by mass, the impregnation property of the component (B) may be affected to deteriorate the physical properties of the molded article.

さらに、サイジング剤の質量は、成分(B)の質量1に対して0.001〜0.5であることが好ましい。より好ましくは、0.005〜0.1であり、さらに好ましくは、0.01〜0.05である。サイジング剤の質量をこの範囲内で用いることで、界面接着性、繊維分散性、機械特性をバランス良く向上することができるため好ましい。   Furthermore, it is preferable that the mass of a sizing agent is 0.001-0.5 with respect to the mass 1 of a component (B). More preferably, it is 0.005 to 0.1, and still more preferably 0.01 to 0.05. By using the mass of the sizing agent in this range, interface adhesion, fiber dispersibility, and mechanical properties can be improved in a well-balanced manner, which is preferable.

サイジング剤(s)としては、成分(B)の含浸工程において、毛羽、糸切れの発生を抑制できるものであれば特に限定されないが、強化繊維とマトリックス樹脂の接着性を高める観点から、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分子中に2個以上有する化合物であることが好ましい。前記官能基は1分子中に2種類以上が混在しても良く、1種類の官能基を1分子中に2個以上有する化合物を2種類以上併用しても良い。サイジング剤(s)は脂肪族化合物であることが好ましい。サイジング剤(s)を脂肪族化合物とすることで、成分(A)および成分(B)との親和性が高まるため力学特性に優れた成形品が得られるため好ましい。   The sizing agent (s) is not particularly limited as long as it can suppress the occurrence of fuzz and thread breakage in the step of impregnating the component (B), but from the viewpoint of enhancing the adhesion between reinforcing fiber and matrix resin, carboxyl group It is preferable that it is a compound which has 2 or more of at least 1 sort (s) of functional groups chosen from the group which consists of a hydroxyl group, an amino group, and an epoxy group in 1 molecule. Two or more types of functional groups may be mixed in one molecule, and two or more types of compounds having one or more functional groups in one molecule may be used in combination. The sizing agent (s) is preferably an aliphatic compound. Making the sizing agent (s) into an aliphatic compound is preferable because the affinity with the component (A) and the component (B) is enhanced and a molded article having excellent mechanical properties can be obtained.

サイジング剤(s)の具体例としては、多官能エポキシ樹脂、アクリル酸系ポリマー、多価アルコール、ポリエチレンイミンなどが挙げられ、とりわけ成分(A)の表面官能基や成分(B)の双方との反応性が高い多官能エポキシ樹脂が好ましい。   Specific examples of the sizing agent (s) include polyfunctional epoxy resins, acrylic acid polymers, polyhydric alcohols, polyethylene imines, etc. In particular, both with the surface functional group of the component (A) and the component (B) Highly reactive polyfunctional epoxy resins are preferred.

多官能エポキシ樹脂としては、3官能以上の脂肪族エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。中でも、脂肪カルボジイミド化合物との親和性の観点から3官能以上の脂肪族エポキシ樹脂が好ましい。なお、3官能以上の脂肪族エポキシ樹脂とは、1分子中にエポキシ基を3個以上有する脂肪族エポキシ樹脂を意味する。   As a polyfunctional epoxy resin, trifunctional or more than trifunctional aliphatic epoxy resin, a phenol novolak-type epoxy resin, etc. are mentioned. Among them, trifunctional or higher aliphatic epoxy resins are preferable from the viewpoint of affinity with the fatty carbodiimide compound. The trifunctional or higher aliphatic epoxy resin means an aliphatic epoxy resin having three or more epoxy groups in one molecule.

3官能以上の脂肪族エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、アラビトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテルなどの脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。これら脂肪族エポキシ樹脂の中でも、反応性の高いエポキシ基を1分子中に多く含み、かつ水溶性が高く、強化繊維(A)への塗布が容易なことから、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテルが本発明では好ましく用いられる。   Specific examples of the trifunctional or higher aliphatic epoxy resin include, for example, glycerol triglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, arabitol polyglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether And polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols such as pentaerythritol polyglycidyl ether. Among these aliphatic epoxy resins, glycerol triglycidyl ether and diglycerol poly are preferred because they contain many highly reactive epoxy groups in one molecule, are highly water soluble, and are easy to apply to reinforcing fibers (A). Glycidyl ether and polyglycerol polyglycidyl ether are preferably used in the present invention.

アクリル酸系ポリマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸およびマレイン酸の重合体であって、1分子中にカルボキシル基を3個以上含有するポリマーの総称である。具体的には、ポリアクリル酸、アクリル酸とメタクリル酸との共重合体、アクリル酸とマレイン酸との共重合体、あるいはこれらの2種以上の混合物が挙げられる。さらに、アクリル酸系ポリマーは、前記官能基の数が1分子中に3個以上となる限り、カルボキシル基をアルカリで部分的に中和した(即ち、カルボン酸塩とした)ものであっても良い。前記アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化アンモニウムなどが挙げられる。アクリル酸系ポリマーとしては、カルボキシル基を1分子中により多く含むポリアクリル酸が好ましく用いられる。   As an acrylic acid type polymer, it is a polymer of acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid, and it is a general term for polymers containing three or more carboxyl groups in one molecule. Specifically, polyacrylic acid, a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid, a copolymer of acrylic acid and maleic acid, or a mixture of two or more of these may be mentioned. Furthermore, as long as the number of the functional groups in the molecule is 3 or more in one molecule, the acrylic acid-based polymer may be one in which the carboxyl group is partially neutralized with alkali (that is, as a carboxylate). good. Examples of the alkali include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, lithium hydroxide and potassium hydroxide, and ammonium hydroxide. As the acrylic acid-based polymer, polyacrylic acid containing more carboxyl groups in one molecule is preferably used.

多価アルコールの具体例としては、ポリビニルアルコール、グリセロール、ジグリセロール、ポリグリセロール、ソルビトール、アラビトール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。なかでも水酸基を1分子中により多く含むポリビニルアルコールが好ましく用いられる。   Specific examples of polyhydric alcohols include polyvinyl alcohol, glycerol, diglycerol, polyglycerol, sorbitol, arabitol, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like. Among them, polyvinyl alcohol containing more hydroxyl groups in one molecule is preferably used.

ポリエチレンイミンとしては、エチレンイミンを開環重合して得られる、1級、2級、3級アミノ基による分岐構造を有するポリアミンが挙げられ、なかでも、アミノ基を1分子中により多く含むポリエチレンイミンが好ましく用いられる。   Examples of polyethylene imine include polyamines having a branched structure by primary, secondary and tertiary amino groups obtained by ring-opening polymerization of ethylene imine, among which polyethylene imines containing more amino groups in one molecule Is preferably used.

サイジング剤(s)は、その質量平均分子量を1分子中の前記官能基の数(カルボキシル基、水酸基、アミノ基およびエポキシ基の総数)で除した値が40〜150であることが好ましい。かかる範囲とすることで、強化繊維(A)の表面官能基や成分(B)の官能基との反応点の密度をより均一とすることができ、得られる繊維強化複合材料の曲げ強度といった力学特性をより高めることができる。   The sizing agent (s) preferably has a value of 40 to 150 obtained by dividing its mass average molecular weight by the number of the functional groups (total number of carboxyl group, hydroxyl group, amino group and epoxy group) in one molecule. With such a range, the density of the reaction points with the surface functional group of the reinforcing fiber (A) and the functional group of the component (B) can be made more uniform, and the dynamics such as the bending strength of the obtained fiber reinforced composite material Properties can be further enhanced.

サイジング剤(s)の付与手段としては特に限定されるものではないが、例えばローラーを介してサイジング液に浸漬する方法、サイジング液の付着したローラーに接する方法、サイジング液を霧状にして吹き付ける方法などがある。また、バッチ式、連続式いずれでもよいが、生産性がよくバラツキが小さくできる連続式が好ましい。この際、強化繊維に対するサイジング剤有効成分の付着量が適正範囲内で均一に付着するように、サイジング液濃度、温度、糸条張力などをコントロールすることが好ましい。また、サイジング剤付与時に強化繊維を超音波で加振させることはより好ましい。   The means for applying the sizing agent (s) is not particularly limited. For example, a method of dipping in a sizing solution through a roller, a method of contacting a roller to which a sizing solution is attached, a method of spraying a sizing solution and so on. Further, either a batch system or a continuous system may be used, but a continuous system which can be reduced in variation with a high productivity is preferable. At this time, it is preferable to control the sizing solution concentration, temperature, yarn tension and the like so that the adhesion amount of the sizing agent active component to the reinforcing fiber adheres uniformly in an appropriate range. In addition, it is more preferable to vibrate the reinforcing fiber by ultrasonic wave at the time of applying the sizing agent.

乾燥温度と乾燥時間は化合物の付着量によって調整すべきであるが、サイジング剤の付与に用いる溶媒の完全な除去、乾燥に要する時間を短くし、一方、サイジング剤の熱劣化を防止し、サイジング剤が付着された強化繊維(A)が固くなって束の拡がり性が悪化するのを防止する観点から、乾燥温度は、150℃以上350℃以下であることが好ましく、180℃以上250℃以下であることがより好ましい。   Drying temperature and drying time should be adjusted by the amount of adhesion of the compound, but complete removal of the solvent used for applying the sizing agent, shortening the time required for drying, while preventing thermal degradation of the sizing agent, sizing The drying temperature is preferably 150 ° C. or more and 350 ° C. or less, and 180 ° C. or more and 250 ° C. or less from the viewpoint of preventing the reinforcing fiber (A) to which the agent is attached becoming hard and deteriorating the spreadability of the bundle. It is more preferable that

サイジング剤の付与に使用する溶媒は、水、メタノール、エタノール、ジメチルホルムアミド、ジメリルアセトアミド、アセトンなどが挙げられるが、取扱いが容易で防災の観点から水が好ましい。従って、水に不溶、若しくは難溶の化合物をサイジング剤として用いる場合には、乳化剤、界面活性剤を添加し、水分散して用いるのが良い。具体的には、乳化剤、界面活性剤としては、スチレン−無水マレイン酸共重合体、オレフィン−無水マレイン酸共重合体、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリアクリル酸ソーダなどのアニオン系乳化剤、ポリエチレンイミン、ポリビニルイミダゾリンなどのカチオン系乳化剤、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンエーテルエステル共重合体、ソルビタンエステルエチルオキサイド付加物などのノニオン系乳化剤などを用いることができるが、相互作用の小さいノニオン系乳化剤が多官能化合物の接着性効果を阻害しにくく好ましい。   Examples of the solvent used for applying the sizing agent include water, methanol, ethanol, dimethylformamide, dimethyl acetamide, acetone and the like, but water is preferable from the viewpoint of easy handling and disaster prevention. Therefore, when a compound insoluble or poorly soluble in water is used as a sizing agent, it is preferable to add an emulsifier and a surfactant and disperse in water. Specifically, as an emulsifier and surfactant, styrene-maleic anhydride copolymer, olefin-maleic anhydride copolymer, formalin condensate of naphthalene sulfonate, anionic emulsifier such as sodium polyacrylate, It is possible to use cationic emulsifiers such as polyethyleneimine and polyvinyl imidazoline, nonionic emulsifiers such as nonylphenol ethylene oxide adduct, polyvinyl alcohol, polyoxyethylene ether ester copolymer, sorbitan ester ethyl oxide adduct, etc. Non-ionic emulsifiers are preferably used because they are difficult to inhibit the adhesive effect of the polyfunctional compound.

ここで、成分(A)の含有量は、成分(A)〜(C)の合計を100質量部として、5〜50質量部であることが必要である。好ましくは10〜40質量部であり、より好ましくは、13〜33質量部である。成分(A)をこの範囲内で用いることにより、成形材料を成形加工して得られる成形品の力学特性が高く、成形加工の際の流動性も十分となるので好ましい。   Here, the content of the component (A) needs to be 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the components (A) to (C). Preferably it is 10-40 mass parts, More preferably, it is 13-33 mass parts. By using the component (A) in this range, the mechanical properties of a molded product obtained by molding the molding material are high, and the flowability in molding is sufficient, which is preferable.

成分(B)は、50℃で液状のポリカルボジイミド化合物(B−1)を含むものである。   Component (B) contains a polycarbodiimide compound (B-1) which is liquid at 50 ° C.

ここでいう、50℃で液状とは、50℃において十分に流動性を有している状態のことである。流動性の有無の判定としては、溶融粘度が指標となる。本発明では、粘弾性測定器を用い、40mmのパラレルプレートを用い、0.5Hzにて、50℃における溶融粘度測定をしたときの粘度が10000Pa・s以下である場合に十分に流動性を有しており、50℃で液体とする。   The term "liquid at 50 ° C" as used herein means a state in which sufficient fluidity is obtained at 50 ° C. Melt viscosity is an index for determining the presence or absence of fluidity. In the present invention, the viscosity is sufficiently less than 10000 Pa · s when melt viscosity measurement at 50 ° C. is performed at 0.5 Hz with a parallel plate of 40 mm using a viscoelasticity measuring instrument. Make it liquid at 50 ° C.

なお、50℃で液状であるためには、融点または軟化点は50℃よりも低いことが必要であり、融点または軟化点が50℃以上の化合物は、50℃で液状ではないとしてよい。   In order to be liquid at 50 ° C., the melting point or softening point needs to be lower than 50 ° C., and a compound having a melting point or softening point of 50 ° C. or more may not be liquid at 50 ° C.

ポリカルボジイミド化合物(B−1)としては、脂肪族系ポリカルボジイミド、芳香族系ポリカルボジイミドが挙げられる。脂肪族系ポリカルボジイミドとは、一般式 −N=C=N−R1 − (式中、R1 はシクロヘキシレンなどの脂環式化合物の2価の有機基、またはメチレン、エチレン、プロピレン、メチルエチレンなどの脂肪族化合物の2価の有機基、キシリレンなどの窒素原子と結合した炭素原子が不飽和結合を有さない2価の有機基を示す)で表される繰り返し単位を主要構成単位とする、好ましくは当該繰り返し単位を70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上含有するホモポリマーまたはコポリマーである。芳香族系ポリカルボジイミドとは、一般式 −N=C=N−R2 − (式中、R2 はベンゼン、トルエン、キシレン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセンなどの環状不飽和化合物の2価の有機基を示す)で表される繰り返し単位を主要構成単位とする、好ましくは当該繰り返し単位を70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上含有するホモポリマーまたはコポリマーである。 Examples of polycarbodiimide compounds (B-1) include aliphatic polycarbodiimides and aromatic polycarbodiimides. Aliphatic polycarbodiimides have the general formula -N = C = N-R 1- (wherein R 1 is a divalent organic group of an alicyclic compound such as cyclohexylene, or methylene, ethylene, propylene, methyl And a repeating unit represented by the group consisting of a divalent organic group of an aliphatic compound such as ethylene and a carbon atom bonded to a nitrogen atom such as xylylene having a unsaturated bond) as a main constituent unit It is preferably a homopolymer or copolymer containing 70% by mol or more, more preferably 90% by mol or more, still more preferably 95% by mol or more of the repeating unit. An aromatic polycarbodiimide is a compound represented by the general formula -N = C = N-R 2- (wherein R 2 is a divalent organic group of a cyclic unsaturated compound such as benzene, toluene, xylene, biphenyl, naphthalene or anthracene) Or a homopolymer or copolymer containing, as a main constituent unit, a repeating unit represented by: preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, still more preferably 95 mol% or more of the repeating unit .

脂肪族系ポリカルボジイミドと芳香族系ポリカルボジイミドは構造が類似しているが、一般式−N=C=N−で表されるカルボジイミド基の反応性が大きく異なる。カルボジイミド基周辺の置換基による立体障害の効果もあるため一概には言えないが、一般には、共鳴安定化効果があるため、芳香族系ポリカルボジイミドは脂肪族系ポリカルボジイミドよりも反応性に劣ることが知られている。本発明においては、熱可塑性樹脂(C)との反応性の観点から、ポリカルボジイミド化合物(B−1)として脂肪族系ポリカルボジイミドが好ましく用いられる。   Although aliphatic polycarbodiimides and aromatic polycarbodiimides are similar in structure, the reactivity of the carbodiimide group represented by the general formula -N = C = N- is largely different. Although there is an effect of steric hindrance due to the substituent around the carbodiimide group, it can not be generally said, but generally, the aromatic polycarbodiimide is less reactive than the aliphatic polycarbodiimide because of the resonance stabilization effect. It has been known. In the present invention, an aliphatic polycarbodiimide is preferably used as the polycarbodiimide compound (B-1) from the viewpoint of the reactivity with the thermoplastic resin (C).

ポリカルボジイミド化合物(B−1)は、50℃で液状である必要がある。50℃で液状ではなかった場合、成分(B)の溶融粘度が高くなってしまい、成分(B)を強化繊維(A)に含浸させる工程において200℃以上の高温が必要な場合があり、成形材料の生産性の観点から好ましくない。また、成形材料を成形して得られる成形品の力学特性が低くなる場合があるため好ましくない。   The polycarbodiimide compound (B-1) needs to be liquid at 50 ° C. If it is not liquid at 50 ° C., the melt viscosity of the component (B) becomes high, and in the process of impregnating the component (B) into the reinforcing fiber (A), a high temperature of 200 ° C. or more may be necessary. It is not preferable from the viewpoint of material productivity. In addition, it is not preferable because the mechanical properties of a molded product obtained by molding a molding material may be lowered.

ポリカルボジイミド化合物の代わりに、カルボジイミド基を分子内に1つのみ有するモノカルボジイミド化合物、例えばN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミドなどを用いた場合には、高い力学特性と高生産性を両立する成形材料が得られないことがある。   When a monocarbodiimide compound having only one carbodiimide group in a molecule, such as N, N'-dicyclohexylcarbodiimide, is used instead of the polycarbodiimide compound, a molding material having both high mechanical properties and high productivity is obtained. It can not be obtained.

ポリカルボジイミド化合物の合成法は特に限定されるものではないが、例えば有機ポリイソシアナートを、イソシアナート基のカルボジイミド化反応を促進する触媒(以下「カルボジイミド化触媒」ともいう)の存在下で反応させることにより、ポリカルボジイミド化合物を合成することができる。   The synthesis method of the polycarbodiimide compound is not particularly limited. For example, an organic polyisocyanate is reacted in the presence of a catalyst that promotes the carbodiimidization reaction of an isocyanate group (hereinafter also referred to as "carbodiimidization catalyst"). Thus, polycarbodiimide compounds can be synthesized.

このポリカルボジイミド化合物の合成に用いられる有機ポリイソシアナートとしては、有機ジイソシアナートが好ましい。このような有機ジイソシアナートとしては、例えば、シクロブチレン−1,3−ジイソシアナート、シクロペンチレン−1,3−ジイソシアナート、シクロヘキシレン−1,3−ジイソシアナート、シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアナート、1−メチルシクロヘキシレン−2,4−ジイソシアナート、1−メチルシクロヘキシレン−2,6−ジイソシアナート、1−イソシアネート−3,3,5−トリメチル−5−イソシアナートメチルシクロヘキサン、シクロヘキサン−1,3−ビス(メチルイソシアナート)、シクロヘキサン−1,4−ビス(メチルイソシアナート)、ジシクロヘキシルメタン−2,4′−ジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジイソシアナート、エチレンジイソシアナート、テトラメチレン−1,4−ジイソシアナート、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアナート、ドデカメチレン−1,12−ジイソシアナート、リジンジイソシアナートメチルエステルなどや、これらの有機ジイソシアナートの化学量論的過剰量と2官能性活性水素含有化合物との反応により得られる両末端イソシアナートプレポリマーなどを挙げることができる。これらの有機ジイソシアナートは、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混合して用いることもできる。   As an organic polyisocyanate used for the synthesis | combination of this polycarbodiimide compound, organic diisocyanate is preferable. As such organic diisocyanates, for example, cyclobutylene-1,3-diisocyanate, cyclopentylene-1,3-diisocyanate, cyclohexylene-1,3-diisocyanate, cyclohexylene-1 , 4-diisocyanate, 1-methylcyclohexylene-2,4-diisocyanate, 1-methylcyclohexylene-2,6-diisocyanate, 1-isocyanate-3,3,5-trimethyl-5-isocyanate Natomethylcyclohexane, cyclohexane-1,3-bis (methylisocyanate), cyclohexane-1,4-bis (methylisocyanate), dicyclohexylmethane-2,4'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'- Diisocyanate, ethylene diisocyanate, tetramethylene Stoichiometry of 1,4-diisocyanate, hexamethylene-1,6-diisocyanate, dodecamethylene-1,12-diisocyanate, lysine diisocyanate methyl ester, etc. and organic diisocyanates thereof The both terminal isocyanate prepolymer etc. which are obtained by reaction with excess amount and the bifunctional active hydrogen containing compound can be mentioned. These organic diisocyanates can be used alone or in combination of two or more.

また、場合により有機ジイソシアナートとともに使用される他の有機ポリイソシアナートとしては、例えば、シクロヘキサン−1,3,5−トリイソシアナート、シクロヘキサン−1,3,5−トリス(メチルイソシアナート)、3,5−ジメチルシクロヘキサン−1,3,5−トリス(メチルイソシアナート)、1,3,5−トリメチルシクロヘキサン−1,3,5−トリス(メチルイソシアナート)、ジシクロヘキシルメタン−2,4,2′−トリイソシアナート、ジシクロヘキシルメタン−2,4,4′−トリイソシアナートなどの3官能以上の有機ポリイソシアナートや、これらの3官能以上の有機ポリイソシアナートの化学量論的過剰量と2官能以上の多官能性活性水素含有化合物との反応により得られる末端イソシアナートプレポリマーなどを挙げることができる。   Also, as other organic polyisocyanates optionally used together with organic diisocyanates, for example, cyclohexane-1,3,5-triisocyanate, cyclohexane-1,3,5-tris (methyl isocyanate), 3,5-Dimethylcyclohexane-1,3,5-tris (methyl isocyanate), 1,3,5-trimethylcyclohexane-1,3,5-tris (methyl isocyanate), dicyclohexylmethane-2,4,2 Stoichiometric excess of trifunctional or higher functional organic polyisocyanates such as' -triisocyanate, dicyclohexylmethane-2,4,4'-triisocyanate, and these trifunctional or higher organic polyisocyanates and 2 Terminal isocyanate pre obtained by the reaction with a functional or higher polyfunctional active hydrogen-containing compound Or the like can be mentioned Rimmer.

前記他の有機ポリイソシアナートは、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混合して用いることもでき、その使用量は、有機ジイソシアナート100質量部あたり、好ましくは0〜40質量部であり、より好ましくは0〜20質量部である。   The other organic polyisocyanates may be used singly or in combination of two or more, and the amount thereof used is preferably 0 to 40 per 100 parts by mass of organic diisocyanate. It is a mass part, More preferably, it is 0-20 mass parts.

さらに、ポリカルボジイミド化合物の合成に際しては、必要に応じて有機モノイソシアナートを添加することにより、得られる脂肪族カルボジイミド化合物の分子量を適切に制御することができる。   Furthermore, when synthesizing a polycarbodiimide compound, the molecular weight of the resulting aliphatic carbodiimide compound can be appropriately controlled by adding an organic monoisocyanate as necessary.

このような有機モノイソシアナートとしては、例えばメチルイソシアナート、エチルイソシアナート、n−プロピルイソシアナート、n−ブチルイソシアナート、ラウリルイソシアナート、ステアリルイソシアナートなどのアルキルモノイソシアナート類、シクロヘキシルイソシアナート、4−メチルシクロヘキシルイソシアナート、2,5−ジメチルシクロヘキシルイソシアナートなどのシクロアルキルモノイソシアナート類を挙げることができる。   Examples of such organic monoisocyanates include methyl isocyanate, ethyl isocyanate, n-propyl isocyanate, n-butyl isocyanate, alkyl monoisocyanates such as lauryl isocyanate and stearyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, Mention may be made of cycloalkyl monoisocyanates such as 4-methylcyclohexyl isocyanate, 2,5-dimethylcyclohexyl isocyanate and the like.

これらの有機モノイソシアナートは、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混合して用いることもでき、その使用量は、ポリカルボジイミド化合物の所望の分子量などにより変わるが、有機ポリイソシアナート成分100質量部あたり、好ましくは0〜40質量部であり、より好ましくは0〜20質量部である。   These organic monoisocyanates can be used singly or in combination of two or more, and the amount thereof used varies depending on the desired molecular weight of the polycarbodiimide compound, etc. It is preferably 0 to 40 parts by mass, and more preferably 0 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the natto component.

また、カルボジイミド化触媒としては、例えば1−フェニル−2−ホスホレン−1−オキシド、1−フェニル−3−メチル−2−ホスホレン−1−オキシド、1−フェニル−2−ホスホレン−1−スルフィド、1−フェニル−3−メチル−2−ホスホレン−1−スルフィド、1−エチル−2−ホスホレン−1−オキシド、1−エチル−3−メチル−2−ホスホレン−1−オキシド、1−エチル−2−ホスホレン−1−スルフィド、1−エチル−3−メチル−2−ホスホレン−1−スルフィド、1−メチル−2−ホスホレン−1−オキシド、1−メチル−3−メチル−2−ホスホレン−1−オキシド、1−メチル−2−ホスホレン−1−スルフィド、1−メチル−3−メチル−2−ホスホレン−1−スルフィドや、これらの3−ホスホレン異性体などのホスホレン化合物、ペンタカルボニル鉄、ノナカルボニル二鉄、テトラカルボニルニッケル、ヘキサカルボニルタングステン、ヘキサカルボニルクロムなどの金属カルボニル錯体、ベリリウム、アルミニウム、ジルコニウム、クロム、鉄などの金属のアセチルアセトン錯体、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリイソプロピルホスフェート、トリ−t−ブチルホスフェート、トリフェニルホスフェートなどのリン酸エステルなどを挙げることができる。   Moreover, as a carbodiimidation catalyst, for example, 1-phenyl-2-phospholene-1-oxide, 1-phenyl-3-methyl-2-phospholene-1-oxide, 1-phenyl-2-phospholene-1-sulfide, 1 -Phenyl-3-methyl-2-phospholene-1-sulfide, 1-ethyl-2-phospholene-1-oxide, 1-ethyl-3-methyl-2-phospholene-1-oxide, 1-ethyl-2-phospholene -1-sulfide, 1-ethyl-3-methyl-2-phospholene-1-sulfide, 1-methyl-2-phospholene-1-oxide, 1-methyl-3-methyl-2-phospholene-1-oxide, 1 -Methyl-2-phospholene-1-sulfide, 1-methyl-3-methyl-2-phospholene-1-sulfide and their 3-phospholene isomers Metal carbonyl complexes such as phospholene compounds, pentacarbonyliron, nonacarbonyldiiron, tetracarbonylnickel, hexacarbonyltungsten, hexacarbonylchromium, beryllium, acetylacetone complexes of metals such as beryllium, aluminum, zirconium, chromium, iron, trimethyl phosphate, Triethyl phosphate, triisopropyl phosphate, tri-t-butyl phosphate, phosphate esters such as triphenyl phosphate and the like can be mentioned.

前記カルボジイミド化触媒は、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混合して用いることもできる。この触媒の使用量は、有機ポリイソシアナート成分100質量部あたり、好ましくは、0.001〜30質量部であり、より好ましくは0.01〜10質量部である。   The carbodiimidization catalyst may be used singly or in combination of two or more. The amount of the catalyst used is preferably 0.001 to 30 parts by mass, more preferably 0.01 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the organic polyisocyanate component.

ポリカルボジイミド化合物の合成反応の温度は、有機ポリイソシアナートや有機モノイソシアナート、カルボジイミド化触媒の種類に応じて適宜選定されるが、通常、20〜200℃である。ポリカルボジイミド化合物の合成反応に際して、有機ポリイソシアナートおよび有機モノイソシアナート成分は、反応前に全量添加しても、あるいはその一部または全部を反応中に、連続的あるいは段階的に添加してもよい。   The temperature for the synthesis reaction of the polycarbodiimide compound is appropriately selected depending on the type of organic polyisocyanate, organic monoisocyanate, and carbodiimide forming catalyst, but is usually 20 to 200 ° C. In the synthesis reaction of the polycarbodiimide compound, the organic polyisocyanate and the organic monoisocyanate component may be added in total before the reaction, or in part or all thereof continuously or stepwise during the reaction. Good.

また、イソシアナート基と反応し得る化合物を、ポリカルボジイミド化合物の合成反応の初期から後期に至る適宜の反応段階で添加して、ポリカルボジイミド化合物の末端イソシアナート基を封止し、得られる脂肪族カルボジイミド化合物の分子量を調節することもでき、また脂肪族カルボジイミド化合物の合成反応の後期に添加して、得られるポリカルボジイミド化合物の分子量を所定値に規制することもできる。このようなイソシアナート基と反応し得る化合物としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、ポリエチレングリコールなどのアルコール類、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ベンジルアミンなどのアミン類を挙げることができる。   In addition, a compound capable of reacting with an isocyanate group is added at an appropriate reaction step from the initial stage to the late stage of the synthesis reaction of the polycarbodiimide compound to seal the terminal isocyanate group of the polycarbodiimide compound, and an aliphatic obtained. The molecular weight of the carbodiimide compound can be adjusted, or it can be added at a later stage of the synthesis reaction of the aliphatic carbodiimide compound to regulate the molecular weight of the resulting polycarbodiimide compound to a predetermined value. Examples of the compound capable of reacting with such an isocyanate group include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, cyclohexanol and polyethylene glycol, and amines such as dimethylamine, diethylamine and benzylamine.

また、50℃で液状のポリカルボジイミド化合物(B−1)としては、日清紡ケミカル社製“カルボジライト(登録商標)”V−02B、V−04B 、V−05 、“エラストスタブ(登録商標)”H01などがある。   Moreover, as a polycarbodiimide compound (B-1) liquid at 50 ° C., “Carbodilite (registered trademark)” V-02B, V-04B, V-05 manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd., “Elastostab (registered trademark)” H01 and so on.

また、50℃で液状のポリカルボジイミド化合物(B−1)に水を含むものとして、日清紡ケミカル社製“カルボジライト(登録商標)”V−02、V−04、V−06、V−02−L2、E−01、E−02、E−03、E−04 、E−05などがある。   Moreover, as a thing containing water in polycarbodiimide compound (B-1) liquid at 50 ° C., “Carbodilite (registered trademark)” V-02, V-04, V-06, V-02-L2 manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd. , E-01, E-02, E-03, E-04, E-05, and the like.

成分(B)が水を含んでいる場合は、含浸工程や被覆工程において水蒸気が発生し、生産性を低下させる可能性があるため、ポリカルボジイミド化合物(B−1)は水を含まない方が好ましく、水を含有している場合はこれらを脱水して用いるか、または水を含まないものを用いるのが望ましい。   If the component (B) contains water, water vapor may be generated in the impregnation step and the coating step, which may lower the productivity, so the polycarbodiimide compound (B-1) should not contain water. Preferably, in the case of containing water, it is desirable to use them dehydrated or to use one which does not contain water.

また、成分(B)の150℃における溶融粘度は、好ましくは0.001〜10Pa・sであり、より好ましくは0.01〜8Pa・sである。さらに、好ましくは、0.1〜5Pa・sである。150℃における溶融粘度が0.001Pa・s未満では、成分(B)の機械強度が低いために、成形品の機械特性を損ねることがあり、10Pa・sを越える場合では、成分(B)の粘度が高く、高い生産性を得られないことがある。   The melt viscosity of the component (B) at 150 ° C. is preferably 0.001 to 10 Pa · s, more preferably 0.01 to 8 Pa · s. Furthermore, preferably, it is 0.1 to 5 Pa · s. If the melt viscosity at 150 ° C is less than 0.001 Pa · s, the mechanical strength of the component (B) may be low, which may impair the mechanical properties of the molded article, and if it exceeds 10 Pa · s, the component (B) In some cases, the viscosity is high and high productivity can not be obtained.

また、成分(B)の150℃における2時間加熱後の粘度変化率は、好ましくは、1.5以下であり、より好ましくは、1.3以下である。150℃にて2時間加熱後の粘度変化率が2を越える場合では、製造安定性を確保できず、付着むらが発生することがある。かかる粘度変化率を2以下にすることで、安定した製造を確保できる。   The viscosity change rate of the component (B) after heating for 2 hours at 150 ° C. is preferably 1.5 or less, more preferably 1.3 or less. When the viscosity change rate after heating at 150 ° C. for 2 hours exceeds 2, production stability can not be secured, and adhesion unevenness may occur. By setting the viscosity change rate to 2 or less, stable production can be ensured.

ここで、150℃にて2時間加熱後の粘度変化率とは、次式から得られる。
粘度変化率=150℃にて2時間加熱後の150℃における溶融粘度/150℃にて2時間加熱前の150℃における溶融粘度
成分(B)には、本発明の効果を損なわない範囲で、50℃で液状のポリカルボジイミド化合物(B−1)以外の添加剤を含むことができる。添加剤の例としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、または、無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、粘度調整剤、あるいは、カップリング剤が挙げられる。
Here, the viscosity change rate after heating at 150 ° C. for 2 hours is obtained from the following equation.
Viscosity change rate = Melt viscosity at 150 ° C. after heating for 2 hours at 150 ° C. Melt viscosity component at 150 ° C. for 2 hours before heating at 150 ° C. Component (B) to the extent that the effect of the present invention is not impaired An additive other than the polycarbodiimide compound (B-1) which is liquid at 50 ° C. can be included. Examples of additives include thermosetting resins, thermoplastic resins, or inorganic fillers, flame retardants, conductivity imparting agents, crystal nucleating agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, damping agents, antibacterial agents, insect repellents Agents, deodorants, color inhibitors, heat stabilizers, mold release agents, antistatic agents, plasticizers, lubricants, colorants, pigments, dyes, foaming agents, foam stabilizers, viscosity modifiers, or coupling agents It can be mentioned.

特に、成分(B)を強化繊維(A)に含浸させる工程において、溶融粘度を調整する観点から、粘度調整剤を添加することは好ましい。   In particular, in the step of impregnating the reinforcing fiber (A) with the component (B), it is preferable to add a viscosity modifier from the viewpoint of adjusting the melt viscosity.

粘度調整剤としては、特に限定されないが、50℃で液状のポリカルボジイミド化合物(B−1)と相溶性が良好で、かつ150℃における反応性が比較的低い、エポキシ樹脂が好適に用いられる。   The viscosity modifier is not particularly limited, but an epoxy resin having good compatibility with the liquid polycarbodiimide compound (B-1) at 50 ° C. and relatively low reactivity at 150 ° C. is preferably used.

ここでいう、エポキシ樹脂とは、グリシジル基を有する化合物である。また、ここでいうエポキシ樹脂には、実質的に硬化剤が含まれておらず、加熱しても、いわゆる三次元架橋による硬化をしないものをいう。   The epoxy resin mentioned here is a compound having a glycidyl group. In addition, the epoxy resin mentioned here does not substantially contain a curing agent, and refers to a resin which does not cure by so-called three-dimensional crosslinking even if it is heated.

ここで、グリシジル基を有する化合物としては、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。   Here, as a compound which has a glycidyl group, a glycidyl ether type epoxy resin, a glycidyl ester type epoxy resin, a glycidyl amine type epoxy resin, an alicyclic epoxy resin is mentioned.

グリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂などが挙げられる。   As a glycidyl ether type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, halogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, resorcinol type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type Epoxy resin, aliphatic epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, naphthalene epoxy resin, biphenyl epoxy resin, biphenylaralkyl epoxy resin, dicyclopentadiene epoxy resin, etc. may be mentioned.

グリシジルエステル型エポキシ樹脂としては、ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエーテルなどが挙げられる。   As a glycidyl ester type epoxy resin, hexahydrophthalic acid glycidyl ester, dimer acid diglycidyl ether, etc. are mentioned.

グリシジルアミン型エポキシ樹脂としては、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、アミノフェノール型エポキシ樹脂などが挙げられる。   Examples of glycidyl amine type epoxy resins include triglycidyl isocyanurate, tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, tetraglycidyl metaxylene diamine, aminophenol type epoxy resins and the like.

脂環式エポキシ樹脂としては、3,4エポキシ−6メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート、3,4エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレートなどが挙げられる。   As an alicyclic epoxy resin, 3, 4 epoxy 6 methylcyclohexyl methyl carboxylate, 3, 4 epoxy cyclohexyl methyl carboxylate etc. are mentioned.

成分(B)に50℃で液状のポリカルボジイミド化合物(B−1)以外の添加剤を含む場合、成分(B)のうち、成分(B−1)は20〜100質量%であることが好ましく、より好ましくは30〜100質量%であり、さらに好ましくは50〜100質量%である。すなわち、成分(B−1)の量が20質量%以上である場合、高い力学特性を有する成形品が得られるため、好ましい。   When the component (B) contains an additive other than the liquid polycarbodiimide compound (B-1) at 50 ° C., the component (B-1) is preferably 20 to 100% by mass in the component (B). More preferably, it is 30-100 mass%, More preferably, it is 50-100 mass%. That is, when the amount of the component (B-1) is 20% by mass or more, a molded article having high mechanical properties can be obtained, which is preferable.

また、成分(B)の含有量は、成分(A)〜(C)の合計を100質量部として、1〜20質量部であることが必要である。好ましくは、2〜15質量部であり、より好ましくは、4〜12質量部である。成分(B)をこの範囲内で用いることにより、成形加工の際に、成分(A)の流動性が良好で、高い力学特性を有する成形品が得られるため、好ましい。   Moreover, content of a component (B) needs to be 1-20 mass parts by making the sum total of component (A)-(C) into 100 mass parts. Preferably, it is 2 to 15 parts by mass, more preferably 4 to 12 parts by mass. By using the component (B) in this range, the flowability of the component (A) is good during molding, and a molded article having high mechanical properties can be obtained, which is preferable.

また、成分(A)と成分(B)が、成分(A)/成分(B)=5/1〜3/1(質量比)の範囲内であることが、効率よく繊維分散性を向上でき、高い力学特性を有する成形品が得られるため、好ましい。   In addition, it is possible to efficiently improve the fiber dispersibility that the component (A) and the component (B) are in the range of component (A) / component (B) = 5/1 to 3/1 (mass ratio) It is preferable because a molded article having high mechanical properties can be obtained.

熱可塑性樹脂(C)は、極性を高めて強化繊維(A)や成分(B)との親和性を大きくする観点から、主鎖の繰返し単位構造中に炭素以外の元素を含むことが必要であり、強化繊維との界面接着性や繊維強化複合材料の成形性の観点から、より具体的にはポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリーレンスルフィド、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトンポリエーテルエーテルケトンおよびポリエーテルケトンケトン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ることが好ましい。また、熱可塑性樹脂(C)は、強化繊維(A)や成分(B)との接着性の観点からカルボキシル基、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個有することが好ましい。   The thermoplastic resin (C) needs to contain an element other than carbon in the repeating unit structure of the main chain from the viewpoint of enhancing the polarity and increasing the affinity with the reinforcing fiber (A) and the component (B). Yes, more specifically polycarbonate, polyester, polyarylene sulfide, polyamide, polyoxymethylene, polyetherimide, polyethersulfone, polyether from the viewpoint of interfacial adhesion to reinforcing fibers and the formability of fiber reinforced composite materials It is preferable that it is at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of ketone polyetheretherketone and polyetherketoneketone. In addition, the thermoplastic resin (C) contains, in the molecule, at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, a hydroxyl group and an amino group from the viewpoint of adhesion to the reinforcing fiber (A) and the component (B). It is preferable to have at least one.

熱可塑性樹脂(C)は、その質量平均分子量が、好ましくは10,000〜80,000であり、より好ましくは10,000〜60,000であり、さらに好ましくは10,000〜40,000である。質量平均分子量の小さい熱可塑性樹脂(C)ほど溶融粘度が低く、得られる繊維強化複合材料が成形加工性に優れる為好ましい。   The thermoplastic resin (C) preferably has a weight average molecular weight of 10,000 to 80,000, more preferably 10,000 to 60,000, and still more preferably 10,000 to 40,000. is there. The smaller the mass average molecular weight of the thermoplastic resin (C), the lower the melt viscosity, and the resulting fiber-reinforced composite material is preferred because it is excellent in molding processability.

また、本発明の成形材料は、質量平均分子量の小さい熱可塑性樹脂(C)ほど、得られる繊維強化複合材料の曲げ強度といった力学特性が向上する傾向がある。この理由は、成形材料の成形工程において、熱可塑性樹脂(C)が有する官能基がポリカルボジイミド化合物(B−1)の官能基と化学反応しており、質量平均分子量の小さい熱可塑性樹脂(C)ほど末端に存在する官能基が相対的に増加し、ポリカルボジイミド化合物(B−1)との反応点が増加するためであると推測される。こうした理由から、本発明の成形材料において、熱可塑性樹脂(C)の質量平均分子量を10,000〜40,000の範囲とすることが、得られる繊維強化複合材料の力学特性を高レベルで達成でき、成型加工性と両立できる為とりわけ好ましい。   In the molding material of the present invention, mechanical properties such as bending strength of the obtained fiber-reinforced composite material tend to improve as the thermoplastic resin (C) having a smaller mass average molecular weight. The reason for this is that the functional group possessed by the thermoplastic resin (C) chemically reacts with the functional group of the polycarbodiimide compound (B-1) in the molding step of the molding material, and the thermoplastic resin having a small mass average molecular weight (C It is inferred that this is because the terminal functional group relatively increases and the reaction point with the polycarbodiimide compound (B-1) increases. For these reasons, in the molding material of the present invention, setting the mass average molecular weight of the thermoplastic resin (C) in the range of 10,000 to 40,000 achieves at a high level the mechanical properties of the obtained fiber-reinforced composite material It is particularly preferable because it is compatible with molding processability.

なお、熱可塑性樹脂(C)の質量平均分子量はサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって測定することができる。SECでは、ポリスチレン換算の質量平均分子量を算出することで求めることができる。   The mass average molecular weight of the thermoplastic resin (C) can be measured by size exclusion chromatography (SEC). In SEC, it can obtain | require by calculating the mass mean molecular weight of polystyrene conversion.

ここで、成分(C)は、成分(A)〜(C)の合計を100質量部として、30〜94質量部であることが必要である。好ましくは、45〜88質量部であり、より好ましくは、55〜83質量部である。この範囲内で用いることで、力学特性に優れる成形品を得ることができる。   Here, a component (C) needs to be 30-94 mass parts, making the total of component (A)-(C) into 100 mass parts. Preferably, it is 45 to 88 parts by mass, more preferably 55 to 83 parts by mass. By using in this range, the molded article which is excellent in a dynamic characteristic can be obtained.

ここで、本発明の成形材料は、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必要がある。   Here, the molding material of the present invention needs to be a composite in which the composite fiber bundle (D) in which the component (A) is impregnated with the component (B) is coated with the component (C).

ここで、複合繊維束(D)の製造工程は、成分(A)に成分(B)を供給し、成分(A)に50〜300℃の溶融状態で成分(B)を接触させる工程(I)と、成分(B)と接触している成分(A)を加熱して成分(B)の供給量の80〜100質量%を成分(A)に含浸させる工程(II)を有する。かかる複合繊維束(D)の製造工程を含むことで本発明の成形材料を効率よく製造することができる。   Here, in the production process of the composite fiber bundle (D), the component (B) is supplied to the component (A), and the component (B) is brought into contact with the component (A) in a molten state at 50 to 300 ° C (I And component (A) in contact with component (B) to impregnate component (A) with 80 to 100% by mass of the feed amount of component (B) (step (II)). The molding material of the present invention can be efficiently produced by including the production process of the composite fiber bundle (D).

工程(I)としては、公知の製造方法を用いることができ、中でも、ディッピング、もしくは、コーティングが好ましく、具体的なコーティングとしては、リバースロール、正回転ロール、キスロール、スプレイ、カーテンが好ましく用いられる。   A well-known manufacturing method can be used as process (I), Dipping or a coating is especially preferable, and a reverse roll, a positive rotation roll, a kiss roll, a spray, and a curtain are preferably used as a specific coating. .

ここで、ディッピングとは、ポンプにて成分(B)を溶融バスに供給し、該溶融バス内で成分(A)を通過させる方法をいう。成分(A)を成分(B)の溶融バスに浸すことで、確実に成分(B)を成分(A)に付着させることができる。また、リバースロール、正回転ロール、キスロールとは、ポンプで溶融させた成分(B)をロールに供給し、成分(A)に成分(B)の溶融物を塗布する方法をいう。さらに、リバースロールは、2本のロールが互いに逆方向に回転し、ロール上に溶融した成分(B)を塗布する方法であり、正回転ロールは、2本のロールが同じ方向に回転し、ロール上に溶融した成分(B)を塗布する方法である。通常、リバースロール、正回転ロールでは、成分(A)を挟み、さらにロールを設置し、成分(B)を確実に付着させる方法が用いられる。一方で、キスロールは、成分(A)とロールが接触しているだけで、成分(B)を付着させる方法である。そのため、キスロールは比較的粘度の低い場合の使用が好ましいが、いずれのロールの方法を用いても、加熱溶融した成分(B)の所定量を塗布させ、成分(A)を接触させながら走らせることで、繊維束の単位長さ当たりに所定量の成分(B)を付着させることができる。スプレイは、霧吹きの原理を利用したもので、溶融した成分(B)を霧状にして成分(A)に吹き付ける方法であり、カーテンは、溶融した成分(B)を小孔から自然落下させ塗布する方法、または溶融槽からオーバーフローさせ塗布する方法である。塗布に必要な量を調節しやすいため、成分(B)の損失を少なくできる。   Here, dipping means a method of supplying the component (B) to a melting bath by a pump and passing the component (A) in the melting bath. By immersing the component (A) in the melting bath of the component (B), the component (B) can be reliably attached to the component (A). Moreover, a reverse roll, a normal rotation roll, and a kiss roll mean the method of supplying the component (B) melted with the pump to a roll, and apply | coating the molten material of a component (B) to a component (A). Further, the reverse roll is a method in which two rolls rotate in opposite directions to apply the melted component (B) on the rolls, and in the forward rotating roll, the two rolls rotate in the same direction, It is a method of applying the melted component (B) on a roll. Usually, in the reverse roll and the forward rotation roll, a method is used in which the component (A) is sandwiched and the roll is further installed to reliably adhere the component (B). On the other hand, a kiss roll is a method of making a component (B) adhere, only by contacting a component (A) and a roll. Therefore, it is preferable to use a kiss roll having a relatively low viscosity, but using any roll method, a predetermined amount of the heated and melted component (B) is applied and the component (A) is run while contacting Thus, a predetermined amount of component (B) can be attached per unit length of the fiber bundle. Spraying is a method of utilizing the principle of atomization, in which the melted component (B) is atomized and sprayed onto the component (A), and the curtain drops the melted component (B) spontaneously from the small holes and is applied. Or a method of coating by overflowing from the melting tank. As it is easy to adjust the amount required for application, the loss of the component (B) can be reduced.

また、成分(B)を供給する際の溶融温度としては50〜150℃が好ましい。50℃未満では、成分(B)の粘度が高くなり、供給する際に、付着むらが発生することがある。また、150℃を越えると、工程(II)において強化繊維毛羽が発生しやすい場合があり、毛羽による糸切れや、毛羽の除去のために生産性を落とすことがある。   Moreover, as a melting temperature at the time of supplying a component (B), 50-150 degreeC is preferable. If it is less than 50 ° C., the viscosity of the component (B) becomes high, and when it is supplied, uneven adhesion may occur. If the temperature is higher than 150 ° C., reinforcing fiber fluff may be easily generated in the step (II), and productivity may be reduced due to breakage of the fluff and removal of the fluff.

次いで、工程(II)として、工程(I)で得られた、成分(B)と接触した状態の成分(A)を、加熱して成分(B)の供給量の80〜100質量%を成分(A)に含浸させる。具体的には、成分(B)と接触した状態の成分(A)に対して、成分(B)が溶融する温度において、ロールやバーで張力をかける、拡幅、集束を繰り返す、圧力や振動を加えるなどの操作で成分(B)を成分(A)の内部まで含浸するようにする工程である。より具体的な例として、加熱された複数のロールやバーの表面に繊維束を接触するように通して拡幅などを行う方法を挙げることができ、中でも、絞り口金、絞りロール、ロールプレス、ダブルベルトプレスを用いて含浸させる方法が好適に用いられる。ここで、絞り口金とは、進行方向に向かって、口金径の狭まる口金のことであり、強化繊維束を集束させながら、余分に付着した成分(B)を掻き取ると同時に、含浸を促す口金である。また、絞りロールとは、ローラーで強化繊維束に張力をかけることで、余分に付着した成分(B)を掻き取ると同時に、含浸を促すローラーのことである。また、ロールプレスは、2つのロール間の圧力で連続的に強化繊維束内部の空気を除去するのと同時に、含浸を促す装置であり、ダブルベルトプレスとは、強化繊維束の上下からベルトを介してプレスすることで、含浸を促す装置である。   Next, the component (A) in the state in contact with the component (B) obtained in the step (I) as the step (II) is heated to 80 to 100% by mass of the supply amount of the component (B) Impregnate into (A). Specifically, with respect to the component (A) in a state of being in contact with the component (B), tension is applied with a roll or a bar at a temperature at which the component (B) melts. This is a step of impregnating the component (B) to the inside of the component (A) by an operation such as addition. As a more specific example, there can be mentioned a method in which a fiber bundle is made to contact a surface of a plurality of heated rolls or bars to perform spreading, etc. Among them, a drawing die, drawing roll, roll press, double A method of impregnating using a belt press is preferably used. Here, the term “aperture nozzle” refers to a nozzle whose nozzle diameter narrows in the direction of travel, and while consolidating the reinforcing fiber bundle, a nozzle that promotes impregnation while scraping off the component (B) that has adhered excessively. It is. Moreover, a squeeze roll is a roller which promotes an impregnation simultaneously with scraping away the component (B) adhering to excess by tensioning a reinforcement fiber bundle with a roller. In addition, the roll press is a device that promotes impregnation simultaneously with the removal of air inside the reinforcing fiber bundle continuously by the pressure between the two rolls, and with the double belt press, the belt from above and below the reinforcing fiber bundle It is an apparatus which accelerates | stimulates impregnation by pressing through.

また、工程(II)において、成分(B)の供給量の80〜100質量%が成分(A)に含浸されていることが好ましい。収率に直接影響するため、経済性、生産性の観点から高いほど好ましい。より好ましくは、85〜100質量%であり、さらに好ましくは90〜100質量%である。また、80質量%未満では、経済性の観点からだけでなく、成分(B)が工程(II)において、揮発成分を発生させている可能性があり、成分(A)内部にボイドが残存する場合がある。   Moreover, it is preferable that 80-100 mass% of supply_amount | feed_rate of a component (B) is impregnated with a component (A) in process (II). As it directly affects the yield, the higher, from the viewpoint of economy and productivity, the better. More preferably, it is 85-100 mass%, More preferably, it is 90-100 mass%. If the amount is less than 80% by mass, not only from the economical point of view but also the component (B) may generate volatile components in the step (II), and voids remain inside the component (A) There is a case.

また、工程(II)において、成分(B)の最高温度が50〜200℃であることが好ましく、より好ましくは50〜150℃である。50℃未満では、成分(B)を十分に溶融できず、含浸不足の強化繊維束になる可能性があり、200℃を越えると、強化繊維毛羽が発生しやすい場合があり、毛羽による糸切れや、毛羽の除去のために生産性を落とすことがある。   Moreover, in process (II), it is preferable that the maximum temperature of a component (B) is 50-200 degreeC, More preferably, it is 50-150 degreeC. If the temperature is less than 50 ° C., the component (B) can not be melted sufficiently and there is a possibility that the impregnated fiber bundle becomes insufficient. If the temperature exceeds 200 ° C., reinforcing fiber fluff may be easily generated. And, there are times when it loses productivity because of the removal of the fluff.

工程(II)における加熱方法としては、特に限定しないが、具体的には、加熱したチャンバーを用いる方法や、ホットローラーを用いて加熱と加圧を同時に行う方法が例示できる。   Although it does not specifically limit as a heating method in process (II), Specifically, the method of using a heated chamber, and the method of performing heating and pressurization simultaneously using a hot roller can be illustrated.

また、成分(B)の架橋反応や分解反応などの好ましくない副反応の発生を抑制する観点から、非酸化性雰囲気下で加熱することが好ましい。ここで、非酸化性雰囲気とは酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、さらに好ましくは酸素を含有しない雰囲気、すなわち、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気であることを指し、この中でも特に経済性および取り扱いの容易さの面から、窒素雰囲気が好ましい。   Moreover, it is preferable to heat in non-oxidative atmosphere from a viewpoint of suppressing generation | occurrence | production of the undesirable side reaction of the crosslinking reaction of a component (B), decomposition reaction, etc. Here, the non-oxidizing atmosphere is an atmosphere having an oxygen concentration of 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, more preferably oxygen-free, ie, an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium or argon. Among them, a nitrogen atmosphere is particularly preferable in terms of economy and ease of handling.

また、複合繊維束(D)の引取速度は、工程速度に直接影響するため、経済性、生産性の観点から高いほど好ましい。具体的には、引取速度としては、10〜100m/分が好ましい。より好ましくは、20〜100m/分であり、さらに好ましくは30〜100m/分である。引取方法としては、ニップローラーで引き出す方法や、ドラムワインダーで巻き取る方法や、直接ストランドカッターなどで、一定長に切断しながら複合繊維束(D)を引き取る方法が挙げられる。   In addition, since the take-up speed of the composite fiber bundle (D) directly affects the process speed, the higher the cost and productivity, the better. Specifically, the take-up speed is preferably 10 to 100 m / min. More preferably, it is 20 to 100 m / min, still more preferably 30 to 100 m / min. As a pulling method, a pulling method by a nip roller, a winding method by a drum winder, a method by which a composite fiber bundle (D) is pulled while being cut into a predetermined length by a direct strand cutter or the like can be mentioned.

図1は、本発明における複合繊維束(D)の横断面形態の一例を示す概略図である。なお、本発明において、横断面とは、軸心方向に直交する面での断面を意味する。工程(I)、(II)から得られる複合繊維束(D)は、成分(A)に成分(B)を塗布、含浸せしめて形成されている。この複合繊維束(D)の形態は図1に示すようなものであり、成分(A)の各単繊維間に成分(B)が満たされている。すなわち、成分(B)の海に、成分(A)の各単繊維が島のように分散している状態である。   FIG. 1 is a schematic view showing an example of the cross-sectional form of the composite fiber bundle (D) in the present invention. In the present invention, the cross section means a cross section in a plane perpendicular to the axial direction. The composite fiber bundle (D) obtained from the steps (I) and (II) is formed by applying and impregnating the component (A) to the component (B). The form of this composite fiber bundle (D) is as shown in FIG. 1, and the component (B) is filled between the single fibers of the component (A). That is, in the sea of component (B), each single fiber of component (A) is dispersed like an island.

成分(B)が成分(A)に良好に含浸した複合繊維束(D)とすることで、例えば、熱可塑性樹脂(C)と共に射出成形すると、射出成形機のシリンダー内で溶融混練された、成分(B)が、成分(C)に拡散し、成分(A)が成分(C)に分散することを助け、同時に成分(C)が成分(A)に置換、含浸することを助ける、いわゆる含浸助剤・分散助剤としての役割を持つ。   By forming the composite fiber bundle (D) in which the component (B) is well impregnated into the component (A), for example, when it is injection molded together with the thermoplastic resin (C), it is melt-kneaded in the cylinder of the injection molding machine Component (B) diffuses into component (C) and helps component (A) disperse into component (C), while at the same time helping component (C) replace and impregnate component (A) It has a role as an impregnation aid and a dispersion aid.

また、複合繊維束(D)においては、成分(A)が成分(B)によって完全に含浸されていることが望ましいが、現実的にそれは困難であり、複合繊維束(D)にはある程度の空隙(成分(A)も成分(B)も存在しない部分)が存在する。特に成分(A)の含有率が大きい場合には空隙が多くなるが、ある程度の空隙が存在する場合でも含浸・繊維分散促進の効果は示される。ただし空隙率が40%を超えると顕著に含浸・繊維分散促進の効果が小さくなるので、空隙率は40%未満が好ましい。より好ましい空隙率の範囲は20%以下である。空隙率は、複合繊維束(D)をASTM D2734(1997)試験法により測定するか、または複合繊維束(D)または複合体の横断面において、成分(A)と成分(B)により形成される複合部の全面積と空隙部の全面積とから次式を用いて算出することができる。
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。
Moreover, in the composite fiber bundle (D), it is desirable that the component (A) is completely impregnated with the component (B), but it is practically difficult, and the composite fiber bundle (D) has a certain degree of There are voids (portions where neither component (A) nor component (B) is present). In particular, when the content of the component (A) is large, the number of voids increases, but even when there is a certain amount of voids, the effect of impregnation and fiber dispersion promotion is shown. However, if the porosity exceeds 40%, the effect of the impregnation / fiber dispersion promotion is significantly reduced, so the porosity is preferably less than 40%. A more preferable porosity range is 20% or less. The porosity is measured by the composite fiber bundle (D) by the ASTM D2734 (1997) test method, or formed by the component (A) and the component (B) in the cross section of the composite fiber bundle (D) or the composite From the total area of the composite part and the total area of the void part, it can be calculated using the following equation.
Void ratio (%) = total area of void / (total area of composite part + total area of void) × 100.

本発明の成形材料は、上記のようにして得られた複合繊維束(D)が成分(C)で被覆されて複合体として形成されている。なお、本発明において、成形材料とは、成形品を射出成形などで成形する際に用いる原材料を意味する。   In the molding material of the present invention, the composite fiber bundle (D) obtained as described above is coated with the component (C) to form a composite. In the present invention, the molding material means a raw material used when molding a molded article by injection molding or the like.

複合繊維束(D)を成分(C)で被覆する方法は特に限定されないが、具体的には、押出機と電線被覆法用のコーティングダイを用いて、連続的に複合繊維束(D)の周囲に成分(C)を被覆する方法や、ロールなどで扁平化した複合繊維束(D)の両面から押出機とTダイを用いて溶融したフィルム状の成分(C)を配置し、ロールなどで一体化させる方法を挙げることができる。   The method of coating the composite fiber bundle (D) with the component (C) is not particularly limited, but specifically, using the extruder and the coating die for the wire coating method, the composite fiber bundle (D) is continuously formed. The film-like component (C) is disposed by using an extruder and a T-die from both sides of the method of coating the component (C) around, or from both sides of the composite fiber bundle (D) flattened with a roll etc. Can be mentioned.

図2は、本発明の成形材料の好ましい縦断面形態の一例を示す概略図である。なお、本発明において、縦断面とは、軸心方向を含む面での断面を意味する。本発明の成形材料の一例は、図2に示すように、成分(A)が成形材料の軸心方向にほぼ平行に配列され、かつ成分(A)の長さは成形材料の長さと実質的に同じ長さである。   FIG. 2 is a schematic view showing an example of a preferred longitudinal sectional form of the molding material of the present invention. In the present invention, the longitudinal cross section means a cross section in a plane including the axial direction. In an example of the molding material of the present invention, as shown in FIG. 2, the component (A) is arranged substantially parallel to the axial direction of the molding material, and the length of the component (A) is substantially equal to the length of the molding material. The same length.

ここで言う、「ほぼ平行に配列されて」いるとは、成分(A)の長軸の軸線と、成形材料の長軸の軸線とが、同方向を指向している状態を示し、軸線同士の角度のずれが、好ましくは20°以下であり、より好ましくは10°以下であり、さらに好ましくは5°以下である。また、「実質的に同じ長さ」とは、例えばペレット状の成形材料において、ペレット内部の途中で成分(A)が切断されていたり、ペレット全長よりも有意に短い成分(A)が実質的に含まれたりしないことである。特に、そのペレット全長よりも短い成分(A)の量について規定されているわけではないが、ペレット全長の50%以下の長さの成分(A)の含有量が30質量%以下である場合には、ペレット全長よりも有意に短い成分(A)が実質的に含まれていないと評価する。さらに、ペレット全長の50%以下の長さの成分(A)の含有量は20質量%以下であることが好ましい。なお、ペレット全長とはペレット中の成分(A)配向方向の長さである。成分(A)が成形材料と同等の長さを持つことで、成形品中の強化繊維長を長くすることが出来るため、優れた力学特性を得ることができる。   Here, "arranged substantially in parallel" indicates that the axis of the major axis of the component (A) and the axis of the major axis of the molding material are directed in the same direction, The deviation of the angle is preferably 20 ° or less, more preferably 10 ° or less, and still more preferably 5 ° or less. In addition, “substantially the same length” means, for example, that in the pellet-like molding material, the component (A) is cut midway inside the pellet, or the component (A) that is significantly shorter than the entire pellet length is substantially Not included in In particular, the amount of the component (A) shorter than the total pellet length is not specified, but the content of the component (A) having a length of 50% or less of the total pellet length is 30% by mass or less In the evaluation, it is evaluated that the component (A) significantly shorter than the full length of the pellet is not substantially contained. Furthermore, the content of the component (A) having a length of 50% or less of the total length of the pellet is preferably 20% by mass or less. In addition, a pellet full length is the length of the component (A) orientation direction in a pellet. When the component (A) has a length equivalent to that of the molding material, the length of the reinforcing fiber in the molded product can be increased, so that excellent mechanical properties can be obtained.

図3〜5はそれぞれ、本発明の成形材料の縦断面形態の一例を模式的に表したものであり、図6〜9はそれぞれ、本発明の成形材料の横断面形態の一例を模式的に表したものである。   3 to 5 schematically show an example of the longitudinal sectional form of the molding material of the present invention, and FIGS. 6 to 9 schematically show an example of the transverse sectional form of the molding material of the present invention It is a representation.

成形材料の断面形態は、成分(A)と成分(B)からなる複合繊維束(D)が成分(C)で被覆されていれば図に示されたものに限定されないが、好ましくは図3〜5に示されるように、複合繊維束(D)が芯材となり成分(C)で層状に挟まれて配置されている構成が好ましい。   The cross-sectional form of the molding material is not limited to that shown in the figure as long as the composite fiber bundle (D) consisting of the component (A) and the component (B) is coated with the component (C). It is preferable that the composite fiber bundle (D) serves as a core material and is sandwiched between the components (C) and arranged in layers as shown in (5) to (5).

また図6〜8に示されるように、複合繊維束を芯構造として、その周囲を成分(C)で被覆されるような芯鞘構造に配置されている構成が好ましい。また、図9に示されるような複数の複合繊維束が成分(C)で被覆される場合、複合繊維束(D)の数は2〜6程度が望ましい。   Moreover, as shown in FIGS. 6-8, the structure arrange | positioned in the core-sheath structure which is coat | covered with a component (C) by making the composite fiber bundle into a core structure is preferable. When a plurality of composite fiber bundles as shown in FIG. 9 are coated with the component (C), the number of composite fiber bundles (D) is preferably about 2 to 6.

複合繊維束(D)と成分(C)の境界は接着され、境界付近で部分的に成分(C)が複合繊維束(D)の一部に入り込み、複合繊維束(D)を構成する成分(B)と相溶しているような状態、あるいは強化繊維(A)に含浸しているような状態になっていてもよい。   The boundary between the composite fiber bundle (D) and the component (C) is adhered, and the component (C) partially penetrates into a part of the composite fiber bundle (D) near the boundary to form the component fiber bundle (D) It may be in a state of being compatible with (B), or in a state of being impregnated into the reinforcing fiber (A).

本発明の成形材料は、1〜50mmの範囲の長さであるのが好ましく、そのため、前記した製造方法では、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ことが好ましい。この長さに調製することにより、成形時の流動性、取扱性を十分に高めることができる。このように適切な長さに切断されてなる成形材料としてとりわけ好ましい態様は、射出成形用の長繊維ペレットが例示できる。   The molding material of the present invention preferably has a length in the range of 1 to 50 mm. Therefore, in the above-mentioned production method, the composite fiber bundle (D) is contacted with the component (C) to obtain a composite It is preferable to include the process of cutting into a length of 1 to 50 mm later. By adjusting to this length, the flowability at the time of molding and the handleability can be sufficiently improved. An embodiment particularly preferable as a molding material cut to a suitable length in this way can be exemplified by long fiber pellets for injection molding.

本発明で得られる成形材料を用いた成形方法としては、特に限定しないが、射出成形、オートクレーブ成形、プレス成形、スタンピング成形などの生産性に優れた成形方法に適用でき、これらを組み合わせて用いることもできる。また、インサート成形、アウトサート成形などの一体化成形も容易に実施できる。さらに、成形後にも加熱による矯正処置や、熱溶着、振動溶着、超音波溶着などの生産性に優れた接着工法を活用することもできる。   The molding method using the molding material obtained in the present invention is not particularly limited, but it can be applied to a molding method having excellent productivity such as injection molding, autoclave molding, press molding, stamping molding, etc., and these are used in combination You can also. In addition, integrated molding such as insert molding and outsert molding can be easily performed. Furthermore, even after molding, it is possible to utilize an adhesion method that is excellent in productivity, such as heat treatment, vibration welding, ultrasonic welding, and the like by heat treatment.

本発明の成形材料を成形して得られる成形品は、次のような用途に好適に使用される。   The molded article obtained by molding the molding material of the present invention is suitably used in the following applications.

上記成形品は、電子機器筐体として好適であり、コンピューター(パーソナルコンピューターを含む)、携帯電話、テレビ、カメラ、オーディオプレイヤーなどの筐体に好適に使用され、また、パーソナルコンピューターの内部でキーボードを支持する部材であるキーボード支持体に代表されるような電気・電子機器用部材にも好適に使用される。特に、強化繊維として、導電性を有する炭素繊維束を使用した場合、このような電気・電子機器用部材では、電磁波シールド性が付与されるためより好ましく使用される。   The above-mentioned molded article is suitable as a housing for an electronic device, and is suitably used for a housing of a computer (including a personal computer), a cellular phone, a television, a camera, an audio player, etc. It is suitably used also for members for electrical and electronic devices represented by a keyboard support which is a supporting member. In particular, when a carbon fiber bundle having conductivity is used as a reinforcing fiber, such a member for electric and electronic devices is more preferably used because it provides electromagnetic wave shielding properties.

上記成形品は、電気電子部品用途に好適であり、コネクター、LEDランプ、ソケット、光ピックアップ、端子板、プリント基板、スピーカー、小型モーター、磁気ヘッド、パワーモジュール、発電機、電動機、変圧器、変流器、電圧調整器、整流器、インバーターなどに好適に使用される。   The above-mentioned molded articles are suitable for electric and electronic parts applications, and connectors, LED lamps, sockets, optical pickups, terminal boards, printed boards, speakers, small motors, magnetic heads, power modules, generators, motors, motors, transformers, It is suitably used for a flow device, a voltage regulator, a rectifier, an inverter and the like.

上記成形品は、家庭・事務電気製品部品に好適であり、電話、ファクシミリ、VTR、コピー機、テレビ、電子レンジ、音響機器、トイレタリー用品、“レーザーディスク(登録商標)”、冷蔵庫、エアコンなどに好適に使用される。   The above-mentioned molded products are suitable for home / office electric appliance parts, and are used for telephones, facsimiles, VTRs, copiers, TVs, microwave ovens, audio equipment, toiletries, "Laser Disc (registered trademark)", refrigerators, air conditioners, etc. It is preferably used.

上記成形品は、自動車用部品や車両関連部品、部材および外板に好適であり、安全ベルト部品、インストルメントパネル、コンソールボックス、ピラー、ルーフレール、フェンダー、バンパー、ドアパネル、ルーフパネル、フードパネル、トランクリッド、ドアミラーステー、スポイラー、フードルーバー、ホイールカバー、ホイールキャップ、ガーニッシュ、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、ウィンドウォッシャーノズル、ワイパー、バッテリー周辺部品、ワイヤーハーネスコネクター、ランプハウジング、ランプリフレクター、ランプソケット、ドアビーム、アンダーカバー、ペダルハウジング、ラジエータサポート、スペアタイヤカバー、フロントエンド、シリンダーヘッドカバー、ベアリングリテーナ、ペダルなどに好適に使用される。   The above-mentioned molded articles are suitable for automobile parts, vehicle-related parts, members and outer plates, and safety belt parts, instrument panels, console boxes, pillars, roof rails, fenders, bumpers, door panels, roof panels, hood panels, trunks Lid, door mirror stay, spoiler, hood louver, wheel cover, wheel cap, garnish, intake manifold, fuel pump, engine coolant joint, window washer nozzle, wiper, battery peripheral parts, wire harness connector, lamp housing, lamp reflector, lamp Socket, door beam, undercover, pedal housing, radiator support, spare tire cover, front end, cylinder head cover, bearing litte Na, is preferably used, such as the pedal.

上記成形品は、航空機関連部品、部材および外板に好適であり、ランディングギアポッド、ウィングレット、スポイラー、エッジ、ラダー、フェイリング、リブなどに好適に使用される。   The molded articles are suitable for aircraft related parts, members and skins, and are suitably used for landing gear pods, winglets, spoilers, edges, rudders, facings, ribs and the like.

上記成形品は、建材として好適であり、土木建築物の壁、屋根、天井材関連部品、窓材関連部品、断熱材関連部品、床材関連部品、免震制振部材関連部品、ライフライン関連部品などに好適に使用される。   The above-mentioned molded articles are suitable as building materials, and wall, roof, ceiling material related parts, window material related parts, insulation material related parts, floor material related parts, seismic isolation member related parts, lifeline related parts for civil engineering buildings It is suitably used for parts and the like.

上記成形品は、工具類として好適であり、モンキー、レンチなどに好適に使用される。   The above-mentioned molded article is suitable as a tool, and is suitably used for a monkey, a wrench and the like.

上記成形品は、スポーツ用品として好適であり、ゴルフクラブのシャフト、ゴルフボールなどのゴルフ関連用品、テニスラケットやバトミントンラケットなどのスポーツラケット関連用品、アメリカンフットボールや野球、ソフトボールなどのマスク、ヘルメット、胸当て、肘当て、膝当てなどのスポーツ用身体保護用品、釣り竿、リール、ルアーなどの釣り具関連用品、スキー、スノーボードなどのウィンタースポーツ関連用品などに好適に使用される。   The above-mentioned molded articles are suitable as sporting goods, and golf club shafts, golf related products such as golf balls, sports racquet related products such as tennis racquets and badminton racquets, American football and baseball, masks such as softballs, helmets, It is suitably used for sports personal protection products such as chest pads, elbow pads and knee pads, fishing gear related products such as fishing rods, reels and lures, and winter sports related products such as skis and snowboards.

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be more specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the description of these examples.

まず、本実施例で用いる各種特性の測定方法について説明する。   First, methods of measuring various characteristics used in the present embodiment will be described.

(1)溶融粘度測定
被測定試料を粘弾性測定器にて測定した。40mmのパラレルプレートを用い、0.5Hzにて、50℃、または150℃における溶融粘度測定をした。
(1) Melt Viscosity Measurement The sample to be measured was measured with a viscoelasticity measuring device. The melt viscosity was measured at 50 ° C. or 150 ° C. at 0.5 Hz using a 40 mm parallel plate.

(2)150℃、2時間加熱後の粘度変化率測定
被測定試料を150℃の熱風乾燥機に2時間放置後、(1)と同様の溶融粘度測定を行い、150℃における粘度変化率を算出した。
(2) Measurement of viscosity change rate after heating at 150 ° C. for 2 hours After leaving a sample to be measured in a hot air drier at 150 ° C. for 2 hours, the same melt viscosity measurement as in (1) is carried out. Calculated.

(3)複合繊維束の空隙率の測定
ASTM D2734(1997)試験法に準拠して、複合繊維束の空隙率(%)を算出した。複合繊維束の空隙率の判定は以下の基準でおこない、A〜Cを合格とした。
A:0〜5%未満
B:5%以上20%未満
C:20%以上40%未満
D:40%以上。
(3) Measurement of porosity of composite fiber bundle The porosity (%) of the composite fiber bundle was calculated according to the ASTM D2734 (1997) test method. Judgment of the porosity of a composite fiber bundle was performed on the following reference | standard, and made AC a pass.
A: 0 to 5% B: 5% to 20% C: 20% to 40% D: 40% or more.

(4)成形材料を用いて得られた成形品の曲げ試験
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。
(4) Bending test of molded product obtained using molding material According to ASTM D 790 (1997), the support span is set to 100 mm using a 3-point bending test jig (indenter 10 mm, fulcrum 10 mm), crosshead The flexural strength was measured under the test conditions of a speed of 5.3 mm / min. As a tester, "Instron (registered trademark)" universal tester 4201 (manufactured by Instron) was used.

曲げ強度の判定は以下の基準でおこない、A〜Cを合格とした。
A:300MPa以上
B:270MPa以上300MPa未満
C:240MPa以上270MPa未満
D:240MPa未満。
Judgment of bending strength was performed on the following reference | standard, and made AC the pass.
A: 300 MPa or more B: 270 MPa or more and less than 300 MPa C: 240 MPa or more and less than 270 MPa D: less than 240 MPa.

続いて、本実施例で用いる材料について説明する。   Subsequently, materials used in the present embodiment will be described.

実施例および比較例に用いた強化繊維(A)は、以下の通りである。   The reinforcing fibers (A) used in Examples and Comparative Examples are as follows.

(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
(Reinforcing Fiber-1) A continuous carbon fiber strand having a total number of 12,000 single filaments was obtained by performing spinning, baking treatment, and surface oxidation treatment using a copolymer containing polyacrylonitrile as a main component. . The properties of this carbon fiber were as follows.
Tensile strength: 4,900MPa
Tensile modulus of elasticity: 240 GPa
Tensile elongation: 2%
Specific gravity: 1.8
Single yarn diameter: 7 μm
Surface oxygen concentration ratio [O / C]: 0.12

ここで、表面酸素濃度比は、表面酸化処理を行ったあとの炭素繊維を用いて、X線光電子分光法により、次の手順にしたがって求めた。まず、炭素繊維束を20mmにカットして、銅製の試料支持台に拡げて並べた後、X線源としてA1Kα1、2を用い、試料チャンバー中を1×10Torrに保った。測定時の帯電に伴うピークの補正値としてC1sの主ピークの運動エネルギー値(K.E.)を1202eVに合わせた。C1sピーク面積をK.E.として1191〜1205eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求めた。O1sピーク面積をK.E.として947〜959eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求めた。O1sピーク面積とC1sピーク面積の比から装置固有の感度補正値を用いて原子数比として算出した。X線光電子分光法装置として、国際電気社製モデルES−200を用い、感度補正値を1.74とした。 Here, the surface oxygen concentration ratio was determined according to the following procedure by X-ray photoelectron spectroscopy, using the carbon fiber after the surface oxidation treatment. First, the carbon fiber bundle was cut to 20 mm, and spread and arranged on a copper sample support, and then A1Kα1, 2 was used as an X-ray source, and the inside of the sample chamber was kept at 1 × 10 8 Torr. The kinetic energy value (K.E.) of the main peak of C 1s was adjusted to 1202 eV as a correction value of the peak associated with charging during measurement. C 1s peak area K. E. It determined by drawing a straight baseline in the range of 1191 to 1205 eV. O 1s peak area K. E. It determined by drawing a straight baseline in the range of 947-959 eV. From the ratio of the O 1s peak area to the C 1s peak area, the atomic number ratio was calculated using the device-specific sensitivity correction value. As an X-ray photoelectron spectrometer, model ES-200 manufactured by International Electric Co., Ltd. was used, and the sensitivity correction value was set to 1.74.

実施例および比較例に用いたサイジング剤(s)は、以下の通りである。
(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)。
The sizing agents (s) used in Examples and Comparative Examples are as follows.
(S) -1 glycerol triglycidyl ether (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Mass average molecular weight: 260
Number of epoxy groups per molecule: 3
Weight average molecular weight divided by the total number of carboxyl group, amino group, hydroxyl group, epoxy group and hydroxyl group per molecule: 87
(S) -2 bisphenol A diglycidyl ether (manufactured by SIGMA-ALDRICH)
Mass average molecular weight: 340
Number of epoxy groups per molecule: 2
The mass average molecular weight divided by the total number of carboxyl group, amino group, hydroxyl group, epoxy group and hydroxyl group per molecule: 170
(S) -3 (3-glycidyloxypropyl) triethoxysilane (manufactured by SIGMA-ALDRICH)
Mass average molecular weight: 278
Number of epoxy groups per molecule: 1
Weight average molecular weight divided by the total number of carboxyl group, amino group, hydroxyl group, epoxy group and hydroxyl group per molecule: 278
(S) -4 N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (carbodiimide group equivalent 206, mass average molecular weight 206).

実施例および比較例に用いた成分(B)を構成する成分は、以下の通りである。なお、50℃の粘度は測定方法(1)に従い測定し、軟化温度はカタログ記載の値を示した。
(B−1)50℃で液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)”V−02B(日清紡ケミカル社製)(50℃の粘度12.8Pa・s)
(B−1)−2 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−1)−3 脂肪族系ポリカルボジイミド“エラストスタブ(登録商標)”H01(日清紡ケミカル社製)(50℃の粘度2.81Pa・s)
(B−2)成分(B)を構成するその他の成分
(B−2)−1 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)−2 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−2)−3 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)−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)(50℃の粘度0.02Pa・s)((s)−4と同じ化合物)
(B−2)−5 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)100質量部に対し、ジシアンジアミドDICY7T(三菱化学(株)製)を15質量部、3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチルウレアDCMU99(保土ヶ谷化学工業(株)製)を2質量部の割合で混合した混合物(50℃の粘度1.12Pa・s)
The component which comprises the component (B) used for the Example and the comparative example is as follows. The viscosity at 50 ° C. was measured according to the measurement method (1), and the softening temperature was the value described in the catalog.
(B-1) Polycarbodiimide Compound Liquid at 50 ° C. (B-1) -1 Aliphatic Polycarbodiimide “Carbodilite (registered trademark)” V-02B (manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.) (viscosity 1 50 Pa at 50 ° C.) s)
(B-1) -2 Aliphatic polycarbodiimide "Carbodilite (registered trademark)" V-04K (manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.) (viscosity 0.68 Pa · s at 50 ° C)
(B-1) -3 Aliphatic polycarbodiimide "Elastostab (registered trademark)" H01 (manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.) (viscosity 2.81 Pa · s at 50 ° C)
(B-2) Other Components Constituting Component (B) (B-2) -1 Bisphenol A Type Epoxy Resin "jER (registered trademark)" 828 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) (viscosity of 50 ° C. 69 Pa · s)
(B-2) -2 Aliphatic Polycarbodiimide "Carbodilite (registered trademark)" HMV-15CA (manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.) (solid at 50 ° C, softening temperature 70 ° C)
(B-2) -3 Aromatic Polycarbodiimide "Stabacsol (registered trademark)" P (manufactured by Rhine Chemie Co., Ltd.) (solid at 50 ° C, softening temperature 60 ° C to 90 ° C)
(B-2) -4 N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (viscosity 0.02 Pa · s at 50 ° C) (the same compound as (s) -4)
(B-2) -5 15 parts by mass of dicyandiamide DICY7T (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) with respect to 100 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin “jER (registered trademark)” 828 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) -Mixture obtained by mixing 2 parts by mass of (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea DCMU 99 (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) (viscosity 1.12 Pa · s at 50 ° C.)

実施例および比較例に用いた(C)成分は、以下の通りである。
(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)。
The (C) component used for the Example and the comparative example is as follows.
(C) -1 Melting point 285 ° C., weight average molecular weight 30,000, acid-terminated product, chloroform extracted amount 0.5 mass% of polyphenylene sulfide (C) -2 polycarbonate “Eupilon (registered trademark)” H-4000 (Mitsubishi Engineering Corp. Plastics Co., Ltd.) (glass transition temperature 145 ° C., mass average molecular weight 34, 500).

(参考例1)強化繊維へのサイジング剤の付与方法
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。
(Reference Example 1) A method for applying a sizing agent to reinforcing fibers A fiber bundle of reinforcing fibers (A) is continuously taken, dipped in a water-based sizing mother liquor containing 1% by mass of a sizing agent (s), and then at 230 ° C. By heating and drying, a reinforcing fiber (A) to which the sizing agent (s) was attached was obtained. The adhesion amount of sizing agent (s) -1 after drying was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the reinforcing fiber (A).

(参考例2)複合繊維束(D)の製造方法
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。
(Reference Example 2) Manufacturing Method of Composite Fiber Bundle (D) A film of a liquid obtained by heating and melting an impregnating agent (component (B)) was formed on a roll heated to a coating temperature. A reverse roll was used to form a coating of constant thickness on the roll. The component to be impregnated was deposited by passing the component (A) in continuous contact on the roll. Then, it was passed between five sets of 50 mm diameter roll presses in a chamber heated to the impregnation temperature. By this operation, the to-be-impregnated agent was impregnated to the inside of a fiber bundle, and the composite fiber bundle (D) made into the predetermined | prescribed compounding quantity was formed. In addition, the take-up speed at the time of composite fiber bundle (D) manufacture was 30 m / min.

(参考例3)成形材料の製造方法
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。
(Reference Example 3) Manufacturing Method of Molding Material The composite fiber bundle (D) obtained in Reference Example 2 was treated with Japan Steel Works Ltd. TEX-30 α-type twin screw extruder (screw diameter 30 mm, L / D = 32). Through the coating die for wire coating method installed at the tip of the die, discharge the melted component (C) from the extruder into the die to continuously coat the periphery of the composite fiber bundle (D) Placed in Under the present circumstances, the amount of composite fiber bundle (D) and component (C) was adjusted so that it might become a desired reinforcement fiber content. After cooling the obtained continuous molding material, it was cut with a cutter to obtain a 7 mm long fiber pellet molding material. The take-up speed at the time of producing the molding material was 30 m / min.

(参考例4)成形品の成形方法
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。
(Reference Example 4) Molding Method of Molded Article The obtained molding material was dried under vacuum at 140 ° C for 5 hours or more. The molding material obtained by drying was molded using a mold for each test piece using a J150 EII-P injection molding machine manufactured by Japan Steel Works, Ltd. Injection molding conditions are as follows: cylinder temperature: 320 ° C., mold temperature: 150 ° C. when component (C) is polyphenylene sulfide, cylinder temperature: 300 ° C., mold temperature: 120, when component (C) is polycarbonate It went at ° C. Moreover, the maximum pressure in the case of injection molding was made into the injection molding pressure. After annealing at 120 ° C. for 3 hours, evaluations were performed on dry test pieces stored for 3 hours at room temperature in a desiccator.

(実施例1〜13、比較例1〜4および比較例6〜10)
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、11は実験例10、11と読み替える。

(Examples 1 to 13, Comparative Examples 1 to 4 and Comparative Examples 6 to 10)
With respect to the compositions described in Table 1 and Table 2, long-fiber pellets are produced according to Reference Examples 1 to 3 under various conditions shown in the table, and test pieces for evaluation of characteristics (molded articles) according to Reference Example 4 are injection molded. did. In any of Examples and Comparative Examples, the process of Reference Example 2 and the process of Reference Example 3 were continuously performed online. Examples 10 and 11 are replaced with Experimental Examples 10 and 11, respectively.

評価結果を、まとめて表1および表2に示した。   The evaluation results are summarized in Tables 1 and 2.

なお、比較例1では、成分(B)の粘度が高く、複合繊維束(D)を得ることができず、成形材料を得ることができなかった。また、比較例10においては、塗布・含浸工程において成分(B)が硬化してしまい(150℃、2時間加熱後の粘度変化率が2を超え)、複合繊維束(D)を得ることができず、成形材料を得ることができなかった。   In Comparative Example 1, the viscosity of the component (B) was high, and the composite fiber bundle (D) could not be obtained, and a molding material could not be obtained. In addition, in Comparative Example 10, the component (B) is cured in the coating / impregnation step (the viscosity change rate after heating at 150 ° C. for 2 hours exceeds 2), and the composite fiber bundle (D) can be obtained. It was not possible to obtain a molding material.

(比較例5)
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。
(Comparative example 5)
With respect to the composition described in Table 2, the reinforcing fiber (A) to which the sizing agent was attached according to Reference Example 1 under the various conditions shown in the table, the component (B) was not used, and the composite fiber bundle of Reference Example 3 was used as it was. In place of (D), production of long fiber pellets was attempted. The impregnatability of the component (C) into the reinforcing fiber bundle was poor, and a large amount of fluff was generated at the time of pelletizing, so that a molding material could not be obtained.

以上のように、実施例1〜13においては、200℃以下においても強化繊維(A)への成分(B)の含浸性が良好であり、生産性に優れた成形材料が得られた。また、得られた成形材料を成形した成形品は、高い曲げ強度を示し、優れた力学特性を有した。   As mentioned above, in Examples 1-13, the impregnation property of the component (B) to a reinforced fiber (A) was favorable also at 200 degrees C or less, and the molding material excellent in productivity was obtained. Moreover, the molded article which shape | molded the obtained molding material showed high bending strength, and had the outstanding dynamic characteristic.

一方比較例1〜10においては、含浸温度が200℃以下で製造した場合、成形材料が製造できないか、もしくは製造できた場合も、実施例1〜13と比較し成形品の曲げ強度が低く、生産性と良好な力学特性を両立できる成形材料は得られなかった。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 10, when the impregnation temperature is 200 ° C. or lower, the bending strength of the molded product is lower than in Examples 1 to 13, even if the molding material can not be manufactured or manufactured. A molding material compatible with productivity and good mechanical properties was not obtained.

本発明の成形材料は、強化繊維に50℃で液状のポリカルボジイミド化合物を含む成分が含浸された複合繊維束が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により被覆されることにより、200℃以下における強化繊維束への含浸性が良好であり、極めて生産性に優れるものである。また、本発明の成形材料は、成形加工性に優れ、力学特性、特に曲げ強度に優れた成形品を得ることが可能であり、種々の用途に展開できる。特に自動車部品、電気・電子部品、家庭・事務電気製品部品に好適である。   In the molding material of the present invention, a composite fiber bundle in which a reinforcing fiber is impregnated with a component containing a polycarbodiimide compound liquid at 50 ° C. is coated with a thermoplastic resin containing an element other than carbon in the repeating unit structure of the main chain. Thereby, the impregnatability to the reinforcing fiber bundle at 200 ° C. or less is good, and the productivity is extremely excellent. In addition, the molding material of the present invention is excellent in molding processability and can obtain a molded article excellent in mechanical properties, particularly bending strength, and can be developed into various applications. In particular, it is suitable for automobile parts, electric / electronic parts, home / office electric appliance parts.

1 強化繊維の単繊維
2 成分(B)
3 複合繊維束(D)
4 熱可塑性樹脂(C)
1 Reinforcement fiber single fiber 2 components (B)
3 Composite fiber bundle (D)
4 Thermoplastic resin (C)

Claims (10)

下記成分(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℃で液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、
単繊維数が1,000〜250,000本の成分(A)に成分(B)が含浸された複合繊維束(D)を芯構造として、その周囲を成分(C)で被覆された芯鞘構造に配置される複合体である成形材料。
The total of the following components (A) to (C) is 100 parts by mass,
5 to 50 parts by mass of a reinforcing fiber (A) to which a sizing agent (s) is attached,
1 to 20 parts by mass of component (B) containing polycarbodiimide compound (B-1) liquid at 50 ° C.,
A molding material comprising 30 to 94 parts by mass of a thermoplastic resin (C) containing an element other than carbon in the repeating unit structure of the main chain,
The component (B) contains 100% by mass of the component (B-1),
Component (C) is at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of polycarbonate and polyphenylene sulfide,
A core / sheath coated with the component (C) around a composite fiber bundle (D) in which the component (B) is impregnated with the component (A) having a single fiber number of 1,000 to 250,000 as a core structure A molding material which is a composite placed in a structure .
長さが1〜50mmである、請求項1に記載の成形材料。 The molding material according to claim 1, which has a length of 1 to 50 mm. 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。 The molding material according to claim 1 or 2, wherein component (A) and component (B) are in the range of component (A) / component (B) = 5/1 to 3/1 (mass ratio). ポリカルボジイミド化合物(B−1)が脂肪族系ポリカルボジイミドである、請求項1〜のいずれかに記載の成形材料。 Polycarbodiimide compound (B-1) is an aliphatic polycarbodiimide, molding material according to any of claims 1-3. 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〜のいずれかに記載の成形材料。 The molding according to any one of claims 1 to 4 , wherein the component (C) is a thermoplastic resin having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, a hydroxyl group and an amino group in the molecule. material. 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〜のいずれかに記載の成形材料。 The sizing agent (s) attached to the component (A) is a compound having two or more functional groups of at least one selected from the group consisting of a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group and an epoxy group in one molecule. The molding material in any one of claim 1-5 . 成分(A)が炭素繊維である、請求項1〜のいずれかに記載の成形材料。 The molding material in any one of Claims 1-6 whose component (A) is carbon fiber. 請求項1〜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、50〜150℃の溶融状態で成分(B)を接触させ、さらに加熱して成分(B)の供給量の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。 The method for producing a molding material according to any one of claims 1 to 7 , wherein component (B) is brought into contact with component (A) in a molten state at 50 to 150 ° C, and is further heated to supply component (B). A method for producing a molding material, comprising the step of bringing component (C) into contact with composite fiber bundle (D) in which component (A) is impregnated with 80 to 100% by mass of the amount to obtain a composite. 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、請求項に記載の成形材料の製造方法。 The method for producing a molding material according to claim 8 , comprising cutting the composite fiber bundle (D) into a length of 1 to 50 mm after contacting the component (C) to obtain a composite. 成分(B)の150℃における溶融粘度が0.001〜10Pa・sであり、かつ150℃にて2時間加熱した後の粘度変化率が2以下である、請求項またはに記載の成形材料の製造方法。
The molding according to claim 8 or 9 , wherein the melt viscosity at 150 ° C of component (B) is 0.001 to 10 Pa · s, and the viscosity change rate after heating at 150 ° C for 2 hours is 2 or less. Method of manufacturing material.
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