JP6681100B2 - Method for producing composite material and film - Google Patents
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Description
本発明は、複合材料の製造方法及びフィルムに関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a composite material and a film.
従来、繊維強化複合材料の一つとして、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維を用いた繊維強化複合材料が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 BACKGROUND ART Conventionally, as one of fiber-reinforced composite materials, a fiber-reinforced composite material using poly (p-phenylenebenzobisoxazole) fiber has been known (for example, refer to Patent Document 1).
ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維は、剛直分子鎖となっていることで、優れた力学的性質及び高耐熱性を有していることが知られており、このポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維同士、あるいはポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維と他の適宜の繊維とを交互に配置して、これにエポキシ樹脂の混合溶液に含浸させた後、100℃で10分間、乾燥させることでプリプレグとして使用されている。 It is known that poly (p-phenylenebenzobisoxazole) fiber has excellent mechanical properties and high heat resistance because it has a rigid molecular chain. Bisoxazole) fibers are alternately arranged, or poly (p-phenylenebenzobisoxazole) fibers and other appropriate fibers are alternately arranged and impregnated with a mixed solution of an epoxy resin, and then at 100 ° C. for 10 minutes, It is used as a prepreg by drying.
ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維は、一般的に、紡糸口金からの連続押出法で形成することから糸状としている。そのため、いわゆるナノファイバーと呼ばれるような微細繊維を連続押出法で形成することは不可能であり、また、それ以外の方法で繊維化する方法も知られていなかった。 The poly (p-phenylene benzobisoxazole) fiber is generally formed into a thread shape because it is formed by a continuous extrusion method from a spinneret. Therefore, it is impossible to form fine fibers called so-called nanofibers by a continuous extrusion method, and a method of forming fibers by other methods has not been known.
そこで、本発明者は、鋭意研究開発を行うことで、ナノファイバー化したポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維を作製する方法を見出し、このナノファイバーの使用形態を検討する中で、合成樹脂に含有させることで複合材料を作製する本発明を成すに至ったものである。 Therefore, the present inventor has conducted a diligent research and development to find a method for producing poly (p-phenylenebenzobisoxazole) fiber in the form of nanofibers, and in examining the usage form of the nanofibers, a synthetic resin The present invention has been achieved in which a composite material is produced by including it in the.
本発明の複合材料の製造方法では、長手方向の長さ寸法が0.01μｍ以上で、長手方向と直交する方向の寸法が１nm〜1μｍであるポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーを、マトリックス樹脂に分散させてなる複合材料の製造方法であって、窒素雰囲気下で硫酸にポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）を加熱しながら溶解させた後に、0.2℃／分以上の速度で冷却することでポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーを析出させる工程と、分散溶液にポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーを分散させて第１の溶液を作製する工程と、第１の溶液に用いた分散溶液と同一の溶液にマトリックス樹脂を溶解させて第２の溶液を作製する工程と、第１の溶液と第２の溶液とを混合してポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーを分散させた混合溶液を作製する工程と、混合溶液を所定の容器に注入して乾燥させる工程とを有するものである。 In the method for producing a composite material according to the present invention, a poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofiber having a length dimension in the longitudinal direction of 0.01 μm or more and a dimension in the direction orthogonal to the longitudinal direction of 1 nm to 1 μm is used. A method for producing a composite material by dispersing in a matrix resin, wherein poly (p-phenylenebenzobisoxazole) is dissolved in sulfuric acid while heating in a nitrogen atmosphere, and then cooled at a rate of 0.2 ° C./minute or more. The step of depositing poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers, and the step of dispersing the poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers in the dispersion solution to prepare a first solution; A step of dissolving the matrix resin in the same solution as the dispersion solution used for the first solution to prepare the second solution; A step of preparing a mixed solution obtained by dispersing the nanofibers are mixed with a solution of poly (p- phenylenebenzobisoxazole), it is a mixed solution in which a step of drying is injected into a predetermined container.
さらに、本発明の複合材料の製造方法では、分散溶液が、テトラヒドロフロン、トルエン、N,N-ジメチルアセトアミドのいずれかであることにも特徴を有し、混合溶液を所定の容器に注入して乾燥させる工程により複合材料をフィルムとし、このフィルムにおけるポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーの含有量を0.3wt%以下としていることにも特徴を有するものである。 Furthermore, in the method for producing a composite material of the present invention, the dispersion solution is characterized in that it is one of tetrahydroflon, toluene, and N, N-dimethylacetamide, and the mixed solution is injected into a predetermined container. It is also characterized in that the composite material is formed into a film by the step of drying, and the content of poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers in this film is 0.3 wt% or less.
また、本発明のフィルムは、長手方向の長さ寸法が0.01μｍ以上で、長手方向と直交する方向の寸法が１nm〜1μｍであるポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーが、マトリックス樹脂に分散しているフィルムであって、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーの含有量を0.3wt%以下としたフィルムである。さらに、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーを面内方向に配向させていることにも特徴を有する。 In the film of the present invention, the nanofiber of poly (p-phenylenebenzobisoxazole) having a length dimension in the longitudinal direction of 0.01 μm or more and a dimension in the direction orthogonal to the longitudinal direction of 1 nm to 1 μm is a matrix resin. In which the content of poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers is 0.3 wt% or less. Furthermore, it is also characterized in that the poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers are oriented in the in-plane direction.
本発明によれば、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーを含有した複合材料を提供できる。 According to the present invention, a composite material containing nanofibers of poly (p-phenylenebenzobisoxazole) can be provided.
本発明では、ナノファイバー化したポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維を作製することに成功した。ここで、ナノファイバーとは、長手状となっている繊維体の長手方向と直交する方向の寸法が１nm〜1μｍであるものをいうこととする。 In the present invention, it has succeeded in producing a poly (p-phenylene benzobisoxazole) fiber made into a nanofiber. Here, the nanofibers are those in which the dimension of the longitudinal fibrous body in the direction orthogonal to the longitudinal direction is 1 nm to 1 μm.
ナノファイバー化したポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維は、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）を硫酸等に完全に溶解させて溶解液を作製し、この溶解液を0.2℃／分以上の速度で急冷することで作製することができる。 The poly (p-phenylenebenzobisoxazole) fibers made into nanofibers are prepared by completely dissolving poly (p-phenylenebenzobisoxazole) in sulfuric acid or the like to prepare a solution, and the solution is heated at 0.2 ° C./minute or more. It can be produced by quenching at a speed.
以下において、説明の便宜上、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）を「ＰＢＯ」と呼ぶこととし、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバー、またはナノファイバー化されたポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維を「ＰＢＯナノファイバー」と呼ぶこととする。 In the following, for convenience of description, poly (p-phenylenebenzobisoxazole) is referred to as “PBO”, and poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers or nanofiberized poly (p-phenylenebenzo) are used. The (bisoxazole) fiber will be referred to as “PBO nanofiber”.
以下において、ＰＢＯナノファイバーを含有する複合材料の説明を行う。なお、以下の説明において、必要に応じて具体的な数値条件等を示しながら説明を行うが、溶解液を冷却する際の冷却速度の限界値以外は提示した条件に限定するものではなく、状況等に応じて適宜調整してよい。 Hereinafter, a composite material containing PBO nanofibers will be described. In the following description, the description will be given while showing specific numerical conditions and the like as necessary, but the present invention is not limited to the presented conditions other than the limit value of the cooling rate when cooling the solution, and the situation. It may be appropriately adjusted according to the above.
＜ＰＢＯナノファイバーの製造方法＞
ＰＢＯナノファイバーは、窒素雰囲気下で硫酸にＰＢＯを加熱しながら溶解させて溶解液を作製した後に、この溶解液を0.2℃／分以上の速度で冷却することで、ナノファイバーとして析出させて作製している。
<Method for producing PBO nanofiber>
PBO nanofibers are prepared by dissolving PBO in sulfuric acid while heating in a nitrogen atmosphere to prepare a solution, and then cooling the solution at a rate of 0.2 ° C./minute or more to precipitate it as nanofibers. are doing.
原料となるＰＢＯは、既知の合成方法で合成してもよいし、東洋紡株式会社製の商品名「ザイロン」等の市販のＰＢＯを用いてもよい。ここでは、ポリリン酸を重合触媒として用いて、4,6-ジアミノレゾルシノールとテレフタル酸とを縮合重合させることで合成したＰＢＯを用いた。このＰＢＯは、固有粘度10.7[dL/g]、重量平均分子量16600、重合度71、平均分子鎖73[ｎｍ]であった。 The PBO used as a raw material may be synthesized by a known synthesis method, or a commercially available PBO such as “Zylon” manufactured by Toyobo Co., Ltd. may be used. Here, PBO synthesized by condensation polymerization of 4,6-diaminoresorcinol and terephthalic acid using polyphosphoric acid as a polymerization catalyst was used. This PBO had an intrinsic viscosity of 10.7 [dL / g], a weight average molecular weight of 16600, a degree of polymerization of 71, and an average molecular chain of 73 [nm].
このＰＢＯ100mgを100mlのナスフラスコに入れ、このナスフラスコに56.25gの98重量％硫酸を注入し、窒素雰囲気下で、120℃のオイルバスで加熱することでＰＢＯを完全に溶解させた。窒素雰囲気とするのは、硫酸の吸湿を防止するためである。 100 mg of this PBO was put into a 100 ml eggplant-shaped flask, 56.25 g of 98 wt% sulfuric acid was injected into this eggplant-shaped flask, and the PBO was completely dissolved by heating in an oil bath at 120 ° C. under a nitrogen atmosphere. The nitrogen atmosphere is used to prevent the sulfuric acid from absorbing moisture.
また、ここでは硫酸を用いているが、硫酸ではなく、メタンスルホン酸、クロロスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ポリリン酸あるいは金属ハロゲン化物ルイス酸を用いることもできる。 Although sulfuric acid is used here, methanesulfonic acid, chlorosulfonic acid, trifluoroacetic acid, polyphosphoric acid, or a metal halide Lewis acid may be used instead of sulfuric acid.
ＰＢＯを完全に溶解させた後、さらに、ナスフラスコに43.75gの90重量％硫酸を加えて、ナスフラスコ内の硫酸濃度を94.5重量％とし、ＰＢＯ濃度を0.1重量％とした。 After PBO was completely dissolved, 43.75 g of 90% by weight sulfuric acid was further added to the eggplant-shaped flask so that the sulfuric acid concentration in the eggplant-shaped flask was 94.5% by weight and the PBO concentration was 0.1% by weight.
このように硫酸を二段階に分けて加えているのは、できるだけ高濃度の硫酸でＰＢＯを溶解させることで、ＰＢＯを短時間で溶解させる一方で、溶解後には硫酸濃度を下げて、溶解されたＰＢＯの分子量低下が生じることを抑制するためである。なお、低濃度の硫酸を加えた際にＰＢＯの析出が生じた場合には、再度、窒素雰囲気下で、120℃のオイルバスで加熱することで析出物を溶解させることができる。 In this way, sulfuric acid is added in two steps, by dissolving PBO with the sulfuric acid of the highest possible concentration, and while dissolving PBO in a short time, the concentration of sulfuric acid is lowered after dissolution to dissolve PBO. This is to suppress the decrease in the molecular weight of PBO. When PBO is precipitated when low-concentration sulfuric acid is added, the precipitate can be dissolved again by heating in an oil bath at 120 ° C. under a nitrogen atmosphere.
ＰＢＯが溶解された溶解液を急冷することで、ＰＢＯナノファイバーを析出させることができる。なお、急冷するに当り、まず、溶解液をゆっくりと冷却することで溶解液が白い濁りが生じた状態となった後に急冷することが望ましい。ここで、急冷前のゆっくりとした冷却は、0.1℃／分程度の冷却速度が望ましく、急冷は、0.2℃／分以上の冷却速度とすることが望ましい。溶解液に生じる白い濁りは、ＰＢＯナノファイバーの析出によるものである。 The PBO nanofibers can be deposited by rapidly cooling the solution in which PBO is dissolved. In the case of rapid cooling, it is desirable that the solution is first cooled slowly and then rapidly cooled after the solution becomes white turbid. Here, the slow cooling before the rapid cooling is preferably performed at a cooling rate of about 0.1 ° C./minute, and the rapid cooling is preferably performed at a cooling rate of 0.2 ° C./minute or more. The white turbidity produced in the solution is due to the precipitation of PBO nanofibers.
溶解液の冷却時には、硫酸の吸湿を抑制するために窒素雰囲気下で行うことが望ましい。このようにＰＢＯが溶解された溶解液を急冷することで、長手方向の長さ寸法が0.01μｍ以上で、長手方向と直交する方向の寸法が１nm〜1μｍのＰＢＯナノファイバーを作製することができる。 It is desirable to cool the solution under a nitrogen atmosphere in order to suppress moisture absorption of sulfuric acid. By rapidly cooling the solution in which PBO is dissolved in this manner, PBO nanofibers having a length dimension in the longitudinal direction of 0.01 μm or more and a dimension in the direction orthogonal to the longitudinal direction of 1 nm to 1 μm can be produced. .
なお、単にＰＢＯナノファイバーを得たいだけの場合には、少なくとも室温以下の温度としたガラス板等の硫酸に対して溶解の生じない耐硫酸基体を、ＰＢＯが溶解されている溶解液に浸漬させることで、耐硫酸基体の表面にＰＢＯナノファイバーを析出させることもできる。このとき、耐硫酸基体は、ＰＢＯの溶解液と温度差が大きければ大きいほどよく、耐硫酸基体を予め氷浴等で十分に冷却しておいてもよい。 In order to simply obtain PBO nanofibers, a sulfuric acid resistant substrate that does not dissolve in sulfuric acid, such as a glass plate at a temperature of room temperature or lower, is immersed in a solution in which PBO is dissolved. Thus, PBO nanofibers can be deposited on the surface of the sulfuric acid resistant substrate. At this time, the sulfuric acid resistant substrate should have a larger temperature difference from the PBO solution, and the sulfuric acid resistant substrate may be sufficiently cooled in advance in an ice bath or the like.
＜ＰＢＯナノファイバーを用いた複合材料の作製＞
分散溶液としてテトラヒドロフロン（ＴＨＦ）を用いた。ナスフラスコに30gのＴＨＦを注入し、さらに9mgのＰＢＯナノファイバーを加えて超音波照射を１時間行ってＰＢＯナノファイバーの分散液である第１溶液を作製した。これが、第１の溶液を作製する工程である。
<Preparation of composite material using PBO nanofibers>
Tetrahydrofuron (THF) was used as a dispersion solution. 30 g of THF was poured into a round-bottomed flask, 9 mg of PBO nanofibers were further added, and ultrasonic irradiation was performed for 1 hour to prepare a first solution as a dispersion liquid of PBO nanofibers. This is the step of producing the first solution.
次いで、別のナスフラスコに20gのＴＨＦを注入し、さらに240mgのポリカーボネートを加えて、オイルバスで60℃に加熱してポリカーボネートを溶解させることで、ポリカーボネート溶解液である第２溶液を作製した。これが、第２の溶液を作製する工程である。使用したポリカーボネートは、帝人社製のpanlite K-1300Yとした。 Then, 20 g of THF was poured into another eggplant-shaped flask, 240 mg of polycarbonate was further added, and the polycarbonate was dissolved by heating to 60 ° C. in an oil bath to prepare a second solution which is a polycarbonate solution. This is the step of producing the second solution. The polycarbonate used was panlite K-1300Y manufactured by Teijin Limited.
次いで、第２溶液を収容しているナスフラスコに第１溶液を加えて、第１溶液と第２溶液とを混合した混合溶液とした。これが、混合溶液を作製する工程である。この混合溶液も、ＰＢＯナノファイバーの分散溶液となっており、ＰＢＯナノファイバーを十分に分散させた。ここで、ＰＢＯナノファイバーは、乾燥後のポリカーボネートに対するＰＢＯナノファイバーの濃度が0.1wt%としている。 Then, the first solution was added to the eggplant flask containing the second solution to prepare a mixed solution in which the first solution and the second solution were mixed. This is the step of producing the mixed solution. This mixed solution was also a dispersion solution of PBO nanofibers, and the PBO nanofibers were sufficiently dispersed. Here, the PBO nanofibers have a PBO nanofiber concentration of 0.1 wt% with respect to the dried polycarbonate.
上記の混合溶液をガラスシャーレに注ぎ入れ、室温で乾燥させた。乾燥させることで透明なポリカーボネートフィルムを得た。このポリカーボネートフィルムを光学顕微鏡で観察したところ、ＰＢＯナノファイバーの凝集はみられず、ＰＢＯナノファイバーがフィルム中でも高い分散性を維持していることが分かった。 The above mixed solution was poured into a glass petri dish and dried at room temperature. A transparent polycarbonate film was obtained by drying. When this polycarbonate film was observed with an optical microscope, no aggregation of PBO nanofibers was observed, and it was found that PBO nanofibers maintained high dispersibility even in the film.
上記のポリカーボネートフィルムの紫外可視分光光度(UV-Vis)測定結果を図１に示す。図１に示すように、ポリカーボネートフィルムは、50％以上の透過率を示した。 The ultraviolet-visible spectrophotometric (UV-Vis) measurement results of the above polycarbonate film are shown in FIG. As shown in FIG. 1, the polycarbonate film showed a transmittance of 50% or more.
上記のポリカーボネートフィルムの弾性率、降伏強度、破断強度及び破断伸度の測定結果を下表に示す。比較として、ＰＢＯナノファイバーを含まないポリカーボネートフィルムを準備し、同様に弾性率、降伏強度、破断強度及び破断伸度を測定している。表中、「ＰＣ」は、ＰＢＯナノファイバーを含まないポリカーボネートフィルムであり、「PC/PBOナノファイバー」は、ＰＢＯナノファイバーを0.1wt%で含有するポリカーボネートフィルムである。
上表から明らかなように、ＰＢＯナノファイバーを含有させることで、力学特性が向上することが確認された。 As is clear from the above table, it was confirmed that the inclusion of PBO nanofibers improves the mechanical properties.
図２は、ＰＢＯナノファイバーを含まないポリカーボネートフィルムと、ＰＢＯナノファイバーを0.1wt%で含有するポリカーボネートフィルムの熱重量分析結果のグラフである。この結果から、ＰＢＯナノファイバーを含有させることで、耐熱性が向上することが確認された。 FIG. 2 is a graph of thermogravimetric analysis results of a polycarbonate film containing no PBO nanofibers and a polycarbonate film containing PBO nanofibers at 0.1 wt%. From this result, it was confirmed that the heat resistance was improved by containing PBO nanofibers.
ＰＢＯナノファイバーを含有させたポリカーボネートフィルムにおいて、ＰＢＯナノファイバーの配向状態をＸ線回折によって調べた。すなわち、所定の厚みのシート状となったポリカーボネートフィルムの厚み方向に沿ってＰＢＯナノファイバーが存在しているのか、それともポリカーボネートフィルムの面内方向に沿ってＰＢＯナノファイバーが存在しているのかを確認した。ここで、厚み方向の測定は、図３（ａ）に示すように、Ｘ線の照射方向をポリカーボネートフィルムの厚み方向と直交する方向として、ポリカーボネートフィルムの面と角度をなす方向で行い、面内方向の測定は、図３（ｂ）に示すように、Ｘ線の照射方向をポリカーボネートフィルムの厚み方向と直交する方向として、ポリカーボネートフィルムの面内でＸ線の照射方向と角度をなす方向で行った。 In the polycarbonate film containing PBO nanofibers, the alignment state of PBO nanofibers was examined by X-ray diffraction. That is, it is confirmed whether the PBO nanofibers are present along the thickness direction of the sheet-shaped polycarbonate film having a predetermined thickness or the PBO nanofibers are present along the in-plane direction of the polycarbonate film. did. Here, as shown in FIG. 3A, the measurement in the thickness direction is performed in a direction forming an angle with the plane of the polycarbonate film, with the irradiation direction of X-rays being the direction orthogonal to the thickness direction of the polycarbonate film. As shown in FIG. 3 (b), the measurement of the direction is performed in a direction that forms an angle with the X-ray irradiation direction in the plane of the polycarbonate film, with the X-ray irradiation direction orthogonal to the thickness direction of the polycarbonate film. It was
測定結果を図４に示す。図４に示すように、ＰＢＯナノファイバーは面内方向に配向していることが確認できた。 The measurement results are shown in FIG. As shown in FIG. 4, it was confirmed that the PBO nanofibers were oriented in the in-plane direction.
下表に、ＰＢＯナノファイバーを含まないポリカーボネートフィルムと、ＰＢＯナノファイバーを0.1wt%で含有するポリカーボネートフィルムの熱拡散率及び熱伝導率の測定結果を示す。
上述したように、ＰＢＯナノファイバーを含有するポリカーボネートフィルムにおいて、ＰＢＯナノファイバーは面内方向に配向していることから、面内方向において熱拡散率及び熱伝導率が向上した。 As described above, in the polycarbonate film containing PBO nanofibers, since the PBO nanofibers are oriented in the in-plane direction, the thermal diffusivity and the thermal conductivity are improved in the in-plane direction.
ＰＢＯナノファイバーを含有するポリカーボネートフィルムにおいて、ＰＢＯナノファイバーの含有量を増やした場合の影響を確認した。ＰＢＯナノファイバーを0.3wt%で含有するポリカーボネートフィルムでは、一応、ＰＢＯナノファイバーを0.1wt%で含有するポリカーボネートフィルムと同等程度の透明度を有していたが、ＰＢＯナノファイバーの凝集物が確認された。したがって、ＰＢＯナノファイバーの含有量は、0.3wt%以下が望ましい。 In a polycarbonate film containing PBO nanofibers, the effect of increasing the content of PBO nanofibers was confirmed. Although the polycarbonate film containing PBO nanofibers in an amount of 0.3 wt% had the same degree of transparency as the polycarbonate film containing PBO nanofibers in an amount of 0.1 wt%, an aggregate of PBO nanofibers was confirmed. . Therefore, the content of PBO nanofibers is preferably 0.3 wt% or less.
ここまでにおいて、複合材料を構成するマトリックス樹脂としてポリカーボネートの場合を説明したが、ポリカーボネート以外の樹脂であっても同様の機能向上が期待できる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポロアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニリデン、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリオキシメチレン、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリアミド、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリパラフェニレンオキシド、ポリスルホン、ゴム、融点が50〜270℃の熱可塑性樹脂等、熱硬化性樹脂等が挙げられる。 Up to this point, the case where polycarbonate is used as the matrix resin constituting the composite material has been described, but similar functions can be expected to be obtained even with resins other than polycarbonate. Specifically, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, poloacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyacrylic acid, polymethyl methacrylate, polyvinylidene chloride, polybutadiene, polyisobutylene, polyoxymethylene, polyamide resin, polyethylene terephthalate, Polybutylene terephthalate, phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, silicone resin, vinyl ester resin, polyphenylene sulfide, aromatic polyamide, polyarylate, polyether ether ketone, polyimide, polyparaphenylene oxide, Examples thereof include polysulfone, rubber, thermoplastic resins having a melting point of 50 to 270 ° C., and thermosetting resins.
Claims (4)
窒素雰囲気下で硫酸にポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）を加熱しながら溶解させた後に、0.2℃／分以上の速度で冷却することで前記ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーを析出させる工程と、
分散溶液に前記ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーを分散させて第１の溶液を作製する工程と、
前記第１の溶液に用いた分散溶液と同一の溶液にマトリックス樹脂を溶解させて第２の溶液を作製する工程と、
前記第１の溶液と前記第２の溶液とを混合して前記ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーを分散させた混合溶液を作製する工程と、
前記混合溶液を所定の容器に注入して乾燥させる工程と
を有する複合材料の製造方法。 A composite material obtained by dispersing poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers having a length dimension in the longitudinal direction of 0.01 μm or more and a dimension in the direction orthogonal to the longitudinal direction of 1 nm to 1 μm in a matrix resin. A manufacturing method,
The poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers were prepared by dissolving poly (p-phenylenebenzobisoxazole) in sulfuric acid under heating in a nitrogen atmosphere while heating and then cooling it at a rate of 0.2 ° C./minute or more. A step of depositing,
Dispersing the poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers in a dispersion solution to prepare a first solution;
A step of preparing a second solution by dissolving the matrix resin in the same solution as the dispersion solution used for the first solution,
Mixing the first solution and the second solution to prepare a mixed solution in which the nanofibers of the poly (p-phenylenebenzobisoxazole) are dispersed,
A method for producing a composite material, comprising the step of injecting the mixed solution into a predetermined container and drying.
前記ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーの含有量を0.3wt%以下とし、前記ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）のナノファイバーを面内方向に配向させたフィルム。 A film in which nanofibers of poly (p-phenylenebenzobisoxazole) having a length dimension in the longitudinal direction of 0.01 μm or more and a dimension in the direction orthogonal to the longitudinal direction of 1 nm to 1 μm are dispersed in a matrix resin. hand,
A film in which the content of the poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers is 0.3 wt% or less and the poly (p-phenylenebenzobisoxazole) nanofibers are oriented in the in-plane direction .
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