JP6864438B2 - 繊維強化樹脂組成物用分散剤 - Google Patents
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Description
(1) 繊維強化樹脂組成物に用いられ、熱可塑性樹脂および強化繊維を分散させるための分散剤であって、側鎖にオキサゾリン基を有する重合体を含有し、当該重合体の原料としてオキサゾリン基含有単量体10〜90質量%および当該オキサゾリン基含有単量体と共重合可能な単量体10〜90質量%を含有する単量体成分が用いられ、前記オキサゾリン基含有単量体として2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリンおよび2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリンからなる群より選ばれた少なくとも1種の付加重合性オキサゾリン基含有単量体が用いられ、前記オキサゾリン基含有単量体と共重合可能な単量体としてスチレン系単量体が用いられ、前記側鎖にオキサゾリン基を有する重合体の重量平均分子量が1万〜55000であることを特徴とする繊維強化樹脂組成物用分散剤、
(2) 前記(1)に記載の繊維強化樹脂組成物用分散剤、熱可塑性樹脂およびカルボキシル基を有するサイジング剤で処理された強化繊維を含有してなる繊維強化樹脂組成物、および
(3) カルボキシル基を有するサイジング剤がポリアクリル酸である前記(2)に記載の繊維強化樹脂組成物
に関する。
〔繊維強化樹脂組成物用分散剤における不揮発分量(質量%)〕
=(〔残渣の質量〕÷〔繊維強化樹脂組成物用分散剤1g〕)×100
に基づいて求められた値を意味する。
ポリアクリロニトリルを主成分とする重合体を用いて紡糸し、得られたフィラメントに焼成処理および表面酸化処理を施すことにより、総フィラメント数12000本のポリアクリロニトリル系炭素繊維束(ストランド)を得た。得られた炭素繊維束の特性を以下に示す。
・引張強度:4900MPa
・引張弾性率:240GPa
・引張伸度:2%
・比重:1.8
・単糸の平均繊維径:7μm
・表面酸素濃度比[O/C]:0.12
撹拌機、滴下口、温度計、冷却管および窒素ガス導入管を備えた0.5L容のフラスコ内にトルエン40部、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン2部およびスチレン18部を仕込み、窒素ガスをフラスコ内に10分間吹き込むことにより、フラスコ内を窒素ガス置換した後、フラスコ内を攪拌しながら約120℃の還流温度に昇温した。その後、トルエン60部、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン8部、スチレン72部および重合開始剤としてtert−ブチル=2−エチルパーオキシヘキサノエート2部からなる混合物を3時間かけてフラスコ内に連続滴下し、還流させながら5時間加熱した。その後、前記フラスコ内の内容物を25℃に冷却し、トルエンをフラスコ内に添加することにより、不揮発分量が50質量%の重合体溶液を得た。
撹拌機、滴下口、温度計、冷却管および窒素ガス導入管を備えた0.5L容のフラスコ内にトルエン40部、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン4部およびスチレン16部を仕込み、窒素ガスをフラスコ内に10分間吹き込むことにより、フラスコ内を窒素ガス置換した後、フラスコ内を攪拌しながら約120℃の還流温度に昇温した。その後、トルエン60部、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン16部、スチレン64部および重合開始剤としてtert−ブチル=2−エチルパーオキシヘキサノエート2部からなる混合物を3時間かけてフラスコ内に連続滴下し、還流させながら5時間加熱した。その後、前記フラスコ内の内容物を25℃に冷却し、トルエンをフラスコ内に添加することにより、不揮発分量が50質量%の重合体溶液を得た。
撹拌機、滴下口、温度計、冷却管および窒素ガス導入管を備えた0.5L容のフラスコ内にトルエン40部、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン12部およびスチレン8部を仕込み、窒素ガスをフラスコ内に10分間吹き込むことにより、フラスコ内を窒素ガス置換した後、フラスコ内を攪拌しながら約120℃の還流温度に昇温した。その後、トルエン60部、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン48部、スチレン32部および重合開始剤としてtert−ブチル=2−エチルパーオキシヘキサノエート2部からなる混合物を3時間かけてフラスコ内に連続滴下し、還流させながら5時間加熱した。その後、前記フラスコ内の内容物を25℃に冷却し、トルエンをフラスコ内に添加することにより、不揮発分量が50質量%の重合体溶液を得た。
撹拌機、滴下口、温度計、冷却管および窒素ガス導入管を備えた0.5L容のフラスコ内にトルエン40部、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン3部およびスチレン20部を仕込み、窒素ガスをフラスコ内に10分間吹き込むことにより、フラスコ内を窒素ガス置換した後、フラスコ内を攪拌しながら約120℃の還流温度に昇温した。その後、トルエン60部、スチレン77部および重合開始剤としてtert−ブチル=2−エチルパーオキシヘキサノエート2部からなる混合物を3時間かけてフラスコ内に連続滴下し、還流させながら5時間加熱した。その後、前記フラスコ内の内容物を25℃に冷却し、トルエンをフラスコ内に添加することにより、不揮発分量が50質量%の重合体溶液を得た。
実施例1において、繊維強化樹脂組成物用分散剤5部の代わりに、脂肪族ポリカルボジイミド〔日清紡ケミカル(株)製、商品名:カルボジライト(登録商標)HMV−8CA〕3部を用いたこと以外は実施例1と同様にして評価用試験片を得た。
各実施例および比較例1で得られた評価用試験片を用い、繊維強化樹脂組成物の物性として、作業環境性および溶融混練性を以下の方法に基づいて調べた。その結果を表1に示す。
各実施例および比較例1において、繊維強化樹脂組成物を得るまでの溶融混練過程で、作業者がイソシアネート臭を感じるかどうかを調べ、以下の評価基準に基づいて作業環境性を評価した。
(評価基準)
100点:混練中にイソシアネート臭がしなかった。
0点:混練中にイソシアネート臭がした。
各実施例および比較例1において、繊維強化樹脂組成物を得るまでの溶融混練過程で、スクリュー回転数を調整することにより、吐出量を10kg/時または20kg/時に調整したときの吐出物の外観を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて溶融混練性を評価した
(評価基準)
100点:ポリフェニレンスルフィドと製造例で得られたチョップドストランドとが均一に分散し、溶融混練をすることができた。
50点:ポリフェニレンスルフィドと製造例で得られたチョップドストランドとがやや分離したが、溶融混練をすることができた。
0点:ポリフェニレンスルフィドと製造例で得られたチョップドストランドとが分離し、溶融混練をすることができなかった。
各試験項目における評価得点を合計することにより、総合評価(300点満点)を行なった。なお、物性評価において0点の評価が1つでもある繊維強化樹脂組成物は、不合格である。
Claims (1)
- 側鎖にオキサゾリン基を有する重合体を含有し、当該重合体の原料としてオキサゾリン基含有単量体10〜90質量%および当該オキサゾリン基含有単量体と共重合可能な単量体10〜90質量%を含有する単量体成分が用いられ、前記オキサゾリン基含有単量体として2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリンおよび2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリンからなる群より選ばれた少なくとも1種の付加重合性オキサゾリン基含有単量体が用いられ、前記オキサゾリン基含有単量体と共重合可能な単量体としてスチレン系単量体が用いられ、前記側鎖にオキサゾリン基を有する重合体の重量平均分子量が1万〜55000である繊維強化樹脂組成物用分散剤、熱可塑性樹脂およびカルボキシル基を有するサイジング剤で処理された強化繊維を含有してなり、カルボキシル基を有するサイジング剤としてポリアクリル酸が用いられていることを特徴とする繊維強化樹脂組成物。
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