JPH02180934A - ポリマー複合材料の製造法 - Google Patents
ポリマー複合材料の製造法Info
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- JPH02180934A JPH02180934A JP1246224A JP24622489A JPH02180934A JP H02180934 A JPH02180934 A JP H02180934A JP 1246224 A JP1246224 A JP 1246224A JP 24622489 A JP24622489 A JP 24622489A JP H02180934 A JPH02180934 A JP H02180934A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
-
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- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
- C08J5/241—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres
- C08J5/243—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres using carbon fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2381/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon only; Polysulfones; Derivatives of such polymers
- C08J2381/02—Polythioethers; Polythioether-ethers
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ポリマー複合材料及びその製造に関する。あ
る１つの態様においては、本発明は、ポリ（アリーレン
スルフィド）のマトリックス中に長繊維又は連続繊維の
強化材を含んでなる複合材料に関する。他の態様におい
ては、本発明は、ある特定の範囲のメルトフローを存し
た形で製造され、次いで上記の範囲とメルトフローを減
少させるために空気硬化される（ａｉｒ ｃｕｒｅｄ）
直鎖状ポリ（アリーレンスルフィド）の使用に関する。
る１つの態様においては、本発明は、ポリ（アリーレン
スルフィド）のマトリックス中に長繊維又は連続繊維の
強化材を含んでなる複合材料に関する。他の態様におい
ては、本発明は、ある特定の範囲のメルトフローを存し
た形で製造され、次いで上記の範囲とメルトフローを減
少させるために空気硬化される（ａｉｒ ｃｕｒｅｄ）
直鎖状ポリ（アリーレンスルフィド）の使用に関する。
さらに他の態様においては、本発明は、空気硬化可能な
ポリ（フェニレンスルフィド）、及び空気硬化したポリ
（フェニレンスルフィド）のマトリックス中に長繊維又
は連続繊維の強化材を埋め込んでなる複合材料に関する
。
ポリ（フェニレンスルフィド）、及び空気硬化したポリ
（フェニレンスルフィド）のマトリックス中に長繊維又
は連続繊維の強化材を埋め込んでなる複合材料に関する
。
（従来の技術）
ポリ（アリーレンスルフィド） （ＰＡＳ）樹脂−特に
ポリ（フェニレンスルフィド） （ＰＰＳ）樹脂−は、
耐熱性や耐薬品性が良いこと、そして種々の組成物の作
製用として物理的特性のバランスが優れていることでよ
く知られている。近年、複合材料に対し、耐熱性及び耐
溶剤性という望ましい特性を与えるだけでなく、優れた
強度を与えるという点で、熱可塑性樹脂複合材料のマト
リックスにポリ（アリーレンスルフィド）を使用するこ
とが益々重要性を増してきた。複合材料の製造において
ポリ（アリーレンスルフィド）を使用することが増えて
きたことから、本樹脂の特性をさらに改良するための研
究開発に重点が置かれており、改良が達成されれば本樹
脂を使用した複合材料が増えてくることとなろう。
ポリ（フェニレンスルフィド） （ＰＰＳ）樹脂−は、
耐熱性や耐薬品性が良いこと、そして種々の組成物の作
製用として物理的特性のバランスが優れていることでよ
く知られている。近年、複合材料に対し、耐熱性及び耐
溶剤性という望ましい特性を与えるだけでなく、優れた
強度を与えるという点で、熱可塑性樹脂複合材料のマト
リックスにポリ（アリーレンスルフィド）を使用するこ
とが益々重要性を増してきた。複合材料の製造において
ポリ（アリーレンスルフィド）を使用することが増えて
きたことから、本樹脂の特性をさらに改良するための研
究開発に重点が置かれており、改良が達成されれば本樹
脂を使用した複合材料が増えてくることとなろう。
ポリ（フェニレンスルフィド）複合材料に対する最適の
樹脂は、適切なメルトフローと固体状態での強度特性が
要求されるだけでなく、強化用繊維と効果的に結合しな
ければならない、最近の研究によれば、樹脂−繊維の結
合の増強という目標に向かりて検討が進められ、その結
果ポリ（フェニレンスルフィド）の改良体が得られてい
る。これらの樹脂は、炭素繊維組成物において改良され
た界面性能を有すると共に、加工性、耐溶剤性、及ヒｉ
ｔ熱性等のポリ（フェニレンスルフィド）に関連した木
質的な特性は保持されている。
樹脂は、適切なメルトフローと固体状態での強度特性が
要求されるだけでなく、強化用繊維と効果的に結合しな
ければならない、最近の研究によれば、樹脂−繊維の結
合の増強という目標に向かりて検討が進められ、その結
果ポリ（フェニレンスルフィド）の改良体が得られてい
る。これらの樹脂は、炭素繊維組成物において改良され
た界面性能を有すると共に、加工性、耐溶剤性、及ヒｉ
ｔ熱性等のポリ（フェニレンスルフィド）に関連した木
質的な特性は保持されている。
（発明が解決しようとする課題）
従って本発明の目的は、ポリ（アリーレンスルフィド）
マトリックス中に長繊維強化材又は連続繊維強化材を含
んでなる複合材料を提供することにあり、該複合材料は
、現時点での比較標準となるポリ（アリーレンスルフィ
ド）マトリックスを存する複合材料に比べて、より改良
された機械的特性を表す、長繊維強化材とは、繊維が通
常１インチ以上の定尺物の形で存在しているような繊維
強化材を意味し、また連続繊維強化材とは、繊維が本質
的に長尺物の形で製造され且つ組み込まれているような
繊維強化材を意味する。
マトリックス中に長繊維強化材又は連続繊維強化材を含
んでなる複合材料を提供することにあり、該複合材料は
、現時点での比較標準となるポリ（アリーレンスルフィ
ド）マトリックスを存する複合材料に比べて、より改良
された機械的特性を表す、長繊維強化材とは、繊維が通
常１インチ以上の定尺物の形で存在しているような繊維
強化材を意味し、また連続繊維強化材とは、繊維が本質
的に長尺物の形で製造され且つ組み込まれているような
繊維強化材を意味する。
本発明の他の目的は、ポリ（フェニレンスルフィド）の
マトリックス中に長繊維強化材又は連続繊維強化材を含
んでなる複合材料の製造方法を提供することにある。
マトリックス中に長繊維強化材又は連続繊維強化材を含
んでなる複合材料の製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ポリ（フェニレンスルフィ
ド）マトリックスが有効に強化用繊維と結合するような
複合材料を提供することにある。
ド）マトリックスが有効に強化用繊維と結合するような
複合材料を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、複合材料の加工性、耐溶剤
性、及び耐熱性を損なうことなく、マトリックスと強化
用繊維との間に効果的な界面相互作用を表すような複合
材料を提供することにある。
性、及び耐熱性を損なうことなく、マトリックスと強化
用繊維との間に効果的な界面相互作用を表すような複合
材料を提供することにある。
（ｔ！ｉ！題を解決するための手段）
本発明によれば、ポリ（アリーレンスルフィド）のマト
リックス中に長繊維強化材又は連続繊維強化材を含んで
なる組成物が提供され、このとき先ず最初にポリ（アリ
ーレンスルフィド）が約２０ｇ７１０分〜ｔｈ３０．０
００ｇ／１０分の範囲のメルトフローを有する空気硬化
可能な直鎖状ポリマーとして作製され、次いで、空気硬
化した後のメルトフローが未硬化時のメルトフローの約
１％〜約８０％となるよう、空気硬化することによって
約１ ｇ／１０分〜約５００ｇ／１０分の範囲のメルト
フローに減少される。
リックス中に長繊維強化材又は連続繊維強化材を含んで
なる組成物が提供され、このとき先ず最初にポリ（アリ
ーレンスルフィド）が約２０ｇ７１０分〜ｔｈ３０．０
００ｇ／１０分の範囲のメルトフローを有する空気硬化
可能な直鎖状ポリマーとして作製され、次いで、空気硬
化した後のメルトフローが未硬化時のメルトフローの約
１％〜約８０％となるよう、空気硬化することによって
約１ ｇ／１０分〜約５００ｇ／１０分の範囲のメルト
フローに減少される。
本発明の１つの実施態様においては、Ｃａ）約２０ｇ／
１０分〜約３０．０００ｇ／１０分の範囲のメルトフロ
ーを有する空気硬化可能な直鎖状ポリ（アリーレンスル
フィド〕を作製する工程； （ｂ）直鎖状ポリ（アリー
レンスルフィド）に空気硬化条件を施して、未硬化時の
メルトフローの約１％〜約８０％で且つ約１ ｇ／１０
分〜約５００ｇ／１０分の範囲のメルトフローを有する
少なくとも部分的に空気硬化したポリ（アリーレンスル
フィド）を作製する工程；及び（ｃ）長繊維強化材又は
連続繊維強化材を、少なくとも部分的に硬化したポリ（
アリーレンスルフィド）のマトリックスで取り囲んで複
合材料を得る工程；からなる、長繊維強化材又は連続繊
維強化材を含んだポリマー複合材料の製造法が提供され
る。
１０分〜約３０．０００ｇ／１０分の範囲のメルトフロ
ーを有する空気硬化可能な直鎖状ポリ（アリーレンスル
フィド〕を作製する工程； （ｂ）直鎖状ポリ（アリー
レンスルフィド）に空気硬化条件を施して、未硬化時の
メルトフローの約１％〜約８０％で且つ約１ ｇ／１０
分〜約５００ｇ／１０分の範囲のメルトフローを有する
少なくとも部分的に空気硬化したポリ（アリーレンスル
フィド）を作製する工程；及び（ｃ）長繊維強化材又は
連続繊維強化材を、少なくとも部分的に硬化したポリ（
アリーレンスルフィド）のマトリックスで取り囲んで複
合材料を得る工程；からなる、長繊維強化材又は連続繊
維強化材を含んだポリマー複合材料の製造法が提供され
る。
本発明において宵月なポリ（アリーレンスルフィド）は
、式（Ａｒ−５） （式中、Ａｒは二価の芳香族基で
ある）の反復構造単位を存する。好ましい二価芳香族基
はフェニレンである。
、式（Ａｒ−５） （式中、Ａｒは二価の芳香族基で
ある）の反復構造単位を存する。好ましい二価芳香族基
はフェニレンである。
ポリマーは、約２０ｇ／１０分〜約３０．０００ｇ／１
０分（好ましくは約３０ｇ／１０分〜約１０．０００ｇ
／１０分、最も好ましくは約５０ｇ／１０分〜約５．０
００ｇ／１０分）の範囲のメルトフローを有する、空気
硬化可能な直鎖状ポリマーとして作製される０本発明に
おける使用に適したメルトフローを存する空気硬化可能
な直鎖状ポリ（アリーレンスルフィド）は、米国特許第
３．３５４．１２９号明細書に記載の方法に従って、少
なくとも１種のジハロゲン化芳香族化合物、少なくとも
Ｆ種のアルカリ金属硫化物、及び少なくとも１種の有機
アミドを、重合条件下にてポリマーを形成するのに十分
な時間接触させることによって得ることができる。
０分（好ましくは約３０ｇ／１０分〜約１０．０００ｇ
／１０分、最も好ましくは約５０ｇ／１０分〜約５．０
００ｇ／１０分）の範囲のメルトフローを有する、空気
硬化可能な直鎖状ポリマーとして作製される０本発明に
おける使用に適したメルトフローを存する空気硬化可能
な直鎖状ポリ（アリーレンスルフィド）は、米国特許第
３．３５４．１２９号明細書に記載の方法に従って、少
なくとも１種のジハロゲン化芳香族化合物、少なくとも
Ｆ種のアルカリ金属硫化物、及び少なくとも１種の有機
アミドを、重合条件下にてポリマーを形成するのに十分
な時間接触させることによって得ることができる。
本発明における使用に適した直鎖状ポリマーは、米国特
許第３，９１９，１７７号明細書に記載の方法に従つて
、少なくとも１種のイオウ源、少なくとも１種のジハロ
ゲン化芳香族化合物、少なくとも１種のを機アミド、少
なくとも１種の塩基、及び少なくとも１種のカルボン酸
アルカリ金属塩を、重合条件下にてポリマーを形成する
のに足る時間接触させることによって得ることもできる
。イオウ源としてアルカリ金属硫化物又はアルカリ金属
二硫化物を使用すれば、反応混合物中に塩基を使用する
必要はなくなる０反応混合物中にカルボン酸アルカリ金
属塩が存在すると、これが存在しない場合に得られる分
子量より高い分子量のポリマーが生成する（このことは
、ポリマーの内部粘度がより高いこと、及びポリマーの
メルトフローがより低いことかられかる）。
許第３，９１９，１７７号明細書に記載の方法に従つて
、少なくとも１種のイオウ源、少なくとも１種のジハロ
ゲン化芳香族化合物、少なくとも１種のを機アミド、少
なくとも１種の塩基、及び少なくとも１種のカルボン酸
アルカリ金属塩を、重合条件下にてポリマーを形成する
のに足る時間接触させることによって得ることもできる
。イオウ源としてアルカリ金属硫化物又はアルカリ金属
二硫化物を使用すれば、反応混合物中に塩基を使用する
必要はなくなる０反応混合物中にカルボン酸アルカリ金
属塩が存在すると、これが存在しない場合に得られる分
子量より高い分子量のポリマーが生成する（このことは
、ポリマーの内部粘度がより高いこと、及びポリマーの
メルトフローがより低いことかられかる）。
上記した反応混合物成分を、約１２５°ｃ （２５７°
Ｆ）〜約４５０°Ｃ（８４２°Ｆ）の高温において（米
国特許第３．３５４，１２９号明細書に記載の方法）、
又は約２５５’Ｃ（４９１°Ｆ）〜約４５０’Ｃ（８４
２＠Ｆ）の高温において（米国特許第３，９１９．１７
７号明細書に記載の方法）ポリマーを得るのに十分な時
間接触させると、空気との接触によって硬化させること
のできるような直鎖状ポリマーが得られる。
Ｆ）〜約４５０°Ｃ（８４２°Ｆ）の高温において（米
国特許第３．３５４，１２９号明細書に記載の方法）、
又は約２５５’Ｃ（４９１°Ｆ）〜約４５０’Ｃ（８４
２＠Ｆ）の高温において（米国特許第３，９１９．１７
７号明細書に記載の方法）ポリマーを得るのに十分な時
間接触させると、空気との接触によって硬化させること
のできるような直鎖状ポリマーが得られる。
本発明の方法によれば、空気硬化可能な直鎖状ポリマー
に空気との接触によるキュアーを施して分子量を増大さ
せる（分子量の増大はポリマーのメルトフローが減少し
たことでわかる）、高温でポリマーと空気とを接触させ
るためのいかなる適切な手段も使用することができる（
例えば、米国特許第４，５１０，２９７号明細書に記載
のメルトキユアリング法等がある）、所望の温度を保持
することのできる熱油ジャケット等の手段を備えたリボ
ンブレンダーのような撹拌容器中にポリマー粒子を入れ
、器底を機械的に撹拌しながら空気を通過させる。ポリ
マー粒子の温度が加熱媒体の温度に近づいたら、ポリマ
ーサンプルをテストしてメルトフローを測定する。メル
トフローが未硬化時の約１％〜約８０％に減少したら、
硬化操作を止め、ポリマーを冷却して捕集する０本発明
の方法においては、約２０４℃（４００°Ｆ）〜約２７
４°Ｃ（５２５°Ｆ） （好ましくは約２３２°Ｃ（４
５０°Ｆ）〜約２４６°Ｃ（４７５＠Ｆ） ）の範囲の
硬化温度が最もよく適用される。硬化工程に必要とされ
る時間は適用される温度の関数である。
に空気との接触によるキュアーを施して分子量を増大さ
せる（分子量の増大はポリマーのメルトフローが減少し
たことでわかる）、高温でポリマーと空気とを接触させ
るためのいかなる適切な手段も使用することができる（
例えば、米国特許第４，５１０，２９７号明細書に記載
のメルトキユアリング法等がある）、所望の温度を保持
することのできる熱油ジャケット等の手段を備えたリボ
ンブレンダーのような撹拌容器中にポリマー粒子を入れ
、器底を機械的に撹拌しながら空気を通過させる。ポリ
マー粒子の温度が加熱媒体の温度に近づいたら、ポリマ
ーサンプルをテストしてメルトフローを測定する。メル
トフローが未硬化時の約１％〜約８０％に減少したら、
硬化操作を止め、ポリマーを冷却して捕集する０本発明
の方法においては、約２０４℃（４００°Ｆ）〜約２７
４°Ｃ（５２５°Ｆ） （好ましくは約２３２°Ｃ（４
５０°Ｆ）〜約２４６°Ｃ（４７５＠Ｆ） ）の範囲の
硬化温度が最もよく適用される。硬化工程に必要とされ
る時間は適用される温度の関数である。
本発明においては、空気硬化処理は、メルトフローが約
１ ｇ／１０分〜約５００ｇ／１０分（好ましくは約Ｉ
ｇ／１０分〜約３００ｇ／１０分、最も好ましくは約５
ｇへ〇分〜約２５０ｇ／１０分）の範囲になるよう、メ
ルトフローを減少させるために行われる。硬化処理によ
りメルトフローが減少していること、及び上記範囲内で
の硬化後にメルトフローが減少していることから、ポリ
マーが十分に処理されていて、ポリマーのｍ械的特性が
向上していることがわかる。
１ ｇ／１０分〜約５００ｇ／１０分（好ましくは約Ｉ
ｇ／１０分〜約３００ｇ／１０分、最も好ましくは約５
ｇへ〇分〜約２５０ｇ／１０分）の範囲になるよう、メ
ルトフローを減少させるために行われる。硬化処理によ
りメルトフローが減少していること、及び上記範囲内で
の硬化後にメルトフローが減少していることから、ポリ
マーが十分に処理されていて、ポリマーのｍ械的特性が
向上していることがわかる。
長繊維強化材又は連続繊維強化材を埋め込んだ空気硬化
ポリ（アリーレンスルフィド）のマトリックスは、適切
な繊維、特にガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、金
属繊維、金属被覆繊維、又はこれらの組合せ物から作製
した長フィラメント又は連続フィラメントを強化材とし
て使用して形成することができる０強化材は、フィラメ
ント、糸、ロービング、マット、生地、又は長フィラメ
ントもしくは連続フィラメントをベースとした他の形態
物等、いずれのものであってもよい。
ポリ（アリーレンスルフィド）のマトリックスは、適切
な繊維、特にガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、金
属繊維、金属被覆繊維、又はこれらの組合せ物から作製
した長フィラメント又は連続フィラメントを強化材とし
て使用して形成することができる０強化材は、フィラメ
ント、糸、ロービング、マット、生地、又は長フィラメ
ントもしくは連続フィラメントをベースとした他の形態
物等、いずれのものであってもよい。
複合材料の性質に悪影響を与えないような他の添加剤も
本発明に使用することができる。適切な添加剤としては
、例えば顔料、充填剤、腐食抑制剤、及び耐衝撃性改良
剤等がある。
本発明に使用することができる。適切な添加剤としては
、例えば顔料、充填剤、腐食抑制剤、及び耐衝撃性改良
剤等がある。
空気硬化ポリ（アリーレンスルフィド）のマトリックス
は、溶融したポリマーと接触させる；粉末状ポリマーに
含浸させ、次いでポリマーを溶融する；又はスラリーに
含浸させてビヒクルを蒸発させ、次いでポリマーを溶融
する；等の手段によって強化剤に施すことができる０強
化剤を取り囲むように溶融ポリマーを流し、引き続き冷
却すれば、長フィラメント又は連続フィラメントで強化
されたプレプレグが得られ、このプレプレグは、引抜成
形、フィラメント巻き、及び圧縮成形等の方法によって
完成品にすることができる。完成品の例としては、構造
用強化部材や圧力容器のようなものがある。
は、溶融したポリマーと接触させる；粉末状ポリマーに
含浸させ、次いでポリマーを溶融する；又はスラリーに
含浸させてビヒクルを蒸発させ、次いでポリマーを溶融
する；等の手段によって強化剤に施すことができる０強
化剤を取り囲むように溶融ポリマーを流し、引き続き冷
却すれば、長フィラメント又は連続フィラメントで強化
されたプレプレグが得られ、このプレプレグは、引抜成
形、フィラメント巻き、及び圧縮成形等の方法によって
完成品にすることができる。完成品の例としては、構造
用強化部材や圧力容器のようなものがある。
実ＴＩｌ上
本実施例では、カルボン酸アルカリ金属塩を使用して作
製した硬化ＰＰＳの使用とその利点について説明する。
製した硬化ＰＰＳの使用とその利点について説明する。
米国特許第３．９１９．１７７号明細書に記載の方法に
従ってｐｐｓのサンプルを作製した。 ＡＳＴＭ ０１
２３８゜手順Ｂ１条件３１５１５．０による測定にて、
木サンプルのメルトフローは１０７ｇ／１０分であった
。米国特許第３，３５４，１２９号明細書に記載の方法
に従って、メルトフローが６２ｇ／１０分になるまで、
本ＰＰＳサンプルを空気硬化した０次いでこの硬化した
ＰＰＳを使用し、米国特許第４，６８０，２２４号明細
書に記載の方法に従って、炭素繊維強化複合材料を作製
した。
従ってｐｐｓのサンプルを作製した。 ＡＳＴＭ ０１
２３８゜手順Ｂ１条件３１５１５．０による測定にて、
木サンプルのメルトフローは１０７ｇ／１０分であった
。米国特許第３，３５４，１２９号明細書に記載の方法
に従って、メルトフローが６２ｇ／１０分になるまで、
本ＰＰＳサンプルを空気硬化した０次いでこの硬化した
ＰＰＳを使用し、米国特許第４，６８０，２２４号明細
書に記載の方法に従って、炭素繊維強化複合材料を作製
した。
標準ＡＳＴＭ法により本複合材料（以後、複合材料Ｉと
称する）のテストを行った。その結果を第１表に示す。
称する）のテストを行った。その結果を第１表に示す。
比較のため、空気硬化せずに作製したタイプでメルトフ
ローが５１ｇ／１０分のＰＰＳサンプル使用した以外は
、米国特許第４，２８２．３４７号明細書（参照の形で
引用）に記載の方法に従って上記手順を繰り返した０本
ｐｐｓサンプルを使用して得られた複合材料（以後、複
合材料■と称する）についても同様にテストを行った。
ローが５１ｇ／１０分のＰＰＳサンプル使用した以外は
、米国特許第４，２８２．３４７号明細書（参照の形で
引用）に記載の方法に従って上記手順を繰り返した０本
ｐｐｓサンプルを使用して得られた複合材料（以後、複
合材料■と称する）についても同様にテストを行った。
その結果を第１表に示す。
第１表
第１表において、複合材料■の縦方向引張強さと曲げ強
さは、テスト方法に固有の実験誤差範囲内（すなわち、
複合材料■と同等）であるが、複合材料■の横方向引張
強さと圧縮強さは複合材料■のそれを凌いでいる。
さは、テスト方法に固有の実験誤差範囲内（すなわち、
複合材料■と同等）であるが、複合材料■の横方向引張
強さと圧縮強さは複合材料■のそれを凌いでいる。
実土炭１
本実施例では、長繊維強化複合材料において、カルボン
酸アルカリ金属塩を使用せずに作製した硬化ＰＰＳの使
用とその利点について説明する。
酸アルカリ金属塩を使用せずに作製した硬化ＰＰＳの使
用とその利点について説明する。
米国特許第３，３５４，１２９号明細書に記載の方法に
従って、硬化ｐｐｓのサンプルを作製した０本硬化ＰＰ
Ｓサンプルのメルトフローは４９ｇ／１０分（実施例１
に記載の方法により測定）であった、この硬化ＰＰＳサ
ンプルを使用して、実施例１に記載したような炭素繊維
強化複合材料を作製した。こうして得られた複合材料（
以後、複合材料■と称する）に対し、実施例Ｉの場合と
同様にテストを行った。
従って、硬化ｐｐｓのサンプルを作製した０本硬化ＰＰ
Ｓサンプルのメルトフローは４９ｇ／１０分（実施例１
に記載の方法により測定）であった、この硬化ＰＰＳサ
ンプルを使用して、実施例１に記載したような炭素繊維
強化複合材料を作製した。こうして得られた複合材料（
以後、複合材料■と称する）に対し、実施例Ｉの場合と
同様にテストを行った。
その結果を第８表に示す、比較のため、複合材料■の場
合と同じ手順を使用し、そして実施例１の複合材料Ｈに
対して使用されたようなタイプのメルトフローが５９ｇ
／１０分の樹脂を使用して、複合材料■を作製した。複
合材料■の特性を第■表に示す。
合と同じ手順を使用し、そして実施例１の複合材料Ｈに
対して使用されたようなタイプのメルトフローが５９ｇ
／１０分の樹脂を使用して、複合材料■を作製した。複
合材料■の特性を第■表に示す。
第８表
第■表においては、２つの材料の曲げ強さはテスト方法
に固有の実験誤差範囲内（すなわち同等）であるが、複
合材料■の圧縮強さは複合材料■のそれを凌いでおり、
また複合材料■の横方向引張強さは複合材料■はど良好
ではない。
に固有の実験誤差範囲内（すなわち同等）であるが、複
合材料■の圧縮強さは複合材料■のそれを凌いでおり、
また複合材料■の横方向引張強さは複合材料■はど良好
ではない。
１立±ま
Ａ−空気硬化せずに作製した標準グレードのポリ（フェ
ニレンスルフィド）；及びＢ−米国特許第３，９１９，
１７７号明細書に記載の方法により作製した後、本発明
に従って空気硬化処理したポリ（フェニレンスルフィド
）；の各樹脂を（ｔ’用して、いくつかの個別のサンプ
ルを作製した。樹脂Ａ、 Ｂと市販の炭素繊維（アモ
コＴ−３００）とを組み合わせ使用してプレプレグを作
製し、６２５°Ｆ （３２９°Ｃ）のプレス中にて１０
″ｘｌｏ°ｘｏ、０６２”の一方向パネルとして成形し
、室温プレス中にて急速冷却し、次いで４００″Ｆ （
２０４°Ｃ）で２時間アニールした。パネルからストリ
ップを切り取り、標準ＡＳＴＭ法によって複合材料の特
性を測定した。複合材料の横方向の特性を第■表に示す
。
ニレンスルフィド）；及びＢ−米国特許第３，９１９，
１７７号明細書に記載の方法により作製した後、本発明
に従って空気硬化処理したポリ（フェニレンスルフィド
）；の各樹脂を（ｔ’用して、いくつかの個別のサンプ
ルを作製した。樹脂Ａ、 Ｂと市販の炭素繊維（アモ
コＴ−３００）とを組み合わせ使用してプレプレグを作
製し、６２５°Ｆ （３２９°Ｃ）のプレス中にて１０
″ｘｌｏ°ｘｏ、０６２”の一方向パネルとして成形し
、室温プレス中にて急速冷却し、次いで４００″Ｆ （
２０４°Ｃ）で２時間アニールした。パネルからストリ
ップを切り取り、標準ＡＳＴＭ法によって複合材料の特
性を測定した。複合材料の横方向の特性を第■表に示す
。
６．０〜９．１
本発明による樹脂をベースとした一方向炭素繊維強化複
合材料の横方向の特性が第■表に示されている。樹脂Ｂ
をベースとした複合材料の横方向強度は、樹脂Ａをベー
スと複合材料のそれより高い。
合材料の横方向の特性が第■表に示されている。樹脂Ｂ
をベースとした複合材料の横方向強度は、樹脂Ａをベー
スと複合材料のそれより高い。
横方向の強度を示している範囲は、複数のサンプルから
の結果を表している。
の結果を表している。
複合材料の横方向強度の差を明確に説明するために、横
方向引張による破断表面をｉＪ４製し、これを顕微鏡に
て調べた９図面を参照すると、代表的な結果が第１図と
第２図に示されている。第１図（樹脂Ａ／Ｔ−３００繊
維系を示す）には繊維上に多くのむき出しの箇所が認め
られ、樹脂と繊維とが最適の状態では結合していないこ
とを示している。
方向引張による破断表面をｉＪ４製し、これを顕微鏡に
て調べた９図面を参照すると、代表的な結果が第１図と
第２図に示されている。第１図（樹脂Ａ／Ｔ−３００繊
維系を示す）には繊維上に多くのむき出しの箇所が認め
られ、樹脂と繊維とが最適の状態では結合していないこ
とを示している。
第２図（樹脂Ｂ ／Ｔ−３００繊維系を示す）では、樹
脂−繊維の接着が良好であるような徴候が増しており、
これによって樹脂−繊維間の結合が強くなっていること
がわかる。
脂−繊維の接着が良好であるような徴候が増しており、
これによって樹脂−繊維間の結合が強くなっていること
がわかる。
第１図は、本発明の方法によって作製されていない複合
材料の横方向引張による破断面の、５００倍拡大顕微鏡
写真である。 第２図は、本発明の方法によって作製された複合材料の
横方向引張による破断面の、５００倍拡大顕微鏡写真で
ある。 ＦＩｏ５ （り＋ ４ 名） ＦＩｏ、２ 特許庁長官 吉 １）文 毅 殿 １、事件の表示 平成１年特許願第２４６２２４号 ２、発明の名称 ポリマー複合材料の製造法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名 称 フィリップス・ペトロリウム・カンパニ７、補正の内容 （１）図面の簡単な説明を下記の通り補正する。 ｒ 第１図は、本発明の方法によって作製されていない
複合材料の横方向引張による破断面の、樹脂と繊維とか
らなる複合材料の形状、の５００倍拡大顕微鏡写真であ
る。 第２図は、本発明の方法によって作製された複合材料の
横方向引張による破断面の、樹脂と繊維とからなる複合
材料の形状の５００倍拡大顕微鏡写真である。ｊ 代 理 人
材料の横方向引張による破断面の、５００倍拡大顕微鏡
写真である。 第２図は、本発明の方法によって作製された複合材料の
横方向引張による破断面の、５００倍拡大顕微鏡写真で
ある。 ＦＩｏ５ （り＋ ４ 名） ＦＩｏ、２ 特許庁長官 吉 １）文 毅 殿 １、事件の表示 平成１年特許願第２４６２２４号 ２、発明の名称 ポリマー複合材料の製造法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名 称 フィリップス・ペトロリウム・カンパニ７、補正の内容 （１）図面の簡単な説明を下記の通り補正する。 ｒ 第１図は、本発明の方法によって作製されていない
複合材料の横方向引張による破断面の、樹脂と繊維とか
らなる複合材料の形状、の５００倍拡大顕微鏡写真であ
る。 第２図は、本発明の方法によって作製された複合材料の
横方向引張による破断面の、樹脂と繊維とからなる複合
材料の形状の５００倍拡大顕微鏡写真である。ｊ 代 理 人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（ａ）約２０ｇ／１０分〜約３０，０００ｇ／１０
分の範囲のメルトフローを有する空気硬化可能な直鎖状
ポリ（アリーレンスルフィド）を作製する工程； （ｂ）空気硬化条件下にて前記ポリ（アリーレンスルフ
ィド）のメルトフローを減少させて、未硬化状態におけ
るメルトフローの約１％〜約８０％で且つ約１ｇ／１０
分〜約５００ｇ／１０分の範囲のメルトフローを有する
、少なくとも部分的に空気硬化したポリ（アリーレンス
ルフィド）を得る工程；及び （ｃ）充分な量の長繊維材料又は連続繊維材料強化材を
、前記の少なくとも部分的に空気硬化したポリ（アリー
レンスルフィド）のマトリックスで取り囲んで、ポリ（
アリーレンスルフィド）と繊維強化材との複合材料を得
る工程； からなる、繊維強化材を含むポリマー複合材料の製造法
。 ２、前記の直鎖状ポリ（アリーレンスルフィド）が、少
なくとも１種のジハロゲン化芳香族化合物、少なくとも
１種のアルカリ金属硫化物、及び少なくとも１種の有機
アミドを重合条件下にて接触させることによって得られ
る、請求項１記載の製造法。 ３、前記ポリ（アリーレンスルフィド）が、少なくとも
１種のイオウ源、少なくとも１種のジハロゲン化芳香族
化合物、少なくとも１種の有機アミド、少なくとも１種
の塩基、及び少なくとも１種のカルボン酸アルカリ金属
塩を重合条件下にて接触させることによって得られる、
請求項１記載の製造法。 ４、工程（ａ）における前記の空気硬化可能な直鎖状ポ
リ（アリーレンスルフィド）が約３０ｇ／１０分〜約１
０，０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローを有する、
請求項１記載の製造法。 ５、工程（ａ）における前記の空気硬化可能な直鎖状ポ
リ（アリーレンスルフィド）が約５０ｇ／１０分〜約５
０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローを有する、請求
項１〜４のいずれかに記載の製造法。 ６、工程（ｂ）における前記の少なくとも一部は空気硬
化したポリ（アリーレンスルフィド）のメルトフローを
約１ｇ／１０分〜約３００ｇ／１０分の範囲に減少させ
る、請求項１〜５のいずれかに記載の製造法。 ７、工程（ｂ）における前記の少なくとも一部は空気硬
化したポリ（アリーレンスルフィド）のメルトフローを
約５ｇ／１０分〜約２５０ｇ／１０分の範囲に減少させ
る、請求項１〜６のいずれかに記載の製造法。 ８、前記ポリ（アリーレンスルフィド）がポリ（フェニ
レンスルフィド）である、請求項１〜７のいずれかに記
載の製造法。 ９、前記繊維強化材がガラス繊維、炭素繊維、アラミド
繊維、金属繊維、又は金属被覆繊維である、請求項１〜
８のいずれかに記載の製造法。 １０、請求項１〜９のいずれかに記載の製造法によって
製造したポリ（アリーレンスルフィド）のマトリックス
中に長繊維材料又は連続繊維材料による強化材を含んで
なる組成物。 １１、前記の直鎖状ポリ（アリーレンスルフィド）が、
少なくとも１種のジハロゲン化芳香族化合物、少なくと
も１種のアルカリ金属硫化物、及び少なくとも１種の有
機アミドを重合条件下にて接触させることによって得ら
れたものである、請求項１０記載の組成物。 １２、前記ポリ（アリーレンスルフィド）が、少なくと
も１種のイオウ源、少なくとも１種のジハロゲン化芳香
族化合物、少なくとも１種の有機アミド、少なくとも１
種の塩基、及び少なくとも１種のカルボン酸アルカリ金
属塩を重合条件下にて接触させることによって得られた
ものである、請求項１０記載の組成物。 １３、前記ポリ（アリーレンスルフィド）がポリ（フェ
ニレンスルフィド）である、請求項１０〜１２のいずれ
かに記載の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US24901288A | 1988-09-26 | 1988-09-26 | |
| US249012 | 1988-09-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02180934A true JPH02180934A (ja) | 1990-07-13 |
Family
ID=22941671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1246224A Pending JPH02180934A (ja) | 1988-09-26 | 1989-09-21 | ポリマー複合材料の製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0361364A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02180934A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0543711A (ja) * | 1991-08-02 | 1993-02-23 | Phillips Petroleum Co | ガラス−強化ポリ（アリーレンスルフイド）組成物 |
| WO2021187459A1 (ja) | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 東レ株式会社 | 繊維強化熱可塑性樹脂基材 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2023013A1 (en) * | 1989-12-28 | 1991-06-29 | William H. Beever | Thermoplastic composite with improved properties, and method of making the same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3919177A (en) * | 1973-11-19 | 1975-11-11 | Phillips Petroleum Co | P-phenylene sulfide polymers |
| US4350810A (en) * | 1979-08-14 | 1982-09-21 | Phillips Petroleum Company | Preparation of branched chain arylene sulfide polymer |
| CA1238167A (en) * | 1983-04-07 | 1988-06-21 | James E. O'connor | Process for preparing shaped objects of poly(arylene sulfide) and product thereof |
| US4510297A (en) * | 1984-01-12 | 1985-04-09 | Moberly Charles W | Melt curing arylene sulfide polymers with oxygen |
-
1989
- 1989-09-21 JP JP1246224A patent/JPH02180934A/ja active Pending
- 1989-09-25 EP EP19890117682 patent/EP0361364A3/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0543711A (ja) * | 1991-08-02 | 1993-02-23 | Phillips Petroleum Co | ガラス−強化ポリ（アリーレンスルフイド）組成物 |
| WO2021187459A1 (ja) | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 東レ株式会社 | 繊維強化熱可塑性樹脂基材 |
| KR20220155276A (ko) | 2020-03-18 | 2022-11-22 | 도레이 카부시키가이샤 | 섬유 강화 열가소성 수지 기재 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0361364A3 (en) | 1991-04-24 |
| EP0361364A2 (en) | 1990-04-04 |
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