JPH07266462A - Carbon fiber chopped strand - Google Patents

Carbon fiber chopped strand

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Publication number
JPH07266462A
JPH07266462A JP6083632A JP8363294A JPH07266462A JP H07266462 A JPH07266462 A JP H07266462A JP 6083632 A JP6083632 A JP 6083632A JP 8363294 A JP8363294 A JP 8363294A JP H07266462 A JPH07266462 A JP H07266462A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon fiber
fiber chopped
chopped strand
chopped strands
allylamine
Prior art date
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Pending
Application number
JP6083632A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Mochizuki
望月健一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Boseki Co Ltd
Original Assignee
Nitto Boseki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Boseki Co Ltd filed Critical Nitto Boseki Co Ltd
Priority to JP6083632A priority Critical patent/JPH07266462A/en
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  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a carbon fiber chopped strand used in the production of a fiber reinforced molding material excellent in dynamical strength and conductivity and capable of being directly subjected to injection molding. CONSTITUTION:A carbon fiber chopped strand is obtained by bundling carbon fibers by polyallylamine. When this strand and a thermoplastic resin are subjected to injection molding, an extrusion process can be omitted and a carbon fiber reinforced molded product having excellent characteristics can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は炭素繊維チョップドスト
ランドに関する。更に詳しくは、力学的強度及び導電性
にすぐれた炭素繊維強化成形品を作ることができる炭素
繊維チョップドストランドに関するものである。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to carbon fiber chopped strands. More specifically, the present invention relates to a carbon fiber chopped strand capable of producing a carbon fiber reinforced molded article having excellent mechanical strength and conductivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭素繊維をマトリックスに混合、分散さ
せると、種々の特性のある繊維強化成型材料ができる。
この材料は、高強度、高剛性、高電気伝導性等の炭素繊
維に由来する優れた特性を有する。そのため、幅広い用
途が期待されている。しかし、通常、炭素繊維をマトリ
ックスに分散させるには、押出機で溶融混練することが
必要である。そのため、材料の製造に時間と手間とを必
要とし、生産性が悪い。また、溶融混練の時、炭素繊維
の破断がおこり、機械的特性及び導電特性が著しく低下
するという問題があった。
2. Description of the Related Art When carbon fibers are mixed and dispersed in a matrix, a fiber-reinforced molding material having various properties can be obtained.
This material has excellent properties derived from carbon fiber such as high strength, high rigidity, and high electrical conductivity. Therefore, a wide range of applications are expected. However, usually, in order to disperse the carbon fibers in the matrix, it is necessary to melt-knead with an extruder. Therefore, it takes time and labor to manufacture the material, and the productivity is low. Further, during melt-kneading, there is a problem that the carbon fiber is broken and mechanical properties and conductive properties are significantly reduced.

【0003】一方、熱可塑性樹脂のペレットと炭素繊維
チョップドストランドとを直接射出成形して繊維強化成
型材料を作る方法も知られている。これは、押出工程を
省略するメリットがある。しかし、通常、得られる成型
品の中の炭素繊維の分散が悪いと物性は大きくバラツ
キ、強度も劣る。また、繊維チョップドストランドの集
束性が悪いとチョップドストランドが開裂して成型でき
ないこともある。したがって、繊維強化成型材料の特性
及び製造は、使用する炭素繊維チョップドストランドに
大きく依存してくる。
On the other hand, a method is also known in which pellets of a thermoplastic resin and carbon fiber chopped strands are directly injection-molded to produce a fiber-reinforced molding material. This has the advantage of omitting the extrusion process. However, if the carbon fibers in the obtained molded product are not well dispersed, the physical properties are greatly varied and the strength is poor. Further, if the fiber chopped strands have poor focusing properties, the chopped strands may be cleaved and molding may not be possible. Therefore, the properties and manufacture of fiber reinforced molding materials are highly dependent on the carbon fiber chopped strands used.

【0004】特開平3−65311号には、炭素繊維を
ポリエチレンイミンで集束させた炭素繊維チョップドス
トランドが記載されている。この炭素繊維チョップドス
トランドと種々の樹脂から製造された繊維強化成型材料
は、炭素繊維の分散に向上が見られた。しかし、この繊
維強化成型材料は、力学的強度及び導電性の面からは、
炭素繊維の優れた特長を十分に生かしていない。
JP-A-3-65311 describes a carbon fiber chopped strand obtained by bundling carbon fibers with polyethyleneimine. The fiber-reinforced molding material produced from this carbon fiber chopped strand and various resins showed improved carbon fiber dispersion. However, this fiber-reinforced molding material is, from the viewpoint of mechanical strength and conductivity,
It does not take full advantage of the excellent features of carbon fiber.

【0005】したがって、更に特性の優れた繊維強化成
型材料を作ることができ、かつ、直接射出成形できる、
優れた炭素繊維チョップドストランドの開発が必要とさ
れている。
Therefore, it is possible to produce a fiber-reinforced molding material having further excellent characteristics, and to perform direct injection molding,
There is a need to develop superior carbon fiber chopped strands.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、力
学的強度及び導電性の面で優れた繊維強化成型材料を作
ることができ、かつ、直接射出成形できる、優れた炭素
繊維チョップドストランドを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an excellent carbon fiber chopped strand capable of producing a fiber-reinforced molding material excellent in mechanical strength and conductivity and capable of direct injection molding. To provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】炭素繊維の優れた特徴
は、引張強度などの力学強度の高さ及び導電性の大きさ
等にある。本発明者は、これらの特性を生かした強化樹
脂成形品を得るための炭素繊維チョップドストランドに
ついて鋭意研究を重ねた。その結果、驚くべきことに、
アリルアミン重合体で集束させた炭素繊維チョップドス
トランドを用いると、得られた強化樹脂は、力学的強度
及び導電性の面で優れた特性を有することを発見した。
本発明は、かかる知見により達成されたものである。す
なわち、本発明は、炭素繊維を、アリルアミン重合体で
集束してなることを特徴とする炭素繊維チョップドスト
ランドである。
The excellent characteristics of carbon fibers are the high mechanical strength such as tensile strength and the magnitude of conductivity. The present inventor has conducted extensive studies on carbon fiber chopped strands for obtaining a reinforced resin molded product that makes use of these characteristics. As a result, surprisingly,
It has been discovered that using carbon fiber chopped strands focused with an allylamine polymer, the resulting reinforced resin has excellent properties in terms of mechanical strength and conductivity.
The present invention has been achieved based on such findings. That is, the present invention is a carbon fiber chopped strand obtained by bundling carbon fibers with an allylamine polymer.

【0008】本発明において集束剤として用いるアリル
アミン重合体は、分子量が通常3000−500万、好
ましくは1万−50万のものである。分子量が小さい
と、集束能が弱くなる。一方、分子量が大きいと、溶解
性が悪くなり操作しづらい。アリルアミン重合体は、室
温で固体状のものが好ましい。
The allylamine polymer used as a sizing agent in the present invention has a molecular weight of usually 3000 to 5,000,000, preferably 10,000 to 500,000. When the molecular weight is small, the focusing ability becomes weak. On the other hand, when the molecular weight is large, the solubility becomes poor and it is difficult to operate. The allylamine polymer is preferably solid at room temperature.

【0009】本発明のアリルアミン重合体とは、アリル
アミン系モノマーを重合成分として得られる高分子化合
物である。アリルアミン系モノマーとは、少なくとも1
つのアリル基を有するアミンまたはアンモニウム塩であ
り、具体的に例示すれば、モノアリルアミン;メチルア
リルアミン、エチルアリルアミンなどのN−アルキルア
リルアミン;ジメチルアリルアミン、ジエチルアリルア
ミン、メチルエチルアリルアミンなどのN,N−ジアル
キルアリルアミン;ベンジルアリルアミンなどのN−ア
リールアリルアミン;ジベンジルアリルアミンなどの
N,N−ジアリールアリルアミン;メチルベンジルアリ
ルアミン、エチルベンジルアリルアミンなどのN−アル
キル−N−アリールアリルアミン;N,N−ジアリルア
ミン;メチルジアリルアミン、エチルジアリルアミンな
どのN−アルキルジアリルアミン;ベンジルジアリルア
ミンなどのN−アリールジアリルアミン;ジメチルジア
リルアンモニウムハライド、メチルエチルジアリルアン
モニウムハライド、ジエチルジアリルアンモニウムハラ
イドなどのN,N−ジアルキルジアリルアンモニウム塩
などである。
The allylamine polymer of the present invention is a polymer compound obtained by using an allylamine monomer as a polymerization component. The allylamine-based monomer is at least 1
An amine or ammonium salt having two allyl groups, and specific examples thereof include monoallylamine; N-alkylallylamine such as methylallylamine and ethylallylamine; N, N-dialkyl such as dimethylallylamine, diethylallylamine and methylethylallylamine. Allylamine; N-arylallylamine such as benzylallylamine; N, N-diarylallylamine such as dibenzylallylamine; N-alkyl-N-arylallylamine such as methylbenzylallylamine and ethylbenzylallylamine; N, N-diallylamine; methyldiallylamine; N-alkyldiallylamine such as ethyldiallylamine; N-aryldiallylamine such as benzyldiallylamine; dimethyldiallylammonium Id, methyl ethyl diallyl ammonium halides, N, such as diethyl diallyl ammonium halide, N- dialkyl diallyl ammonium salts and the like.

【0010】アリルアミン重合体は、上記のアリルアミ
ン系モノマーのいずれか一種の単独重合体でも2種類以
上の共重合体でもよく、または、上記例示のアリルアミ
ン系モノマーのいずれか少なくとも一種とそれ以外の1
種または複数種のカチオンモノマーまたはノニオンモノ
マーとの共重合体でもよい。アリルアミン系モノマーと
の共重合に用いることのできるカチオンモノマーまたは
ノニオンモノマーを例示すれば次の様なものである。
The allylamine polymer may be a homopolymer of any one of the above-mentioned allylamine-based monomers or a copolymer of two or more types thereof, or at least one of the above-mentioned allylamine-based monomers and the other one.
It may be a copolymer with one or more kinds of cationic monomers or nonionic monomers. Examples of cationic or nonionic monomers that can be used for copolymerization with an allylamine-based monomer are as follows.

【0011】カチオンモノマーとしては、ジメチルアミ
ノエチルアクリレートなどのジアルキルアミノアルキル
アクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレートな
どのジアルキルアミノアルキル(アルキル)アクリレー
ト、ジメチルアミノエチルアクリルアミドなどのジアル
キルアミノアルキルアクリルアミド、ジメチルアミノエ
チルメタクリルアミドなどのジアルキルアミノアルキル
(アルキル)アクリルアミド、トリメチルアクリロキシ
エチルアンモニウムクロライドなどのトリアルキルアク
リロキシアルキルアンモニウム塩、トリメチルメタクリ
ロキシエチルアンモニウムクロライドなどのトリアルキ
ル(アルキル)アクリロキシアルキルアンモニウム塩、
トリメチルアクリロイルアミノエチルアンモニウムクロ
ライドなどのトリアルキルアクリロイルアミノアルキル
アンモニウム塩、トリメチルメタクリロイルアミノエチ
ルアンモニウムクロライドなどのトリアルキル(アルキ
ル)アクリロイルアミノアルキルアンモニウム塩などを
例示できる。
Examples of the cationic monomer include dialkylaminoalkyl acrylates such as dimethylaminoethyl acrylate, dialkylaminoalkyl (alkyl) acrylates such as dimethylaminoethyl methacrylate, dialkylaminoalkylacrylamides such as dimethylaminoethylacrylamide, dimethylaminoethylmethacrylamide, and the like. Dialkylaminoalkyl (alkyl) acrylamides, trialkylacryloxyalkylammonium salts such as trimethylacryloxyethylammonium chloride, trialkyl (alkyl) acryloxyalkylammonium salts such as trimethylmethacryloxyethylammonium chloride,
Examples thereof include trialkylacryloylaminoalkylammonium salts such as trimethylacryloylaminoethylammonium chloride and trialkyl (alkyl) acryloylaminoalkylammonium salts such as trimethylmethacryloylaminoethylammonium chloride.

【0012】ノニオンモノマーとしては、二酸化硫黄
(共重合によりノニオン基となる)、アクリルアミド、
メタクリルアミド、メチルアクリルアミド、メチルメタ
クリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジメチルメタ
クリルアミド、エチルアクリルアミド、エチルメタクリ
ルアミド、ジエチルアクリルアミド、ジエチルメタクリ
ルアミド、メチルエチルアクリルアミド、メチルエチル
メタクリルアミド、アクリル酸メチル、メタクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、酢酸ビ
ニルなどを例示できる。
As the nonionic monomer, sulfur dioxide (which becomes a nonionic group by copolymerization), acrylamide,
Methacrylamide, methylacrylamide, methylmethacrylamide, dimethylacrylamide, dimethylmethacrylamide, ethylacrylamide, ethylmethacrylamide, diethylacrylamide, diethylmethacrylamide, methylethylacrylamide, methylethylmethacrylamide, methyl acrylate, methyl methacrylate, acrylic acid Examples thereof include ethyl, ethyl methacrylate, vinyl acetate and the like.

【0013】アリルアミン系モノマーとそれ以外のモノ
マーとの共重合体を用いる場合は、アリルアミン系モノ
マーのモル比が通常20%以上、好ましくは40モル%
以上である。この比が小さいと、集束性が悪くなる。
When a copolymer of an allylamine-based monomer and another monomer is used, the molar ratio of the allylamine-based monomer is usually 20% or more, preferably 40 mol%.
That is all. When this ratio is small, the focusing property becomes poor.

【0014】アリルアミン重合体を用いる際は、上記の
単独重合体または共重合体のうちの1種類を水溶液とし
てもよく、2種類以上の混合水溶液としてもよい。溶媒
は、アリルアミン重合体を溶解し、かつ炭素繊維に悪い
影響を及ぼさず、さらに乾燥工程で揮発しきらない残留
分がわずかにあってもそれがマトリックスの樹脂に悪影
響を及ぼさないものであれば水以外にも適宜使用でき
る。
When the allylamine polymer is used, one of the above homopolymers or copolymers may be an aqueous solution or a mixed aqueous solution of two or more thereof. As long as the solvent dissolves the allylamine polymer and does not adversely affect the carbon fiber, and even if there is a small amount of residue that does not completely volatilize in the drying step, it does not adversely affect the matrix resin. Other than water, it can be appropriately used.

【0015】本発明に用いる上で特に好ましいアリルア
ミン重合体として、モノアリルアミンの単独重合体であ
るポリアリルアミン、ジアリルアミンの単独重合体であ
るポリジアリルアミン、モノアリルアミンとジアリルア
ミンとの共重合体、ジメチルジアリルアンモニウムクロ
ライドの単独重合体であるポリジメチルジアリルアンモ
ニウムクロライド、ジメチルジアリルアンモニウムクロ
ライドと二酸化硫黄とのモル比1:1共重合体であるポ
リアミンスルホンがあげられる。上述のアリルアミン重
合体は、例えば塩酸塩などの中和塩の形態で用いても有
効である。
Particularly preferred allylamine polymers for use in the present invention are polyallylamine which is a homopolymer of monoallylamine, polydiallylamine which is a homopolymer of diallylamine, a copolymer of monoallylamine and diallylamine, and dimethyldiallylammonium. Examples thereof include polydimethyldiallylammonium chloride which is a homopolymer of chloride, and polyamine sulfone which is a copolymer of dimethyldiallylammonium chloride and sulfur dioxide at a molar ratio of 1: 1. The above-mentioned allylamine polymer is also effective when used in the form of a neutralized salt such as hydrochloride.

【0016】本発明において、素材として用いる炭素繊
維については、製造したい成形品により変わるが、特に
制限はない。通常、各種の公知の炭素繊維、例えばレー
ヨン、ポリアクリロニトリル、ピッチ、リグニン、炭化
水素ガスなどを用いて製造された炭素繊維や黒鉛繊維及
びこれらに金属をコーティングした金属被覆炭素繊維な
どを使用できる。好ましくは、ポリアクリロニトリル系
またはピッチ系の炭素繊維を使用すると良い。
In the present invention, the carbon fiber used as a raw material varies depending on the molded product to be manufactured, but is not particularly limited. Generally, various known carbon fibers such as rayon, polyacrylonitrile, pitch, lignin, carbon fibers produced using graphite gas, graphite fibers, and metal-coated carbon fibers obtained by coating these with metals can be used. It is preferable to use polyacrylonitrile-based or pitch-based carbon fiber.

【0017】ただし、炭素繊維と集束剤との親和性が高
いものを求める場合、集束剤の使用を低く押さえること
を意図する場合は、炭素繊維を気相での加熱または電解
などで表面を酸化した炭素繊維を用いると良い。
However, when a carbon fiber having a high affinity with the sizing agent is required, when the use of the sizing agent is intended to be kept low, the surface of the carbon fiber is oxidized by heating in the gas phase or electrolysis. It is better to use the carbon fiber.

【0018】本発明の炭素繊維チョップドストランドに
おいては、炭素繊維の集束剤のアリルアミン重合体が0.
1-10重量%、好ましくは1-6 重量%含有されるようにす
る。0.1 重量%未満では集束性が不十分なのでチョップ
ドストランドの開繊が起こり、それが射出成形機の供給
ホッパー中での流動不良の原因となり、供給口が詰り、
成形品中の炭素繊維の均一性不良を引起こしやすくな
る。また10重量%を超えると、これを用いてえられた成
形品の引張強度、曲げ強度などが劣るものとなる。 本
発明の炭素繊維チョップドストランドのかさ密度は、通
常280g/l以上、好ましくは330 g/l 以上である。かさ密
度が280g/l未満では、集束不十分に拠るチョップドスト
ランドの開繊により射出成形機の供給ホッパー中での流
動不良が起こりやすい。そのため、射出成形機のスクリ
ュー部への供給不良や成形品中の炭素繊維の均一性不良
が生じて連続生産が困難となる。
In the carbon fiber chopped strand of the present invention, the allylamine polymer as the carbon fiber sizing agent is 0.1.
The content should be 1-10% by weight, preferably 1-6% by weight. If the content is less than 0.1% by weight, the chopped strands are opened because of insufficient binding, which causes poor flow in the feed hopper of the injection molding machine, clogging the feed port.
It tends to cause poor uniformity of the carbon fibers in the molded product. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the tensile strength and bending strength of the molded product obtained using this will be poor. The bulk density of the carbon fiber chopped strands of the present invention is usually 280 g / l or more, preferably 330 g / l or more. If the bulk density is less than 280 g / l, poor flow tends to occur in the feed hopper of the injection molding machine due to opening of chopped strands due to insufficient focusing. As a result, defective supply to the screw part of the injection molding machine and poor uniformity of the carbon fibers in the molded product occur, making continuous production difficult.

【0019】本発明の炭素繊維チョップドストランドの
製造方法は、まず適当な本数からなる連続した炭素繊維
束を濃度0.3-10重量%のアリルアミン重合体の溶液の中
に連続的に浸漬したのち200℃程度の熱風により乾燥
し、次いで、混合してともに用いる樹脂のペレットの粒
径とチョップドストランドの大きさを合せられるような
所望の長さ、例えば1-10mmに切断することなどによる。
これによってアリルアミン重合体で集束した炭素繊維チ
ョップドストランドが得られる。集束剤のアリルアミン
重合体溶液には、通常加えられる添加物を加えても構わ
ない。例えば、微量の防腐剤、カチオンまたはノニオン
系界面活性剤等を加えても良い。
In the method for producing carbon fiber chopped strands of the present invention, first, an appropriate number of continuous carbon fiber bundles are continuously immersed in a solution of an allylamine polymer having a concentration of 0.3-10% by weight, and then 200 ° C. By drying with moderate hot air, and then cutting to a desired length, for example, 1-10 mm, so that the particle size of the resin pellets used together with the chopped strands can be matched.
This gives carbon fiber chopped strands bundled with an allylamine polymer. Additives which are usually added may be added to the allylamine polymer solution of the sizing agent. For example, a trace amount of preservative, cation or nonionic surfactant, etc. may be added.

【0020】本発明の炭素繊維チョップドストランドと
熱可塑性樹脂とを射出成形すると、炭素繊維の特性をい
かした炭素繊維強化成形品を製造することができる。こ
の炭素繊維強化成形品は、通常、炭素繊維チョップドス
トランドと熱可塑性樹脂とを射出成形器のホッパー内に
供給し、可塑化シリンダー内で溶融させて混合し、射出
成形金型内に射出し、金型内で冷却固化して成形品をと
りだすことによって得られる。成形品をより均一なもの
とするために、炭素繊維チョップドストランドと熱可塑
性樹脂とを射出成形する前にタンブラー、高速ミキサー
などを用いて予備混合してもよい。
By injection-molding the carbon fiber chopped strand of the present invention and a thermoplastic resin, a carbon fiber reinforced molded article which takes advantage of the characteristics of carbon fiber can be produced. This carbon fiber reinforced molded article is usually supplied with a carbon fiber chopped strand and a thermoplastic resin in the hopper of an injection molding machine, melted and mixed in a plasticizing cylinder, and injected into an injection molding die, It is obtained by cooling and solidifying in a mold and taking out a molded product. In order to make the molded product more uniform, the carbon fiber chopped strands and the thermoplastic resin may be premixed by using a tumbler, a high speed mixer or the like before injection molding.

【0021】本発明の炭素繊維強化成形品を製造するの
に使用される熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネー
ト、ナイロン6,6、芳香族ナイロンまたはナイロン6
などのポリアミド、ポリエチレンテレフタレートまたは
ポリブチレンテレフタレートのなどのポリエステル、ポ
リオキシメチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェ
ニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リオレフィン、ポリフェニレンスルホン、ポリアクリレ
ートまたはポリメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポ
リスチレンなどが上げられる。特にポリカーボネート、
ポリエチレンテレフタレート及び芳香族ナイロンは好適
である。
The thermoplastic resin used for producing the carbon fiber reinforced molded article of the present invention includes polycarbonate, nylon 6,6, aromatic nylon or nylon 6
Polyamide such as polyethylene, polyester such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate, polyoxymethylene, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, acrylic resin such as polyolefin, polyphenylene sulfone, polyacrylate or polymethacrylate, polystyrene etc. . Especially polycarbonate,
Polyethylene terephthalate and aromatic nylon are preferred.

【0022】[0022]

【実施例】次に実施例によって本発明をさらに詳細に説
明する。なお、各種物性の測定法は次の通りである。
The present invention will be described in more detail with reference to Examples. The methods for measuring various physical properties are as follows.

【0023】<炭素繊維チョップドストランドのかさ密
度測定>50mlメスシリンダーに炭素繊維チョップドスト
ランドを充填した後、メスシリンダーに軽い上下振動を
与え、平衡に達した炭素繊維チョップドストランドの体
積でその重量を除してもとめる。
<Measurement of Bulk Density of Carbon Fiber Chopped Strands> After filling a 50 ml graduated cylinder with carbon fiber chopped strands, light vertical vibration is applied to the graduated cylinder, and the weight is divided by the volume of the carbon fiber chopped strands that have reached equilibrium. I will stop.

【0024】<炭素繊維強化成形品の力学的物性の測定
>本発明の炭素繊維チョップドストランドを用いて得た
炭素繊維強化成形品の力学的物性は、JISK6810に準
拠して測定した。
<Measurement of Mechanical Properties of Carbon Fiber Reinforced Molded Product> The mechanical properties of the carbon fiber reinforced molded product obtained by using the carbon fiber chopped strand of the present invention were measured according to JIS K6810.

【0025】<導電性の測定>炭素繊維強化成形品の導
電性は、名機製作所製 M−200 AII−DM型射出成形
機を用いて成形した50mm×90mm×2.5mm の平板成形体上
に導電性銀ペーストを一辺50mmの正方形の平行な2 辺上
に塗り、その間の電気抵抗値をもって、表面抵抗率
(Ω) とした。
<Measurement of Conductivity> The conductivity of the carbon fiber reinforced molded product was measured on a flat plate molded body of 50 mm × 90 mm × 2.5 mm molded by using M-200 AII-DM type injection molding machine manufactured by Meiki Seisakusho. The conductive silver paste was applied onto two parallel sides of a square of 50 mm on each side, and the electric resistance value between them was defined as the surface resistivity (Ω).

【0026】実施例1 PAA HCl 10S( 日東紡績株式会社製、ポリア
リルアミン、分子量約80,000) を、5 重量% の水溶液と
し、この溶液の中に炭素繊維( 旭日本カーボンファイバ
ー株式会社製 ハイカーボロン12kf) のロービングを連
続的に浸漬し、ポリアリルアミンを炭素繊維に5 重量%
付着させて、140 ℃で5 分間熱風乾燥し、ストランドを
得た。
Example 1 PAA HCl 10S (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., polyallylamine, molecular weight about 80,000) was made into a 5% by weight aqueous solution, and carbon fiber (Hikerboron 12kf manufactured by Asahi Nippon Carbon Fiber Co., Ltd. ) Is continuously dipped in the carbon fiber to add 5% by weight of polyallylamine to the carbon fiber.
It was made to adhere and dried with hot air at 140 ° C. for 5 minutes to obtain a strand.

【0027】このストランドをD型ギロチンカッターを
用いて6mm の長さに切断して、かさ密度388g/lのチョッ
プドストランドを得た。このチョップドストランド10重
量部とポリカーボネート樹脂( 帝人化成製)90重量部と
をV型ミキサーでドライブレンドした。
This strand was cut into a length of 6 mm using a D-type guillotine cutter to obtain a chopped strand having a bulk density of 388 g / l. 10 parts by weight of this chopped strand and 90 parts by weight of a polycarbonate resin (manufactured by Teijin Kasei) were dry blended with a V-type mixer.

【0028】このドライブレンド物を名機製作所製 M
−200 AII−DM型射出成形機を用いて評価用平板成形
体を得た。その結果を表1に示す。
This dry blend was manufactured by Meiki Seisakusho
A flat plate molding for evaluation was obtained using a -200 AII-DM type injection molding machine. The results are shown in Table 1.

【化1】 得られた成形体の引張強度は 1550kg/cm2 、表面電気抵
抗は、1.5 ×103 Ωであった。
[Chemical 1] The molded body thus obtained had a tensile strength of 1550 kg / cm 2 and a surface electric resistance of 1.5 × 10 3 Ω.

【0029】実施例2 実施例1 において、PAA HCl 10Sを用いたと
ころをダンフィックス505 RE( 日東紡績株式会社製、モ
ノアリルアミン95モル%とジアリルアミン5モル%との
共重合体、分子量約50,000、高分子濃度約20重量%) に
置き換え、水で4倍希釈し、それ以外は実施例1 と全く
同一の条件で炭素繊維チョップドストランドを得た。得
られた炭素繊維チョップドストランドのかさ密度は383g
/lであった。
Example 2 In Example 1, where PAA HCl 10S was used, Danfix 505 RE (manufactured by Nitto Boseki Co., copolymer of 95 mol% monoallylamine and 5 mol% diallylamine, molecular weight about 50,000, The polymer fiber was replaced with a polymer concentration of about 20% by weight, diluted 4 times with water, and otherwise obtained under the same conditions as in Example 1 to obtain a carbon fiber chopped strand. The bulk density of the obtained carbon fiber chopped strands is 383 g.
It was / l.

【0030】また、上記の炭素繊維チョップドストラン
ドを用いて、それ以外は実施例1 と全く同一の条件で評
価用平板成形体を得た。得られた成形体の引張強度は 1
500kg/cm2 、表面電気抵抗は、2.5 ×103 Ωであった。
A flat plate molding for evaluation was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the above carbon fiber chopped strand was used. The tensile strength of the obtained compact is 1
It was 500 kg / cm 2 , and the surface electric resistance was 2.5 × 10 3 Ω.

【0031】結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

【0032】実施例3 実施例1 において、PAA HCl 10Sを用いたと
ころをPAS−H 35S( 日東紡績株式会社製、ポリ
ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、分子量約50
0,000)に置き換え、5 重量% の水溶液とし、それ以外は
実施例1 と全く同一の条件で炭素繊維チョップドストラ
ンドを得た。得られた炭素繊維チョップドストランドの
かさ密度は380g/lであった。
Example 3 In Example 1, PAS-H 35S (PAS-H 35S, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., polydimethyldiallylammonium chloride, molecular weight of about 50) was used.
Carbon dioxide chopped strands were obtained under the same conditions as in Example 1 except that the aqueous solution was replaced by 5% by weight. The bulk density of the obtained carbon fiber chopped strands was 380 g / l.

【0033】また、上記の炭素繊維チョップドストラン
ドを用いて、それ以外は実施例1 と全く同一の条件で評
価用平板成形体を得た。得られた成形体の引張強度は 1
550kg/cm2 、表面電気抵抗は、2.5 ×103 Ωであった。
結果を表1に示す。
Using the above carbon fiber chopped strands, a flat plate molding for evaluation was obtained under the same conditions as in Example 1 except for the above. The tensile strength of the obtained compact is 1
The surface electric resistance was 550 kg / cm 2 , and the electric resistance was 2.5 × 10 3 Ω.
The results are shown in Table 1.

【0034】実施例4 実施例1 において、PAA HCl 10Sを用いたと
ころをPAS−A 120S( 日東紡績株式会社製、ポ
リアミンスルホン、分子量約100,000)に置き換え、5 重
量% の水溶液とし、それ以外は実施例1 と全く同一の条
件で炭素繊維チョップドストランドを得た。得られた炭
素繊維チョップドストランドのかさ密度は380g/lであっ
た。
Example 4 In Example 1, the place where PAA HCl 10S was used was replaced with PAS-A 120S (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., polyamine sulfone, molecular weight about 100,000) to prepare a 5% by weight aqueous solution, and otherwise. A carbon fiber chopped strand was obtained under exactly the same conditions as in Example 1. The bulk density of the obtained carbon fiber chopped strands was 380 g / l.

【0035】また、上記の炭素繊維チョップドストラン
ドを用いて、それ以外は実施例1 と全く同一の条件で評
価用平板成形体を得た。得られた成形体の引張強度は 1
500kg/cm2 、表面電気抵抗は、3.5 ×103 Ωであった。
結果を表1に示す。
A flat plate molding for evaluation was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the above carbon fiber chopped strands were used. The tensile strength of the obtained compact is 1
It was 500 kg / cm 2 , and the surface electric resistance was 3.5 × 10 3 Ω.
The results are shown in Table 1.

【0036】比較例1 実施例1 において、PAA HCl 10Sを用いたと
ころをエポミンP−1000(日本触媒製、ポリエチレンイ
ミン、分子量約70,000) に置き換え、5 重量%の水溶液
とし、それ以外は実施例1 と全く同一の条件で炭素繊維
チョップドストランドを得た。得られた炭素繊維チョッ
プドストランドのかさ密度は370g/lであった。
Comparative Example 1 In Example 1, the place where PAA HCl 10S was used was replaced with Epomine P-1000 (manufactured by Nippon Shokubai, polyethyleneimine, molecular weight about 70,000) to give a 5% by weight aqueous solution. A carbon fiber chopped strand was obtained under exactly the same conditions as in 1. The bulk density of the obtained carbon fiber chopped strands was 370 g / l.

【0037】また、上記の炭素繊維チョップドストラン
ドを用いて、それ以外は実施例1 と全く同一の条件で評
価用平板成形体を得た。得られた成形体の引張強度は 1
400kg/cm2 、表面電気抵抗は、10.0×103 Ωであった。
結果を表1に示す。
Using the above carbon fiber chopped strands, a flat plate molding for evaluation was obtained under the same conditions as in Example 1 except for the above. The tensile strength of the obtained compact is 1
It was 400 kg / cm 2 , and the surface electric resistance was 10.0 × 10 3 Ω.
The results are shown in Table 1.

【0038】実施例5-8 ポリカーボネート樹脂の代りにポリエチレンテレフタレ
ート樹脂(帝人製)を用いた以外は実施例 1-4と同一の
条件で炭素繊維チョップドストランドを得た。得られた
結果を表2に示す。
Example 5-8 A carbon fiber chopped strand was obtained under the same conditions as in Examples 1-4 except that a polyethylene terephthalate resin (manufactured by Teijin) was used instead of the polycarbonate resin. The obtained results are shown in Table 2.

【化2】 [Chemical 2]

【0039】比較例2 ポリカーボネート樹脂の代りにポリエチレンテレフタレ
ート樹脂(帝人製)を用いた以外は比較例1 と同一の条
件で炭素繊維チョップドストランドを得た。得られた結
果を表2に示す。
Comparative Example 2 A carbon fiber chopped strand was obtained under the same conditions as in Comparative Example 1 except that a polyethylene terephthalate resin (made by Teijin) was used instead of the polycarbonate resin. The obtained results are shown in Table 2.

【0040】実施例9-12 ポリカーボネート樹脂の代りに芳香族ナイロン樹脂( 三
井石油化学工業株式会社製) を用いた以外は実施例1-4
と同一の条件で炭素繊維チョップドストランドを得た。
得られた結果を表3に示す。
Examples 9-12 Examples 1-4 except that an aromatic nylon resin (manufactured by Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd.) was used in place of the polycarbonate resin.
A carbon fiber chopped strand was obtained under the same conditions as above.
The results obtained are shown in Table 3.

【化3】 [Chemical 3]

【0041】比較例3 ポリカーボネート樹脂の代りに芳香族ナイロン樹脂(三
井石油化学工業株式会社製)を用いた以外は比較例1 と
同一の条件で炭素繊維チョップドストランドを得た。得
られた結果を表3に示す。
Comparative Example 3 A carbon fiber chopped strand was obtained under the same conditions as in Comparative Example 1 except that an aromatic nylon resin (manufactured by Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd.) was used instead of the polycarbonate resin. The results obtained are shown in Table 3.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明の炭素繊維チョップドストランド
と熱可塑性樹脂とを直接射出成形すると、炭素繊維強化
成形品を得ることができる。このとき、押出機で溶融混
練する必要ないので、時間と手間がかからない。また、
その炭素繊維強化成形品は、力学強度及び導電性の特性
に極めて優れている。したがって、本発明を応用するこ
とにより、従来のものより、優れた機械部品、導電性電
子部品等を簡単に製造し得る。
The carbon fiber chopped strand of the present invention and the thermoplastic resin are directly injection-molded to obtain a carbon fiber reinforced molded product. At this time, since it is not necessary to perform melt-kneading with an extruder, it does not take time and effort. Also,
The carbon fiber reinforced molded article is extremely excellent in mechanical strength and conductivity. Therefore, by applying the present invention, it is possible to easily manufacture mechanical parts, conductive electronic parts, and the like that are superior to the conventional ones.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29B 9/14 9350−4F B29K 105:06 C08L 39:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // B29B 9/14 9350-4F B29K 105: 06 C08L 39:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】炭素繊維を、アリルアミン重合体で集束し
てなることを特徴とする炭素繊維チョップドストラン
ド。
1. A carbon fiber chopped strand comprising a carbon fiber bundled with an allylamine polymer.
【請求項2】請求項1記載の炭素繊維チョップドストラ
ンドと熱可塑性樹脂とを射出成形してなることを特徴と
する炭素繊維強化成形品。
2. A carbon fiber reinforced molded product obtained by injection-molding the carbon fiber chopped strand according to claim 1 and a thermoplastic resin.
JP6083632A 1994-03-31 1994-03-31 Carbon fiber chopped strand Pending JPH07266462A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004285488A (en) * 2003-03-19 2004-10-14 Toho Tenax Co Ltd Carbon fiber strand
JP2005213478A (en) * 2004-02-02 2005-08-11 Idemitsu Kosan Co Ltd Carbon fiber-reinforced polyolefin resin composition and molded item consisting of it

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004285488A (en) * 2003-03-19 2004-10-14 Toho Tenax Co Ltd Carbon fiber strand
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