JPS59109558A - 高比剛性樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
高比剛性樹脂組成物の製造方法Info
- Publication number
- JPS59109558A JPS59109558A JP22142082A JP22142082A JPS59109558A JP S59109558 A JPS59109558 A JP S59109558A JP 22142082 A JP22142082 A JP 22142082A JP 22142082 A JP22142082 A JP 22142082A JP S59109558 A JPS59109558 A JP S59109558A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aramid fibers
- resin composition
- high specific
- specific rigidity
- producing
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- Artificial Filaments (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、アラミド繊維を用いて得られる金属代替用複
合材料の、曲げ弾性率、引張り強度に優れた高比剛性樹
脂組成物の製造方法に関するものである。
合材料の、曲げ弾性率、引張り強度に優れた高比剛性樹
脂組成物の製造方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来、アラミド繊維を強化用充填剤として用いる高比剛
性樹脂組成物の製造方法では、アラミド繊維は他の充填
剤と同様、熱可塑性、熱硬化性材料と単にタンブラ−で
混合し、そｉｚを成形して作るのが一般的であった。し
かしながら、このような従来法にのっとった高比剛性樹
脂組成物の製造方法では、従来の装置がその１寸用いら
ハ、装置の汎用性があり、捷た製造過程が単純であるた
めに製造時間が短かいなどの点では便利であるものの、
−−Ａ ゛− 〒１〒而ゴ面単面樹脂と混ぜ合わせただけでは、充填剤
としてのアラミド繊維の分散状態が局在化し又いて良好
でなく、捷だ樹脂とアラミド繊維のフィブリル、ミクロ
フィブリル等の微細構造まで樹脂か含ルしないなどの欠
点があった。そのため、アルミニウム並みの分散系複合
材料を得ようとしても、特に曲げ弾性率において、アル
ミニウムの１／４〜１／３が限１度であった。−万、こ
れに対し、特公昭５４−１０６５５には、アラミド繊維
を用いて内部架橋させる架橋成形品の製造方法が提案さ
れている。この製造方法にのっとり試作した樹脂組成物
は、耐熱性・機械的強度、特に引張り強度という点では
確かに優れている。しかし、アルミニウムに比べて特に
曲げ弾性率についていえは試作品の実測値は未だ約１／
７はどであり、満足すべきものではなかった。
性樹脂組成物の製造方法では、アラミド繊維は他の充填
剤と同様、熱可塑性、熱硬化性材料と単にタンブラ−で
混合し、そｉｚを成形して作るのが一般的であった。し
かしながら、このような従来法にのっとった高比剛性樹
脂組成物の製造方法では、従来の装置がその１寸用いら
ハ、装置の汎用性があり、捷た製造過程が単純であるた
めに製造時間が短かいなどの点では便利であるものの、
−−Ａ ゛− 〒１〒而ゴ面単面樹脂と混ぜ合わせただけでは、充填剤
としてのアラミド繊維の分散状態が局在化し又いて良好
でなく、捷だ樹脂とアラミド繊維のフィブリル、ミクロ
フィブリル等の微細構造まで樹脂か含ルしないなどの欠
点があった。そのため、アルミニウム並みの分散系複合
材料を得ようとしても、特に曲げ弾性率において、アル
ミニウムの１／４〜１／３が限１度であった。−万、こ
れに対し、特公昭５４−１０６５５には、アラミド繊維
を用いて内部架橋させる架橋成形品の製造方法が提案さ
れている。この製造方法にのっとり試作した樹脂組成物
は、耐熱性・機械的強度、特に引張り強度という点では
確かに優れている。しかし、アルミニウムに比べて特に
曲げ弾性率についていえは試作品の実測値は未だ約１／
７はどであり、満足すべきものではなかった。
発明の目的
本発明の目的は上記問題点を解決し、アラミド繊維の分
散性を良くするのと同時に、アラミド繊維と樹脂との相
溶性を向上させ、捷たアラミド繊維内、アラミド繊維と
樹脂間、アラミド繊維とアラミド繊維の間で３次元網目
架橋化を生じさせ、曲げ弾性率などの機械的強度にも優
れた、アルミニウム代替用複合プラスチック材料の有用
な製造方法を提供する事である。
散性を良くするのと同時に、アラミド繊維と樹脂との相
溶性を向上させ、捷たアラミド繊維内、アラミド繊維と
樹脂間、アラミド繊維とアラミド繊維の間で３次元網目
架橋化を生じさせ、曲げ弾性率などの機械的強度にも優
れた、アルミニウム代替用複合プラスチック材料の有用
な製造方法を提供する事である。
発明の構成
本発明者らは、前記、従来の問題点に鑑み、鋭意研究を
重ねた結果、本発明に至ったものである。
重ねた結果、本発明に至ったものである。
すなわち本発明者らは、アラミド繊維を膨潤する工程と
、アラミド繊維を粉砕する工程とアラミド繊維中に存在
する構造単位内または構造単位間で化学的に結合させる
工程を特徴とする製造方法は、アラミド繊維の樹脂中で
の分散性や樹脂との相溶性が良好となり従来の王権では
全く得らハなかったアルミニウム並みの樹脂組成物が得
られるという点で、全く新規で優れた製造方法である事
を発見したのである。膨潤・粉砕・表面処理・架橋成形
のこれらの工程を組み合せた製造法は、従来注目されな
がらもそのやり方が分からなかった分散方法について伊
繊維の分散性が従来に比べ格段に向上させられるという
改良がなされ、繊維を微細溝造寸て粉砕して表面処理・
架橋成形させることにより、従来マクロなレベルで表面
処理・内部架橋する場合（・（比べ、フィブリル・ミク
ロフィブリルなどの微細構造同志のすべりがないという
改良がなされた。１だ、微細構造レベルで樹脂と親和さ
せるために、樹脂との相溶性が従来に比べ格段の改良が
なされ、さらに、これらの製造法によって得られた樹脂
組成物の機械的強度、特に曲げ弾性率が、アルミニウム
以上に達するという材料特性の改良がなされたものであ
る。
、アラミド繊維を粉砕する工程とアラミド繊維中に存在
する構造単位内または構造単位間で化学的に結合させる
工程を特徴とする製造方法は、アラミド繊維の樹脂中で
の分散性や樹脂との相溶性が良好となり従来の王権では
全く得らハなかったアルミニウム並みの樹脂組成物が得
られるという点で、全く新規で優れた製造方法である事
を発見したのである。膨潤・粉砕・表面処理・架橋成形
のこれらの工程を組み合せた製造法は、従来注目されな
がらもそのやり方が分からなかった分散方法について伊
繊維の分散性が従来に比べ格段に向上させられるという
改良がなされ、繊維を微細溝造寸て粉砕して表面処理・
架橋成形させることにより、従来マクロなレベルで表面
処理・内部架橋する場合（・（比べ、フィブリル・ミク
ロフィブリルなどの微細構造同志のすべりがないという
改良がなされた。１だ、微細構造レベルで樹脂と親和さ
せるために、樹脂との相溶性が従来に比べ格段の改良が
なされ、さらに、これらの製造法によって得られた樹脂
組成物の機械的強度、特に曲げ弾性率が、アルミニウム
以上に達するという材料特性の改良がなされたものであ
る。
本発明において、第１図に模式図として示すように、膨
潤させる工程は、アラミド繊維が繊維として収束してい
る状態を、有機溶媒または水で解放して、繊維の分散状
態を良好にする作用がある。
潤させる工程は、アラミド繊維が繊維として収束してい
る状態を、有機溶媒または水で解放して、繊維の分散状
態を良好にする作用がある。
粉砕工程は、分散状態が良好となったアラミド繊維を、
ホモゲナイザー、ミキサーなどの粉砕機または超音波を
用い、アラミド繊維中に存在するフィブリル寸たは直径
７０〜１００人、長さ約１０００人のミクロフィブリル
捷で粉砕する作用がある。
ホモゲナイザー、ミキサーなどの粉砕機または超音波を
用い、アラミド繊維中に存在するフィブリル寸たは直径
７０〜１００人、長さ約１０００人のミクロフィブリル
捷で粉砕する作用がある。
表面処理工程は、粉砕工程によりフイブＩＪ ）し捷た
はミクロフィブリルなどの微細構造レベルで粉砕し表面
処理して、微細構造単位の表面上に、アミノ基寸たはエ
ポキシ基などの官能基を形成する作用がある。架橋成形
工程は、表面処理され微細構造単位の表面上に形成され
た官能基と、添加した化合物の官能基を反応させ、３次
元網目化架橋させる作用をする。次に本発明について実
施列について、さらに詳しく説明する。
はミクロフィブリルなどの微細構造レベルで粉砕し表面
処理して、微細構造単位の表面上に、アミノ基寸たはエ
ポキシ基などの官能基を形成する作用がある。架橋成形
工程は、表面処理され微細構造単位の表面上に形成され
た官能基と、添加した化合物の官能基を反応させ、３次
元網目化架橋させる作用をする。次に本発明について実
施列について、さらに詳しく説明する。
実施例
実施例１
アラミド繊糸１１（ケフ゛ラー４９．チョツプドファイ
バー アセトン中に投入し、６０分間、ゆるやかに攪拌しなが
ら膨潤させる。この混合液を超音波洗浄機（ ９ ２
１（ 、ヤマト科学ンで６０分間洗浄する。これを、８
０℃の真空乾燥機で１時間乾燥させる。
バー アセトン中に投入し、６０分間、ゆるやかに攪拌しなが
ら膨潤させる。この混合液を超音波洗浄機（ ９ ２
１（ 、ヤマト科学ンで６０分間洗浄する。これを、８
０℃の真空乾燥機で１時間乾燥させる。
この繊維をさらにミキサー（ ＨＩ−７０９３Ｋ 。
ＨＯＷＥ インダストリー）で２０分間粉砕する。
これを走査型電子顕微＠（×２０００）で観察した。そ
の結果を第２図の模式図に示す。繊維がミクロフィブリ
ル寸で粉砕されている事が分かる。
の結果を第２図の模式図に示す。繊維がミクロフィブリ
ル寸で粉砕されている事が分かる。
これと、冷希鉱酸溶液１ ０ ０ ｍｌ中に注ぎ、さら
に亜硫酸ナトＩＪウム１ｇを６ｍｌの水に溶かした溶液
に庄き人わ，、３０分間、冷水バス中で反応させる。
に亜硫酸ナトＩＪウム１ｇを６ｍｌの水に溶かした溶液
に庄き人わ，、３０分間、冷水バス中で反応させる。
こハをさらに、１００ ｍｌの希髄酸中に投入し、５分
間ゆるやかに加熱する。こ、＋１をグラスフィルターで
戸別して、熱水で洗浄して乾燥した後、直ちに水２ ６
０ ｍ．ｌ中に水酸化ナトリウム８，Ｏ ｇ ’Ｗ
（０．２ｍｏｌ）の溶液の中に投入し、さらにエピクロ
ルヒドリン３９．２６ ｊｉ （ ０．６ｍｏｌ）を投
入１７、ホモミキサーで激しく攪拌しながら、５分間，
しだ−やかに加熱する。５分後、直ちにグラスクイルタ
ーで戸別し、熱水で充分洗浄した後、真空乾燥機で６０
゛Ｃ，１時間乾燥する。
間ゆるやかに加熱する。こ、＋１をグラスフィルターで
戸別して、熱水で洗浄して乾燥した後、直ちに水２ ６
０ ｍ．ｌ中に水酸化ナトリウム８，Ｏ ｇ ’Ｗ
（０．２ｍｏｌ）の溶液の中に投入し、さらにエピクロ
ルヒドリン３９．２６ ｊｉ （ ０．６ｍｏｌ）を投
入１７、ホモミキサーで激しく攪拌しながら、５分間，
しだ−やかに加熱する。５分後、直ちにグラスクイルタ
ーで戸別し、熱水で充分洗浄した後、真空乾燥機で６０
゛Ｃ，１時間乾燥する。
このようにして得られた、微細構造外で粉砕さハたアラ
ミド繊維で、しかもその表面上にエポキシ基を有する充
填剤１００ｇＷと、硬化剤（三井テキサコ社製，ジエフ
ァーシンｐ．２ｓｏ）’＆２６ｇ，促進剤（三井テキサ
コ社製，ジエファーシンＡＣ−３９８）を１ｏｇ’Ｗを
混合した。これを金型に流し込み、１６０℃で４０分間
，１６０ｇＷ／ｃｒＡ で成形した。得られた平鈑から
ＡＳＴＭ規格に準じる試験片を切り出し、インストロン
試験機でその曲げ弾性率と引張り強度の物性値を得た。
ミド繊維で、しかもその表面上にエポキシ基を有する充
填剤１００ｇＷと、硬化剤（三井テキサコ社製，ジエフ
ァーシンｐ．２ｓｏ）’＆２６ｇ，促進剤（三井テキサ
コ社製，ジエファーシンＡＣ−３９８）を１ｏｇ’Ｗを
混合した。これを金型に流し込み、１６０℃で４０分間
，１６０ｇＷ／ｃｒＡ で成形した。得られた平鈑から
ＡＳＴＭ規格に準じる試験片を切り出し、インストロン
試験機でその曲げ弾性率と引張り強度の物性値を得た。
その結果を、アルミニウムの物性値と比較して、第１表
に示す。アルミニウムの曲げ弾性率。
に示す。アルミニウムの曲げ弾性率。
引張り強度を共に越えている事が分かる。
以下余白
第 １ 表
実Ｍ５，ＩＩＩす２
実施例１と同様にして、アラミド繊維６ｏＯｇＷを水中
に投入し、膨潤させた後粉砕する。走査型電顕で観察す
ると実施例１の場合と同様な状況力玉観察された。これ
を硫酸対硝酸（Ｍ量比６：４）の混酸１ ６ｇｗと水ｅ
ｏｇｗの混合溶液の中に、２０″Ｃ〜３０’Ｃの状態で
３時間浸漬した後、熱水で充分に洗浄する。その後試料
を１ ０ ０ ｍｌ！の水で浸漬し、１００℃で水素ガ
スを１０分間吹き込みつづける。次にこの試料を充分に
熱水で洗浄した後真空乾燥機で６０”Ｃ，１時間乾燥す
る。
に投入し、膨潤させた後粉砕する。走査型電顕で観察す
ると実施例１の場合と同様な状況力玉観察された。これ
を硫酸対硝酸（Ｍ量比６：４）の混酸１ ６ｇｗと水ｅ
ｏｇｗの混合溶液の中に、２０″Ｃ〜３０’Ｃの状態で
３時間浸漬した後、熱水で充分に洗浄する。その後試料
を１ ０ ０ ｍｌ！の水で浸漬し、１００℃で水素ガ
スを１０分間吹き込みつづける。次にこの試料を充分に
熱水で洗浄した後真空乾燥機で６０”Ｃ，１時間乾燥す
る。
このようにして得られた微細構造まで粉砕されたアラミ
ド繊維で、しかもその表面上にアミノ基を有する充填剤
２５ｇＷと、ゴポキシ樹脂（長潮産業，アラルダイトＧ
Ｙ２６０）１００ｙＷ，促進剤（三井テキサコ社，ジエ
ファーミンＡＣ−３９Ｂ）１０９Ｎを混合した。これを
金型に流し込み、実施例１と同様にして試験片を得、そ
の曲げ弾性率と引張り強度を測定した。その結果を第２
表に示す。アルミニウムの曲げ弾性率、引張り強度を共
にこえている事がわかる。
ド繊維で、しかもその表面上にアミノ基を有する充填剤
２５ｇＷと、ゴポキシ樹脂（長潮産業，アラルダイトＧ
Ｙ２６０）１００ｙＷ，促進剤（三井テキサコ社，ジエ
ファーミンＡＣ−３９Ｂ）１０９Ｎを混合した。これを
金型に流し込み、実施例１と同様にして試験片を得、そ
の曲げ弾性率と引張り強度を測定した。その結果を第２
表に示す。アルミニウムの曲げ弾性率、引張り強度を共
にこえている事がわかる。
以下余白
第２表
発明の効果
本発明は、アラミド繊維の分散性を良くし、アラミド繊
維と樹脂との組直性を向上させ、アラミド繊維の有する
フィブリル、ミクロフィブリルなどの微細構造を３次元
網目架橋させる事ができるという事に効果を発揮し、さ
らに本発明によってその成形物が、機械的強度、特に曲
げ弾性率において従来分散系繊維俵ｒヒプラスチック材
料では全く得られなかったアルミニウムを越える曲げ弾
性率が得られるという事に効果を発揮するものである。
維と樹脂との組直性を向上させ、アラミド繊維の有する
フィブリル、ミクロフィブリルなどの微細構造を３次元
網目架橋させる事ができるという事に効果を発揮し、さ
らに本発明によってその成形物が、機械的強度、特に曲
げ弾性率において従来分散系繊維俵ｒヒプラスチック材
料では全く得られなかったアルミニウムを越える曲げ弾
性率が得られるという事に効果を発揮するものである。
第１図は膨潤工程、粉砕工程２表面処理工程。
架橋成形工程の各工程に関する模式図、第２図ａ。
ｂは膨潤・粉砕工程前後の、走査型顕微鏡で観察したア
ラミド繊維の模式図である。
ラミド繊維の模式図である。
Claims (6)
- （１） アラミド繊維を膨潤する工程と、アラミド繊
維を粉砕する工程と、アラミド繊維中に存在する構造単
位を表面処理する工程と、アラミド繊維中に存在する構
造単位内寸たｔｒｉ構造単位間で化学的に結合させ架橋
成形さする工程とを有する高比剛性樹脂組成物の製造方
法。 - （２） アラミド繊維を膨潤させる工程は、アラミド
繊維を有機溶媒中または水中で、膨潤させる特許請求の
範囲第１項に記載の高比剛性樹脂組成物の製造方法。 - （３） アラミド繊維を粉砕する工程は、ホモゲナイ
ザー、ミキサーなとの粉砕機または超音波を用いてフィ
ブリルまたはミクロフィブリル寸で粉砕する特許請求の
範囲第１項記載の高比剛性樹脂組成物の製造方法。 - （４）表面処理する工程は、構造単位の表面に、アミノ
基またはエポキシ基などの官能基を持たせる特許請求の
範囲第１項に記載の高比剛性樹脂組成物の製造方法。 - （５） アラミド繊維中に存在する構造単位はフィブ
リルまたはミクロフィブリルである特許請求の範囲第１
項に記載の高比剛性樹脂組成物の製造方法。 - （６）化学的に結合させ架橋成形する工程は、アラミド
繊維を粉砕して得られるフィブリルまたはミクロフィブ
リル上に、表面処理して形成された官能基どうしを、添
加した化合物を用いて三次元網目化する特許請求の範囲
第１項に記載の高比剛性樹脂組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22142082A JPS59109558A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 高比剛性樹脂組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22142082A JPS59109558A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 高比剛性樹脂組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59109558A true JPS59109558A (ja) | 1984-06-25 |
| JPS6230226B2 JPS6230226B2 (ja) | 1987-07-01 |
Family
ID=16766456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22142082A Granted JPS59109558A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 高比剛性樹脂組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59109558A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61243859A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-30 | Jushi Kigata:Kk | 樹脂型用表面強化樹脂 |
| CN110656393A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-07 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 成型粉末碱溶法制备芳纶纳米纤维的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50138125A (ja) * | 1974-04-25 | 1975-11-04 | ||
| JPS5182028A (en) * | 1975-01-14 | 1976-07-19 | Teijin Ltd | Tansenioyobi * mataha parupuryushinoseizoho |
| JPS55148300A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-18 | Teijin Ltd | Aromatic polyamide synthetic paper and production |
| JPS55158398A (en) * | 1979-05-28 | 1980-12-09 | Teijin Ltd | Aromatic polyamide paper like substance |
-
1982
- 1982-12-16 JP JP22142082A patent/JPS59109558A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50138125A (ja) * | 1974-04-25 | 1975-11-04 | ||
| JPS5182028A (en) * | 1975-01-14 | 1976-07-19 | Teijin Ltd | Tansenioyobi * mataha parupuryushinoseizoho |
| JPS55148300A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-18 | Teijin Ltd | Aromatic polyamide synthetic paper and production |
| JPS55158398A (en) * | 1979-05-28 | 1980-12-09 | Teijin Ltd | Aromatic polyamide paper like substance |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61243859A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-30 | Jushi Kigata:Kk | 樹脂型用表面強化樹脂 |
| CN110656393A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-07 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 成型粉末碱溶法制备芳纶纳米纤维的方法 |
| CN110656393B (zh) * | 2019-09-29 | 2022-04-08 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 成型粉末碱溶法制备芳纶纳米纤维的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6230226B2 (ja) | 1987-07-01 |
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