JPWO2014081002A1 - チョップド炭素繊維束およびチョップド炭素繊維束の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2012年11月26日に日本に出願された特願2012−257772号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
一方、炭素繊維束の形態が扁平になるほど、流動性や集束性の低いチョップ炭素繊維束となってしまうという問題を生じる。また、断面形状を円形に近づけると炭素繊維束の嵩密度が高くなり、炭素繊維束の内部にサイジング剤が浸透しにくくなるため、集束性にむらが生じる。さらにコンパウンド工程で受ける剪断力が大きくなるため解繊しやすくなり、ファイバーボールができやすくなり流動性が低くなるため、コンパウンド工程のホッパーから押出機へ移送するときに閉塞等のトラブルを起こしやすくなる。
しかし、特許文献3に記載の炭素繊維チョップストランドでは、チョップド炭素繊維束を製造する際にその扁平度が低い炭素繊維束形状であり、サイジング剤を付与して乾燥させる際に乾燥不良を起こすため、生産速度を低下させる必要が生じるという問題点がある。
しかし、特許文献4には、チョップの形状について、略矩形で1辺の長さが1.5〜6mmと記載されている。1辺の長さが3mm程度よりも短い距離であると、単位長さ当たりの重量が1.7mgであっても断面は扁平度が低くなり、やはり製造時に乾燥不良を起こして生産速度を低下させる必要が生じるという問題点があった。
チョップド炭素繊維束の全体質量に対して1質量%以上5質量%以下のサイジング剤とを含んでなり、
前記炭素繊維幅の繊維方向に沿うチョップド炭素繊維束の長さ(L)が1mm以上50mm以下、
前記チョップド炭素繊維束の繊維方向に対して垂直な断面の長径(Dmax)と短径(Dmin)の比(Dmax/Dmin)が6.0以上18.0以下であり、前記チョップド炭素繊維束の表面に存在する単繊維の配向パラメータが4.0以下である、チョップド炭素繊維束。
(2)チョップド炭素繊維束の長さ(L)とチョップド炭素繊維束の繊維方向に対して垂直な断面における短径(Dmin)の比(L/Dmin)が5以上30以下である(1)に記載のチョップド炭素繊維束。
(3)嵩密度が200g/L以上650g/L以下である(1)または(2)に記載のチョップド炭素繊維束。
(4)前記サイジング剤が、ウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、変性オレフィン系樹脂、変性エポキシ系樹脂及び水溶性ナイロン系樹脂のいずれかから選ばれる1以上の熱可塑性樹脂を主成分とするサイジング剤である(1)〜(4)のいずれかに記載のチョップド炭素繊維束。
(5)総繊度が25,000dtex以上45,000dtex以下の炭素繊維束に対して、30℃における粘度が3000Pa・s以下である一次サイジング剤を0.3重量%以上1.5重量%以下の量を付着させた後、単位目付あたりの炭素繊維束の幅が1/440mm/tex以上1/100mm/tex以下の範囲にして、二次サイジング剤を含むサイジング液を付与し、前記前記炭素繊維束を切断し、次いで前記サイジング液を乾燥するチョップド炭素繊維束の製造方法。
(7)前記二次サイジング剤が、ウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、変性オレフィン系樹脂、変性エポキシ系樹脂及び水溶性ナイロン系樹脂のいずれかから選ばれる1以上の熱可塑性樹脂を含む、(5)に記載のチョップド炭素繊維束の製造方法。
(8)前記一次サイジング剤と前記二次サイジング剤を含むサイジング剤の炭素繊維束に対する付着量が1〜5質量%である、(5)〜(7)の何れかに記載のチョップド炭素繊維束の製造方法。
(9)マトリックス樹脂100質量部に対して、(1)〜(5)のいずれかに記載のチョップド炭素繊維束を炭素繊維量で5質量部以上150質量部以下を配合し、その後、前記マトリックス樹脂と前記チョップド炭素繊維を混合する工程を含む、炭素繊維強化樹脂組成物の製造方法。
(10)前記マトリックス樹脂が、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ABS樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンサルフィド樹脂、ポリエーテルサルフィン樹脂及びポリエーテルイミド樹脂を含む熱可塑性樹脂、並びにそのアロイ系樹脂のいずれかから選ばれる1以上を含む(9)に記載の炭素繊維強化樹脂組成物の製造方法。
(11)(9)又は(10)に記載の製造方法で得られた炭素繊維強化樹脂組成物を用いた、ペレット又は成型品の製造方法。
(12)総繊度が25,000dtex以上45,000dtex以下、断面の長径(Dmax)と短径(Dmin)の比(Dmax/Dmin)が6.0以上18.0以下、サイジング剤の付着量が1質量%以上5質量%以下であるチョップド炭素繊維束。
(13)嵩密度が200g/L以上300g/L以下である(12)に記載のチョップド炭素繊維束。
(14)総繊度が25,000dtex以上45,000dtex以下の炭素繊維束に撚り画ない状態でサイジング液を付与し、サイジング剤が乾燥する前に炭素繊維束を切断し、乾燥するチョップド炭素繊維束の製造方法。
またサイジング剤は、これら熱可塑性樹脂の単独でも、又は複数混合したものでも用いることができ、更にエポキシ樹脂、アクリルエステル樹脂、メタクリルエステル樹脂、又はシランカップリング剤等を添加した混合物として用いることができる。シランカップリング剤の中でも、特にエポキシシラン系、アミノシラン系又はビニルシラン系等の化合物が望ましく、シラン化合物のエポキシ基は、グリシジル基又は脂環式エポキシ基のいずれでもよい。
サイジング剤の付着量が1質量%以上であれば、チョップド炭素繊維束の集束性が良好であり、押出し機等への供給性が安定しやすい。5重量%以下であれば、分散性が良好であり、機械特性が低下しにくく、また、熱分解により発生する分解ガスの量も抑制しやすくなり、チョップド炭素繊維束を製造する際の裁断時に裁断しやすくなるため好ましい。これらの観点から、サイジング剤の総付着量は、2質量%以上がより好ましく、4質量%以下がより好ましい。
なお、本実施形態における配向パラメータは、炭素繊維束を構成する単繊維のそれぞれの角度(単位は度)を長さで重みづけした度数分布を、以下のローレンツ関数にフィッティングし、得られた半値幅を配向パラメータと定義した。
f(x)=h/(1+[(x−u)]2/w2)+b
(x:変数、h:ピークの高さ、u:ピークの位置、w:ピークの半値幅、b:ベースラインの高さ)
一次サイジング剤の成分としては、特に限定はないが、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂又はポリエチレングリコールなどを用いることができる。これらは1種または2種以上を併用してもよい。場合によっては、乳化剤あるいは界面活性剤などを含めることができる。
前記の炭素繊維強化樹脂組成物は、前記のチョップド炭素繊維束と、マトリックス樹脂、場合により添加剤とを、公知の方法により混合することにより調製される。
チョップド炭素繊維束を約2g採取し重量(W1)を測定した。その後、炭素繊維束を50リットル/分の窒素気流中、温度450℃に設定したマッフル炉(ヤマト科学株式会社製、製品名:FP410)に15分間静置し、サイジング剤を完全に熱分解させた。そして、20リットル/分の乾燥窒素気流中の容器に移し、15分間冷却した後の炭素繊維束を秤量(W2)して、次式よりサイジング剤の付着量を求めた。
サイジング剤付着量(重量%)=(W1−W2)/W1×100 (i)
得られたチョップド炭素繊維束を無作為に50個摘出し、チョップド炭素繊維束の長さ、及び断面の長径をノギスによって、また断面の短径をフラットポイントのマイクロメータによって測定した。50個の測定値の数平均値を算出し、チョップド炭素繊維束の長さL、断面の長径Dmax、断面の短径Dminとした。
2Lのメスシリンダーに、300gのチョップド炭素繊維束を充填し、軽く衝撃を与えてチョップド炭素繊維束の体積に変化が無くなったときの体積を求め、この体積とチョップド炭素繊維束の重量とを用いて嵩密度を算出した。
チョップド炭素繊維束の表面に存在する単繊維の配向パラメータ(配向度)を、以下の方法で測定した。
得られたチョップド炭素繊維束を光学顕微鏡(キーエンス製、DIGITAL MICROSCOPE VHX―500F)を用いて、反射光・倍率200倍で観察した。観察には、高画質深度合成機能を用いて、画面内ですべての炭素繊維フィラメントに焦点が合っている画像(1600×1200ピクセル)を撮影した。なお、反射光で観察した場合、炭素繊維フィラメントはフィラメントが無い部分と比較して白く写る。
撮影した画像を、画像解析ソフト(三谷商事株式会社製二次元画像解析ソフトウェア、WinROOF)を用いて以下の手順で解析した。
グレースケール変換後の輝度値が閾値Bより明るいピクセルを白、Bよりも暗いピクセルを黒として、画像を二値化した。輝度値の閾値Bは、画像に含まれるすべてのピクセルの輝度値をヒストグラム(度数分布)とした後に、輝度値B以下の度数の合計と輝度値B以上の度数の合計が同じ値になるように定義した。
さらに、二値化された画像における白線(炭素繊維フィラメントを示す)を画像解析ソフトの針状分離機能によって、白線を直線であると規定し、画面内のすべての白線の始点と終点の座標(Xs、Ys)、(Xe、Ye)を定義した。
画像解析で得られた白線の始点と終点の座標(Xs、Ys)、(Xe、Ye)より、以下の数式を用いて、各線分の角度θ度及び長さLを算出した。
θ=ArcTan((Ys−Ye)/(Xs―Xe))+90
L=√([(Xs−Xe)]2+[(Ys−Ye)]2 )
画像内のすべての白線について、線分の角度θ及び長さLを算出し、角度θが0度から180度まで1度ごとの度数に含まれる線分の長さを和した度数分布を作成した。
θnew=θ+(90−θmax) 但し0≦θ+(90−θmax)≦180の場合
θnew=θ+(90−θmax)−180 但しθ+(90−θmax)>180の場合
θnew=θ+(90−θmax)+180 但しθ+(90−θmax)<180の場合
θnewを横軸に用いた度数分布では、最も度数の多い角度が90度となる。
f(x)=h/(1+[(x−u)]2/w2)+b
(x:変数、h:ピークの高さ、u:ピークの位置、w:ピークの半値幅、b:ベースラインの高さ)
に最小二乗法を用いてフィッティングし、得られた半値幅のパラメータを配向度と定義した。
一つのチョップド炭素繊維束につき、サンプル数3点、各サンプルにつき3か所の顕微鏡写真を撮影し、これらの値の平均値を、チョップド炭素繊維束の表面に存在する単繊維の配向パラメータ(配向度)とした。
得られたチョップド炭素繊維束を1kg、スクリュー部の直径が30mmの重量式スクリューフィーダーに投入し、毎時15kgの速度で搬送した。1kgすべてを搬送できた場合はフィード性良好、搬送中にチョップド炭素繊維束がスクリュー部にブリッジングを起こして搬送不良を起こした場合は、フィード不可であると判断した。
一次サイジング剤である低粘度エポキシAが、1.2質量%付着した炭素繊維束TRH50 60M(商品名、三菱レイヨン製、総繊度33,000dtex)を用いた。
上記の炭素繊維束を、複数個よりなる開繊バーへの擦過とトウ幅規制バーを交互に通過させ、単位目付あたりの炭素繊維の幅が1/440mm/texとした。その後、水性ウレタン樹脂Eの固形分濃度が6.0重量%となるように調製した水溶液(二次サイジング液)を用いて、二次サイジング剤である水性ウレタン樹脂Eを、炭素繊維束に付着した。
二次サイジング液槽にタッチロールの一部を浸漬して、タッチロールを回転することにより、ロール表面に二次サイジング液を塗布した。次いで、炭素繊維束を前記ロール表面に連続的に接触させることにより、炭素繊維束に二次サイジング液を付着した(タッチロール方式)。この際、2個のタッチロールを用いて、炭素繊維束の表面と裏面に二次サイジング液を塗布した。
次いで、炭素繊維束に塗布された二次サイジング液が乾燥する前、すなわち炭素繊維束が湿潤状態にある状態で、切断刃の間隔が6mmのロータリーカッターを用いて炭素繊維束を切断した。その後、切断した炭素繊維束を、床振動式熱風乾燥炉(乾燥温度200℃)に連続的に投入し、乾燥して、チョップド炭素繊維束を得た。
得られたチョップド炭素繊維束を用いて、チョップド炭素繊維束のサイジング剤の付着量、チョップド炭素繊維束の形状測定、嵩密度、配向パラメータを測定した。また、同チョップド炭素繊維束のフィード性の評価を行った。その結果を表1及び2に示す。なお、サイジング剤に用いた各樹脂の組成の詳細については表3及び4に示す。以下の実施例2以降についても同様である。
二次サイジング剤として、水性ウレタン樹脂Eの代わりに水溶性ナイロン樹脂Fを用いた以外は実施例1と同様にして、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。実施例1と同様に、チョップド炭素繊維束のサイジング剤の付着量、断面形状、嵩密度、配向パラメータを測定した。また、同チョップド炭素繊維束のフィード性の評価を行った。結果を表1及び2に示す。
実施例1で用いた炭素繊維束(TRH50 60M、低粘度エポキシAが1.2質量%付着)に、1mあたり10回転の加撚を施した。次いで、前記炭素繊維束を、水性ウレタン樹脂Eを固形分濃度6.0重量%に調製した水溶液(二次サイジング液)に浸漬させ、ニップロールを通過させた後に、加熱ロール(表面温度140℃)に10秒間接触させる事により乾燥し、炭素繊維束を得た。得られた炭素繊維束を、切断刃の間隔が6mmのロータリーカッターを用いて切断して、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。
二次サイジング液を炭素繊維束に塗布する前の、単位目付あたりの炭素繊維の幅を1/230mm/texとした以外は、実施例2と同様の方法により、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1及び2に示す。
一次サイジング剤である低粘度エポキシAが、1.2質量%付着した炭素繊維束TRW50 50L(商品名、三菱レイヨン製、総繊度37,000dtex)を使用し、二次サイジング剤に水性ウレタン樹脂Eを用いた以外は、実施例3と同様にして、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1及び2に示す。
二次サイジング液を炭素繊維束に塗布する前の、単位目付あたりの炭素繊維の幅を1/50mm/texとした以外は、実施例1と同様の方法により、切断された炭素繊維束を得た。次いで、切断された炭素繊維束を、床振動式熱風乾燥炉(乾燥温度200℃)に連続的に投入して乾燥したところ、切断された炭素繊維束には、縦割れと毛羽立ちが発生した。目的とするチョップド炭素繊維束を得ることはできなかった。
二次サイジング液を炭素繊維束に塗布する前の、単位目付あたりの炭素繊維の幅を、表1の記載の通りとした以外は、実施例1と同様の方法により、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1及び2に示す。
実施例1で用いた炭素繊維束(TRH50 60M、低粘度エポキシAが1.2質量%付着)を用いた。二次サイジング液を炭素繊維束に塗布する前の、単位目付あたりの炭素繊維の幅を1/130mm/texとした後に、水性ウレタン樹脂Eの固形分濃度が6.0重量%となるように調製した水溶液(二次サイジング液)を用いて、実施例1と同様の方法で、二次サイジング剤である水性ウレタン樹脂Eを炭素繊維束に付着した。次いで、湿潤状態にある炭素繊維束を熱風乾燥炉で2分間、200℃にて乾燥し、その後、切断刃の間隔が6mmのロータリーカッターにて切断してチョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1及び2に示す。
二次サイジング液を炭素繊維束に塗布する前の、単位目付あたりの炭素繊維の幅を1/410mm/texとした以外は、比較例4と同様にして、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。
二次サイジング液を炭素繊維束に塗布する前の、単位目付あたりの炭素繊維の幅を、表1に記載の通りとした以外は、比較例1と同様にして、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1及び2に示す。
一次サイジング剤である中粘度ウレタンBが、1.2質量%付着した炭素繊維束TRH50 60M(商品名、三菱レイヨン製、総繊度33,000dtex)を、切断刃の間隔が6mmのロータリーカッターにて切断したところ、切断時に毛羽が大量に発生してしまい、チョップド炭素繊維束を製造することはできなかった。
比較例8で用いた炭素繊維束(TRH50 60M、中粘度ウレタンBが1.2質量%付着)を用いて、二次サイジング液を炭素繊維束に塗布する前の、単位目付あたりの炭素繊維の幅を1/100mm/texとした以外は、実施例1と同様の方法により、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1及び2に示す。
二次サイジング液を炭素繊維束に塗布する前の、単位目付あたりの炭素繊維の幅と、二次サイジング剤の付着量を表1に記載の通りとした以外は、実施例9と同様の方法により、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1及び2に示す。
一次サイジング剤である高粘度ウレタンCが、1.2質量%付着した炭素繊維束TRH50 60M(商品名、三菱レイヨン製、総繊度33,000dtex)を、複数個よりなる開繊バーへの擦過とトウ幅規制バーを交互に通過させ、単位目付あたりの炭素繊維の幅を1/440mm/texにしようとしたが、開繊バー及びトウ幅規制バーで毛羽が発生してしまい、チョップド炭素繊維束を製造することはできなかった。
一次サイジング剤である高粘度エポキシDが、1.2質量%付着した炭素繊維束TRH50 60M(商品名、三菱レイヨン製、総繊度33,000dtex)を、複数個よりなる開繊バーへの擦過とトウ幅規制バーを交互に通過させ、単位目付あたりの炭素繊維の幅を1/440mm/texにしようとしたが、開繊バー及びトウ幅規制バーで毛羽が発生してしまい、チョップド炭素繊維束を製造することはできなかった。
比較例10で用いた炭素繊維束(TRH50 60M、高粘度エポキシDが1.2質量%付着)を用いて、二次サイジング液を炭素繊維束に塗布する前の、単位目付あたりの炭素繊維の幅を1/600mm/texとした以外は、実施例1と同様の方法により、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1及び2に示す。
二次サイジング液として、水性ポリオレフィン樹脂Gを用いた以外は実施例7と同様にして、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1及び2に示す。
二次サイジング液として、水性エポキシ樹脂Hを用いた以外は実施例7と同様にして、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1及び2に示す。
それに対して、比較例1、比較例5、比較例11のチョップド炭素繊維束は、断面の扁平度が低く、さらに、単繊維が配向していないために、コンパウンド製造時の取扱い性に劣っている。
比較例3、比較例7のチョップド炭素繊維束は、断面は適度な扁平形状であるが、チョップド炭素繊維束を構成する単繊維が配向していないために、チョップド炭素繊維束同士が擦れあった際に毛羽立ちやすく、取扱い性に劣っている。
比較例4、比較例6のチョップド炭素繊維束は、炭素繊維束を構成する単繊維は配向しているが、断面の扁平度が低い、あるいは扁平度が過剰であるために、炭素繊維束がばらけやすく、取扱い性に劣っている。
比較例8のチョップド炭素繊維束は、断面が適度な扁平形状であり、かつチョップド炭素繊維束を構成する単繊維も配向しているが、サイジング剤の付着量が少なすぎるために、炭素繊維束がばらけやすく、取扱い性に劣っている。
また、比較例2、比較例9、比較例10は一次サイジング剤の粘度やサイジング液を付与する際の炭素繊維束の幅が適正でないと、安定してチョップド炭素繊維束を生産できないことを示している。
以上の結果より、本発明によって、サイジング剤付着量が比較的低くても均一にサイジング剤が付与されており、良好な取扱い性及び高い生産性を示すチョップド炭素繊維束が得られることがわかった。
総繊度が32,000dtexである三菱レイヨン製炭素繊維束TRH50 60Mを用い、複数個よりなる開繊バーへの擦過とトウ幅規制バーを交互に通過させ、所定のトウ幅とした炭素繊維束に、ハイドランHW−930(DIC株式会社製水性ウレタン樹脂)を固形分濃度6.0重量%に調製した水溶液(サイジング液)を用いて付着処理を施した。付着処理は、サイジング液槽にロールの一部を浸漬し、ロール表面にサイジング液を塗布し、そのロール表面に炭素繊維束を接触させることにより炭素繊維束にサイジング液を付着させるタッチロール方式で行った。また付着処理は4,400dtex/mmで処理を行った。タッチロールは、2個用い、炭素繊維束の表裏2面に塗布を施した。湿潤状態にある炭素繊維束の切断は切断刃の間隔が6mmのロータリーカッターにて行い、切断した炭素繊維束を床振動式熱風乾燥炉に連続的に投入して200℃にて乾燥し、チョップド炭素繊維束を得た。
サイジング剤として、ハイドランHW−930の代わりにセポルジョンPA150(住友精化株式会社製ナイロンエマルジョン)を用いた以外は実施例14と同様にして、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例14と同様の測定を行った。
三菱レイヨン製炭素繊維束TRH50 60Mに1mあたり10回転の加撚を施した炭素繊維束を、ハイドランHW−930を固形分濃度6.0重量%に調製した水溶液(サイジング液)に浸漬させ、ニップロールを通過させた後に、表面の温度を140℃とした加熱ロールに10秒間接触させる事により乾燥し、炭素繊維束を得た。得られた炭素繊維束を、切断刃の間隔が6mmのロータリーカッターにて切断し、チョップド炭素繊維束を得た。得られたチョップド炭素繊維束について、実施例14と同様の測定を行った。
一方、撚りが入った比較例12のチョップド炭素繊維束は、扁平度が小さくなり、嵩密度が低いものとなった。
Claims (12)
- 総繊度が25,000dtex以上45,000dtex以下の炭素繊維束と、チョップド炭素繊維束の全体質量に対して1質量%以上5質量%以下のサイジング剤とを含んでなる、チョップド炭素繊維束であって、
前記炭素繊維束の繊維方向に沿うチョップド炭素繊維束の長さ(L)が1mm以上50mm以下、
前記チョップド炭素繊維束の繊維方向に対して垂直な断面の長径(Dmax)と短径(Dmin)の比(Dmax/Dmin)が6.0以上18.0以下であり、
前記チョップド炭素繊維束の表面に存在する単繊維の配向パラメータが4.0以下である、チョップド炭素繊維束。 - 前記チョップド炭素繊維束の繊維方向に沿う長さ(L)と、前記チョップド炭素繊維束の繊維方向に対して垂直な断面における短径(Dmin)の比(L/Dmin)が5以上30以下である、請求項1に記載のチョップド炭素繊維束。
- 前記チョップド炭素繊維束の嵩密度が200g/L以上650g/L以下である、請求項1または2に記載のチョップド炭素繊維束。
- 前記サイジング剤が、ウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、変性オレフィン系樹脂、変性エポキシ系樹脂及び水溶性ナイロン系樹脂のいずれかから選ばれる1以上の熱可塑性樹脂を含むサイジング剤である、請求項1または2に記載のチョップド炭素繊維束。
- 前記サイジング剤が、ウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、変性オレフィン系樹脂、変性エポキシ系樹脂及び水溶性ナイロン系樹脂のいずれかから選ばれる1以上の熱可塑性樹脂を含むサイジング剤である、請求項3に記載のチョップド炭素繊維束。
- 総繊度が25,000dtex以上45,000dtex以下の炭素繊維束に対して、30℃における粘度が3000Pa・s以下である一次サイジング剤を0.3重量%以上1.5重量%以下の量を付着させた後、
単位目付あたりの炭素繊維束の幅を1/440mm/tex以上1/100mm/tex以下の範囲にして、二次サイジング剤を含むサイジング液を付与し、
前記炭素繊維束を切断し、次いで前記サイジング液を乾燥する、
チョップド炭素繊維束の製造方法。 - 前記一次サイジング剤が、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びポリエチレングリコールのいずれかから選ばれる1以上を含む、請求項6に記載のチョップド炭素繊維束の製造方法。
- 前記二次サイジング剤が、ウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、変性オレフィン系樹脂、変性エポキシ系樹脂及び水溶性ナイロン系樹脂のいずれかから選ばれる1以上の熱可塑性樹脂を含む、請求項6に記載のチョップド炭素繊維束の製造方法。
- 前記一次サイジング剤と前記二次サイジング剤を含むサイジング剤の炭素繊維束に対する付着量が1〜5質量%である、請求項6〜8の何れか一項に記載のチョップド炭素繊維束の製造方法。
- マトリックス樹脂100質量部に対して、請求項1〜5のいずれか一項に記載のチョップド炭素繊維束を炭素繊維量で5質量部以上150質量部以下を配合し、その後、前記マトリックス樹脂と前記チョップド炭素繊維を混合する工程を含む、炭素繊維強化樹脂組成物の製造方法。
- 前記マトリックス樹脂が、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ABS樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンサルフィド樹脂、ポリエーテルサルフィン樹脂及びポリエーテルイミド樹脂を含む熱可塑性樹脂、並びにそのアロイ系樹脂のいずれかから選ばれる1以上を含む請求項10に記載の炭素繊維強化樹脂組成物の製造方法。
- 請求項10又は11に記載の製造方法で得られた炭素繊維強化樹脂組成物を用いた、ペレット又は成型品の製造方法。
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