TW201808591A - 複合成形體、複合成形體用中間體、複合成形體之製造方法及輸送機器用內裝材 - Google Patents

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Abstract

複合成形體1含有樹脂2、在樹脂2中分散設置之纖維3以及形成於樹脂2和纖維3之間之空孔4,比強度為30~400MPa.(g/cm3)-1。藉此,能夠提供一種兼顧輕量化和高機械特性之複合成形體。

Description

複合成形體、複合成形體用中間體、複合成形體之製造方法及輸送機器用內裝材
本發明係關於一種複合成形體、複合成形體用中間體、複合成形體之製造方法及輸送機器用內裝材。
用於飛機或汽車的內裝等之構造材料要求進一步輕量化。藉由輕量化能夠抑制飛機或汽車的耗油量。
作為該種構造材料,使用將玻璃纖維等強化纖維和聚丙烯等樹脂混合而成之混合物(抄造片)一邊加熱一邊進行加壓成形而獲得之纖維強化樹脂(例如參閱專利文獻1)。在專利文獻1中所記載的纖維強化樹脂中,纖維朝向3維的所有方向相互纏繞。藉此,實現纖維強化樹脂的加強。
並且,在該專利文獻1中,揭示有在纖維強化樹脂的成形時利用強化纖維的回彈來使抄造片膨脹,使纖維強化樹脂的密度下降。藉此,能夠獲得具備隔音性和絕熱性之纖維強化樹脂。
專利文獻1:日本特開2016-016541號公報
近年來,強烈要求構造材料進一步輕量化。因此,要求進一步降低纖維強化樹脂的密度。
然而,當降低纖維強化樹脂的密度時,纖維強化樹脂的機械強度下降。其結果,纖維強化樹脂有可能無法發揮作為構造材料之功能。
本發明的目的在於,提供一種兼顧輕量化和高機械特性之複合成形體以及輸送機器用內裝材、能夠容易地製成空孔率廣泛之複合成形體的複合成形體用中間體,以及能夠有效地製造前述複合成形體的複合成形體之製造方法。
該種目的可藉由下述(1)~(12)的本發明來達成。
(1)一種複合成形體,含有樹脂、在前述樹脂中分散設置之纖維以及形成於前述樹脂和前述纖維之間之空孔,比強度為30~400MPa.(g/cm3)-1
(2)如上述(1)之複合成形體,其中,空孔率為5~90%。
(3)如上述(1)或(2)之複合成形體,其中,前述纖維的平均長度為1mm以上。
(4)如上述(1)至(3)中任一項之複合成形體,其中,前述纖維係無機纖維。
(5)如上述(1)至(4)中任一項之複合成形體,其中,前述樹脂包含熱塑性樹脂。
(6)如上述(1)至(5)中任一項之複合成形體,其中,前2分鐘總熱釋放量(Total Heat Release w/in First 2 Minutes)為50[kW.min/m2]以下,峰熱釋放率(Peak Heat Release Rate)為50[kW/m2]以下。
(7)如上述(1)至(6)中任一項之複合成形體,其中,前述樹脂的熔點為200~400℃。
(8)一種複合成形體用中間體,含有樹脂、熔點高於前述樹脂的纖維以及空孔,空孔率為25~99%,被加熱時具有成形性。
(9)如上述(8)之複合成形體用中間體,其中,前述樹脂的熔點為200~400℃。
(10)如上述(8)或(9)之複合成形體用中間體,其中,前述樹脂呈纖維狀。
(11)如上述(8)至(10)中任一項之複合成形體用中間體,其中,前述纖維係無機纖維。
(12)一種複合成形體之製造方法,具有以下步驟:抄造含有熔點為200~400℃的樹脂和熔點高於前述樹脂的纖維之分散液,獲得中間體之步驟;以及藉由將前述中間體一邊加熱一邊進行加壓成形來使前述樹脂的至少一部分熔融,獲得複合成形體之步驟。
(13)如上述(12)之複合成形體之製造方法,其中,前述樹脂呈纖維狀。
(14)一種輸送機器用內裝材,具備上述(1)至(7)中任一項之複合成形體。
依本發明,可獲得兼顧輕量化和高機械特性之複合成形體以 及輸送機器用內裝材。
並且,依本發明,可獲得能夠容易地製成空孔率廣泛的複合成形體之複合成形體用中間體。
並且,依本發明,能夠有效地製造兼顧輕量化和高機械特性之複合成形體。
1‧‧‧複合成形體
2‧‧‧樹脂
3‧‧‧纖維
4‧‧‧空孔
5‧‧‧分散介質
6‧‧‧分散液
8‧‧‧空孔
10‧‧‧中間體
70‧‧‧容器
71‧‧‧過濾器
72‧‧‧壓模
73‧‧‧壓模
74‧‧‧成形模具
75‧‧‧成形模具
100‧‧‧輸送機器用內裝材
110‧‧‧開口部
圖1係示意性地表示本發明的複合成形體的實施形態之立體圖。
圖2係用於說明本發明的複合成形體之製造方法的實施形態之圖。
圖3係用於說明本發明的複合成形體之製造方法的實施形態之圖。
圖4係用於說明本發明的複合成形體之製造方法的實施形態之圖。
圖5係用於說明本發明的複合成形體之製造方法的實施形態之圖。
圖6係用於說明本發明的複合成形體之製造方法的實施形態之圖。
圖7係示意性地表示本發明的輸送機器用內裝材的實施形態之立體圖。
圖8係表示已設定之成形壓力與藉由該成形壓力的加壓成形而獲得之複合成形體的密度之間的關係之圖表。
以下,依據圖式所示之較佳實施形態,對本發明的複合成形體、複合成形體用中間體、複合成形體之製造方法及輸送機器用內裝材進行詳細地說明。
<複合成形體>
首先,對本發明的複合成形體的實施形態進行說明。
圖1係示意性地表示本發明的複合成形體的實施形態之立體圖。
圖1所示之複合成形體1含有樹脂2、在樹脂2中分散設置之纖維3以及形成於樹脂2和纖維3之間之空孔4。並且,複合成形體1的比強度為30~400MPa.(g/cm3)-1。如此,複合成形體1具有在硬化之樹脂2的基體上分散有纖維3和空孔4之構造,進而具有上述範圍的比強度。依該種複合成形體1,能夠兼顧輕量化和高機械特性。藉此,可獲得例如如輸送機器用內裝材般作為要求輕量化和高機械特性這兩方面之領域的構造材料而有用的成形體。
並且,該種複合成形體1成形為所希望的形狀。亦即,由於複合成形體1根據用途而取最佳的形狀,因此例如作為內裝材非常有用。另外,從前述觀點來看,複合成形體1的形狀可為片狀(2維形狀),亦可為立體形狀(3維形狀)。
以下,對構成複合成形體1之成分進行詳述。
(樹脂)
樹脂2對複合成形體1賦予成形性或形狀保持性,或者作為黏合纖維3彼此之黏合劑而發揮功能。因此作為樹脂2,只要為具有該種功能者則沒有特別的限制。例如可舉出酚系樹脂、環氧系樹脂、不飽和聚酯系樹脂、三聚氰胺系樹脂、聚胺酯等熱硬化性樹脂;聚醯胺系樹脂(例如尼龍等)、熱塑性胺酯系樹脂、聚烯烴系樹脂(例如聚乙烯、聚丙烯等)、聚碳酸酯、聚酯系樹脂(例如聚對酞酸乙二酯、聚對酞酸丁二酯等)、聚縮醛、聚苯硫、聚醚醚酮、液晶聚合物、氟樹脂(例如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等)、改 質聚苯醚、聚碸、聚醚碸、聚芳酯、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、熱塑性聚醯亞胺等熱塑性樹脂等。另外,樹脂2可包含該等之中的至少1種,亦可包含2種以上。
另一方面,樹脂2特佳包含熱塑性樹脂。藉此,能夠尤其提高複合成形體1的成形性,可獲得尺寸精度更高的複合成形體1。
進而,樹脂2較佳包含熱塑性樹脂中的超級工程塑膠(super engineering plastic)。藉此,除了熱塑性樹脂所帶來之效果以外,高機械特性這一效果亦附加於複合成形體1。另外,作為超級工程塑膠,例如可舉出聚碸、聚醚碸、聚苯硫、聚醚醚酮、聚芳酯、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、液晶聚合物、氟樹脂等。
樹脂2的熔點並沒有特別的限定,但較佳為200~400℃。藉由使用該種樹脂2,能夠充分提高複合成形體1的機械特性以及耐熱性。藉此,例如當複合成形體1應用於輸送機器用內裝材等時,可獲得阻燃性優異之內裝材。
又,樹脂2的熔點更佳設為210~390℃,進而較佳設為260~380℃。藉此,例如當複合成形體1應用於輸送機器用內裝材等時,可獲得阻燃性更優異之內裝材。
另外,若樹脂2的熔點低於前述下限值,則樹脂2的機械特性以及耐熱性變得不充分。因此,根據複合成形體1的構成,有複合成形體1於高溫時的機械強度下降,或者基於耐熱性之阻燃性下降之虞。另一方面,樹脂2的熔點可高於前述上限值,但隨之有導致一部分物理性質(例如耐衝擊性等)下降之虞。
另外,樹脂2的熔點原則上為結晶熔點,例如能夠藉由差示掃描量熱計(DSC-2920,TA Instruments製)來測量。
又,當樹脂2不存在結晶熔點而存在玻璃轉移溫度時,本發明中之樹脂2的熔點設為亦包含玻璃轉移溫度者。該玻璃轉移溫度亦能夠藉由上述差示掃描量熱計來測量。
進而,當樹脂2為熱硬化性樹脂且結晶熔點和玻璃轉移溫度均不存在時,本發明中之樹脂2的熔點設為亦包含熱硬化性樹脂的硬化物的耐熱溫度者。該耐熱溫度設為JIS K 6911:1995的熱塑性塑膠一般試驗方法中所規定之載荷撓曲溫度。
(纖維)
纖維3提高複合成形體1的機械特性,或者提高導熱性。
該種纖維3例如藉由將纖維絲或者長纖維束切斷成規定的長度來獲得。
纖維3的平均長度並沒有特別的限定,但較佳為1mm以上,更佳為2mm以上,進而較佳為4mm以上。藉由將纖維3的平均長度設定在前述範圍內,能夠充分提高複合成形體1的機械特性。尤其即使當樹脂2的機械特性比較低時,亦能夠藉由纖維3來充分地彌補。其結果,可獲得機械特性尤其良好的複合成形體1。
另外,纖維3的平均長度的上限值並沒有特別的限定,但例如較佳為100mm以下,更佳為50mm以下。藉此,在製造複合成形體1之際使纖維3分散於分散介質時,其分散性變得良好。其結果,可獲得均質構造的成形體,因此最終可獲得機械特性優異之複合成形體1。
另外,纖維3的平均長度如下進行測量。關於溶解複合成形體1的樹脂2等而取出之任意100根以上的纖維3,測量該等的長度。將對得到之長度的測量值取平均之值作為纖維3的平均長度。
並且,纖維3的平均直徑並沒有特別的限定,但較佳為1~100μm左右,更佳為5~80μm左右。藉由將纖維3的平均直徑設定在前述範圍內,能夠提高複合成形體1的機械特性,同時提高製造複合成形體1時的成形性。
另外,纖維3的平均直徑如下進行測量。關於溶解複合成形體1的樹脂2等而取出之任意100根以上的纖維3,測量該等的直徑。將對得到之直徑的測量值取平均之值作為纖維3的平均直徑。
又,纖維3的長度相對於直徑之比(長度/直徑)較佳為10以上,更佳為100以上。藉此,纖維3更確實地發揮如上述的效果。
作為該種纖維3,例如可舉出玻璃纖維、碳纖維、鋁纖維、銅纖維、不銹鋼纖維、黄銅纖維、鈦纖維、鋼纖維、磷青銅纖維等金屬纖維、棉纖維、絲纖維、木質纖維等天然纖維、氧化鋁纖維等陶瓷纖維、全芳族聚醯胺(芳綸)、全芳族聚酯、全芳族聚酯醯胺、全芳族聚醚、全芳族聚碳酸酯、全芳族聚甲亞胺、聚苯硫(PPS)、聚(對-伸苯基苯并二噻唑)(PBZT)、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醯亞胺、聚四氟乙烯(PTFE)、聚(對-伸苯基-2,6-苯并二唑)(PBO)等,使用包含該等之中的至少1種者。
其中,作為纖維3,較佳地使用玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維以及陶瓷纖維等無機纖維。藉由使用拉伸強度等機械特性優異之無機纖 維,能夠尤其提高複合成形體1的機械特性。
另外,可以根據需要來對纖維3實施偶合劑處理、界面活性劑處理、紫外線照射處理、電子束照射處理、電漿照射處理等表面處理。
其中,作為偶合劑,例如可舉出N-(β-胺乙基)-γ-胺丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺乙基)-γ-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、N-(β-胺乙基)-γ-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(β-胺乙基)-γ-胺丙基甲基二乙氧基矽烷等含胺基烷氧基矽烷以及該等的水解物等,使用包含該等之中的至少1種者。
複合成形體1中之纖維3的含量並沒有特別的限定,但較佳為樹脂2的5~300體積%左右,更佳為10~150體積%左右,進而較佳為20~90體積%左右。藉由將纖維3的含量設定在前述範圍內,樹脂2和纖維3的量性平衡得以最佳化。因此,即使在複合成形體1中含有空孔4時,亦能夠尤其提高複合成形體1的機械特性。亦即,若纖維3的含量低於前述下限值,則纖維3的含量相對不足,因此根據樹脂2的組成或纖維3的長度、構成材料以及空孔率等,複合成形體1的機械特性有下降之虞。另一方面,若纖維3的含量高於前述上限值,則樹脂2的含量相對不足,因此根據樹脂2的組成或纖維3的長度、構成材料以及空孔率等,複合成形體1的機械特性有下降之虞。
另外,圖1所示之纖維3的形狀為一例,並不限定於如圖所示的直線狀。
(空孔)
空孔4係指內包於複合成形體1之空間。該空孔4可以為其每一個或者多個連結者成為與系外隔離(被樹脂2等包圍)之空間之狀態(獨立氣泡),亦可以為成為與系外連通(露出到複合成形體1的外部)之空間之狀態(連續氣泡)。
其中,雖沒有特別的限定,但較佳為獨立氣泡多於連續氣泡。藉此,即使複合成形體1含有空孔4,複合成形體1的機械特性亦不易更下降。這是由於獨立氣泡不易被壓壞,因此隨此複合成形體1的機械強度不易下降。
另外,獨立氣泡多於連續氣泡係指,將複合成形體1的截面放大觀察時,該獨立氣泡所佔之面積的總計大於連續氣泡所佔之面積的總計的狀態。
當複合成形體1中含有獨立氣泡作為空孔4時,空孔4的平均直徑並沒有特別的限定,但較佳為2~300μm左右,更佳為5~200μm左右。藉此,能夠兼顧藉由空孔4達成複合成形體1之輕量化以及抑制因空孔4導致之複合成形體1的機械特性下降。亦即,當空孔4的平均直徑低於前述下限值時,根據空孔率,複合成形體1的輕量化有不易實現之虞。另一方面,當空孔4的平均直徑高於前述上限值時,根據空孔率,空孔4易成為曲折或龜裂等的起點,因此複合成形體1的機械特性有下降之虞。
另外,當在複合成形體1的截面上分別假想出具有與各空孔4的面積相同面積之圓時,空孔4的平均直徑作為該等圓的直徑(圓當量直徑)的平均值來求出。
複合成形體1的空孔率並沒有特別的限定,但較佳為5~ 90%左右,更佳為10~90%左右,進而較佳為15~87.5%左右,特佳為20~85%左右。藉由將空孔率設定在前述範圍內,能夠平衡性良好地兼顧複合成形體1的輕量化和機械特性。亦即,若空孔率低於前述下限值,則根據樹脂2的組成或纖維3的長度、構成材料等,複合成形體1的輕量化有變得不充分之虞。另一方面,若空孔率高於前述上限值,則根據樹脂2的組成或纖維3的長度、構成材料等,複合成形體1的機械特性有下降之虞。並且,當空孔4含有獨立氣泡時,複合成形體1的絕熱性提高。藉此,複合成形體1中之導熱性下降,因此能夠提高阻燃性。
另外,複合成形體1的空孔率例如作為複合成形體1的截面面積中空孔4所佔之面積的比例(空孔4的面積率)來求出。
(紙漿)
複合成形體1可以根據需要而含有紙漿。紙漿係具有原纖維構造之纖維材料,係與上述纖維3不同者。紙漿例如能夠藉由將纖維材料機械性或化學性原纖維化來獲得。
作為紙漿,例如可舉出將棉絨紙漿、木材紙漿等纖維素纖維、洋麻、黃麻、竹等天然纖維、對位型全芳族聚醯胺纖維(芳綸纖維)及其共聚合體、芳香族聚酯纖維、聚吲哚纖維、間位型芳綸纖維以及該等的共聚合體、丙烯酸纖維、丙烯腈纖維、聚醯亞胺纖維、聚醯胺纖維等有機纖維等進行原纖維化者,使用該等之中的至少1種。
又,複合成形體1中之紙漿的含量並沒有特別的限定,但較佳為樹脂2的0.5~10質量%左右,更佳為1~8質量%左右,進而較佳為1.5~5質量%左右。藉此,能夠實現機械特性或導熱性更良好的複合成形體1。
(絮凝劑)
複合成形體1可以根據需要而含有絮凝劑。
作為絮凝劑,例如可舉出陽離子性高分子絮凝劑、陰離子性高分子絮凝劑、非離子性高分子絮凝劑、兩性高分子絮凝劑等,使用該等之中的至少1種。
更具體而言,例如可舉出陽離子性聚丙烯酸醯胺、陰離子性聚丙烯酸醯胺、霍夫曼聚丙烯酸醯胺、曼尼克聚丙烯酸醯胺、兩性共聚合聚丙烯酸醯胺、陽離子化澱粉、兩性澱粉、聚乙烯氧等。
又,複合成形體1中之絮凝劑的含量並沒有特別的限定,但較佳為樹脂2的0.01~1.5質量%左右,更佳為0.05~1質量%左右,進而較佳為0.1~0.5質量%左右。藉此,在將複合成形體1例如藉由抄造法來製造時,能夠容易且穩定地進行脫水處理等,最終可獲得均質且機械特性優異之複合成形體1。
(其他添加劑)
複合成形體1可以根據需要而含有其他添加劑。
作為前述之添加劑,例如可舉出無機粉末、金屬粉、抗氧化劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、脫模劑、塑化劑、硬化觸媒、硬化促進劑、顏料、耐光劑、抗靜電劑、抗菌劑、導電劑、分散劑等,使用該等之中的至少1種。
在此,複合成形體1的比強度設為30~400MPa.(g/cm3)-1。藉此,可獲得實現了兼顧輕量化和機械特性的提高之複合成形體1。另外,若比強度低於前述下限值,則可以說與重量較重相比彎曲強度小,因此作 為例如如輸送機器用內裝材那樣要求輕量化和高機械特性這兩者之領域的構造材料有不適合之虞。另一方面,若比強度高於前述上限值,則可以說與重量較輕相比彎曲強度大,但根據與其他物理性質的平衡,耐衝擊性下降,或者根據製造條件易發生偏差,因此有可能難以提高製造產率。
並且,複合成形體1的比強度較佳為40~350MPa.(g/cm3)-1左右,更佳為50~300MPa.(g/cm3)-1左右,進而較佳為50~250MPa.(g/cm3)-1左右為進一步較佳。
另外,複合成形體1的比強度藉由將彎曲強度(單位:MPa)除以密度(單位:g/cm3)來求出。
又,複合成形體1較佳具有如下特性。
首先,複合成形體1的密度並沒有特別的限定,但較佳為0.05~1.6g/cm3左右,更佳為0.1~1.55g/cm3左右,進而較佳為0.2~1.5g/cm3左右。藉此,可獲得兼顧輕量化和機械特性的提高之複合成形體1。
另外,密度依照JIS K 7112:1999中作為A法而規定之試驗方法來測量。
又,複合成形體1的彎曲強度並沒有特別的限定,但較佳為50~400MPa左右,更佳為70~350MPa左右,進而較佳為100~300MPa左右。藉此,可獲得機械特性充分高的複合成形體1。
另外,複合成形體1的彎曲強度在室溫(25℃)依照ISO178:2001中所規定之試驗方法來測量。
又,複合成形體1的比彈性模數並沒有特別的限定,但較佳為2~30GPa.(g/cm3)-1左右,更佳為3~25GPa.(g/cm3)-1左右,進而較佳 為4~20GPa.(g/cm3)-1左右。藉此,可獲得實現了兼顧輕量化和機械特性的提高之複合成形體1。
另外,複合成形體1的比彈性模數藉由將彎曲彈性模數(單位:GPa)除以密度(單位:g/cm3)來求出。並且,彎曲彈性模數在室溫(25℃)依照ISO178:2001中所規定之試驗方法來測量。
又,複合成形體1的峰熱釋放率(Peak Heat Release Rate)並沒有特別的限定,但較佳為50kW/m2以下,更佳為45kW/m2以下,進而較佳為40kW/m2以下。藉此,能夠實現複合成形體1的輕量化,同時更加提高阻燃性。亦即,能夠實現兼顧輕量化和阻燃性。
另外,複合成形體1的峰熱釋放率的下限值並沒有特別的限定,可設為例如1kW/m2以上。藉此,能夠使輕量化和阻燃性的平衡最佳化。並且,藉由將該種複合成形體1應用於例如輸送機器用內裝材,可實現高度兼顧了所要求之輕量化(輕量性)和阻燃性之內裝材。
該峰熱釋放率係藉由遵照FAR25.853(Appendix F,Part IV)之熱釋放試驗來進行測量者。
並且,複合成形體1的前2分鐘總熱釋放量(Total Heat Release w/in First 2 Minutes)並沒有特別的限定,但較佳為50kW.min/m2以下,更佳為45kW.min/m2以下,進而較佳為40kW.min/m2以下。藉此,能夠實現複合成形體1的輕量化,同時能夠更加提高阻燃性。亦即,能夠實現兼顧輕量化和阻燃性。
另外,複合成形體1的前2分鐘總熱釋放量的下限值並沒有特別的限定,可設為例如1kW.min/m2以上。藉此,能夠使輕量化和阻燃性 的平衡最佳化。並且,藉由將該種複合成形體1應用於例如輸送機器用內裝材,可實現高度兼顧了所要求之輕量化(輕量性)和阻燃性之內裝材。
該前2分鐘總熱釋放量係藉由遵照FAR25.853(Appendix F,Part IV)之熱釋放試驗進行測量者。
並且,上述之峰熱釋放率和前2分鐘總熱釋放量這兩者較佳為在上述範圍內。藉此,可獲得使輕量化和阻燃性的平衡更加高度最佳化之複合成形體1。該種複合成形體1成為例如作為輸送機器用內裝材尤其有用者。
<複合成形體之製造方法>
接著,對本發明的複合成形體之製造方法的實施形態進行說明。另外,在以下的說明中,作為一例,對製造前述之複合成形體1之方法進行說明。
圖2~圖6分別係用於說明本發明的複合成形體之製造方法的實施形態之圖。
本實施形態之複合成形體1的製造方法具有以下步驟:抄造含有樹脂2和纖維3之分散液來獲得中間體10(本發明的複合成形體用中間體的實施形態)之步驟;以及藉由將中間體10一邊加熱一邊進行加壓成形來使樹脂2的至少一部分熔融,獲得複合成形體1之步驟。以下,對各步驟依序進行說明。
[1]首先,如圖2所示,製備出含有樹脂2、纖維3以及使該等分散之分散介質5之分散液6。將所製備之分散液6充分地攪拌和混合。另外,分散液6中可以根據需要而添加有前述之絮凝劑或紙漿、其他添加劑等。
另外,作為樹脂2,例如使用熔點為200~400℃之樹脂。
並且,樹脂2的形狀並無特別的限定,可為大致球形粒子狀、薄膜粒子狀等粒子狀(粉狀),但較佳呈纖維狀。藉此,在後述之抄造中,能夠抄製纖維3和樹脂2。其結果,能夠使樹脂2和纖維3纏繞,能夠容易地獲得表觀密度小的中間體。另外,在圖2和其他圖式中,以波浪線表示樹脂2,這係示意性地表示纖維狀的樹脂2者,係形狀的一例。
另外,當樹脂2包含熱硬化性樹脂時,其熱硬化性樹脂較佳為半硬化狀態。半硬化的熱硬化性樹脂在製造中間體10之後,藉由加熱、加壓而成形為所希望的形狀直至硬化。藉此,可獲得利用了熱硬化性樹脂的特性之複合成形體1。
另一方面,作為纖維3,例如使用熔點高於樹脂2的纖維。藉由使用該種纖維3,在後述之步驟中將中間體一邊加熱一邊進行加壓成形時,能夠選擇性地僅使樹脂2熔融。藉此,能夠使樹脂2在纖維3的周邊熔融、分散,可獲得均質的複合成形體1。
較佳為纖維3的熔點高於樹脂2的熔點,更佳為其差為10℃以上,進而較佳為50℃以上。
其中,作為纖維3,可較佳地使用玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維以及陶瓷纖維等無機纖維。藉由使用拉伸強度等機械特性優異之無機纖維,能夠尤其提高複合成形體1的機械特性。又,無機纖維通常熔點非常高,因此當中間體10被加熱時,幾乎沒有熔融之虞。因此,即使在作為樹脂2的構成材料而使用熔點高的材料時,亦能夠確實地製造複合成形體1。
又,作為分散介質5,較佳地使用難以使樹脂2和纖維3熔 解且在使樹脂2和纖維3分散之過程中難以揮發者。又,較佳地使用易脫溶劑者。從前述之觀點來看,分散介質5的沸點較佳為50~200℃左右。
作為分散介質5,例如可舉出水、乙醇、1-丙醇、1-丁醇、乙二醇等醇類、丙酮、甲基乙基酮、2-庚酮、環己酮等酮類、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醯乙酸甲酯等酯類、四氫呋喃、異丙醚、二、糠醛等醚類等,使用該等之中的至少1種。
在該等之中可較佳地使用水。水容易獲得,環境負荷低且安全性亦高,因此作為分散介質5係有用的。
接著,抄造所製備之分散液6。藉此,獲得用於製造複合成形體1之中間體10(複合成形體用中間體)。
具體而言,首先,準備如圖3所示在底面設置有過濾器71之容器70。
接著,向容器70內供給分散液6。並且,將分散液6中的分散介質5經由過濾器71從容器70的底面向外部排出。藉此,作為分散液6中的分散質之樹脂2和纖維3殘留在過濾器71上(抄造)。以如上方式在過濾器71上獲得中間體10。
此時,藉由適當地選擇過濾器71的形狀,能夠製造具有所希望的形狀之中間體10。
如此獲得之中間體10可含有分散介質5,亦可不含有。
之後,根據需要,如圖4所示在壓模72和壓模73之間配置中間體10,藉由在壓模72和壓模73之間形成之未圖示的模穴來對中間體10進行加壓成形。
例如,藉由使壓模72如箭頭P那樣下降,中間體10在壓模72和壓模73之間被壓縮。藉此,能夠將殘留於中間體10之分散介質5充分地排出,使中間體10乾燥。
另外,可以根據需要進一步以乾燥機等對中間體10進行乾燥。
如此獲得之中間體10係含有樹脂2和纖維3且表觀密度小者。亦即,由於樹脂2和纖維3纏繞在一起,因此在它們之間會產生相對大容積的空隙。因此,中間體10整體的表觀密度變小。尤其在樹脂2呈纖維狀時,樹脂2和纖維3的纏繞變得非常複雜。因此,在兩者之間會伴有極大容積的空隙,中間體10的表觀密度變得尤其小。其結果,前述之中間體10如後述,成為能夠容易地製造廣泛範圍空孔率的複合成形體1者。
呈纖維狀之樹脂2的平均長度並沒有特別的限定,但較佳為1mm以上,更佳為2mm以上,進而較佳為4mm以上。藉由將呈纖維狀之樹脂2的平均長度設定在前述範圍內,呈纖維狀之樹脂2和纖維3的纏繞程度進一步提高。藉此,能夠進一步拓寬在所製造出之複合成形體1中可實現的空孔率的幅度。
另外,呈纖維狀之樹脂2的平均長度的上限值並沒有特別的限定,但例如較佳為100mm以下,更佳為50mm以下。藉此,在製造複合成形體1之際使呈纖維狀之樹脂2分散於分散介質時,其分散性變得良好。其結果,可獲得均質構造的成形體,因此最終可獲得機械特性優異之複合成形體1。
另外,呈纖維狀之樹脂2的平均長度係指對於任意100根以上的呈纖維狀之樹脂2測量其長度,並取平均之值。
又,呈纖維狀之樹脂2的平均長度較佳為纖維3的平均長度的10~1000%左右,更佳為20~500%左右。藉此,呈纖維狀之樹脂2和纖維3的纏繞程度變得更顯著,因此中間體10的形狀保持性變得更加良好,可獲得能夠容易地製造更加廣泛範圍的空孔率的複合成形體1的中間體10。
又,呈纖維狀之樹脂2的平均直徑並沒有特別的限定,但較佳為1~100μm左右,更佳為5~80μm左右。藉由將呈纖維狀之樹脂2的平均直徑設定在前述範圍內,呈纖維狀之樹脂2自身成為具有一定程度的機械強度者,因此易維持在中間體10中呈纖維狀之樹脂2均勻分散之狀態。其結果,能夠進一步拓寬在所製造出之複合成形體1中能夠實現的空孔率的幅度。
另外,呈纖維狀之樹脂2的平均直徑係指對於任意100根以上的呈纖維狀之樹脂2測量其直徑,並進行平均之值。
又,呈纖維狀之樹脂2的長度相對於直徑之比(長度/直徑)較佳為10以上,更佳為100以上。藉此,呈纖維狀之樹脂2更確實地發揮如上述的效果。
如此,中間體10含有樹脂2、熔點高於樹脂2的纖維3以及空孔8(參閱圖5)。並且,中間體10含有大量空孔8,成為空孔率高者。具體而言,中間體10的空孔率並沒有特別的限定,但較佳為25~99%左右,更佳為40~99%左右。該種中間體10成為具有非常高的空孔率,並且在後述之步驟中被加熱時具有成形性者。該成形性係藉由加熱樹脂2並使其熔融而顯現者。若使樹脂2熔融並進行加壓成形,則空孔8藉由樹脂2而被填滿。其結果,空孔率緩慢下降。因此,樹脂2的熔融量以及加壓力等決 定了最終獲得之複合成形體1的空孔率。
藉此,中間體10具有如前述的高空孔率,能夠在廣泛範圍內調整所製造出之複合成形體1的空孔率。其結果,能夠容易地製造目標空孔率的複合成形體1。
另外,中間體10所含有之空孔8幾乎全部成為連續氣泡之可能性高。因此,藉由計算由中間體10的外形求出之表觀的體積與將中間體10浸泡於水中而求出之除去了連續氣泡之體積之差,能夠求出空孔8的體積率亦即空孔率。
又,中間體10較佳進一步含有熔點小於200℃之熱塑性樹脂(以下稱作「低熔點樹脂」。)。藉由含有該低熔點樹脂,能夠更加提高中間體10的形狀保持性。亦即,中間體10以比加壓成形中之加熱溫度更低的溫度被加熱時(例如乾燥等),低熔點樹脂熔融而使纖維3彼此、樹脂2彼此或者樹脂2和纖維3之間黏合。藉此,中間體10變得易維持其形狀。其結果,最終獲得之複合成形體1亦變得容易獲得目標空孔率,並且尺寸精度和機械特性亦不易下降。又,中間體10變得不易走形,因此變得易把持中間體10,可搬送性提高。藉此,能夠更容易地進行對中間體10進行包裝或搬運之作業。
熔融之前的低熔點樹脂的形狀並無特別的限定,可呈大致球形粒子狀、薄膜粒子狀等粒子狀(粉狀),亦可呈纖維狀。
並且,中間體10中之低熔點樹脂的含量並沒有特別的限定,但較佳為0.5~30體積%左右,更佳為1~20體積%左右,進而較佳為2~10體積%左右。藉此,不損害前述之效果而必要且充分地確保藉由添加 低熔點樹脂而提高中間體10的形狀保持性這一效果。
低熔點樹脂的熔點較佳比樹脂2的熔點低10~250℃左右,更佳為低50~200℃左右。藉由該種熔點之差的存在,低熔點樹脂在乾燥等的步驟中熔融,並且在加壓成形時易熱分解而被去除。因此,能夠最大限度地發揮低熔點樹脂所具有之功能。亦即,在中間體10中低熔點樹脂以維特其形狀之方式發揮作用,在複合成形體1中能夠抑制由於低熔點樹脂的大量存在而引起之機械特性的下降。
中間體10中之纖維3的含量並沒有特別的限定,但較佳為樹脂2的20~300體積%左右,更佳為30~150體積%左右,進而較佳為40~90體積%左右。藉由將纖維3的含量設定在前述範圍內,樹脂2和纖維3的量性平衡得以最佳化,因此提高中間體10的形狀保持性,同時可獲得在更廣泛範圍內調整空孔率且能夠製造複合成形體1之中間體10。另外,若纖維3的含量低於前述下限值,則纖維3的含量相對不足,因此根據樹脂2的組成或纖維3的長度、構成材料以及空孔率等,複合成形體1的機械特性有下降之虞。另一方面,若纖維3的含量高於前述上限值,則樹脂2的含量相對不足,因此根據樹脂2的組成或纖維3的長度、構成材料以及空孔率等,複合成形體1的機械特性有下降之虞。
[2]接著,將中間體10一邊加熱一邊進行加壓成形。藉此,使中間體10中的樹脂2的至少一部分熔融,獲得複合成形體1。
具體而言,如圖6所示,在成形模具74和成形模具75之間配置中間體10,藉由在成形模具74和成形模具75之間形成之未圖示的模穴來對中間體10進行加壓成形。
例如,藉由使成形模具74如箭頭P那樣下降,中間體10在成形模具74和成形模具75之間被壓縮。此時,同時被加熱,因此樹脂2的至少一部分熔融並流入到纖維3彼此之間,作為黏合纖維3彼此之黏合劑而發揮功能。又,與此同時,中間體10的空孔8的一部分藉由熔融之樹脂2而被填充。並且,藉由加壓成形,整體的體積亦減少,並且變形為目標形狀。其結果,可獲得纖維3彼此藉由熔融之樹脂2而被黏合,且空孔率比中間體10更加減少之複合成形體1。另外,圖6表示中間體10成為複合成形體1之後的狀態。
又,藉由成形後的冷却,樹脂2硬化(亦包括固化。以下相同。),因此中間體10以在其內部內包空孔之狀態達到硬化。其結果,如圖6所示,可獲得含有樹脂2、纖維3、空孔4之複合成形體1。
在本步驟中減少之空孔率的減少幅度可根據中間體10的加熱條件或加壓條件來進行調整。亦即,在降低加熱溫度、或者縮短加熱時間、或者減少加壓力時,能夠使空孔率的減少幅度相對減小。另一方面,在提高加熱溫度、或加長加熱時間、或加大加壓力時,能夠使空孔率的減少幅度相對增大。其結果,能夠充分拓寬所製造之複合成形體1中之空孔率的變化幅度而製造複合成形體1。亦即,能夠製造具有目標空孔率之複合成形體1。另外,欲獲得高空孔率的複合成形體1時,較佳在中間體10、成形模具74以及成形模具75之間設置間隔物後對中間體10進行加熱、加壓成形。藉此,能夠容易地獲得具有高空孔率之複合成形體1。
與加壓成形相伴之空孔率的減少幅度並沒有特別的限定,但較佳為5~90%左右,更佳為10~80%左右。該種範圍的減少幅度可以說是 樹脂2必要且充分地熔融,使纖維3彼此黏合之佐證。因此,藉此可獲得實現了兼顧輕量化和高機械特性之複合成形體1。
加壓成形時的成形壓力並沒有特別的限定,但較佳為0.03~13MPa左右,更佳為0.05~10MPa左右,進而較佳為0.1~8MPa左右。藉由將成形壓力設定在前述範圍內,中間體10的樹脂2和纖維3以充分頻率接觸,因此能夠藉由熔融之樹脂2使纖維3彼此確實地黏合。其結果,能夠更加提高複合成形體1的形狀保持性。另外,若成形壓力低於前述下限值,則接觸頻率下降,根據中間體10的空孔率有複合成形體1的機械特性變得不充分之虞。另一方面,若成形壓力高於前述上限值,則接觸頻率變得過高,因此根據中間體10的空孔率有複合成形體1的空孔率變得過小而使輕量化變得不充分之虞。
又,加壓成形時的加熱溫度根據樹脂2的熔點來適當設定而無特別的限定,但較佳為150~350℃左右,更佳為160~300℃左右。
又,此時的加熱時間根據加熱溫度來適當設定,但較佳為5~180分鐘左右,更佳為10~60分鐘左右。
藉由將加熱條件如上述進行設定,能夠使樹脂2必要且充分地熔融,因此可獲得實現了兼顧輕量化和高機械特性之複合成形體1。
另外,在複合成形體1中,樹脂2熔融,因此喪失了樹脂2最初的形狀之情況較多。然而,樹脂2的最初的形狀無需完全喪失,可殘留一部分。亦即,複合成形體1中所含之樹脂2可保留有粒子狀或纖維狀等形狀。藉此,在樹脂2和纖維3之間或在纖維3彼此之間變得易形成空隙,因此能夠容易地實現空孔率大的複合成形體1。
又,上述之複合成形體1的峰熱釋放率和前2分鐘總熱釋放量能夠藉由樹脂2或纖維3的構成材料或含量來控制。例如作為樹脂2使用熔點高者或作為纖維3使用耐熱性高者,藉此能夠提高複合成形體1的峰熱釋放率和前2分鐘總熱釋放量。
另外,製造複合成形體1之方法並不限定於上述方法,可以係其他製造方法,例如射出成形法等。
<輸送機器用內裝材>
接著,對本發明的輸送機器用內裝材的實施形態進行說明。
圖7係示意性地表示本發明的輸送機器用內裝材的實施形態之立體圖。
圖7中所示之輸送機器用內裝材100具備形成有作為窗部之開口部110之複合成形體1。藉此,可實現兼顧輕量化和高機械特性之輸送機器用內裝材100。
另外,作為輸送機器用內裝材100,例如可舉出機艙天花板、機艙內裝板、機艙地板、駕駛艙天花板、駕駛艙內裝板、駕駛艙地板、行李柜壁、儲物柜壁、門內襯、窗罩、機長座位、副駕駛座位、航空乘務員用座位、乗客座位等種座位、化妝室用內裝材等各種飛機用內裝材,此外還有汽車用內裝材、船舶用內裝材、鐵道用內裝材、太空船用內裝材等。
以上,依據圖示的實施形態對本發明的複合成形體、複合成形體用中間體、複合成形體之製造方法及輸送機器用內裝材進行了說明,但本發明並非限定於該等者。
例如,本發明的複合成形體、複合成形體用中間體以及輸送 機器用內裝材可以係在前述實施形態中附加了任意要件者。
又,本發明的複合成形體之製造方法可以係在前述實施形態中附加了任意步驟者。
【實施例】
接著,對本發明的具體的實施例進行說明。
1.複合成形體的製造
(實施例1)
首先,將聚苯硫(PPS)樹脂纖維(平均長度10mm)和PAN系碳纖維(平均長度13mm)添加到水中,以分散器攪拌30分鐘而獲得了漿料。在此,相對於樹脂和纖維總計100質量份,使用了10000質量份的水。
接著,將預先溶解於水中之絮凝劑(合成膨潤石:Sumecton(KUNIMINE INDUSTRIES CO.,LTD.製))相對於上述之樹脂和纖維的總計添加0.2質量%,凝聚成絮狀。
接著,將所獲得之絮凝物利用30目的金屬網來與水分離。藉此,獲得了中間體。之後,將該中間體進行脫水加壓,提供藉由乾燥機之50℃、5小時的乾燥處理。
接著,將所獲得之中間體放入到成形模具的模穴內,一邊加熱一邊進行加壓成形,藉此獲得了縱80mm×横50mm×厚度4mm的片狀的複合成形體。
(實施例2~10)
將漿料中的成分如表1所示進行變更,除此以外以與實施例1相同的方式獲得了複合成形體。
(比較例1~4)
將漿料中的樹脂如表1所示進行變更,並且省略纖維的添加,除此以外以與實施例1相同的方式獲得了複合成形體。
2.複合成形體的評價
2.1密度(比重)的評價
關於各實施例以及各比較例的複合成形體,藉由遵照JIS K 7112:1999中所規定之A法之方法,在25℃測量了密度。
將測量結果示於表1。
又,同時測量複合成形體的空孔率,將測量結果示於表1。
2.2機械特性的評價
關於各實施例以及各比較例的複合成形體,藉由遵照ISO178:2001之方法,在25℃測量彎曲強度以及彎曲彈性模數。
將測量結果示於表1。
並且,將已測量之彎曲強度以及彎曲彈性模數分別除以密度,藉此計算出比強度以及比彈性模數。
將計算結果示於表1。
並且,關於各實施例以及各比較例的複合成形體,評價了藉由鋼球落下試驗之耐衝擊性。另外,耐衝擊性的評價係使鋼球反覆落下碰撞直到在複合成形體中確認到損傷,依據其次數按照以下的評價基準進行。
<耐衝擊性的評價基準>
A:直至損傷為止的落下次數尤其多
B:直至損傷為止的落下次數稍微多
C:直至損傷為止的落下次數少
2.3熱釋放性的評價
關於各實施例以及各比較例的複合成形體,測量了峰熱釋放率和前2分鐘總熱釋放量。另外,該測量藉由遵照FAR25.853(Appendix F,Part IV)之熱釋放試驗來進行。
將測量結果示於表1。
2.4火焰傳播性的評價
關於各實施例以及各比較例的複合成形體,測量了樣品燃燒時間(Sample flaming time)、滴落燃燒時間(Drop flaming time)以及燃燒長度(Burn Length)。另外,該測量藉由遵照FAR25.853(Appendix F,Part IV)之絕熱材的火焰傳播試驗來進行。並且,對於測量結果按照以下評價基準來進行了評價。
<樣品燃燒時間的評價基準>
A:樣品燃燒時間不足15秒
B:樣品燃燒時間為15秒以上
<滴落燃燒時間的評價基準>
A:滴落燃燒時間不足3秒
B:滴落燃燒時間為3秒以上
<燃燒長度的評價基準>
A:燃燒長度小於152mm
B:燃燒長度為152mm以上
2.5發煙性的評價
關於各實施例以及各比較例的複合成形體,測量了4分鐘後的煙霧密度(比光學密度,specific optical density)。另外,該測量藉由遵照FAR25.853(Appendix F,Part V)之煙霧密度測量試驗的燃燒模式(Flaming Mode)來進行。並且,對於測量結果按照以下評價基準進行了評價。
<4分鐘後的煙霧密度的評價基準>
A:4分鐘後的比光學密度小於200
B:4分鐘後的比光學密度為200以上
2.6氣體毒性的評價
關於各實施例以及各比較例的複合成形體,分析了4分鐘後的氣體毒性。另外,該分析藉由遵照BSS 7239之煙霧的毒性試驗來進行。並且,對於其分析結果按每一氣體成分且按照以下評價基準進行了評價。
<4分鐘後的氣體毒性的評價基準>
A:4分鐘後的濃度在以下範圍內
B:4分鐘後的濃度在以下範圍之外
HCN<150ppm
CO<1000ppm
NO、NO2<100ppm
SO2<100ppm
HF<100ppm
HCl<150ppm
如由表1可知,在各實施例中獲得之複合成形體的比強度以及比彈性模數分別被最佳化,因此兼顧了輕量化和高機械特性。並且,熱釋放性亦相對小,因此還可確認到阻燃性優異。
另一方面,在各比較例中獲得之複合成形體的比強度以及比彈性模數分別不在最佳範圍內,因此可確認到未兼顧輕量化和高機械特性。
另外,關於上述2.4~2.6的評價結果,均未示於表1,但在各實施例中獲得之複合成形體均獲得了相當於「A」之評價。另一方面,在各比較例中獲得之複合成形體包含成為相當於「B」之評價之特性。
另外,表1中的「PPS」係指聚苯硫,「PEI」係指聚醚醯亞胺,「PEEK」係指聚醚醚酮,「PP」係指聚丙烯,「PE」係指聚乙烯。
3.空孔率的調整
(實施例11~14)
首先,將聚苯硫(PPS)樹脂纖維和PAN系碳纖維(平均長度13mm)添加到水中,以分散器攪拌30分鐘而獲得了漿料。在此,相對於樹脂和纖維總計100質量份,使用了10000質量份的水。
接著,將預先溶解於水中之絮凝劑(合成膨潤石:Sumecton(KUNIMINE INDUSTRIES CO.,LTD.製))相對於上述之樹脂和纖維的總計添加0.2質量%,凝聚成絮狀。
接著,將所獲得之絮凝物利用30目的金屬網來與水分離。藉此,獲得了中間體。之後,將該中間體進行脫水加壓,提供於藉由乾燥機之50℃、5小時的乾燥處理。此時,所獲得之中間體的密度為0.55g/cm3
接著,將所獲得之中間體放入到成形模具的模穴內,一邊加熱一邊進行加壓成形,藉此獲得了縱80mm×横50mm×厚度4mm的片狀的複合成形體。此時,將成形壓力的大小設定成表2所示之值,分別獲得了實施例11~14的複合成形體。
接著,關於所獲得之複合成形體,以與前述之2.1相同的方式測量了密度。將測量結果示於表2。
並且,圖8係表示所設定之成形壓力與藉由該成形壓力的加壓成形而獲得之複合成形體的密度的關係之圖表。另外,圖8中,標繪出藉由各成形壓力獲得之複合成形體的密度,並且同時示出將該等資料進行線性近似之直線以及表示該直線之數學式。
如由圖8可知,在成形壓力和密度之間確認到正相關關係。而且改變成形壓力時的密度的變化率比較大。具體而言,在圖8所示之例子中,密度(單位:g/cm3)相對於成形壓力(單位:MPa)的變化之變化率為0.0844。若係該種比較大的變化率,則在將成形壓力在能夠容易調整的範圍內進行變更時,能夠較大地確保密度的變化幅度亦即空孔率的變化幅度。藉此,藉由使用前述實施形態之中間體,能夠容易地製造具有廣泛空孔率(密度)之複合成形體。
另外,使用纖維狀的樹脂作為中間體所含有之樹脂時,能夠 將該變化率設為0.03~0.3左右這種充分的大小。藉此,確實地獲得如上述的效果。
另一方面,使用粒子狀的樹脂作為中間體所含有之樹脂時,該變化率變得比該範圍小。藉此,在製造複合成形體時,能夠調整的空孔率的幅度有變小之虞,因此從前述之觀點來看,中間體所含有之樹脂中尤其較佳地使用呈纖維狀者。另外,變化率可大於該範圍,此時,密度的變化相對於成形壓力的變化易變得敏感,因此製造穩定性有略為下降之虞。
(實施例15~17以及比較例5)
首先,將聚苯硫(PPS)樹脂纖維和聚乙烯(PE)樹脂纖維和PAN系碳纖維(平均長度13mm)添加到水中,以分散器攪拌30分鐘而獲得了漿料。在此,相對於樹脂和纖維總計100質量份,使用了10000質量份的水。
接著,將預先溶解於水中之絮凝劑(合成膨潤石:Sumecton(KUNIMINE INDUSTRIES CO.,LTD.製))相對於上述之樹脂和纖維的總計添加0.2質量%,使凝聚成絮狀。
接著,將所獲得之絮凝物利用30目的金屬網來與水分離。藉此,獲得了中間體。之後,將該中間體進行脫水加壓,提供於藉由乾燥機之50℃、5小時的乾燥處理。此時,所獲得之中間體的密度為0.02g/cm3
接著,將所獲得之中間體放入到成形模具的模穴內,一邊加熱一邊進行加壓成形,藉此獲得了縱80mm×横50mm×厚度4mm的片狀的複合成形體。另外,關於實施例17以及比較例5,藉由在中間體和成形模具之間設置間隔物後對中間體進行加熱、加壓成形來獲得了複合成形體。
接著,關於所獲得之複合成形體,以與前述之2.1~2.3相同的方式進行了測量。將測量結果示於表3。
如由表3可知,能夠將複合成形體的空孔率在廣泛範圍(9.0%~86%)內進行調整。又,在空孔率係9.0%~80%的範圍之各實施例中獲得之複合成形體的比強度以及比彈性模數分別被最佳化,因此兼顧了輕量化和高機械特性。又,熱釋放性亦相對小,由此還可確認到阻燃性優異。另一方面,在比較例5中獲得之複合成形體的比強度不在最佳範圍內,由此可確認到未兼顧輕量化和高機械特性。
另外,關於前述之2.4~2.6亦以相同的方式進行了測量。關於該等的評價結果,均未示於表3,但關於在各實施例中獲得之複合成形體,均獲得了相當於「A」之評價。
【產業上之可利用性】
本發明的複合成形體含有樹脂、在前述樹脂中分散設置之纖維以及形成於前述樹脂和前述纖維之間之空孔,比強度為30~400MPa.(g/cm3)-1。藉此,能夠提供兼顧了輕量化和高機械特性之複合成形體。因此,本發明具有產業上的可利用性。
1‧‧‧複合成形體
2‧‧‧樹脂
3‧‧‧纖維
4‧‧‧空孔

Claims (14)

  1. 一種複合成形體,含有樹脂、在該樹脂中分散設置之纖維以及形成於該樹脂和該纖維之間之空孔,比強度為30~400MPa.(g/cm3)-1
  2. 如申請專利範圍第1項之複合成形體,其中,空孔率為5~90%。
  3. 如申請專利範圍第1項之複合成形體,其中,該纖維的平均長度為1mm以上。
  4. 如申請專利範圍第1項之複合成形體,其中,該纖維係無機纖維。
  5. 如申請專利範圍第1項之複合成形體,其中,該樹脂包含熱塑性樹脂。
  6. 如申請專利範圍第1項之複合成形體,其中,前2分鐘總熱釋放量(Total Heat Release w/in First 2 Minutes)為50[kW.min/m2]以下,峰熱釋放率(Peak Heat Release Rate)為50[kW/m2]以下。
  7. 如申請專利範圍第1項之複合成形體,其中,該樹脂的熔點為200~400℃。
  8. 一種複合成形體用中間體,含有樹脂、熔點高於該樹脂的纖維以及空孔,空孔率為25~99%,被加熱時具有成形性。
  9. 如申請專利範圍第8項之複合成形體用中間體,其中,該樹脂的熔點為200~400℃。
  10. 如申請專利範圍第8項之複合成形體用中間體,其中,該樹脂呈纖維狀。
  11. 如申請專利範圍第8項之複合成形體用中間體,其中,該纖維係無機纖維。
  12. 一種複合成形體之製造方法,具有以下步驟:抄造含有熔點為200~400℃的樹脂和熔點高於該樹脂的纖維之分散液,獲得中間體之步驟;以及藉由將該中間體一邊加熱一邊進行加壓成形,使該樹脂的至少一部分熔融,獲得複合成形體之步驟。
  13. 如申請專利範圍第12項之複合成形體之製造方法,其中,該樹脂呈纖維狀。
  14. 一種輸送機器用內裝材,具備申請專利範圍第1至7項中任一項之複合成形體。
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