TWI837217B - 纖維集束劑、纖維材料、成形材料及成形品 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種纖維集束劑，其特徵為含有：具有烷氧基聚氧化烯結構及胺基甲酸酯鍵的乙烯酯樹脂(A)、環氧化合物(B)與水性介質。此纖維集束劑係玻璃纖維或碳纖維等各種纖維之集束性優異，由包含此纖維集束劑的成形材料所得之成形品，係由於彎曲強度、壓縮強度、層間剪切強度等的各種物性優異，而可使用於例如汽車構件、航空器構件、風車構件、產業用構件等。
Description
本發明係關於有用於纖維的集束之纖維集束劑、纖維材料、成形材料及成形品。
作為高強度且要求優異的耐久性之汽車構件或航空器構件等，例如使用纖維強化塑膠，其包含環氧樹脂或乙烯酯樹脂(環氧丙烯酸酯)等基質樹脂與玻璃纖維或碳纖維等。
作為前述纖維強化塑膠中使用的玻璃纖維或碳纖維，通常從賦予高強度之觀點來看，大多使用經由纖維集束劑集束至數千~數萬程度的纖維材料。
作為前述纖維集束劑，例如已知包含脂肪族環氧化合物與在一分子內具有末端不飽和基及極性基的化合物者(例如參照專利文獻1。)。然而，此纖維集束劑係碳纖維的集束性不充分，而且由使用經此纖維集束劑處理的碳纖維之成形材料所得之成形品的強度亦有不充分之問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1 日本特開2015-7300號公報
[發明所欲解決的課題]
本發明所欲解決的課題在於提供一種纖維集束劑、纖維材料、成形材料及其成形品，該纖維集束劑係纖維的集束性優異，能得到彎曲強度、壓縮強度、層間剪切強度等各種物性優異之成形品。
[解決課題的手段]
本發明者等為了解決前述課題而進行檢討，結果發現藉由使用一種纖維集束劑，其含有具有特定結構的乙烯酯樹脂、環氧化合物與水性介質，而可解決前述課題，完成本發明。
即，本發明係關於一種纖維集束劑，其特徵為含有：具有烷氧基聚氧化烯結構及胺基甲酸酯鍵的乙烯酯樹脂(A)、環氧化合物(B)與水性介質。
[發明的效果]
本發明之纖維集束劑係可使用於能賦予成形品優異的強度之纖維材料的製造，而且由於纖維的集束性優異，故可適宜使用於玻璃纖維或碳纖維等之集束劑。
[實施發明的形態]
本發明之纖維集束劑含有：具有烷氧基聚氧化烯結構及胺基甲酸酯鍵的乙烯酯樹脂(A)、環氧化合物(B)與水性介質。
針對前述乙烯酯樹脂(A)進行說明。前述乙烯酯樹脂(A)具有烷氧基聚氧化烯結構，所謂的烷氧基聚氧化烯結構，係聚氧化烯鏈的單末端被烷氧基所封鎖之結構。
作為前述聚氧化烯鏈，例如可舉出聚氧乙烯鏈、聚氧丙烯鏈、聚氧丁烯鏈等，此等亦包含配置成嵌段狀或雜亂狀者。
作為封鎖前述聚氧化烯鏈的末端之烷氧基，例如可舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。
前述烷氧基聚氧化烯結構，從水分散性更升高來看，較佳為在其結構中具有35質量%以上的氧乙烯單元之結構。
又，前述烷氧基聚氧化烯結構，從水分散性更升高來看，較佳為具有300~7,000的數量平均分子量。
前述烷氧基聚氧化烯結構，從水分散性更升高來看，較佳為在前述乙烯酯樹脂(A)中以3~60質量%之範圍存在，更佳為以10~55質量%之範圍存在。
前述乙烯酯樹脂(A)雖然在末端具有(甲基)丙烯醯基，但是從集束性升高，且可得到更高強度的成形品來看，(甲基)丙烯醯基當量較佳為500~3,000g/當量之範圍，更佳為800~2,000g/當量之範圍。
於本發明中，所謂的「(甲基)丙烯醯基」，就是指丙烯醯基與甲基丙烯醯基之一者或兩者，所謂的「(甲基)丙烯酸」，就是指丙烯酸與甲基丙烯酸之一者或兩者，所謂的「(甲基)丙烯酸酯」，就是指丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯之一者或兩者，所謂的「酸(酐)」，就是指酸及酸酐之一者或兩者。
又，前述乙烯酯樹脂(A)，從集束性升高，且可得到更高強度的成形品來看，較佳為具有來自雙酚A型環氧樹脂的結構。
前述乙烯酯樹脂(A)例如可使具有烷氧基聚氧化烯結構及環氧基的胺基甲酸酯樹脂(a1)與(甲基)丙烯酸及/或(甲基)丙烯酸酐(a2)反應而得。
前述胺基甲酸酯樹脂(a1)所具有的環氧基與前述(甲基)丙烯酸及/或(甲基)丙烯酸酐(a2)之反應，較佳為在60~140℃中，使用酯化觸媒進行。又，亦可使用聚合抑制劑等。
前述胺基甲酸酯樹脂(a1)雖然具有環氧基，但是從集束性升高，且可得到更高強度的成形品來看，前述胺基甲酸酯樹脂(a1)之環氧當量較佳為250~2,000g/當量之範圍。
前述胺基甲酸酯樹脂(a1)例如可藉由在無溶劑下或有機溶劑之存在下，使具有環氧基及羥基的化合物(a1-1)、聚異氰酸酯(a1-2)、聚氧化烯單烷基醚(a1-3)、視需要的前述化合物(a1-1)以外之多元醇(a1-4)及鏈伸長劑(a1-5)以習知的方法反應而製造。具體而言，考慮安全性，較佳為在50~120℃之反應溫度下反應1~15小時。
作為前述具有環氧基及羥基的化合物(a1-1)，例如可使用具有羥基的環氧樹脂。
作為前述環氧樹脂，可舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、乙基苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、丁基苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、辛基苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等之甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、間苯二酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚AD酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚S酚醛清漆型環氧樹脂等，但是從集束性升高，且可得到更高強度的成形品來看，較佳為苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂或雙酚A型環氧樹脂，更佳為雙酚A型環氧樹脂。還有，此等之環氧樹脂係可單獨使用，也可併用2種以上。
作為前述化合物(a1-1)，較佳為使用具有羥基的苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、具有羥基的甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、或具有羥基的雙酚A型環氧樹脂，於此等之中，從集束性升高，且可得到更高強度的成形品來看，更佳為具有羥基的雙酚A型環氧樹脂。
作為前述化合物(a1-1)，較佳使用環氧當量為150~2,000g/當量者，更佳使用150~900g/當量者，尤佳使用150~500g/當量者。
前述化合物(a1-1)所具有的羥基，從集束性升高，且可得到更高強度的成形品來看，相對於前述胺基甲酸酯樹脂(A)所具有的環氧基之全量，較佳為5~150莫耳%之範圍，更佳為5~130莫耳%之範圍，尤佳為5~120莫耳%之範圍。
作為前述聚異氰酸酯(a1-2)，例如可使用1,3-及1,4-伸苯基二異氰酸酯、1-甲基-2,4-伸苯基二異氰酸酯(2,4-TDI)、1-甲基-2,6-伸苯基二異氰酸酯(2,6-TDI)、1-甲基-2,5-伸苯基二異氰酸酯、1-甲基-2,6-伸苯基二異氰酸酯、1-甲基-3,5-伸苯基二異氰酸酯、1-乙基-2,4-伸苯基二異氰酸酯、1-異丙基-2,4-伸苯基二異氰酸酯、1,3-二甲基-2,4-伸苯基二異氰酸酯、1,3-二甲基-4,6-伸苯基二異氰酸酯、1,4-二甲基-2,5-伸苯基二異氰酸酯、二乙基苯二異氰酸酯、二異丙基苯二異氰酸酯、1-甲基-3,5-二乙基苯二異氰酸酯、3-甲基-1,5-二乙基苯-2,4-二異氰酸酯、1,3,5-三乙基苯-2,4-二異氰酸酯、萘-1,4-二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯、1-甲基-萘-1,5-二異氰酸酯、萘-2,6-二異氰酸酯、萘-2,7-二異氰酸酯、1,1-二萘基-2,2’-二異氰酸酯、聯苯基-2,4’-二異氰酸酯、聯苯基-4,4’-二異氰酸酯、3-3’-二甲基聯苯基-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,2’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4-二異氰酸酯等之芳香族聚異氰酸酯；四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、十二亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯等之脂肪族聚異氰酸酯；1,3-伸環戊基二異氰酸酯、1,3-伸環己基二異氰酸酯、1,4-伸環己基二異氰酸酯、1,3-二(異氰酸酯甲基)環己烷、1,4-二(異氰酸酯甲基)環己烷、異佛酮二異氰酸酯(IPDI)、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、2,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、2,2’-二環己基甲烷二異氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯等之脂環式聚異氰酸酯；及此等之三聚物等。
前述聚氧化烯單烷基醚(a1-3)係以下述通式(1)表示。
(式中，R1
係烷基，R2
係伸烷基，n為1以上之整數)。
作為前述聚氧化烯單烷基醚(a1-3)，從保存安定性更升高來看，上述通式(1)中的R1
較佳為甲基、乙基、丙基或丁基，更佳為甲基。
又，上述通式(1)中的R2
，從保存安定性及纖維集束性更升高來看，較佳為伸乙基或伸丙基，更佳為伸乙基。
上述通式(1)中的n，從保存安定性、纖維集束性、所得之成形品的強度更升高來看，較佳為5~150之整數，更佳為5~100之整數。
又，作為前述聚氧化烯單烷基醚(a1-3)，從保存安定性更升高來看，羥值較佳為10~200之範圍，更佳為15~200之範圍。
作為前述聚氧化烯單烷基醚(a1-3)，從保存安定性及纖維集束性更升高來看，更佳為使用聚氧乙烯單烷基醚，特佳為使用聚氧乙烯單甲基醚。
作為前述多元醇(a1-4)，例如可使用聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚酯多元醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、在丙烯酸共聚物中導入有羥基的丙烯酸多元醇、在分子內具有羥基的丁二烯之共聚物的聚丁二烯多元醇、氫化聚丁二烯多元醇、乙烯-乙烯乙烯酯共聚物之部分皂化物等。
作為前述聚醚多元醇，例如可使用以具有2個以上的活性氫原子之化合物的1種或2種以上作為起始劑，使環氧烷加成聚合者。
又，作為前述聚碳酸酯多元醇，例如可使用使碳酸酯與多元醇反應而得者、或使光氣與雙酚A等反應而得者。
又，作為前述聚酯多元醇，例如可使用低分子量的多元醇與多羧酸進行酯化反應而得之聚酯多元醇、或ε-己內酯或γ-丁內酯等之環狀酯化合物進行開環聚合反應而得之聚酯、或此等的共聚合聚酯等。
作為前述聚醚多元醇、前述聚碳酸酯多元醇、前述脂肪族聚酯多元醇，較佳使用數量平均分子量為300~4,000者，更佳使用500~2,000者。
作為前述鏈伸長劑(a1-5)，可使用多胺或其它具有活性氫原子的化合物等。
作為前述多胺，例如可使用乙二胺、1,2-丙二胺、1,6-六亞甲基二胺、哌、2,5-二甲基哌、異佛酮二胺、4,4’-二環己基甲烷二胺、3,3’-二甲基-4,4’-二環己基甲烷二胺、1,4-環己烷二胺等之二胺類；N-羥基甲基胺基乙基胺、N-羥基乙基胺基乙基胺、N-羥基丙基胺基丙基胺、N-乙基胺基乙基胺、N-甲基胺基丙基胺；二伸乙三胺、二伸丙三胺、三伸乙四胺；肼、N,N’-二甲基肼、1,6-六亞甲基雙肼；琥珀酸二醯肼、己二酸二醯肼、戊二酸二醯肼、癸二酸二醯肼、間苯二甲酸二醯肼；β-半卡肼丙酸醯肼、3-半卡肼丙基肼基甲酸酯、半卡肼-3-半卡肼甲基-3,5,5-三甲基環己烷。
作為前述其它具有活性氫的化合物，例如可使用乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、六亞甲基二醇、蔗糖、亞甲基二醇、甘油、山梨醇等之二醇化合物；雙酚A、4,4’-二羥基二苯基、4,4’-二羥基二苯基醚、4,4’-二羥基二苯基碸、氫化雙酚A、氫醌等之苯酚化合物及水等。
前述鏈伸長劑(a1-5)例如較佳為以多胺所具有的胺基與過剩的異氰酸酯基之當量比成為1.9以下(當量比)之範圍使用，更佳為以0.3~1.0(當量比)之範圍使用。
前述胺基甲酸酯化反應亦可在無觸媒下進行，但也可使用眾所周知的觸媒，例如辛酸亞錫、二月桂酸二丁錫、二蘋果酸二丁錫、二鄰苯二甲酸二丁錫、二甲氧化二丁錫、二丁錫二乙醯乙酸酯、二新癸酸二丁錫等之錫化合物、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、三乙醇胺鈦酸酯等之鈦酸酯化合物，還有三級胺化合物、四級銨鹽等。
作為前述環氧化合物(B)，例如可舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚茀型環氧樹脂、雙甲酚茀型等之雙酚型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等之酚醛清漆型環氧樹脂、唑啶酮改質環氧樹脂、此等樹脂之溴化環氧樹脂等的苯酚之環氧丙基醚、二丙二醇二環氧丙基醚、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚、雙酚A的環氧烷加成物之二環氧丙基醚、氫化雙酚A的二環氧丙基醚等之多元醇的環氧丙基醚、3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基-3,4-環氧基-6-甲基環己烷甲酸酯、1-環氧基乙基-3,4-環氧基環己烷等之脂環式環氧樹脂、鄰苯二甲酸二環氧丙基酯、四氫鄰苯二甲酸二環氧丙基酯、二環氧丙基對羥苯甲酸、二聚物酸環氧丙基酯等之環氧丙基酯、四環氧丙基二胺基二苯基甲烷、四環氧丙基間茬二胺、三環氧丙基對胺基苯酚、N,N-二環氧丙基苯胺等之環氧丙基胺、1,3-二環氧丙基-5,5-二甲基乙內醯脲、三環氧丙基三聚異氰酸酯等之雜環式環氧樹脂。再者，亦可使用以各種的改質方法將此等之環氧化合物改質後之改質物，例如亦可舉出含有烷氧基聚氧化烯結構的環氧化合物、具有烷氧基聚氧化烯結構及胺基甲酸酯鍵的環氧化合物等。於此等之中，從與前述乙烯酯樹脂(A)的共乳化容易度、與成形材料的親和性(適應)、成形材料的操作性、成形材料之成形時的流動性及成形品強度更優異來看，較佳為具有芳香環的芳香族系環氧樹脂。還有，此等之環氧化合物係可單獨使用，也可併用2種以上。
前述乙烯酯樹脂(A)與前述環氧化合物(B)之質量比(A/B)，從所得之成形品的強度更升高來看，較佳為95/5~40/60範圍，更佳為90/10~60/40之範圍。
作為前述水性介質，可舉出水、與水混合的有機溶劑及此等之混合物。作為與水混合的有機溶劑，例如可舉出甲醇、乙醇、異丙醇等之醇化合物；丙酮、甲基乙基酮等之酮化合物；乙二醇、二乙二醇、丙二醇等之聚烷二醇化合物；聚烷二醇之烷基醚化合物；N-甲基-2-吡咯啶酮等之內醯胺化合物等。於本發明中，可僅使用水，或也可使用水及與水混合的有機溶劑之混合物，也可僅使用與水混合的有機溶劑。從安全性或對於環境的負荷之點來看，較佳為僅水或水及與水混合的有機溶劑之混合物，特佳為僅水。
本發明之纖維集束劑含有前述乙烯酯樹脂(A)、前述環氧化合物(B)及水性介質，但前述乙烯酯樹脂(A)及前述環氧化合物(B)較佳為分散於水性介質中的水分散體。
本發明之纖維集束劑例如可藉由將前述乙烯酯樹脂(A)及前述環氧化合物(B)的混合溶液與乳化劑混合、攪拌，接著將彼等的混合物與前述水性介質混合，視需要進行脫溶劑而得。
作為前述乳化劑，例如可舉出聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯苯基醚、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧化烯苄基苯基醚、聚氧化烯苯乙烯基苯基醚、聚氧化烯異丙苯基苯基醚、聚氧化烯萘基苯基醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、聚乙二醇等。於此等之中，從所得之成形品的強度更升高來看，較佳為聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯苯乙烯基苯基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，更佳為聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯苯乙烯基苯基醚。此等之乳化劑係可單獨使用，也可併用2種以上。
作為前述聚氧化烯烷基醚，例如可舉出聚氧乙烯己基醚、聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯壬基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯二十基醚等之聚氧乙烯烷基醚；聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的己基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的辛基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的壬基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的月桂基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的硬脂基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的二十基醚等之聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的烷基醚等。於此等之中，從乳化性升高來看，特佳為聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯壬基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚等之烷基的碳原子數為8~18者。此等之聚氧化烯烷基醚係可單獨使用，也可併用2種以上。
作為前述聚氧化烯苯乙烯基苯基醚，例如可舉出聚氧乙烯單苯乙烯基苯基醚、聚氧乙烯二苯乙烯基苯基醚、聚氧乙烯三苯乙烯基苯基醚等之苯乙烯加成莫耳數為1~3的聚氧乙烯苯乙烯基苯基醚、苯乙烯加成莫耳數為1~3的聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物之苯乙烯基苯基醚等，但從乳化性升高來看，較佳為苯乙烯加成莫耳數為1~3的聚氧乙烯苯乙烯基苯基醚。此等之聚氧化烯苯乙烯基醚係可單獨使用，也可併用2種以上。
作為前述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，從乳化性升高來看，平均分子量較佳為1,000~30,000之範圍，更佳為5,000~20,000之範圍。又，聚氧乙烯之含量較佳為40~90質量%之範圍，更佳為50~80質量%之範圍。
本發明之纖維集束劑中的前述水性介質之質量比率，從保存安定性及塗布作業性更升高來看，較佳為10~98質量%之範圍，更佳為20~90質量%之範圍。
本發明之纖維集束劑中的固體成分之質量比率，從保存安定性及塗布作業性更升高來看，較佳為2~80質量%之範圍，更佳為10~70質量%之範圍。
又，本發明之纖維集束劑視需要可併用矽烷偶合劑、硬化觸媒、潤滑劑、填充劑、搖變性賦予劑、增黏劑、蠟、熱安定劑、耐光安定劑、螢光增白劑、發泡劑等之添加劑、pH調整劑、調平劑、防凝膠化劑、分散安定劑、抗氧化劑、自由基捕捉劑、耐熱性賦予劑、無機填充劑、有機填充劑、可塑劑、補強劑、觸媒、抗菌劑、防霉劑、防銹劑、熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、顏料、染料、導電性賦予劑、抗靜電劑、透濕性提升劑、撥水劑、撥油劑、中空發泡體、含有結晶水的化合物、阻燃劑、吸水劑、吸濕劑、消臭劑、整泡劑、消泡劑、防黴劑、防腐劑、防藻劑、顏料分散劑、抗結塊劑、防水解劑。
特別地，將本發明之纖維集束劑使用於玻璃纖維的集束劑時，在更進一步提高集束劑對於前述玻璃纖維的接著強度方面，較佳為組合矽烷偶合劑而使用。
作為前述矽烷偶合劑，例如可使用γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-羥基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(2-羥基乙基)胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-(2-羥基乙基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(2-羥基乙基)胺基丙基甲基二乙氧基矽烷或γ-(N,N-二-2-羥基乙基)胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷或γ-(N-苯基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基苯基三甲氧基矽烷等。
相對於纖維集束劑中的樹脂成分之合計100質量份，前述矽烷偶合劑較佳為以1~30質量份之範圍使用。
又，本發明之纖維集束劑例如亦可與乙酸乙烯酯系、乙烯乙酸乙烯酯系、丙烯酸系、環氧系、胺基甲酸酯系、聚酯系、聚醯胺系等之乳液；苯乙烯-丁二烯系、丙烯腈-丁二烯系、丙烯酸-丁二烯系等之乳膠，以及聚乙烯醇(poval)或纖維素等之水溶性樹脂等組合而使用。
本發明之纖維集束劑，例如以防止玻璃纖維或碳纖維等之斷線或起毛等為目的，可使用於複數的纖維之集束或表面處理。
作為使用本發明之纖維集束劑能處理的纖維材料，例如可舉出玻璃纖維或碳纖維、碳化矽纖維、紙漿、麻、棉、尼龍、聚酯、丙烯酸、聚胺基甲酸酯、聚醯亞胺，或克維拉(Kevlar)、諾梅克斯(Nomex)等之由聚芳醯胺等所成之聚醯胺纖維等。於此等之中，玻璃纖維或碳纖維由於高強度而較宜使用。
作為使用前述纖維集束劑能處理的玻璃纖維，例如可使用以含鹼玻璃、低鹼玻璃、無鹼玻璃等作為原料而得者，尤其較佳為使用隨著時間劣化亦少的機械特性安定之無鹼玻璃(E玻璃)。
又，作為使用前述纖維集束劑能處理的碳纖維，一般可使用聚丙烯腈系、瀝青系等之碳纖維。其中，作為前述碳纖維，從賦予優異的強度之觀點來看，較佳為使用聚丙烯腈系的碳纖維。
又，作為前述碳纖維，從賦予更加優異的強度等之觀點來看，較佳為使用具有0.5~20μm的單紗直徑者，更佳為使用2~15μm者。
作為前述碳纖維，例如可使用已撚紗、紡紗、紡織加工、不織加工者。又，作為前述碳纖維，可使用長絲、紗、粗紗、股束(strand)、短切股束、毛氈、針扎布、紗束布、磨碎纖維等者。
作為使用本發明之纖維集束劑，將前述玻璃纖維或碳纖維集束化，在前述玻璃纖維束或碳纖維束之表面，形成皮膜之方法，例如可舉出以吻塗法、輥法、浸漬法、噴霧法、毛刷等其它眾所周知的方法，將纖維集束劑均勻地塗布於纖維表面之方法。於前述纖維集束劑作為溶劑而包含水性介質或有機溶劑之情況中，較佳為在前述塗布後使用加熱輥或熱風、熱板等，進行加熱乾燥。
前述纖維之表面上所形成的皮膜之附著量，相對於經集束化的施有表面處理之纖維束的總質量，較佳為0.1~5質量%，更佳為0.3~1.5質量%。
前述方法所得之經集束化的施有表面處理之本發明的纖維材料，藉由與後述基質樹脂等組合使用，而可使用於用於製造高強度的成形品之成形材料。
本發明之纖維材料，在與基質樹脂組合使用而形成成形品等之際，可顯著地提高前述纖維與基質樹脂之界面的密著性，故可提高成形品的強度。
作為本發明之成形材料所使用的基質樹脂，例如可使用熱硬化性樹脂或熱塑性樹脂。作為前述熱硬化性樹脂，可使用酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、乙烯酯樹脂、乙烯基胺基甲酸酯樹脂等。作為前述熱塑性樹脂，例如可使用聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯等之飽和聚酯樹脂、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯硫、聚伸苯醚、6-尼龍、6,6-尼龍等之聚醯胺樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚縮醛、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮等。
作為前述基質樹脂，從可得到更高強度的成形品來看，較佳為熱硬化性樹脂，更佳為乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂。
本發明之成形材料包含前述纖維材料與前述基質樹脂與視需要的聚合性單體等，例如可藉由手積法、噴佈法、FRP內襯法等、樹脂轉注成形法(RTM法)、樹脂注入法(RI法)、真空輔助樹脂轉注成形法(VARTM法)、浸漬成形法(Infusion Molding Process)、加壓成形法、高壓釜成形法、長絲纏繞法、拉擠成形法等之各式各樣的成形方法得到高強度的成形品。例如，於成形中可使用預浸體或片狀模塑料(SMC)狀者。
前述預浸體例如可藉由將前述基質樹脂塗布於離型紙上，在其塗布面上載置施有表面處理的纖維材料，視需要地使用輥等進行擠壓含浸而製造。
於製造前述預浸體之際，作為前述基質樹脂，較佳為使用雙酚A型環氧樹脂、或四環氧丙基胺基二苯基甲烷等之環氧丙基胺型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂等之環氧樹脂、乙烯酯樹脂等。
又，前述片狀模塑料例如可藉由將前述基質樹脂與苯乙烯等的聚合性不飽和單體之混合物充分含浸至前述施有表面處理的纖維材料，加工成片狀等而製造。於製造前述片狀模塑料之際，作為前述基質樹脂，較佳為使用不飽和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂等。
前述成形材料之硬化例如可在加壓或常壓下，藉由加熱或光照射使其自由基聚合而進行。於該情況中，可組合眾所周知的熱硬化劑或光硬化劑等而使用。
又，作為前述成形材料，例如可舉出將前述熱塑性樹脂與前述施有表面處理的纖維材料在加熱下混煉等者。該成形材料例如可使用於藉由射出成形法等的二次加工。
又，前述熱塑性樹脂所成之預浸體例如可藉由片狀地載置施有表面處理的纖維材料，含浸經熔融的前述熱塑性樹脂而製造。
前述熱塑性樹脂所成之預浸體例如可使用於藉由積層1片以上，接著在加壓或常壓下，加熱成形等之二次加工。
使用前述成形材料而得的成形品，由於高強度，可使用於例如汽車構件、航空器構件、風車構件、產業用構件等。
[實施例]
以下，藉由實施例更具體地說明本發明。還有，樹脂之平均分子量係在下述的GPC測定條件下測定者。
[GPC測定條件]
測定裝置：高速GPC裝置(東曹股份有限公司製「HLC-8220GPC」)
管柱：串聯連接東曹股份有限公司製的下述之管柱而使用。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1支
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1支
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1支
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1支
檢測器：RI(示差折射計)
管柱溫度：40℃
洗提液：四氫呋喃(THF)
流速：1.0mL/分鐘
注入量：100μL(試料濃度4mg/mL的四氫呋喃溶液)
標準試料：使用下述的單分散聚苯乙烯，作成校正曲線。
(單分散聚苯乙烯)
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯A-500」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯A-1000」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯A-2500」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯A-5000」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-1」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-2」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-4」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-10」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-20」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-40」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-80」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-128」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-288」
東曹股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-550」
(合成例1：環氧化合物(B-1)之合成)
於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷卻管、滴液裝置之4口燒瓶中，添加124質量份的聚乙二醇(環氧乙烷加成莫耳數12)、45質量份的聚氧乙烯單甲基醚(環氧乙烷加成莫耳數12)、179質量份的甲基乙基酮並進行溶解，接著添加100質量份的二苯基甲烷二異氰酸酯(東曹股份有限公司製「Millionate MT」)，在80℃使其反應2小時。接著，添加150質量份的具有羥基的雙酚A型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon 1050」，環氧當量：477g/當量)，進一步進行反應。藉由紅外線吸收光譜，確認反應液中的異氰酸酯基之消失，得到具有甲氧基聚氧乙烯結構與環氧基的芳香族系環氧樹脂之溶液(固體成分70%，環氧當量：1360g/當量)。還有，此環氧化合物之重量平均分子量為12,000。於其中加入40質量份的非離子系乳化劑(聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異丙苯基苯酚(質量比90：10)，充分地攪拌。接著，費30分鐘滴下1360質量份的離子交換水，更攪拌混合15分鐘。藉由減壓蒸餾而濃縮該水分散體，得到環氧化合物(B-1)之水分散體(固體成分30%)。
於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷卻管、滴液裝置之4口燒瓶中，進料620質量份的苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon N-740-80M」，固體成分環氧當量：180g/當量，有效成分80%)、205質量份的丙烯酸、1質量份的三級丁基氫醌、10質量份的2-甲基咪唑，在40℃充分地攪拌溶解。然後，於氮氣與空氣以1比1混合的氣體流通下，升溫到75~80℃。再者，在75~80℃使其反應10小時時，由於酸值成為1(mgKOH/g)以下，結束反應，得到乙烯酯樹脂(X)。
於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷卻管、滴液裝置之4口燒瓶中，添加124質量份的聚氧乙烯單乙基醚(日油股份有限公司製「Uniox M-550」，羥值：100)、99質量份的雙酚A型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon 1050」，環氧當量：477g/當量)及65質量份的甲基乙基酮，在40℃充分地攪拌溶解。接著，在40℃添加38質量份的甲苯二異氰酸酯，在60~65℃使其反應6小時，藉由紅外線吸收光譜確認NCO之2260cm-1
的特徵峰之消失。然後，冷卻到40℃，進料15質量份的丙烯酸、1質量份的三級丁基氫醌、3質量份的2-甲基咪唑，於氮氣與空氣以1比1混合的氣體流通下，升溫到75~80℃。再者，在75~80℃使其反應10小時時，由於酸值成為1(mgKOH/g)以下，結束反應，得到乙烯酯樹脂(A-1)之溶液。乙烯酯樹脂(A-1)之重量平均分子量為13,000。
接著，冷卻到40℃，添加465質量份的合成例1所得之環氧化合物(B-1)的水分散體及27質量份的聚氧乙烯二苯乙烯化苯基醚(花王股份有限公司製「Emulgen A-500」)，充分地攪拌。接著，費30分鐘滴下1000質量份的離子交換水，更攪拌混合15分鐘。藉由減壓蒸餾而濃縮該水分散體，得到為不揮發分30質量%的水分散體之纖維集束劑(1)。
[碳纖維束之製作]
捆束聚丙烯腈系碳纖維(單紗直徑7μm、股束強度4,400MPa、彈性模數235GPa、6000條)之無上漿紗，將纖維集束劑(1)以離子交換水稀釋至不揮發分5質量%者以浸漬法含浸，用輥壓榨而將有效成分的附著量調整至1質量%，接著藉由在150℃熱處理30分鐘，得到經由纖維集束劑(1)施有表面處理的碳纖維束(1)。
[纖維集束性之評價]
使用TM式摩擦抱合力試驗機TM-200(大榮科學精機製作所製)，透過經配置成鋸齒狀的鏡面鍍鉻的不銹鋼針3支，以50g的張力，1000次擦過碳纖維束(1)(來回運動速度300次/分鐘)，用下述之基準目視判定碳纖維束(1)的起毛之狀態。
◎：與擦過前相同，完全看不到細毛發生。
○：雖然看到數根的細毛，但為實用上無問題之水準。
△：可確認起毛，亦多少看到斷線。
×：可確認非常多的起毛及單紗之斷線。
[碳纖維布之製作]
於室溫下，將裁切碳纖維布(織物的重量200g/m2
、單紗直徑7μm、股束強度4,400MPa、彈性模數235GPa，施有上漿處理(表面處理)的聚丙烯腈系碳纖維布)而得之約300mm×300mm的大小之布，浸漬於相對於該布的質量份而言約30倍質量的丙酮中，放置12小時。浸漬後，藉由使用80℃的乾燥機將布乾燥2小時，而去除在碳纖維之表面上所附著的樹脂部分等，得到未上漿處理(表面處理)之狀態的碳纖維布。
以固體成分的附著量成為1質量%之方式，使上述碳纖維布含浸纖維集束劑(1)以離子交換水稀釋至不揮發分5質量%者，使用乾燥機，在150℃乾燥處理30分鐘而得到碳纖維布(1)。
[成形品之製作]
將於100質量份的乙烯酯樹脂溶液(DIC材料股份有限公司製「Exdhoma 9102-01NP」)中混合有0.5質量份的6質量%環烷酸鈷及1.0質量份的甲基乙基酮過氧化物(日本油脂股份有限公司製「Permek N」)之混合物流到施有脫模處理的350mm×350mm之玻璃板上，載置上述所得之碳纖維布(1)，藉由手積成形法(Hand lay-up molding process) (8層)進行積層，在常溫(25℃)下使其硬化12小時後，更在60℃使其硬化3小時，藉此得到為碳纖維強化塑膠(碳纖維的含有率；50體積%)之成形品(1)。
[成形品的彎曲強度之評價]
對於上述所得之成形品(1)，使用寬度15mm×長度100mm×厚度2mm之試驗片，依據JIS K 7181進行測定。
[成形品的壓縮強度之評價]
對於上述所得之成形品(1)，使用寬度13mm×長度77mm×厚度2mm之啞鈴試驗片，依據JIS K 7074進行測定。
[成形品的層間剪切強度之評價]
對於上述所得之成形品(1)，使用寬度10mm×長度15mm×厚度2mm之試驗片，依據JIS K 7078進行測定。
(實施例2：纖維集束劑(2)之製造及評價)
於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷卻管、滴液裝置之4口燒瓶中，添加81質量份的聚乙二醇(環氧乙烷加成莫耳數12)、30質量份的聚氧乙烯單乙基醚(日油股份有限公司製「Uniox M-550」，羥值：100)及64質量份的甲基乙基酮，在40℃充分地攪拌溶解。接著，在40℃添加47質量份的甲苯二異氰酸酯，在75℃使其反應2小時。接著，使97質量份的雙酚A型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon 1050」，環氧當量：477g/當量)在60~65℃反應6小時，藉由紅外線吸收光譜確認NCO之2260cm-1
的特徵峰之消失。然後，冷卻到40℃，進料15質量份的丙烯酸、1質量份的三級丁基氫醌、3質量份的2-甲基咪唑，於氮氣與空氣以1比1混合的氣體流通下，升溫到75~80℃。再者，在75~80℃使其反應10小時時，由於酸值成為1(mgKOH/g)以下，結束反應，得到乙烯酯樹脂(A-2)之溶液。乙烯酯樹脂(A-2)之重量平均分子量為13,800。
接著，冷卻到40℃，添加180質量份的合成例1所得之環氧化合物(B-1)的水分散體及27質量份的聚氧乙烯二苯乙烯化苯基醚(花王股份有限公司製「Emulgen A-500」)，充分地攪拌。接著，費30分鐘滴下950質量份的離子交換水，更攪拌混合15分鐘。藉由減壓蒸餾而濃縮該水分散體，得到為不揮發分30質量%的水分散體之纖維集束劑(2)。
(實施例3：纖維集束劑(3)之製造及評價)
於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷卻管、滴液裝置之4口燒瓶中，添加85質量份的聚氧乙烯單乙基醚(日油股份有限公司製「Uniox M-550」，羥值：100)及69質量份的雙酚A型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon 1050」，環氧當量：477g/當量)及50質量份的甲基乙基酮，在40℃充分地攪拌溶解。接著，在40℃添加29質量份的甲苯二異氰酸酯，在60~65℃使其反應6小時，藉由紅外線吸收光譜確認NCO之2260cm-1
的特徵峰之消失。然後，冷卻到40℃，進料10質量份的丙烯酸、1質量份的三級丁基氫醌、2質量份的2-甲基咪唑，於氮氣與空氣以1比1混合的氣體流通下，升溫到75~80℃。再者，在75~80℃使其反應10小時時，由於酸值成為1(mgKOH/g)以下，結束反應，得到乙烯酯樹脂(A-3)之溶液。乙烯酯樹脂(A-3)之重量平均分子量為13,000。
接著，冷卻到40℃，添加作為環氧化合物(B-2)之24質量份的苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon N-740-80M」)、115質量份的雙酚A型乙烯酯樹脂(「DIC股份有限公司製Unidic V-5500，有效成分99%以上」)及20質量份的聚氧乙烯二苯乙烯化苯基醚(花王股份有限公司製「Emulgen A-500」)，充分地攪拌。接著，費30分鐘滴下860質量份的離子交換水，更攪拌混合15分鐘。藉由減壓蒸餾而濃縮該水分散體，得到為不揮發分30質量%的水分散體之纖維集束劑(3)。
(實施例4：纖維集束劑(4)之製造及評價)
於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷卻管、滴液裝置之4口燒瓶中，添加92質量份的聚氧乙烯單乙基醚(日油股份有限公司製「Uniox M-550」，羥值：100)及74質量份的雙酚A型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon 1050」，環氧當量：477g/當量)及50質量份的甲基乙基酮，在40℃充分地攪拌溶解。接著，在40℃添加30質量份的甲苯二異氰酸酯，在60~65℃使其反應6小時，藉由紅外線吸收光譜確認NCO之2260cm-1
的特徵峰之消失。然後，冷卻到40℃，進料11質量份的丙烯酸、1質量份的三級丁基氫醌、2質量份的2-甲基咪唑，於氮氣與空氣以1比1混合的氣體流通下，升溫到75~80℃。再者，在75~80℃使其反應10小時時，由於酸值成為1(mgKOH/g)以下，結束反應，得到乙烯酯樹脂(A-4)之溶液。乙烯酯樹脂(A-4)之重量平均分子量為13,000。
接著，冷卻到40℃，添加作為環氧化合物(B-3)之21質量份的雙酚A型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon 850」)、148質量份的合成例2所得之乙烯酯樹脂(X)及21質量份的聚氧乙烯二苯乙烯化苯基醚(花王股份有限公司製「Emulgen A-500」)，充分地攪拌。接著，費30分鐘滴下920質量份的離子交換水，更攪拌混合15分鐘。藉由減壓蒸餾而濃縮該水分散體，得到為不揮發分30質量%的水分散體之纖維集束劑(4)。
(實施例5：纖維集束劑(5)之製造及評價)
於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷卻管、滴液裝置之4口燒瓶中，添加124質量份的聚氧乙烯單乙基醚(日油股份有限公司製「Uniox M-550」，羥值：100)、99質量份的雙酚A型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon 1050」，環氧當量：477g/當量)及65質量份的甲基乙基酮，在40℃充分地攪拌溶解。接著，在40℃添加38質量份的1,6-六亞甲基二異氰酸酯，在60~65℃使其反應6小時，藉由紅外線吸收光譜確認NCO之2260cm-1
的特徵峰之消失。然後，冷卻到40℃，進料15質量份的丙烯酸、1質量份的三級丁基氫醌、3質量份的2-甲基咪唑，於氮氣與空氣以1比1混合的氣體流通下，升溫到75~80℃。再者，在75~80℃使其反應10小時時，由於酸值成為1(mgKOH/g)以下，結束反應，得到乙烯酯樹脂(A-5)之溶液。乙烯酯樹脂(A-5)之重量平均分子量為14,800。
接著，冷卻到40℃，添加460質量份的合成例1所得之環氧化合物(B-1)的水分散體及27質量份的聚氧乙烯二苯乙烯化苯基醚(花王股份有限公司製「Emulgen A-500」)，充分地攪拌。接著，費30分鐘滴下1000質量份的離子交換水，更攪拌混合15分鐘。藉由減壓蒸餾而濃縮該水分散體，得到為不揮發分30質量%的水分散體之纖維集束劑(5)。
(實施例6：纖維集束劑(6)之製造及評價)
於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷卻管、滴液裝置之4口燒瓶中，添加124質量份的聚氧乙烯單乙基醚(日油股份有限公司製「Uniox M-550」，羥值：100)、99質量份的雙酚A型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon 1050」，環氧當量：477g/當量)及70質量份的甲基乙基酮，在40℃充分地攪拌溶解。接著，在40℃添加50質量份的三甲基六亞甲基二異氰酸酯，在60~65℃使其反應6小時，藉由紅外線吸收光譜確認NCO之2260cm-1
的特徵峰之消失。然後，冷卻到40℃，進料15質量份的丙烯酸、1質量份的三級丁基氫醌、3質量份的2-甲基咪唑，於氮氣與空氣以1比1混合的氣體流通下，升溫到75~80℃。再者，在75~80℃使其反應10小時時，由於酸值成為1(mgKOH/g)以下，結束反應，得到乙烯酯樹脂(A-6)之溶液。乙烯酯樹脂(A-6)之重量平均分子量為14,500。
接著，冷卻到40℃，添加480質量份的合成例1所得之環氧化合物(B-1)的水分散體及29質量份的聚氧乙烯二苯乙烯化苯基醚(花王股份有限公司製「Emulgen A-500」)，充分地攪拌。接著，費30分鐘滴下1000質量份的離子交換水，更攪拌混合15分鐘。藉由減壓蒸餾而濃縮該水分散體，得到為不揮發分30質量%的水分散體之纖維集束劑(6)。
(實施例7：纖維集束劑(7)之製造及評價)
於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷卻管、滴液裝置之4口燒瓶中，添加124質量份的聚氧乙烯單乙基醚(日油股份有限公司製「Uniox M-550」，羥值：100)、99質量份的雙酚A型環氧樹脂(DIC股份有限公司製「Epiclon 1050」，環氧當量：477g/當量)及70質量份的甲基乙基酮，在40℃充分地攪拌溶解。接著，在40℃添加50質量份的異佛酮二異氰酸酯，在60~65℃使其反應6小時，藉由紅外線吸收光譜確認NCO之2260cm-1
的特徵峰之消失。然後，冷卻到40℃，進料15質量份的丙烯酸、1質量份的三級丁基氫醌、3質量份的2-甲基咪唑，於氮氣與空氣以1比1混合的氣體流通下，升溫到75~80℃。再者，在75~80℃使其反應10小時時，由於酸值成為1(mgKOH/g)以下，結束反應，得到乙烯酯樹脂(A-7)之溶液。乙烯酯樹脂(A-7)之重量平均分子量為14,000。
接著，冷卻到40℃，添加480質量份的合成例1所得之環氧化合物(B-1)的水分散體及29質量份的聚氧乙烯二苯乙烯化苯基醚(花王股份有限公司製「Emulgen A-500」)，充分地攪拌。接著，費30分鐘滴下1000質量份的離子交換水，更攪拌混合15分鐘。藉由減壓蒸餾而濃縮該水分散體，得到為不揮發分30質量%的水分散體之纖維集束劑(7)。
除了將實施例1所用之纖維集束劑(1)變更為纖維集束劑(2)~(7)以外，與實施例1同樣地，製作碳纖維束(2)~(7)及成形品(2)~(7)，進行各種評價。
(比較例1：纖維集束劑(R1)之製造)
於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷卻管、滴液裝置之4口燒瓶中，添加149質量份的甘油二甲基丙烯酸酯六亞甲基二異氰酸酯(共榮社化學製「UA101H」，末端不飽和基數：4個)、16.5質量份的非離子系乳化劑(聚氧乙烯(70莫耳)苯乙烯化(5莫耳)異丙苯基苯酚(質量比90：10))及142質量份的甲基乙基酮，在50℃均勻地溶解。然後，將內容物移到乳化槽，添加166重量份的聚甘油聚環氧丙基醚(Nagase ChemteX股份有限公司製「Denacol EX-521」，環氧當量：183g/當量，環氧基數：3以上)，均勻地分散攪拌後，一邊藉由均質機進行強制攪拌，一邊用10分鐘添加3000質量份的離子交換水，強制乳化。然後，藉由減壓蒸餾而濃縮該水分散體，得到為不揮發分15質量%的水分散體之纖維集束劑(R1)。
除了將實施例1所用之纖維集束劑(1)變更為纖維集束劑(R1)以外，與實施例1同樣地，製作碳纖維束(R1)及成形品(R1)，進行各種評價。
表1及2中顯示上述實施例1~7及比較例1之評價結果。
[表1]
| 表1 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | |
| 纖維集束劑 | (1) | (2) | (3) | (4) | |
| 乙烯酯樹脂(A) | A-1 | A-2 | A-3 | A-4 | |
| 環氧化合物(B) | B-1 | B-1 | B-2 | B-3 | |
| 質量比(A/B) | 67/33 | 83/17 | 90/10 | 90/10 | |
| 評價 | 纖維集束性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 成形品的彎曲強度(MPa) | 890 | 860 | 940 | 980 | |
| 成形品的壓縮強度(MPa) | 320 | 300 | 355 | 360 | |
| 成形品的層間剪切強度(MPa) | 74 | 72 | 79 | 78 |
[表2]
| 表2 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 比較例1 | |
| 纖維集束劑 | (5) | (6) | (7) | (R1) | |
| 乙烯酯樹脂(A) | A-5 | A-6 | A-7 | ||
| 環氧化合物(B) | B-1 | B-1 | B-1 | ||
| 質量比(A/B) | 67/33 | 67/33 | 67/33 | ||
| 評價 | 纖維集束性 | ◎ | ◎ | ◎ | △ |
| 成形品的彎曲強度(MPa) | 870 | 850 | 880 | 700 | |
| 成形品的壓縮強度(MPa) | 315 | 305 | 310 | 205 | |
| 成形品的層間剪切強度(MPa) | 73 | 72 | 70 | 57 |
本發明之纖維集束劑的實施例1~7者，可確認纖維集束性優異，使用其而得的成形品係強度優異。
另一方面，比較例1係使用包含脂肪族環氧化合物與在一分子內具有末端不飽和基及極性基的化合物者之例，但確認纖維集束性不充分，使用其而得的成形品之強度亦不充分。
無。
無。
無。
Claims (6)
- 一種纖維集束劑，其為含有：具有烷氧基聚氧化烯結構及胺基甲酸酯鍵的乙烯酯(vinyl ester)樹脂(A)、環氧化合物(B)、與水性介質，其特徵為該乙烯酯樹脂(A)之(甲基)丙烯醯基當量為500~3,000g/當量之範圍。
- 如請求項1之纖維集束劑，其中該乙烯酯樹脂(A)具有來自雙酚A型環氧樹脂的結構。
- 如請求項1或2之纖維集束劑，其中該環氧化合物(B)係芳香族系環氧樹脂。
- 一種纖維材料，其特徵為具有如請求項1至3中任一項之纖維集束劑。
- 一種成形材料，其特徵為含有如請求項4之纖維材料及熱硬化性樹脂。
- 一種成形品，其特徵為如請求項5之成形材料的硬化物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018217314 | 2018-11-20 | ||
| JP2018-217314 | 2018-11-20 |
Publications (2)
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| TW202033334A TW202033334A (zh) | 2020-09-16 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013249562A (ja) | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Dic Corp | 繊維集束剤ならびに集束されたガラス繊維及び炭素繊維 |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013249562A (ja) | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Dic Corp | 繊維集束剤ならびに集束されたガラス繊維及び炭素繊維 |
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