CN102858879B - 聚酰胺树脂系复合材料及其制造方法 - Google Patents
聚酰胺树脂系复合材料及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102858879B CN102858879B CN2011800053535A CN201180005353A CN102858879B CN 102858879 B CN102858879 B CN 102858879B CN 2011800053535 A CN2011800053535 A CN 2011800053535A CN 201180005353 A CN201180005353 A CN 201180005353A CN 102858879 B CN102858879 B CN 102858879B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyamide resin
- composite material
- film
- molecular weight
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/10—Polyamides derived from aromatically bound amino and carboxyl groups of amino-carboxylic acids or of polyamines and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
- C08K7/06—Elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/003—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/18—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/20—Making multilayered or multicoloured articles
- B29C43/203—Making multilayered articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/52—Heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/26—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
- C08J5/042—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with carbon fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
- C08J5/241—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres
- C08J5/243—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres using carbon fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
- C08J5/249—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs characterised by the additives used in the prepolymer mixture
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2077/00—Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as moulding material
- B29K2077/10—Aromatic polyamides [polyaramides] or derivatives thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/12—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
- B29K2105/14—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles oriented
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2307/00—Use of elements other than metals as reinforcement
- B29K2307/04—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0012—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular thermal properties
- B29K2995/0016—Non-flammable or resistant to heat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/0046—Elastic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2377/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
- Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Polyamides (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供在高温高湿下的物性不会降低、弹性模量高、为低翘曲性且与热固性树脂相比再利用特性、成形性、生产率优异的苯二甲胺系聚酰胺树脂/纤维复合材料和成形品。基于一种聚酰胺树脂系复合材料,其特征在于,其是将聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中而成的,所述聚酰胺树脂(A)是二胺结构单元的50摩尔%以上来源于苯二甲胺的聚酰胺树脂,数均分子量(Mn)为6000~30000,且含有0.5~5质量%的分子量为1000以下的成分。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰胺树脂系复合材料及其制造方法,详细而言,涉及弹性模量高、在高温高湿下的物性降低少、为低翘曲性且再利用特性、成形性优异的聚酰胺树脂/纤维复合材料及其制造方法。
背景技术
将纤维材料与基体树脂组合而成的纤维增强树脂系复合材料质量轻且刚性高,因此使用了其的成形品逐渐被广泛用作机械零件、电气/电子设备零件、车辆用零部件、航空/航天用设备零件等。作为纤维材料,使用玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、芳纶纤维等。
另一方面,从机械强度、与纤维材料的亲和性、成形性等角度出发,基体树脂一般使用不饱和聚酯树脂、环氧树脂等热固性树脂。然而,使用了热固性树脂的材料具有无法再熔而成形这一关键性缺点。
对于利用热塑性树脂作为基体树脂的复合材料,还已知有所谓的冲压成形材料。以增强纤维和热塑性树脂为主要原料的可冲压片材(stampable sheet)由于可以成形为复杂形状、强度高且质量轻,因此逐渐被用作金属加工品的代替品。
作为使用了热塑性树脂的纤维增强塑料,还公开了使用了聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺6的塑料(参照专利文献1和专利文献2),此外,作为同时使用了热塑性树脂和热固性树脂的纤维增强塑料,公开了使用了聚酰胺树脂和环氧树脂的成形品(例如参照专利文献3),但这些复合材料的耐冲击性、低翘曲 性、再利用特性、生产率不足。
此外,还公开了提高使用了热塑性树脂的纤维增强塑料的生产率的成形方法(参照专利文献4和专利文献5),但这些方法的成形品的强度、尺寸稳定性并不足够。
进而,对于纤维增强塑料,需要进一步提高物性,例如还需要提高耐冲击性、弹性模量、低翘曲性、尺寸稳定性、耐热性、轻量化、再利用特性、成形性、生产率等。
以苯二甲胺为二胺成分的苯二甲胺系聚酰胺树脂不同于聚酰胺6、聚酰胺66等,其在主链具有芳香族环,具有高的机械强度和弹性模量,吸水率低,耐油性优异,而且在成形中成形收缩率小、收缩或翘曲小,因此如果使用其作为基体树脂,则可以期待形成具有良好物性的新型复合材料。
然而,苯二甲胺系聚酰胺树脂的结晶速度慢、伸长性差、成形性不好,因此制造使用了其的复合材料并不容易,需要制造由苯二甲胺系聚酰胺树脂和纤维材料形成的、具有优异的物理特性的新型复合材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭64-81826号公报
专利文献2:日本特开昭57-120409号公报
专利文献3:日本特开2009-13255号公报
专利文献4:日本特许第3947560号公报
专利文献5:日本特开2009-113369号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于解决上述课题,提供容易制造弹性模量 优异、在高温高湿下的物性降低少、为低翘曲性、与热固性树脂相比再利用特性、成形性、生产率也较优异的苯二甲基系聚酰胺树脂复合材料的方法和使用了所得复合材料的成形品。
用于解决问题的方案
本发明人等为了达到上述目的而反复进行了深入研究,结果发现,可以提供优异的聚酰胺树脂系复合材料,通过将为苯二甲胺系聚酰胺树脂,具有特定的数均分子量(Mn)、且以特定量含有分子量为1000以下的成分的聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中,解决了上述问题,从而完成了本发明。
即,根据本发明的第1个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其特征在于,其是将聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中而成的,所述聚酰胺树脂(A)是二胺结构单元的50摩尔%以上来源于苯二甲胺的聚酰胺树脂,数均分子量(Mn)为6000~30000,且含有0.5~5质量%的分子量为1000以下的成分。
此外,根据本发明的第2个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第1个技术方案中,聚酰胺树脂(A)中的环状化合物含量为0.01~1质量%。
此外,根据本发明的第3个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第1或第2个技术方案中,聚酰胺树脂(A)的分子量分布(Mw/Mn)为1.8~3.1。
此外,根据本发明的第4个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第1个技术方案中,在聚酰胺树脂(A)的熔点+30℃、剪切速度122sec-1、聚酰胺树脂(A)的含水率为0.06质量%以下的条件下测定时,聚酰胺树脂(A)的熔融粘度为50~1200Pa·s。
此外,根据本发明的第5个技术方案,提供聚酰胺树脂系复 合材料,其中,在第1个技术方案中,聚酰胺树脂(A)在吸水时的弯曲模量保持率为85%以上。
此外,根据本发明的第6个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第1个技术方案中,聚酰胺树脂(A)为具有至少2个熔点的聚酰胺树脂。
此外,根据本发明的第7个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第1个技术方案中,苯二甲胺为间苯二甲胺、对苯二甲胺或它们的混合物。
此外,根据本发明的第8个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第1个技术方案中,存在于聚酰胺树脂系复合材料中的纤维材料(B)的平均纤维长度为1cm以上。
此外,根据本发明的第9个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第1或第8个技术方案中,纤维材料(B)在表面具有对聚酰胺树脂有反应性的官能团。
此外,根据本发明的第10个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第9个技术方案中,对聚酰胺树脂有反应性的官能团来源于硅烷系偶联剂。
此外,根据本发明的第11个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第1个技术方案中,纤维材料(B)选自玻璃纤维、碳纤维、无机纤维、植物纤维或有机纤维。
此外,根据本发明的第12个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第1个技术方案中,聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例为20/80~80/20。
此外,根据本发明的第13个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第1或第12个技术方案中,在截面上的孔隙面积率为5%以下。
此外,根据本发明的第14个技术方案,提供聚酰胺树脂系 复合材料,其中,在第1个技术方案中,聚酰胺树脂(A)还含有纤维材料(B)的短纤维(D)。
此外,根据本发明的第15个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料,其中,在第14个技术方案中,短纤维(D)的平均纤维直径比纤维材料(B)的平均纤维直径短。
此外,根据本发明的第16个技术方案,提供聚酰胺树脂系复合材料的制造方法,其特征在于,该方法包括以下工序:
将聚酰胺树脂(A)形成为薄膜状或纤维状的工序,所述聚酰胺树脂(A)是二胺结构单元的50摩尔%以上来源于苯二甲胺的聚酰胺树脂,数均分子量(Mn)为6000~30000,且含有0.5~5质量%的分子量为1000以下的成分;
将形成为薄膜状或纤维状后的聚酰胺树脂(A)与纤维材料(B)重叠的工序;
接着,进行加热加压使聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中的工序。
此外,根据本发明的第17个技术方案,提供制造方法,其中,在第16个技术方案中,使聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中的工序通过在加热气氛下用多个辊连续加压而进行。
此外,根据本发明的第18个技术方案,提供制造方法,其中,在第16个技术方案中,形成为薄膜状或纤维状后的聚酰胺树脂(A)的结晶热为5J/g以上,所得聚酰胺树脂系复合材料中的聚酰胺树脂(A)的结晶热为5J/g以上。
此外,根据本发明的第19个技术方案,提供制造方法,其中,在第16个技术方案中,形成为薄膜状后的聚酰胺树脂(A)的薄膜表面粗糙度(Ra)为0.01~1μm。
此外,根据本发明的第20个技术方案,提供制造方法,其中,在第16个技术方案中,形成为纤维状后的聚酰胺树脂(A) 是复丝,且单丝纤度为1~30dtex。
此外,根据本发明的第21个技术方案,提供制造方法,其中,在第16或第20个技术方案中,形成为纤维状后的聚酰胺树脂(A)是复丝,且拉伸强度为1~10gf/d。
此外,根据本发明的第22个技术方案,提供制造方法,其中,在第16个技术方案中,形成为薄膜状后的聚酰胺树脂(A)的薄膜是从聚酰胺树脂(A)与聚烯烃树脂(C)的共挤薄膜剥离聚烯烃树脂(C)层而制得的薄膜。
此外,根据本发明的第23个技术方案,提供制造方法,其中,在第16个技术方案中,形成为薄膜状或纤维状后的聚酰胺树脂(A)的含水率为0.01~0.15质量%。
此外,根据本发明的第24个技术方案,提供成形品的制造方法,其中,该方法将第16个技术方案中得到的聚酰胺树脂系复合材料加热,接着,在温度70~150℃下在模具内或用辊进行成形。
进而,根据本发明的第25个技术方案,提供成形品的制造方法,其中,该方法包括在第24个技术方案中得到的成形品的表面形成聚酰胺树脂层的工序。
发明的效果
本发明的聚酰胺树脂系复合材料通过将含有0.5~5质量%的分子量为1000以下的成分的苯二甲胺系聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中,使得聚酰胺树脂的浸渍性优异,所得复合材料为弹性模量高的复合材料,且在高温高湿下的物性降低也少、低翘曲性的复合材料。此外,由于是与现有的使用了热固性树脂的、混有纤维材料的复合材料不同的热塑性的材料,因此能够使用其容易地得到各种所需的成形品,是成形性、赋形性、生产率优异且再利用性也优异的复合材料。
而且,使用本发明的复合材料成形而得到的成形品的耐热性优异、强度和低翘曲性优异,而且即使较薄时各种机械物性也优异,因此可以实现产品的轻量化,可以用于电气/电子设备的零件或筐体、或者汽车用各种零部件、各种结构用部件等。
具体实施方式
[1.发明的概要]
本发明的聚酰胺树脂系复合材料的特征在于,其是将聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中而成的,所述聚酰胺树脂(A)是二胺结构单元的50摩尔%以上来源于苯二甲胺的聚酰胺树脂,数均分子量(Mn)为6000~30000,且含有0.5~5质量%的分子量为1000以下的成分。
此外,本发明的聚酰胺树脂系复合材料的制造方法的特征在于,该方法包括以下工序:将聚酰胺树脂(A)形成为薄膜状或纤维状的工序,所述聚酰胺树脂(A)是二胺结构单元的50摩尔%以上来源于苯二甲胺的聚酰胺树脂,数均分子量(Mn)为6000~30000,且含有0.5~5质量%的分子量为1000以下的成分;将形成为薄膜状或纤维状后的聚酰胺树脂(A)与纤维材料(B)重叠的工序;接着,进行加热加压使聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中的工序。
以下,对本发明的内容进行详细说明。
[2.聚酰胺树脂(A)]
在本发明中使用的聚酰胺树脂(A)是二胺结构单元(来源于二胺的结构单元)的50摩尔%以上来源于苯二甲胺的聚酰胺树脂,其是二胺的50摩尔%以上来源于苯二甲胺、与二羧酸缩聚而成的苯二甲胺系聚酰胺树脂。
优选的是如下的苯二甲胺系聚酰胺树脂:二胺结构单元的 70摩尔%以上、更优选80摩尔%以上来源于间苯二甲胺和/或对苯二甲胺,二羧酸结构单元(来源于二羧酸的结构单元)优选50摩尔%以上、更优选70摩尔%以上、特别优选80摩尔%以上来源于碳原子数优选为4~20的、α,ω-直链脂肪族二羧酸。
可以将间苯二甲胺与对苯二甲胺以任意比例混合后使用,在重视耐热性的情况下,优选为0~50摩尔%间苯二甲胺和50~100摩尔%对苯二甲胺,在重视由聚酰胺树脂(A)形成的薄膜的成形加工性的情况下,优选为50~100摩尔%间苯二甲胺和0~50摩尔%对苯二甲胺。
可以作为苯二甲胺系聚酰胺树脂的原料二胺成分使用的除了间苯二甲胺和对苯二甲胺以外的二胺,可例示出四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、2-甲基戊二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2,2,4-三甲基-六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺等脂肪族二胺,1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、双(氨基甲基)十氢化萘、双(氨基甲基)三环癸烷等脂环式二胺,双(4-氨基苯基)醚、对苯二胺、双(氨基甲基)萘等具有芳香环的二胺等,可以将1种或2种以上混合使用。
使用除苯二甲胺以外的二胺作为二胺成分时,为二胺结构单元的50摩尔%以下,优选为30摩尔%以下,更优选以1~25摩尔%、特别优选以5~20摩尔%的比例使用。
作为优选作为聚酰胺树脂(A)的原料二羧酸成分使用的碳原子数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸,例如可例示出丁二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、己二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸,可以将1种或2种以上混合 使用,在这些当中,从聚酰胺树脂的熔点为对于成形加工而言适当的范围出发,优选为己二酸或癸二酸,特别优选为癸二酸。
作为除上述碳原子数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸以外的二羧酸成分,可例示出间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸等苯二甲酸化合物,1,2-萘二羧酸、1,3-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,6-萘二羧酸、1,7-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸之类的异构体等萘二羧酸等,可以将1种或2种以上混合使用。
使用除碳原子数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸以外的二羧酸作为二羧酸成分时,从成形加工性、阻隔性方面出发,优选使用间苯二甲酸。间苯二甲酸的比例优选为二羧酸结构单元的30摩尔%以下,更优选为1~30摩尔%的范围,特别优选为5~20摩尔%的范围。
进而,除了二胺成分、二羧酸成分以外,作为构成聚酰胺树脂(A)的成分,还可以在不损害本发明的效果的范围内使用ε-己内酰胺、庚内酰胺等内酰胺类、氨基己酸、氨基十一烷酸等脂肪族氨基羧酸类作为共聚成分。
作为聚酰胺树脂(A),最优选的是聚癸二酰间苯二甲胺树脂(poly-m-xylylene sebacamide resin)、聚癸二酰对苯二甲胺树脂(poly-p-xylylene sebacamide resin)以及将间苯二甲胺与对苯二甲胺的混合苯二甲胺与癸二酸缩聚而成的聚癸二酰间苯二甲胺/对苯二甲胺混合树脂。这些聚酰胺树脂有成形加工性变得特别良好的倾向。
在本发明中,作为聚酰胺树脂(A),使用数均分子量(Mn)为6000~30000、且含有0.5~5质量%的分子量为1000以下的成分的聚酰胺树脂。
如果数均分子量(Mn)偏离6000~30000的范围,则聚酰胺 树脂(A)在纤维材料中的浸渍性变差,所得复合材料或者其成形品的强度变差。优选的数均分子量(Mn)为8000~28000,更优选为9000~26000,进一步优选为10000~24000,特别优选为11000~22000,最优选为12000~20000。如果为这种范围,则耐热性、弹性模量、尺寸稳定性、成形加工性良好。
需要说明的是,这里所说的数均分子量(Mn)是根据聚酰胺树脂的末端氨基浓度[NH2](μ当量/g)和末端羧基浓度[COOH](μ当量/g)由下式算出的。
数均分子量(Mn)=2000000/([COOH]+[NH2])
此外,聚酰胺树脂(A)有必要含有0.5~5质量%的分子量为1000以下的成分,通过以这种范围含有这种低分子量成分,使得聚酰胺树脂(A)在纤维材料中的浸渍性优异,所得复合材料及其成形品的强度、低翘曲性变得良好。如果超过5质量%,则该低分子量成分渗出而强度变差、表面外观会变差。
分子量为1000以下的成分的优选含量为0.6~4.5质量%,更优选为0.7~4质量%,进一步优选为0.8~3.5质量%,特别优选为0.9~3质量%,最优选为1~2.5质量%。
分子量为1000以下的低分子量成分的含量的调整可以通过调节聚酰胺树脂(A)聚合时的温度、压力、二胺的滴加速度等熔融聚合条件来进行。特别是可以在熔融聚合后期将反应装置内减压来除去低分子量成分,从而将其调节至任意比例。此外,也可以对通过熔融聚合制得的聚酰胺树脂进行热水萃取来除去低分子量成分,还可以在熔融聚合后进一步在减压下进行固相聚合可以除去低分子量成分。在固相聚合时调节温度、减压度来将低分子量成分控制为任意含量。此外,也可以通过在之后将分子量为1000以下的低分子量成分添加聚酰胺树脂中来进行调节。
需要说明的是,分子量1000以下的成分量的测定可以如下进行:使用东曹(株)(TOSOH CORPORATION)制造的“HLC-8320GPC”,根据基于凝胶渗透色谱(GPC)测定的标准聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)换算值求出。需要说明的是,可以使用2根“TSK gel Super HM-H”作为测定用色谱柱,溶剂使用三氟乙酸钠浓度10mmol/l的六氟异丙醇(HFIP),以树脂浓度0.02质量%、柱温40℃、流速0.3ml/分钟、折射率检测器(RI)进行测定。此外,将6个水平的PMMA溶解于HFIP并进行测定来制作标准曲线。
聚酰胺树脂(A)优选含有0.01~1质量%的环状化合物。在本发明中,环状化合物是指由作为聚酰胺树脂(A)的原料的二胺成分与二羧酸成分形成的盐成环而得到的化合物,可以通过以下方法进行定量。
用超离心粉碎机将聚酰胺树脂(A)的颗粒粉碎,过φ0.25mm的筛,将10gφ0.25mm以下的粉末试样称量至圆筒滤纸。然后用120ml甲醇进行9小时的索格利特萃取,用蒸发器将所得萃取液浓缩至10ml,注意不要蒸干。需要说明的是,此时,析出低聚物的情况下,适当将液体通入PTFE过滤器来去除。将用甲醇对所得萃取液进行了50倍稀释而得到的液体供于测定,实施基于日立高新科技公司(Hitachi High-Technologies Corporation)制造的高效液相色谱HPLC的定量分析来求出环状化合物含量。
通过以这种范围含有环状化合物,存在聚酰胺树脂(A)在纤维材料中的浸渍性优异、所得复合材料及其成形品的强度变良好、进而翘曲变少、尺寸稳定性容易进一步提高的倾向。
环状化合物的含量更优选为0.05~0.8质量%,进一步优选为0.1~0.5质量%。
在通过熔融聚合制得的聚酰胺树脂(A)中,多包含相当量的环状化合物,通常通过进行热水萃取等将它们除去。通过调整该热水萃取的程度,可以调整环状化合物量。此外,也可以通过调整熔融聚合时的压力来进行。
本发明的聚酰胺树脂(A)的分子量分布(重均分子量/数均分子量(Mw/Mn))优选为1.8~3.1。分子量分布更优选为1.9~3.0,进一步优选为2.0~2.9。通过将分子量分布设定为这种范围,存在容易得到聚酰胺树脂(A)在纤维材料中的浸渍性优异、机械特性优异的复合材料的倾向。
聚酰胺树脂(A)的分子量分布例如可以通过适当选择聚合时所使用的引发剂、催化剂的种类、量和反应温度、压力、时间等聚合反应条件等来进行调整。此外,也可以通过将由不同的聚合条件得到的平均分子量不同的多种聚酰胺树脂混合、或者将聚合后的聚酰胺树脂分级沉淀来进行调整。
分子量分布可以通过GPC测定求出,具体而言,可以使用东曹(株)制造的“HLC-8320GPC”作为装置,使用2根东曹(株)制造的“TSK gel Super HM-H”作为色谱柱,在洗脱液为三氟乙酸钠浓度10mmol/l的六氟异丙醇(HFIP)、树脂浓度为0.02质量%、柱温为40℃、流速为0.3ml/分钟、折射率检测器(RI)的条件下进行测定,作为标准聚甲基丙烯酸甲酯换算的值求出。此外,将6个水平的PMMA溶解于HFIP进行测定来制作标准曲线。
此外,优选的是,在聚酰胺树脂(A)的熔点+30℃、剪切速度122sec-1、聚酰胺树脂(A)的含水率为0.06质量%以下的条件下测定时,聚酰胺树脂(A)的熔融粘度为50~1200Pa·s。通过将熔融粘度设定为这种范围,使得聚酰胺树脂(A)在纤维材料中的浸渍性变好。此外,将聚酰胺树脂(A)加工成薄膜或纤维变得容易。需要说明的是,在如后所述的、聚酰胺树 脂(A)具有2个以上熔点时,以高温侧的吸热峰的峰顶的温度为熔点进行测定。
熔融粘度的范围更优选是60~500Pa·s,进一步优选为70~100Pa·s。
聚酰胺树脂的熔融粘度例如可以通过适当选择原料二羧酸成分和二胺成分的投料比、聚合催化剂、分子量调节剂、聚合温度、聚合时间来进行调整。
此外,聚酰胺树脂(A)优选吸水时的弯曲模量保持率为85%以上。通过将吸水时的弯曲模量保持率设定为这种范围,存在所得复合材料及其成形品在高温高湿下的物性降低少、翘曲等形状变化变少的倾向。
在此,将吸水时的弯曲模量保持率定义为由聚酰胺树脂(A)形成的弯曲试验片在吸水0.5质量%时的弯曲模量相对于在吸水0.1质量%时的弯曲模量的比率(%),该值较高意味着即使吸湿其弯曲模量也不容易降低。
吸水时的弯曲模量保持率更优选为90%以上,进一步优选为95%以上。
聚酰胺树脂在吸水时的弯曲模量保持率例如可以通过对苯二甲胺与间苯二甲胺的混合比例来控制,对苯二甲胺的比例越多,则可使弯曲模量保持率越好。此外,也可以通过控制弯曲试验片的结晶度来控制。
聚酰胺树脂(A)的吸水率按在23℃下、在水中浸渍1周后取出、拭去水分后立即进行测定时的吸水率计,优选为1质量%以下,更优选为0.6质量%以下,进一步优选为0.4质量%以下。如果为该范围,则容易防止所得复合材料和由其形成的成形品的由吸水导致的变形,此外,可以抑制加热加压时等对复合材料进行成形加工时的起泡,得到气泡少的成形品。
此外,聚酰胺树脂(A)可适宜地使用如下材料:末端氨基浓度([NH2])优选为小于100μ当量/g、更优选为5~75μ当量/g、进一步优选为10~60μ当量/g,末端羧基浓度([COOH])优选为小于150μ当量/g,更优选为10~120μ当量/g、进一步优选为10~100μ当量/g。通过使用这种末端基浓度的聚酰胺树脂,存在在将聚酰胺树脂(A)加工为薄膜状或纤维状时粘度容易稳定、而且与后述的碳化二亚胺化合物的反应性变良好的倾向。
此外,末端氨基浓度相对于末端羧基浓度的比([NH2]/[COOH])优选为0.7以下,更优选为0.6以下,特别优选为0.5以下。在聚合聚酰胺树脂(A)时,该比值大于0.7的聚酰胺树脂的分子量有时变得难以控制。
末端氨基浓度可以通过在20~30℃下将0.5g聚酰胺树脂搅拌溶解于30ml的苯酚/甲醇(4:1)混合溶液,并用0.01N的盐酸进行滴定来测定。此外,末端羧基浓度可以如下算出:在200℃下将0.1g聚酰胺树脂溶解于30ml的苄醇,在160℃~165℃的范围内加入0.1ml酚红溶液。用将0.132g的KOH溶解于200ml苄醇而得到的滴定液(按KOH浓度计为0.01mol/l)对该溶液进行滴定,以颜色变化为从黄色变为红色且颜色不再变化的时刻为终点。
本发明的聚酰胺树脂(A)优选反应了的二胺单元相对于反应了的二羧酸单元的摩尔比(反应了的二胺单元的摩尔数/反应了的二羧酸单元的摩尔数,以下有时称为“反应摩尔比”。)为0.97~1.02。通过设定为这种范围,容易将聚酰胺树脂(A)的分子量、分子量分布控制为任意范围。
反应摩尔比更优选为小于1.0,进一步优选为小于0.995,特别优选为小于0.990,下限更优选为0.975以上,进一步优选为0.98以上。
在此,反应摩尔比(r)按下式求出。
r=(1-cN-b(C-N))/(1-cC+a(C-N))
式中,
a:M1/2
b:M2/2
c:18.015(水的分子量(g/mol))
M1:二胺的分子量(g/mol)
M2:二羧酸的分子量(g/mol)
N:末端氨基浓度(当量/g)
C:末端羧基浓度(当量/g)
需要说明的是,自不用说,在作为二胺成分、二羧酸成分由分子量不同的单体合成聚酰胺树脂时,M1和M2根据作为原料所配混的单体的配混比(摩尔比)而计算出。需要说明的是,如果合成釜内为完全的封闭***,则所投入的单体的摩尔比与反应摩尔比一致,而由于实际的合成装置不可能是完全的封闭***,因此投料的摩尔比与反应摩尔比并不一定一致。由于所投入的单体也不一定完全反应,因此投加的摩尔比与反应摩尔比并不一定一致。因此,反应摩尔比是指由所制成的聚酰胺树脂的末端基浓度求出的、实际反应了的单体的摩尔比。
聚酰胺树脂(A)的反应摩尔比的调整可以通过将原料二羧酸成分和二胺成分的投料摩尔比、反应时间、反应温度、苯二甲胺的滴加速度、釜内的压力、减压开始时间点等反应条件设定为适当的值来进行。
聚酰胺树脂的制造方法为所谓的盐法时,要想使反应摩尔比为0.97~1.02,具体而言,例如将原料二胺成分/原料二羧酸成分比设定为该范围,使反应充分进行即可。此外,在向熔融二羧酸中连续滴加二胺的方法的情况下,除了将投料比设定为该范围之外,还可以通过在滴加二胺的过程中控制进行回流的二 胺量、将所滴加的二胺除去到反应体系外来进行。具体而言,通过将回流塔的温度控制在最佳范围或通过将填充塔的填充物、所谓的拉西环、莱辛环、鞍等控制为适当的形状、填充量,从而将二胺除去到体系外即可。此外,通过缩短二胺滴加后的反应时间,也可以将未反应的二胺除去到体系外。进而也可以根据需要通过控制二胺的滴加速度将未反应的二胺除去到反应体系外。通过这些方法,即使投料比偏离所需范围也可以将反应摩尔比控制在规定的范围。
对聚酰胺树脂(A)的制造方法没有特别限定,可通过现有公知的方法、聚合条件来制造。可以在聚酰胺树脂的缩聚时加入少量的单胺、单羧酸作为分子量调节剂。例如通过如下方法制造:将由包含苯二甲胺的二胺成分与己二酸、癸二酸等二羧酸形成的盐在水的存在下、在加压状态下升温,一边除去所加入的水和缩合水一边在熔融状态下使其聚合。此外,也可以通过如下方法制造:将苯二甲胺直接加入到熔融状态的二羧酸中,在常压下进行缩聚。该情况下,为了将反应体系保持在均匀的液态状态下,可将二胺连续加入到二羧酸中,在该过程中,一边将反应体系升温以使反应温度不低于所生成的酰胺低聚物和聚酰胺的熔点,一边进行缩聚。
此外,聚酰胺树脂(A)可以在通过熔融聚合法制得之后进行固相聚合。对固相聚合的方法没有特别限定,可通过现有公知的方法、聚合条件来制造。
在本发明中,聚酰胺树脂(A)的熔点优选为150~310℃,更优选为180~300℃。
此外,聚酰胺树脂(A)的玻璃化转变温度优选为50~100℃,更优选为55~100℃,特别优选为60~100℃。如果为该范围,则存在耐热性变良好的倾向。
需要说明的是,熔点是指通过DSC(差示扫描热量测定)法观测得到的升温时吸热峰的峰顶的温度。此外,玻璃化转变温度是指一度将试样加热熔融来消除由热过程产生的对结晶性的影响之后,再度升温所测定得到的玻璃化转变温度。测定例如可以如下进行:使用(株)岛津制作所(SHIMADZU CORPORATION)制造的“DSC-60”,试样量设为约5mg,作为气氛气体以30ml/分钟通入氮气,根据在升温速度10℃/分钟的条件下从室温加热至所预估的熔点以上的温度而使其熔融时观测得到的吸热峰的峰顶的温度来求出熔点。接着,用干冰将熔融的聚酰胺树脂急速冷却,以10℃/分钟的速度再度升温至熔点以上的温度,可以求出玻璃化转变温度。
此外,聚酰胺树脂(A)也优选为具有至少2个熔点的聚酰胺树脂。具有至少2个熔点的聚酰胺树脂存在耐热性和成形为复合材料时的成形加工性变好的倾向,因此是优选的。
作为具有至少2个熔点的聚酰胺树脂,可以优选列举出如下聚酰胺树脂:为二胺结构单元的70摩尔%以上来源于苯二甲胺、二羧酸结构单元的50摩尔%以上来源于癸二酸的聚酰胺树脂,且苯二甲胺单元含有50~100摩尔%的来源于对苯二甲胺的单元、并含有0~50摩尔%的来源于间苯二甲胺的单元,数均分子量(Mn)为6000~30000,具有至少2个熔点。
此时,2个以上熔点一般在250~330℃的范围,优选在260~320℃、更优选在270~310℃、特别优选在275~305℃。通过具有2个以上熔点、优选的是在这种温度范围中,形成具有良好的耐热性与成形为复合材料时的成形加工性的聚酰胺树脂。
为了得到这种具有至少2个熔点的聚酰胺树脂(A),熔融聚合时,优选通过应用以下的(1)、(2)或(3)的方法、或者将这些方法中的数个组合而应用,从而可以得到。
(1)包括下述工序的方法:制造聚酰胺树脂时,从聚合反应容器中将聚酰胺树脂以聚酰胺树脂的熔点~熔点+20℃的温度范围拔出成股状的工序;将所拔出的股状聚酰胺树脂在0~60℃的冷却水中冷却的工序。
(2)作为从聚合反应容器中将聚酰胺树脂拔出成股状的工序之前的工序包括下述工序的方法:将二羧酸熔融的工序;向熔融二羧酸中连续滴加二胺的工序;二胺滴加结束后,在聚酰胺树脂的熔点~熔点+30℃下保持0~60分钟的工序;以及在负压下继续进行缩聚反应的工序。
(3)作为从聚合反应容器中将聚酰胺树脂拔出成股状的工序之前的工序包括下述工序的方法:将由二羧酸与二胺形成的盐在加压下熔融保持的工序;边减压边升温的工序;在聚酰胺树脂的熔点~熔点+30℃下保持0~60分钟的工序。
需要说明的是,上述(1)~(3)中的熔点是指在进行D SC测定时存在的多个吸热峰中高温侧的峰的峰顶的温度。
上述(1)的方法一边将聚酰胺树脂在特定的温度条件下拔出成股状一边在特定的温度范围下冷却,可认为通过在这种条件下将聚酰胺树脂拔出并冷却,在得到单一组成的聚酰胺树脂的同时,可以将熔点不同的多种晶体结构固定。拔出股料时的聚酰胺树脂的温度优选为熔点~熔点+15℃。股料的冷却在0~60℃的冷却水中进行,优选为10~50℃,更优选为20~45℃。
此外,使股料与冷却水接触的时间优选为2~60秒钟左右,更优选为5~50秒。
可认为通过设定为这种范围,在得到单一组成的聚酰胺树脂的同时,可以将熔点不同的多种晶体结构固定。如果冷却时间为2秒钟以下,则冷却不充分,有时难以固定为优选的晶体结构,此外,在粒化时会发生股料缠绕在刀上等现象,有时生产 率差。此外,如果冷却时间超过60秒钟,则有时会产生所得聚酰胺树脂的含水率变得过高等问题。需要说明的是,上述冷却时间可以根据在冷却水槽中股料与水接触的距离、冷却水槽的长度或对股料喷洒、喷雾冷却水的时间等而适当调节。
此外,股料的收取速度优选为100~300m/分钟,更优选为120~280m/分钟,进一步优选为140~260m/分钟,特别优选为150~250m/分钟。可认为如果为这种范围,则可以将聚酰胺树脂的晶体结构固定为熔点不同的多种晶体结构。此外,所得颗粒的含水率不会过多,因此是优选的。进而,由于粒化变容易、生产率提高而优选。需要说明的是,股料的收取速度可以通过造粒机的旋转齿轮速度、拔出时的反应容器内的压力来进行调整。
上述(2)的方法是作为从聚合反应容器中将聚酰胺树脂拔出成股状的工序之前的工序包括下述工序的方法:将二羧酸熔融的工序;向熔融二羧酸中连续滴加二胺的工序;二胺滴加结束后,在聚酰胺树脂的熔点~熔点+30℃下保持0~60分钟的工序;以及在负压下继续进行缩聚反应的工序。
将二羧酸熔融的工序可以在缩聚工序之前先将固体状的二羧酸投入到反应器内加热来熔融;也可以将预先熔融了的二羧酸投入到反应容器中。
向熔融二羧酸中连续滴加二胺的工序优选一边将反应容器内控制在所生成的聚酰胺低聚物不发生固化的温度以上~不发生固化的温度+30℃的温度,一边根据二胺的滴加量的增加而使反应容器内的温度连续升温。在全部二胺滴加完成的时间点的反应容器内的温度优选达到聚酰胺树脂的熔点~熔点+30℃。其间,反应容器内优选用氮气置换。此外,其间,优选反应容器内用搅拌翼混合,反应容器内达到均匀的流动状态。
此外,其间,反应容器内优选加压。优选为0.1~1MPa,更优选为0.2~0.6MPa,进一步优选为0.3~0.5MPa。加压可以用氮气进行,也可以利用水蒸气。通过经过所述工序,可以以良好的生产率生产特性均一的聚酰胺树脂。
方法(2)通过经过在聚酰胺树脂的熔点~熔点+30℃下保持0~60分钟的工序、以及在负压下继续进行缩聚反应的工序,使得经过这些工序而得到的聚酰胺树脂具有容易成为具有多个熔点的聚酰胺树脂的倾向。
如果在聚酰胺树脂的熔点~熔点+30℃下保持的工序比60分钟长,则有时聚酰胺树脂的熔点会变为1个,因此是不优选的。保持在熔点~熔点+30℃的工序更优选为1~40分钟,进一步优选为1~30分钟,特别优选为1~20分钟。
在负压下继续进行缩聚反应的工序中,压力优选为0.05MPa~小于大气压,更优选为0.06~0.09MPa,进一步优选为0.07~0.085MPa。此外,此时的时间优选为1~60分钟。更优选为1~40分钟,进一步优选为1~30分钟,特别优选为1~20分钟。此外,反应温度优选为熔点~熔点+30℃,更优选为熔点~熔点+20℃。通过在上述负压条件下继续进行缩聚反应,可以将聚酰胺树脂调整至所需分子量,还可以将聚酰胺树脂的熔点固定为多个。
前述(3)的方法包括下述工序:将由二羧酸和二胺形成的盐在加压下熔融保持的工序;边减压边升温的工序;在聚酰胺树脂的熔点~熔点+30℃下保持0~60分钟的工序。
将由二羧酸和二胺形成的盐在加压下熔融保持的工序、边减压边升温的工序是基于通常的盐法的制造方法,在将由二羧酸和二胺形成的盐在加压下熔融保持的工序中,温度优选为聚酰胺低聚物的熔点~熔点+30℃,更优选为聚酰胺低聚物的熔点 ~熔点+20℃,压力优选将反应容器内控制为1~2MPa、更优选为1.5~1.9MPa,并且熔融保持优选60~300分钟、更优选90~240分钟。
在边减压边升温的工序中,在减压速度优选为1~2MPa/小时、更优选为1.5~1.8MPa/小时、升温速度优选为10~100℃/小时、更优选为20~80℃/小时的条件下进行减压/升温。减压/升温后的保持工序的压力优选为0.05MPa~小于大气压,更优选为0.06~0.09MPa,进一步优选为0.07~0.085MPa。此外,此时的时间优选为1~60分钟。更优选为1~40分钟,进一步优选为1~30分钟,特别优选为1~20分钟。此外,此时的温度优选为熔点~熔点+30℃,更优选为熔点~熔点+20℃。
然后,在聚酰胺树脂的熔点~熔点+30℃下保持0~60分钟。通过经过所述工序,可以使经过这些工序而得到的聚酰胺树脂成为具有多个熔点的聚酰胺树脂。如果在聚酰胺树脂的熔点~熔点+30℃下保持的工序比60分钟长,则聚酰胺树脂的熔点会变为1个,因此是不优选的。在熔点~熔点+30℃下保持的工序更优选为1~40分钟,进一步优选为1~30分钟,特别优选为1~20分。
在聚酰胺树脂(A)中,可以包含除了苯二甲胺系聚酰胺树脂以外的其他聚酰胺树脂、弹性体成分。作为其他聚酰胺树脂,可列举出聚酰胺66,聚酰胺6,聚酰胺46,聚酰胺6/66,聚酰胺10,聚酰胺612,聚酰胺11,聚酰胺12,由六亚甲基二胺、己二酸和对苯二甲酸形成的聚酰胺66/6T,由六亚甲基二胺、间苯二甲酸和对苯二甲酸形成的聚酰胺6I/6T等。
作为弹性体成分,例如可以使用聚烯烃系弹性体、二烯系弹性体、聚苯乙烯系弹性体、聚酰胺系弹性体、聚酯系弹性体、聚氨酯系弹性体、氟系弹性体、硅系弹性体等公知的弹性体,优选为聚烯烃系弹性体和聚苯乙烯系弹性体。
作为这些弹性体,为了赋予对聚酰胺树脂(A)的相容性而在存在或不存在自由基引发剂的条件下用α,β-不饱和羧酸及其酸酐、丙烯酰胺以及它们的衍生物等进行改性而得到的改性弹性体也是优选的。
这种其他聚酰胺树脂、弹性体成分的含量在聚酰胺树脂(A)中,一般为30质量%以下,优选为20质量%以下,特别优选为10质量%以下。
此外,上述的聚酰胺树脂(A)可以将一种或多种聚酰胺树脂共混来使用。
进而,在不损害本发明的目的/效果的范围内,可以共混聚酯树脂、聚烯烃树脂、聚苯硫醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂等树脂中的一种或多种。
[3.纤维材料(B)]
作为用于本发明的纤维材料(B),可列举出玻璃纤维;碳纤维;植物纤维(包括洋麻纤维(Kenaf)、竹纤维等);还有,氧化铝纤维、硼纤维、陶瓷纤维、金属纤维(不锈钢纤维等)等无机纤维;芳纶纤维、聚甲醛纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对亚苯基苯并二恶唑纤维、超高分子量聚乙烯纤维等有机纤维;等。其中,由于具有质量轻且高强度、高弹性模量这一优异的特征,可优选使用碳纤维。碳纤维可以优选使用聚丙烯腈系碳纤维、沥青系碳纤维。
这些纤维材料(B)例如可以为简单地将单丝或复丝以一个方向或相互交叉的方式排列而成的材料、纺织物等布帛、无纺布或者垫子等各种形态。在这些当中,优选为单丝、布帛、无纺布或者垫子的形态。进而,也可优选使用将它们载置或层叠并浸渍粘结剂等而成的预浸物。
纤维材料(B)的平均纤维直径优选为1~100μm,更优选为 3~50μm,进一步优选为4~20μm,特别优选为5~10μm。如果平均纤维直径为该范围,则加工容易,所得成形品的弹性模量/强度优异。需要说明的是,平均纤维直径可以通过基于扫描型电子显微镜(SEM)等的观察来测定。随机选择50根以上纤维来测定其长度,算出个数平均的平均纤维直径。
纤维材料(B)的纤度优选为20~3000tex,更优选为50~2000tex。如果纤度为该范围,则加工容易,所得成形品的弹性模量/强度优异。需要说明的是,纤度可以通过求出任意长度的长纤维的重量、换算为每1000m的重量而求出。一般可以优选使用单丝数为500~30000左右的碳纤维。
存在于本发明的聚酰胺系复合材料中的纤维材料(B)的纤维长度按平均纤维长度计优选为1cm以上,更优选为1.5cm以上,进一步优选为2cm以上,特别优选为3cm以上。作为平均纤维长度的上限,根据用途而不同,优选为500cm以下,更优选为300cm以下,进一步优选为100cm以下。
需要说明的是,对复合材料中的平均纤维长度的测定方法没有特别限定,例如将复合材料溶解于六氟异丙醇(HFIP)中并测定在聚酰胺树脂溶解之后残留的纤维的长度即可,可以通过目视、根据情况基于光学显微镜、扫描型电子显微镜(SEM)等的观察来进行测定。随机选择100根纤维来测定其长度,算出个数平均的平均纤维长度。
此外,对所使用的纤维材料在使用前的原料的平均纤维长度没有特别限制,从使成形加工性良好的角度出发,优选为1~10000m的范围,更优选为100~7000m左右,进一步优选为1000~5000m左右。
本发明中使用的纤维材料(B)不需要以迄今在纤维增强复合材料中使用的那样的短切纤维的形态使用,所述短切纤维 是将集束而成的纤维股料集中在一起并切断为一定的长度而得到的。作为本发明中的更优选的实施方式,纤维材料(B)如此使用较长的纤维,与迄今常用的短切纤维与树脂熔融混炼进行粒化的材料不同,直接使用长的纤维材料,将其与聚酰胺树脂(A)重叠,进行加热加压、浸渍而得到复合材料。通过使用长的纤维状态的纤维材料(B),与现有型的使用了短切纤维、所谓的长纤维之类的断裂了的纤维材料的成形材料相比,可以提高所得成形品的弹性模量、强度。此外,通过使用长的纤维状的纤维材料,使成形品的特定方向的强度提高等成形品的强度具有各向异性也成为可能。此外,可以省去制造短切纤维的工序,可以降低制造成本。
但是,理所当然的是,本发明并不排除与纤维材料(B)的短纤维(D)一起使用。组合使用短纤维(D)时,优选短纤维(D)的平均纤维直径比纤维材料(B)的平均纤维直径短。
为了提高与聚酰胺树脂(A)的润湿性、界面密合性,优选在纤维材料表面具有对聚酰胺树脂有反应性的官能团。
作为具有对聚酰胺树脂有反应性的官能团的例子,可优选列举出用表面处理剂或集束剂等进行了表面处理的材料。
作为表面处理剂,例如可列举出包括环氧系化合物、丙烯酸系化合物、异氰酸酯系化合物、硅烷系化合物、钛酸酯系化合物等官能性化合物在内的物质,例如有硅烷系偶联剂、钛酸酯系偶联剂等,优选为硅烷系偶联剂。
作为硅烷系偶联剂,可列举出氨基丙基三乙氧基硅烷、苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等三烷氧基或三烯丙氧基硅烷化合物,酰脲硅烷,硫醚硅烷,乙烯基硅烷,咪唑硅烷等。
集束剂是双酚A型的环氧树脂等环氧系树脂、1分子中具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的环氧丙烯酸酯树脂,可优选列举出双酚A型的乙烯基酯树脂、酚醛清漆型的乙烯基酯树脂、溴化乙烯基酯树脂等乙烯基酯系树脂。此外,可以是环氧系树脂、乙烯基酯系树脂的聚氨酯改性树脂。
[4.1制造聚酰胺树脂(A)薄膜或纤维]
为了将聚酰胺树脂(A)形成为薄膜状或纤维状,可以采用公知的方法。例如可通过如下方法制造:通过熔融纺丝由聚酰胺树脂颗粒制造纤维,通过挤出机挤出树脂并连续成形为薄膜。
然而,聚酰胺树脂(A)的刚性高,因此在难以容易或者稳定地制造薄膜时,优选用以下的方法制造。
[4.2聚酰胺树脂(A)薄膜]
在制造聚酰胺树脂(A)的薄膜的优选的方法中,首先,制造上述聚酰胺树脂(A)与后述的聚烯烃树脂(C)的层叠薄膜。
对制造层叠薄膜的方法没有特别限制,可以采用公知的方法。如果要说明优选的方法,则聚酰胺树脂(A)优选通过配混后述的各种添加剂、根据需要而定的其他树脂来制备,使用该树脂组合物,进一步使用后述的聚烯烃树脂(C),例如使用T模共挤出机、吹胀共挤出机等对它们进行共挤出成形,得到聚酰胺树脂(A)/聚烯烃树脂(C)层叠薄膜。
层叠树脂薄膜可以为聚烯烃树脂(C)层/聚酰胺树脂(A)层的2层结构,也可以为聚烯烃树脂(C)层/聚酰胺树脂(A)层/聚烯烃树脂(C)层的3层结构。
以T模共挤出进行制造时,将通过挤出机所混炼、挤出的各熔融树脂(A)、(C)引入可层叠为2种2层或者2种3层的T模 中,在其内部层叠,通过T模挤出为熔融薄膜。在此,各层的层比可以设定为各种层比,所挤出的熔融薄膜用冷却辊加压冷却而形成为规定膜厚。
作为层叠薄膜的厚度,聚酰胺树脂(A)层优选为5~50μm,更优选为10~30μm。如果超过50μm,则所得聚酰胺树脂薄膜的厚度过大,之后的在纤维材料(B)中的浸渍性变差、或翘曲量变多而变得难以得到作为目标的复合材料,此外,从生产率方面出发,下限优选为5μm。
此外,聚烯烃树脂(C)层的厚度优选为5~50μm,更优选为10~30μm。如果聚烯烃树脂(C)层的厚度为上述范围,则存在层叠树脂薄膜的成形性变良好的倾向,因此是优选的。此外,在将层叠薄膜剥离时层间的剥离性良好,聚酰胺树脂(A)层的卷取性良好,存在容易形成没有卷皱的由聚酰胺树脂(A)形成的薄膜卷的倾向,因此是优选的。
层叠中使用的聚烯烃树脂(C)是指由以聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂为代表的烯烃单体聚合得到的树脂。
作为聚乙烯树脂(C)的具体例子,可列举出低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高压低密度聚乙烯(HPLDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(VLDPE)、低结晶性乙烯-1-丁烯无规共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物等。这些可以单独使用1种也可以组合使用2种以上。此外,作为聚丙烯系树脂,可列举出聚丙烯均聚物或者使丙烯与乙烯、1-丁烯、1-己烯等其他α-烯烃共聚而得到的丙烯系共聚物。
作为聚烯烃树脂(C),优选为聚丙烯均聚物或共聚物、高压低密度聚乙烯(HPLDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE), 尤其,高压低密度聚乙烯(HPLDPE)从成形加工性的稳定性、剥离性方面来看是有效的。
聚烯烃树脂(C)与聚酰胺树脂(A)的剥离性能充分,也可以根据需要而配混剥离剂。作为剥离剂,可以使用公知的甘油酯系剥离剂等。配混剥离剂时的配混量相对于100重量份聚烯烃树脂(C)为0.1~10质量份,优选为1~5质量份。
聚酰胺树脂(A)的薄膜通过从上述聚烯烃树脂(C)层/聚酰胺树脂(A)层的2层薄膜或者聚烯烃树脂(C)层/聚酰胺树脂(A)层/聚烯烃树脂(C)层的3层层叠薄膜上剥离聚烯烃树脂(C)层来制造。通过这种工序,可以得到聚酰胺树脂(A)的薄膜。聚烯烃树脂(C)层的剥离可以用任何方法进行,工业上通过剥离辊等进行剥离,所得聚酰胺树脂(A)薄膜可以进行卷取。
此外,除了如上所述的薄膜的成形加工方法以外,可以将聚酰胺树脂(A)以单层挤出来加工成薄膜状。此时,也优选采用对薄膜表面施以纹理加工的方法来成形薄膜。尤其是,对于由于成形加工时细微的应力、不均等的应力的施加导致想要加工至较薄时容易发生断裂的情况是有效的。可认为通过对表面进行了纹理加工,即通过形成在表面具有细微的凹凸的凹凸状纹理表面的薄膜,使得在成形薄膜时薄膜表面与收取机、即与辊等的摩擦阻力变小,可以将施加于薄膜的应力控制得较少且均匀,因此可以防止薄膜断裂。此外,在卷取成卷状时,可以减小薄膜表面之间的摩擦、无皱折地进行卷取,可以缓和卷取时的应力、防止薄膜断裂。进而,在进行将薄膜卷裁切加工(slitting)成任意的宽度、通过干层压与其他的薄膜贴合等后加工时,由于防止与装置的摩擦、防止断裂而可以提高生产率。
纹理可以仅设置在薄膜的单面,也可以设置在两面,而优 选在前后两面设置。
需要说明的是,纹理是指从广义上讲的纹理图案,包括皮革纹理、缎面纹理、木纹理、细粒纹理、皱折花纹、岩石纹理等、有台阶差的细微的凹凸状表面。其中,优选为缎面纹理。
经过了纹理加工的聚酰胺树脂(A)的薄膜的表面粗糙度(Ra)优选为0.01~1μm,更优选为0.015~0.8μm,进一步优选为0.1~0.6μm,特别优选为0.2~0.5μm。
如果小于0.01μm,则无法充分减小薄膜与薄膜成形机之间的摩擦力,有时会由于施加于薄膜的应力导致成形加工时薄膜断裂。此外,无法充分降低薄膜与薄膜之间的摩擦力,有时会在将薄膜卷取成卷状时产生皱折而损害商品价值。此外,如果超过1μm,则有时薄膜的外观会变差。
聚酰胺树脂(A)的薄膜表面的凹凸状的纹理优选相邻的纹理的顶点间的距离为0.1~1μm,更优选为0.2~0.9μm,进一步优选为0.5~0.8μm,特别优选为0.6~0.7μm。如果为该范围,则由于可以充分减小薄膜与薄膜成形机之间的摩擦力,并可以缓和施加于薄膜的应力而变得容易防止成形加工时薄膜断裂。此外,由于薄膜与薄膜之间的摩擦力充分降低而变得容易防止在将薄膜卷取成卷状时产生皱折。进而,变得容易防止在对薄膜进行后加工时薄膜断裂。
薄膜表面的表面粗糙度(Ra)和相邻的纹理的顶点间距离可以使用扫描型探针显微镜来测定。
具体而言,使用精工电子纳米科技(株)(SII NanoTechnology Inc.)制造的扫描型探针显微镜(SPI3800N SPA400),用AFM模式以40μm见方的范围对薄膜的表面进行原子力显微镜测量扫描,得到薄膜表面的轮廓曲线。根据所得轮廓曲线,将JIS R1683:2007中记载的方法应用于薄膜,求出表 面的算术平均粗糙度,将其作为表面粗糙度Ra。
相邻的纹理的顶点间距离可以如下求出:根据与Ra的测定同样测定而得到的薄膜表面的轮廓曲线,测量相邻的纹理的顶点间距离,以其中任意10点的平均值求出。需要说明的是,测定条件的细节如下。
测定模式:AFM模式
扫描:150μm2
测定区域:40μm×40μm
偏移量(deflection):-0.1
扫描频率:1.00Hz
X数据数:512
Y数据数:512
悬臂(cantilever):
SN-AF01 100μm三角形(triangular)
如此得到的聚酰胺树脂(A)的薄膜优选其厚度为5~100μm,更优选为10~60μm,进一步优选为10~40μm,特别优选为10~30μm。如果超过100μm,则所得聚酰胺树脂薄膜的厚度过大,之后在纤维材料(B)中的浸渍性变差或翘曲量变多,从而变得难以得到作为目标的复合材料,此外,从生产率方面出发,下限优选为5μm。
[4.3聚酰胺树脂(A)纤维]
使用纤维状物作为聚酰胺树脂(A)时,可以是纤维、单丝、复丝、丝线、捻线、捻纱、细绳、拉伸线、绳子、沿长度方向具有旦尼尔变化的材料、将纤维表面粗糙化的材料、或者将它们织成的材料、纱线、无纺布等。
此外,作为聚酰胺树脂(A)纤维的纤度,总纤度优选为10~100tex。通过设定为这种范围,存在聚酰胺树脂(A)纤维 的开纤良好等成形加工性变良好的倾向。总纤度更优选为20~80tex,进一步优选为30~60tex。单丝纤度优选为0.1~3tex,更优选为0.3~2tex,进一步优选为0.5~1tex。通过设定为这种范围,存在聚酰胺树脂(A)纤维的强度变良好、聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中时的加工性变良好的倾向。
总纤度可以通过测定任意长度的复丝的重量并换算为每1000m的重量而求出。单丝纤度可以用总纤度除以复丝的纤维的根数来求出。
此外,纤维的拉伸强度优选为1~10gf/d,更优选为2~6gf/d,进一步优选为3~5gf/d。
作为聚酰胺树脂(A)的纤维,在这些当中,优选为复丝,且拉伸强度为2~5gf/d。
拉伸强度如下求出:在23℃、50%RH的条件下使用拉伸试验机对复丝实施拉伸试验,用最大应力除以纤度,以每单位纤度的强度求出。
[5.制造聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)复合材料]
将形成为薄膜状或纤维状后的聚酰胺树脂(A)与纤维材料(B)重叠,接着,进行加热加压,从而使全部或者至少一部分聚酰胺树脂(A)熔融,并浸渍到纤维材料(B)层中,对该浸渍体进行加热加压,由此压实(致密化)而形成复合材料。形成为薄膜状或纤维状后的聚酰胺树脂(A)与纤维材料(B)的重叠可以用公知的方法进行,例如可以通过一边在辊上输送聚酰胺树脂(A)的薄膜、纤维一边供给上述纤维材料并用加压辊层叠等来进行。
使聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中的工序优选通过在加热气氛下用多个辊连续加压来进行。通过连续加压,可以将包含在纤维材料(B)间的空气挤出到复合材料或者进而 是将其成形而得到的成形品的外侧,可以减少复合材料、将其成形而得到的成形品中的孔隙。
需要说明的是,对辊的材质没有特别限制,为了防止在加热加压时聚酰胺树脂(A)粘附在辊上,可以优选使用用氟树脂对辊表面进行了涂布的辊。
此外,上述加压工序采用一边对聚酰胺树脂(A)的薄膜或纤维以及卷在卷轴上的纤维材料(B)进行开纤一边进行加压的工序时,或者采用一边放出卷在卷轴上的单丝状的纤维材料(B)一边进行加压的工序时,纤维材料(B)的平均纤维直径优选为1~100μm,更优选为3~50μm,进一步优选为4~20μm,特别优选为5~10μm。如果为该范围,则存在所得复合材料和由其形成的成形品的强度变良好的倾向。
进行浸渍的工序中的聚酰胺树脂(A)的薄膜或纤维优选为具有一定程度的结晶热的材料,优选结晶热为5J/g以上。通过如此调整聚酰胺树脂(A)的薄膜或纤维的结晶度,使得聚酰胺树脂(A)变得容易熔解/熔融,浸渍时的加热/加压能量较少即可,可以缩短浸渍加工所需时间。结晶热更优选为6~60J/g,进一步优选为10~50J/g。需要说明的是,本发明中的结晶热是指通过D SC测定方法观测而得到的升温时的放热峰的热量。测定例如可以如下进行:使用(株)岛津制作所制造的“DSC-60”,试样量设为约5mg,作为气氛气体以30ml/分钟通入氮气,由在升温速度10℃/分钟的条件下从室温加热至所预估的熔点以上的温度时观测得到的放热峰求出结晶热。
此外,浸渍工序中的聚酰胺树脂(A)的薄膜或纤维中包含一定程度的水分时会发挥塑化效果,故优选,其含水率优选为0.01~0.15质量%。通过设定为这种范围,使得浸渍聚酰胺树脂(A)的薄膜或纤维时的流动性提高,变得容易渗透到纤维 材料(B)间,可以使复合材料或者将其进一步成形而得到的成形品中的气泡较少,还可以防止由水分引起的起泡。含水率更优选为0.04~0.12质量%,进一步优选为0.05~0.1质量%。需要说明的是,含水率可以通过卡尔·费休法在聚酰胺树脂(A)的熔点-5℃的温度下测定30分钟,从而求出。
加热加压可以将在聚酰胺树脂(A)的薄膜或纤维上重叠或层叠纤维材料(B)而成的材料重叠多张以上来进行。重叠多张以上时,例如理想的是对将至少2张、优选5张以上的聚酰胺树脂(A)薄膜/纤维材料(B)层叠物以其两外侧为聚酰胺树脂层的方式重叠而成的重叠物进行加热加压。
在加热加压中,聚酰胺树脂(A)在纤维材料(B)层中的浸渍、将它们一体化的温度需要设定为聚酰胺树脂(A)发生软化熔融的温度以上,虽然会根据聚酰胺树脂(A)的种类、分子量而不同,通常优选为从聚酰胺树脂(A)的玻璃化转变温度+10℃以上的温度到热解温度-20℃的温度范围。此外,为具有熔点的聚酰胺树脂(A)时,优选为熔点+10℃以上,更优选为熔点+20℃以上。通过在这种温度范围下加热加压,存在可使聚酰胺树脂(A)在纤维材料(B)中的浸渍更好地进行,存在复合材料、进一步将复合材料成形而得到的成形品的物性提高的倾向。需要说明的是,聚酰胺树脂(A)具有2个以上熔点时,这里所说的熔点是指高温侧的吸热峰的峰顶的温度。
此外,加压时的压制压力优选为0.1MPa以上,更优选为0.5MPa以上,特别优选为1MPa以上。对于加热加压,优选在减压下、特别优选在真空下进行,如果在这种条件下进行,则气泡变得不容易残留在所得复合材料中,因此是优选的。
此外,在将本发明的复合材料进一步加热熔融而加工成成形品时,复合材料中的聚酰胺树脂(A)的结晶热优选为5J/g 以上。结晶热更优选为6~60J/g,进一步优选为10~50J/g。如果为这种范围,则将复合材料加工成成形品时的成形性变良好。此外,在将复合材料卷取成卷状来保管时,复合材料具有适度的柔软性,卷取性变良好。
如此制得的本发明的复合材料可以是固体、半固体状或粘性体状,对其形态没有特别限定,一般为固体或半固体。优选的是,可以将复合材料卷取到辊上来保管。此外,由于聚酰胺树脂(A)为热塑性,因此可以将复合材料进一步加热加工来通过各种成形法形成成形品。
此外,本发明中的复合材料优选聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例为20/80~80/20。通过设定为这种范围,存在复合材料和由其得到的成形品的强度进一步提高的倾向。在截面上的面积比例更优选为30/70~70/30,进一步优选为40/60~60/40。需要说明的是,这里所说的截面是指在纤维材料(B)沿一个方向取向时与纤维材料(B)的长度方向成直角的截面。在纤维材料(B)沿多个方向取向时,从多个取向方向中任意选择一个方向,以与该取向的纤维材料(B)的长度方向成直角的面作为截面。在纤维材料(B)未取向时,以复合材料的任意一个方向作为截面。聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)的面积比例可以通过用扫描型电子显微镜(SEM)观察截面来求出。
需要说明的是,在加热加压时,有时聚酰胺树脂会熔融流出,因此有时复合材料截面的面积比例并不一定与根据所用的聚酰胺树脂(A)的质量和纤维材料(B)的质量以及它们的密度计算出的面积比例相同,但通过使其为上述范围的面积比例,成形品的强度变良好。
进而,本发明的复合材料可以形成孔隙少的致密的材料, 优选在截面上的孔隙面积率为5%以下,更优选为3%以下,进一步优选为2%以下。需要说明的是,这里所说的截面与前述聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)的截面面积比例中的截面同义。此外,在截面上的孔隙面积率可以通过SEM观察来求出。
[6.由复合材料制造成形品]
用上述的方法得到的复合材料为其两表面优选由聚酰胺树脂(A)层形成的构成。
本发明的复合材料由热塑性树脂材料形成,因此可以将其直接用作成形用材或者切断成所需形状/尺寸而将其用作成形用材料,优选将其加热,接着,优选将其放入加热了的成形用的模具进行成形,从模具中取出而得到各种成形品。此外,上述的成形不限于使用成形用的模具的方法,例如也可以使用辊进行。也可以优选加热复合材料,接着,优选通过加热了的辊进行加压并进行成形。
在成形时加热复合材料时的加热温度优选为聚酰胺树脂(A)的熔点~熔点+30℃。此外,成形时的压力优选为0.1MPa以上,更优选为0.5MPa以上,进一步优选为1MPa以上。成形时的型(优选为模具)的温度优选为70~150℃,更优选为80~130℃,进一步优选为90~120℃。
对将本发明的复合材料制成成形品的方法没有特别限制,可以应用公知的技术,可以利用压缩成形法、真空成形法、真空压缩成形法、加压成形法等。
此外,将复合材料成形而得到的成形品可以进一步进行热处理。通过对成形品进行热处理,可使翘曲变少,并进一步提高尺寸稳定性。热处理温度优选为80~180℃,更优选为100~170℃,进一步优选为120~160℃。如果为该范围,则聚酰胺树脂(A)的结晶迅速进行,所得成形品的翘曲少,可以进 一步提高尺寸稳定性。
此外,成形品中的聚酰胺树脂(A)的结晶热优选小于5J/g。通过结晶至这种范围,存在成形品的强度进一步提高的倾向。结晶热更优选小于4J/g,进一步优选小于3J/g。
此外,将复合材料成形而得到的成形品优选聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例为20/80~80/20。通过设定为这种范围,存在成形品的强度进一步提高的倾向。在截面上的面积比例更优选为30/70~70/30,进一步优选为40/60~60/40。需要说明的是,成形品中的聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)的截面面积比例可以用与复合材料的面积比例的测定同样的方法求出。
此外,将复合材料成形而得到的成形品优选为孔隙少的致密的产品。在截面上的孔隙面积率优选为5%以下,更优选为3%以下,进一步优选为2%以下。需要说明的是,成形品中的截面孔隙面积率可以用与复合材料的孔隙面积比例的测定同样的方法求出。
在将复合材料成形而得到的成形品中存在的纤维材料(B)的纤维长度按平均纤维长度计,优选为1cm以上,更优选为1.5cm以上,进一步优选为2cm以上,特别优选为3cm以上。作为平均纤维长度的上限,虽然会根据用途而不同,优选为500cm以下,更优选为300cm以下,进一步优选为100cm以下。
需要说明的是,对成形品中的平均纤维长度的测定方法没有特别限定,例如对将复合材料溶解于六氟异丙醇(HFIP)并对聚酰胺树脂溶解之后残留的纤维的长度进行测定即可,可以通过目视、根据情况基于光学显微镜、扫描型电子显微镜(SEM)等的观察来进行测定。随机选择100根纤维来测定其长度,算出个数平均的平均纤维长度。
面向特别要求成形品的表面平滑性、高档感这种用途时,优选在所得成形品的表面进一步设置聚酰胺树脂层。为了设置聚酰胺树脂层,可列举出在成形品的表面层叠聚酰胺树脂薄膜并将其加热熔接的方法、将成形品浸渍在熔融的聚酰胺树脂中的方法、或者在涂布聚酰胺树脂的粉体之后使其熔解的方法等。
在成形品的表面进一步设置聚酰胺树脂层时,作为聚酰胺层的厚度,优选为1~1000μm,更优选为3~500μm,特别优选为5~100μm。
作为用于聚酰胺树脂层的树脂,优选为聚酰胺树脂(A),但并没有必要限定于此,也可以使用其他聚酰胺树脂,例如聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺46、聚酰胺6/10、聚酰胺6/12、聚酰胺6/66等。
[7.聚酰胺树脂(A)中的其他成分]
[7.1短纤维(D)]
聚酰胺树脂(A)也优选含有纤维材料(B)的短纤维(D)。作为纤维材料(B)的短纤维(D),是指平均纤维长度比纤维材料(B)短的纤维,此外,优选其平均纤维直径比纤维材料(B)小。具体而言可举出所谓的短切纤维作为代表。作为这种纤维,可优选列举出平均纤维直径1~100μm、特别是3~50μm、平均纤维长度0.02~30mm、特别是0.1~20mm的纤维。短纤维(D)优选的是,优选预先复合在聚酰胺树脂(A)中。短纤维(D)可以与纤维材料(B)为相同种类也可以不同,优选使用与纤维材料(B)为相同种类的纤维。
通过含有短纤维(D)的纤维材料,短纤维会遍布复合材料、以及将其成形而得到的成形品的细部,因此存在特别是即使在成形品具有例如L字形的端部、铰链部这样的情况下强度也提高的倾向。另一方面,从一开始便全部使用这种短纤维作 为纤维材料(B)时,有时强度会不充分。
进而,在聚酰胺树脂(A)中,可以在不损害本发明的效果的范围内加入抗氧化剂、热稳定剂等稳定剂、耐水解性改进剂、耐候稳定剂、消光剂、紫外线吸收剂、成核剂、增塑剂、分散剂、阻燃剂、抗静电剂、防着色剂、抗胶凝剂、着色剂、脱模剂等添加剂等。
[7.2稳定剂]
在本发明的聚酰胺树脂(A)中,优选配混稳定剂(抗氧化剂、热稳定剂)。作为稳定剂,例如优选为磷系、受阻酚系、受阻胺系、草酰苯胺系、有机硫系、芳香族仲胺系等有机系稳定剂,胺系抗氧化剂、铜化合物、卤化物等无机系稳定剂。作为磷系稳定剂,优选为亚磷酸酯化合物和亚膦酸酯化合物。
作为亚磷酸酯化合物,例如可列举出双硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、二壬基苯基季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-异丙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4,6-三叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-仲丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-叔辛基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等,特别优选为双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
作为亚膦酸酯化合物,例如可列举出四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯基二亚膦酸酯、四(2,5-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯基二亚膦酸酯、四(2,3,4-三甲基苯基)-4,4’-联苯基二亚膦酸酯、四(2,3-二甲基-5-乙基苯基)-4,4’-联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基-5-乙基苯基)-4,4’-联苯基二亚膦酸酯、四(2,3,4-三丁基苯 基)-4,4’-联苯基二亚膦酸酯、四(2,4,6-三叔丁基苯基)-4,4’-联苯基二亚膦酸酯等,特别优选为四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯基二亚膦酸酯。
作为受阻酚系稳定剂,例如可列举出3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]1,6-己二醇酯、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、3,9-双[1,1-二甲基-2-{β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三乙二醇酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二乙酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]2,2-硫代二亚乙酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)等。在这些当中,优选为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、双[3-(3,5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]1,6-己二醇酯、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、3,9-双[1,1-二甲基-2-{β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)。
作为受阻胺系稳定剂,例如可列举出具有2,2,6,6-四甲基哌啶骨架的周知的受阻胺化合物。作为受阻胺系化合物的具体例子,可列举出4-乙酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-硬脂酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯基乙酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-十八烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苄氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-乙氨基甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-环己氨基甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、 4-苯基氨基甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)碳酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)草酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丙二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)对苯二甲酸酯、1,2-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氧基)乙烷、α,α’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氧基)对二甲苯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲苯基)-2,4-双氨基甲酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基-1,6-双氨基甲酸酯、三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-苯-1,3,5-三羧酸酯、三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-苯-1,3,4-三羧酸酯、1-[2-{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基}丁基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]2,2,6,6-四甲基哌啶、1,2,3,4-丁烷四羧酸与1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇与β,β,β’,β’-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]二乙醇的缩合物、丁二酸二甲基-1-(2-羟基乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯的缩聚物、1,3-苯二甲酰胺-N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)等。
作为受阻胺系稳定剂的商品,可列举出ADEKA公司(ADEKA CORPORATION)制造的商品“ADK STAB LA-52、LA-57、LA-62、LA-67、LA-63P、LA-68LD、LA-77、LA-82、LA-87”,西巴特殊化学品公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)制造的商品“TINUVIN 622、944、119、770、144”,住友化学公司(Sumitomo Chemical Company)制造的商品“SUMISORB577”,美国氰胺公司(American Cyanamid Company)制造的商品“CYASORB UV-3346、3529、3853”,科莱恩日本公司(Clariant Japan)制造的商品“Nylostab S-EED”等。
胺系抗氧化剂是指除上述受阻胺系稳定剂以外的胺系化合物,例如可以利用由西巴特殊化学品公司以各商品名在市场上 销售的、N-苯基苯胺与2,4,4-三甲基戊烯的反应产物(IRGANOX5057),由大内新兴化学工业(株)(Ouchi Shinko Chemical Ind.)以各商品名在市场上销售的、辛基化二苯胺(NOCRAC AD-F)、N,N’-二苯基对苯二胺(NOCRAC DP)、N-苯基-N’-异丙基对苯二胺(NOCRAC 810-NA)、N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)对苯二胺(NOCRAC 6C)、N,N’-二-2-萘基对苯二胺(NOCRAC White)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物(NOCRAC 224)、6-乙氧基-1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉(NOCRAC AW)等。
作为草酰苯胺系稳定剂,可优选列举出4,4’-二辛氧基草酰二苯胺(4,4’-dioctyloxyoxanilide)、2,2’-二乙氧基草酰二苯胺(2,2’-diethoxyoxanilide)、2,2’-二辛氧基-5,5’-二叔丁基草酰二苯胺(2,2’-dioctyloxy-5,5’-di-tert-butoxanilide)、2,2’-双十二烷基氧-5,5’-二叔丁基草酰二苯胺(2,2’-didodecyloxy-5,5’-di-tert-butoxanilide)、2-乙氧基-2’-乙基草酰二苯胺(2-ethoxy-2’-ethyloxanilide)、N,N’-双(3-二甲氨基丙基)草酰二苯胺、2-乙氧基-5-叔丁基-2’-乙基草酰二苯胺(2-ethoxy-5-tert-butyl-2’-ethoxanilide)及其与2-乙氧基-2’-乙基-5,4’-二叔丁基草酰二苯胺的混合物、邻甲氧基二取代草酰二苯胺和对甲氧基二取代草酰二苯胺的混合物、邻乙氧基二取代草酰二苯胺和对乙氧基二取代草酰二苯胺的混合物等。
作为有机硫系稳定剂,例如可列举出硫代二丙酸双十二烷酯、硫代二丙酸双十四烷酯、硫代二丙酸双十八烷酯、四(3-十二烷基硫代丙酸)季戊四醇酯、硫代双(N-苯基-β-萘基胺)等有机硫代酸系化合物,2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯甲基苯并咪唑和2-巯基苯并咪唑的金属盐等巯基苯并咪唑系化合物,二乙基二硫代氨基甲酸的金属盐、和二丁基二硫代氨基甲酸的金属盐等二硫代氨基甲酸系化合物,以及1,3-双(二甲氨 基丙基)-2-硫脲、和三丁基硫脲等硫脲系化合物,一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二丁基二硫代氨基甲酸镍、异丙基黄原酸镍、三硫代亚磷酸三月桂醇酯等。
在这些当中,优选为巯基苯并咪唑系化合物、二硫代氨基甲酸系化合物、硫脲系化合物和有机硫代酸系化合物,进一步优选为巯基苯并咪唑系化合物和有机硫代酸系化合物。尤其是,具有硫醚结构的硫醚系化合物由于从被氧化的物质得到氧而还原,因此可以适宜地使用。具体而言,更优选为2-巯基苯并咪唑、2-巯甲基苯并咪唑、硫代二丙酸双十四烷酯、硫代二丙酸双十八烷酯、四(3-十二烷基硫代丙酸)季戊四醇酯,进一步优选为硫代二丙酸双十四烷酯、四(3-十二烷基硫代丙酸)季戊四醇酯、2-巯甲基苯并咪唑,特别优选为四(3-十二烷基硫代丙酸)季戊四醇酯。
有机硫系化合物的分子量一般为200以上,优选为500以上,其上限一般为3000。
作为芳香族仲胺系稳定剂,优选为具有二苯胺骨架的化合物、具有苯基萘胺骨架的化合物和具有二萘胺骨架的化合物,进一步优选为具有二苯胺骨架的化合物和具有苯基萘胺骨架的化合物。具体而言,可列举出p,p’-二烷基二苯胺(烷基的碳数为8~14)、辛基化二苯胺、4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、p-(对甲苯磺酰胺)二苯胺、N,N’-二苯基对苯二胺、N-苯基-N’-异丙基对苯二胺、N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)对苯二胺和N-苯基-N’-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟丙基)对苯二胺等具有二苯胺骨架的化合物,N-苯基-1-萘基胺和N,N’-二-2-萘基对苯二胺等具有苯基萘胺骨架的化合物,以及2,2’-二萘胺、1,2’-二萘胺和1,1’-二萘胺等具有二萘胺骨架的化合物。在这些当中,更优选为4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、N,N’-二-2-萘基对苯二胺和N,N’- 二苯基对苯二胺,特别优选为N,N’-二-2-萘基对苯二胺和4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺。
配混上述有机硫系稳定剂或芳香族仲胺系稳定剂时,优选组合使用它们。通过组合使用它们,存在聚酰胺树脂组合物的耐热老化性与各自单独使用时相比变良好的的倾向。
作为更具体的有机硫系稳定剂和芳香族仲胺系稳定剂的适宜的组合,可列举出有机硫系稳定剂是选自硫代二丙酸双十四烷酯、2-巯甲基苯并咪唑和四(3-十二烷基硫代丙酸)季戊四醇酯中的至少1种与芳香族仲胺系稳定剂是选自4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺和N,N’-二-2-萘基对苯二胺中的至少1种的组合。进而,更优选为有机硫系稳定剂是四(3-十二烷基硫代丙酸)季戊四醇酯、芳香族仲胺系稳定剂是N,N’-二-2-萘基对苯二胺的组合。
此外,组合使用上述有机硫系稳定剂与芳香族仲胺系稳定剂时,按聚酰胺树脂组合物中的含量比(质量比)计,芳香族仲胺系稳定剂/有机硫系稳定剂优选=0.05~15,更优选为0.1~5,进一步优选为0.2~2。通过设定为这种含量比,可以在维持阻隔性的同时高效地提高耐热老化性。
作为无机系稳定剂,优选为铜化合物和卤化物。
铜化合物是各种无机酸或有机酸的铜盐且排除后述的卤化物。作为铜,可以是一价铜、二价铜的任一种,作为铜盐的具体例子,除了氯化铜、溴化铜、碘化铜、磷酸铜、硬脂酸铜以外,还可列举出水滑石、碳酸镁铬矿、地幔岩等天然矿物。
此外,作为用作无机系稳定剂的卤化物,例如可列举出碱金属或碱土金属的卤化物;卤化铵和有机化合物的季铵的卤化物;烷基卤化物、烯丙基卤化物等有机卤化物,作为其具体例子,可列举出碘化铵、硬脂基三乙基溴化铵、苄基三乙基碘化 铵等。在这些当中,适宜为氯化钾、氯化钠、溴化钾、碘化钾、碘化钠等卤化碱金属盐。
组合使用铜化合物与卤化物时,尤其是,组合使用铜化合物与卤化碱金属盐时,会在耐热变色性、耐候性(耐光性)方面发挥优异的效果,故优选。例如,单独使用铜化合物时,有时成形品会由于铜而着色为红褐色,这种着色根据用途有时是不优选的。该情况下,通过组合使用铜化合物与卤化物,可以防止变色为红褐色。
在本发明中,在上述稳定剂中,从加热加压时的加工稳定性、耐热老化性、薄膜外观、着色防止方面出发,尤其是,特别优选为胺系抗氧化剂、无机系、有机硫系、芳香族仲胺系的稳定剂。
相对于100质量份聚酰胺树脂(A),前述稳定剂的含量一般为0.01~1质量份,优选为0.01~0.8质量份。通过将含量设定为0.01质量份以上,可以充分发挥热变色改善、耐候性/耐光性改善效果,通过将配混量设定为1质量份以下,可以抑制机械物性降低。
[7.3耐水解性改进剂-碳化二亚胺化合物]
在聚酰胺树脂(A)中,优选配混作为耐水解性改进剂的碳化二亚胺化合物。作为碳化二亚胺化合物,可优选列举出用各种方法制得的芳香族、脂肪族或脂环式的聚碳化二亚胺化合物。在这些当中,从挤出时等的熔融混炼性方面出发,优选为脂肪族或脂环式聚碳化二亚胺化合物,更优选使用脂环式聚碳化二亚胺化合物。
这些碳化二亚胺化合物可以通过使有机多异氰酸酯进行脱羧缩合反应来制造。例如可列举出如下方法等:在碳化二亚胺化催化剂的存在下,使各种有机多异氰酸酯在约70℃以上的温 度下在不活性溶剂中或不使用溶剂地进行脱羧缩合反应,从而进行合成。异氰酸酯基含有率优选为0.1~5%,更优选为1~3%。通过设定为如上所述的范围,存在与聚酰胺树脂(A)的反应变容易、耐水解性变良好的的倾向。
作为属于碳化二亚胺化合物的合成原料的有机多异氰酸酯,例如可以使用芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、脂环式二异氰酸酯等各种有机二异氰酸酯、它们的混合物。
作为有机二异氰酸酯,具体而言,可例示出1,5-萘二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯、1,3-苯二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4-二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、2,6-二异丙基苯异氰酸酯、1,3,5-三异丙基苯-2,4-二异氰酸酯、亚甲基双(4,1-亚环己基)=二异氰酸酯等,可以组合使用2种以上。在这些当中,优选为二环己基甲烷-4,4-二异氰酸酯、亚甲基双(4,1-亚环己基)=二异氰酸酯。
也优选为了将碳化二亚胺化合物的末端封闭来控制其聚合度而使用单异氰酸酯等封端剂。作为单异氰酸酯,例如可列举出异氰酸苯酯、异氰酸甲苯酯、异氰酸二甲基苯酯、异氰酸环己酯、异氰酸丁酯、异氰酸萘酯等,可以组合使用2种以上。
需要说明的是,作为封端剂,并不限定于上述单异氰酸酯,只要为能与异氰酸酯反应的活性氢化合物即可。作为这种活性氢化合物,在脂肪族、芳香族、脂环式的化合物当中,可例示出甲醇、乙醇、苯酚、环己醇、N-甲基乙醇胺、聚乙二醇单甲醚、聚丙二醇单甲醚等具有-OH基的化合物,二乙胺、二环己胺等仲胺,丁胺、环己胺等伯胺,丁二酸、苯甲酸、环己烷羧 酸等羧酸,乙基硫醇、烯丙基硫醇、苯硫酚等硫醇类、具有环氧基的化合物等,可以组合使用2种以上。
作为碳化二亚胺化催化剂,例如可以使用1-苯基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、1-乙基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、3-甲基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物和它们的3-磷杂环戊烯异构体等磷杂环戊烯氧化物等,钛酸四丁酯等金属催化剂等,在这些当中,从反应性方面出发,适宜为3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物。碳化二亚胺化催化剂可以组合使用2种以上。
相对于100质量份聚酰胺树脂(A),碳化二亚胺化合物的含量优选为0.1~2质量份,更优选为0.2~1.5质量份,进一步优选为0.3~1.5质量份。如果小于0.1质量份,则树脂组合物的耐水解性不充分,容易发生挤出等熔融混炼时的喷出不均,熔融混炼容易变得不充分。另一方面,如果超过2质量份,则熔融混炼时的树脂组合物的粘度显著增加,熔融混炼性、成形加工性容易变差。
实施例
以下通过实施例和比较例来进一步详细说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
[聚酰胺树脂(A)的各种物性的测定方法]
需要说明的是,实施例和比较例中使用的聚酰胺树脂的熔点、玻璃化转变温度、熔融粘度、数均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)、分子量1000以下的成分含量、环状化合物含量、末端氨基浓度([NH2])、末端羧基浓度([COOH])、末端氨基浓度相对于末端羧基浓度的比([NH2]/[COOH])、反应摩尔比(r)、吸水率、吸水时的弯曲模量保持率如下测定。
结果示于后述的表。
(聚酰胺树脂(A)的熔点、玻璃化转变温度)
通过差示扫描热量测定(DSC)法,使用(株)岛津制作所(SHIMADZU CORPORATION)制造的DSC-60,以10℃/分钟的速度从30℃升温至所预估的熔点以上的温度,使聚酰胺树脂熔融。由此时吸热峰的峰顶的温度求出熔点。熔融后用干冰冷却样品,接着,以10℃/分钟的速度升温至熔点以上的温度,求出玻璃化转变温度。
(熔融粘度)
使用(株)东洋精机制作所(Toyoseiki Seisaku-sho,Ltd.)制造的Capillograph D-1,在模具:1mmφ×10mm长、表观的剪切速度122sec-1、测定温度为熔点+30℃、聚酰胺树脂的含水率0.06质量%以下的条件下进行测定。需要说明的是,聚酰胺树脂(A)具有2个以上熔点时,以高温侧的吸热峰的峰顶的温度作为熔点进行测定。
(数均分子量(Mn))
根据通过下述记载的中和滴定所求出的聚酰胺树脂的末端氨基浓度[NH2](μ当量/g)和末端羧基浓度[COOH](μ当量/g)的值由下式算出。
数均分子量=2000000/([COOH]+[NH2])
(分子量分布(Mw/Mn))
使用东曹(株)(TOSOH CORPORATION)制造的“HLC-8320GPC”,使用2根东曹(株)制造的“TSK gel Super HM-H”作为色谱柱,在洗脱液为三氟乙酸钠浓度10mmol/l的六氟异丙醇(HFIP)、树脂浓度为0.02质量%、柱温为40℃、流速为0.3ml/分钟、折射率检测器(RI)的条件下进行测定,作为标准聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)换算的值求出。此外,将6个水平的PMMA溶解于HFIP来测定标准曲线。
(分子量1000以下的成分含量)
对于分子量1000以下的成分的含量,使用上述GPC测定中使用的东曹(株)制造的HLC-8320GPC附带的分析软件,根据测定曲线进行计算来求出。
(环状化合物含量)
用超离心粉碎机将用下述记载的方法得到的聚酰胺树脂(A)的颗粒粉碎,过φ0.25mm的筛,将10gφ0.25mm以下的粉末试样称量至圆筒滤纸。然后用120ml甲醇进行9小时的索格利特萃取。用蒸发器将所得萃取液浓缩至10ml,注意不要蒸干。需要说明的是,将液体适当通入PTFE过滤器来去除此时析出的低聚物。将用甲醇对所得萃取液进行了50倍稀释而得到的液体供于测定,实施基于日立高新科技公司(Hitachi High-Technologies Corporation)制造的高效液相色谱HPLC的定量分析来求出环状化合物含量。
HPLC装置的细节如下。
液相色谱(LC):HITACHI LC system
检测器(Detector):HITACHI L-7400(UV:220nm)
色谱柱(Column):GL Sciences Inertsil ODS-3
(φ4.6×150mm、df=5μm)
箱温(Oven temp.):40℃
注入量(Injection Volume):20μl
载液(Carrier):SolventA;20mM H3PO4,
SolventB;CH3CN
梯度(Gradient):0分钟90%A 10%B
23分钟90%A 10%B
25分钟0%A 100%B
40分钟0%A 100%B
流速(Flow rate):1.0ml/分钟
(吸水率)
将用下述记载的方法得到的聚酰胺树脂(A)在150℃下真空干燥5小时之后,用发那科(株)(FANUC Ltd)制造的注射成形机100T制作试验片(ISO试验片,4mm厚)。将所得试验片在23℃的条件下在蒸馏水中浸渍1周,取出之后,拭去表面的水分,通过卡尔·费休法(Karl Fischer Method)测定吸水率。测定使用平沼产业(株)(Hiranuma Sangyo Co.)制造的微量水分测定装置AQ-2000。测定温度设定为聚酰胺树脂的熔点-5℃,测定时间设定为30分钟。需要说明的是,聚酰胺树脂(A)具有2个以上熔点时,以高温侧的吸热峰的峰顶的温度作为熔点进行测定。
(末端氨基浓度([NH2]))
在20~30℃下将0.5g用下述记载的方法得到的聚酰胺树脂(A)搅拌溶解于30ml的苯酚/甲醇(4:1)混合溶液,用0.01N的盐酸滴定来进行测定。
(末端羧基浓度([COOH]))
在200℃下将0.1g用下述记载的方法得到的聚酰胺树脂(A)溶解于30ml的苄醇,在160℃~165℃的范围加入0.1ml酚红溶液。用将0.132g的KOH溶解于200ml苄醇而成的滴定液(按KOH浓度计为0.01mol/l)滴定该溶液来进行测定。
(末端氨基浓度相对于末端羧基浓度的比([NH2]/[COOH]))
根据用上述记载的方法求出的末端氨基浓度和末端羧基浓度来算出。
(反应摩尔比(r))
由前述的下式求出。
r=(1-cN-b(C-N))/(1-cC+a(C-N))
式中,
a:M1/2
b:M2/2
c:18.015(水的分子量(g/mol))
M1:二胺的分子量(g/mol)
M2:二羧酸的分子量(g/mol)
N:末端氨基浓度(当量/g)
C:末端羧基浓度(当量/g)
(吸水时的弯曲模量保持率)
吸水时的弯曲模量保持率定义为聚酰胺树脂在吸水0.5质量%时的弯曲模量相对于吸水0.1质量%时的弹性模量的比率(%),如下测定。
使用用下述记载的方法得到的聚酰胺树脂,用发那科(株)(FANUC Ltd)制造的注射成形机100T制作试验片(ISO试验片4mm厚)。需要说明的是,在成形前,对于聚酰胺树脂,在150℃下实施5小时的真空干燥。
对于所得试验片,在150℃下进行1小时的热处理,在23℃、50%RH的条件下保存,在含水率达到0.1质量%时依照JIS K7171求出弯曲模量。需要说明的是,装置使用(株)东洋精机制作所(Toyoseiki Seisaku-sho)制造的STROGRAPH,将测定温度设定为23℃、测定湿度设定为50%RH进行测定。
此外,对用同上的方法进行注射成形而得到的试验片实施吸水处理之后,在0.5质量%时,用同上的方法求出弯曲模量,根据这些比率求出弹性模量保持率。
[聚酰胺树脂]
作为聚酰胺树脂(A),使用以下的制造例1~7中得到的聚 酰胺树脂和以下的市售的聚己二酰间苯二甲胺树脂(MXD6)。
此外,为了进行比较,还使用下述市售的聚酰胺6。
·聚己二酰间苯二甲胺树脂
三菱瓦斯化学(株)(MITSUBISHI GAS CHEMICAL Company)制造,商品名“MX Nylon Grade S6007”。以下称为“MXD6”。
<制造例1>
(合成聚酰胺(MXD 10))
在反应釜内在170℃下加热癸二酸(伊藤制油(株)(Itoh Oil Chemicals Co.)制造,产品名Sebacic Acid TA)使其熔融之后,一边搅拌内容物,一边在加压(0.4Mpa)下以与癸二酸的摩尔比约为1:1的方式缓慢滴加间苯二甲胺(三菱瓦斯化学(株)制造),一边使温度上升至210℃。滴加结束后,减压至0.078MPa并继续反应30分钟,调整分子量1000以下的成分量。反应结束后,将内容物成股状取出,用造粒机粒化而得到聚酰胺(MXD10)。以下称为“MXD10”。
<制造例2>
(合成聚酰胺(MPXD10))
在氮气气氛下的反应釜内将癸二酸加热熔解之后,一边搅拌内容物,一边在加压(0.35Mpa)下以二胺与己二酸的摩尔比约为1:1的方式缓慢滴加对苯二甲胺(三菱瓦斯化学(株)制造)与间苯二甲胺(三菱瓦斯化学(株)制造)的摩尔比为3:7的混合二胺,使温度上升至235℃。滴加结束后,继续反应60分钟,调整分子量1000以下的成分量。反应结束后,将内容物成股状取出,用造粒机粒化,得到聚酰胺(MPXD10)。以下称为“MPXD10”。
<制造例3>
(合成聚酰胺(PXD10))
向装有搅拌机、分凝器、冷凝器、温度计、滴加装置和氮气导入管、股料模具的内容积50升的反应容器中投加精确称量的8950g(44.25mol)癸二酸(伊藤制油(株)制造,产品名Sebacic Acid TA),秤量并投入12.54g(0.074mol)次磷酸钙、6.45g(0.079mol)醋酸钠。充分对反应容器内进行氮气置换之后,用氮气加压至0.4MPa,一边搅拌一边从20℃升温至190℃用55分钟使癸二酸均匀熔融。接着,在搅拌下用110分钟滴加5960g(43.76mol)对苯二甲胺(三菱瓦斯化学(株)制造)。其间,使反应容器内温连续上升至293℃。在滴加工序中将压力控制为0.42MPa,经过分凝器和冷凝器将生成水排出到体系外。分凝器的温度控制在145~147℃的范围。对苯二甲胺滴加结束后,在反应容器内压力0.42MPa下继续进行20分钟的缩聚反应。其间,使反应容器内温上升至296℃。然后,用30分钟将反应容器内压力从0.42MPa减压至0.12MPa。其间内温升温至298℃。然后以0.002MPa/分钟的速度进行减压,用20分钟减压至0.08MPa,调整分子量1000以下的成分量。减压完成时的反应容器内的温度为301℃。然后,用氮气对体系内加压,在反应容器内温度301℃、树脂温度301℃下由股料模具将聚合物成股状取出并用20℃的冷却水冷却,将其粒化,得到约13kg的聚酰胺树脂。需要说明的是,在冷却水中的冷却时间设定为5秒钟,股料的收取速度设定为100m/分钟。以下称为“PXD 10”。
<制造例4>
(合成聚酰胺(MPXD 6))
在氮气气氛下的反应釜内将己二酸加热熔解之后,一边搅拌内容物,一边在加压(0.35Mpa)下以二胺与己二酸(罗地亚公司(Rhodia)制造)的摩尔比约为1:1的方式缓慢滴加对苯 二甲胺(三菱瓦斯化学(株)制造)与间苯二甲胺(三菱瓦斯化学(株)制造)的摩尔比为3:7的混合二胺,一边使温度上升至270℃。滴加结束后,减压至0.06MPa并继续反应10分钟,调整分子量1000以下的成分量。然后,将内容物成股状取出,用造粒机粒化,得到聚酰胺(MPXD6)。以下称为“MPXD6”。
<制造例5>
(合成聚酰胺(MXD6I))
在氮气气氛下的反应釜内将己二酸(罗地亚公司(Rhodia)制造)与间苯二甲酸(A.G国际化学公司(A.G.International Chemical Co.)制造)的摩尔比为9:1的混合二羧酸加热熔解之后,一边搅拌内容物,一边以二胺与二羧酸的摩尔比约为1:1的方式缓慢滴加间苯二甲胺(三菱瓦斯化学(株)制造),一边使温度上升至242℃。滴加结束后,减压至0.08MPa并继续反应20分钟,调整分子量1000以下的成分量。然后,将内容物成股状取出,用造粒机粒化。所得颗粒投入到转鼓中,在减压下进行固相聚合,使分子量增加,得到调整了分子量1000以下的成分量的聚酰胺(MXD6I)。以下称为“MXD 6I”。
<制造例6>
(合成聚酰胺(MXD 6’))
在真空转鼓中对前述MX Nylon S6007进行固相聚合,得到分子量增加至34483的聚酰胺树脂(MXD6’)的颗粒。以下称为“MXD6’”。
<制造例7>
(合成聚酰胺(PXD 10’))
向装有流通调整了温度的油的分凝器、全凝器、搅拌机、氮气导入管和二胺的滴加口的带油夹套的50升的不锈钢制的反应槽中加入8950g(44.25mol)癸二酸(伊藤制油(株)制造, 产品名Sebacic Acid TA)、12.54g(0.074mol)次磷酸钙、6.45g(0.079mol)醋酸钠、5912g(43.76mol)对苯二甲胺(三菱瓦斯化学(株)制造)、19kg蒸馏水,充分进行氮气置换。
在将装置密闭的状态下一边搅拌内容物一边用1.5小时升温至200℃,一边制造由癸二酸和对苯二甲胺形成的盐。然后进一步升温,反应容器内压力到达1.9MPa后一边保持压力,一边用1.5小时将投入水和反应生成水馏出到装置外,其间将反应温度升温至250℃。一边继续蒸馏去除水,一边用1小时将反应压力降低至常压,其间将反应温度升温至302℃。然后,在树脂温度302℃下由股料模具将聚合物成股状取出并用20℃的冷却水冷却,将其粒化,得到数均分子量5362的聚酰胺树脂(PXD 10’)的颗粒。以下称为“PXD 10’”。
(实施例1)
用具有30mmφ的螺杆的单螺杆挤出机将通过真空干燥机干燥了的MXD10熔融挤出,通过500mm宽的T模进行挤出成形,通过在表面设置有凹凸状纹理的不锈钢制的成对辊(twin roll)以辊温70℃、辊压0.4MPa进行加压,成形在薄膜表面具有纹理的薄膜。将薄膜端部切去,得到20μm厚、450mm宽的流延薄膜。所得薄膜的表面粗糙度、结晶热、含水率的测定按以下方法进行。
[聚酰胺树脂(A)薄膜各种物性的测定方法]
(含水率)
用上述记载的方法得到的聚酰胺树脂(A)的薄膜的含水率通过卡尔·费休法进行测定。测定使用平沼产业(株)制造的微量水分测定装置AQ-2000。测定温度设定为聚酰胺树脂的熔点-5℃,测定时间设定为30分钟。需要说明的是,聚酰胺树脂(A)具有2个以上熔点时,以高温侧的吸热峰的峰顶的温度作 为熔点,进行测定。结果示于表1。
(结晶热)
通过差示扫描热量测定(DSC)法,使用(株)岛津制作所制造的DSC-60,以10℃/分钟的速度从30℃升温至所预估的熔点以上的温度,使聚酰胺树脂熔融。由此时的放热峰求出结晶热。
(表面粗糙度(Ra))
按照前述的方法进行测定。
接着,对于沿一个方向排列的东丽(株)(Toray Industries)制造的聚丙烯腈系碳纤维(托雷卡(TORAYCA)T300-3000,3000丝、198tex、拉伸模量:230GPa、平均纤维直径7μm)沿一方向排列而成的薄片状物和上述MXD10薄膜,使用多个辊一边加热至220℃一边以1MPa加压来连续贴合之后,用40℃的辊进行冷却并卷取成卷状,得到复合材料。需要说明的是,加热压缩所使用的辊使用的是用氟树脂对辊表面进行了涂布的辊。所得复合材料中的聚酰胺树脂(A)的结晶热、聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例和在截面上的孔隙面积率的测定按以下方法进行。
结果示于表1。
[复合材料的各种物性的测定方法]
(复合体中的聚酰胺树脂(A)的结晶热)
通过差示扫描热量测定(DSC)法,使用(株)岛津制作所制造的DSC-60,以10℃/分钟的速度从30℃升温至所预估的熔点以上的温度,使聚酰胺树脂熔融。由此时的放热峰求出结晶热。
(聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例和截面孔隙面积率)
用数码显微镜(基恩士公司(KEYENCE)制造,VHX-1000)观察复合材料的截面,从而求出。
接着,将10片所得切断成20cm×20cm的复合材料一边转90°角一边重叠而形成重叠物,进一步将前述MXD10单层薄膜叠在重叠物的最外面,用热压机加热至220℃,以表面用氟树脂涂布了的模具在压力1MPa下进行热压成形,冷却得到两表面为MXD10的板状的成形品。对于所得成形品,用加热烘箱实施130℃×1小时的热处理。所得成形品中的纤维材料(B)的平均纤维长度、结晶热、聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例和截面孔隙面积率、拉伸模量、热水处理后的拉伸模量、翘曲量的测定按以下方法进行。
[成形品的各种物性的测定方法]
(成形品中的纤维材料(B)的平均纤维长度)
使用上述记载的方法得到的成形品溶解于六氟异丙醇(HFIP),测量残留的纤维的长度,算出个数平均的平均纤维长度。
(成形品的聚酰胺树脂(A)的结晶热)
按与前述复合体的测定方法同样的手法进行。
(聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例和截面孔隙面积率)
按与前述复合体的测定方法同样的手法进行。
(拉伸模量)
将用上述记载的方法得到的成形品形成1cm×10cm的形状,依照JIS K7113测定拉伸模量。
(翘曲量)
将用上述记载的方法得到的成形品(20cm×20cm)在23℃90%RH的条件下保存1周,测定距中心10cm的点处的翘曲 量。需要说明的是,翘曲量是指从试样片的最大高度中减去了试样片的厚度的值。翘曲量越少意味着尺寸稳定性越良好。
(热水处理后的拉伸模量)
将用上述记载的方法得到的成形品形成1cm×10cm的形状,在100℃的沸水中浸渍1小时后,依照JIS K7113测定拉伸模量。
(实施例2)
用具有30mmφ的螺杆的单螺杆挤出机将使用真空干燥机在150℃下干燥了7小时的聚酰胺MPXD10熔融挤出,由60个孔的模具成股状挤出,一边用辊卷取一边拉伸,得到复丝。所得聚酰胺树脂(A)纤维的总纤度、单丝纤度、拉伸强度的测定按以下方法进行。
结果示于表1。
[聚酰胺树脂(A)纤维的各种物性的测定方法]
(总纤度)
测定任意长度的复丝的重量,换算为每1000m的重量而求出。
(单丝纤度)
用总纤度除以复丝的纤维数而求出。
(拉伸强度)
在23℃、50%RH的条件下使用拉伸试验机对复丝实施拉伸试验,用最大应力除以纤度,以单位纤度的强度求出。
(含水率)
按与前述聚酰胺树脂(A)的薄膜中的测定方法同样的手法进行。
接着,一边在对所得复丝进行开纤的同时对聚丙烯腈系碳纤维(三菱丽阳(株)(MITSUBISHI RAYON Co.)制造,TR50S-15K)进行开纤,一边加热至250℃,一边以0.7MPa加压, 连续与上述MPXD10纤维贴合,得到厚度20μm×30cm×30cm的复合材料。所得复合材料中的聚酰胺树脂(A)的结晶热、聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例和在截面上的孔隙面积率的测定按前述实施例1中记载的方法进行。
结果示于表1。
将所得上述复合材料切断成20cm×20cm,一边将角度每次转90°一边将其重叠10片而形成重叠物,用热压机加热至230℃,以表面用氟树脂涂布了的模具在压力1MPa下进行热压成形、冷却得到成形品。对所得成形品在140℃下进行1小时的热处理。
评价结果示于表1。
(实施例3)
用具有30mmφ的螺杆的单螺杆挤出机将使用真空干燥机在150℃下干燥了7小时的聚酰胺PXD10熔融挤出,此外,用具有30mmφ的螺杆的单螺杆挤出机将高压低密度聚乙烯(日本聚乙烯(株)(Japan Polyethylene Corp.)制造,商品名“NOVATEC LF240”)熔融挤出,通过500mm宽的T模进行共挤出成形,得到450mm宽的聚乙烯层(30μm厚)/PXD10层(25μm厚)的2层流延薄膜。
将所得2层薄膜切成400mm宽,一边将聚乙烯层与PXD10层的界面剥离,一边分别卷取成卷状,得到长500mm、厚25μm、宽400mm的卷状PXD6薄膜。所得薄膜的表面粗糙度、结晶热、含水率的测定按以下方法进行。
将所得薄膜与碳纤维织物(三菱丽阳(株)制造,PYROFILCross TR3110)层叠,用加热至300℃的辊以0.5MPa的压力连续贴合之后,用70℃的辊冷却得到厚30μm的复合材料。
所得复合材料的评价结果示于表1。
将所得上述复合材料切断成20cm×20cm,一边将角度每次 转90°一边将其重叠8片而形成重叠物,进一步将前述PXD10单层薄膜叠在重叠物最外面,用热压机加热至220℃,用多个辊加热至310℃以压力1.5MPa进行热压成形,然后用110℃的多个辊进行热处理,得到成形品。
评价结果示于表1。
(实施例4~8)
作为聚酰胺树脂,选择以下的表1、2中记载的材料,将薄膜的厚度、表面粗糙度(Ra)、结晶热、含水率变更为如表1中所记载。将复合材料的制造条件变更为如表中所记载,与实施例1同样制造复合材料。需要说明的是,复合材料制造时用于重叠物最外面的单层薄膜使用表中记载的聚酰胺树脂。所得复合材料中的聚酰胺树脂(A)的结晶热、聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例和在截面上的孔隙面积率的测定按前述实施例1中记载的方法进行。结果示于表1、2。
使用所得上述复合材料,将成形品的制造条件变更为如表1中所记载,与实施例1同样制作成形品。所得成形品中的纤维材料(B)的平均纤维长度、结晶热、聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例和在截面上的孔隙面积率、拉伸模量、翘曲量、热水处理后的弯曲模量的测定按实施例1中记载的方法进行。
评价结果示于以下的表1、2。
(实施例9)
用具有30mmφ的螺杆的单螺杆挤出机将MXD6熔融挤出,通过500mm宽的T模进行挤出成形,通过在表面设置有凹凸状纹理的不锈钢制的成对辊(twin roll)以辊温70℃、辊压0.4MPa进行加压,成形为薄膜表面具有纹理的薄膜。将薄膜端部切去,得到20μm厚、450mm宽的流延薄膜。对所得薄膜在150℃下进 行1小时的热处理。薄膜的结晶热为0J/g。
将所得薄膜和将三菱树脂(株)(Mitsubishi Plastics,Inc)制造的沥青系碳纤维(DIALEAD K63712,拉伸模量640GPa、纤度2000tex、单丝纤度12000)沿一个方向排列而成的薄片状物层叠,用加热至270℃的辊以3.0MPa的压力连续贴合之后,用70℃的辊冷却得到厚度30μm的复合材料。
将所得上述复合材料切断成20cm×20cm,一边将角度每次转90°一边将其重叠10片而形成重叠物,进一步将前述MXD10单层薄膜叠在重叠物最外面,用辊加热至260℃,以压力2.0MPa进行热压成形,然后用150℃的辊进行热处理,得到成形品。所得成形品的评价结果示于以下的表2。
(实施例10)
对于三菱树脂(株)制造的沥青系碳纤维的短纤维(DIALEAD K223QG,平均纤维长度6mm、平均纤维直径11μm)和通过真空干燥机干燥了的聚酰胺PXD10,按质量比25:75的比例,使用东芝机械(株)(TOSHIBA MACHINE Co.)制造的双螺杆挤出机TEM-37BS,在挤出温度310℃下进行熔融混炼,得到颗粒。
用具有30mmφ的螺杆的单螺杆挤出机将所得颗粒熔融挤出,通过500mm宽的T模进行挤出成形,通过在表面设置有凹凸状纹理的不锈钢制的一对辊以辊温70℃、辊压0.4MPa进行加压,成形为薄膜表面具有纹理的薄膜。将薄膜端部切去,得到60μm厚、450mm宽的流延薄膜。
将所得薄膜和将三菱树脂(株)制造的沥青系碳纤维(DIALEAD K63712,拉伸模量640GPa、纤度2000tex、单丝纤度12000)沿一个方向排列了的薄片状物层叠,用加热300℃至的辊以0.5MPa的压力连续贴合之后,用70℃的辊冷却得到厚度 30μm的复合材料。
所得复合材料的评价结果示于表2。
将所得上述复合材料切断成20cm×20cm,一边将角度每次转90°一边将其重叠10片而形成重叠物,进一步将前述PXD10单层薄膜叠在重叠物最外面,用辊加热至310℃,以压力1.5MPa进行热压成形,然后用120℃的辊进行热处理,得到成形品。所得成形品的评价结果示于以下的表2。
(实施例11)
在实施例1中,在制造成形品时,未将MXD10单层薄膜叠在重叠物最外面,除此之外,在与实施例1同样的条件下制造薄膜、复合材料和成形品。评价结果示于表2。表面外观与实施例1相比略为粗糙。
(比较例1)
使用MXD6’作为聚酰胺树脂,在与实施例4同样的条件下制造薄膜、复合材料和成形品。所得薄膜、复合材料和成形品的评价也与实施例4同样进行。评价结果示于表2。
(比较例2)
使用PXD10’作为聚酰胺树脂,在与实施例3同样的条件下制造薄膜、复合材料和成形品。所得薄膜、复合材料和成形品的评价也与实施例3同样进行。评价结果示于表2。在成形加工时树脂流出严重、成形性不良。
(比较例3)
将93质量%的MXD6和7.00质量%的分子量1000以下的成分干混,在与实施例4同样的条件下制造复合材料和成形品。评价结果示于表2。在成形加工时树脂流出严重、成形性不良。
[表1]
[表2]
[表3]
由以上实施例所示可知,本发明的将间苯二甲基系聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中而成的复合材料具有优异的弹性模量、低翘曲性,在高温高湿下的物性降低少,是优异的材料。
产业上的可利用性
本发明的复合材料的弹性模量优异、为低翘曲性、在高温高湿下的物性降低少、与现有的热固性树脂相比再利用特性、成形性、生产率均优异,即使较薄其机械强度也优异,因此制成产品时可以轻量化。本发明的复合材料可以用于各种零件等,尤其是,可以优选用作电气电子设备的零件、汽车零部件,有产业上的可利用性高的产品。
Claims (25)
1.一种聚酰胺树脂系复合材料,其特征在于,其是将聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中而成的,所述聚酰胺树脂(A)是二胺结构单元的50摩尔%以上来源于苯二甲胺的聚酰胺树脂,数均分子量Mn为6000~30000,且含有0.5~5质量%的分子量为1000以下的成分。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,聚酰胺树脂(A)中的环状化合物含量为0.01~1质量%,所述环状化合物是由作为聚酰胺树脂(A)的原料的二胺成分与二羧酸成分形成的盐成环而得到的化合物。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,聚酰胺树脂(A)的分子量分布Mw/Mn为1.8~3.1。
4.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,在聚酰胺树脂(A)的熔点+30℃、剪切速度122秒-1、聚酰胺树脂(A)的含水率为0.06质量%以下的条件下测定时,聚酰胺树脂(A)的熔融粘度为50~1200Pa·s。
5.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,聚酰胺树脂(A)在吸水时的弯曲模量保持率为85%以上。
6.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,聚酰胺树脂(A)为具有至少2个熔点的聚酰胺树脂。
7.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,苯二甲胺为间苯二甲胺、对苯二甲胺或它们的混合物。
8.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,存在于聚酰胺树脂系复合材料中的纤维材料(B)的平均纤维长度为1cm以上。
9.根据权利要求1或8所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,纤维材料(B)在表面具有对聚酰胺树脂有反应性的官能团。
10.根据权利要求9所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,对聚酰胺树脂有反应性的官能团来源于硅烷系偶联剂。
11.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,纤维材料(B)选自玻璃纤维、碳纤维、植物纤维、氧化铝纤维、硼纤维、陶瓷纤维、金属纤维、芳纶纤维、聚甲醛纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对亚苯基苯并二恶唑纤维以及超高分子量聚乙烯纤维。
12.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,聚酰胺树脂(A)/纤维材料(B)在截面上的面积比例为20/80~80/20。
13.根据权利要求1或12所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,在截面上的孔隙面积率为5%以下。
14.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,聚酰胺树脂(A)还含有平均纤维长度比纤维材料(B)短的短纤维(D)。
15.根据权利要求14所述的聚酰胺树脂系复合材料,其中,短纤维(D)的平均纤维直径比纤维材料(B)的平均纤维直径短。
16.一种聚酰胺树脂系复合材料的制造方法,其特征在于,该方法包括以下工序:
将聚酰胺树脂(A)形成为薄膜状或纤维状的工序,所述聚酰胺树脂(A)是二胺结构单元的50摩尔%以上来源于苯二甲胺的聚酰胺树脂,数均分子量Mn为6000~30000,且含有0.5~5质量%的分子量为1000以下的成分;
将形成为薄膜状或纤维状后的聚酰胺树脂(A)与纤维材料(B)重叠的工序;
接着,进行加热加压使聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中的工序。
17.根据权利要求16所述的制造方法,其中,使聚酰胺树脂(A)浸渍到纤维材料(B)中的工序通过在加热气氛下用多个辊连续加压而进行。
18.根据权利要求16所述的制造方法,其中,形成为薄膜状或纤维状后的聚酰胺树脂(A)的结晶热为5J/g以上,所得聚酰胺树脂系复合材料中的聚酰胺树脂(A)的结晶热为5J/g以上。
19.根据权利要求16所述的制造方法,其中,形成为薄膜状后的聚酰胺树脂(A)的薄膜表面粗糙度Ra为0.01~1μm。
20.根据权利要求16所述的制造方法,其中,形成为纤维状后的聚酰胺树脂(A)是复丝,且单丝纤度为1~30dtex。
21.根据权利要求16或20所述的制造方法,其中,形成为纤维状后的聚酰胺树脂(A)是复丝,且拉伸强度为1~10gf/d。
22.根据权利要求16所述的制造方法,其中,形成为薄膜状的聚酰胺树脂(A)的薄膜是从聚酰胺树脂(A)与聚烯烃树脂(C)的共挤薄膜剥离聚烯烃树脂(C)层而制得的薄膜。
23.根据权利要求16所述的制造方法,其中,形成为薄膜状或纤维状后的聚酰胺树脂(A)的含水率为0.01~0.15质量%。
24.一种成形品的制造方法,该方法将权利要求16中得到的聚酰胺树脂系复合材料加热,接着,在温度70~150℃下在模具内或用辊进行成形。
25.根据权利要求24所述的成形品的制造方法,该方法包括在表面形成聚酰胺树脂层的工序。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011087830 | 2011-04-12 | ||
JP2011-087830 | 2011-04-12 | ||
PCT/JP2011/060374 WO2012140785A1 (ja) | 2011-04-12 | 2011-04-28 | ポリアミド樹脂系複合材およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102858879A CN102858879A (zh) | 2013-01-02 |
CN102858879B true CN102858879B (zh) | 2013-12-04 |
Family
ID=47008987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011800053535A Active CN102858879B (zh) | 2011-04-12 | 2011-04-28 | 聚酰胺树脂系复合材料及其制造方法 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20130062806A1 (zh) |
EP (1) | EP2615139B1 (zh) |
JP (1) | JP4894982B1 (zh) |
KR (1) | KR101315921B1 (zh) |
CN (1) | CN102858879B (zh) |
AU (1) | AU2011353510B2 (zh) |
BR (1) | BR112012014709A2 (zh) |
CA (1) | CA2781741C (zh) |
ES (1) | ES2572903T3 (zh) |
MX (1) | MX2012007384A (zh) |
MY (1) | MY158439A (zh) |
RU (1) | RU2480497C1 (zh) |
WO (1) | WO2012140785A1 (zh) |
Families Citing this family (74)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2934865B1 (fr) * | 2008-08-08 | 2010-08-27 | Arkema France | Copolyamide semi-aromatique et son procede de preparation |
EP2604643B1 (en) * | 2011-09-12 | 2018-05-30 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Thin-wall article |
BR112014026665A2 (pt) * | 2012-04-27 | 2017-06-27 | Henkel Ag & Co Kgaa | agente de cura de resina epóxi, composição de resina epóxi, e adesivo de barreira de gás e laminado de barreira de gás |
EP2902434B1 (en) * | 2012-09-25 | 2018-03-07 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Fiber-reinforced polyamide resin material |
US9752002B2 (en) | 2012-11-27 | 2017-09-05 | Mitsubishi Chemical Corporation | Fiber-reinforced thermoplastic resin prepreg, molded body of same, and method for producing fiber-reinforced thermoplastic resin prepreg |
MX2015009462A (es) * | 2013-01-29 | 2015-09-24 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | Proceso para preparar un material compuesto reforzado con fibra. |
EP2963166B1 (en) * | 2013-02-28 | 2019-09-04 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Fabric and molded article formed by molding same |
US20160032082A1 (en) * | 2013-03-01 | 2016-02-04 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Composite fibers, weave fabrics, knitted fabrics and composite materials |
JP2014173196A (ja) | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Gifu Univ | 混繊糸、織物および編み物、複合材料、並びに、複合材料の製造方法 |
JP6239297B2 (ja) | 2013-03-25 | 2017-11-29 | Art&Tech株式会社 | 不織布、シートまたはフィルム、成形品および不織布の製造方法 |
KR102134485B1 (ko) * | 2013-06-17 | 2020-07-16 | 도레이첨단소재 주식회사 | 기능성 아라미드 복합체의 제조방법 |
JP6149579B2 (ja) * | 2013-07-31 | 2017-06-21 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 巻き取り品 |
JP5802877B2 (ja) | 2013-10-18 | 2015-11-04 | 国立大学法人岐阜大学 | 混繊糸およびその製造方法、組紐、織物、編み物ならびに不織布 |
JP6623510B2 (ja) * | 2013-10-29 | 2019-12-25 | 東レ株式会社 | 繊維強化複合材料 |
US20160298242A1 (en) | 2013-11-18 | 2016-10-13 | Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation | Processes for manufacturing resin molded articles |
JP6424455B2 (ja) * | 2014-04-13 | 2018-11-21 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 連続繊維強化熱可塑性樹脂の製造方法 |
JP6390263B2 (ja) * | 2014-08-21 | 2018-09-19 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 積層体及び積層体の製造方法 |
BR112017009641A2 (pt) * | 2014-11-28 | 2017-12-19 | Mitsubishi Gas Chemical Co | recipiente sob pressão, revestimento, e, método para fabricar um recipiente sob pressão. |
JP6390384B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2018-09-19 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 圧力容器および圧力容器の製造方法 |
JP6565179B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2019-08-28 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ライナーおよび圧力容器 |
FR3030549B1 (fr) * | 2014-12-22 | 2019-04-05 | Rhodia Operations | Melange de polyamides a fluidite amelioree |
FR3030548B1 (fr) | 2014-12-22 | 2018-03-30 | Rhodia Operations | Composition thermoplastique a haute fluidite |
JP6822766B2 (ja) * | 2015-01-22 | 2021-01-27 | 旭化成株式会社 | ポリアミド樹脂組成物を含む成形体 |
CN107429440A (zh) * | 2015-02-23 | 2017-12-01 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 高强度聚酰胺纱线 |
JP6453139B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2019-01-16 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | ポリアミド樹脂組成物および成形品 |
JP6443218B2 (ja) * | 2015-05-25 | 2018-12-26 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 複合シートの製造方法 |
JP6601095B2 (ja) * | 2015-09-25 | 2019-11-06 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリアミド樹脂の製造方法 |
EP3381973B1 (en) * | 2015-11-24 | 2021-02-17 | Teijin Limited | Method for producing molded articles |
JP6251925B2 (ja) * | 2016-01-22 | 2017-12-27 | 国立大学法人岐阜大学 | 立体構造物の製造方法および3dプリンタ用フィラメント |
WO2017170248A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 東レ株式会社 | 繊維強化ポリアミド樹脂基材、その製造方法、それを含む成形品および複合成形品 |
WO2017181173A1 (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | The University Of Akron | Solid state conversion of bio-based organic salts to generate polymer coatings |
JP6796951B2 (ja) * | 2016-05-27 | 2020-12-09 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | ポリアミド樹脂組成物、成形品およびポリアミド樹脂組成物の製造方法 |
WO2017203893A1 (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 材料および成形品 |
CN108473691B (zh) | 2016-11-16 | 2019-04-05 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 成型品的制造方法 |
KR102392296B1 (ko) | 2016-11-18 | 2022-04-29 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | 수지 조성물, 성형품 및 성형품의 제조방법 |
WO2018116837A1 (ja) | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリアミド樹脂組成物、成形品およびポリアミド樹脂ペレットの製造方法 |
CN110418703B (zh) * | 2017-03-15 | 2021-05-28 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 材料、材料的制造方法、局部熔接材料、复合材料和成型品的制造方法 |
JP7160029B2 (ja) | 2017-03-28 | 2022-10-25 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物、成形品、フィルムおよび多層フィルム |
JP2018193457A (ja) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | 小松精練株式会社 | 炭素繊維複合材および炭素繊維複合材を用いた部材 |
JP6507203B2 (ja) | 2017-07-13 | 2019-04-24 | フドー株式会社 | 成形品の製造方法および製造装置 |
US11447632B2 (en) | 2017-07-31 | 2022-09-20 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Easily tearable film, multilayer film, packaging material, and container |
US11873401B2 (en) | 2017-07-31 | 2024-01-16 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Easily tearable film, multilayer film, packaging material, and container |
CN111108153B (zh) | 2017-10-03 | 2021-04-09 | 三菱工程塑料株式会社 | 热塑性树脂组合物、树脂成型品、带镀层的树脂成型品的制造方法及便携式电子设备部件的制造方法 |
JP2019099603A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 東レ株式会社 | 連続繊維強化ポリアミド樹脂基材およびその成形品 |
CN111771013B (zh) | 2018-02-27 | 2022-07-19 | 三菱工程塑料株式会社 | 热塑性树脂组合物及其制造方法 |
FR3079163B1 (fr) | 2018-03-23 | 2021-10-15 | Arkema France | Nappe de materiau fibreux impregne, son procede de fabrication et son utilisation pour la fabrication de pieces composites en trois dimensions |
FR3079164B1 (fr) * | 2018-03-23 | 2021-10-22 | Arkema France | Materiau fibreux impregne de polymere thermoplastique d'epaisseur inferieure ou egale a 100μm et son procede de preparation |
US20180237601A1 (en) * | 2018-04-23 | 2018-08-23 | Solvay Specialty Polymers Usa, Llc | Heat stabilized long fiber polyamide polymer compositions and corresponding fabrication methods and articles |
WO2019208687A1 (ja) | 2018-04-26 | 2019-10-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 延伸フィルム、包装材料および延伸フィルムの製造方法 |
JP6933188B2 (ja) * | 2018-05-14 | 2021-09-08 | 味の素株式会社 | 封止用樹脂組成物層、支持体付き樹脂シート、封止用樹脂硬化層、半導体パッケージ及び半導体装置 |
JP6760542B2 (ja) * | 2018-05-24 | 2020-09-23 | 大日本印刷株式会社 | 自発光型表示体用または直下型バックライト用の封止材シート、自発光型表示体、直下型バックライト |
TW202000730A (zh) | 2018-06-06 | 2020-01-01 | 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 | 聚醯胺樹脂、成形品、以及聚醯胺樹脂之製造方法 |
CN109177211B (zh) * | 2018-08-07 | 2021-01-08 | 青岛天邦线业有限公司 | 高强度尼龙6层合复合材料的制备方法 |
JP6511577B1 (ja) | 2018-08-21 | 2019-05-15 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 成形装置および成形方法 |
JP7177433B2 (ja) | 2018-09-03 | 2022-11-24 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 巻取体および巻取体の製造方法 |
WO2020059748A1 (ja) | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物、成形体、および、その応用 |
US11981809B2 (en) | 2018-09-21 | 2024-05-14 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Stretched body, PET bottle, and method for producing container |
EP3950320A4 (en) | 2019-04-05 | 2022-05-11 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | MULTI-LAYERY BODY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
EP3725833B1 (de) * | 2019-04-16 | 2021-03-17 | Ems-Chemie Ag | Verstärkte thermpolastische formmasse |
US20220349093A1 (en) | 2019-06-11 | 2022-11-03 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Filament and fishing line |
EP3984717A4 (en) | 2019-06-12 | 2022-07-27 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | PROCESS FOR MAKING A MOLDED ARTICLE |
WO2021019928A1 (ja) | 2019-07-30 | 2021-02-04 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 成形品の製造方法および複合材料 |
WO2021039557A1 (ja) | 2019-08-27 | 2021-03-04 | フドー株式会社 | 3次元プリンタ用フィラメント、巻取体、3次元プリンタ用フィラメントの製造方法および成形品の製造方法 |
WO2021065897A1 (ja) | 2019-10-01 | 2021-04-08 | フドー株式会社 | 保持具および製造方法 |
JP6928200B1 (ja) | 2019-12-03 | 2021-09-01 | フドー株式会社 | 繊維強化樹脂物の製造方法 |
JP7487865B2 (ja) | 2020-02-27 | 2024-05-21 | 国立大学法人東海国立大学機構 | ホース、ホースの製造方法、および、油圧式ポンプ |
US20230374300A1 (en) | 2020-07-28 | 2023-11-23 | Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation | Resin composition, molded article, and method for manufacturing plated molded article |
JPWO2022074966A1 (zh) * | 2020-10-08 | 2022-04-14 | ||
JPWO2022074965A1 (zh) | 2020-10-08 | 2022-04-14 | ||
JP2022174909A (ja) | 2021-05-12 | 2022-11-25 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物および成形品 |
KR20230000722A (ko) * | 2021-06-25 | 2023-01-03 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 섬유 강화 복합재 및 이를 포함하는 물품 |
JP2023021700A (ja) | 2021-08-02 | 2023-02-14 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 多層フィルムおよび多層フィルムの製造方法 |
KR20240060611A (ko) | 2021-09-03 | 2024-05-08 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | 수지 조성물 및 성형품 |
WO2023037684A1 (ja) | 2021-09-07 | 2023-03-16 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物および成形品 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1432588A (zh) * | 2001-07-19 | 2003-07-30 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 聚酰胺树脂及其生产方法 |
WO2010032719A1 (ja) * | 2008-09-18 | 2010-03-25 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリアミド樹脂 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5061449A (zh) * | 1973-10-02 | 1975-05-27 | ||
JPS6050146B2 (ja) | 1981-01-21 | 1985-11-07 | 東レ株式会社 | スタンピング成形用シ−ト |
JPS58198560A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-18 | Sumitomo Chem Co Ltd | ポリアミド樹脂組成物 |
FR2603891B1 (fr) * | 1986-09-17 | 1990-12-14 | Atochem | Procede de fabrication de materiau composite a base de polyamide renforcee de fibres longues |
JPH07103244B2 (ja) | 1987-09-24 | 1995-11-08 | 株式会社クラレ | スタンピング成形材料 |
KR100363758B1 (ko) | 1994-09-09 | 2003-03-15 | 에스케이에프 엔지니어링 앤 리서치 센터 비.브이. | 중합체성농조화제및이를함유한윤활그리스조성물 |
DE19527154C2 (de) * | 1995-07-25 | 2001-06-07 | Inventa Ag | Thermoplastisch verformbare Verbundwerkstoffe |
EP1359179B1 (en) | 2000-12-20 | 2017-05-31 | Toray Industries, Inc. | Polyamide prepolymer, polyamide, and processes for producing these |
JP4258152B2 (ja) * | 2001-02-22 | 2009-04-30 | 東レ株式会社 | ポリアミドの製造方法 |
FR2830255B1 (fr) * | 2001-10-01 | 2004-10-22 | Rhodia Industrial Yarns Ag | Materiaux composites comprenant un materiau de renfort et comme matrice thermoplastique un polyamide etoile, article compose precurseur de ces materiaux et produits obtenus a partir de ces materiaux |
EP1405874B1 (en) * | 2002-10-03 | 2014-03-26 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for production of polyamide composite material |
FR2852322B1 (fr) * | 2003-03-11 | 2006-07-07 | Rhodia Eng Plastics Srl | Article polyamide renforce par des fibres longues |
KR100973622B1 (ko) | 2005-07-29 | 2010-08-02 | 학교법인 도시샤 | 섬유 강화 열가소성 복합 재료의 성형 방법 및 그 중간체,그리고 복합 시트 |
KR20140090220A (ko) * | 2006-01-13 | 2014-07-16 | 미쓰비시 엔지니어링-플라스틱스 코포레이션 | 휴대 전자 기기용 폴리아미드 수지 조성물 및 휴대 전자 기기용 성형품 |
JP2007269914A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Asahi Kasei Chemicals Corp | ガラス長繊維強化ポリアミド樹脂ペレット及びその成形品 |
JP5417631B2 (ja) | 2007-11-07 | 2014-02-19 | 福井県 | 熱可塑性樹脂複合材料成形品の成形方法 |
JP5243006B2 (ja) * | 2006-12-04 | 2013-07-24 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 難燃性ポリアミド樹脂組成物および成形品 |
JP5297607B2 (ja) | 2007-07-03 | 2013-09-25 | 三菱レイヨン株式会社 | 繊維強化複合材料用樹脂組成物およびその製造方法ならびに複合材料中間体 |
CA2718675C (en) * | 2008-04-16 | 2016-03-22 | Unitika Ltd. | Biaxially stretched polyamide resin film, and process for production thereof |
BRPI1010844A2 (pt) | 2009-06-09 | 2016-04-05 | Mitsubishi Gas Chemical Co | composição de resina de poliamida e produto moldado |
MX338658B (es) | 2010-07-08 | 2016-04-27 | Mitsubishi Gas Chemical Co | Composicion de resina de poliamida. |
CA2800350C (en) | 2010-07-27 | 2013-06-11 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Polyamide resins |
EP2626377B1 (en) | 2010-10-08 | 2018-10-24 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Polyamide resin moulding and process |
EP2632709B1 (en) * | 2010-10-29 | 2019-11-20 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Polyamide composite structures and processes for their preparation |
CN103249765B (zh) | 2010-12-07 | 2016-06-08 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 聚酰胺树脂薄膜及其制造方法 |
CA2804131C (en) | 2011-06-10 | 2013-10-29 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Reactive polyamide resins and polyamide resin compositions |
-
2011
- 2011-04-28 WO PCT/JP2011/060374 patent/WO2012140785A1/ja active Application Filing
- 2011-04-28 MX MX2012007384A patent/MX2012007384A/es active IP Right Grant
- 2011-04-28 US US13/518,651 patent/US20130062806A1/en not_active Abandoned
- 2011-04-28 CN CN2011800053535A patent/CN102858879B/zh active Active
- 2011-04-28 RU RU2012127120/05A patent/RU2480497C1/ru active
- 2011-04-28 AU AU2011353510A patent/AU2011353510B2/en not_active Ceased
- 2011-04-28 KR KR1020127016862A patent/KR101315921B1/ko active IP Right Grant
- 2011-04-28 BR BR112012014709A patent/BR112012014709A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2011-04-28 EP EP11849893.0A patent/EP2615139B1/en active Active
- 2011-04-28 MY MYPI2012002864A patent/MY158439A/en unknown
- 2011-04-28 CA CA2781741A patent/CA2781741C/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-04-28 ES ES11849893.0T patent/ES2572903T3/es active Active
- 2011-04-28 JP JP2011540625A patent/JP4894982B1/ja active Active
-
2014
- 2014-10-30 US US14/528,063 patent/US9688844B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1432588A (zh) * | 2001-07-19 | 2003-07-30 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 聚酰胺树脂及其生产方法 |
WO2010032719A1 (ja) * | 2008-09-18 | 2010-03-25 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリアミド樹脂 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130062806A1 (en) | 2013-03-14 |
AU2011353510B2 (en) | 2014-04-10 |
CN102858879A (zh) | 2013-01-02 |
CA2781741A1 (en) | 2012-09-10 |
AU2011353510A1 (en) | 2012-11-01 |
MY158439A (en) | 2016-10-14 |
EP2615139A4 (en) | 2014-09-24 |
EP2615139B1 (en) | 2016-03-30 |
JPWO2012140785A1 (ja) | 2014-07-28 |
KR101315921B1 (ko) | 2013-10-08 |
CA2781741C (en) | 2013-08-27 |
US9688844B2 (en) | 2017-06-27 |
EP2615139A1 (en) | 2013-07-17 |
BR112012014709A2 (pt) | 2016-04-12 |
US20150048539A1 (en) | 2015-02-19 |
JP4894982B1 (ja) | 2012-03-14 |
MX2012007384A (es) | 2013-09-03 |
WO2012140785A1 (ja) | 2012-10-18 |
KR20120125602A (ko) | 2012-11-16 |
RU2480497C1 (ru) | 2013-04-27 |
ES2572903T3 (es) | 2016-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102858879B (zh) | 聚酰胺树脂系复合材料及其制造方法 | |
EP3278945B1 (en) | Composite material and process for producing composite material | |
CN108472866B (zh) | 立体结构物的制造方法及3d打印机用长丝 | |
CN108602246B (zh) | 立体结构物的制造方法 | |
EP3284570B1 (en) | Manufacturing method for molded body | |
JP5802877B2 (ja) | 混繊糸およびその製造方法、組紐、織物、編み物ならびに不織布 | |
KR101761147B1 (ko) | 혼섬사의 제조방법, 혼섬사, 권취체 및 직물 | |
CN104684972A (zh) | 纤维强化聚酰胺树脂材料 | |
US20120238164A1 (en) | Composite polyamide article | |
WO2016159340A1 (ja) | 複合材料、複合材料の製造方法および成形品の製造方法 | |
WO2017033746A1 (ja) | 長繊維強化複合材料および成形品 | |
JP7384197B2 (ja) | 繊維強化樹脂材料、巻取体、成形品および繊維強化樹脂材料の製造方法 | |
JP6738828B2 (ja) | 高い流動性を有する熱可塑性ポリマーからの複合材料異形材セクションの連続製造方法 | |
US11932741B2 (en) | Method for manufacturing molded article, and composite material | |
JP2020075384A (ja) | 繊維強化樹脂成形品の製造方法 | |
JP2020075383A (ja) | 繊維強化樹脂材料の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |