施胶剂、经施胶处理的纤维、预浸料及分散液制造技术

本发明专利技术提供能够形成可抑制加热成形时的起泡、平滑性等外观良好、作为层叠体时的粘接性及耐水性优异的成形物的特定的施胶剂、经该施胶剂施胶处理的纤维和预浸料，以及含有四氟乙烯类聚合物的粉末的、即使减少表面活性剂的量其分散稳定性也优异的分散液。含有平均粒径0.1～200μm的热熔融性的四氟乙烯类聚合物的粉末的施胶剂，经施胶处理的纤维及包含该纤维和基质树脂的预浸料，以及包含平均粒径为10～100μm的热熔融性的四氟乙烯类聚合物的粉末、表面活性剂及液状分散介质且表面活性剂的含量相对于1质量份的所述四氟乙烯类聚合物的粉末在0.01质量份以下的分散液。末在0.01质量份以下的分散液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】施胶剂、经施胶处理的纤维、预浸料及分散液


[0001]本专利技术涉及含有四氟乙烯类聚合物的施胶剂(sizing agent)、经施胶处理的纤维、预浸料及包含四氟乙烯类聚合物的粉末的分散液。

技术介绍

[0002]纤维强化塑料轻量且耐久性优良，作为强化纤维使用的有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、金属纤维等无机纤维，耐冲击性高的芳纶纤维、Zylon纤维(聚对苯并二噁唑)、聚乙烯纤维等有机纤维。特别是，由于碳纤维具有优异的力学特性，因此基质树脂用碳纤维增强而得的碳纤维增强复合材料可作为替代金属的复合材料广泛应用于以飞机零部件、航天器零部件、汽车零部件、船舶零部件等为首的用途，高尔夫球杆和钓鱼竿等运动用途，办公设备用途和计算机用途(IC托盘、笔记本电脑壳体(外壳)等)等一般的产业领域。
[0003]出于提高基质树脂与强化纤维之间的亲和性、提高界面粘接性、改善复合材料的强度的目的，以及从被覆纤维并集束以减少损伤且使其更易于操作的观点出发，对各种施胶剂进行了研究。作为施胶剂，可使用酚醛树脂、三聚氰胺树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等热固性树脂，其主要成分一般为环氧树脂。
[0004]专利文献1公开了一种预浸料，其是使碳纤维中含浸特定的环氧树脂组合物作为基质树脂而得的预浸料，该碳纤维上附着有含有脂族环氧化合物和芳族环氧化合物的施胶剂。专利文献2中公开了涂布有包含主链键中具有酯键、氨基甲酸酯键、碳酸酯键中的任一种键的高分子的施胶剂的碳纤维，并公开了由该碳纤维获得机械特性优异的复合材料的技术方案。
[0005]此外，由于四氟乙烯类聚合物的表面能低，其粉末间易凝集，因此其在分散液中的分散稳定性容易成为问题。
[0006]专利文献3公开了一种含有四氟乙烯类聚合物的粉末的水分散体。
[0007]通常，分散液中以提高四氟乙烯类聚合物的粉末的分散稳定性为目的而含有表面活性剂。但是，将分散液涂布于基材并干燥后有时会出现表面活性剂残留在基材表面、导致基材表面变粗糙等而外观劣化的情况。另外，基材表面残存表面活性剂有时会导致成形物的电特性或与其它基材的密合性下降。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本专利特开2014
‑
40566号公报
[0011]专利文献2：日本专利特开2020
‑
23770号公报
[0012]专利文献3：日本专利特开2019
‑
52211号公报

技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的技术问题
[0014]在对含有以超级工程塑料为代表的超耐热树脂作为基质树脂的纤维强化复合材
料进行成形的情况下，成形温度比过去更高。这种情况下，专利文献1及2中记载的施胶剂在加热成形时会热分解而产生挥发成分，导致成形物中起泡，因此有时会产生对所得成形物的平滑性等外观、以及密合剥离强度等造成影响的问题。
[0015]本专利技术者们经过认真研究后发现，含有特定粒径的热熔融性四氟乙烯类聚合物的施胶剂与超耐热树脂的界面粘接性优异，如果使该施胶剂适当地分散于液状分散介质而获得的分散液配置于纤维，则基于四氟乙烯类聚合物的耐热性可抑制加热成形时的起泡，能够形成平滑性等外观优异的成形物。另外，该成形物形成为层叠体时的粘接性及耐水性特别好。
[0016]本专利技术者们发现，如果含有平均粒径在规定范围内的四氟乙烯类聚合物的粉末，则即使降低表面活性剂的量也可获得分散稳定性优良的分散液，该分散液能够用作为施胶剂，从而完成了本专利技术。
[0017]本专利技术的目的是提供加热时的起泡得到抑制的施胶剂、经施胶处理的纤维、预浸料、分散稳定性优良的包含四氟乙烯类聚合物的粉末及少量的表面活性剂的分散液。
[0018]解决技术问题所采用的技术方案
[0019]本专利技术具有以下形态。
[0020]<1>一种施胶剂，其含有平均粒径0.1～200μm的热熔融性的四氟乙烯类聚合物的粉末。
[0021]<2>如<1>的施胶剂，其中，所述四氟乙烯类聚合物的熔融温度为280～325℃。
[0022]<3>如<1>或<2>的施胶剂，其中，所述四氟乙烯类聚合物的5％重量减少温度在360℃以上。
[0023]<4>如<1>～<3>中任一项的施胶剂，其中，所述四氟乙烯类聚合物是具有基于全氟(烷基乙烯基醚)的单元和极性官能团的四氟乙烯类聚合物、或是含有相对于全部单元为2.0～5.0摩尔％的基于全氟(烷基乙烯基醚)的单元但不具有极性官能团的四氟乙烯类聚合物。
[0024]<5>如<4>的施胶剂，其中，所述具有极性官能团的四氟乙烯类聚合物是具有含羰基基团的四氟乙烯类聚合物，该含羰基基团数相对于主链碳数1
×
106个为10～5000个。
[0025]<6>如<1>～<5>中任一项的施胶剂，其由含有所述四氟乙烯类聚合物的粉末及液状分散介质的分散液形成。
[0026]<7>如<6>的施胶剂，其中，包含平均粒径为10～100μm的所述四氟乙烯类聚合物的粉末、表面活性剂及液状分散介质，所述表面活性剂的含量相对于1质量份的所述四氟乙烯类聚合物的粉末在0.01质量份以下。
[0027]<8>一种经施胶处理的纤维，其表面附着有热熔融性的四氟乙烯类聚合物。
[0028]<9>如<8>的经施胶处理的施胶剂，其中，所述四氟乙烯类聚合物的附着量相对于100质量份的纤维为0.1～10质量份。
[0029]<10>一种预浸料，其包含<8>或<9>记载的经施胶处理的纤维和基质树脂。
[0030]<11>一种分散液，其包含平均粒径为10～100μm的热熔融性的四氟乙烯类聚合物的粉末、表面活性剂及液状分散介质，所述表面活性剂的含量相对于1质量份的所述四氟乙烯类聚合物的粉末在0.01质量份以下。
[0031]<12>如<11>的分散液，其中，表面活性剂的表面张力在28mN/m以下。
[0032]<13>如<11>或<12>的分散液，其中，所述表面活性剂为硅酮类表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种施胶剂，其含有平均粒径0.1～200μm的热熔融性的四氟乙烯类聚合物的粉末。2.如权利要求1所述的施胶剂，其中，所述四氟乙烯类聚合物的熔融温度为280～325℃。3.如权利要求1或2所述的施胶剂，其中，所述四氟乙烯类聚合物的5％重量减少温度在360℃以上。4.如权利要求1～3中任一项所述的施胶剂，其中，所述四氟乙烯类聚合物是具有基于全氟(烷基乙烯基醚)的单元和极性官能团的四氟乙烯类聚合物、或是含有相对于全部单元为2.0～5.0摩尔％的基于全氟(烷基乙烯基醚)的单元但不具有极性官能团的四氟乙烯类聚合物。5.如权利要求4所述的施胶剂，其中，所述具有极性官能团的四氟乙烯类聚合物是具有含羰基基团的四氟乙烯类聚合物，该含羰基基团数相对于主链碳数1
×
106个为10～5000个。6.如权利要求1～5中任一项所述的施胶剂，其由含有所述四氟乙烯类聚合物的粉末及液状分散介质的分散液形成。7.如权利要求6所述的施胶剂，其中，包含平均粒径为10～100μm的所述四氟乙烯类聚合物的粉末、表面活性剂及液状分散介质，所述表面活性剂的含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：细田朋也，寺田达也，西舞，光永敦美，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：