聚酰胺树脂系复合材料及其制造方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，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。
技术介绍
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I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I :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
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术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专利技术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)浸溃到纤维材料(B)中，解决了上述问题，从而完成了本专利技术。S卩，根据本专利技术的第I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)浸溃到纤维材料(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600(T30000，且含有0. 5^5质量％的分子量为1000以下的成分。此外，根据本专利技术的第2个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I个技术方案中，聚酰胺树脂(a)中的环状化合物含量为0. on质量％。此外，根据本专利技术的第3个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I或第2个技术方案中,聚酰胺树脂(A)的分子量分布(Mw/Mn)为I. 8 3. I。此外，根据本专利技术的第4个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I个技术方案中，在聚酰胺树脂(A)的熔点+30°C、剪切速度122%(^、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5(Tl200Pa S。此外，根据本专利技术的第5个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I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，根据本专利技术的第6个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I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，根据本专利技术的第7个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I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，根据本专利技术的第8个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I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Icm以上。此外，根据本专利技术的第9个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I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，根据本专利技术的第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，根据本专利技术的第11个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I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，根据本专利技术的第12个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I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20/8(T80/20。此外，根据本专利技术的第13个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I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，根据本专利技术的第14个技术方案，提供聚酰胺树脂系复合材料，其中，在第I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，根据本专利技术的第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，根据本专利技术的第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600(T30000，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)浸溃到纤维材料(B)中的工序。此外，根据本专利技术的第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)浸溃到纤维材料(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，根据本专利技术的第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，根据本专利技术的第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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：三田寺淳，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：
国别省市：