本发明专利技术的目的在于提供对于为了增强热塑性基体树脂而使用的强化纤维能够赋予优异的粘接性的强化纤维用施胶剂、和使用其的合成纤维束、纤维强化复合材料。本发明专利技术为一种强化纤维用施胶剂，其是为了增强热塑性基体树脂而使用的强化纤维用施胶剂，其中，必须包含改性聚丙烯树脂与分子结构内具有2个以上的羟基或分子结构内具有2个以上的氨基的胺化合物的中和物，用差示扫描量热计(DSC)测定施胶剂的不挥发成分时的熔解吸热量为50J/g以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及为了增强热塑性基体树脂而使用的强化纤维用施胶剂、使用其的合成纤维束及纤维强化复合材料。进一步详细而言，本专利技术涉及能够对合成纤维束赋予与热塑性基体树脂的优异的粘接性的强化纤维用施胶剂、使用其的合成纤维束及纤维强化复合材料。
技术介绍
在汽车用途、航空 宇宙用途、运动休闲用途、普通产业用途等中，广泛利用以各种合成纤维增强塑料材料(被称为基体树脂)而得到的纤维强化复合材料。作为这些复合材料中使用的纤维，可列举出碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等各种无机纤维、芳族聚酰胺纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维等各种有机纤维。这些各种合成纤维通常以长丝形状被制造，然后经由通过热熔法或鼓形绕法等加工成被称为单向预浸料的片状的中间材料、或通过长丝缠绕法而加工、或根据情况加工成织物或短切纤维形状等各种高级加工工序，以强化纤维形式使用。上述的基体树脂中，期待使用由于成型容易且在再循环方面也有利而受注目的聚烯烃系树脂、尼龙树脂、聚碳酸酯树脂、聚缩醛树脂、ABS树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚酰亚胺树脂等所谓的热塑性树脂的纤维强化复合材料。特别是聚烯烃系树脂由于成型性、耐化学药品性等优异，并且在成本方面有利，所以使用该聚烯烃系树脂作为基体树脂的纤维强化复合材料的注目度高，期待作为通用原料在各种用途中的应用。增强纤维一般多以切断成I 15mm长度的短切纤维形状使用。当制造将该短切纤维与热塑性树脂混炼而成的颗粒时，短切纤维的集束性很重要。若集束性不适当，则短切纤维的供给量不稳定化。此外，有时发生束断裂等，所得到的复合材料的物性降低。为了防止其，出于对纤维赋予适当的集束性的目的，提出许多赋予以改性聚烯烃树脂作为主剂的施胶剂的技术(参照专利文献1、2)，且在工业上被广泛利用。另一方面，近年来，为了更有效地得到作为增强剂使用的纤维的拉伸强度等特性，像被称为长纤维颗粒的形态、或以热固化性树脂作为基体的复合材料那样，对于纤维以单向片材、带状、或织物的状态浸渗热塑性树脂而进行成型的情况也在增加。在这样的情况下，在复合成型时热熔融的热塑性树脂快速地浸渗到纤维束内部、具体而言纤维-纤维间，这从成型工序时间的缩短化、所得到的复合材料的物性提高的方面出发很重要。但是，在基本缺乏润湿性的聚烯烃系树脂中，即使应用现有技术中记载的施胶剂，也变成进一步助长成型时的基体树脂与纤维的润湿性及粘接性的差的结果，有时导致作为复合材料的机械特性进一步降低。因而，在以热塑性树脂、特别是以聚烯烃系树脂作为基体树脂的纤维强化复合材料的领域，期望开发提高纤维与基体树脂的亲和性、可牢固地粘接的施胶剂。现有技术文献 专利文献专利文献1:日本特开2006-233346号公报专利文献2 :日本特开平6-107442号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题鉴于上述现有的技术背景，本专利技术的目的在于提供对于为了增强热塑性基体树月旨、特别是聚烯烃系树脂而使用的强化纤维能够赋予优异的粘接性的强化纤维用施胶剂、和使用其的合成纤维束、纤维强化复合材料。用于解决问题的方法本专利技术者们为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，在包含改性聚烯烃树脂、特别是改性聚丙烯树脂的施胶剂中，中和剂成分和施胶剂的不挥发成分的熔解吸热量对于粘接性特别有影响。详细而言，发现1)若是包含改性聚丙烯树脂与分子结构内具有2个以上的羟基或分子结构内具有2个以上的氨基的特定的胺化合物的中和物，且施胶剂的不挥发成分的熔解吸热量达到特定数值以下的施胶剂，则与热塑性基体树脂的粘接性格外优异，从而达成本专利技术。进一步发现2)在改性聚丙烯树脂以外的改性聚烯烃树脂中，不论中和剂的种类均见不到粘接性的提高、3)在改性聚丙烯树脂中，当中和剂为碱金属盐或上述特定的胺化合物以外的胺化合物时，见不到粘接性的提高、4)即使是包含改性聚丙烯树脂与上述特定的胺化合物的中和物的施胶剂，若施胶剂的不挥发成分的熔解吸热量超过特定数值，则也见不到粘接性的提高，从而达成本专利技术。 即本专利技术的强化纤维用施胶剂是为了增强热塑性基体树脂而使用的强化纤维用施胶剂，其中，必须含有改性聚丙烯树脂与分子结构内具有2个以上的羟基或分子结构内具有2个以上的氨基的胺化合物的中和物，用差示扫描量热计(DSC)测定施胶剂的不挥发成分时的熔解吸热量为50J/g以下。本专利技术的强化纤维用施胶剂是相对于施胶剂的不挥发成分整体，以10 90重量％的比例配合上述改性聚丙烯树脂、以I 20重量％的比例配合上述胺化合物制备而成的。上述胺化合物的沸点优选为240 340 °C。此外，上述胺化合物优选为下述通式(I)和/或下述通式⑵所示的化合物。R1N(CH2CH2OH)2(I)(式中，R1为氢原子、_CH2CH20H、碳原子数I 10的脂肪族烃基、或从碳原子数I 18的脂肪酸除去OH基后的残基。)NH2R2NH(CH2CH2OH)(2)(式中，R2为碳原子数I 4的脂肪族烃基。)在本专利技术的强化纤维用施胶剂中，用差示扫描量热计(DSC)测定上述改性聚丙烯树脂时的熔解吸热量优选为70J/g以下。此外，上述改性聚丙烯树脂的酸值优选为20 80K0Hmg/go本专利技术的强化纤维用施胶剂优选相对于施胶剂的不挥发成分整体进一步含有5 80重量％的选自芳香族系聚酯树脂及芳香族聚酯系聚氨酯树脂中的至少I种聚合物成分(A)。上述热塑性基体树脂优选为聚烯烃系树脂。本专利技术的强化纤维用施胶剂优选进一步含有水，且上述中和物为分散于水中的状态或溶解于水中的状态。本专利技术的合成纤维束是相对于原料合成纤维束附着有上述的强化纤维用施胶剂的纤维束。上述合成纤维束的合成纤维优选为选自碳纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维、聚芳酯纤维、聚缩醛纤维、PBO纤维、聚苯硫醚纤维及聚酮纤维中的至少I种。本专利技术的纤维强化复合材料包含热塑性基体树脂和上述的合成纤维束。专利技术的效果本专利技术的强化纤维用施胶剂对于为了增强热塑性基体树脂、特别是聚烯烃系树脂而使用的强化纤维，能够赋予格外优异的粘接性。以本专利技术的强化纤维用施胶剂进行处理而得到的合成纤维束相对于热塑性基体树脂具有格外优异的粘接性。通过使用本专利技术的合成纤维束，可得到具有优异的物性的纤维强化复合材料。具体实施例方式本专利技术是为了增强热塑性基体树脂而使用的强化纤维用的施胶剂，必须含有改性聚丙烯树脂及特定的胺化合物的中和物，用差示扫描量热计(DSC)测定施胶剂的不挥发成分时的熔解吸热量达到50J/g以下。以下进行详细说明。[改性聚丙烯树脂]本专利技术的改性聚丙烯树脂是实质上由丙烯和不饱和羧酸类构成的共聚物，可通过公知的方法来制造。可以是使丙烯与不饱和羧酸共聚而成的无规共聚物，也可以是在聚丙烯上接枝不饱和羧酸类而成的接枝共聚物。本专利技术的改性聚丙烯树脂也可以使用I种或2种以上。本专利技术中所谓的改性聚丙烯树脂是指通过共聚而导入的羧基等酸性基团没有被碱性化合物中和的树脂。作为不饱和羧酸类，例如可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、柠康酸、中康酸、衣康酸酐、柠康酸酐、甲基丙烯酸甲酯等。它们可以单独使用、或将2种以上组合使用。作为丙烯与不饱和羧酸类的共聚比率，设共聚的单体的合计为100摩尔％，为丙烯80 99. 9摩尔％、不饱和羧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.05 JP 2010-1758311.一种强化纤维用施胶剂，其是为了增强热塑性基体树脂而使用的强化纤维用施胶剂，其中， 必须包含改性聚丙烯树脂与分子结构内具有2个以上的羟基或分子结构内具有2个以上的氨基的胺化合物的中和物， 用差示扫描量热计DSC测定施胶剂的不挥发成分时的熔解吸热量为50J/g以下。2.根据权利要求1所述的强化纤维用施胶剂，其是相对于施胶剂的不挥发成分整体，以10 90重量％的比例配合所述改性聚丙烯树脂、以I 20重量％的比例配合所述胺化合物制备而成的。3.根据权利要求1或2所述的强化纤维用施胶剂，其中，所述胺化合物的沸点为240 340。。。4.根据权利要求1 3中任一项所述的强化纤维用施胶剂，其中，所述胺化合物为下述通式(I)和/或下述通式(2)所示的化合物， R1N(CH2CH2OH)2(I) 式中，R1为氢原子、_CH2CH20H、碳原子数I 10的脂肪族烃基、或从碳原子数I 18的脂肪酸中除去OH基后的残基， NH2R4NH(CH2CH2OH)(2) 式中，R2为碳原子数I 4的脂肪族烃基。5.根据权利要求1 4中任一项所述的强化纤维...
【专利技术属性】
技术研发人员：桥本善夫，清水裕介，中川干生，
申请(专利权)人：松本油脂制药株式会社，
类型：
国别省市：
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