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技術 炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料とその製造方法

出願人 アクテイブ株式会社
発明者 長濱正光佐藤彰平林誠
出願日 2016年5月20日 (4年2ヶ月経過) 出願番号 2016-113919
公開日 2017年11月24日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2017-206667
状態 未査定
技術分野 高分子組成物 強化プラスチック材料
主要キーワード 押し出し体 炭素繊維強化樹脂材料 粒状構造体 押出機械 汎用製品 粒状形状 材料粒 繊維添加量
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課題

本発明は、炭素繊維強化複合PP樹脂材料ペレットの従来材に見られる種々の問題点を解決出来る炭素繊維強化複合非晶性分子PP樹脂材料組成物と製造方法を提供することを目的とする。

解決手段

炭素繊維と非晶性低分子PP樹脂にイソプロピルトリイソステアロイルチタネート複合化し混合物撹拌して複合化して得られる、炭素繊維高含有量射出成形押出成形用の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂であって、炭素繊維含量が30体積%以上95体積%以下であることを特徴とする炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

概要

背景

近年、炭素繊維強化した炭素繊維強化樹脂材料は、軽量化と高剛性を兼ね備えた材料として、特に、電子部品シャーシー部材自動車用の準構造部材として、その適用が検討され始めている。汎用製品としての炭素繊維強化樹脂材料では、非連続の炭素繊維(長繊維短繊維)を利用することが大きなニーズとなっている。

炭素繊維強化樹脂機械特性を高めるには、強化する炭素繊維の長繊維化もしくは樹脂中への炭素繊維含有量の増加が望ましいとされ、その炭素繊維を含有させた樹脂をペレット化して、圧縮押出射出成形などを行って、成型品生産している。特に、このようなペレット材料を用いることは、成型品の生産性を上げるために適した手法となっている。

炭素繊維の長繊維を樹脂中に導入し、ペレット化する方法としては、先行技術として、例えば、溶融状態熱可塑性樹脂炭素繊維束を導入し、その後に、切断、ペレット化する含浸ストランド法(特許文献1)、が報告されているが、大がかりな設備を必要とするものであり、且つその炭素繊維含有量は約20重量%程度のものである。

その他、樹脂の押し出し溶融混練り状態の中に炭素繊維を導入し、その押し出し体を、切断、ペレット化する方法が既知の手法として知られており、例えば、先行技術として、ポリプロピレン樹脂組成物60〜85重量部、PAN系炭素繊維15〜40重量部、中実カーボンブラック0.1〜5.0重量部を配合してなる樹脂組成物(特許文献2)が、報告されている。

また、成型体中の材料として使用される再生ポリフェニルスルフィド比率を高めても、ポリフェニルスルフィド成型体が本来有する機械特性、耐熱性耐薬品性、寸法安定性に優れるという特性を保有した成型体の製造方法や(特許文献3)、また、リグニンを含む、圧縮、押出または射出成形用樹脂コンパウンド材料であって、リグニンが有機溶媒に可溶であり、リグニンを5〜90重量%含む成型用樹脂コンパウンド材料(特許文献4)が報告されている。

しかし、これらの押出混練り法では、炭素繊維の含有量が多くなると溶融樹脂の粘度が極めて高くなるため、炭素繊維は、20〜30体積%での混練りが限界とされている。

また、用途によっては、高剛性のような機械特性だけではなく、熱伝導性が求められる樹脂は、熱伝導性が低く、炭素繊維の熱伝導性が高いため、熱が加わる部品に用いた場合、材料中に熱がもり、その熱履歴によって熱老化を引き起こしてしまうという問題がある。

このような問題に対する対策技術は、現在のところ、公知の事実として公表されていないが、その対策技術あるいはそれに対応した新しい炭素繊維強化複合晶性分子PP樹脂材料の開発は、材料の安定性と信頼性からの観点から、必要且つ重要である。

概要

本発明は、炭素繊維強化複合PP樹脂材料ペレットの従来材に見られる種々の問題点を解決出来る炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料組成物と製造方法を提供することを目的とする。炭素繊維と非晶性低分子PP樹脂にイソプロピルトリイソステアロイルチタネート複合化し混合物撹拌して複合化して得られる、炭素繊維高含有量を射出成形、押出成形用の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂であって、炭素繊維含量が30体積%以上95体積%以下であることを特徴とする炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

目的

更に、圧縮、押出または射出成形用の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料あるいはペレット材料およびその成型体の技術分野において、炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料およびその製造方法に関する新技術・新製品を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

炭素繊維樹脂との混合物撹拌して複合化して得られる、炭素繊維高含有量を含む射出成形押出成形用炭素繊維強化複合晶性分子PP樹脂であって、炭素繊維含量が30体積%以上95体積%以下であることを特徴とする炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

請求項2

炭素繊維の繊維長が100μm以上であり、その径が5μm以上15μm以下である炭素繊維から構成される、請求項1に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

請求項3

樹脂が非晶性低分子ポリプロピレンからなる樹脂である、請求項1または2に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

請求項4

前記複合樹脂が、樹脂にイソプロピルトリイソステアロイルチタネートを複合化した複合非晶性低分子ポリプロピレン樹脂材料である、請求項1から3のいずれか1項に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

請求項5

請求項4に記載の複合樹脂を含有する、機能性を付与した炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料であって、その熱伝導性による熱劣化が抑えられている、請求項4記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

請求項6

炭素繊維を高含有量で含む射出成形および押し出し成形用の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料であり、該炭素繊維の含有量が30体積%以上95体積%以下である炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を製造する方法であって、炭素繊維および液化した樹脂の混合物を、公知の回転式攪拌機によって、毎分10〜1000回転で撹拌操作を行って複合し、これを押し出し成形することを特徴とする炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の製造方法。

請求項7

炭素繊維の繊維長が100μm以上6mm以下であり、その径が5μm以上15μm以下である炭素繊維から構成される、請求項6に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の製造方法。

請求項8

樹脂が、非晶性低分子ポリプロピレンからなる樹脂である、請求項6または7に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の製造方法。

請求項9

前記複合樹脂が、樹脂にイソプロピルトリイソステアロイルチタネートを複合化した複合PP樹脂材料である、請求項6から8のいずれかに記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の製造方法。

請求項10

請求項1から5のいずれか1項に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を、射出成形、押し出し成形して得られることを特徴とする炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料組成物

請求項11

請求項10に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料組成物の成型体

技術分野

0001

本発明は、高炭素繊維含有量炭素繊維強化複合晶性分子PP樹脂材料とその製造方法からなる炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料に関するものである

0002

更に詳しくは、炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料およびその製造方法、その複合材料熱劣化を抑制する機能を付加した機能性炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料およびその組成物に関するものである。

0003

更に、圧縮押出または射出成形用の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料あるいはペレット材料およびその成型体の技術分野において、炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料およびその製造方法に関する新技術・新製品を提供するものである。

背景技術

0004

近年、炭素繊維強化した炭素繊維強化樹脂材料は、軽量化と高剛性を兼ね備えた材料として、特に、電子部品シャーシー部材自動車用の準構造部材として、その適用が検討され始めている。汎用製品としての炭素繊維強化樹脂材料では、非連続の炭素繊維(長繊維短繊維)を利用することが大きなニーズとなっている。

0005

炭素繊維強化樹脂機械特性を高めるには、強化する炭素繊維の長繊維化もしくは樹脂中への炭素繊維含有量の増加が望ましいとされ、その炭素繊維を含有させた樹脂をペレット化して、圧縮、押出、射出成形などを行って、成型品生産している。特に、このようなペレット材料を用いることは、成型品の生産性を上げるために適した手法となっている。

0006

炭素繊維の長繊維を樹脂中に導入し、ペレット化する方法としては、先行技術として、例えば、溶融状態熱可塑性樹脂炭素繊維束を導入し、その後に、切断、ペレット化する含浸ストランド法(特許文献1)、が報告されているが、大がかりな設備を必要とするものであり、且つその炭素繊維含有量は約20重量%程度のものである。

0007

その他、樹脂の押し出し溶融混練り状態の中に炭素繊維を導入し、その押し出し体を、切断、ペレット化する方法が既知の手法として知られており、例えば、先行技術として、ポリプロピレン樹脂組成物60〜85重量部、PAN系炭素繊維15〜40重量部、中実カーボンブラック0.1〜5.0重量部を配合してなる樹脂組成物(特許文献2)が、報告されている。

0008

また、成型体中の材料として使用される再生ポリフェニルスルフィド比率を高めても、ポリフェニルスルフィド成型体が本来有する機械特性、耐熱性耐薬品性、寸法安定性に優れるという特性を保有した成型体の製造方法や(特許文献3)、また、リグニンを含む、圧縮、押出または射出成形用樹脂コンパウンド材料であって、リグニンが有機溶媒に可溶であり、リグニンを5〜90重量%含む成型用樹脂コンパウンド材料(特許文献4)が報告されている。

0009

しかし、これらの押出混練り法では、炭素繊維の含有量が多くなると溶融樹脂の粘度が極めて高くなるため、炭素繊維は、20〜30体積%での混練りが限界とされている。

0010

また、用途によっては、高剛性のような機械特性だけではなく、熱伝導性が求められる樹脂は、熱伝導性が低く、炭素繊維の熱伝導性が高いため、熱が加わる部品に用いた場合、材料中に熱がもり、その熱履歴によって熱老化を引き起こしてしまうという問題がある。

0011

このような問題に対する対策技術は、現在のところ、公知の事実として公表されていないが、その対策技術あるいはそれに対応した新しい炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の開発は、材料の安定性と信頼性からの観点から、必要且つ重要である。

0012

特開2011−246621号公報特開2012−36247号公報特開2009−291986号公報特開2011−219715号公報

0013

ここで、上記の樹脂ペレットについて、更に説明すると、複合材料の製造に際しては樹脂粉末と炭素繊維をそれぞれ単独で、もしくは両者を混合して、直接、成型機に供給する方法が、特に、生産性を考慮する上で望ましい。

0014

しかしながらこのような方法ではホッパー内で原料の樹脂粉末あるいは炭素繊維が固まり、ブリッジ現象が生じるという問題があり、さらには、品質バラツキが起こるという問題がある。

先行技術

0015

また、炭素繊維の添加量が高くなると、混合物流動性は低下することから、現状では高炭素繊維添加量での樹脂混練りは困難であり、更にペレット樹脂特性である可とう性を発言させることは困難であるのが実情であり、当技術分野においては、これらの課題を解決するための新しい技術を開発することが強く要請されていた。

発明が解決しようとする課題

0016

このような状況の中で、本発明者らは、上記のような課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、炭素繊維を樹脂に配合する際に、炭素繊維と樹脂の混合体を回転させ、且つ樹脂中へイソプロピルトリイソステアロイルチタネートと非晶性低分子PP樹脂をを配合することによって、これらの課題を解決した製品が得られることを見出した。

0017

これにより公知の混合方法を用いたペレット製造では困難であった高炭素繊維含有量の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を作成するに至り、熱履歴による劣化を抑えることが可能な炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料組成物を開発することに成功し、本発明を完成するに至った。

0018

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、炭素繊維強化複合PP樹脂材料ペレットの従来材に見られる種々の問題点を解決出来る炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の組成物の製造方法を提供することを目的とするものである。

0019

また、本発明は、炭素繊維の体積含有量を大きくし、炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の製造に使用出来る、取り扱い性に優れた炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を提供することを目的とするものである。

0020

さらに、本発明は、熱履歴による劣化を抑制する炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料およびその炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料組成物の成型体を提供することを目的とするのである。

課題を解決するための手段

0021

上記の課題を解決するための本発明は、以下の技術手段から構成される。
(1)炭素繊維と樹脂との混合物を撹拌して複合化して得られる、炭素繊維高含有量を射出成形、押出成形用の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂であって、炭素繊維含量が30体積%以上95体積%以下であることを特徴とする炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

0022

(2)炭素繊維の繊維長が100μm以上であり、その径が5μm以上15μm以下である炭素繊維から構成される、(1)に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

0023

(3)樹脂が非晶性低分子ポリプロピレンからなる樹脂である、(1)または(2)に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

0024

(4)前記複合樹脂が、樹脂にイソプロピルトリイソステアロイルチタネートを複合化した複合PP樹脂材料である、(1)から(3)のいずれかに記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

0025

(5)(4)に記載の複合樹脂を含有する、機能性を付与した炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料であって、その熱伝導による熱劣化が抑えられている、(4)記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料。

0026

(6)炭素繊維を高含有量で含む射出成形および押出成形用の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料であって、該炭素繊維の含有量が30体積%以上95体積%以下である炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を製造する方法であって、炭素繊維および液化した樹脂の混合物を、公知の回転式攪拌機によって、毎分10〜1000回転で撹拌操作を行って複合し、これを押出成形しペレット化することを特徴とする。

0027

(7)炭素繊維の繊維長が100μm以上6mm以下であり、その径が5μm以上15μm以下である炭素繊維から構成される、(6)に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の製造方法。

0028

(8)樹脂が非晶性低分子ポリプロピレンからなる樹脂である、(6)または(7)に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の製造方法。

0029

(9)前記複合樹脂が、樹脂にイソプロピルトリイソステアロイルイソシアネートを複合化した複合非晶性低分子PP樹脂材料である、(6)から(8)のいずれかに記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の製造方法。

0030

(10)(1)から(5)のいずれか1項に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料である、(6)から(8)のいずれかに記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の製造方法。

0031

(11)(10)に記載の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料組成物の成型体。

0032

次に、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料は、炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料組成物の成型体を製造するための、射出成形、押出成型用のペレットであり、従来の炭素繊維強化複合PP樹脂材料ペレットのように、単純に樹脂粉末と炭素繊維を混合したものではなく、その炭素繊維含有量が30体積%から95体積%で製造したものである。

0033

この製造方法による炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料は、加熱時液状の熱可塑性非晶性低分子ポリプロピレン樹脂に、炭素繊維を混合し、回転式撹拌装置で複合化して得られる粒状形状体であり、その炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料が、射出成形、押出成形において、可とう性を有し、且つ成形可能な特徴を有すものである。

0034

使用する炭素繊維としては、その繊維長が100μm以上6mm以下のものを使用することができ、繊維長が120μm以上5mm以下であることが好ましい。また、炭素繊維の径が5μm以上15μm以下のものを使用することができ、炭素繊維の径が8μm以上12μm以下であることが好ましい。繊維長が100μm未満では、組成物の十分な機械的な特性を得られることができず、好ましくない。

0035

また、6mmよりも長い繊維では、複合化において、繊維の絡み合いがとれず粒状を形成できず、好ましくない。また、繊維径が5μm未満では、混練り時に繊維が壊れる可能性があり、15μmを越える径では、繊維の剛直性が強くなり、粒状を製造することが困難であるため、本発明の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の粒状の形状においては、好ましくない。

0036

使用する樹脂としては、熱可塑性樹脂で、具体的には、加熱下において、液状の樹脂で、非晶性低分子ポリプロピレンが、本発明の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の製造に好適に用いられる。

0037

本発明において提供される炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料は、回転式撹拌装置で複合化して得られる。すなわち、炭素繊維と非晶性低分子ポリプロピレン樹脂とを、容器中にて混合し、その容器を攪拌機に設置した後、毎分10〜1000回転、好適には、100〜900回転にて撹拌操作を行う。

0038

炭素繊維と非晶性低分子ポリプロピレン樹脂との混合割合としては、製造される炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の炭素繊維含有量を30体積%から95体積%とすることが好適であり、それにより、通常の混練り法では困難な、高い繊維含有量の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料が形成される。

0039

したがって、このような炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を、射出成形、押出成形のような方法によって、成型体を作製することができ、その成型体の炭素繊維含有量も、炭素繊維が30体積%から95体積%という、高い繊維含有量の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を製造することができる。

0040

本発明における炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の炭素繊維含有量は、好適には30体積%から95体積%の範囲である。30体積%未満の繊維含有量では、液状化した非晶性低分子樹脂の量が多すぎて、均一なペースト状になるが、複合非晶性低分子PP樹脂材料の形態にすることができない。また、95体積%を越えた繊維含有量では、繊維間を繋ぐあるいは、繊維間の空隙をうめるための非晶性低分子PP樹脂量が足りず、且つ炭素繊維の嵩が高く成りすぎる為に、複合非晶性低分子PP樹脂材料を形成することができない。そのため、好適には、30体積%から95体積%の範囲の炭素繊維含有量で複合非晶性低分子PP樹脂材料を製造することが好ましい。

0041

また、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートをPP樹脂と複合化し、そのイソプロピルトリイソステアロイルチタネートと炭素繊維を、上記した方法並びに条件にて混合する事によって、機能性の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料構造体を製造することができる。

0042

本発明の機能性を有する炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料において、複合化するイソプロピルトリイソステアロイルチタネートは、15体積%を越えないことが好ましい。15体積%を越えてしまうと複合化した際樹脂の流動性が損なわれ、炭素繊維と撹拌混合することが困難になる可能性がある。さらには、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート量が増すと素材コストの観点から工業的な部材としての価値が損なわれる。好適には0.1体積%以上10体積%以下のイソプロピルトリイソステアロイルチタネート含有量の非晶性低分子PP樹脂材料マトリックス樹脂を形成することが望ましい。

0043

本発明の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料は、次のような特徴を有する。すなわち、第1に、炭素繊維と非晶性低分子PP樹脂を混合、撹拌することによって得られた非晶性低分子PP樹脂の粒状のものであって、第2に、その炭素繊維強化複合非晶性PP樹脂材料の繊維含有量が30体積%から95体積%の範囲である高繊維含有量の複合非晶性低分子PP樹脂材料の粒状構造体である。

0044

第3に、炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料粒状を構成している炭素繊維の繊維長および繊維径が、それぞれ100μm以上6mm以下、好ましくは、5μm以上15μmの範囲であり、第4に、炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の粒状を構成している非晶性低分子PP樹脂材料が少なくとも1種類あるいは複数の非晶性低分子PP樹脂であり、第5に、製造した炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を用いて射出成形、押出成型によって、炭素繊維含有量30体積%から95体積%の高繊維含有量で炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料成型体を形成する。

0045

第6に、製造する炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を構成している樹脂に、機能性のイソプロピルトリイソステアロイルチタネートを0.1体積%以上15体積%以下の範囲で導入することによって、熱伝導性を負荷した、機能性を有する炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料形成し、それを射出成形、押出成形によって、機能性を持った炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料とすることが出来る。さらに、炭素繊維、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、非晶性低分子PP樹脂を配合ならびに混合し、回転式撹拌装置により、粒状形状の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を製造することが出来る。

0046

次に、本発明で提供される炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を用いた、炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料組成物としての成型体の特徴について説明する。

0047

本発明の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料は、30体積%から95体積%の炭素繊維と、炭素繊維間あるいは空隙を埋める形態で固体の樹脂(熱可塑性の場合)を含んでいる。そのため、射出成形、押し出し成形などの加熱を用いた成形、すなわち公知の成形方法を利用して成形することが可能である。

0048

この成形では、加熱によって樹脂が溶融化および軟化し、炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料に可とう性が発現し、加圧によって変形し、形成することが可能になる。その結果、易成形性の、高い繊維含有量を有する炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料およびその成型体が得られる。

0049

前記したように、この炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を構成しているマトリックス樹脂の非晶性低分子ポリプロピレンに、機能性を有するイソプロピルトリイソステアロイルチタネートを導入しても、上記成型方法で、成型体を製造することが可能であり、それにより、機能性を炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料に付与することが出来る。

発明の効果

0050

本発明により、以下のような効果が得られる。

0051

(1)本発明の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料は、該粒状中に30体積%から95地積%という非常に高い繊維含有量の炭素繊維を含んでおり、しかも、加熱および加圧によって、可とう性を有するため、射出成形、押出成形などの加熱加圧成形方法が適用でき、繊維含量を30体積%から95体積%の成型体、すなわち高繊維含有の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を得ることができる。

0052

(2)本発明の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を用いて、これを加熱加圧成形することによって任意の成形に、容易に、空隙の少ない、高品位の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料成型体に加工することができる。

0053

(3)炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料中のマトリックス樹脂の非晶性低分子ポリプロピレン中にイソプロピルトリイソステアロイルチタネートを導入した構造体を製造することが可能であり、マトリックス樹脂の熱伝導性の向上によって、炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料中に熱が籠もることがなく、熱劣化を抑えた炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を簡便な方法で製造することができる。

0054

(4)本発明の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料は、ペレット材料として用いることができ、そため炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料の成型体を生産性よく作製することができる。

0055

(5)本発明の炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料は、そのマトリックス樹脂の非晶性低分子ポリプロピレン中にイソプロピルトリイソステアロイルチタネートを導入することが出来、その特性を有した炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を作製できるため熱特性および機械強度の必要な部分に適用可能である。

実施例

0056

次に、本発明を実施によって具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。

0057

<実施例1>
炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料粒状体の作製

0058

原料繊維としての炭素繊維(繊維長500μm、繊維径10μm)を、非晶性低分子PP樹脂(分子量4500MW)に、炭素繊維60体積%とイソプロピルトリイソステアロイルチタネート10体積%から成るように配合し、100℃で回転式攪拌機にて混合し、15分間、回転処理を行った。その結果炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂を得た。

0059

このようにして製造した炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂の粒状体を、押出機械で混練りしペレット化し炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料を射出成形機械にて炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料製成型体が得られることを確認した。

0060

<実施例2〜4>
炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料粒状体料の作製

0061

本実施例では、実施例1と同じ炭素繊維の添加量を70体積%、80体積%、95体積%とした以外は実施例1と同条件で行い炭素繊維強化複合非晶性PP樹脂材料製成型体が得られることを確認した。

0062

<実施例5>
炭素繊維強化複合子非晶性低分子PP樹脂材料粒状体の作製

0063

本実施例では、実施例1の非晶性低分子PP樹脂の分子量を8500MWとした以外は実施例1と同条件で行い炭素繊維強化複合非晶性PP樹脂材料成型体が得られることを確認した。

0064

<実施例6>
炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料粒状体の作製

0065

本実施例では、実施例1の非晶性低分子PP樹脂の分子量を130,000MWとした以外は実施例1と同条件で行い炭素繊維強化複合非晶性PP樹脂材料成型体が得られることを確認した。

0066

<実施例7>
炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料粒状体の作製

0067

本発明では、実施例1の射出成形により得た成形体の代わりに押出成形にて、実施例1と同条件で行い炭素繊維強化複合非晶性低分子PP樹脂材料フィルムが得られることを確認した。

0068

<比較例1>
実施例1の非晶性低分子PP樹脂を使わなかった以外実施例1と同条件で行い炭素繊維強化複合PP樹脂材料成型体とした。

0069

<比較例2>
実施例1のイソプロピルトリイソステアロイルチタネートを使わなかった以外実施例1と同条件で行い炭素繊維強化複合PP樹脂材料成型体とした。

0070

評価結果を表1にまとめた。

引張強度は、ISO527に準じて測定を行った。
曲げ強度は、ISO178に準じて測定を行った。
熱変形性は、ISO75に準じて測定を行った。

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