[發(fā)明專利]強(qiáng)化纖維用上漿劑及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380033638.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN104395522A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉田昌彥;菊田俊彥;高谷淳;中川干生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松本油脂制藥株式會(huì)社
• 主分類號(hào): D06M15/572
• 分類號(hào): D06M15/572;C08G18/66;C08J5/04;D06M15/568
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種強(qiáng)化纖維用上漿劑及其用途。詳細(xì)而言，涉及用于增強(qiáng)基體樹脂的強(qiáng)化纖維用上漿劑、使用該強(qiáng)化纖維用上漿劑的強(qiáng)化纖維束及纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。

背景技術(shù)

在汽車用途、航空航天用途、運(yùn)動(dòng)休閑用途、普通產(chǎn)業(yè)用途等中，廣泛利用以各種合成纖維增強(qiáng)塑料材料(被稱為基體樹脂)而得到的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。作為這些復(fù)合材料中使用的纖維，可列舉出：碳纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維等各種無機(jī)纖維；芳族聚酰胺纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯纖維等各種有機(jī)纖維。這些各種合成纖維通常被制造成纖絲形狀，之后經(jīng)由利用熱熔法、鼓形繞法(drum?winding?method)等加工成被稱為單向預(yù)浸料的片狀中間材料、利用纖絲纏繞法進(jìn)行加工、或者根據(jù)情況加工成織物或短切纖維形狀等各種高度加工工序而制成強(qiáng)化纖維來使用。

在采用上述的基體樹脂中的、因容易成型且在再循環(huán)方面也有利而受到注目的聚烯烴系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚縮醛樹脂、ABS樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚酰亞胺樹脂等所謂的熱塑性樹脂的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的情況下，增強(qiáng)纖維通常多以切斷成1～15mm長(zhǎng)的短切纖維形狀來使用。在制造將該短切纖維和熱塑性樹脂混煉而成的顆粒時(shí)，短切纖維的集束性至關(guān)重要，若該集束性不當(dāng)，則有時(shí)發(fā)生短切纖維的供給量不穩(wěn)定化、絲束斷裂等而使所得的復(fù)合材料的物性降低。為了防止此種情況，出于對(duì)纖維賦予適當(dāng)?shù)募缘哪康亩岢隽硕喾N賦予以各種熱塑性樹脂作為主劑的上漿劑的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)1)，并將這些技術(shù)在工業(yè)上廣為利用。

但是，在應(yīng)用以往技術(shù)中記載的上漿劑時(shí)，存在以下問題：有時(shí)基體樹脂與強(qiáng)化纖維的粘接性不充分，得到的復(fù)合材料的特性未達(dá)到令人滿意的水平，因此迫切期望能夠進(jìn)一步提高粘接性的上漿劑。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本國(guó)特開2007－131959號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

鑒于上述現(xiàn)有的技術(shù)背景，本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)τ糜谠鰪?qiáng)基體樹脂的強(qiáng)化纖維賦予與基體樹脂的優(yōu)異粘接性的強(qiáng)化纖維用上漿劑、以及使用該強(qiáng)化纖維用上漿劑的強(qiáng)化纖維束和纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。

用于解決課題的手段

本發(fā)明人等為了解決上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)若使用必須含有特定的芳香族聚酯系聚氨酯樹脂的強(qiáng)化纖維用上漿劑，則粘接性飛躍性地提高，由此完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明的強(qiáng)化纖維用上漿劑必須含有芳香族聚酯系聚氨酯樹脂，該芳香族聚酯系聚氨酯樹脂是使有機(jī)聚異氰酸酯化合物(A)與含活性氫基化合物(B)反應(yīng)而得到的，含活性氫基化合物(B)包含芳香族聚酯多元醇(B1)、具有羧基的含活性氫基化合物(B2)和3官能以上的含活性氫基化合物(B3)。

以含活性氫基化合物(B)整體的活性氫基的比例為100摩爾％時(shí)，優(yōu)選芳香族聚酯多元醇(B1)的活性氫基的比例為5～80摩爾％。同樣地，優(yōu)選具有羧基的含活性氫基化合物(B2)的活性氫基的比例為5～60摩爾％。同樣地，優(yōu)選3官能以上的含活性氫基化合物(B3)的活性氫基的比例為5～70摩爾％。

優(yōu)選含活性氫基化合物(B)還包含重均分子量為100～2000的聚亞烷基二醇(B4)。以含活性氫基化合物(B)整體的活性氫基的比例為100摩爾％時(shí)，優(yōu)選聚亞烷基二醇(B4)的活性氫基的比例為10～40摩爾％。

另外，本發(fā)明的強(qiáng)化纖維用上漿劑也可以按以下的方式表述。即本發(fā)明的強(qiáng)化纖維用上漿劑必須含有芳香族聚酯系聚氨酯樹脂，該芳香族聚酯系聚氨酯樹脂由來自于有機(jī)聚異氰酸酯化合物(A)的構(gòu)成單元(a)和來自于含活性氫基化合物(B)的構(gòu)成單元(b)構(gòu)成，構(gòu)成單元(b)包含來自于芳香族聚酯多元醇(B1)的構(gòu)成單元(b1)、來自于具有羧基的含活性氫基化合物(B2)的構(gòu)成單元(b2)和來自于3官能以上的含活性氫基化合物(B3)的構(gòu)成單元(b3)。

優(yōu)選構(gòu)成單元(b1)在構(gòu)成單元(b)整體中所占的比例為5～80摩爾％。同樣地，優(yōu)選構(gòu)成單元(b2)的比例為5～60摩爾％。優(yōu)選構(gòu)成單元(b3)的比例為2～70摩爾％。

優(yōu)選構(gòu)成單元(b)還包含來自于重均分子量為100～2000的聚亞烷基二醇(B4)的構(gòu)成單元(b4)。優(yōu)選構(gòu)成單元(b4)在構(gòu)成單元(b)整體中所占的比例為10～40摩爾％。

優(yōu)選所述芳香族聚酯系聚氨酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)為40℃以下。

優(yōu)選利用最大泡壓法在每100毫秒產(chǎn)生1個(gè)泡的條件下進(jìn)行測(cè)定時(shí)，添加水使上漿劑的不揮發(fā)成分濃度達(dá)到2重量％時(shí)的動(dòng)態(tài)表面張力為40～70mN/m。