[發(fā)明專利]碳纖維用分散劑、碳纖維分散組合物、以及碳纖維片的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680056501.9
• 申請(qǐng)日: 2016-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108136352A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 早川友浩;楠木敏道;川井弘之;清山日出男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社可樂(lè)麗
• 主分類號(hào): B01F17/42
• 分類號(hào): B01F17/42;B01F17/52;C08L71/02;C08L75/08;D21H13/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王利波

本發(fā)明提供一種可以使較長(zhǎng)的碳纖維、例如12.5mm以上、特別為10.0mm～100.0mm、進(jìn)而為12.5mm～50.0mm的碳纖維均勻地分散在水系介質(zhì)中的碳纖維用分散劑。所述碳纖維用分散劑組合使用下述(A)和(B)：(A)苯基縮水甘油醚及環(huán)氧乙烷的無(wú)規(guī)共聚物、或者苯基縮水甘油醚、環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷的無(wú)規(guī)共聚物，以及(B)基于二官能多元醇和六亞甲基二異氰酸酯的聚醚型聚氨酯樹(shù)脂，所述二官能多元醇為聚乙二醇、和/或、環(huán)氧乙烷?環(huán)氧丙烷無(wú)規(guī)共聚物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳纖維用分散劑、含有碳纖維用分散劑的碳纖維分散組合物、以及由碳纖維分散組合物制造碳纖維片的方法。

背景技術(shù)

由于碳纖維具有高機(jī)械特性、耐藥品性、導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性等優(yōu)異的特性，因此，為了提高機(jī)械強(qiáng)度，在飛機(jī)、汽車及休閑用品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，另外，為了賦予導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，在電子設(shè)備部件等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

為了使用碳纖維制造如上所述的機(jī)械性及功能性復(fù)合材料，要求將碳纖維均勻地分散于溶液、樹(shù)脂溶液及樹(shù)脂。然而，由于碳纖維的凝聚力通常很強(qiáng)，因此是難以均勻分散的材料，要求提供能夠進(jìn)行更均勻的分散的方法、分散劑。

作為用于使碳纖維、碳納米纖維等均勻地分散于水系介質(zhì)的方法，已知有在聚乙烯醇水溶液中加入硼砂而制備凝膠狀分散液、并在該分散液中加入碳納米纖維進(jìn)行攪拌的方法(專利文獻(xiàn)1)等。

作為用于使碳纖維、碳納米纖維等均勻地分散于水系介質(zhì)或非水系介質(zhì)中的分散劑，已知有在使碳纖維分散于有機(jī)溶劑可溶性樹(shù)脂的有機(jī)溶劑溶液中時(shí)為了提高分散性而添加的下述通式(1)所示的碳纖維用分散劑(專利文獻(xiàn)2)，

[化學(xué)式1]

[式中，R₁、R₂、R₃及R₄分別獨(dú)立地表示氫原子、羥基、無(wú)取代或取代的碳原子為1～30的烷基、無(wú)取代或取代的羥基烷基、烷氧基、酰氧基、羧基、酰基、伯～叔氨基、無(wú)取代或取代的芳基、無(wú)取代或取代的芳氧基、或者無(wú)取代或取代的雜環(huán)基，R₅及R₆分別獨(dú)立地表示氫原子、無(wú)取代或取代的碳原子為1～30的烷基、無(wú)取代或取代的芳基、或者無(wú)取代或取代的雜環(huán)基，或者另外R₅與R₆可以鍵合而形成環(huán)，R₇表示氫原子、無(wú)取代或取代的碳原子為1～30的烷基、無(wú)取代或取代的羥基烷基、烷氧基、酰氧基、羰基、羧基、伯～叔氨基、無(wú)取代或取代的芳基、無(wú)取代或取代的芳氧基、或者無(wú)取代或取代的雜環(huán)基，X∶Y∶Z＝65～90∶5～30∶0～10。]，

以及下述通式(1)表示的碳纖維用分散劑(專利文獻(xiàn)3)，

[化學(xué)式2]

[式中，R₁、R₂、R₄、R₆、R₇及R₈分別獨(dú)立地表示氫原子、羥基、無(wú)取代或取代的碳原子為1～30的烷基、無(wú)取代或取代的羥基烷基、烷氧基、酰氧基、羧基、酰基、伯～叔氨基、無(wú)取代或取代的芳基、無(wú)取代或取代的芳氧基、或者無(wú)取代或取代的雜環(huán)基，其中，R₆或R₇為羥基時(shí)的氫原子任選被無(wú)取代或取代的雜環(huán)基所取代，R₃、R₅及R₉分別獨(dú)立地表示氫原子、無(wú)取代或取代的碳原子為1～30的烷基、無(wú)取代或取代的芳基、無(wú)取代或取代的雜環(huán)基、無(wú)取代或取代的吡喃基、或者無(wú)取代或取代的呋喃基，或者可以在經(jīng)由氧原子鍵合的基團(tuán)的情況下除去與該基團(tuán)鄰接的基團(tuán)而形成羰基，與不同的碳鍵合的基團(tuán)可以進(jìn)行連結(jié)而形成烯烴或環(huán)，取代至手性碳的取代基的立體構(gòu)型可以為直立(axial)、平伏(equatorial)或外消旋中的任一個(gè)，在糖苷鍵的情況下可以為α、β中的任一種，m表示0或1，n表示0～2的整數(shù)。]。