织物和将其成形而成的成形品的制作方法

文档序号:9308143阅读:301来源:国知局
织物和将其成形而成的成形品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使用了特定聚酰胺树脂纤维和连续碳纤维的织物。进而,涉及将所述 织物进行成形加工而成的成形品。
【背景技术】
[0002] 将纤维材料与基体树脂组合而成的纤维强化树脂系复合材料由于质量轻且刚性 高,因此使用了其的成形品被广泛用作机械部件、电气/电子仪器部件、车辆用部件/构件、 航空/宇宙用机器部件等。作为纤维材料,主要使用碳纤维。
[0003] 另一方面,从机械强度、与纤维材料的亲和性、成形性等观点出发,基体树脂通常 使用不饱和聚酯树脂、环氧树脂等热固化性树脂。然而,使用了热固化性树脂的产品存在无 法再熔融并成形这一根本性的缺点。
[0004] 基于所述状况,本申请人在专利文献1中公开了如下聚酰胺树脂系复合材料,其 为二胺结构单元的50摩尔%以上源自苯二甲胺的聚酰胺树脂,其特征在于,将含有0. 5~ 5质量%数均分子量(Mn)为6, 000~30, 000、分子量为1,000以下的成分的聚酰胺树脂纤 维浸渗于纤维材料。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本专利第4894982号公报

【发明内容】

[0008] 发明要解决的问题
[0009] 此处,专利文献1记载的聚酰胺树脂系复合材料是成形性优异的材料,但在制造 具有更复杂立体形状的成形品时,要求更良好的赋形性。另外,当然还要求加热加工后的机 械强度。进而,还要求加热加工后的成形品的外观良好。本申请解决了上述问题,其目的在 于,提供赋形性优异且加热加工后的机械强度高、外观优异的聚酰胺树脂系复合材料。
[0010] 用于解决问题的方案
[0011] 基于所述状况,本发明人进行了深入研究,结果发现,通过制成经纱与炜纱中的一 者为包含规定的聚酰胺树脂组合物的聚酰胺树脂纤维、另一者为连续碳纤维的织物,且该 织物的连续碳纤维具备规定的弯曲程度,能够解决上述课题,从而完成了本发明。具体而 言,通过以下的手段〈1>,优选通过〈2>~〈6>,从而解决了上述课题。
[0012] 〈1> 一种织物,其是经纱与炜纱中的一者为包含聚酰胺树脂组合物的聚酰胺树脂 纤维、另一者为连续碳纤维的织物,
[0013] 前述织物的任意正方形部分且该正方形的一边平行于经纱、另一边平行于炜纱的 部分中,连续碳纤维的平均纤维长度为前述正方形的一边长度的I. 1~1. 6倍,
[0014] 前述聚酰胺树脂组合物包含二胺结构单元的50摩尔%以上源自苯二甲胺的聚酰 胺树脂,该聚酰胺树脂的数均分子量(Mn)为6, 000~30, 000,其0. 5~5质量%的分子量 为1,000以下。
[0015] 〈2>根据〈1>所述的织物,其中,前述聚酰胺树脂纤维的平均纤维长度为前述正方 形的一边长度的I. 0~1. 6倍。
[0016] 〈3>根据〈1>或〈2>所述的织物,其中,前述织物的单位面积的重量为50~1000 g/ m2〇
[0017] 〈4>根据〈1>~〈3>中任一项所述的织物,其中,在前述聚酰胺树脂中,环状化合物 的含量所占的比例为0.01~1质量%。
[0018] 〈5>根据〈1>~〈4>中任一项所述的织物,其中,聚酰胺树脂纤维的平均纤度与 连续碳纤维的平均纤度之比(聚酰胺树脂纤维的平均纤度/连续碳纤维的平均纤度)为 20/80 ~80/20。
[0019] 〈6> -种成形品,其是将〈1>~〈5>中任一项所述的织物成形而成的。
[0020] 发明的效果
[0021] 通过本发明,能够提供赋形性优异且加热加工后的机械强度高、外观优异的聚酰 胺树脂系复合材料。
【附图说明】
[0022] 图1是表示本发明织物的正方形(X)的一例的示意图。
【具体实施方式】
[0023] 以下针对本发明的内容进行详细说明。另外,在本申请说明书中,"~"是指包含其 前后记载的数值作为下限值和上限值的意义来使用。
[0024] 本发明中的纤度在没有特别说明的情况下,分别是指对纤维的任意10处进行测 定而得到的平均纤度。
[0025] 本发明中的"平行"不仅是指完全平行,还包括大致平行。例如,在本说明书中,织 物的具有规则结构的部分的经纱彼此平行,该部分的炜纱彼此平行。
[0026] 本发明的织物的特征在于,其是经纱与炜纱中的一者为包含聚酰胺树脂组合物的 聚酰胺树脂纤维、另一者为连续碳纤维的织物,前述织物的任意正方形部分且该正方形的 一边平行于经纱、另一边平行于炜纱的部分(以下有时称为"正方形(X)")中,连续碳纤 维的平均纤维长度为前述正方形的一边长度的I. 1~1. 6倍,前述聚酰胺树脂组合物包含 二胺结构单元的50摩尔%以上源自苯二甲胺的聚酰胺树脂,该聚酰胺树脂的数均分子量 (Mn)为6, 000~30, 000,其0.5~5质量%的分子量为1,000以下。
[0027] 通过制成这种织物,能够兼顾赋形性和机械强度这一可以说是相反的性能。
[0028] 本发明的织物中,通常经纱与炜纱中的一者为包含聚酰胺树脂组合物的聚酰胺树 脂纤维,另一者为连续碳纤维。
[0029] 形成经纱和炜纱的聚酰胺树脂纤维和连续碳纤维通常是聚酰胺树脂纤维束和连 续碳纤维束。这些纤维束可以分别使用例如将纤维用处理剂进行处理而制成束状的物质。 这些纤维的详情见后述。
[0030] 本发明中,前述正方形(X)中的连续碳纤维的平均纤维长度为前述正方形的一边 长度的I. 1~1. 6倍、优选为1. 2~1. 5倍。通过设为这种范围,存在更有效地发挥本发明 效果的倾向。
[0031] 进而,在本发明中,前述正方形(X)中的聚酰胺树脂纤维的平均纤维长度优选为 前述正方形(X)的一边长度的1.0~1.6倍、进一步优选为I. 1~1.5倍、特别优选为I. 1~ 1. 2倍。通过设为这种范围,存在更有效地发挥本发明效果的倾向。
[0032] 此处提及的正方形(X)是从织物的形成规则结构的区域中选择的正方形部分,是 指该正方形的一边平行于经纱、另一边平行于炜纱的部分。图1表示本发明织物的正方形 (X)的一例,正方形内的竖线表示经纱、横线表示炜纱。因此,上述平均纤维长度对于织物的 任意正方形而言均是相同的。
[0033] 作为本发明织物的形态,没有特别限定,可以是平纹组织、八枚缎纹组织 (eight-harness satin fabric)、四枚锻纹组织、斜纹组织等中的任一种,优选为平纹组 织。平纹组织可以是所有方平组织。优选为平纹组织,更优选为使经纱和炜纱一根一根地 交互沉浮而织造的平纹组织。织物可以利用公知方法来制造。
[0034] 本发明的织物的单位面积的重量优选为50~1000g/m2、更优选为100~900g/m 2。 通过设为这种范围,织物的处理性变得良好,对织物进行进一步成形加工时纤维产生的偏 离少,能够得到具有更良好机械强度的成形品。
[0035] 接着,针对本发明中使用的聚酰胺树脂纤维和连续碳纤维进行说明。
[0036] 〈聚酰胺树脂纤维〉
[0037] 本发明中使用的聚酰胺树脂纤维是将聚酰胺树脂组合物制成纤维状而得到的,所 述聚酰胺树脂组合物是二胺结构单元的50摩尔%以上源自苯二甲胺的聚酰胺树脂,该聚 酰胺树脂的数均分子量(Mn)为6, 000~30, 000,其0. 5~5质量%的分子量为1,000以 下。
[0038] 本发明中使用的聚酰胺树脂纤维优选为其表面用处理剂进行了处理的聚酰胺树 脂纤维束。
[0039] 〈〈聚酰胺树脂纤维的特性》
[0040] 本发明中使用的聚酰胺树脂纤维是将聚酰胺树脂组合物制成连续的纤维状而得 到的,是指具有超过6mm的纤维长度的聚酰胺树脂纤维。本发明中使用的聚酰胺树脂纤维 的平均纤维长度没有特别限定,从成形加工性变得良好的观点出发,优选为1~20, OOOm的 范围、更优选为100~10, 〇〇〇m、进一步优选为1,000~7, 000m。
[0041] 本发明中使用的聚酰胺树脂纤维通常是使用聚酰胺树脂纤维呈现束状的聚酰胺 树脂纤维束而制造的,所述聚酰胺树脂纤维束的平均1根的总纤度优选为40~600dtex、更 优选为50~500dtex、进一步优选为200~400dtex。通过设为这种范围,本发明的效果会 更有效地发挥。
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