织物和将其成形而成的成形品的制作方法_5

文档序号:9308143阅读:来源:国知局
株式会社制)的摩尔比为3:7的 混合二胺,一边使温度上升至235°C。滴加结束后,持续反应60分钟,调整分子量为1,000 以下的成分量。反应结束后,将内容物取出成股线状,用造粒机制成粒料,从而得到聚酰胺 (MPXDlO)。以下称为 "MPXD10"。
[0142] 〈〈制造例 2?
[0143] (聚酰胺(PXDlO)的合成)
[0144] 在具备搅拌机、分凝器、冷却器、温度计、滴加装置和氮气导入管、线料模头的 内容积50升的反应容器中,称量并投入经精密称量的癸二酸(伊藤制油株式会社制、 制品名 Sebacic acid TA) 8950g (44. 25mol)、次亚磷酸钙 12. 54g (0· 074mol)、醋酸钠 6. 45g(0. 079mol)。将反应容器内充分地进行氮气置换后,用氮气加压至0. 4Mpa,一边搅拌 一边从20°C升温至190°C,用55分钟使癸二酸均匀熔融。接着,在搅拌下花费110分钟滴 加对苯二甲胺(三菱瓦斯化学株式会社制)5960g(43. 76mol)。其间,使反应容器的内部温 度连续地上升至293°C。在滴加工序中将压力控制为0. 42Mpa,生成水通过分凝器和冷却器 而去除至体系外。分凝器的温度控制至145~147°C的范围。对苯二甲胺的滴加结束后, 以0. 42Mpa的反应容器内压持续20分钟的缩聚反应。其间,使反应容器内部温度上升至 296°C。其后,用30分钟将反应容器内压从0. 42Mpa减压至0. 12MPa。其间,将内部温度升 温至298°C。其后,以0. 002MPa/分钟的速度进行减压,用20分钟减压至0. 08Mpa,调整分 子量为^ 000以下的成分量。减压结束时的反应容器内的温度为3〇rc。其后,将体系内用 氮气进行加压,在反应容器的内部温度为301°C、树脂温度为301°C的条件下,从线料模头 中以股线状取出聚合物并用20°C的冷却水进行冷却,对其进行粒料化,得到约13kg的聚酰 胺树脂。需要说明的是,在冷却水中的冷却时间为5秒、股线的牵引速度为IOOm/分钟。以 下称为"PXD10"。
[0145] 针对聚酰胺树脂的各种物性的测定方法,按照日本专利第4894982号公报第 0157~0168段的记载。
[0146] 将聚酰胺树脂的性能始于下表。
[0147] [表 1]
[0148]
[0149] 〈聚酰胺树脂的纤维化〉
[0150] 上述得到的聚酰胺树脂按照以下方法来制成纤维状。
[0151] 将使用真空干燥机以150°C干燥7小时的聚酰胺树脂用具有30mmq>的螺杆的单 螺杆挤出机进行熔融挤出,从60孔的模头挤出成股线状。将所挤出的树脂用鼓风进行冷却 来固化。借助下部浸渍于处理剂的辊向纤维上涂布处理剂,经由多个导引件用辊进行卷取, 并实施集束、拉伸,从而得到聚酰胺树脂纤维束。
[0152] 所得聚酰胺树脂纤维束的各种物性按照以下方法来测定。
[0153] 〈〈纤维直径》
[0154] 利用扫描型电子显微镜(SEM)来观察连续热塑性树脂纤维的剖面,测定任意10处 纤维的纤维直径,算出平均值。
[0155] 〈〈纤度》
[0156] 测定平均Im纤维的重量,换算成纤度。
[0157] 〈〈拉伸强度》
[0158] 将聚酰胺树脂纤维束在23°C、50 % RH的条件下使用拉伸试验机实施拉伸试验,最 大应力除以纤度,从而求出单位纤度的强度。
[0159] 将聚酰胺树脂纤维束的性能示于下表。
[0160] [表 2]
[0161]
[0162] 2.连续碳纤维
[0163] 作为连续碳纤维而使用以下的碳纤维。
[0164] C纤维I :聚丙稀腈系碳纤维:东丽株式会社(Toray Industries)制、TORAYCA T300-3000、3000长丝、1980dtex、拉伸弹性模量:230GPa、平均纤维直径为7 μπι)
[0165] 3.织物的制造
[0166] 将上述得到的聚酰胺树脂纤维束作为经纱、将连续碳纤维束作为炜纱,使用剑杆 织机进行织造。此时,调整打入根数,以使构成织物的任意部位的正方形(X)(其中,正方形 (X)的彼此相对的2个边平行于经纱、另外2个边平行于炜纱。)的部分的聚酰胺树脂纤维 束和连续碳纤维束的平均纤维长度(单位:mm)以及单位面积质量达到下述表。此处,平均 纤维长度的测定利用如下方法来进行:切取正方形,以使织物中的任意部位的正方形(X) 的彼此相对的2个边平行于经纱、剩余2个边平行于炜纱,将构成织物的纤维束散开并取出 一根,用直尺测定其长度。
[0167] 〈弯曲强度的测定〉
[0168] 将所得织物进行层叠,在聚酰胺树脂的熔点+20°C、3MPa的条件下进行热压,由所 得成形品切出2mmtX 10cmX2cm的试验片,按照JIS K7171测定弯曲强度。
[0169] 〈赋形性的测定〉
[0170] 将织物用深度2cm、半径2cm的半球状模具在熔点+20°C、IMPa的条件下进行热压 来得到成形品。将能够没有形变、褶皱等地成形记作"良好",将产生了形变、褶皱等的情况 记作"不良"。
[0171] 〈成形品外观〉
[0172] 观察同上的半球状样品的表面,将连续碳纤维的紊乱少记作"良好",将连续碳纤 维紊乱而外观发生恶化记作"不良"。
[0173] 将结果示于下表。
[0174] [表 3]
[0175]
[0176] 如上表可明确:本发明织物的机械强度高、赋形性也优异。与此相对,作为聚酰胺 树脂而使用本发明规定范围外的树脂时(比较例I),机械强度差。另外可知:即使使用本 发明规定范围内的树脂作为聚酰胺树脂,在连续碳纤维的平均纤维长度偏离正方形(X)的 一边长度的I. 1~1. 6倍的范围时(比较例2),所得成形品外观也差。
[0177] 〈比较例3>
[0178] 按照上述测定日本专利第4894982号公报的实施例1记载的复合材料的赋形性, 结果可知:机械强度为同等,但表面的碳纤维略微紊乱,不是实用水平,但成形品外观比本 申请实施例差。
【主权项】
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, 所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所述正方形的一边长度的I. 1~1. 6倍, 所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 月旨,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。2. 根据权利要求1所述的织物,其中,所述聚酰胺树脂纤维的平均纤维长度为所述正 方形的一边长度的I. 0~1. 6倍。3. 根据权利要求1或2所述的织物,其中,所述织物的单位面积的重量为50~1000 g/ m2〇4. 根据权利要求1~3中任一项所述的织物,其中,在所述聚酰胺树脂中,环状化合物 的含量所占的比例为0.01~1质量%。5. 根据权利要求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即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~ 80/20〇6. -种成形品,其是将权利要求1~5中任一项所述的织物成形而成的。
【专利摘要】提供一种机械强度和赋形性优异的织物。一种织物,其是经纱与纬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、另一边平行于纬纱的部分中,连续碳纤维的平均纤维长度为前述正方形的一边长度的1.1~1.6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。
【IPC分类】C08G69/26, D03D15/12, D03D1/00, D03D15/00
【公开号】CN105026631
【申请号】CN201480011029
【发明人】松本信彦, 三田寺淳
【申请人】三菱瓦斯化学株式会社
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年2月7日
【公告号】CA2901961A1, WO2014132775A1
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