[发明专利]纤维用上浆剂组成物

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维用上浆剂。更详细而言，涉及用于纤维强化复合材料的纤维用上浆剂。

背景技术

各种纤维与不饱和聚酯树脂、酚树脂、环氧树脂及聚丙烯树脂等基质树脂与各种纤维的复合材料广泛用于建筑材料、运动用具、娱乐用品及飞机等领域。这些复合材料所使用的纤维可列举：碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺(aramid)纤维、陶瓷纤维、金属纤维、矿物纤维及矿渣(slag)纤维等，为了抑制断头或起毛，可使用通过上浆剂等对这些纤维进行处理，而成为束状(纤维束)的纤维束。

该纤维束在与基质树脂组合前进行扩大束宽的步骤。藉此可增加基质树脂的含浸性，而制作薄且高质量的预浸料。如此，纤维束要求集束性佳、且开纤性(纤维束宽越宽则开纤性越佳)佳，根据上浆剂的性能而对这些特性进行控制。然而，集束性与开纤性原本是相反的性质，难以高水平地同时具有。

专利文献1中进行了使用包含特定单体的水溶性乙烯基共聚物作为上浆剂的尝试。

另一方面，专利文献2中进行了使用将特定的酯化合物与环氧树脂组合的上浆剂以使其具有充分的开纤性的尝试。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平9-291480号公报

专利文献2：日本专利特开平9-31851号公报

发明内容

发明所解决的课题

专利文献1的方法可制作集束性高的纤维束，但由于乙烯酯的黏度过高，因此无法具有充分的开纤性。

专利文献2的方法中开纤性良好，但由于上浆剂的黏度过低，因此表现不了充分的集束性。

如此，之前的上浆剂无法同时具有集束性与含浸性。

本发明的目的是提供一种可对用以制作纤维强化复合材料的强化纤维束赋予充分的集束性与开纤性的纤维用上浆剂。

解决课题的技术手段

本发明人等人为了达成上述目的而进行研究，结果完成了本发明。

即，本发明是一种含有35℃时的黏度为50Pa·s～3,000Pa·s的上浆剂(A)、且触变指数(thixotropic index)为3～15的纤维用上浆剂组成物(E)；将上述纤维用上浆剂组成物(E)溶解或分散于水性介质中而成的纤维用上浆剂水性液(S)；将各种纤维通过上述纤维用上浆剂组成物(E)或纤维用上浆剂水性液(S)进行处理而得的纤维束；包含上述纤维束与基质树脂的复合中间物；及将上述复合中间物成形而成的纤维强化复合材料。

发明的效果

通过本发明的纤维用上浆剂组成物进行处理而得的纤维束，由于集束性与开纤性良好，因此不会起毛或断头，并且表现出含浸性优异、质量提高的效果。

具体实施方式

本发明的纤维用上浆剂组成物(E)含有35℃时的黏度为50Pa·s～3,000Pa·s的上浆剂(A)。

若(A)的35℃时的黏度低于50Pa·s，则(E)的集束性会变得不充分。若(A)的35℃时的黏度高于3,000Pa·s，则(E)的开纤性会变得不充分。

35℃时的(A)的黏度较佳为100Pa·s～2,000Pa·s，更佳为200Pa·s～1，500Pa·s。

(A)的35℃时的黏度是使用布氏(Brookfield)BH型黏度计(商品名)以转速0.3rpm读取自测定开始经过20分钟后的黏度而进行测定。关于转子，根据装置所附设的测定上限值表选择适当的组合，在读数(readings)为30～70的范围内测定。

上浆剂(A)可列举：环氧树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚醚树脂及乙烯酯树脂、及这些树脂的混合树脂等。

环氧树脂可列举：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、聚烷二醇系环氧树脂、聚氨基甲酸酯系环氧树脂及脂肪族醇的缩水甘油化物等。

聚酯树脂可列举：包含二醇与二元酸的直链状聚酯、内酯开环聚合物及聚羟基羧酸等。

二醇为碳数2～30的二元醇，例如可列举：乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、及这些二醇加成碳数2～4的环氧烷而成的脂肪族烷二醇，甲胺、乙胺、丙胺、辛胺、十二烷基胺等一级烷基胺的环氧烷加成物，双酚A、双酚S、甲酚等含有芳香环的二元酚的环氧烷加成物等。二醇可单独使用这些二醇，亦可并用2种以上。