醇、Ξ徑甲基丙烷、季戊四醇等。作為多元醇,優(yōu)選使用1分子中含有多個徑基的聚 乙締醇。
[0086] 聚乙締亞胺是由乙締亞胺開環(huán)聚合得到的、具有借助伯、仲、叔氨基形成的支化結(jié) 構(gòu)的聚胺。作為聚乙締亞胺,優(yōu)選使用1分子中含有多個氨基的聚乙締亞胺。
[0087] 1分子內(nèi)具有3個W上所述特定官能基的化合物,優(yōu)選其質(zhì)均分子量除分子中 的所述官能基的數(shù)目(簇基、氨基、徑基和環(huán)氧基的總數(shù))所得的值為40~150。通過處于該 范圍,能夠使與強化纖維(A)的表面官能基、基體樹脂(B)的官能基的反應(yīng)點的密度變得更 均勻,提高強化纖維(A)和基體樹脂(B)的親和性,進一步提高得到的成型品的拉伸強度,所 W優(yōu)選。
[0088] 本發(fā)明中,基體樹脂(B)中進而含有1分子內(nèi)具有2個W上選自碳二亞胺結(jié)構(gòu)、脈結(jié) 構(gòu)和氨基甲酸醋結(jié)構(gòu)中的至少1種結(jié)構(gòu)的化合物0.1~10質(zhì)量%,運從進而提高強化纖維 (A)和基體樹脂(B)的親和性,提高得到的成型品的拉伸特性的觀點來看優(yōu)選。配合量優(yōu)選 為0.3~8質(zhì)量%,從包括與基體樹脂混煉時的分解氣體發(fā)生等的觀點來看,尤其優(yōu)選為0.5 ~5質(zhì)量%的范圍。
[0089] 作為具有碳二亞胺結(jié)構(gòu)的化合物、即碳二亞胺化合物,有聚碳二亞胺,可W列舉出 脂肪族聚碳二亞胺、芳香族聚碳二亞胺,從強化纖維(A)和基體樹脂(B)的親和性、反應(yīng)性的 觀點來看,優(yōu)選使用脂肪族聚碳二亞胺。
[0090] 脂肪族聚碳二亞胺化合物是指W通式-N = C = N-R3-(式中,R3表示亞環(huán)己基等的脂 環(huán)式化合物的2價有機基、或亞甲基、亞乙基、亞丙基、甲基亞乙基等的脂肪族化合物的2價 有機基)表示的重復(fù)單元作為主要構(gòu)成單元的均聚物或共聚物,優(yōu)選含有該重復(fù)單元70摩 爾% W上、更優(yōu)選為90摩爾% W上、進而優(yōu)選為95摩爾% W上。
[0091] 作為具有脈結(jié)構(gòu)的化合物,可W使用通過使二異氯酸醋與包括含有多個氨基的化 合物(例如,阱、二酷阱等)的二胺進行反應(yīng)而得到的化合物。作為另一方法,聚脈可W通過 使異氯酸醋與水反應(yīng),生成不穩(wěn)定的氨基甲酸來合成。氨基甲酸分解產(chǎn)生二氧化碳,直接與 過剩的異氯酸醋反應(yīng)而生成可W形成脈交聯(lián)的氨基?;蛴盟畬哂刑级啺方Y(jié)構(gòu)的化合物 進行處理,使碳二亞胺向脈反應(yīng)而得到。
[0092] 作為具有氨基甲酸醋結(jié)構(gòu)的化合物,可W使用通過使雙氯甲酸醋與二胺反應(yīng)而得 到的化合物。作為另一方法,聚氨基甲酸醋可W通過使二異氯酸醋與大分子二醇 (macroglycol)等的二醇、多元醇、或大分子二醇與單鏈二醇延長劑的組合進行反應(yīng)來合 成。
[0093] 具有所述結(jié)構(gòu)的化合物中,從與強化纖維(A)的界面接合的觀點來看,優(yōu)選使用聚 碳二亞胺。
[0094] 如前所述那樣、本發(fā)明中作為基體樹脂(B)的主成分的PAS,其質(zhì)均分子量越小,貝U 烙融粘度越低,得到成型品時的成型加工性優(yōu)異。此外,本發(fā)明的成型品,具有使用質(zhì)均分 子量越小的PAS,則得到的成型品的拉伸強度、伸長率之類的力學(xué)特性提高的傾向。推測該 原因是由于,PAS具有的官能基與強化纖維表面存在的官能基發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的緣故?;?運些理由,本發(fā)明的成型品中,使作為基體樹脂(B)的主成分的PAS的質(zhì)均分子量為10,000 ~40,000的范圍,運可W使得到的成型品的力學(xué)特性和成型加工性高水平地同時實現(xiàn),所 W尤其優(yōu)選。
[00M]進而在基體樹脂(B)是由聚芳撐硫酸和碳二亞胺化合物得到的碳二亞胺改性聚芳 撐硫酸時,即使是質(zhì)均分子量小的聚芳撐硫酸,也可W得到拉伸伸長率大的基體樹脂(B)。 由于聚芳撐硫酸的質(zhì)均分子量小,所W強化纖維(A)和基體樹脂(B)的復(fù)合化變得容易,得 到的成型品中的強化纖維(A)的數(shù)均纖維長度變長,能夠得到高強度的成型品?;谶\些理 由,本發(fā)明的成型品中,在基體樹脂(B)是由聚芳撐硫酸和碳二亞胺化合物得到的碳二亞胺 改性聚芳撐硫酸時,將聚芳撐硫酸的質(zhì)均分子量設(shè)定在10,000~40,000的范圍,運樣能夠 使得到的成型品的拉伸強度與生產(chǎn)性和成型加工性同時高水平地實現(xiàn),所W尤其優(yōu)選。
[0096] 本發(fā)明中使用的PAS,從在成型時的作業(yè)環(huán)境、成型品中的空隙發(fā)生量的降低的觀 點來看,或在與侶等金屬部件一體化使用時、或在與通過使用部位而變得高溫的金屬部件 組合使用時,從防止金屬側(cè)的發(fā)生氣體造成污染的觀點來看,320°C下加熱烙融120分鐘時 的揮發(fā)性成分量優(yōu)選為0.8質(zhì)量% ^下。進而優(yōu)選為0.5質(zhì)量% ^下。揮發(fā)性成分的發(fā)生量, 可W通過使用理學(xué)電機社制差示熱天平(TG-DTA)標準型號CN8078B1,先W氮氣流量30mL/ 分、升溫速度20°C/分的條件升溫到320°C,在此保持120分鐘,根據(jù)此時與測定前的試料相 比的質(zhì)量減少率來測定。
[0097] 本發(fā)明的成型品中,從成型品的拉伸破斷后的破斷截面觀察到的纖維長度的平均 值為0.2mmW下,運能夠使成型品的拉伸強度提高效果充分,所W優(yōu)選。通常在由基體樹脂 (B)和強化纖維(A)形成的成型品中,如果觀察拉伸試驗后的破斷面,則可W觀察到強化纖 維(A)從基體樹脂(B)脫出的樣子。運可W認為是由于基體樹脂(B)和強化纖維(A)的界面接 合性不充分的原因。脫出的強化纖維(A)的長度和拉伸強度具有一定的相關(guān)關(guān)系,通常、將 足W表現(xiàn)拉伸強度的纖維長度稱作臨界纖維長度。只要是纖維長度的平均值為〇.2mmW下, 從臨界纖維長度的觀點來看就是充分的,更優(yōu)選為〇.15mmW下、尤其優(yōu)選為O.lmmW下。
[0098] 運里,針對從成型品的拉伸破斷后的破斷截面觀察到的纖維長度的平均值的測定 方法,使用圖1來說明。將試片W拉伸試驗后的破斷面與試料臺水平的方式配置,使用掃描 電鏡觀察表面部分的纖維長度。將從破斷面突出來的強化纖維單絲(圖1(a)中的3)和基體 樹脂(B)的接觸末端(圖1(a)中的7) W直線連接,從其中屯、向突出來的強化纖維單絲的頂端 引出垂線(圖1(a)中的4),將該垂線的長度皿的單位進行計測。再者,在強化纖維單絲被 基體樹脂(B)被覆時(圖1(b)),也可W同樣測定。計測纖維長度直到達到合計400根,將計測 的長度的合計值除W測定的根數(shù),就能夠求出纖維長度的平均值。再者,在1試片中不存在 400根能夠測定的強化纖維時、或雖然有400根強化纖維,但要測定400根困難時,也可W通 過增加試樣數(shù)量來測定總計400根。
[0099] 本發(fā)明的成型品,優(yōu)選是在從成型品的拉伸破斷后的破斷截面觀察到的強化纖維 (A)的表面上附著有基體樹脂(B)的狀態(tài)。該狀態(tài)可W用相對于從破斷截面觀察到的強化纖 維(A)的根數(shù),表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂(B)的強化纖維(A)的根數(shù)所占 的比例進行評價。表面附著有基體樹脂(B)的強化纖維(A)的比例優(yōu)選為10% W上,進而優(yōu) 選為40% W上,更優(yōu)選為70% W上。該比例越大,則強化纖維(A)和基體樹脂(B)的接合力越 充分大,能夠有效發(fā)揮基體樹脂(B)的拉伸強度提高效果,所W優(yōu)選。
[0100] 作為表面附著有基體樹脂(B)的強化纖維(A)的比例的測定方法,可W通過將試片 W拉伸試驗后的破斷面與試料臺水平那樣進行配置,使用掃描電鏡,觀察從破斷面突出來 的強化纖維(A)的單絲合計400根,計測表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂(B)的 強化纖維(A)的單絲的數(shù)量,使用W下式來求出。
[0101] Q=w/MX 100(單元:% )
[0102] -Q:表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂(B)的強化纖維(A)的比例
[0103] -W:表面的至少一部分上附著有塊狀的基體樹脂(B)的強化纖維(A)的單絲數(shù)
[0104] · M:確認有基體樹脂(B)附著的強化纖維(A)的單絲的總數(shù)
[0105] 作為獲得本發(fā)明的成型品的方法,從容易加工成復(fù)雜形狀、W及存儲穩(wěn)定性、生產(chǎn) 性的觀點來看,優(yōu)選先準備成型材料,將其進行成型加工,由此制造成型品的方法。制造成 型材料的第1優(yōu)選方法,可W列舉出例如,將強化纖維(A)和基體樹脂(B)同時烙融混煉,然 后用股浴(strand bath)冷卻、切割進行顆粒化的方法,作為制造成型材料的第2優(yōu)選方法, 可W列舉出使烙融了的基體樹脂(B)浸滲和/或被覆由強化纖維(A)構(gòu)成的基材,然后冷卻、 切割、制成顆粒形狀的方法。在還加入第3成分的情況,有在強化纖維(A)上預(yù)先賦予第3成 分的方法(施膠法)、W及與基體樹脂(B)干混的方法等。
[0106] 制造成型材料的第1方法中,對所述烙融混煉的方法沒有特殊限定,可W使用公知 的加熱烙融混合裝置。具體地可W使用單軸擠出機、雙軸擠出機、它們組合的雙軸擠出機、 捏合機?擠出機化neader extruder)等。其中、從混合力的觀點來看優(yōu)選使用雙軸擠出機, 更優(yōu)選使用有2個W上捏合區(qū)的雙軸擠出機。捏合區(qū)是由設(shè)置在雙軸擠出機的螺桿上的1個 W上的捏合盤構(gòu)建的區(qū)域,是使強化纖維(A)分散成單絲狀的效果和降低數(shù)均纖維長度的 效果比其它區(qū)域大的區(qū)域。因此,優(yōu)選控制捏合區(qū),捏合區(qū)的合計長度優(yōu)選為螺桿全長的1 ~30%,進而優(yōu)選為1~20%,更優(yōu)選為1~15%。捏合區(qū)W外的區(qū)域,優(yōu)選是由設(shè)置在螺桿 上的1個W上的全螺紋構(gòu)建的全螺紋區(qū)。
[0107] 作為雙軸擠出機,從生產(chǎn)性的觀點來看,優(yōu)選選擇(螺桿長度)/(螺桿直徑)為20~ 100的雙軸擠出機。烙融混煉時的缸體溫度優(yōu)選為250~400°C,進而優(yōu)選為280~350°C。通 過設(shè)定在該溫度范圍,能夠抑制烙融混煉中強化纖維(A)的折損,使得到的成型材料、成型 品的內(nèi)部的強化纖維(A)的纖維長度長纖維化,所W優(yōu)選。
[0108] 將強化纖維(A)投入上述加熱烙融混合裝置時的強化纖維(A)的形態(tài),可W使用連 續(xù)纖維狀、切成特定長度的不連續(xù)纖維狀中的任一種。在W連續(xù)纖維狀直接投入加熱烙融 混合裝置時(直接粗紗(direct robing)的情況),能夠抑制強化纖維(A)的折損,即使是在 成型材料和成型品中也能夠確保纖維長度,可W得到力學(xué)特性優(yōu)異的成型品。此外,由于可 W省略將強化纖維(A)切斷的工序,所W生產(chǎn)性提高。
[0109] 所述第1方法中得到的成型材料的優(yōu)選形態(tài)是,在成型材料中強化纖維(A)W單絲 狀分散。通過將強化纖維(A)預(yù)先分散,在向成型品成型的過程中,能夠降低強化纖維(A)的 折損,所W優(yōu)選。
[0110] 在制造成型材料的第2方法中,作為由強化纖維(A)構(gòu)成的基材的具體例子,可W 列舉出由連續(xù)的強化纖維(A)集束而成的強化纖維束下有時簡稱為"強化纖維束")、使 連續(xù)的強化纖維向一方向取向的基材下也簡稱作一方向排列基材)、機織物(布)、不織 布、拉子、針織物、編帶、紗線、繩等。其中,由于能夠連續(xù)高速拉取,生產(chǎn)性優(yōu)異,而優(yōu)選使用 強化纖維束。
[0111] 強化纖維束,由于強化纖維(A)的單絲數(shù)越多,經(jīng)濟性上越有利,所W優(yōu)選單絲數(shù) 為10,000根W上。另一方面,強化纖維(A)的單絲數(shù)越多,有基體樹脂(B)的含浸性變得不利 的傾向,所W從經(jīng)濟性和含浸性的同時實現(xiàn)的觀點來看,更優(yōu)選使用10,000根W上100,000 根W下,尤其優(yōu)選10,000根W上50,000根W下。
[0112] 關(guān)于使基體樹脂(B)烙融的方法,可W例示使用所述加熱烙融混合裝置的方法。將 烙融了的基體樹脂(B)送入含浸槽,使其與由強化纖維(A)構(gòu)成的基材接觸,由此能夠使基 體樹脂(B)含浸和/或被覆在由強化纖維(A)構(gòu)成的基材上。再者、運里的含浸槽是指具有W 下機構(gòu)的容器,所述機構(gòu)能夠連續(xù)進行將由強化纖維(A)構(gòu)成的基材浸潰在烙融了的基體 樹脂(B)中、并拉取的工序。所述含浸槽優(yōu)選還具有用于將基體樹脂(B) W烙融狀態(tài)存儲規(guī) 定時間的加熱源。進而在含浸槽內(nèi)中為了提高基體樹脂(B)含浸在強化纖維(A)的單絲間的 效果,優(yōu)選具有W桐(cavity)的間隔具有傾斜的縫隙結(jié)構(gòu)或可動式的漉、固定式的棒。
[0113] 制造成型材料的第2方法中,作為基體樹脂(B)的主成分的PAS的質(zhì)均分子量越小, 則將基體樹脂(B)含浸在由強化纖維(A)構(gòu)成的基材中就變得容易,所W優(yōu)選。滿足該條件 的PAS的質(zhì)均分子量可W例示10,000~40,000的范圍。
[0114] 在所述第2方法得到的成型材料的優(yōu)選形態(tài),如圖3所示,強化纖維(A)與成型材料 的軸屯、方向基本平行地排列,并且強化纖維(A)的長度與成型材料的長度是實質(zhì)相同長度。 再者、圖3中,符號3指的是黑色部分,符號2指的是白色部分。
[0115] 運里所稱的"基本平行地排列"表示的是強化纖維(A)的長軸的軸線與成型材料的 長軸的軸線指向相同方向的狀態(tài),軸線彼此的角度錯位優(yōu)選為20° W下,更優(yōu)選為10° W下, 進而優(yōu)選為5° W下。此外,"實質(zhì)相同長度"是指,在例如顆粒狀的成型材料中,沒有強化纖 維(A)在顆粒內(nèi)部的中途被切斷的情況,或者實質(zhì)上沒有與顆粒全長相比明顯短的強化纖 維(A)。特別是,雖然對于與該顆粒全長相比、短的強化纖維(A)的量沒有限定,但在顆粒全 長的50% W下的長度的強化纖維(A)的含量為30質(zhì)量% W下時可W評價為:實質(zhì)上不含與 顆粒全長相比、明顯短的強化纖維(A)。進而顆粒全長的50% W下的長度的強化纖維(A)的 含量優(yōu)選為20質(zhì)量% ^下。再者、顆粒全長是指顆粒中的強化纖維(A)的取向方向的長度。 通過使強化纖維(A)具有與成型材料同等的長度,能夠使成型品中的強化纖維(A)的纖維長 度變長,得到優(yōu)異的力學(xué)特性。
[0116] 該成型材料,在向成型品成型的過程中,要將強化纖維(A)分散成單絲狀,但作為 基體樹脂(B)的主成分的PAS的質(zhì)均分子量越小,則越能夠抑制強化纖維(A)的折損,所W優(yōu) 選。滿足該條件的PAS的質(zhì)均分子量可W例示出10,000~40,000的范圍。
[0117] 本發(fā)明中的成型材料,內(nèi)部含有的強化纖維(A)的數(shù)均纖維長度優(yōu)選為4~10mm。 通過處于該范圍內(nèi),成型加工時的流動性優(yōu)異、并且成型品中的纖維長度長,有時能夠得到 拉伸強度更優(yōu)異的成型品。再者、運里的數(shù)均纖維長度,可W通過將所述成型品中的數(shù)均纖 維長度的測定方法應(yīng)用于成型材料來測定。從W良好的生產(chǎn)性得到運種成型材料的觀點來 看,更優(yōu)選將所述第2方法作為制造成型材料的方法。
[0118] 本發(fā)明的成型品,從成型性的觀點來看,優(yōu)選通過使用具有顆粒形狀的成型材料, 將其成型而得到。作為使用上述成型材料的成型方法,可W列舉出例如,注射成型(注射壓 縮成型、氣體輔助注射成型和插入成型等)。其中,從生產(chǎn)性和