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公開番号2025010274
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2024189660,2021012674
出願日2024-10-29,2021-01-29
発明の名称繊維用集束剤、繊維束、繊維製品、樹脂組成物及び成形体
出願人三洋化成工業株式会社
代理人
主分類D06M 15/507 20060101AFI20250109BHJP(繊維または類似のものの処理;洗濯;他に分類されない可とう性材料)
要約【課題】成形体に優れた強度を与える繊維用集束剤を提供することを目的とする。
【解決手段】ポリアリレート樹脂(A2)、ポリスルホン樹脂(A3)、ポリエーテルスルホン樹脂(A4)、芳香族ポリイミド樹脂(A5)、芳香族ポリエーテルイミド樹脂(A6)、芳香族ポリエーテルケトン樹脂(A7)、芳香族ポリエーテルエーテルケトン樹脂(A8)及び芳香族ポリエーテルケトンケトン樹脂(A9)からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂(A)の変性物(B)を含有する繊維用集束剤。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリアリレート樹脂（Ａ２）、ポリスルホン樹脂（Ａ３）、ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ４）、芳香族ポリイミド樹脂（Ａ５）、芳香族ポリエーテルイミド樹脂（Ａ６）、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ａ７）、芳香族ポリエーテルエーテルケトン樹脂（Ａ８）及び芳香族ポリエーテルケトンケトン樹脂（Ａ９）からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂（Ａ）の変性物（Ｂ）を含有する繊維用集束剤であって、前記変性物（Ｂ）が前記樹脂（Ａ）に（ポリ）オキシアルキレン基、スルホ基、カルボキシル基及び１，３－ジオキソ－２－オキサプロピレン基からなる群より選ばれる少なくとも１種の官能基を導入した変性樹脂であり、前記変性物（Ｂ）の、昇温開始温度３０℃で昇温速度５℃／分の条件で５００℃まで窒素中で加熱した場合における４００℃における加熱減量比率が２０重量％以下である繊維用集束剤。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記樹脂（Ａ）が、ポリアリレート樹脂（Ａ２）である請求項１に記載の繊維用集束剤。
【請求項３】
繊維用集束剤が含有する全ての前記変性物（Ｂ）における１分子当たりの水酸基、スルホ基及びカルボキシル基（１，３－ジオキソ－２－オキサプロピレン基１個はカルボキシル基２個と換算する）のそれぞれの平均個数の合計が１．５個以上である請求項１又は２に記載の繊維用集束剤。
【請求項４】
前記変性物（Ｂ）の重量平均分子量が１５００～３００００である請求項１～３のいずれか１項に記載の繊維用集束剤。
【請求項５】
炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、金属繊維、鉱物繊維、岩石繊維及びスラッグ繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種の繊維が、請求項１～４のいずれか１項に記載の繊維用集束剤で処理された繊維束。
【請求項６】
請求項５に記載の繊維束を含有する繊維製品。
【請求項７】
請求項５に記載の繊維束と、熱可塑性樹脂（Ｅ）とを含有する樹脂組成物。
【請求項８】
請求項６に記載の繊維製品と、熱可塑性樹脂（Ｅ）とを含有する樹脂組成物。
【請求項９】
熱可塑性樹脂（Ｅ）が、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトンケトン樹脂及びポリフェニレンスルフィド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項７または８に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
請求項７～９のいずれか１項に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維用集束剤、繊維束、繊維製品、樹脂組成物及び成形体に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
炭素繊維やガラス繊維は軽量で強度と弾性率に優れるために、これらを種々のマトリックス樹脂と組合せた繊維強化複合材料はスポーツ用具、レジャー用品及び航空機等の分野で広く利用されている。近年ではより高耐熱性が要求されるエンジン、自動車部材、エレクトロニクス及び機械産業等にも用いられ始め、繊維強化複合材料は耐熱性や物理特性に加え、成形性に優れることが重要である。
一方、繊維強化複合材料に用いられるマトリックス樹脂としては、従来は、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及びフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が主流であったが、成形性の観点から、近年はポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂やポリフェニレンサルフィド樹脂が使用され、特に炭素繊維強化複合材料では成型温度が３５０℃を超える高い耐熱性を有するポリエーテルイミド樹脂やポリエーテルエーテルケトン樹脂等が使用され始めている。
【０００３】
これらの耐熱性に優れた熱可塑性樹脂を炭素繊維で補強するために用いられる集束剤としては、シロキサン構造を有するポリカーボネート樹脂やイミド樹脂を含有したもの（例えば特許文献１及び２）、芳香族ポリエステル系ウレタン樹脂を含有したもの（例えば特許文献３）が提案されている。
しかし、特許文献の技術でも複合材料の強度が十分発現しないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平６－５７６４０号公報
特開平６－２２７９号公報
特許５８０２８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、成形体に優れた強度を与える繊維用集束剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記の目的を達成するべく検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、ポリアリレート樹脂（Ａ２）、ポリスルホン樹脂（Ａ３）、ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ４）、芳香族ポリイミド樹脂（Ａ５）、芳香族ポリエーテルイミド樹脂（Ａ６）、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ａ７）、芳香族ポリエーテルエーテルケトン樹脂（Ａ８）及び芳香族ポリエーテルケトンケトン樹脂（Ａ９）からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂（Ａ）の変性物（Ｂ）を含有する繊維用集束剤であって、前記変性物（Ｂ）が前記樹脂（Ａ）に（ポリ）オキシアルキレン基、スルホ基、カルボキシル基及び１，３－ジオキソ－２－オキサプロピレン基からなる群より選ばれる少なくとも１種の官能基を導入した変性樹脂であり、前記変性物（Ｂ）の、昇温開始温度３０℃で昇温速度５℃／分の条件で５００℃まで窒素中で加熱した場合における４００℃における加熱減量比率が２０重量％以下である繊維用集束剤；炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、金属繊維、鉱物繊維、岩石繊維及びスラッグ繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種の繊維が、前記繊維用集束剤で処理された繊維束；前記繊維束を含有する繊維製品；前記繊維束及び／又は前記繊維製品と、熱可塑性樹脂（Ｅ）とを含有する樹脂組成物；前記樹脂組成物を成形してなる成形体である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の繊維用集束剤は、以下の効果を奏する。
・成形体に優れた強度を与える。
・成形体に優れた外観を与える。
・繊維束に優れた集束性を与える。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜繊維用集束剤＞
本発明の繊維用集束剤は、ポリフェニレンエーテル樹脂（Ａ１）、ポリアリレート樹脂（Ａ２）、ポリスルホン樹脂（Ａ３）、ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ４）、芳香族ポリイミド樹脂（Ａ５）、芳香族ポリエーテルイミド樹脂（Ａ６）、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ａ７）、芳香族ポリエーテルエーテルケトン樹脂（Ａ８）及び芳香族ポリエーテルケトンケトン樹脂（Ａ９）からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂（Ａ）の変性物（Ｂ）を含有する繊維用集束剤であって、前記変性物（Ｂ）が前記樹脂（Ａ）に（ポリ）オキシアルキレン基、スルホ基、カルボキシル基及び１，３－ジオキソ－２－オキサプロピレン基からなる群より選ばれる少なくとも１種の官能基を導入した変性樹脂であり、前記変性物（Ｂ）の、昇温開始温度３０℃で昇温速度５℃／分の条件で５００℃まで窒素中で加熱した場合における４００℃における加熱減量比率が２０重量％以下である繊維用集束剤である。
【０００９】
ポリフェニレンエーテル樹脂（Ａ１）は、水酸基を２つ有する芳香族化合物（ａ１２）を重縮合した構造を有する樹脂であり、水酸基を１つ有する芳香族化合物（ａ１１）及び／又は水酸基を２つ有する芳香族化合物（ａ１２）を酸化カップリング重合することにより得られる樹脂が含まれる。
【００１０】
水酸基を１つ有する芳香族化合物（ａ１１）としては、水酸基１つが芳香環に直接結合した化合物が含まれ、具体的には、フェノールが有する水素原子の少なくとも２つ（好ましくは２位及び６位）が炭素数１～３０のアルキル基、炭素数６～３０のアリール基及び炭素数７～３０のアラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基で置換された化合物等である。
炭素数１～３０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基、ｎ－ウンデシル基、ｎ－ドデシル基、ｎ－トリデシル基、ｎ－テトラデシル基、ｎ－ペンタデシル基、ｎ－ヘキサデシル基、ｎ－ヘプタデシル基、ｎ－オクタデシル基、ｎ－ノナデシル基、ｎ－イコシル基及びｎ－トリアコンチル基等が挙げられる。
炭素数６～３０のアリール基としては、フェニル基、１－ナフチル基及び２－ナフチル基等が挙げられる。
炭素数７～３０のアラルキル基としては、ベンジル基、フェニルメチル基及びフェニルエチル基等が挙げられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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