[发明专利]增强纤维束和使用其的碳纤维增强热塑性树脂成型体、以及增强纤维束的制造方法

说明书

本发明公开了增强纤维束、和使用了该增强纤维束的碳纤维增强热塑性树脂成型体、以及增强纤维束的制造方法，所述增强纤维束由碳纤维束形成，所述碳纤维束用乳液进行了处理，所述乳液包含：至少包含与聚合物链结合的羧酸金属盐的改性聚烯烃(A1)、和相对于该改性聚烯烃(A1)中的羧基1摩尔为0.1～5,000摩尔的下述通式(1)所示的胺化合物(B)。R‑NH₂···(1)(在通式(1)中，R表示氢原子或碳原子数1～10的烃基)。

技术领域

本发明涉及用作热塑性树脂的增强材的增强纤维束和使用了该增强纤维束的碳纤维增强热塑性树脂成型体、以及增强纤维束的制造方法。

背景技术

使增强纤维与塑料复合而得的碳纤维复合材料(CFRP)由于比强度、非弹性模量显著优异，因此作为轻量结构材料而在各种领域中被实用化，或进行着实用化的尝试。例如使用了热固性树脂的CFRP作为飞机的机体材料而被正式采用。然而，由于需要特殊的成型法(高压釜成型法、RTM法)，因此生产性不那么高。因此，例如使用了热固性树脂的CFRP对汽车的应用限于高级车。因此最近，为了推进对批量生产车的应用，开始关注使用了能够进行冲压成型等高速成型、并且也容易进行材料再生的热塑性树脂特别是聚丙烯系的基体树脂的CFRP。

一般而言，以聚丙烯(PP)为代表的聚烯烃缺乏与碳纤维的粘接性。因此，例如对于使用了聚丙烯系的基体树脂的CFRP，公开了使用用马来酸酐等接枝改性了的酸改性PP分散在水中的乳液，使粘接性提高的方法(专利文献1和专利文献2)。然而，在该方法中，在乳液中的表面活性剂的量少等条件下，有时发生以下情况：调制增强纤维束的过程中在乳液中产生异物，该异物被认为起因于改性PP的凝集，在对纤维表面连续赋予酸改性PP水分散体(上浆剂)的工序中发生不良状况。此外，因为该异物的原因，有时不能对纤维表面与基体树脂赋予充分的粘接性。

另一方面，为了使碳纤维表面与基体树脂的界面的强度提高，例如，提出了在酸改性PP等水分散性聚合物粒子分散了的乳液中添加聚乙烯醇等特定的醇的方法(专利文献3)、添加聚亚胺树脂的方法(专利文献4)。然而，产业界要求特性的进一步改良。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-107442号公报

专利文献2：国际公开第2006/101269号

专利文献3：日本特开2013-177705号公报

专利文献4：日本特开2012-184377号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是为了解决以上的现有技术的课题而提出的。即本发明的目的是，提供提高碳纤维增强热塑性树脂成型体中的纤维束(增强材)与基体树脂的粘接性，即使是更少的纤维量也表现充分的增强效果的增强纤维束和使用了该增强纤维束的碳纤维增强热塑性树脂成型体、以及增强纤维束的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，在为了调制增强纤维束所进行的处理(上浆处理等)中使用的含有改性聚烯烃(A1)的乳液中，使特定的胺化合物(B)共存是非常有效的，完成了本发明。即本发明的主旨如下所述。

[1]一种增强纤维束，由下述碳纤维束形成，所述碳纤维束用乳液进行了处理，所述乳液包含：至少包含与聚合物链结合的羧酸金属盐的改性聚烯烃(A1)、和相对于该改性聚烯烃(A1)中的羧基1摩尔为0.1～5,000摩尔的下述通式(1)所示的胺化合物(B)。

R-NH₂···(1)

(在通式(1)中，R表示氢原子或碳原子数1～10的烃基)