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JP6752549B2 - Integrated structure and unidirectional fiber reinforced resin tape - Google Patents

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JP6752549B2 JP2015068533A JP2015068533A JP6752549B2 JP 6752549 B2 JP6752549 B2 JP 6752549B2 JP 2015068533 A JP2015068533 A JP 2015068533A JP 2015068533 A JP2015068533 A JP 2015068533A JP 6752549 B2 JP6752549 B2 JP 6752549B2
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Description

本発明は一方向性繊維強化樹脂テープと熱可塑性樹脂組成物を用いた前記積層の相手材とを溶着して成形される一体化構造体、さらにその製造方法に関するものである。より詳しくは、本発明は、接合強度および力学物性に優れた複合材料およびその製造方法に関する。
The present invention relates to an integrated structure formed by welding a unidirectional fiber-reinforced resin tape and a mating material for the lamination using a thermoplastic resin composition, and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a composite material having excellent bonding strength and mechanical properties and a method for producing the same.

強化繊維と樹脂からなる組成物は、軽量で優れた力学特性を有するために、スポーツ用品用途、航空宇宙用途、車両、船舶およびその他一般産業用途に広く用いられている。特に繊維強化熱可塑性樹脂は、繊維強化熱硬化性樹脂と比較して、加熱による溶融、冷却による固化が容易であることから、成形時におけるハンドリング性、サイクルタイムの短縮など、コスト低減の観点から注目を集めている。 Compositions consisting of reinforcing fibers and resins are widely used in sports equipment applications, aerospace applications, vehicles, ships and other general industrial applications due to their light weight and excellent mechanical properties. In particular, fiber-reinforced thermoplastic resins are easier to melt by heating and solidify by cooling than fiber-reinforced thermosetting resins, so from the viewpoint of cost reduction such as handleability during molding and shortening of cycle time. It is attracting attention.

また、近年、繊維強化熱可塑性複合材料の用途は、多岐に細分化されるようになっており、積層材や部分補強材として適用される場合、繊維としては一方向に対する力学特性に優れる一方向性繊維、マトリックス樹脂としては高い耐熱性、機械的物性、耐化学薬品性、寸法安定性、軽量性、難燃性にすぐれた樹脂、とりわけポリフェニレンサルファイド樹脂の需要が高まりつつある。 Further, in recent years, the applications of fiber-reinforced thermoplastic composite materials have been subdivided into various fields, and when applied as a laminated material or a partial reinforcing material, the fiber has excellent mechanical properties in one direction. As sex fibers and matrix resins, there is an increasing demand for resins having high heat resistance, mechanical properties, chemical resistance, dimensional stability, light weight, and flame retardancy, especially polyphenylene sulfide resin.

前記一方向性繊維強化ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物を他の樹脂組成物との組み合わせで用いる場合、その両者を接合する必要性がある。熱可塑性樹脂(繊維強化熱可塑性樹脂を含む)同士の接合には、接着剤や溶剤による化学的接合と熱溶着のような物理的接合とが用いられている。化学的接合は大きな設備を必要としないが、乾燥および硬化時間が必要であることや有機溶剤の気散などの問題がある。一方、物理的接合は接着時間が短く、量産に適するという点で一般に広く利用されている。近年、部品の大型化や複雑化に伴う接合強度要求が高くなっており、物理的接合すなわち溶着における溶着強度を上昇させる手法が注目を浴びている。 When the unidirectional fiber-reinforced polyphenylene sulfide resin composition is used in combination with another resin composition, it is necessary to join the two. For bonding between thermoplastic resins (including fiber-reinforced thermoplastic resins), chemical bonding with an adhesive or a solvent and physical bonding such as heat welding are used. Chemical bonding does not require large equipment, but has problems such as drying and curing time and evaporation of organic solvent. On the other hand, physical bonding is widely used because it has a short bonding time and is suitable for mass production. In recent years, the demand for joint strength has increased due to the increase in size and complexity of parts, and a method of increasing the welding strength in physical bonding, that is, welding has attracted attention.

溶着強度を向上させるためには、含有される強化繊維の割合を減少させる、高分子量のポリフェニレンサルファイド樹脂を用いて樹脂の流動性を低下させるなどの方法があるが、強化繊維の割合を減少させると、繊維強化樹脂組成物自体の力学特性が低下し、樹脂の流動性を低下させると、一方向性繊維強化ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物の製造における生産性が低下してしまう問題がある。 In order to improve the welding strength, there are methods such as reducing the proportion of the reinforcing fibers contained, or reducing the fluidity of the resin by using a high molecular weight polyphenylene sulfide resin, but the proportion of the reinforcing fibers is reduced. If the mechanical properties of the fiber-reinforced resin composition itself are lowered and the fluidity of the resin is lowered, there is a problem that the productivity in the production of the unidirectional fiber-reinforced polyphenylene sulfide resin composition is lowered.

特許文献1では、樹脂の処方によってナイロン樹脂の溶着強度向上が図られているが、ナイロン樹脂に限った処方であり、他の樹脂に関しては触れられていない。 In Patent Document 1, the welding strength of nylon resin is improved by the formulation of the resin, but the formulation is limited to nylon resin, and other resins are not mentioned.

特許文献2では、粘度の上昇によるポリアミド樹脂の溶着強度向上が図られているが、ポリアミド樹脂に絞られており、かつ流動性低下による生産性低下の恐れがある。 In Patent Document 2, although the welding strength of the polyamide resin is improved by increasing the viscosity, it is narrowed down to the polyamide resin, and there is a risk that the productivity may decrease due to the decrease in fluidity.

特許文献3では、融点以上に温度を上昇。樹脂組成物の表層を溶着に適するものに変化させて溶着強度向上を図っているが、金型などを高温で保持する必要があり、エネルギーコストに課題が残る。 In Patent Document 3, the temperature rises above the melting point. Although the surface layer of the resin composition is changed to one suitable for welding to improve the welding strength, it is necessary to keep the mold and the like at a high temperature, and there remains a problem in energy cost.

特開2001−11307号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-11307 特開2007−92004号公報JP-A-2007-92004 特開2005−131902号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-131902

本発明は、上記の従来技術に関するもので、その目的は、一方向性繊維強化樹脂テープを積層した積層板の溶着時における溶着強度を向上させることによって、力学物性、表面外観に優れた一体化構造体を提供することにある。 The present invention relates to the above-mentioned prior art, and an object of the present invention is to improve the welding strength at the time of welding of a laminated plate in which a unidirectional fiber reinforced resin tape is laminated, thereby integrating excellent mechanical properties and surface appearance. To provide the structure.

上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは以下に示す一方向性繊維強化樹脂テープを用いた一体化構造体を見出すに至った。
(1)(I)強化繊維を一方向に引き揃えた一方向繊維強化樹脂テープを積層した積層板と、(II)熱可塑性樹脂組成物を用いた前記積層体の相手材とを溶着してなる一体化構造体であって、前記(I)一方向繊維強化樹脂テープが、重合体鎖に塩素を含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維を一方向に引き揃え、マトリックス樹脂としてポリフェニレンサルファイド樹脂を含浸させた一方向性繊維強化樹脂テープであって、前記重合体鎖に塩素を含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維に占める前記サイジング剤の付着量が0.2〜2質量%であり、前記サイジング剤に占める前記塩素が3〜15質量%であるとともに、前記ポリフェニレンサルファイド樹脂が無機塩素を30〜250ppm含有することを特徴とする一体化構造体。
(2)前記強化繊維が、前記(I)一方向性繊維強化樹脂テープの20〜70質量%を占めることを特徴とする(1)に記載の一体化構造体。
)前記サイジング剤が脂肪族エポキシ樹脂からなることを特徴とする、(1)または(2)に記載の一体化構造体。
)前記積層板の少なくとも最表層に配置した前記一方向性繊維強化樹脂テープに含浸された前記マトリックス樹脂の分子量が50,000以上100,000未満であることを特徴とする(1)〜()に記載の一体化構造体。
)前記熱可塑性樹脂組成物(II)がポリフェニレンサルファイド樹脂組成物であることを特徴とする、(1)〜()のいずれかに記載の一体化構造体。
(6)重合体鎖に塩素を含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維を一方向に引き揃え、マトリックス樹脂としてポリフェニレンサルファイド樹脂を含浸させた一方向繊維強化樹脂テープであって、前記重合体鎖に塩素を含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維に占める前記サイジング剤の付着量が0.2〜2質量%であり、前記サイジング剤に占める前記塩素が3〜15量%であるとともに、前記ポリフェニレンサルファイド樹脂が無機塩素を30〜250ppm含有することを特徴とする一方向繊維強化樹脂テープ。
)前記サイジング剤が脂肪族エポキシ樹脂からなることを特徴とする、(6)に記載の一方向性繊維強化樹脂テープ。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found an integrated structure using the following unidirectional fiber reinforced resin tape.
(1) (I) A laminated board in which a unidirectional fiber reinforced resin tape in which reinforcing fibers are aligned in one direction is laminated, and (II) a mating material of the laminated body using a thermoplastic resin composition are welded. The unidirectional fiber reinforced resin tape (I) unidirectionally aligns the reinforcing fibers surface-treated with a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing chlorine in the polymer chain in one direction. A unidirectional fiber-reinforced resin tape impregnated with a polyphenylene sulfide resin as a resin, and the amount of the sizing agent attached to the reinforcing fibers surface-treated with a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing chlorine in the polymer chain. 0.2 to 2% by mass, the chlorine in the sizing agent is 3 to 15% by mass, and the polyphenylene sulfide resin contains 30 to 250 ppm of inorganic chlorine. ..
(2) The integrated structure according to (1), wherein the reinforcing fibers occupy 20 to 70% by mass of the unidirectional fiber reinforced resin tape (I).
( 3 ) The integrated structure according to (1) or (2) , wherein the sizing agent is made of an aliphatic epoxy resin.
( 4 ) The matrix resin impregnated in the unidirectional fiber reinforced resin tape arranged at least on the outermost surface layer of the laminated board has a molecular weight of 50,000 or more and less than 100,000 (1) to The integrated structure according to ( 3 ).
( 5 ) The integrated structure according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the thermoplastic resin composition (II) is a polyphenylene sulfide resin composition.
(6) A unidirectional fiber reinforced resin tape in which reinforcing fibers surface-treated with a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing chlorine in a polymer chain are aligned in one direction and impregnated with a polyphenylene sulfide resin as a matrix resin. The amount of the sizing agent adhered to the reinforcing fibers surface-treated with the sizing agent composed of a polyfunctional compound containing chlorine in the polymer chain is 0.2 to 2% by mass, and the chlorine in the sizing agent is 3-15 as well as a mass%, one-way fiber reinforced resin tape the polyphenylene sulfide resin is characterized by containing 30~250ppm inorganic chlorine.
( 7 ) The unidirectional fiber reinforced resin tape according to (6), wherein the sizing agent is made of an aliphatic epoxy resin.

本発明によれば、一方向繊性維強化樹脂テープを積層した積層板の溶着時における溶着強度は良好であり、引張強度、曲げ剛性などの力学物性、表面外観、および耐久性に優れた一体化構造体を提供できる。 According to the present invention, the welding strength at the time of welding of a laminated plate in which a unidirectional fibrous reinforcing resin tape is laminated is good, and the integral body has excellent mechanical properties such as tensile strength and flexural rigidity, surface appearance, and durability. A chemical structure can be provided.

本発明に係る一体化構造体の接合強度を評価する試験体の概略模式図である。It is a schematic schematic diagram of the test body for evaluating the joint strength of the integrated structure which concerns on this invention. 本発明に用いる一方向性繊維強化樹脂テープの製造装置の概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the manufacturing apparatus of the unidirectional fiber reinforced resin tape used in this invention.

本発明は、(I)一方向制繊維強化樹脂テープを積層した積層板と(II)熱可塑性樹脂組成物を用いた前記積層体の相手材とを溶着することによって得られる一体化構造体である。その(I)一方向性繊維強化樹脂テープは重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維を有してなる。
The present invention is an integrated structure obtained by welding (I) a laminated board on which a unidirectional fiber reinforced resin tape is laminated and (II) a mating material of the laminated body using a thermoplastic resin composition. is there. The (I) unidirectional fiber reinforced resin tape comprises reinforcing fibers surface-treated with a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain.

本発明において、(I)一方向性繊維強化樹脂テープとは、ポリフェニレンサルファイド樹脂をマトリックス樹脂とした中に、重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維を、その繊維方向が一方向に配列した状態で含む基材をいう。重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維は、一方向性繊維強化樹脂テープ100内に、特定の位置に固まることなく概ね均一に分散されており、重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維の間はマトリックス樹脂で充填されている。すなわち、重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維はマトリックス樹脂で含浸されている。引抜き成形法などの連続成形により、薄肉状の一方向性繊維強化樹脂テープ100が製造される。 In the present invention, the (I) unidirectional fiber reinforced resin tape is a reinforced fiber surface-treated with a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain in a polyphenylene sulfide resin as a matrix resin. , A base material contained in a state where the fiber directions are arranged in one direction. The reinforcing fibers surface-treated with a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain are substantially uniformly dispersed in the unidirectional fiber reinforced resin tape 100 without being solidified at a specific position, and are heavy. The reinforcing fibers surface-treated with a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing halogen in the coalesced chain are filled with a matrix resin. That is, the reinforcing fibers surface-treated with a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain are impregnated with the matrix resin. A thin-walled unidirectional fiber-reinforced resin tape 100 is manufactured by continuous molding such as a pultrusion molding method.

本発明の一方向繊維強化樹脂テープにおける強化繊維が占める割合は、20〜70質量%、好ましくは40〜65質量%、より好ましくは50〜65質量%である。強化繊維が20質量%以上で、得られる成形品の力学特性に優れ、他基材への補強に優れ、70質量%以下で、補強繊維束内へのマトリックス樹脂の含浸性に優れる。 The proportion of the reinforcing fibers in the unidirectional fiber reinforced resin tape of the present invention is 20 to 70% by mass, preferably 40 to 65% by mass, and more preferably 50 to 65% by mass. When the reinforcing fiber content is 20% by mass or more, the mechanical properties of the obtained molded product are excellent, the reinforcing fiber is excellently reinforced with other base materials, and when the reinforcing fiber content is 70% by mass or less, the matrix resin is excellently impregnated into the reinforcing fiber bundle.

また、このうち、ポリフェニレンサルファイド樹脂は30〜80質量%、好ましくは35〜60量%、より好ましくは35〜50質量%である。ポリフェニレンサルファイド樹脂が30質量%以上で、他基材との接着性に優れ、80質量%以下で、成形した一方向繊維強化樹脂テープのマトリックス樹脂中への気泡の巻き込みを少なくできる。
Further, these, a polyphenylene sulfide resin is 30 to 80 wt%, preferably 35 to 60 mass%, more preferably 35 to 50 wt%. When the polyphenylene sulfide resin is 30% by mass or more, the adhesiveness to other base materials is excellent, and when the polyphenylene sulfide resin is 80% by mass or less, the entrainment of air bubbles in the matrix resin of the molded unidirectional fiber reinforced resin tape can be reduced.

本発明に用いられる強化繊維としては、特に限定されないが、炭素繊維、金属繊維、有機繊維、および無機繊維が例示される。 The reinforcing fibers used in the present invention are not particularly limited, and examples thereof include carbon fibers, metal fibers, organic fibers, and inorganic fibers.

炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル(Poly Acrylo−Nitrile:PAN)系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、セルロース系炭素繊維、気相成長系炭素繊維、これらの黒鉛化繊維などが例示される。このうちPAN系炭素繊維は、ポリアクリロニトリル繊維を原料とする炭素繊維である。ピッチ系炭素繊維は石油タールや石油ピッチを原料とする炭素繊維である。セルロース系炭素繊維はビスコースレーヨンや酢酸セルロースなどを原料とする炭素繊維である。気相成長系炭素繊維は炭化水素などを原料とする炭素繊維である。これら炭素繊維のうち、強度と弾性率のバランスに優れる点で、PAN系炭素繊維が好ましく用いられる。 Examples of the carbon fibers include polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fibers, pitch-based carbon fibers, cellulose-based carbon fibers, vapor-phase growth-based carbon fibers, and graphitized fibers thereof. Of these, the PAN-based carbon fiber is a carbon fiber made from polyacrylonitrile fiber. Pitch-based carbon fibers are carbon fibers made from petroleum tar or petroleum pitch. Cellulose-based carbon fibers are carbon fibers made from viscose rayon, cellulose acetate, or the like. The vapor phase growth type carbon fiber is a carbon fiber made from a hydrocarbon or the like. Among these carbon fibers, PAN-based carbon fibers are preferably used because they have an excellent balance between strength and elastic modulus.

金属繊維としては、例えば、鉄、金、銀、銅、アルミニウム、黄銅、ステンレスなどの金属からなる繊維が挙げられる。 Examples of the metal fiber include fibers made of a metal such as iron, gold, silver, copper, aluminum, brass, and stainless steel.

有機繊維としては、アラミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレン繊維などの有機材料からなる繊維が挙げられる。アラミド繊維としては強度や弾性率に優れたパラ系アラミド繊維と難燃性、長期耐熱性に優れるメタ系アラミド繊維とが例示される。パラ系アラミド繊維としては、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、コポリパラフェニレン−3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維などが挙げられ、メタ系アラミド繊維としては、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維などが挙げられる。アラミド繊維としては、メタ系アラミド繊維に比べて弾性率の高いパラ系アラミド繊維が好ましく用いられる。 Examples of the organic fiber include fibers made of an organic material such as aramid fiber, polyphenylene sulfide fiber, polyester fiber, polyamide fiber, and polyethylene fiber. Examples of aramid fibers include para-aramid fibers having excellent strength and elastic modulus and meta-aramid fibers having excellent flame retardancy and long-term heat resistance. Examples of the para-aramid fiber include polyparaphenylene terephthalamide fiber and copolyparaphenylene-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide fiber, and examples of the meta-type aramid fiber include polymetaphenylene isophthalamide fiber. Can be mentioned. As the aramid fiber, a para-aramid fiber having a higher elastic modulus than the meta-aramid fiber is preferably used.

無機繊維としては、ガラス、バサルト、シリコンカーバイト、シリコンナイトライドなどの無機材料からなる繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Eガラス繊維(電気用)、Cガラス繊維(耐食用)、Sガラス繊維、Tガラス繊維(高強度、高弾性率)などが例示されるがこのいずれを用いても良い。バサルト繊維は、鉱物である玄武岩を繊維化した物で、耐熱性の非常に高い繊維である。玄武岩には、一般に鉄の化合物であるFeOまたはFeOを9〜25%、チタンの化合物であるTiOまたはTiOを1〜6%含有するが、溶融状態でこれらの成分を増量して繊維化することも可能である。 Examples of the inorganic fiber include fibers made of an inorganic material such as glass, basalt, silicon carbide, and silicon nitride. Examples of the glass fiber include E glass fiber (for electricity), C glass fiber (for corrosion resistance), S glass fiber, and T glass fiber (high strength and high elastic modulus), and any of these may be used. Basalt fiber is a fiber of basalt, which is a mineral, and has extremely high heat resistance. Basalt generally contains 9 to 25% of FeO or FeO 2 which is an iron compound and 1 to 6% of TiO or TiO 2 which is a titanium compound, but these components are increased in a molten state to become fibrous. It is also possible to do.

本発明においては、強化繊維として、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維またはアラミド繊維より選ばれる少なくとも1種の強化繊維を用いることがより好ましく、これらの中では、軽量化や強度などの力学特性を効率よく発揮する炭素繊維を用いることが特に好ましい。 In the present invention, it is more preferable to use at least one reinforcing fiber selected from carbon fiber, glass fiber, basalt fiber or aramid fiber as the reinforcing fiber, and among these, mechanical properties such as weight reduction and strength are exhibited. It is particularly preferable to use carbon fibers that exhibit efficiently.

強化繊維は、その複数種を組み合わせて使用してもよく、これらの繊維を組み合わせることで複合的な効果が期待でき、例えば炭素繊維とガラス繊維を組み合わせる事で、炭素繊維による高い補強効果および安価なガラス繊維によるコストの低減が両立できる。 A plurality of types of reinforcing fibers may be used in combination, and a complex effect can be expected by combining these fibers. For example, by combining carbon fiber and glass fiber, a high reinforcing effect and low cost by carbon fiber can be expected. It is possible to reduce costs by using simple glass fiber.

一方向性繊維強化樹脂テープにおいて、強化繊維は通常、多数本の単繊維を束ねた強化繊維束を1本または複数本を並べて構成される。1本または複数本の強化繊維束を並べたときの強化繊維の総フィラメント数(単繊維の本数)は1,000〜2,000,000本の範囲にあることが好ましい。生産性の観点からは、強化繊維の総フィラメント数は、1,000〜1,000,000本がより好ましく、1,000〜600,000本がさらに好ましく、1,000〜300,000本が特に好ましい。強化繊維の総フィラメント数の上限は、分散性や取り扱い性とのバランスも考慮して、生産性と分散性、取り扱い性を良好に保てるようであればよい。 In a unidirectional fiber reinforced resin tape, the reinforcing fiber is usually composed of one or a plurality of reinforcing fiber bundles in which a large number of single fibers are bundled. The total number of filaments (number of single fibers) of the reinforcing fibers when one or a plurality of reinforcing fiber bundles are arranged is preferably in the range of 1,000 to 2,000,000. From the viewpoint of productivity, the total number of filaments of the reinforcing fibers is more preferably 1,000 to 1,000,000, further preferably 1,000 to 600,000, and 1,000 to 300,000. Especially preferable. The upper limit of the total number of filaments of the reinforcing fibers may be such that productivity, dispersibility, and handleability can be kept good in consideration of the balance between dispersibility and handleability.

1本の強化繊維束は、好ましくは平均直径5〜10μmである強化繊維の単繊維を1,000〜50,000本を束ねて構成される。単繊維の平均直径は6〜8μmがさらに好ましい。強化繊維の引張強度は3,000〜6,000MPaのものを用いることが好ましい。なお強化繊維の強度(MPa)=(単繊維強力(N))/単繊維断面積(mm)という関係となる。 One reinforcing fiber bundle is formed by bundling 1,000 to 50,000 single fibers of reinforcing fibers having an average diameter of 5 to 10 μm. The average diameter of the single fibers is more preferably 6 to 8 μm. It is preferable to use a reinforcing fiber having a tensile strength of 3,000 to 6,000 MPa. The relationship is that the strength of the reinforcing fiber (MPa) = (strength of single fiber (N)) / cross-sectional area of single fiber (mm 2 ).

次に、強化繊維の表面に付着させる、重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤について説明する。 Next, a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain, which is attached to the surface of the reinforcing fiber, will be described.

本発明に用いられる重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維に占めるサイジング剤の付着量は、0.2〜2質量%が重要である。0.3〜1.5質量%が好ましく、0.3〜1質量%以下付与することがさらに好ましい。 The amount of the sizing agent adhered to the reinforcing fibers surface-treated with the sizing agent composed of a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain used in the present invention is important to be 0.2 to 2% by mass. It is preferably 0.3 to 1.5% by mass, and more preferably 0.3 to 1% by mass or less.

重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維に占める前記サイジング剤の付着量が0.2質量%以上で、接着性向上効果が現れ、2質量%以下で、マトリックス樹脂の物性を低下させない。 When the amount of the sizing agent adhered to the reinforcing fibers surface-treated with the sizing agent composed of a polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain is 0.2% by mass or more, the adhesiveness improving effect appears, and when it is 2% by mass or less. , Does not deteriorate the physical properties of the matrix resin.

多官能化合物をサイジング剤として、強化繊維を表面処理することで、添加量が少量であっても効果的に強化繊維表面の官能基等の表面特性に適合させて接着性およびコンポジット総合特性を向上させることができる。また、集束性、耐屈曲性や耐擦過性を改良し、高次加工工程において、毛羽、糸切れの発生を抑制しており、いわゆる糊剤、集束剤として高次加工性を向上させることもできる。 By surface-treating the reinforcing fibers using a polyfunctional compound as a sizing agent, even if the amount added is small, it is effectively adapted to the surface characteristics such as functional groups on the surface of the reinforcing fibers to improve the adhesiveness and the overall composite characteristics. Can be made to. In addition, the focusing property, bending resistance and scratch resistance are improved, and the occurrence of fluff and thread breakage is suppressed in the high-order processing process, and the high-order workability can be improved as a so-called glue or focusing agent. it can.

また、サイジング剤には、ビスフェノール型エポキシ化合物、直鎖状低分子量エポキシ化合物、ポリエチレングリコール、ポリウレタン、ポリエステル、乳化剤あるいは界面活性剤など他の成分を粘度調整、耐擦過性向上、耐毛羽性向上、集束性向上、高次加工性向上等の目的で加えてもよい。 In addition, as the sizing agent, other components such as bisphenol type epoxy compound, linear low molecular weight epoxy compound, polyethylene glycol, polyurethane, polyester, emulsifier or surfactant are added to adjust the viscosity, improve scratch resistance, and improve fluff resistance. It may be added for the purpose of improving the focusing property and the higher workability.

サイジング剤の付与手段としては特に限定されるものではないが、例えばローラを介してイジング液に浸漬する方法、サイジング液の付着したローラに接する方法、サイジング液を霧状にして吹き付ける方法などがある。また、バッチ式、連続式いずれでもよいが、生産性がよくバラツキが小さくできる連続式が好ましい。この際、強化繊維に対するサイジング剤有効成分の付着量が適正範囲内で均一に付着するように、サイジング液濃度、温度、糸条張力などをコントロールすることが好ましい。また、サイジング剤付与時に強化繊維を超音波で加振させることはより好ましい。 The means for applying the sizing agent is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing the sizing agent in the sizing liquid via a roller, a method of contacting the roller with the sizing liquid attached, and a method of atomizing the sizing liquid and spraying it. .. Further, either a batch type or a continuous type may be used, but a continuous type having good productivity and small variation is preferable. At this time, it is preferable to control the sizing liquid concentration, temperature, thread tension, etc. so that the amount of the sizing agent active ingredient adhered to the reinforcing fibers is uniformly within an appropriate range. Further, it is more preferable to ultrasonically vibrate the reinforcing fibers when the sizing agent is applied.

乾燥温度と乾燥時間は化合物の付着量によって調整すべきであるが、サイジング剤の付与に用いる溶媒の完全な除去、乾燥に要する時間を短くし、一方、サイジング剤の熱劣化を防止し、サイジング剤で表面処理された強化繊維で形成された強化繊維束が固くなって束の拡がり性が悪化するのを防止する観点から、乾燥温度は、150℃以上350℃以下であることがこのましく、180℃以上250℃以下であることがより好ましい。 The drying temperature and drying time should be adjusted according to the amount of the compound attached, but the solvent used to apply the sizing agent is completely removed, the time required for drying is shortened, while the thermal deterioration of the sizing agent is prevented and the sizing is performed. From the viewpoint of preventing the reinforcing fiber bundle formed of the reinforcing fibers surface-treated with the agent from becoming hard and deteriorating the spreadability of the bundle, the drying temperature is preferably 150 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. , 180 ° C. or higher and 250 ° C. or lower is more preferable.

サイジング剤に使用する溶媒は、水、メタノール、エタノール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトン等が挙げられるが、取扱いが容易で防災の観点から水が好ましい。従って、水に不溶、若しくは難溶の化合物をサイジング剤として用いる場合には、乳化剤、界面活性剤を添加し、水分散して用いるのが良い。具体的には、乳化剤、界面活性剤としては、スチレン−無水マレイン酸共重合体、オレフィン−無水マレイン酸共重合体、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリアクリル酸ソーダ等のアニオン系乳化剤、ポリエチレンイミン、ポリビニルイミダゾリン等のカチオン系乳化剤、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンエーテルエステル共重合体、ソルビタンエステルエチルオキサイド付加物等のノニオン系乳化剤等を用いることができるが、相互作用の小さいノニオン系乳化剤が多官能化合物の接着性効果を阻害しにくく好ましい。 Examples of the solvent used for the sizing agent include water, methanol, ethanol, dimethylformamide, dimethylacetamide, acetone and the like, but water is preferable from the viewpoint of easy handling and disaster prevention. Therefore, when a compound that is insoluble or sparingly soluble in water is used as a sizing agent, it is preferable to add an emulsifier and a surfactant and disperse the compound in water. Specifically, as emulsifiers and surfactants, styrene-maleic anhydride copolymers, olefin-maleic anhydride copolymers, formalin condensates of naphthalene sulfonate, anionic emulsifiers such as sodium polyacrylic acid, etc. Cationic emulsifiers such as polyethyleneimine and polyvinylimidazolin, nonylphenolethylene oxide adducts, polyvinyl alcohol, polyoxyethylene ether ester copolymers, nonionic emulsifiers such as sorbitan ester ethyloxide adducts and the like can be used, but interactions can be used. A nonionic emulsifier with a small amount is preferable because it does not hinder the adhesive effect of the polyfunctional compound.

次に、本発明に用いられる、重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物について説明する。本発明に用いられる多官能化合物としては特に限定されないが、エポキシ基、ウレタン基、アミノ基、カルボキシル基等の官能基を1分子中に2個以上有する化合物が使用でき、これらは1種または2種以上を併用してもよい。官能基が2個未満であると、強化繊維とマトリックス樹脂との接着性を十分に発揮できない。したがって、官能基の数は、2個以上であることが必須であり、さらに好ましくは、3個以上である。 Next, a polyfunctional compound having a halogen in the polymer chain used in the present invention will be described. The polyfunctional compound used in the present invention is not particularly limited, but a compound having two or more functional groups such as an epoxy group, a urethane group, an amino group, and a carboxyl group in one molecule can be used, and these may be one or two. Seeds or more may be used together. If the number of functional groups is less than two, the adhesiveness between the reinforcing fiber and the matrix resin cannot be sufficiently exhibited. Therefore, it is essential that the number of functional groups is 2 or more, and more preferably 3 or more.

本発明に用いられる重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤中のハロゲン量の割合は3〜15質量%であることが重要である。好ましくは5〜13質量%、より好ましくは5.5〜12質量%である。 It is important that the proportion of the amount of halogen in the sizing agent composed of the polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain used in the present invention is 3 to 15% by mass. It is preferably 5 to 13% by mass, more preferably 5.5 to 12% by mass.

前記重合体鎖に含まれるハロゲンの存在により、サイジング剤と強化繊維間、サイジング剤とマトリックス樹脂間の電気的な親和性が向上すると考えられるため、複合材料界面の接着強度が向上し、その結果、一方向繊維強化樹脂テープの強度を向上させることができる。 It is considered that the presence of halogen contained in the polymer chain improves the electrical affinity between the sizing agent and the reinforcing fiber, and between the sizing agent and the matrix resin, so that the adhesive strength at the composite material interface is improved, and as a result, the adhesive strength is improved. , The strength of the unidirectional fiber reinforced resin tape can be improved.

前記重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤中のハロゲン量の割合が3質量%以上で、サイジング剤と強化繊維間、サイジング剤とマトリックス樹脂間の電気的な親和性が向上し、15質量%以下で、多官能化合物中のハロゲン以外の官能基と強化繊維またはマトリックス樹脂との反応を阻害しにくくなる。 When the ratio of the amount of halogen in the sizing agent composed of the polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain is 3% by mass or more, the electrical affinity between the sizing agent and the reinforcing fiber and between the sizing agent and the matrix resin is improved. , 15% by mass or less, it becomes difficult to inhibit the reaction between the functional group other than the halogen in the polyfunctional compound and the reinforcing fiber or the matrix resin.

本発明に用いられる重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤中のハロゲンとしては、特に限定されないが、塩素、フッ素、臭素等が使用できる。その中でも、特に塩素が好ましい。後述するポリフェニレンサルファイド樹脂は、製造工程上、微量に塩素を含ませることができるため、サイジング剤中のハロゲンとして塩素を用いた場合、ポリフェニレンサルファイド樹脂中の塩素と親和性を高くすることができる。 The halogen in the sizing agent composed of a polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain used in the present invention is not particularly limited, but chlorine, fluorine, bromine and the like can be used. Among them, chlorine is particularly preferable. Since the polyphenylene sulfide resin described later can contain a small amount of chlorine in the manufacturing process, when chlorine is used as the halogen in the sizing agent, the affinity with chlorine in the polyphenylene sulfide resin can be increased.

重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤として使用する多官能化合物の具体的な化合物としては、多官能エポキシ樹脂が挙げられ、多官能エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。中でも、マトリックス樹脂との接着性を発揮しやすい脂肪族エポキシ樹脂が好ましい。通常、エポキシ樹脂はエポキシ基を多数有すると、架橋反応後の架橋密度が高くなるために、靭性の低い構造になりやすい傾向にあり、強化繊維とマトリックス樹脂間に存在させても、もろいために剥離しやすく、繊維強化複合材料の強度発現しないことがある。一方、脂肪族エポキシ樹脂は、柔軟な骨格のため、架橋密度が高くとも靭性の高い構造になりやすい。強化繊維とマトリックス樹脂間に存在させた場合、柔軟で剥離しにくくさせるため、繊維強化複合材料の強度を向上しやすく好ましい。 Specific compounds of the polyfunctional compound used as a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain include a polyfunctional epoxy resin, and examples of the polyfunctional epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin and bisphenol. Examples thereof include F-type epoxy resin, aliphatic epoxy resin, and phenol novolac type epoxy resin. Of these, an aliphatic epoxy resin that easily exhibits adhesiveness to the matrix resin is preferable. Normally, when an epoxy resin has a large number of epoxy groups, the cross-linking density after the cross-linking reaction becomes high, so that the structure tends to have low toughness, and even if it is present between the reinforcing fiber and the matrix resin, it is brittle. It is easy to peel off and the strength of the fiber reinforced composite material may not be exhibited. On the other hand, since the aliphatic epoxy resin has a flexible skeleton, it tends to have a structure having high toughness even if the crosslink density is high. When it is present between the reinforcing fiber and the matrix resin, it is preferable because it is flexible and difficult to peel off, so that the strength of the fiber-reinforced composite material can be easily improved.

脂肪族エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、ジグリシジルエーテル化合物では、エチレングリコールジグリシジルエーテル及び、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル類、プロピレングリコールジグリシジルエーテル及び、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル類等が挙げられる。また、ポリグリシジルエーテル化合物では、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル類、ソルビトールポリグリシジルエーテル類、アラビトールポリグリシジルエーテル類、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル類、トリメチロールプロパングリシジルエーテル類、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル類、脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテル類等が挙げられる。 Specific examples of the aliphatic epoxy resin include, for example, in the diglycidyl ether compound, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ethers, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ethers, 1,4- Examples thereof include butanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, polytetramethylene glycol diglycidyl ether, polyalkylene glycol diglycidyl ether and the like. Among the polyglycidyl ether compounds, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ethers, sorbitol polyglycidyl ethers, arabitol polyglycidyl ethers, trimethylolpropane polyglycidyl ethers, trimethylolpropane Examples thereof include glycidyl ethers, pentaerythritol polyglycidyl ethers, and polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols.

脂肪族エポキシ樹脂の中でも、好ましくは、反応性の高いグリシジル基を多数有する脂肪族のポリグリシジルエーテル化合物である。この中でも、さらに好ましくは、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールグリシジルエーテル類、ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル類が好ましい。脂肪族のポリグリシジルエーテル化合物は、柔軟性、架橋密度、マトリックス樹脂との相溶性のバランスがよく、効果的に接着性を向上しやすいことから好ましい。 Among the aliphatic epoxy resins, an aliphatic polyglycidyl ether compound having a large number of highly reactive glycidyl groups is preferable. Of these, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyethylene glycol glycidyl ethers, and polypropylene glycol glycidyl ethers are more preferable. The aliphatic polyglycidyl ether compound is preferable because it has a good balance of flexibility, crosslink density, and compatibility with the matrix resin, and it is easy to effectively improve the adhesiveness.

次に、本発明でマトリックス樹脂として用いるポリフェニレンサルファイド樹脂について説明する。 Next, the polyphenylene sulfide resin used as the matrix resin in the present invention will be described.

本発明に用いられるポリフェニレンサルファイド樹脂としては、特に限定されないが、ポリマーの種類としては、ベンゼンと硫黄から成る構造の樹脂であって、架橋型、リニア(直鎖)型、半架橋型が挙げられる。 The polyphenylene sulfide resin used in the present invention is not particularly limited, and examples of the polymer type include a crosslinked type, a linear type, and a semi-crosslinked type, which are resins having a structure composed of benzene and sulfur. ..

また、ポリフェニレンサルファイド樹脂の製造方法も特に限定されるものではないが、例えば、フラッシュ法ポリフェニレンサルファイド樹脂、クエンチ法ポリフェニレンサルファイド樹脂、またはこれらの混合物を用いることができる。 The method for producing the polyphenylene sulfide resin is also not particularly limited, and for example, a flash method polyphenylene sulfide resin, a quench method polyphenylene sulfide resin, or a mixture thereof can be used.

フラッシュ法とは、重合反応物を高温高圧(通常250℃以上、8kg/cm以上)の状態から常圧もしくは減圧の雰囲気中へフラッシュさせ、溶媒回収と同時に重合体を粉末状にして回収する方法であり、ここでフラッシュとは、重合反応物をノズルから噴出させることを意味する。フラッシュさせる雰囲気は、具体的には例えば常圧中の窒素または水蒸気が上げられ、その温度は通常150℃〜250℃の範囲が選択される。 In the flash method, the polymerization reaction product is flushed from a high temperature and high pressure (usually 250 ° C. or higher, 8 kg / cm 2 or higher) into an atmosphere of normal pressure or reduced pressure, and the polymer is recovered in powder form at the same time as the solvent is recovered. A method, where flash means ejecting a polymerization reactant from a nozzle. Specifically, for example, nitrogen or water vapor under normal pressure is raised as the flashing atmosphere, and the temperature is usually selected in the range of 150 ° C. to 250 ° C.

一方、クエンチ法は、重合反応物を結晶化させながら徐々に冷却した後、固形物を濾過して回収する方法である。 On the other hand, the quench method is a method in which the polymerization reaction product is gradually cooled while being crystallized, and then the solid material is filtered and recovered.

さらに、重合終了後に酸素雰囲気下においての加熱および過酸化物などの架橋剤を添加し、過熱による架橋処理により高分子量化して用いることも可能である。 Further, it is also possible to add a cross-linking agent such as a peroxide and heat in an oxygen atmosphere after the completion of the polymerization to increase the molecular weight by a cross-linking treatment by superheating.

さらにまた、熱酸化架橋を抑制し、揮発除去を目的として乾式熱処理を行うことも可能である。 Furthermore, it is also possible to perform a dry heat treatment for the purpose of suppressing thermal oxidation cross-linking and removing volatilization.

ポリフェニレンサルファイド樹脂の形状は特に限定されるものではない。形状が顆粒状かパウダー状の場合は、そのままマトリックス樹脂としてフィーダーに供給してもかまわない。また、一旦フレークやペレットの形状にした後、使用してもかまわない。 The shape of the polyphenylene sulfide resin is not particularly limited. If the shape is granular or powdery, it may be supplied to the feeder as it is as a matrix resin. Further, it may be used after being formed into flakes or pellets.

本発明に用いられるポリフェニレンサルファイド樹脂は無機塩素を30〜250ppm有していることが重要である。好ましくは40〜200ppm、より好ましくは40〜150ppmである。 It is important that the polyphenylene sulfide resin used in the present invention has 30 to 250 ppm of inorganic chlorine. It is preferably 40 to 200 ppm, more preferably 40 to 150 ppm.

ポリフェニレンサルファイド樹脂中の無機塩素の存在により、サイジング剤と強化繊維間、サイジング剤とマトリックス樹脂間の電気的な親和性が向上すると考えられるため、複合材料界面の接着強度が向上し、その結果、一方向繊維強化樹脂テープの強度を向上させることができる。 The presence of inorganic chlorine in the polyphenylene sulfide resin is thought to improve the electrical affinity between the sizing agent and the reinforcing fibers, and between the sizing agent and the matrix resin, thus improving the adhesive strength at the composite interface, resulting in improved adhesive strength. The strength of the unidirectional fiber reinforced resin tape can be improved.

また、この無機塩素は、重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物中のハロゲンとの親和性が高く、ポリフェニレンサルファイド樹脂中に上記範囲の無機塩素量を有することでサイジング剤とマトリックス樹脂間の電気的な親和性をより向上させると考えられる。 Further, this inorganic chlorine has a high affinity with halogen in a polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain, and has an amount of inorganic chlorine in the above range in the polyphenylene sulfide resin, so that electricity between the sizing agent and the matrix resin can be obtained. It is considered that the affinity for plastics is further improved.

ポリフェニレンサルファイド樹脂の無機塩素含有量が、30ppm以上で、接着性向上効果が現れ、250ppm以下で、マトリックス樹脂の物性を低下させない。 When the inorganic chlorine content of the polyphenylene sulfide resin is 30 ppm or more, the effect of improving the adhesiveness appears, and when it is 250 ppm or less, the physical properties of the matrix resin are not deteriorated.

またポリフェニレンサルファイド樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の充填材や添加剤を含有しても良い。これらの例としては、無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、あるいは、カップリング剤が挙げられる。 Further, the polyphenylene sulfide resin may contain other fillers and additives as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of these are inorganic fillers, flame retardants, conductivity-imparting agents, crystal nucleating agents, UV absorbers, antioxidants, vibration damping agents, antibacterial agents, insect repellents, deodorants, anticoloring agents, heat stabilizers. , Release agent, antistatic agent, plasticizer, lubricant, colorant, pigment, dye, foaming agent, antifoaming agent, or coupling agent.

(I)一方向繊維強化樹脂テープを積層した積層板の相手材である(II)熱可塑性樹脂組成物は、特に限定されるものではないが、一方向繊維強化樹脂テープのマトリックス樹脂として用いられるポリフェニレンサルファイド樹脂と容易に接合し、接合強度を発揮できる熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。特に、(II)熱可塑性樹脂組成物として、(I)一方向繊維強化樹脂テープのマトリックス樹脂と同じポリフェニレンサルファイド樹脂を用いると、接合後の冷却時においても熱収縮率の差によるソリやヒケ等が生じにくく、高い接合強度を発揮することができる。 (I) The thermoplastic resin composition, which is the mating material of the laminated board in which the unidirectional fiber reinforced resin tape is laminated, is not particularly limited, but is used as the matrix resin of the unidirectional fiber reinforced resin tape. It is preferable to use a thermoplastic resin that can be easily bonded to the polyphenylene sulfide resin and can exhibit the bonding strength. In particular, when the same polyphenylene sulfide resin as the matrix resin of the (I) unidirectional fiber reinforced resin tape is used as the (II) thermoplastic resin composition, warpage, sink marks, etc. due to the difference in heat shrinkage even during cooling after joining are used. Is less likely to occur, and high bonding strength can be exhibited.

このような(II)熱可塑性樹脂組成物としては、繊維状強化材が含有された繊維強化樹脂組成物であることが好ましい。繊維状強化材として用いる強化繊維としては、特に限定されるものではないが、炭素繊維、金属繊維、有機繊維、および無機繊維が好ましく使用できる。 The (II) thermoplastic resin composition is preferably a fiber-reinforced resin composition containing a fibrous reinforcing material. The reinforcing fiber used as the fibrous reinforcing material is not particularly limited, but carbon fiber, metal fiber, organic fiber, and inorganic fiber can be preferably used.

本発明における(I)一方向繊維強化樹脂テープを積層した積層板の、少なくとも表層の1plyに用いた(I)一方向繊維強化樹脂テープに用いられる樹脂の分子量が50,000以上100,000未満であることは好ましい。より好ましくは60,000以上80,000未満、さらに好ましくは65,000以上70,000未満である。 The molecular weight of the resin used for the (I) unidirectional fiber reinforced resin tape used for at least 1 ly of the surface layer of the laminated board on which the (I) unidirectional fiber reinforced resin tape in the present invention is laminated is 50,000 or more and less than 100,000. Is preferable. It is more preferably 60,000 or more and less than 80,000, and further preferably 65,000 or more and less than 70,000.

一方向性繊維強化ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物の積層板において、最表層に配置された接着部におけるマトリックス樹脂の分子量を50,000以上にすると溶着強度が向上し、100,000以下では流動性が低く、一方向繊維強化樹脂テープの生産性を低下させない。 In a laminated board of a unidirectional fiber reinforced polyphenylene sulfide resin composition, the welding strength is improved when the molecular weight of the matrix resin in the adhesive portion arranged on the outermost layer is 50,000 or more, and the fluidity is low when the molecular weight is 100,000 or less. , Does not reduce the productivity of unidirectional fiber reinforced resin tape.

本発明において、一方向繊維強化樹脂テープに用いる樹脂の分子量は公知の方法で測定することが出来る。 In the present invention, the molecular weight of the resin used for the unidirectional fiber reinforced resin tape can be measured by a known method.

本発明に係る一体化構造体において、上記溶着の形態としては、振動溶着、熱板溶着、超音波溶着、誘電加熱溶着、誘導過熱溶着およびレーザー加熱溶着からなる群より選択される少なくとも一つを好ましく採用することが出来る。 In the integrated structure according to the present invention, as the form of the welding, at least one selected from the group consisting of vibration welding, hot plate welding, ultrasonic welding, dielectric heating welding, induced superheat welding and laser heating welding is selected. It can be preferably adopted.

次に本発明を、実施例、比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制限されるものではない。 Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(1)強化繊維質量含有率(%)、マトリックス樹脂質量含有率(%)の測定方法
約0.5gの一方向性繊維強化樹脂テープを秤量(W1)(少数第4位まで読み取り)した後、50ミリリットル/分の窒素気流中、500℃の温度に設定した電気炉(容量120cm)に30分間放置し、マトリックス樹脂を完全に熱分解させる。そして、20リットル/分の乾燥窒素気流中の容器に移し、15分間冷却した後の強化繊維束を秤量(W2)(少数第4位まで読み取り)して、強化繊維束量を求めた。次に各測定値から次式により各値を算出した(小数点第2位を四捨五入)。測定は2回行い、その平均値を各質量含有率とした。
強化繊維質量含有率(%)=W2/W1
マトリックス樹脂質量含有率(%)=100−強化繊維質量含有率(%)
(1) Method for measuring reinforcing fiber mass content (%) and matrix resin mass content (%) After weighing about 0.5 g of unidirectional fiber reinforced resin tape (W1) (reading to the 4th place in the minority) , The matrix resin is completely thermally decomposed by leaving it in an electric furnace (capacity 120 cm 3 ) set to a temperature of 500 ° C. for 30 minutes in a nitrogen stream of 50 ml / min. Then, it was transferred to a container in a dry nitrogen stream of 20 liters / minute, cooled for 15 minutes, and then the reinforcing fiber bundle was weighed (W2) (read to the fourth decimal place) to determine the amount of the reinforcing fiber bundle. Next, each value was calculated from each measured value by the following formula (rounded to the first decimal place). The measurement was performed twice, and the average value was taken as each mass content.
Reinforcing fiber mass content (%) = W2 / W1
Matrix resin mass content (%) = 100-Reinforced fiber mass content (%)

(2)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤質量含有率(%)の測定方法
約2gのサイジング剤付着炭素繊維束を秤量(W3)(少数第4位まで読み取り)した後、50ミリリットル/分の窒素気流中、450℃の温度に設定した電気炉(容量120cm)に15分間放置し、サイジング剤を完全に熱分解させる。そして、20リットル/分の乾燥窒素気流中の容器に移し、15分間冷却した後の炭素繊維束を秤量(W4)(少数第3位まで読み取り)して、W3−W4によりサイジング剤付着量を求めた。次に各測定値から次式によりサイジング剤付着量を算出した(小数点第3位を四捨五入)。測定は2回行い、その平均値をサイジング剤の質量含有率とした。
サイジング剤質量含有率(%)=(W3−W4)/W3
(2) Method for measuring the mass content (%) of the sizing agent composed of a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain After weighing (W3) (reading up to the 4th position in the minority) of about 2 g of the sizing agent-attached carbon fiber bundle. , In a nitrogen stream of 50 ml / min, leave it in an electric furnace (capacity 120 cm 3 ) set at a temperature of 450 ° C. for 15 minutes to completely pyrolyze the sizing agent. Then, the carbon fiber bundle is transferred to a container in a dry nitrogen stream of 20 liters / minute, cooled for 15 minutes, weighed (W4) (read to the third decimal place), and the amount of sizing agent adhered by W3-W4 is measured. I asked. Next, the amount of sizing agent adhered was calculated from each measured value by the following formula (rounded to the first decimal place). The measurement was performed twice, and the average value was taken as the mass content of the sizing agent.
Sizing agent mass content (%) = (W3-W4) / W3

(3)ポリフェニレンサルファイド樹脂中の無機塩素含有率(ppm)の測定方法
約1gのポリフェニレンサルファイド樹脂を秤量(W5)(小数第4位まで読み取り)した後、超純水100mlが入った三角フラスコに入れて密閉、60℃にて24時間振とうし、溶出を行った。得られた溶出液をろ過し、JIS K 0102.35.3(2013)に準拠して、イオンクロマトグラフ法にて塩化物イオンの測定を行った。イオンクロマトグラフ法にて得られた溶出液の塩化物量をAmg/gとし、次式によりポリフェニレンサルファイド樹脂中の無機塩素含有率を算出した(小数点第1位を四捨五入)。測定は2回行い、その平均値をポリフェニレンサルファイド樹脂中の無機塩素含有率とした。
無機塩素含有率(ppm)=A/(10×W5)
(3) Method for measuring the inorganic chlorine content (ppm) in the polyphenylene sulfide resin After weighing about 1 g of the polyphenylene sulfide resin (W5) (reading to the fourth decimal place), put it in an Erlenmeyer flask containing 100 ml of ultrapure water. It was put in and sealed, and shaken at 60 ° C. for 24 hours to elute. The obtained eluate was filtered, and chloride ions were measured by an ion chromatograph method in accordance with JIS K 0102.35.3 (2013). The chloride content of the eluate obtained by the ion chromatograph method was defined as Amg / g, and the inorganic chlorine content in the polyphenylene sulfide resin was calculated by the following formula (rounded to the first decimal place). The measurement was performed twice, and the average value was taken as the inorganic chlorine content in the polyphenylene sulfide resin.
Inorganic chlorine content (ppm) = A / (10 x W5)

(4)メルトフローレイトの測定方法
測定にはメルトインデクサー(東洋精機社製)を用い、穴径2.096mm、長さ8.00mmのオリフィスを用いて、温度315.5℃、荷重5000gの条件で測定を行った。サンプル約7gを装置に投入し、1分経過後、ピストンを挿入し、更に4分経過の後、ピストンに荷重を載せ、測定を行った。
(4) Melt flow rate measurement method A melt indexer (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) is used for measurement, and an orifice with a hole diameter of 2.096 mm and a length of 8.00 mm is used at a temperature of 315.5 ° C. and a load of 5000 g. The measurement was performed under the conditions. About 7 g of the sample was put into the apparatus, and after 1 minute, the piston was inserted, and after another 4 minutes, a load was applied to the piston and measurement was performed.

(5)引張試験
上記の積層板の接合部における接合強度(引張強さ)は、図1に示すようなラップシア試験(せん断試験)(JIS K6851(1994))によって測定した。図1に示す試験方法においては、(I)一方向性繊維強化樹脂テープの積層板11と(II)熱可塑性樹脂組成物12とを接合部13で溶着により接合一体化し、(I)一方向性繊維強化樹脂テープの積層板11の端部および(II)熱可塑性樹脂組成物12の端部を引張試験機のチャック部14、15で把持し、引張試験機により接合部13にせん断荷重を加え、(I)一方向性繊維強化樹脂テープの積層板11と(II)熱可塑性樹脂組成物12を互いに反対方向に引っ張り、接合部13に破断あるいは所定量以上の変形(例えば界面破壊)が生じるときの引張強さを測定することにより、接合強度を定量的に測定した。(I)一方向性繊維強化樹脂テープの積層板11と(II)熱可塑性樹脂組成物12のラップ代(接合代)は12.5mm、各試験片の長さは100mm、幅25mm、厚さ2mm、各チャック部の長さは37.5mmとした。
強度の判定は以下の基準で行い、AA〜Bを合格とした。
AA:引張強さ30MPa以上
A:引張強さ25MPa以上30MPa未満
B:引張強さ20MPa以上25MPa未満
C:引張強さ15MPa以上20MPa未満
D:15MPa未満
(5) Tensile test The joint strength (tensile strength) at the joint portion of the above-mentioned laminated board was measured by a lap shear test (shear test) (JIS K6851 (1994)) as shown in FIG. In the test method shown in FIG. 1, (I) the laminated plate 11 of the unidirectional fiber-reinforced resin tape and (II) the thermoplastic resin composition 12 are joined and integrated by welding at the joint portion 13, and (I) one direction. The end of the laminated plate 11 of the sex fiber reinforced resin tape and the end of (II) the thermoplastic resin composition 12 are gripped by the chuck portions 14 and 15 of the tensile tester, and a shear load is applied to the joint portion 13 by the tensile tester. In addition, (I) the laminated plate 11 of the unidirectional fiber-reinforced resin tape and (II) the thermoplastic resin composition 12 are pulled in opposite directions, and the joint portion 13 is broken or deformed by a predetermined amount or more (for example, interfacial breakage). The joint strength was quantitatively measured by measuring the tensile strength at the time of occurrence. The wrap allowance (bonding allowance) of (I) the laminated plate 11 of the unidirectional fiber reinforced resin tape and (II) the thermoplastic resin composition 12 is 12.5 mm, the length of each test piece is 100 mm, the width is 25 mm, and the thickness. It was 2 mm and the length of each chuck portion was 37.5 mm.
The strength was judged according to the following criteria, and AA to B were accepted.
AA: Tensile strength 30 MPa or more A: Tensile strength 25 MPa or more and less than 30 MPa B: Tensile strength 20 MPa or more and less than 25 MPa C: Tensile strength 15 MPa or more and less than 20 MPa D: Less than 15 MPa

(6)原材料
(A)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤
(a−1):ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス(株)製EX832)、塩素濃度7.3質量%
(a−2):ポリグリセロールポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス(株)製EX512)、塩素濃度6.5質量%
(a−3):ソルビトールポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス(株)製EX614B)、塩素濃度10.1質量%
(a−4):ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス(株)製EX841)、塩素濃度1.9質量%
(a−5):ソルビトールポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス(株)製EX614B)、塩素濃度19.4質量%
(b)強化繊維
アクリロニトリル系ポリマーを紡糸、焼成し、総フィラメント数12,000本、総繊度800テックス、ストランド引張強度5GPa、ストランド引張弾性率230GPaの炭素繊維を得た。次いで、その炭素繊維に電解処理を施し原料となる炭素繊維を得た。
(6) Reinforcing fiber (a) Reinforcing fiber surface-treated with a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain (A) Sizing agent composed of a polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain (a-1) : Polyethylene glycol diglycidyl ether (EX832 manufactured by Nagase ChemteX Corporation), chlorine concentration 7.3% by mass
(A-2): Polyglycerol polyglycidyl ether (EX512 manufactured by Nagase ChemteX Corporation), chlorine concentration 6.5% by mass
(A-3): Sorbitol polyglycidyl ether (EX614B manufactured by Nagase ChemteX Corporation), chlorine concentration 10.1% by mass
(A-4): Polyethylene glycol diglycidyl ether (EX841 manufactured by Nagase ChemteX Corporation), chlorine concentration 1.9% by mass
(A-5): Sorbitol polyglycidyl ether (EX614B manufactured by Nagase ChemteX Corporation), chlorine concentration 19.4% by mass
(B) Reinforcing Fiber Acrylonitrile-based polymer was spun and fired to obtain carbon fibers having a total number of filaments of 12,000, a total fineness of 800 tex, a strand tensile strength of 5 GPa, and a strand tensile elastic modulus of 230 GPa. Next, the carbon fibers were electrolyzed to obtain carbon fibers as a raw material.

(B)ポリフェニレンサルファイド樹脂
(B−1)ポリフェニレンサルファイド樹脂(無機塩素濃度100ppm、分子量43,000)
攪拌機つきのオートクレーブに、48%水硫化ナトリウム9.35kg(80モル)、48%水酸化ナトリウム7.03kg(83.6モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)13.0kg(131モル)、50%酢酸ナトリウム水溶液1.07kg(6.51モル)を仕込み、常圧で窒素を通じながら235℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水8.35kgおよびNMP0.17kg(1.7モル)を留出したのち、反応容器を160℃に冷却した。この操作の間に硫化水素が1.6モル系外に飛散した。
(B) Polyphenylene sulfide resin (B-1) Polyphenylene sulfide resin (inorganic chlorine concentration 100 ppm, molecular weight 43,000)
In an autoclave with a stirrer, 9.35 kg (80 mol) of 48% sodium hydrosulfide, 7.03 kg (83.6 mol) of 48% sodium hydroxide, 13.0 kg (131 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). , 1.07 kg (6.51 mol) of 50% sodium acetate aqueous solution was charged, and gradually heated to 235 ° C. over about 3 hours while passing nitrogen under normal pressure, 8.35 kg of water and 0.17 kg (1.7 mol) of NMP. ) Was distilled off, and then the reaction vessel was cooled to 160 ° C. During this operation, hydrogen sulfide was scattered outside the 1.6 mol system.

次に、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)11.9kg(81.0モル)、NMP10.5kg(106モル)を追添加し、反応容器を窒素ガス下に密封した。240rpmで撹拌しながら、200℃から270℃まで0.6℃/分の速度で昇温して、270℃で反応を140分間継続した。その後、240℃まで20分かけて冷却しながら、水2.82kg(157モル)を系内に注入し、次いで240℃から210℃まで 0.4℃/分の速度で冷却した。その後室温近傍まで急冷した。 Next, 11.9 kg (81.0 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB) and 10.5 kg (106 mol) of NMP were additionally added, and the reaction vessel was sealed under nitrogen gas. The temperature was raised from 200 ° C. to 270 ° C. at a rate of 0.6 ° C./min with stirring at 240 rpm, and the reaction was continued at 270 ° C. for 140 minutes. Then, while cooling to 240 ° C. over 20 minutes, 2.82 kg (157 mol) of water was injected into the system, and then cooled from 240 ° C. to 210 ° C. at a rate of 0.4 ° C./min. After that, it was rapidly cooled to near room temperature.

内容物を取り出し、約33リットルのNMPで希釈し、85℃で30分撹拌後、固形物をふるい(80mesh)で濾別した。得られた固形分を同様にNMP約40リットルで希釈、撹拌し濾別した。その後70リットルの温水で希釈し70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収する操作を合計3回繰り返した。得られた固形分及び酢酸28gを70リットルの温水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収した。更に固形分を70リットルの温水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収した。このようにしてえられた固形分を窒素気流下、120℃で乾燥することにより乾燥PPSを得た。得られたPPSのメルトフローレイトは約600g/10分、無機塩素含有量は100ppmであった。 The contents were taken out, diluted with about 33 liters of NMP, stirred at 85 ° C. for 30 minutes, and the solids were filtered off by sieving (80 mesh). The obtained solid content was similarly diluted with about 40 liters of NMP, stirred and filtered. Then, the mixture was diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content, which was repeated a total of 3 times. The obtained solid content and 28 g of acetic acid were diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content. Further, the solid content was diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content. The solid content thus obtained was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain a dried PPS. The melt flow rate of the obtained PPS was about 600 g / 10 minutes, and the inorganic chlorine content was 100 ppm.

(B−2)ポリフェニレンサルファイド樹脂(無機塩素濃度720ppm、分子量67,000)
攪拌機つきのオートクレーブに、48%水硫化ナトリウム9.35kg(80モル)、48%水酸化ナトリウム6.92kg(82.4モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)13.0kg(131モル)、50%酢酸ナトリウム水溶液5.02kg(30.6モル)を仕込み、常圧で窒素を通じながら235℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水9.93kgおよびNMP0.20kg(2.0モル)を留出したのち、反応容器を160℃に冷却した。この操作の間に硫化水素が1.6モル系外に飛散した。
(B-2) Polyphenylene sulfide resin (inorganic chlorine concentration 720 ppm, molecular weight 67,000)
In an autoclave with a stirrer, 9.35 kg (80 mol) of 48% sodium hydrosulfide, 6.92 kg (82.4 mol) of 48% sodium hydroxide, 13.0 kg (131 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). , 5.02 kg (30.6 mol) of 50% sodium acetate aqueous solution was charged, and gradually heated to 235 ° C. over about 3 hours while passing nitrogen under normal pressure, and 9.93 kg of water and 0.20 kg (2.0 mol) of NMP. ) Was distilled off, and then the reaction vessel was cooled to 160 ° C. During this operation, hydrogen sulfide was scattered outside the 1.6 mol system.

次に、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)11.8kg(80.2モル)、NMP10.5kg(106モル)を追添加し、反応容器を窒素ガス下に密封した。240rpmで撹拌しながら、200℃から235℃まで0.8℃/分の速度で昇温して、235℃で40分反応した。その後0.8℃/分の速度で270℃まで昇温し、270℃で反応を70分間継続した。その後、240℃まで20分かけて冷却しながら、水2.68kg(149モル)を系内に注入し、次いで240℃から210℃まで 0.4℃/分の速度で冷却した。その後室温近傍まで急冷した。 Next, 11.8 kg (80.2 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB) and 10.5 kg (106 mol) of NMP were additionally added, and the reaction vessel was sealed under nitrogen gas. The temperature was raised from 200 ° C. to 235 ° C. at a rate of 0.8 ° C./min with stirring at 240 rpm, and the reaction was carried out at 235 ° C. for 40 minutes. The temperature was then raised to 270 ° C. at a rate of 0.8 ° C./min and the reaction was continued at 270 ° C. for 70 minutes. Then, 2.68 kg (149 mol) of water was injected into the system while cooling to 240 ° C. over 20 minutes, and then cooled from 240 ° C. to 210 ° C. at a rate of 0.4 ° C./min. After that, it was rapidly cooled to near room temperature.

内容物を取り出し、約33リットルのNMPで希釈し、85℃で30分撹拌後、固形物をふるい(80mesh)で濾別した。得られた固形分を同様にNMP約40リットルで希釈、撹拌し濾別した。その後70リットルの温水で希釈し70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収する操作を合計3回繰り返した。得られた固形分及び酢酸28gを70リットルの温水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収した。更に固形分を70リットルの温水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収した。このようにしてえられた固形分を窒素気流下、120℃で乾燥することにより乾燥PPSを得た。得られたPPSのメルトフローレイトは約105g/10分、塩素含有量は720ppmであった。 The contents were taken out, diluted with about 33 liters of NMP, stirred at 85 ° C. for 30 minutes, and the solids were filtered off by sieving (80 mesh). The obtained solid content was similarly diluted with about 40 liters of NMP, stirred and filtered. Then, the mixture was diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content, which was repeated a total of 3 times. The obtained solid content and 28 g of acetic acid were diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content. Further, the solid content was diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content. The solid content thus obtained was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain a dried PPS. The melt flow rate of the obtained PPS was about 105 g / 10 minutes, and the chlorine content was 720 ppm.

(B−3)ポリフェニレンサルファイド樹脂(無機塩素濃度20ppm、分子量43,000)
攪拌機つきのオートクレーブに、48%水硫化ナトリウム9.35kg(80モル)、48%水酸化ナトリウム7.03kg(83.6モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)13.0kg(131モル)、50%酢酸ナトリウム水溶液1.07kg(6.51モル)を仕込み、常圧で窒素を通じながら235℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水8.35kgおよびNMP0.17kg(1.7モル)を留出したのち、反応容器を160℃に冷却した。この操作の間に硫化水素が1.6モル系外に飛散した。
(B-3) Polyphenylene sulfide resin (inorganic chlorine concentration 20 ppm, molecular weight 43,000)
In an autoclave with a stirrer, 9.35 kg (80 mol) of 48% sodium hydrosulfide, 7.03 kg (83.6 mol) of 48% sodium hydroxide, 13.0 kg (131 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). , 1.07 kg (6.51 mol) of 50% sodium acetate aqueous solution was charged, and gradually heated to 235 ° C. over about 3 hours while passing nitrogen under normal pressure, 8.35 kg of water and 0.17 kg (1.7 mol) of NMP. ) Was distilled off, and then the reaction vessel was cooled to 160 ° C. During this operation, hydrogen sulfide was scattered outside the 1.6 mol system.

次に、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)11.9kg(81.0モル)、NMP10.5kg(106モル)を追添加し、反応容器を窒素ガス下に密封した。240rpmで撹拌しながら、200℃から270℃まで0.6℃/分の速度で昇温して、270℃で反応を140分間継続した。その後、240℃まで20分かけて冷却しながら、水2.82kg(157モル)を系内に注入し、次いで240℃から210℃まで 0.4℃/分の速度で冷却した。その後室温近傍まで急冷した。 Next, 11.9 kg (81.0 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB) and 10.5 kg (106 mol) of NMP were additionally added, and the reaction vessel was sealed under nitrogen gas. The temperature was raised from 200 ° C. to 270 ° C. at a rate of 0.6 ° C./min with stirring at 240 rpm, and the reaction was continued at 270 ° C. for 140 minutes. Then, while cooling to 240 ° C. over 20 minutes, 2.82 kg (157 mol) of water was injected into the system, and then cooled from 240 ° C. to 210 ° C. at a rate of 0.4 ° C./min. After that, it was rapidly cooled to near room temperature.

内容物を取り出し、約33リットルのNMPで希釈し、85℃で30分撹拌後、固形物をふるい(80mesh)で濾別した。得られた固形分を同様にNMP約40リットルで希釈、撹拌し濾別した。その後70リットルの温水で希釈し70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収する操作を合計6回繰り返した。得られた固形分及び酢酸28gを70リットルの温水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収した。更に固形分を70リットルの温水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収した。このようにしてえられた固形分を窒素気流下、120℃で乾燥することにより乾燥PPSを得た。得られたPPSのメルトフローレイトは約600g/10分、無機塩素含有量は20ppmであった。 The contents were taken out, diluted with about 33 liters of NMP, stirred at 85 ° C. for 30 minutes, and the solids were filtered off by sieving (80 mesh). The obtained solid content was similarly diluted with about 40 liters of NMP, stirred and filtered. Then, the mixture was diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content, which was repeated 6 times in total. The obtained solid content and 28 g of acetic acid were diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content. Further, the solid content was diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content. The solid content thus obtained was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain a dried PPS. The melt flow rate of the obtained PPS was about 600 g / 10 minutes, and the inorganic chlorine content was 20 ppm.

(B−4)ポリフェニレンサルファイド樹脂(無機塩素濃度300ppm、分子量43,000)
攪拌機つきのオートクレーブに、48%水硫化ナトリウム9.35kg(80モル)、48%水酸化ナトリウム7.03kg(83.6モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)13.0kg(131モル)、50%酢酸ナトリウム水溶液1.07kg(6.51モル)を仕込み、常圧で窒素を通じながら235℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水8.35kgおよびNMP0.17kg(1.7モル)を留出したのち、反応容器を160℃に冷却した。この操作の間に硫化水素が1.6モル系外に飛散した。
(B-4) Polyphenylene sulfide resin (inorganic chlorine concentration 300 ppm, molecular weight 43,000)
In an autoclave with a stirrer, 9.35 kg (80 mol) of 48% sodium hydrosulfide, 7.03 kg (83.6 mol) of 48% sodium hydroxide, 13.0 kg (131 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). , 1.07 kg (6.51 mol) of 50% sodium acetate aqueous solution was charged, and gradually heated to 235 ° C. over about 3 hours while passing nitrogen under normal pressure, 8.35 kg of water and 0.17 kg (1.7 mol) of NMP. ) Was distilled off, and then the reaction vessel was cooled to 160 ° C. During this operation, hydrogen sulfide was scattered outside the 1.6 mol system.

次に、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)11.9kg(81.0モル)、NMP10.5kg(106モル)を追添加し、反応容器を窒素ガス下に密封した。240rpmで撹拌しながら、200℃から270℃まで0.6℃/分の速度で昇温して、270℃で反応を140分間継続した。その後、240℃まで20分かけて冷却しながら、水2.82kg(157モル)を系内に注入し、次いで240℃から210℃まで 0.4℃/分の速度で冷却した。その後室温近傍まで急冷した。 Next, 11.9 kg (81.0 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB) and 10.5 kg (106 mol) of NMP were additionally added, and the reaction vessel was sealed under nitrogen gas. The temperature was raised from 200 ° C. to 270 ° C. at a rate of 0.6 ° C./min with stirring at 240 rpm, and the reaction was continued at 270 ° C. for 140 minutes. Then, while cooling to 240 ° C. over 20 minutes, 2.82 kg (157 mol) of water was injected into the system, and then cooled from 240 ° C. to 210 ° C. at a rate of 0.4 ° C./min. After that, it was rapidly cooled to near room temperature.

内容物を取り出し、約33リットルのNMPで希釈し、85℃で30分撹拌後、固形物をふるい(80mesh)で濾別した。得られた固形分を同様にNMP約40リットルで希釈、撹拌し濾別した。その後70リットルの温水で希釈し70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収する操作を合計2回繰り返した。得られた固形分及び酢酸28gを70リットルの温水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収した。更に固形分を70リットルの温水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80mesh金網で濾別して固形分を回収した。このようにしてえられた固形分を窒素気流下、120℃で乾燥することにより乾燥PPSを得た。得られたPPSのメルトフローレイトは約600g/10分、無機塩素含有量は300ppmであった。 The contents were taken out, diluted with about 33 liters of NMP, stirred at 85 ° C. for 30 minutes, and the solids were filtered off by sieving (80 mesh). The obtained solid content was similarly diluted with about 40 liters of NMP, stirred and filtered. Then, the operation of diluting with 70 liters of warm water, stirring at 70 ° C. for 30 minutes, filtering with an 80 mesh wire mesh, and collecting the solid content was repeated twice in total. The obtained solid content and 28 g of acetic acid were diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content. Further, the solid content was diluted with 70 liters of warm water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to recover the solid content. The solid content thus obtained was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain a dried PPS. The melt flow rate of the obtained PPS was about 600 g / 10 minutes, and the inorganic chlorine content was 300 ppm.

(実施例1)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤として、(a−1)を用い、2質量%になるように水に溶解、分散させたサイジング剤母液を調整し、浸漬法により強化繊維束(b−1)にサイジング剤で表面処理し、230℃で乾燥を行った。
(Example 1)
(A) Using (a-1) as a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain, a sizing agent mother liquor dissolved and dispersed in water so as to be 2% by mass was prepared and immersed. The reinforcing fiber bundle (b-1) was surface-treated with a sizing agent and dried at 230 ° C.

このサイジング剤を付与した強化繊維束に含浸させるマトリックス樹脂には、マトリックス樹脂(B−1)を用いた。 A matrix resin (B-1) was used as the matrix resin to be impregnated in the reinforcing fiber bundle to which the sizing agent was applied.

図2に示す一方向性繊維強化樹脂テープの製造装置200を用いて、(I)一方向性繊維強化樹脂テープを製造した。図2において、サイジング剤で表面処理された強化繊維束201が巻かれたボビン202を16本準備し、それぞれボビン202から連続的に糸道ガイド203を通じて強化繊維束201を送り出した。連続的に送り出された強化繊維束201は、含浸ダイ204内にて、マトリックス樹脂を充填したフィーダー205から定量供給されたマトリックス樹脂206を含浸させた。含浸ダイ204内でマトリックス樹脂206を含浸した強化繊維束201を、含浸ダイ204のノズルから0.5m/minの引き抜き速度で連続的に引き抜いた。引取ロール207bにて引き抜かれた強化繊維束201は、冷却ロール207aを通過してマトリックス樹脂が冷却固化され、(I)一方向性繊維強化樹脂テープ208として巻取機209にて巻き取られた。得られた(I)一方向性繊維強化樹脂テープ208の厚さは0.3mm、幅は50mmであった。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は60.2質量%であった。 (I) The unidirectional fiber reinforced resin tape was manufactured by using the unidirectional fiber reinforced resin tape manufacturing apparatus 200 shown in FIG. In FIG. 2, 16 bobbins 202 wound with reinforcing fiber bundles 201 surface-treated with a sizing agent were prepared, and the reinforcing fiber bundles 201 were continuously sent out from the bobbins 202 through the thread guide 203. The continuously delivered reinforcing fiber bundle 201 was impregnated with the matrix resin 206 quantitatively supplied from the feeder 205 filled with the matrix resin in the impregnation die 204. The reinforcing fiber bundle 201 impregnated with the matrix resin 206 in the impregnated die 204 was continuously drawn from the nozzle of the impregnated die 204 at a pulling speed of 0.5 m / min. The reinforcing fiber bundle 201 pulled out by the take-up roll 207b passed through the cooling roll 207a and the matrix resin was cooled and solidified, and was taken up by the take-up machine 209 as (I) unidirectional fiber-reinforced resin tape 208. .. The obtained (I) unidirectional fiber reinforced resin tape 208 had a thickness of 0.3 mm and a width of 50 mm. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 60.2 mass%.

得られた(I)一方向性繊維強化樹脂テープを16層積層して積層体前駆体を作成した後、得られた積層体前駆体をホットプレスして積層体を得た。この時、積層体の積層構成は[−45/0/+45/90]-2Sとなるように16層擬似等方に積層した。 After 16 layers of the obtained (I) unidirectional fiber reinforced resin tape were laminated to prepare a laminate precursor, the obtained laminate precursor was hot-pressed to obtain a laminate. At this time, 16 layers were laminated in a pseudo isotropic manner so that the laminated structure of the laminated body was [-45/0 / + 45/90] -2S .

前記積層体を金型凹部の中央に、凹部の周囲壁面に薄肉部を沿わせるようにして配置し、加熱型プレス成形機により、もう一方の金型凸部を押し当て、260℃で90秒間予熱後、2MPaの圧力をかけながら、180秒間、240℃にてホットプレスした。これにより、(I)一方向性繊維強化樹脂テープの積層板を得た。 The laminate is placed in the center of the concave portion of the die so that the thin-walled portion is aligned with the peripheral wall surface of the concave portion, and the other convex portion of the mold is pressed by a heating die press molding machine at 260 ° C. for 90 seconds. After preheating, hot pressing was performed at 240 ° C. for 180 seconds while applying a pressure of 2 MPa. As a result, a laminated board of (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was obtained.

この積層板と、(II)熱可塑性樹脂組成物を用いた前記積層体の相手材として前記(I)一方向性繊維強化樹脂テープの積層板と同様に製作した積層板とを、振動溶着によって接合して得られた一体化構造体の引張強度の測定をJIS K6851(1994)に準拠して、ラップシア試験(せん断試験)によって行った。得られた引張強度を、一体化構造体の溶着強度の指標とした。
This laminated board and a laminated board manufactured in the same manner as the laminated board of the (I) unidirectional fiber reinforced resin tape as a mating material of the laminated body using the (II) thermoplastic resin composition are subjected to vibration welding. The tensile strength of the integrated structure obtained by joining was measured by a lap shear test (shear test) in accordance with JIS K6851 (1994). The obtained tensile strength was used as an index of the welding strength of the integrated structure.

得られた一体化構造体は、高い溶着強度を有しており、使用上問題ないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表1に示す。 The obtained integrated structure had high welding strength and was at a level where there was no problem in use. Table 1 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

(実施例2)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物からなるサイジング剤として、(a−2)を用い、実施例1と同様にして(b)強化繊維にサイジング剤で表面処理した結果、サイジング剤で表面処理された強化繊維束中におけるサイジング剤の配合量は0.6質量%となった。このサイジング剤で表面処理された強化繊維束を用いて、実施例1と同様にして一体化構造体を得た。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は60.6質量%であった。得られた一体化構造体は、高い溶着強度を有しており、使用上問題ないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表1に示す。
(Example 2)
(A) As a result of using (a-2) as a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain and (b) surface-treating the reinforcing fibers with the sizing agent in the same manner as in Example 1, the sizing agent. The blending amount of the sizing agent in the reinforcing fiber bundle surface-treated with was 0.6% by mass. Using the reinforcing fiber bundle surface-treated with this sizing agent, an integrated structure was obtained in the same manner as in Example 1. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 60.6 mass%. The obtained integrated structure had high welding strength and was at a level where there was no problem in use. Table 1 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

(実施例3)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物として、(a−3)を用い、実施例1と同様にして(b)強化繊維にサイジング剤で表面処理した結果、サイジング剤で表面処理された強化繊維束中におけるサイジング剤の配合量は0.7量%となった。このサイジング剤で表面処理された強化繊維束を用いて、実施例1と同様にして一体化構造体を得た。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は61.5質量%であった。得られた一体化構造体は、高い溶着強度を有しており、使用上問題ないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表1に示す。
(Example 3)
(A) As a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain, (a-3) was used, and (b) the reinforcing fibers were surface-treated with a sizing agent in the same manner as in Example 1, and as a result, the surface was treated with a sizing agent. the amount of the sizing agent in the reinforcing fiber bundle in the became 0.7 mass%. Using the reinforcing fiber bundle surface-treated with this sizing agent, an integrated structure was obtained in the same manner as in Example 1. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 61.5 mass%. The obtained integrated structure had high welding strength and was at a level where there was no problem in use. Table 1 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

(実施例4)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物として、(a−2)を用いたこと、積層板の最表層として、ポリフェニレンサルファイド樹脂として(B−2)を用いた(I)一方向性繊維強化樹脂テープを配置し、その他の層には、ポリフェニレンサルファイド樹脂として(B−1)を用いた(I)一方向性繊維強化樹脂テープを配置したこと以外は、実施例1と同様にして積層板を得た。また、実施例1と同様に、(II)熱可塑性樹脂組成物を用いた前記積層体の相手材として、本実施例で得た(I)一方向性繊維強化樹脂テープの積層板を用いて、一体化構造体を得た。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は60.6%であった。得られた一体化構造体は、高い溶着強度を有しており、使用上問題ないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表1に示す。
(Example 4)
(A) (a-2) was used as the polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain, and (B-2) was used as the polyphenylene sulfide resin as the outermost layer of the laminated board (I) unidirectional. The same as in Example 1 except that the fiber reinforced resin tape was arranged and the (I) unidirectional fiber reinforced resin tape using (B-1) as the polyphenylene sulfide resin was arranged in the other layers. A laminated board was obtained. Further, as in Example 1, as the mating material of the laminate using the (II) thermoplastic resin composition, the (I) laminated plate of the unidirectional fiber reinforced resin tape obtained in this example was used. , Obtained an integrated structure. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 60.6%. The obtained integrated structure had high welding strength and was at a level where there was no problem in use. Table 1 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

(実施例5)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物として、(a−2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして(I)一方向性繊維強化樹脂テープの積層板を得た。一方、(II)熱可塑性樹脂組成物を用いた前記積層体の相手材として、強化繊維を含有していないポリフェニレンサルファイド樹脂組成物(B−1)を用いて、一体化構造体を得た。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は60.5%であった。得られた一体化構造体は、高い溶着強度を有しており、使用上問題ないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表1に示す。
(Example 5)
(A) A laminated board of (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that (a-2) was used as the polyfunctional compound containing halogen in the polymer chain. .. On the other hand, a polyphenylene sulfide resin composition (B-1) containing no reinforcing fibers was used as a mating material for the laminate using the (II) thermoplastic resin composition to obtain an integrated structure. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 60.5%. The obtained integrated structure had high welding strength and was at a level where there was no problem in use. Table 1 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

(比較例1)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物として、(a−2)を用い、0.5質量%になるように水に溶解、分散させたサイジング剤母液を調整し、実施例1と同様にして(b)強化繊維にサイジング剤で表面処理した結果、サイジング剤で表面処理された強化繊維束中におけるサイジング剤の配合量は0.1量%となった。このサイジング剤で表面処理された強化繊維束を用いて、実施例1と同様にして一体化構造体を得た。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は61.0質量%であった。得られた一体化構造体は、溶着強度が低く、実用上適さないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
(A) Using (a-2) as a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain, a sizing agent mother liquor dissolved and dispersed in water so as to be 0.5% by mass was prepared, and the same as in Example 1. Similarly (b) a result of the surface treatment with reinforcing fibers the sizing agent, the amount of the sizing agent in the reinforcing fiber bundle which has been surface treated with a sizing agent was 0.1 mass%. Using the reinforcing fiber bundle surface-treated with this sizing agent, an integrated structure was obtained in the same manner as in Example 1. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 61.0% by mass. The obtained integrated structure had low welding strength and was at a level unsuitable for practical use. Table 2 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

(比較例2)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物として、(a−2)を用い、4質量%になるように水に溶解、分散させたサイジング剤母液を調整し、浸漬法により(b)強化繊維にサイジング剤で表面処理した結果、サイジング剤で表面処理された強化繊維束中におけるサイジング剤の配合量は2.5量%となった。このサイジング剤で表面処理された強化繊維束を用いて、実施例1と同様にして一体化構造体を得た。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は60.8%であった。得られた一体化構造体は、溶着強度が低く、実用上適さないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 2)
(A) Using (a-2) as a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain, a sizing agent mother liquor dissolved and dispersed in water so as to be 4% by mass was prepared, and (b) was obtained by an immersion method. reinforcing fibers result of the surface treatment with a sizing agent, the amount of the sizing agent in the reinforcing fiber bundle which has been surface treated with a sizing agent was 2.5 mass%. Using the reinforcing fiber bundle surface-treated with this sizing agent, an integrated structure was obtained in the same manner as in Example 1. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 60.8%. The obtained integrated structure had low welding strength and was at a level unsuitable for practical use. Table 2 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

(比較例3)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物として、(a−2)を用いて(b)強化繊維にサイジング剤を付与したこと、また、(B)ポリフェニレンサルファイド樹脂として、(B−3)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして一体化構造体を得た。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は61.2質量%であった。得られた一体化構造体は、溶着強度が低く、実用上適さないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 3)
(A) As a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain, (a-2) was used to (b) a sizing agent was added to the reinforcing fiber, and (B) as a polyphenylene sulfide resin, (B-3). ) Was used, and an integrated structure was obtained in the same manner as in Example 1. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 61.2 mass%. The obtained integrated structure had low welding strength and was at a level unsuitable for practical use. Table 2 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

(比較例4)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物として、(a−2)を用いて(b)強化繊維にサイジング剤を付与したこと、また、(B)ポリフェニレンサルファイド樹脂として、(B−4)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして一体化構造体を得た。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は59.9質量%であった。得られた一体化構造体は、溶着強度が低く、実用上適さないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 4)
(A) As a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain, (a-2) was used to (b) a sizing agent was added to the reinforcing fiber, and (B) as a polyphenylene sulfide resin, (B-4). ) Was used, and an integrated structure was obtained in the same manner as in Example 1. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 59.9 mass%. The obtained integrated structure had low welding strength and was at a level unsuitable for practical use. Table 2 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

(比較例5)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物として、(a−4)を用いて(b)強化繊維にサイジング剤で表面処理した以外は、実施例1と同様にして一体化構造体を得た。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は59.2質量%であった。得られた一体化構造体は、溶着強度が低く、実用上適さないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 5)
The integrated structure was formed in the same manner as in Example 1 except that (a) the reinforcing fibers were surface-treated with a sizing agent using (a-4) as a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain. Obtained. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 59.2 mass%. The obtained integrated structure had low welding strength and was at a level unsuitable for practical use. Table 2 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

(比較例6)
(a)重合体鎖にハロゲンを含む多官能化合物として、(a−5)を用いて(b)強化繊維にサイジング剤で表面処理した以外は、実施例1と同様にして一体化構造体を得た。この(I)一方向性繊維強化樹脂テープの強化繊維質量含有率は58.5質量%であった。得られた一体化構造体は、溶着強度が低く、実用上適さないレベルであった。一体化構造体の構成と評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 6)
The integrated structure was formed in the same manner as in Example 1 except that (a) the reinforcing fibers were surface-treated with a sizing agent using (a-5) as a polyfunctional compound containing a halogen in the polymer chain. Obtained. The reinforcing fiber mass content of this (I) unidirectional fiber reinforced resin tape was 58.5% by mass. The obtained integrated structure had low welding strength and was at a level unsuitable for practical use. Table 2 shows the configuration of the integrated structure and the evaluation results.

11 一方向性繊維強化樹脂テープの積層板
12 熱可塑性樹脂組成物を用いた前記積層体の相手材
13 接合部
14、15 チャック部
200 一方向性繊維強化樹脂テープの製造装置
201 強化繊維束
202 ボビン
203 糸道ガイド
204 含浸ダイ
205 フィーダー
206 マトリックス樹脂
207a 冷却ロール
207b 引取ロール
208 一方向性繊維強化樹脂テープ
209 巻取機
11 Laminated plate of unidirectional fiber reinforced resin tape 12 Mating material of the laminate using the thermoplastic resin composition 13 Joints 14, 15 Chuck part 200 Manufacturing equipment for unidirectional fiber reinforced resin tape 201 Reinforced fiber bundle 202 Bobin 203 Thread Guide 204 Impregnated Die 205 Feeder 206 Matrix Resin 207a Cooling Roll 207b Pickup Roll 208 Unidirectional Fiber Reinforced Resin Tape 209 Winder

Claims (7)

(I)強化繊維を一方向に引き揃えた一方向繊維強化樹脂テープを積層した積層板と、(II)熱可塑性樹脂組成物を用いた前記積層板の相手材とを溶着してなる一体化構造体であって、
前記(I)一方向繊維強化樹脂テープが、重合体鎖に塩素を含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維を一方向に引き揃え、マトリックス樹脂としてポリフェニレンサルファイド樹脂を含浸させた一方向繊維強化樹脂テープであって、
前記重合体鎖に塩素を含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維に占める前記サイジング剤の付着量が0.2〜2質量%であり、
前記サイジング剤に占める前記塩素が3〜15質量%であるとともに、前記ポリフェニレンサルファイド樹脂が無機塩素を30〜250ppm含有することを特徴とする一体化構造体。
(I) Integration formed by welding a laminated board in which a unidirectional fiber reinforced resin tape in which reinforcing fibers are aligned in one direction is laminated and (II) a mating material of the laminated board using a thermoplastic resin composition. It's a structure
The (I) unidirectional fiber reinforced resin tape unidirectionally aligns the reinforced fibers surface-treated with a sizing agent composed of a polyfunctional compound containing chlorine in the polymer chain, and impregnates the polyphenylene sulfide resin as a matrix resin. One-way fiber reinforced resin tape
The amount of the sizing agent adhered to the reinforcing fibers surface-treated with the sizing agent composed of a polyfunctional compound containing chlorine in the polymer chain is 0.2 to 2% by mass.
An integrated structure characterized in that the chlorine content in the sizing agent is 3 to 15% by mass, and the polyphenylene sulfide resin contains 30 to 250 ppm of inorganic chlorine.
前記サイジング剤で表面処理された強化繊維が、前記強化繊維が前記(I)一方向繊維強化樹脂テープの20〜70質量%を占めることを特徴とする請求項1に記載の一体化構造体。 The integrated structure according to claim 1, wherein the reinforcing fibers surface-treated with the sizing agent occupy 20 to 70% by mass of the (I) unidirectional fiber reinforced resin tape. 前記サイジング剤が脂肪族エポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項1または2に記載の一体化構造体。 The integrated structure according to claim 1 or 2, wherein the sizing agent is made of an aliphatic epoxy resin. 前記積層板の少なくとも最表層に配置した前記一方向繊維強化樹脂テープに含浸された前記マトリックス樹脂の分子量が50,000以上100,000未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の一体化構造体。 Any of claims 1 to 3, wherein the matrix resin impregnated in the unidirectional fiber reinforced resin tape arranged at least on the outermost surface layer of the laminated board has a molecular weight of 50,000 or more and less than 100,000. The integrated structure described in. 前記熱可塑性樹脂組成物(II)がポリフェニレンサルファイド樹脂組成物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の一体化構造体。 The integrated structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermoplastic resin composition (II) is a polyphenylene sulfide resin composition. 重合体鎖に塩素を含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維を一方向に引き揃え、
マトリックス樹脂としてポリフェニレンサルファイド樹脂を含浸させた一方向繊維強化樹脂テープであって、
前記重合体鎖に塩素を含む多官能化合物からなるサイジング剤で表面処理された強化繊維に占める前記サイジング剤の付着量が0.2〜2質量%であり、
前記サイジング剤に占める前記塩素が3〜15質量%であるとともに、
前記ポリフェニレンサルファイド樹脂が無機塩素を30〜250ppm含有することを特徴とする一方向繊維強化樹脂テープ。
Reinforcing fibers surface-treated with a sizing agent consisting of a polyfunctional compound containing chlorine in the polymer chain are aligned in one direction.
A unidirectional fiber reinforced resin tape impregnated with polyphenylene sulfide resin as a matrix resin.
The amount of the sizing agent adhered to the reinforcing fibers surface-treated with the sizing agent composed of a polyfunctional compound containing chlorine in the polymer chain is 0.2 to 2% by mass.
The chlorine content in the sizing agent is 3 to 15% by mass, and the chlorine content is 3 to 15% by mass.
A unidirectional fiber reinforced resin tape characterized in that the polyphenylene sulfide resin contains 30 to 250 ppm of inorganic chlorine.
前記サイジング剤が脂肪族エポキシ樹脂からなることを特徴とする、請求項に記載の一方向繊維強化樹脂テープ。 The unidirectional fiber reinforced resin tape according to claim 6 , wherein the sizing agent is made of an aliphatic epoxy resin.
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