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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-22
(54)【発明の名称】熱可塑性複合材料及びその製造方法並びに応用
(51)【国際特許分類】
B29C 70/68 20060101AFI20231115BHJP
B29C 70/16 20060101ALI20231115BHJP
B29C 70/52 20060101ALI20231115BHJP
B29K 101/12 20060101ALN20231115BHJP
B29K 105/08 20060101ALN20231115BHJP
【ＦＩ】
B29C70/68
B29C70/16
B29C70/52
B29K101:12
B29K105:08
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023525054
(86)(22)【出願日】2021-10-30
(85)【翻訳文提出日】2023-04-25
(86)【国際出願番号】 CN2021127770
(87)【国際公開番号】W WO2022089623
(87)【国際公開日】2022-05-05
(31)【優先権主張番号】202011192228.7
(32)【優先日】2020-10-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202011193483.3
(32)【優先日】2020-10-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202011191450.5
(32)【優先日】2020-10-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202011199839.4
(32)【優先日】2020-10-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】503191287
【氏名又は名称】中国石油化工股▲ふん▼有限公司
(71)【出願人】
【識別番号】510016575
【氏名又は名称】中国石油化工股▲ふん▼有限公司北京化工研究院
【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ，ＣＨＩＮＡ ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＆ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】ＮＯ．１４，ＢＥＩＳＡＮＨＵＡＮ ＥＡＳＴ ＲＯＡＤ，ＣＨＡＯＹＡＮＧ ＤＩＳＴＲＩＣＴ，ＢＥＩＪＩＮＧ １０００１３，ＣＨＩＮＡ
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】高達利
(72)【発明者】
【氏名】李長金
(72)【発明者】
【氏名】張師軍
(72)【発明者】
【氏名】徐凱
(72)【発明者】
【氏名】康鵬
(72)【発明者】
【氏名】張▲チー▼
(72)【発明者】
【氏名】尹華
(72)【発明者】
【氏名】呂明福
(72)【発明者】
【氏名】孔徳輝
(72)【発明者】
【氏名】辛▲チー▼
(72)【発明者】
【氏名】蔡涛
(72)【発明者】
【氏名】董穆
(72)【発明者】
【氏名】邵静波
(72)【発明者】
【氏名】施紅偉
(72)【発明者】
【氏名】孫昌輝
(72)【発明者】
【氏名】白奕青
(72)【発明者】
【氏名】譚以綱
(72)【発明者】
【氏名】李光
(72)【発明者】
【氏名】高曉勇
(72)【発明者】
【氏名】和金▲チー▼
(72)【発明者】
【氏名】李梅杰
(72)【発明者】
【氏名】徐萌
(72)【発明者】
【氏名】▲チョウ▼白▲ゲ▼
(72)【発明者】
【氏名】呂芸
(72)【発明者】
【氏名】任月明
【テーマコード（参考）】
4F205
【Ｆターム（参考）】
4F205AA11
4F205AB05
4F205AC05
4F205AD16
4F205AG14
4F205AG28
4F205AH17
4F205AH31
4F205AH33
4F205AJ08
4F205HA05
4F205HA06
4F205HA27
4F205HA34
4F205HA37
4F205HA46
4F205HB02
4F205HB11
4F205HC02
4F205HF01
4F205HK22
(57)【要約】
本発明は熱可塑性複合材料及びその製造方法並びに応用を開示する。前記熱可塑性複合材料は、内層材料及び少なくとも一層の外層材料を含み、前記内層材料は繊維束、第一熱可塑性樹脂及び第一助剤を含むコア層であり、前記少なくとも一層の外層材料は前記コア層を包みかつ第二熱可塑性樹脂及び任意選択の第二助剤を含む樹脂層であり、ここで、前記繊維束は前記コア層の一端からその対向端まで連続的に延在する。本発明の熱可塑性複合材料はコア層及び外層の複合構造を有し、熱可塑性複合材料の加工性能及び射出成形時の繊維と樹脂基体との間の潤滑性を効果的に改善し、かつ繊維の樹脂基体溶融体での流動性を向上させ、製造された熱可塑性複合材料の総合性能及び表面品質を大幅に向上させ、同時に射出成形プロセスへの要求を低下させ、熱可塑性複合材料の応用範囲を拡張した。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内層材料及び少なくとも一層の外層材料を含み、前記内層材料は繊維束、第一熱可塑性樹脂及び第一助剤を含むコア層であり、前記少なくとも一層の外層材料は前記コア層を包みかつ第二熱可塑性樹脂及び任意選択の第二助剤を含む樹脂層であり、ここで、前記繊維束は前記コア層の一端からその対向端まで連続的に延在する熱可塑性複合材料。
【請求項2】
前記熱可塑性複合材料は長尺状、棒状又は粒子状であり、長尺状、棒状又は粒子状の熱可塑性複合材料の長さは好ましくは５－３０ｍｍであり、より好ましくは５－２５ｍｍであり、さらに好ましくは６－１５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項3】
前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は１－９０重量部であり、好ましくは２０－７０重量部であり、より好ましくは２０－５５重量部であり、さらに好ましくは２４－４５重量部であり、前記繊維束の量は１０－１１０重量部であり、好ましくは２０－１１０重量部であり、より好ましくは２５－１１０重量部であり、及び／又は、前記内層材料において、前記繊維束と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．２５－６：１であり、好ましくは０．３５－４．５：１であり、さらに好ましくは０．４３－４．５：１であり、及び／又は、
前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は１－１１０重量部であり、好ましくは１０－９９重量部であり、好ましくは４０－９０重量部であり、
好ましくは、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は１－９０重量部であり、好ましくは２０－７０重量部であり、より好ましくは２０－５５重量部であり、さらに好ましくは２４－４５重量部であり、及び／又は、前記繊維束の量は１０－９９重量部であり、好ましくは２０－８０重量部であり、より好ましくは２５－５０重量部であり、又は、
前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は５０－７０重量部であり、さらに好ましくは５０－６０重量部であり、及び／又は、前記繊維束の量は９０－１１０重量部であり、好ましくは１００－１１０重量部であり、及び／又は、前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は９０－１１０重量部であり、さらに好ましくは９５－１０５重量部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項4】
前記内層材料は非配向の短繊維を含まず、好ましくは、前記内層材料は繊維束、第一熱可塑性樹脂及び第一助剤で構成されることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項5】
前記外層材料は繊維を含まず、好ましくは、前記外層材料は第二熱可塑性樹脂で構成されるか又は第二熱可塑性樹脂及び第二助剤で構成され、又は、前記外層材料は繊維、例えば短繊維を含み、好ましくは、前記外層材料において、前記繊維と前記第二熱可塑性樹脂との重量比は１－５０：１００であり、好ましくは５－５０：１００であり、より好ましくは２０－４５：１００であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項6】
前記第一熱可塑性樹脂及び第二熱可塑性樹脂は同じであるか又は異なり、それぞれ独立してポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、ポリアクリロニトリル－スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン及びポリフェニレンスルフィド及びそれらの合金ポリマーから選択される少なくとも一種であり、好ましくは、前記第一熱可塑性樹脂及び第二熱可塑性樹脂はそれぞれ独立してポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン及びポリエーテルエーテルケトンから選択される少なくとも一種であり、より好ましくは、前記第一熱可塑性樹脂及び第二熱可塑性樹脂はそれぞれ独立して単独重合ポリプロピレン、共重合ポリプロピレン、単独重合ポリプロピレン及び共重合ポリプロピレンの混合物、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６及びナイロン６６の混合物から選択される少なくとも一種であり、及び／又は、前記繊維束はガラス繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、芳香族ポリアミド繊維、ステンレス繊維、合成樹脂繊維及び鉱物繊維から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項7】
前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは１００－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは１０００－７５００ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは１９００－７５００ｇ／１０ｍｉｎであり、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは０．１－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは３－５５ｇ／１０ｍｉｎ又は４５０－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは３－４５ｇ／１０ｍｉｎ又は１９００－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは、
前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－４５０ｇ／１０ｍｉｎであり、例えば、６０－２００ｇ／１０ｍｉｎであり、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは３－５５ｇ／１０ｍｉｎ又は４５０－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－４５０ｇ／１０ｍｉｎであり、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは８００－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、又は、
前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは４５０ｇ／１０ｍｉｎ以上であり、特に４５０ｇ／１０ｍｉｎより大きく、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは１００ｇ／１０ｍｉｎより小さく、好ましくは１．５－５５ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは３－５０ｇ／１０ｍｉｎであり、
及び／又は、前記第二熱可塑性樹脂と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．０５－１２．５：１であり、好ましくは０．１－４：１であり、より好ましくは０．１４－３．５：１であることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項8】
前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートが８００－８０００ｇ／１０ｍｉｎである場合、前記第二熱可塑性樹脂と第一熱可塑性樹脂との重量比が０．２５：１より小さく、好ましくは０．１８：１より小さく、より好ましくは０．１５：１より小さく、及び／又は、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂がナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６及びナイロン６６の混合物から選択される少なくとも一種である場合、前記ナイロン６及びナイロン６６の粘度が１．８－３．５であることを特徴とする請求項７に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項9】
それぞれ前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂の質量を１００重量部とし、前記第一助剤及び第二助剤はそれぞれ独立して０．５－１５重量部の相溶化剤、０．０５－３重量部の酸化防止剤及び０．０５－２．５重量部の潤滑剤のうちの少なくとも一種を含み、好ましくは、前記第一助剤及び前記第二助剤はそれぞれ独立して１－１５重量部の相溶化剤、０．１－１重量部の酸化防止剤及び０．５－２．５重量部の潤滑剤のうちの少なくとも一種を含み、及び／又は、前記相溶化剤は極性モノマーグラフト変性ポリマーから選択される少なくとも一種であり、好ましくは、前記極性モノマーは無水マレイン酸、無水マレイン酸誘導体、アクリル酸及びアクリル酸エステル系誘導体から選択される少なくとも一種であり、好ましくは、前記ポリマーはポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－α－オクテン共重合体及びプロピレン－α－オレフィン共重合体から選択される少なくとも一種であり、及び／又は、
前記酸化防止剤はテトラキス［β－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオン酸］ペンタエリスリトールエステル、トリス［２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル］ホスファイト、β－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオン酸ｎ－オクタデカノールエステル、２，２’－メチレンビス（４－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）、１，１，３－トリス（２－メチル－４－ヒドロキシ－５－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ブタン及びビス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）ペンタエリスリトールジホスファイトから選択される少なくとも一種であり、及び／又は、
前記潤滑剤はエチレンビスステアリン酸アミド、ステアリン酸カルシウム、ポリエチレンワックス、ペンタエリスリトールステアリン酸エステル、シリコーン、ポリエチレングリコール及びフッ素含有樹脂から選択される少なくとも一種であり、及び／又は、
前記第一助剤はさらに滑剤、帯電防止剤及び可塑剤のうちの少なくとも一種を含むことができ、
及び／又は前記第二助剤はさらに滑剤、帯電防止剤、可塑剤、核形成剤、光安定剤、難燃剤、熱安定剤、マスターバッチ、帯電防止剤及び充填剤のうちの少なくとも一種を含むことができることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項10】
それぞれ前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂の質量を１００重量部とし、前記第一助剤及び第二助剤はそれぞれ独立して２－３０重量部の電気絶縁改質剤を含み、好ましくはそれぞれ独立して５－２５重量部の電気絶縁改質剤を含み、好ましくは、前記電気絶縁改質剤は、
ａ）共重合ポリプロピレンに由来する構造単位と、アクリル酸エステル系単量体及び任意選択のアクリル酸系単量体に由来する構造単位を含み、例えば、ポリプロピレン－ｇ－グリシジルメタクリレートであるアルキル及び／又はアルコキシグラフト変性ポリプロピレン、
ｂ）共重合ポリプロピレンに由来する構造単位及びスチレン系単量体に由来する構造単位を含み、例えば、ポリプロピレン－ｇ－スチレンである芳香族オレフィングラフト変性ポリプロピレン、
ｃ）共重合ポリプロピレンに由来する構造単位及びアルケニル基含有シラン系単量体に由来する構造単位を含むシラン変性ポリプロピレングラフト物、
ｄ）共重合ポリプロピレンに由来する構造単位、無水マレイン酸単量体に由来する構造単位及びアルケニル基含有重合性単量体に由来する構造単位を含む酸無水物基を有するポリプロピレングラフト物、及び／又は、
ｅ）共重合ポリプロピレンに由来する構造単位及びアルケニル基含有複素環系単量体に由来する構造単位を含むポリプロピレングラフト複素環の改質材料、のうちの少なくとも一種であることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項11】
ステップＡ、第一熱可塑性樹脂と第一助剤を混合した後に溶融し、第一成分溶融体を得ること、ステップＢ、連続繊維束を前記第一成分溶融体に第一浸漬処理を行い、糸状コア層製品を形成すること、
ステップＣ、第二熱可塑性樹脂と任意選択の第二助剤を混合した後に溶融し、第二成分溶融体を得ること、
ステップＤ、前記糸状コア層製品を前記第二成分溶融体に第二浸漬処理を行い、コア層を包む樹脂層を形成することを含むことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料の製造方法。
【請求項12】
ステップＡの混合条件は、温度が４０－６０℃であり、時間が０．５－２０ｍｉｎであり、好ましくは１－１０ｍｉｎであり、より好ましくは３－５ｍｉｎであることを含み、ステップＡにおける溶融温度は２００－３８０℃であり、及び／又は、ステップＣの混合条件は、温度が４０－６０℃であり、時間が０．５－２０ｍｉｎであり、好ましくは１－１０ｍｉｎであり、より好ましくは３－５ｍｉｎであることを含み、ステップＣにおける溶融温度は２００－３８０℃であることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項13】
ステップＢにおける前記第一浸漬処理は第一浸漬金型において行われ、前記第一浸漬金型は調整可能な浸漬金型であり、前記第一浸漬金型は繊維入口、繊維出口及び溶融体流路を含み、前記第一浸漬金型のキャビティ内に少なくとも一つの第一ゴデットローラが設置され、前記第一ゴデットローラは前記繊維入口と繊維出口との間に移動することができ、及び／又は、前記第一ゴデットローラは前記繊維入口と繊維出口との接続線に垂直な方向に沿って移動することができることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の製造方法。
【請求項14】
ステップＢにおける前記第一浸漬処理は第二浸漬金型において行われ、前記第二浸漬金型は組み合わせ式浸漬金型であり、前記第二浸漬金型は順に接続された第一モジュール、中間モジュール及び第二モジュールを含み、前記第一モジュールに繊維入口及び第一モジュール流路が設置され、前記第二モジュールに繊維出口及び第二モジュール流路が設置され、前記中間モジュールに中間モジュール流路が設置され、前記第一モジュール、中間モジュール及び第二モジュールが順に接続された後、前記第一モジュール流路、前記中間モジュール流路及び第二モジュール流路が連通して繊維を通過させるための組み合わせ流路を形成することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の製造方法。
【請求項15】
ステップＢにおける前記第一浸漬処理は第三浸漬金型において行われ、前記第三浸漬金型は強い乱流浸漬金型であり、前記第三浸漬金型は繊維入口通路、浸漬出口及び溶融体ニップ流路を含み、前記繊維入口通路、浸漬出口及び溶融体ニップ流路はいずれも前記第三浸漬金型内部のキャビティと連通し、ここで、前記第三浸漬金型のキャビティ内に第二ゴデットローラが設置され、前記第二ゴデットローラは少なくとも一つの能動ゴデットローラを含み、前記能動ゴデットローラは駆動装置により回転駆動されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の製造方法。
【請求項16】
請求項１～１０のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料又は請求項１１～１５のいずれか一項に記載の製造方法で製造された熱可塑性複合材料の自動車工業、機械製造、電子電気製品、化学工業環境保護、宇宙通信及び建築業界の分野における応用、好ましくは大型自動車部品及び／又は高精密電子電気素子における応用、より好ましくは自動車フロントエンドモジュール及び／又は全プラスチック尾部ドア内板における応用。【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
本願は２０２０年１０月３０日に提出された以下の特許出願の優先権を享受するように請求する。
【0002】
１．名称が「熱可塑性複合材料及びその製造方法並びに応用」であり、出願番号がＣＮ２０２０１１１９２２２８．７である中国特許出願。
【0003】
２．名称が「浸漬金型、浸漬方法及び浸漬金型を含む製造システム」であり、出願番号がＣＮ２０２０１１１９３４８３．３である中国特許出願。
【0004】
３．名称が「浸漬金型、浸漬方法及び浸漬金型を含む製造システム」であり、出願番号がＣＮ２０２０１１１９１４０．５である中国特許出願。
【0005】
４．名称が「浸漬金型、浸漬方法及び浸漬金型を含む製造システム」であり、出願番号がＣＮ２０２０１１１９９８３９．４である中国特許出願。
【0006】
それらの内容は本発明と一致する程度で引用により本明細書に組み込まれる。
【0007】
〔技術分野〕
本発明は高分子複合材料の分野に属し、具体的には熱可塑性複合材料及びその製造方法並びに応用に関する。
本発明は高分子複合材料の分野に属し、具体的には熱可塑性複合材料及びその製造方法並びに応用に関する。
【0008】
〔背景技術〕
長繊維強化熱可塑性複合材料は一般的な熱可塑性複合材料であり、それは現在の複合材料市場において発展が最も速い材料の一つである。半構造材料及び構造材料として、長繊維強化熱可塑性複合材料の開発目標は工業及び民生用の様々な分野であり、自動車、器械、娯楽、食品加工、通信、電子電器、電動工具、園芸等の分野を含む。
長繊維強化熱可塑性複合材料は一般的な熱可塑性複合材料であり、それは現在の複合材料市場において発展が最も速い材料の一つである。半構造材料及び構造材料として、長繊維強化熱可塑性複合材料の開発目標は工業及び民生用の様々な分野であり、自動車、器械、娯楽、食品加工、通信、電子電器、電動工具、園芸等の分野を含む。
【0009】
長繊維強化熱可塑性材料の繊維長は粒子の長さと同じであり、繊維配向が高度に一致し、低密度、成形しやすく、高比強度、モジュラスが高く、耐疲労性が優れ、及び吸水しないなどの特性を備える。また、該材料は優れた寸法安定性、優れた耐衝撃性、化学的安定性（耐塩、耐油、耐燃料など）及び循環利用可能な利点を有し、特に高低温交番が頻繁である場合に使用することに適し、それは一般的な射出成形機で射出成形されてもよく、プレス成形されてもよく、金属代替材料の理想的な候補者である。長繊維強化熱可塑性複合材料の総使用量において、自動車材料の応用量の比率は８０％－９０％に達する。
【0010】
しかし、長繊維強化熱可塑性複合材料の技術レベルの継続的な向上及び応用例の継続的な拡張、及び人々の健康、安全、環境保護に対する意識のさらなる向上及び自動車化プロセスの継続的な推進に伴い、材料の性能に対してもより多くのより高い要求が提出されている。材料が優れた機械的性能を備えること、機能化等の要求に加えて、加工性能及び成形後の部品の性能要求を両立させることが要求される。例えば、自動車の大型複雑部品、高精密電子電気素子に対して、製造材料が高流動性、成形しやすく、寸法安定性が高く、高い表面品質及び加工成形要件を備えることが要求される。
【0011】
上記課題に対して、従来の技術は実際の応用の需要を満たすことがまだ出来ていない。
【0012】
〔発明の概要〕
従来の技術に存在する上記課題に対して、本発明は熱可塑性複合材料及びその製造方法並びに応用を提供し、本発明の熱可塑性複合材料は多成分材料体系に基づいて設計され、各成分の間に性能の相乗効果を達成させることができる。さらに、本発明の熱可塑性複合材料はさらに繊維の樹脂溶融体での流動性を大幅に向上させることができ、複合材料の表面性能を大幅に向上させ、応用範囲を広げた。
従来の技術に存在する上記課題に対して、本発明は熱可塑性複合材料及びその製造方法並びに応用を提供し、本発明の熱可塑性複合材料は多成分材料体系に基づいて設計され、各成分の間に性能の相乗効果を達成させることができる。さらに、本発明の熱可塑性複合材料はさらに繊維の樹脂溶融体での流動性を大幅に向上させることができ、複合材料の表面性能を大幅に向上させ、応用範囲を広げた。
【0013】
本発明の第一態様は熱可塑性複合材料を提供し、内層材料及び少なくとも一層の外層材料を含み、前記内層材料は繊維束、第一熱可塑性樹脂及び第一助剤を含むコア層であり、前記少なくとも一層の外層材料は前記コア層を包みかつ第二熱可塑性樹脂及び任意選択の第二助剤を含む樹脂層であり、ここで、前記繊維束は前記コア層の一端からその対向端まで連続的に延在する。
【0014】
本発明において、用語「一端」及び／又は「対向端」は、通常、熱可塑性複合材料の縦方向に対するものである。
【0015】
本願発明者らは、第一熱可塑性樹脂及び第一助剤を含む第一成分を採用して連続繊維束を浸漬してコア層を形成し、かつコア層の外側に第二熱可塑性樹脂及び任意選択の第二助剤を含む第二成分を均一に被覆し、これにより連続繊維強化樹脂をコア層（内層材料）とし、コア層の外側に被覆された樹脂層を外層材料とする熱可塑性複合材料を形成し、前記コア層における第一熱可塑性樹脂及び前記樹脂層における第二熱可塑性樹脂の性能及び機能を調整することにより、前記熱可塑性複合材料が異なる性能及び機能を有することができることを発見した。
【0016】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、外層材料（樹脂層）は前記内層材料（コア層）を実質的に連続的に被覆することができる。好ましいわけでもないが、本発明の熱可塑性複合材料において、外層材料（樹脂層）は少なくとも８０％で前記内層材料（コア層）を被覆し、例えば、８０－９９％、８５－９５％で前記内層材料（コア層）を被覆する。
【0017】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記熱可塑性複合材料は長尺状、棒状又は粒子状であってもよい。当然のことながら、本発明の熱可塑性複合材料は他の形状であってもよく、例えば連続糸状である。本発明において、長尺状、棒状又は粒子状の熱可塑性複合材料は連続的な糸状の熱可塑性複合材料を切断してなるものであってもよい。
【0018】
いくつかの実施形態において、前記熱可塑性複合材料は長尺状、棒状又は粒子状である。長尺状、棒状又は粒子状の熱可塑性複合材料の長さ（縦方向寸法）は５－３０ｍｍであってもよく、好ましくは５－２５ｍｍであり、より好ましくは６－１５ｍｍである。
【0019】
他の実施形態において、好ましいわけでもないが、前記熱可塑性複合材料は相対的に小さい長さ寸法を有してもよい。例えば、前記熱可塑性複合材料は粒子状であり、粒子状熱可塑性複合材料の粒径（長さ）は２－５ｍｍであってもよく、好ましくは３－４ｍｍである。
【0020】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、本発明は熱可塑性複合材料の横断面形状に対して特別な要求がない。いくつかの実施形態において、粒子状又は棒状の熱可塑性複合材料の横断面は円形又は略円形である。他の実施形態において、粒子状又は長尺状の熱可塑性複合材料の横断面は長方形又は正方形であってもよい。
【0021】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は１－９０重量部であり、前記繊維束の量は１０－１１０重量部である。
【0022】
いくつかの具体的な実施形態において、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は１重量部、１０重量部、２０重量部、２５重量部、３０重量部、４０重量部、４５重量部、５０重量部、５５重量部、６０重量部、７０重量部、８０重量部、９０重量部又はそれらで構成された範囲であってもよい。及びいくつかの具体的な実施形態において、前記繊維束の量は１重量部、１０重量部、２０重量部、２５重量部、３０重量部、４０重量部、５０重量部、６０重量部、７０重量部、８０重量部、９０重量部、１００重量部、１１０重量部又はそれらで構成された範囲であってもよい。
【0023】
いくつかの好ましい実施形態において、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は２０－７０重量部であってもよく、好ましくは２０－５５重量部であり、より好ましくは２４－４５重量部であり、及び／又は、前記繊維束の量は２０－１１０重量部であってもよく、より好ましくは２５－１１０重量部である。
【0024】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は１－１１０重量部である。
【0025】
いくつかの具体的な実施形態において、前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は１重量部、１０重量部、２０重量部、３０重量部、４０重量部、４５重量部、５０重量部、６０重量部、６５重量部、７０重量部、７５重量部、８０重量部、８５重量部、９０重量部、９５重量部、１００重量部、１０５重量部、１１０重量部又はそれらで構成された範囲であってもよい。
【0026】
いくつかの好ましい実施形態において、前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は１０－９９重量部であってもよく、より好ましくは１０－９０重量部であり、好ましくは４０－９０重量部である。
【0027】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの具体的な実施形態によれば、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は１－９０重量部であり、好ましくは２０－７０重量部であり、より好ましくは２０－５５重量部であり、さらに好ましくは２４－４５重量部であり、及び／又は、前記繊維束の量は１０－９９重量部であり、好ましくは２０－８０重量部であり、より好ましくは２５－５０重量部である。
【0028】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の他の具体的な実施形態によれば、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は５０－７０重量部であり、さらに好ましくは５０－６０重量部であり、及び／又は、前記繊維束の量は９０－１１０重量部であり、好ましくは１００－１１０重量部であり、及び／又は、前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は９０－１１０重量部であり、さらに好ましくは９５－１０５重量部である。
【0029】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記内層材料において、前記繊維束と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．２５－６：１である。例えば、前記内層材料において、前記繊維束と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．２５：１、０．３：１、０．３５：１、０．４：１、０．４５：１、０．５：１、０．５５：１、０．６：１、０．６５：１、０．７：１、０．８：１、０．９：１、１：１、１．２：１、１．５：１、１．７：１、１．８：１、１．９：１、２：１、２．５：１、３：１、３．５：１、４：１、４．５：１、５：１、６：１又はそれらで構成された範囲である。
【0030】
いくつかの好ましい実施形態において、前記内層材料において、前記繊維束と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．３５－４．５：１であってもよく、好ましくは０．４３－４．５：１である。
【0031】
本発明において第一助剤及び第二助剤の使用量を制限し、関連助剤の作用を実現することを目的とする。
【0032】
本発明の異なる実施形態において、外層材料の層数を限定せず、該外層材料は一層又は多層であってもよい。外層材料が多層である場合、多層外層材料は一種の外層材料で形成されてもよく、複数種の外層材料で形成されてもよい。
【0033】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂は同じであるか又は異なり、それぞれ独立してポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、ポリアクリロニトリル－スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン及びポリフェニレンスルフィド及びそれらの合金ポリマーから選択される少なくとも一種である。
【0034】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の好ましい実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂はそれぞれ独立してポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド（ナイロンとも呼ばれる）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から選択される少なくとも一種である。
【0035】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の好ましい実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂はそれぞれ独立して単独重合ポリプロピレン、共重合ポリプロピレン、単独重合ポリプロピレン及び共重合ポリプロピレンの混合物、ナイロン６（ＰＡ６）、ナイロン６６（ＰＡ６６）、ナイロン６及びナイロン６６の混合物から選択される少なくとも一種である。
【0036】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の他の実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂はさらに熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）及び／又は高温ナイロン（ＰＰＡ）から選択することができる。
【0037】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－８０００ｇ／１０ｍｉｎである。例えば、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０ｇ／１０ｍｉｎ、１００ｇ／１０ｍｉｎ、２００ｇ／１０ｍｉｎ、４５０ｇ／１０ｍｉｎ、５００ｇ／１０ｍｉｎ、１０００ｇ／１０ｍｉｎ、１５００ｇ／１０ｍｉｎ、２０００ｇ／１０ｍｉｎ、３０００ｇ／１０ｍｉｎ、４０００ｇ／１０ｍｉｎ、５０００ｇ／１０ｍｉｎ、６０００ｇ／１０ｍｉｎ、７０００ｇ／１０ｍｉｎ、７５００ｇ／１０ｍｉｎ、８０００ｇ／１０ｍｉｎ又はそれらで構成された範囲であってもよい。
【0038】
いくつかの好ましい実施形態において、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは１００－８０００ｇ／１０ｍｉｎであってもよく、好ましくは１０００－７５００ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは１９００－７５００ｇ／１０ｍｉｎである。
【0039】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは０．１－８０００ｇ／１０ｍｉｎである。例えば、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは０．１ｇ／１０ｍｉｎ、１ｇ／１０ｍｉｎ、１．５ｇ／１０ｍｉｎ、３ｇ／１０ｍｉｎ、１０ｇ／１０ｍｉｎ、２０ｇ／１０ｍｉｎ、３０ｇ／１０ｍｉｎ、４０ｇ／１０ｍｉｎ、４５ｇ／１０ｍｉｎ、５０ｇ／１０ｍｉｎ、５５ｇ／１０ｍｉｎ、６０ｇ／１０ｍｉｎ、７０ｇ／１０ｍｉｎ、８０ｇ／１０ｍｉｎ、９０ｇ／１０ｍｉｎ、１００ｇ／１０ｍｉｎ、４５０ｇ／１０ｍｉｎ、５００ｇ／１０ｍｉｎ、８００ｇ／１０ｍｉｎ、１０００ｇ／１０ｍｉｎ、１５００ｇ／１０ｍｉｎ、１９００ｇ／１０ｍｉｎ、２５００ｇ／１０ｍｉｎ、３０００ｇ／１０ｍｉｎ、４０００ｇ／１０ｍｉｎ、５０００ｇ／１０ｍｉｎ、６０００ｇ／１０ｍｉｎ、７０００ｇ／１０ｍｉｎ、８０００ｇ／１０ｍｉｎ又はそれらで構成された範囲であってもよい。
【0040】
いくつかの好ましい実施形態において、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは３－５５ｇ／１０ｍｉｎ又は４５０－８０００ｇ／１０ｍｉｎであってもよく、好ましくは３－４５ｇ／１０ｍｉｎ又は１９００－８０００ｇ／１０ｍｉｎである。
【0041】
本発明の異なる実施形態において、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂のメルトフローレートは特にされず、所望の性能に応じて前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂のメルトフローレートを選択することができる。
【0042】
特に、本願発明者らは、本発明のパラメータ（例えば、メルトフローレート）に基づいて表面品質性能及び総合性能がいずれも高い熱可塑性複合材料を製造して得ることができることを発見した。例えば、前記第一熱可塑性樹脂のメルトフローレートは前記第二熱可塑性樹脂のメルトフローレートよりも高い場合、これにより熱可塑性複合材料は改善された力学的性質を有することができる。逆に、前記第二熱可塑性樹脂のメルトフローレートは前記第一熱可塑性樹脂のメルトフローレートよりも高い場合、熱可塑性複合材料は改善された光沢度を有することができる。
【0043】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの好ましい実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－４５０ｇ／１０ｍｉｎであり、例えば、６０－２００ｇ／１０ｍｉｎであり、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは３－５５ｇ／１０ｍｉｎ又は４５０－８０００ｇ／１０ｍｉｎである。いくつかの具体的な実施形態において、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－４５０ｇ／１０ｍｉｎであり、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは８００－８０００ｇ／１０ｍｉｎである。
【0044】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の他の好ましい実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは４５０ｇ／１０ｍｉｎ以上であり、特に４５０ｇ／１０ｍｉｎより大きく、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは１００ｇ／１０ｍｉｎより小さく、好ましくは１．５－５５ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは３－５０ｇ／１０ｍｉｎである。
【0045】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記第二熱可塑性樹脂と前記第一熱可塑性樹脂の重量比は０．０５－１２．５：１である。例えば、前記第二熱可塑性樹脂と前記第一熱可塑性樹脂の重量比は０．０５：１、０．１：１、０．１４：１、０．１５：１、０．１８：１、０．２：１、０．２５：１、０．３：１、０．５：１、０．８：１、１：１、１．２：１、１．３：１、１．４：１、１．７：１、２：１、２．５：１、３：１、３．５：１、４：１、５：１、８：１、１０：１、１２．５：１又はそれらで構成された範囲であってもよい。
【0046】
いくつかの好ましい実施形態において、前記第二熱可塑性樹脂と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．１－４：１であってもよく、好ましくは０．１４－３．５：１である。
【0047】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の好ましい実施形態によれば、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートが８００－８０００ｇ／１０ｍｉｎである場合、前記第二熱可塑性樹脂と第一熱可塑性樹脂との重量比は０．２５：１より小さく、好ましくは０．１８：１より小さく、より好ましくは０．１５：１より小さい。
【0048】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂がナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６及びナイロン６６の混合物から選択される少なくとも一種である場合、選択されたナイロン６及びナイロン６６の粘度は１．８－３．５である。ここで、本発明におけるナイロンの粘度はエングラー粘度測定法ＧＢ／Ｔ２６６－８８に基づいて測定された相対粘度である。
【0049】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の具体的な実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂は自製されてもよく、市販されてもよい。
【0050】
例えば、中国石化揚子石化公司から購入された商品名がＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨであるポリプロピレン樹脂、中国石化華東分公司から購入された商品名がＭ６０ＲＨＣであるポリプロピレン樹脂、中国石化巴陵分公司から購入された商品名がＰＡ６－ＢＬ３２００Ｈであるナイロン６を前記第一熱可塑性樹脂として採用することができる。
【0051】
例えば、中国石化揚子石化公司から購入された商品名がＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨであり、中国石化茂名分公司から購入された商品名がＰＰＨ－Ｔ０３であるポリプロピレン樹脂、中国石化華東分公司から購入された商品名がＭ５０ＲＨであるポリプロピレン樹脂、燕山石化公司から購入された商品名がＫ８３０３であるポリプロピレン樹脂、湖南盛錦新材料有限公司から購入された商品名がＰＦ１５００であるポリプロピレン樹脂、又は中国石化石家庄錬化分公司から購入された商品名がＰＰＨ－Ｙ４５０であるポリプロピレン樹脂、中国石化巴陵分公司から購入された商品名がＰＡ６－ＢＬ３２００Ｈであるナイロン６を前記第二熱可塑性樹脂として採用することができる。
【0052】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記繊維束はガラス繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、芳香族ポリアミド繊維、ステンレス繊維、合成樹脂繊維及び鉱物繊維から選択される少なくとも一種である。
【0053】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の好ましい実施形態によれば、前記ガラス繊維は連続ガラス繊維及び／又は定長ガラス繊維である。
【0054】
本発明に適用される繊維束はオーウェンスコーニング（上海）ガラス繊維有限公司から購入された商品名がＳＥ４８０５の無アルカリガラス繊維であってもよく、重慶国際複合材料コフン有限公司から購入された商品名がＥＲ４３０１Ｈの無アルカリガラス繊維であってもよく、日本東レ社から購入された商品名がＴ７００ＳＣの炭素繊維であってもよく、牡丹江金石玄武岩繊維有限公司から購入された玄武岩繊維であってもよい。
【0055】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記熱可塑性複合材料の横方向断面において、内から外へ順にコア層及び樹脂層である。前記繊維束は前記熱可塑性複合材料の縦方向に沿って配向する。好ましくは、本発明に記載の繊維束の長さは前記熱可塑性複合材料の長さ（縦方向寸法）と基本的に同じであり、これにより、前記繊維束は前記コア層の縦方向の一端から縦方向の対向端まで連続的に延在する。
【0056】
いくつかの好ましい実施形態において、前記繊維束は分散処理されてもよい。このような分散処理方法は本分野において既知であり、本発明はそれを特に限定しない。
【0057】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記内層材料は短繊維を含まず、特に非配向の短繊維を含まない。
【0058】
いくつかの具体的な実施形態において、前記内層材料は繊維束、第一熱可塑性樹脂及び第一助剤で構成される。
【0059】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記外層材料は繊維を含まない。いくつかの好ましい実施形態において、前記外層材料は第二熱可塑性樹脂で構成されるか又は第二熱可塑性樹脂及び第二助剤で構成される。
【0060】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の他の実施形態によれば、前記外層材料は繊維、例えば短繊維を含む。
【0061】
いくつかの具体的な実施形態において、前記外層材料において、前記繊維と前記第二熱可塑性樹脂との重量比は１－５０：１００であり、好ましくは５－５０：１００であり、より好ましくは２０－４５：１００である。
【0062】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、それぞれ前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂の質量を１００重量部とし、前記第一助剤及び第二助剤はそれぞれ独立して０．５－１５重量部の相溶化剤、０．０５－３重量部の酸化防止剤及び０．０５－２．５重量部の潤滑剤のうちの少なくとも一種を含む。好ましくは、前記第一助剤及び前記第二助剤はそれぞれ独立して１－１５重量部、好ましくは１－６重量部、より好ましくは３－６重量部の相溶化剤、０．１－１重量部、好ましくは０．１－０．５重量部の酸化防止剤及び０．５－２．５重量部の潤滑剤のうちの少なくとも一種を含む。
【0063】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記相溶化剤は極性モノマーグラフト変性ポリマーから選択される少なくとも一種である。好ましくは、前記極性モノマーは無水マレイン酸、無水マレイン酸誘導体、アクリル酸及びアクリル酸エステル系誘導体から選択される少なくとも一種である。好ましくは、前記ポリマーはポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－α－オレフィン共重合体及びプロピレン－α－オレフィン（プロピレン以外のα－オレフィン）共重合体から選択される少なくとも一種である。
【0064】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の具体的な実施形態によれば、Polyram Plastic Industries Ltdから購入された商品名がＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１である無水マレイン酸グラフトポリプロピレン（ＰＰ－ｇ－ＭＡＨ）、上海日之昇科技有限公司から購入された商品名がＣＭＧ９８０５である無水マレイン酸グラフトエチレン－オクテン共重合体（ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ）、南京曙光化工グループ有限公司から購入された商品名がＮＤＺ１２であるチタネートカップリング剤、又は南京優普化工有限公司から購入された商品名がＸＨＹ－５０１であるアルミネートカップリング剤を前記相溶化剤として採用することができる。
【0065】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記酸化防止剤はテトラキス［β－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオン酸］ペンタエリスリトールエステル（酸化防止剤１０１０）、トリス［２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル］ホスファイト（酸化防止剤１６８）、β－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオン酸ｎ－オクタデカノールエステル（酸化防止剤１０７６）、２，２’－メチレンビス（４－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）（酸化防止剤２２４６）、１，１，３－トリス（２－メチル－４－ヒドロキシ－５－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ブタン（酸化防止剤ＣＡ）及びビス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）ペンタエリスリトールジホスファイト（酸化防止剤６２６）から選択される少なくとも一種である。
【0066】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の具体的な実施形態によれば、ＢＡＳＦ社から購入された酸化防止剤１０１０及び／又は酸化防止剤１６８を前記酸化防止剤として採用することができる。
【0067】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記潤滑剤はエチレンビスステアリン酸アミド、ステアリン酸カルシウム、ポリエチレンワックス、ペンタエリスリトールステアリン酸エステル、シリコーン、ポリエチレングリコール及びフッ素含有樹脂から選択される少なくとも一種である。
【0068】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の具体的な実施形態によれば、祥和塗料グループから購入された商品名がＸＨ－２０１である酸化ポリエチレンワックスを前記潤滑剤として採用することができる。
【0069】
本発明の異なる実施形態において、前記第一助剤はさらに滑剤、帯電防止剤及び可塑剤のうちの少なくとも一種を含むことができ、及び／又は前記第二助剤はさらに滑剤、帯電防止剤、可塑剤、核形成剤、光安定剤、膨張難燃剤、熱安定剤、マスターバッチ、帯電防止剤、電気絶縁改質剤及び充填剤のうちの少なくとも一種を含むことができ、かつ該複数種の助剤の具体的な種類及び使用量を限定せず、いずれも広い選択範囲を有することができる。
【0070】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の具体的な実施形態によれば、前記膨張難燃剤は複合型難燃剤であってもよく、ポリリン酸アンモニウム（ＡＰＰ）、ペンタエリスリトール（ＰＥＲ）、メラミンシアヌレート（ＭＣＡ）、任意選択のナノシリコーンゴム及び任意選択の有機モンモリロナイト（ＭＭＴ）を含む。
【0071】
本発明において、前記ポリリン酸アンモニウムの重合度は１０００より大きく、Ｐ２Ｏ５の含有量は７１重量％より大きく、密度は１．９ｇ／ｃｍ３であり、平均粒径は１５ｕｍである。
【0072】
本発明において、前記ペンタエリスリトールは市販の汎用のペンタエリスリトールであってもよい。
【0073】
本発明において、前記メラミンシアヌレートは市販の汎用のメラミンシアヌレートを選択することができる。
【0074】
本発明において、前記ナノ粉末シリコーンゴムは完全加硫粉末シリコーンゴムＶＰ－６０１であってもよい。このような完全加硫粉末シリコーンゴムＶＰ－６０１は中国特許ＺＬ０１８０１６５６．１に記載され、その内容は本発明と一致する程度で引用により本明細書に組み込まれる。
【0075】
本発明において、前記有機モンモリロナイトの粒径は１００－３００ｎｍである。
【0076】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの具体的な実施形態によれば、前記膨張難燃剤において、ポリリン酸アンモニウム（ＡＰＰ）、ペンタエリスリトール（ＰＥＲ）、メラミンシアヌレート（ＭＣＡ）、ナノ粉末シリコーンゴム及び有機モンモリロナイトの重量比は（３－８）：（１－３）：（１－５）：（０－０．５）：（０－０．５）であり、好ましくは（３－４）：（１－２）：（１－３）：（０．０５－０．３）：（０．０５－０．３）である。
【0077】
使用時に、前記第二熱可塑性樹脂の質量１００重量部に対して、前記膨張難燃助剤の量は３０－５０重量部であり、好ましくは３０－４５重量部であり、より好ましくは３２－３８重量部である。
【0078】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、それぞれ前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂の質量１００重量部に対して、前記第一助剤と前記第二助剤はそれぞれ独立して２－３０重量部の電気絶縁性改質剤を含み、好ましくはそれぞれ独立して５－２５重量部の電気絶縁性改質剤を含む。
【0079】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記電気絶縁改質剤はアルキル及び／又はアルコキシグラフト変性ポリプロピレン材料であってもよい。該グラフト変性ポリプロピレン材料は、共重合ポリプロピレンに由来する構造単位と、アクリル酸エステル系単量体及び任意選択のアクリル酸系単量体に由来する構造単位とを含む。グラフト変性ポリプロピレン材料の重量を基準として、前記グラフト変性ポリプロピレン材料中のアクリル酸エステル系単量体及び任意選択のアクリル酸系単量体に由来するグラフト状態にある構造単位の含有量は０．３－７重量％であり、好ましくは０．８－５重量％である。
【0080】
前記グラフト変性ポリプロピレン材料は以下の特徴のうちの少なくとも一種を有する。２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートは０．０１－３０ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは０．０５－２０ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは０．１－１０ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは０．２－８ｇ／１０ｍｉｎである。
【0081】
いくつかの具体的な実施形態において、前記アクリル酸エステル系単量体は式Ｉに示す構造を有するモノマーから選択される少なくとも一種である。
【0082】
【化1】
【0083】
式Ｉにおいて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、Ｃ１－Ｃ６直鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ６分岐鎖アルキル基から選択され、Ｒ４は置換又は非置換の、Ｃ１－Ｃ２０直鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ２０分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１２シクロアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２エポキシアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２エポキシアルキル基から選択され、前記置換の基はハロゲン、アミノ基及びヒドロキシ基から選択される少なくとも一種である。
【0084】
好ましくは、前記アクリル酸エステル系単量体は（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｓｅｃ－ブチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ヤシ油酸エステル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノプロピル及び（メタ）アクリル酸グリシジルから選択される少なくとも一種である。
【0085】
前記グラフト変性ポリプロピレン材料において、前記アクリル酸系単量体は式ＩＩに示す構造を有するモノマーから選択される少なくとも一種である。
【0086】
【化2】
【0087】
式ＩＩにおいて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、Ｃ１－Ｃ６直鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ６分岐鎖アルキル基から選択される。
【0088】
好ましくは、前記アクリル酸系単量体はアクリル酸、メタクリル酸及び２－エチルアクリル酸から選択される少なくとも一種である。
【0089】
前記グラフト変性ポリプロピレン材料において、アクリル酸エステル系単量体に由来する構造単位とアクリル酸系単量体に由来する構造単位のモル比は１：０－２であり、好ましくは１：０．１２５－１である。
【0090】
具体的な実施形態において、前記ポリプロピレングラフト複素環の改質材料はポリプロピレン－ｇ－グリシジルメタクリレートであり、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートが２－８ｇ／１０ｍｉｎであり、グラフト状態にある構造単位の含有量が１－８％である。
【0091】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の他の実施形態によれば、前記電気絶縁改質剤は芳香族オレフィングラフト変性ポリプロピレン材料である。該芳香族オレフィングラフト変性ポリプロピレン材料は共重合ポリプロピレンに由来する構造単位及びスチレン系単量体に由来する構造単位を含む。芳香族オレフィングラフト変性ポリプロピレン材料の重量を基準として、前記芳香族オレフィングラフト変性ポリプロピレン材料におけるスチレン系単量体に由来するグラフト状態にある構造単位の含有量は０．５－１４重量％であり、好ましくは１－７．５重量％であり、より好ましくは１．５－５重量％である。
【0092】
前記芳香族オレフィングラフト変性ポリプロピレン材料の２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートは０．０１－３０ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは０．０５－２０ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは０．１－１０ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは０．２－８ｇ／１０ｍｉｎである。
【0093】
前記スチレン系単量体は式ＩＩＩに示す構造を有するモノマー、式ＩＶに示す構造を有するモノマー及び式Ｖに示す構造を有するモノマーから選択される少なくとも一種である。
【0094】
【化3】
【0095】
式ＩＩＩにおいて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルキル基から選択され、Ｒ４－Ｒ８はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルキル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルコキシ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のエステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアミン基から選択され、前記置換の基はハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、Ｃ１－Ｃ１２のアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１２のアルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１２のエステル基、Ｃ１－Ｃ１２のアミン基から選択される。好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ３のアルキル基から選択され、Ｒ４－Ｒ８はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルコキシ基から選択される。
【0096】
【化4】
【0097】
式ＩＶにおいて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルキル基から選択され、Ｒ４－Ｒ１０はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルキル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルコキシ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のエステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアミン基から選択され、前記置換の基はハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、Ｃ１－Ｃ１２のアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１２のアルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１２のエステル基、Ｃ１－Ｃ１２のアミン基から選択される。好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ３のアルキル基から選択され、Ｒ４－Ｒ１０はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルコキシ基から選択され、前記置換の基はハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、Ｃ１－Ｃ６のアルキル基、Ｃ１－Ｃ６のアルコキシ基から選択される。
【0098】
【化5】
【0099】
式Ｖにおいて、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルキル基から選択され、Ｒ４’－Ｒ１０’はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルキル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルコキシ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のエステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアミン基から選択され、前記置換の基はハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、Ｃ１－Ｃ１２のアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１２のアルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１２のエステル基、Ｃ１－Ｃ１２のアミン基から選択される。好ましくは、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ３のアルキル基から選択され、Ｒ４’－Ｒ１０’はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルコキシ基から選択され、前記置換の基はハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、Ｃ１－Ｃ６のアルキル基、Ｃ１－Ｃ６のアルコキシ基から選択される。
【0100】
好ましくは、前記スチレン系単量体はスチレン、α－メチルスチレン、１－ビニルナフタレン、２－ビニルナフタレン、単置換又は多置換のスチレン、単置換又は多置換のα－メチルスチレン、単置換又は多置換の１－ビニルナフタレン及び単置換又は多置換の２－ビニルナフタレンから選択される少なくとも一種である。前記置換の基は好ましくはハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、Ｃ１－Ｃ８の直鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ８の分岐鎖アルキル基又はシクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ６の直鎖アルコキシ基、Ｃ３－Ｃ８の分岐鎖アルコキシ基又は環状アルコキシ基、Ｃ１－Ｃ８の直鎖エステル基、Ｃ３－Ｃ８の分岐鎖エステル基又は環状エステル基、Ｃ１－Ｃ８の直鎖アミン基及びＣ３－Ｃ８の分岐鎖アミン基又は環状アミン基から選択される。
【0101】
より好ましくは、前記スチレン系単量体はスチレン、α－メチルスチレン、２－メチルスチレン、３－メチルスチレン及び４－メチルスチレンから選択される少なくとも一種である。
【0102】
いくつかの具体的な実施形態において、前記ポリプロピレングラフト複素環の改質材料はポリプロピレン－ｇ－スチレンであり、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートが２－８ｇ／１０ｍｉｎであり、グラフト状態にある構造単位の含有量が１－８％である。
【0103】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のさらに他の実施形態によれば、前記電気絶縁改質剤はシラン変性ポリプロピレングラフト物である。該グラフト物は共重合ポリプロピレンに由来する構造単位及びアルケニル基含有シラン系単量体に由来する構造単位を含む。シラン変性ポリプロピレングラフト物の重量を基準として、前記シラン変性ポリプロピレングラフト物におけるアルケニル基含有シラン系単量体に由来するグラフト状態にある構造単位の含有量は０．２－６重量％であり、好ましくは０．２－２．５重量％である。
【0104】
前記共重合ポリプロピレンは以下の特徴を有する。共重合モノマーの含有量は０．５－４０ｍｏｌ％であり、好ましくは０．５－３０ｍｏｌ％である。キシレン可溶物の含有量は２－８０重量％である。可溶物中の共重合モノマーの含有量は１０－７０重量％である。可溶物とポリプロピレンの特性粘度比は０．３－５である。
【0105】
前記シラン変性ポリプロピレングラフト物であって、ここで、前記シラン変性ポリプロピレングラフト物は以下の特徴のうちの少なくとも一種を有する。２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートは０．０１－３０ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは０．０５－２０ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは０．１－１０ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは０．２－８ｇ／１０ｍｉｎである、
前記シラン変性ポリプロピレングラフト物であって、ここで、前記アルケニル基含有シラン系単量体は式ＶＩに示す構造を有するモノマーから選択される少なくとも一種であり、
前記シラン変性ポリプロピレングラフト物であって、ここで、前記アルケニル基含有シラン系単量体は式ＶＩに示す構造を有するモノマーから選択される少なくとも一種であり、
【0106】
【化6】
【0107】
ここで、Ｒ１はＣ２－Ｃ１２のアルケニル基であり、好ましくはモノ不飽和アルケニル基であり、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ独立して置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２の直鎖アルキル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ１２の分岐鎖アルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルコキシ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアシルオキシ基から選択され、好ましくは、Ｒ１はＣ２－Ｃ６のアルケニル基であり、好ましくはモノ不飽和アルケニル基であり、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ独立して置換又は非置換のＣ１－Ｃ６の直鎖アルキル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ６の分岐鎖アルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルコキシ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアシルオキシ基から選択される。
【0108】
より好ましくは、前記アルケニル基含有シラン系単量体はビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ－ブトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、エチルビニルジエトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリ（β－メトキシエトキシ）シラン、アリルトリ（β－メトキシエトキシ）シラン、アリルトリｔ－ブトキシシラン、アリルトリアセトキシシラン、メタリルジメトキシシラン及びエチルアリルジエトキシシランから選択される少なくとも一種である。
【0109】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記第一助剤及び第二助剤はそれぞれ独立して２－３０重量部の電気絶縁性改質剤を含み、好ましくはそれぞれ独立して５－２５重量部の電気絶縁性改質剤を含む。該電気絶縁改質材料はＣＮ２０２０１１１９０９９３．５に従って製造される。
【0110】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のいくつかの実施形態によれば、前記電気絶縁改質剤は酸無水物基を有するポリプロピレングラフト物であり共重合ポリプロピレンに由来する構造単位、無水マレイン酸単量体に由来する構造単位及びアルケニル基含有重合性単量体に由来する構造単位を含む。酸無水物基を含有するポリプロピレングラフト物の重量を基準として、前記酸無水物基を含有するポリプロピレングラフト物における無水マレイン酸単量体及びアルケニル基含有重合性単量体に由来するグラフト状態にある構造単位の含有量は０．１－５重量％であり、好ましくは０．４－３重量％である。そして、前記酸無水物基を含有するポリプロピレングラフト物における無水マレイン酸単量体に由来する構造単位とアルケニル基含有重合性単量体に由来する構造単位とのモル比は１：１－２０であり、好ましくは１：１－１０である。
【0111】
前記酸無水物基を含有するポリプロピレングラフトは以下の特徴のうちの少なくとも一種を有する。２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートは０．０１－３０ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは０．０５－２０ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは０．１－１０ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは０．２－８ｇ／１０ｍｉｎである。
【0112】
前記酸無水物基を含有するポリプロピレングラフト物であって、ここで、前記共重合ポリプロピレンの共重合モノマーはプロピレン以外のＣ２－Ｃ８のα－オレフィンから選択される少なくとも一種である。好ましくは、前記共重合ポリプロピレンの共重合モノマーはエチレン、１－ブテン、１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘキセン、１－ヘプテン及び１－オクテンから選択される少なくとも一種である。さらに好ましくは、前記共重合ポリプロピレンの共重合モノマーはエチレン及び／又は１－ブテンである。さらに好ましくは、前記共重合ポリプロピレンはプロピレン及びエチレンで構成される。
【0113】
前記酸無水物基を含有するポリプロピレングラフト物であって、ここで、前記アルケニル基含有重合性単量体は式ＶＩＩに示す構造を有するモノマーから選択される少なくとも一種であり、
【0114】
【化7】
【0115】
式ＶＩＩにおいて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のアルキル基から選択され、Ｒ４は置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換のアルコキシ基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のエステル基、置換又は非置換のカルボキシル基、置換又は非置換のシクロアルキル基又は複素環基、シアノ基から選択され、
好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６アルキル基から選択され、より好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ３アルキル基から選択され、好ましくは、Ｒ４は置換又は非置換のＣ１－Ｃ２０アルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ２０アルコキシ基、置換又は非置換のＣ６－Ｃ２０アリール基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ２０エステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ２０カルボキシル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ２０シクロアルキル基又は複素環基、シアノ基から選択され、前記置換の基がハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、Ｃ１－Ｃ６アルキル基、Ｃ３－Ｃ６シクロアルキル基であり、さらに好ましくは、Ｒ４は置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２アルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１８アルコキシ基、置換又は非置換のＣ６－Ｃ１２アリール基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２エステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２カルボキシル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ１２シクロアルキル基又は複素環基、シアノ基から選択され、前記置換の基はハロゲン、Ｃ１－Ｃ６アルキル基、Ｃ３－Ｃ６シクロアルキル基であり、より好ましくは、Ｒ４は置換又は非置換のＣ１－Ｃ６アルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１2アルコキシ基、置換又は非置換のＣ６－Ｃ8アリール基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ6エステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ6カルボキシル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ６シクロアルキル基又は複素環基、シアノ基から選択され、好ましくは、前記複素環基はイミダゾリル基、ピラゾリル基、カルバゾリル基、ピロリジニル基、ピリジル基、ピペリジニル基、カプロラクタム基、ピラジニル基、チアゾリル基、プリン基、モルホリニル基、オキサゾリン基から選択される。
好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６アルキル基から選択され、より好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ３アルキル基から選択され、好ましくは、Ｒ４は置換又は非置換のＣ１－Ｃ２０アルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ２０アルコキシ基、置換又は非置換のＣ６－Ｃ２０アリール基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ２０エステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ２０カルボキシル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ２０シクロアルキル基又は複素環基、シアノ基から選択され、前記置換の基がハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、Ｃ１－Ｃ６アルキル基、Ｃ３－Ｃ６シクロアルキル基であり、さらに好ましくは、Ｒ４は置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２アルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１８アルコキシ基、置換又は非置換のＣ６－Ｃ１２アリール基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２エステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２カルボキシル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ１２シクロアルキル基又は複素環基、シアノ基から選択され、前記置換の基はハロゲン、Ｃ１－Ｃ６アルキル基、Ｃ３－Ｃ６シクロアルキル基であり、より好ましくは、Ｒ４は置換又は非置換のＣ１－Ｃ６アルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１2アルコキシ基、置換又は非置換のＣ６－Ｃ8アリール基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ6エステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ6カルボキシル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ６シクロアルキル基又は複素環基、シアノ基から選択され、好ましくは、前記複素環基はイミダゾリル基、ピラゾリル基、カルバゾリル基、ピロリジニル基、ピリジル基、ピペリジニル基、カプロラクタム基、ピラジニル基、チアゾリル基、プリン基、モルホリニル基、オキサゾリン基から選択される。
【0116】
前記酸無水物基を含有するポリプロピレングラフト物であって、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６アルキルから選択され、
Ｒ４は式ＶＩＩＩに示す基、式ＩＸに示す基、式Ｘに示す基、式ＸＩに示す基、式ＸＩに示す基及び式ＸＩＩに示す基の組み合わせ、複素環基から選択され、
Ｒ４は式ＶＩＩＩに示す基、式ＩＸに示す基、式Ｘに示す基、式ＸＩに示す基、式ＸＩに示す基及び式ＸＩＩに示す基の組み合わせ、複素環基から選択され、
【0117】
【化8】
【0118】
式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ４－Ｒ８はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルキル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルコキシ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のエステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアミン基から選択され、前記置換の基はハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、Ｃ１－Ｃ１２のアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１２のアルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１２のエステル基、Ｃ１－Ｃ１２のアミン基から選択され、好ましくは、Ｒ４－Ｒ８はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルコキシ基から選択され、
【0119】
【化9】
【0120】
式ＩＸにおいて、Ｒ４－Ｒ１０はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルキル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルコキシ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のエステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアミン基から選択され、前記置換の基はハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、Ｃ１－Ｃ１２のアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１２のアルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１２のエステル基、Ｃ１－Ｃ１２のアミノ基から選択され、好ましくは、Ｒ４－Ｒ１０はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルコキシ基から選択され、前記置換の基はハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、Ｃ１－Ｃ６のアルキル基、Ｃ１－Ｃ６のアルコキシから選択され、
【0121】
【化10】
【0122】
式Ｘにおいて、Ｒ４’－Ｒ１０’はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルキル基、置換又は非置換のＣ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアルコキシ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のエステル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ１２のアミン基から選択され、前記置換の基はハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、Ｃ１－Ｃ１２のアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２のシクロアルキル基、Ｃ１－Ｃ１２のアルコキシ基、Ｃ１－Ｃ１２のエステル基、Ｃ１－Ｃ１２のアミン基から選択され、好ましくは、Ｒ４’－Ｒ１０’はそれぞれ独立してＨ、ハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルキル基、置換又は非置換のＣ１－Ｃ６のアルコキシ基から選択され、前記置換の基はハロゲン、ヒドロキシ基、アミノ基、Ｃ１－Ｃ６のアルキル基、Ｃ１－Ｃ６のアルコキシ基から選択され、
【0123】
【化11】
【0124】
式ＸＩにおいて、Ｒｍは置換又は非置換の、Ｃ１－Ｃ２０直鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ２０分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１２シクロアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２エポキシアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２エポキシアルキル基から選択され、前記置換の基はハロゲン、アミノ基及びヒドロキシ基から選択される少なくとも一種である。
【0125】
前記酸無水物基を含有するポリプロピレングラフト物であって、ここで、前記アルケニル基含有重合性単量体は酢酸ビニル、スチレン、α－メチルスチレン、（メタ）アクリル酸エステル、ビニルアルキルエーテル、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール及びアクリロニトリルから選択される少なくとも一種である。前記（メタ）アクリル酸エステルは好ましくは（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル及び（メタ）アクリル酸グリシジルのうちの少なくとも一種である。好ましくは、前記アルケニル基含有重合性単量体は酢酸ビニル、スチレン、α－メチルスチレンから選択され、さらに好ましくは、前記アルケニル基含有重合性単量体はスチレンである。
【0126】
前記酸無水物基を含有するポリプロピレングラフト物であって、ここで、前記酸無水物基を含有するポリプロピレングラフト物における酸無水物単量体に由来する構造単位とアルケニル基含有重合性単量体に由来する構造単位とのモル比は１：１－２０であり、好ましくは１：１－１０である。
【0127】
前記酸無水物基を含有するポリプロピレングラフト物であって、ここで、前記酸無水物は少なくとも一つのオレフィン不飽和度を有する酸無水物から選択される。好ましくは、前記酸無水物は無水マレイン酸及び／又は無水イタコン酸から選択される。さらに好ましくは、前記酸無水物は無水マレイン酸である。
【0128】
本発明に記載の熱可塑性複合材料の具体的な実施形態によれば、前記ポリプロピレングラフト複素環の改質材料はポリプロピレン－ｇ－スチレン／無水マレイン酸であり、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートは２－８ｇ／１０ｍｉｎであり、グラフト状態にある構造単位の含有量は１－８％である。
【0129】
本発明に記載の熱可塑性複合材料のさらに他の実施形態によれば、前記電気絶縁改質剤はポリプロピレングラフト複素環の改質材料である。該ポリプロピレングラフト複素環の改質材料は共重合ポリプロピレンに由来する構造単位及びアルケニル基含有複素環系単量体に由来する構造単位を含む。ポリプロピレングラフト複素環の改質材料の重量を基準として、前記ポリプロピレングラフト複素環の改質材料におけるアルケニル基含有複素環系単量体に由来するグラフト状態にある構造単位の含有量は０．５－６重量％であり、好ましくは０．５－４重量％である。前記共重合ポリプロピレンは以下の特徴を有する。共重合モノマーの含有量は０．５－４０ｍｏｌ％であり、好ましくは０．５－３０ｍｏｌ％であり、より好ましくは４－２５ｍｏｌ％である。キシレン可溶物の含有量は２－８０重量％である。可溶物における共重合モノマーの含有量は１０－７０重量％である。可溶物とポリプロピレンの特性粘度比は０．３－５である。
【0130】
前記ポリプロピレングラフト複素環の改質材料の２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートは０．０１－３０ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは０．０５－２０ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは０．１－１０ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは０．２－８ｇ／１０ｍｉｎである。
【0131】
前記アルケニル基含有複素環系単量体はラジカルにより重合可能な任意のアルケニル基含有複素環系化合物であってもよく、アルケニル基置換基含有イミダゾール、アルケニル基置換基含有ピラゾール、アルケニル基置換基含有カルバゾール、アルケニル基置換基含有ピロリドン、アルケニル基置換基含有ピリジン又はピリジニウム塩、アルケニル基置換基含有ピペリジン、アルケニル基置換基含有カプロラクタム、アルケニル基置換基含有ピラジン、アルケニル基置換基含有チアゾール、アルケニル基置換基含有プリン、アルケニル基置換基含有モルホリン及びアルケニル基置換基含有オキサゾリンから選択される少なくとも一種であってもよい。好ましくは、前記アルケニル基含有複素環系単量体はモノアルケニル基含有複素環系単量体である。
【0132】
具体的には、前記アルケニル基含有複素環系単量体は、１－ビニルイミダゾール、２－メチル－１－ビニルイミダゾール、Ｎ－アリルイミダゾール、１－ビニルピラゾール、３－メチル－１－ビニルピラゾール、ビニルカルバゾール、Ｎ－ビニルピロリドン、２－ビニルピリジン、３－ビニルピリジン、４－ビニルピリジン、２－メチル－５－ビニルピリジン、ビニルピリジンＮ酸化物、ビニルピリジニウム塩、ビニルピペリジン、Ｎ－ビニルカプロラクタム、２－ビニルピラジン、Ｎ－ビニルピペラジン、４－メチル－５－ビニルチアゾール、Ｎ－ビニルプリン、ビニルモルホリン及びビニルオキサゾリンから選択される少なくとも一種である。
【0133】
本発明の第二態様は、
ステップＡ、第一熱可塑性樹脂と第一助剤を混合した後に溶融し、第一成分溶融体を得ること、
ステップＢ、連続繊維束を前記第一成分溶融体に第一浸漬処理を行い、糸状コア層製品を形成すること、
ステップＣ、第二熱可塑性樹脂と任意選択の第二助剤を混合した後に溶融し、第二成分溶融体を得ること、
ステップＤ、前記糸状コア層製品を前記第二成分溶融体に第二浸漬処理を行い、コア層を連続的に包む樹脂層を形成することを含む熱可塑性複合材料の製造方法を提供する。
ステップＡ、第一熱可塑性樹脂と第一助剤を混合した後に溶融し、第一成分溶融体を得ること、
ステップＢ、連続繊維束を前記第一成分溶融体に第一浸漬処理を行い、糸状コア層製品を形成すること、
ステップＣ、第二熱可塑性樹脂と任意選択の第二助剤を混合した後に溶融し、第二成分溶融体を得ること、
ステップＤ、前記糸状コア層製品を前記第二成分溶融体に第二浸漬処理を行い、コア層を連続的に包む樹脂層を形成することを含む熱可塑性複合材料の製造方法を提供する。
【0134】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記製造方法はオンラインで連続的に行うことができ、連続糸状製品を得て、このような連続糸状製品をそのまま貯蔵し、使用してもよく、一定の長さを有する長尺状、棒状又は粒子状製品に切断してもよい。
【0135】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、ステップＡの混合条件は、温度が４０－６０℃であり、時間が０．５－２０ｍｉｎであり、好ましくは１－１０ｍｉｎであり、より好ましくは３－５ｍｉｎであることを含む。
【0136】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、ステップＡにおける溶融温度は２００－３８０℃である。本発明において、第一熱可塑性樹脂及び第一助剤を十分に溶融させて溶融体を得ることを目的として、溶融時間は広い選択範囲を有することができる。
【0137】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、好ましくは、ステップＢにおいて、連続繊維を第一成分溶融体に第一浸漬処理を行う前にさらに連続繊維に分散処理及び予熱処理を行うことを含み、予熱処理温度は好ましくは８０－２５０℃である。本発明における分散処理プロセスは本分野の一般的な繊維分散処理プロセスを採用する。
【0138】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、ステップＣの混合条件は、温度が４０－６０℃であり、時間が０．５－２０ｍｉｎであり、好ましくは１－１０ｍｉｎであり、より好ましくは３－５ｍｉｎであることを含む。
【0139】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、ステップＣにおける溶融温度は２００－３８０℃である。本発明において、第二熱可塑性樹脂及び任意選択の第二助剤を十分に溶融させることを目的として、溶融時間はより広い選択範囲を有することができる。
【0140】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、ステップＢにおける前記第一浸漬処理は第一浸漬金型において行うことができ、前記第一浸漬金型は調整可能な浸漬金型であり、前記第一浸漬金型は繊維入口、繊維出口及び溶融体流路を含み、前記第一浸漬金型のキャビティ内に少なくとも一つの第一ゴデットローラが設置され、前記第一ゴデットローラは前記繊維入口と繊維出口との間に移動することができ、及び／又は、前記第一ゴデットローラは前記繊維入口と繊維出口との接続線に垂直な方向に沿って移動することができる。
【0141】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、ステップＢにおける前記第一浸漬処理は第二浸漬金型において行うことができ、前記第二浸漬金型は組み合わせ式浸漬金型であり、前記第二浸漬金型は順に接続された第一モジュール、中間モジュール及び第二モジュールを含み、前記第一モジュールに繊維入口及び第一モジュール流路が設置され、前記第二モジュールに繊維出口及び第二モジュール流路が設置され、前記中間モジュールに中間モジュール流路が設置され、前記第一モジュール、中間モジュール及び第二モジュールが順に接続された後、前記第一モジュール流路、前記中間モジュール流路及び第二モジュール流路が連通して繊維を通過させるための組み合わせ流路を形成する。
【0142】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、ステップＢにおける前記第一浸漬処理はさらに第三浸漬金型において行うことができ、前記第三浸漬金型は強い乱流浸漬金型であり、前記第三浸漬金型は繊維入口通路、浸漬出口及び溶融体ニップ流路を含み、前記繊維入口通路、浸漬出口及び溶融体ニップ流路はいずれも前記第三浸漬金型内部のキャビティと連通する。ここで、前記第三浸漬金型のキャビティ内に第二ゴデットローラが設置され、前記第二ゴデットローラは少なくとも一つの能動ゴデットローラを含み、前記能動ゴデットローラは駆動装置により回転駆動される。
【0143】
本発明に使用される第一浸漬金型、第二浸漬金型及び第三浸漬金型は中国特許出願ＣＮ２０２０１１１９３４８３．３、２０２０１１１９１４５０．５及び２０２０１１１９９８３９．４に記載され、本発明と一致する程度でその全ての内容を引用することにより本明細書に組み込まれる。
【0144】
なお、本発明の上記第一浸漬金型、第二浸漬金型及び第三浸漬金型は任意の従来の熱可塑性複合材料の製造システム及び製造技術に適用することができ、特に任意の従来の連続繊維強化熱可塑性複合材料の製造システム及び製造技術に適用することができる。
【0145】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、ステップＤにおける第二浸漬処理は成形金型内で行うことができる。前記成形金型はコア部、外側スリーブ、外側スリーブ口型枠で構成される。前記コア部は外側スリーブの内部に位置し、外側スリーブとキャビティを形成し、樹脂溶融体は外側スリーブの底部又は頂部又は二つの側面からキャビティに入ることができる。前記コア部は外側スリーブにおいて前後に移動することができ、形成されたキャビティ空間の大きさを調整することによりキャビティ内の溶融体の圧力を決定する。コア部と外側スリーブとの間の夾角の大きさによってもキャビティ内の溶融体の圧力を調整することができる。
【0146】
該成形金型の動作原理は以下のとおりである。浸漬金型を経過した後に内層浸漬材料のストランドを形成し、コア部の中間の孔からガイドされ貫通し、次に、コア部と外側スリーブで形成された混合溶融体で満たされたキャビティにおいて内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に外側スリーブ口型枠により導出される。
【0147】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、ステップＤの後にさらに、得られた熱可塑性複合材料に対して引き出し、ストランド引き、冷却、乾燥、造粒処理を行うことを含む。ここで、引き出し、ストランド引き、冷却、乾燥、造粒処理のプロセス条件は特に限定されず、異なる仕様要件を満たす熱可塑性複合材料を得ることを目的として、いずれも広い選択範囲内にある。
【0148】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は１－９０重量部であり、前記繊維束の量は１０－１１０重量部である。
【0149】
いくつかの具体的な実施形態において、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は１重量部、１０重量部、２０重量部、２５重量部、３０重量部、４０重量部、４５重量部、５０重量部、５５重量部、６０重量部、７０重量部、８０重量部、９０重量部又はそれらで構成された範囲であってもよい。及びいくつかの具体的な実施形態において、前記繊維束の量は１重量部、１０重量部、２０重量部、２５重量部、３０重量部、４０重量部、５０重量部、６０重量部、７０重量部、８０重量部、９０重量部、１００重量部、１１０重量部又はそれらで構成された範囲であってもよい。
【0150】
いくつかの好ましい実施形態において、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は２０－７０重量部であってもよく、好ましくは２０－５５重量部であり、より好ましくは２４－４５重量部であり、及び／又は、前記繊維束の量は２０－１１０重量部であってもよく、好ましくは２５－１１０重量部である。
【0151】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の使用量は１－１１０重量部である。
【0152】
いくつかの具体的な実施形態において、前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は１重量部、１０重量部、２０重量部、３０重量部、４０重量部、４５重量部、５０重量部、６０重量部、６５重量部、７０重量部、７５重量部、８０重量部、８５重量部、９０重量部、９５重量部、１００重量部、１０５重量部、１１０重量部又はそれらで構成された範囲であってもよい。
【0153】
いくつかの好ましい実施形態において、前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は１０－９０重量部であってもよく、好ましくは４０－９０重量部である。
【0154】
本発明に記載の製造方法のいくつかの具体的な実施形態によれば、内層材料において、第一熱可塑性樹脂の量は１－９０重量部であり、好ましくは２０－７０重量部であり、より好ましくは２０－５５重量部であり、さらに好ましくは２４－４５重量部であり、及び／又は、前記繊維束の量は１０－９９重量部であり、好ましくは２０－８０重量部であり、より好ましくは２５－５０重量部である。
【0155】
本発明に記載の製造方法の他の具体的な実施形態によれば、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は５０－７０重量部であり、さらに好ましくは５０－６０重量部であり、及び／又は、前記繊維束の量は９０－１１０重量部であり、好ましくは１００－１１０重量部であり、及び／又は、前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は９０－１１０重量部であり、さらに好ましくは９５－１０５重量部である。
【0156】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記内層材料において、前記繊維と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．２５－６：１である。例えば、前記内層材料において、前記繊維束と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．２５：１、０．３：１、０．３５：１、０．４：１、０．４５：１、０．５：１、０．５５：１、０．６：１、０．６５：１、０．７：１、０．８：１、０．９：１、１：１、１．２：１、１．５：１、１．７：１、１．８：１、１．９：１、２：１、２．５：１、３：１、３．５：１、４：１、４．５：１、５：１、６：１又はそれらで構成された範囲である。
【0157】
いくつかの好ましい実施形態において、前記内層材料において、前記繊維束と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．３５－４．５：１であってもよく、好ましくは０．４３－４．５：１である。
【0158】
本発明の異なる実施形態において、外層材料の層数を限定せず、該外層材料は一層又は複数層であってもよい。外層材料が複数層である場合、複数層の外層材料は一種の外層材料で形成されてもよく、複数種の外層材料で形成されてもよい。
【0159】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂と前記第二熱可塑性樹脂は同じであるか又は異なり、それぞれ独立してポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、ポリアクリロニトリル－スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン及びポリフェニレンスルフィド及びそれらの合金ポリマーから選択される少なくとも一種である。
【0160】
本発明に記載の製造方法の好ましい実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び第二熱可塑性樹脂はそれぞれ独立してポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド（ナイロンとも呼ばれる）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から選択される少なくとも一種である。
【0161】
本発明に記載の製造方法の好ましい実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び第二熱可塑性樹脂はそれぞれ独立して単独重合ポリプロピレン、共重合ポリプロピレン、単独重合ポリプロピレン及び共重合ポリプロピレンの混合物、ナイロン６（ＰＡ６）、ナイロン６６（ＰＡ６６）、ナイロン６及びナイロン６６の混合物から選択される少なくとも一種である。
【0162】
本発明に記載の製造方法の他の実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び第二熱可塑性樹脂はさらに熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）及び／又は高温ナイロン（ＰＰＡ）から選択することができる。
【0163】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－８０００ｇ／１０ｍｉｎである。例えば、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０ｇ／１０ｍｉｎ、１００ｇ／１０ｍｉｎ、２００ｇ／１０ｍｉｎ、４５０ｇ／１０ｍｉｎ、５００ｇ／１０ｍｉｎ、１０００ｇ／１０ｍｉｎ、１５００ｇ／１０ｍｉｎ、２０００ｇ／１０ｍｉｎ、３０００ｇ／１０ｍｉｎ、４０００ｇ／１０ｍｉｎ、５０００ｇ／１０ｍｉｎ、６０００ｇ／１０ｍｉｎ、７０００ｇ／１０ｍｉｎ、７５００ｇ／１０ｍｉｎ、８０００ｇ／１０ｍｉｎ又はそれらで構成された範囲であってもよい。
【0164】
いくつかの好ましい実施形態において、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは１００－８０００ｇ／１０ｍｉｎであってもよく、好ましくは１０００－７５００ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは１９００－７５００ｇ／１０ｍｉｎである。
【0165】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは０．１－８０００ｇ／１０ｍｉｎである。例えば、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは０．１ｇ／１０ｍｉｎ、１ｇ／１０ｍｉｎ、１．５ｇ／１０ｍｉｎ、３ｇ／１０ｍｉｎ、１０ｇ／１０ｍｉｎ、２０ｇ／１０ｍｉｎ、３０ｇ／１０ｍｉｎ、４０ｇ／１０ｍｉｎ、４５ｇ／１０ｍｉｎ、５０ｇ／１０ｍｉｎ、５５ｇ／１０ｍｉｎ、６０ｇ／１０ｍｉｎ、７０ｇ／１０ｍｉｎ、８０ｇ／１０ｍｉｎ、９０ｇ／１０ｍｉｎ、１００ｇ／１０ｍｉｎ、４５０ｇ／１０ｍｉｎ、５００ｇ／１０ｍｉｎ、８００ｇ／１０ｍｉｎ、１０００ｇ／１０ｍｉｎ、１５００ｇ／１０ｍｉｎ、１９００ｇ／１０ｍｉｎ、２５００ｇ／１０ｍｉｎ、３０００ｇ／１０ｍｉｎ、４０００ｇ／１０ｍｉｎ、５０００ｇ／１０ｍｉｎ、６０００ｇ／１０ｍｉｎ、７０００ｇ／１０ｍｉｎ、８０００ｇ／１０ｍｉｎ又はそれらで構成された範囲であってもよい。
【0166】
いくつかの好ましい実施形態において、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは３－５５ｇ／１０ｍｉｎ又は４５０－８０００ｇ／１０ｍｉｎであってもよく、好ましくは３－４５ｇ／１０ｍｉｎ又は１９００－８０００ｇ／１０ｍｉｎである。
【0167】
本発明の異なる実施形態において、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂のメルトフローレートを特に限定せず、所望の性能に応じて前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂のメルトフローレートを選択することができる。特に、本願の発明者らは、本発明の製造条件（例えば、メルトフローレート）に基づいて表面品質性能及び総合性能がいずれも高い熱可塑性複合材料を製造して得ることができることを発見した。例えば、前記第一熱可塑性樹脂のメルトフローレートは前記第二熱可塑性樹脂のメルトフローレートよりも高い場合、これにより熱可塑性複合材料は改善された力学的性質を有することができる。逆に、前記第二熱可塑性樹脂のメルトフローレートは前記第一熱可塑性樹脂のメルトフローレートよりも高い場合、熱可塑性複合材料は改善された光沢度を有することができる。
【0168】
本発明に記載の製造方法のいくつかの好ましい実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－４５０ｇ／１０ｍｉｎであり、例えば、６０－２００ｇ／１０ｍｉｎであり、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは３－５５ｇ／１０ｍｉｎ又は４５０－８０００ｇ／１０ｍｉｎである。いくつかの具体的な実施形態において、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－４５０ｇ／１０ｍｉｎであり、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは８００－８０００ｇ／１０ｍｉｎである。
【0169】
本発明に記載の製造方法の他の好ましい実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは４５０ｇ／１０ｍｉｎ以上であり、特に４５０ｇ／１０ｍｉｎより大きく、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは１００ｇ／１０ｍｉｎより小さく、好ましくは１．５－５５ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは３－５０ｇ／１０ｍｉｎである。
【0170】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記第二熱可塑性樹脂と前記第一熱可塑性樹脂の重量比は０．０５－１２．５：１である。例えば、前記第二熱可塑性樹脂と前記第一熱可塑性樹脂の重量比は０．０５：１、０．１：１、０．１４：１、０．１５：１、０．１８：１、０．２：１、０．２５：１、０．３：１、０．５：１、０．８：１、１：１、１．２：１、１．３：１、１．４：１、１．７：１、２：１、２．５：１、３：１、３．５：１、４：１、５：１、８：１、１０：１、１２．５：１又はそれらで構成された範囲であってもよい。
【0171】
いくつかの好ましい実施形態において、前記第二熱可塑性樹脂と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．１４－４：１であってもよく、好ましくは０．１４－３．５：１である。
【0172】
本発明に記載の製造方法の好ましい実施形態によれば、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートが８００－８０００ｇ／１０ｍｉｎである場合、前記第二熱可塑性樹脂と第一熱可塑性樹脂の重量比は０．２５：１より小さく、好ましくは０．１８：１より小さく、より好ましくは０．１５：１より小さい。
【0173】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂がナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６及びナイロン６６の混合物から選択される少なくとも一種である場合、選択されたナイロン６及びナイロン６６の粘度は１．８－３．５である。
【0174】
本発明に記載の製造方法の具体的な実施形態によれば、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂は自製されてもよく、市販されてもよい。
【0175】
例えば、中国石化揚子石化公司から購入された商品名がＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨであるポリプロピレン樹脂、中国石化華東分公司から購入された商品名がＭ６０ＲＨＣであるポリプロピレン樹脂、中国石化巴陵分公司から購入された商品名がＰＡ６－ＢＬ３２００Ｈであるナイロン６を前記第一熱可塑性樹脂として採用することができる。
【0176】
例えば、中国石化揚子石化公司から購入された商品名がＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨであり、中国石化茂名分公司から購入された商品名がＰＰＨ－Ｔ０３であるポリプロピレン樹脂、中国石化華東分公司から購入された商品名がＭ５０ＲＨであるポリプロピレン樹脂、燕山石化公司から購入された商品名がＫ８３０３であるポリプロピレン樹脂、湖南盛錦新材料有限公司から購入された商品名がＰＦ１５００であるポリプロピレン樹脂、又は中国石化石家庄錬化分公司から購入された商品名がＰＰＨ－Ｙ４５０であるポリプロピレン樹脂、中国石化巴陵分公司から購入された商品名がＰＡ６－ＢＬ３２００Ｈであるナイロン６を前記第二熱可塑性樹脂として採用することができる。
【0177】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記繊維束はガラス繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、芳香族ポリアミド繊維、ステンレス繊維、合成樹脂繊維及び鉱物繊維から選択される少なくとも一種である。
【0178】
本発明に記載の製造方法の好ましい実施形態によれば、前記ガラス繊維は連続ガラス繊維及び／又は定長ガラス繊維である。
【0179】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、それぞれ前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂の質量１００重量部に対して、前記第一助剤及び第二助剤はそれぞれ独立して０．５－１５重量部の相溶化剤、０．０５－３重量部の酸化防止剤及び０．０５－２．５重量部の潤滑剤のうちの少なくとも一種を含む。好ましくは、前記第一助剤及び第二助剤はそれぞれ独立して１－１５重量部、好ましくは１－６重量部、より好ましくは３－６重量部の相溶化剤、０．１－１重量部、好ましくは０．１－０．５重量部の酸化防止剤及び０．５－２．５重量部の潤滑剤のうちの少なくとも一種を含む。
【0180】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記相溶化剤は極性モノマーグラフト変性ポリマーから選択される少なくとも一種である。好ましくは、前記極性モノマーは無水マレイン酸、無水マレイン酸誘導体、アクリル酸及びアクリル酸エステル系誘導体から選択される少なくとも一種である。
【0181】
好ましくは、前記ポリマーはポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－α－オレフィン共重合体及びプロピレン－α－オレフィン（プロピレン以外のα－オレフィン）から選択される少なくとも一種である。
【0182】
本発明に記載の製造方法のいくつかの実施形態によれば、前記潤滑剤はエチレンビスステアリン酸アミド、ステアリン酸カルシウム、ポリエチレンワックス、ペンタエリスリトールステアリン酸エステル、シリコーン、ポリエチレングリコール及びフッ素含有樹脂から選択される少なくとも一種である。
【0183】
本発明の異なる実施形態において、前記第一助剤はさらに滑剤、帯電防止剤及び可塑剤のうちの少なくとも一種を含むことができ、前記第二助剤はさらに滑剤、帯電防止剤、可塑剤、核形成剤、光安定剤、膨張難燃剤、熱安定剤、マスターバッチ、帯電防止剤及び充填剤のうちの少なくとも一種を含むことができ、かつ該複数種の助剤の具体的な種類及び使用量を限定せず、使用量は広い範囲内で選択することができる。
【0184】
本発明のいくつかの実施形態において、本発明の製造方法は図２又は図３に示すような熱可塑性複合材料製造システムにおいて行われ、該熱可塑性複合材料製造システムの具体的な構造及び接続方式は具体的な実施形態の部分で説明する。
【0185】
本発明の第三態様は上記熱可塑性複合材料、上記製造方法で製造された熱可塑性複合材料の自動車工業、機械製造、電子電気製品、化学工業環境保護、宇宙通信及び建築業界の分野における応用を提供し、好ましくは大型自動車部品及び／又は高精密電子電気素子における応用であり、より好ましくは自動車フロントエンドモジュール及び／又は全プラスチック尾部ドア内板における応用である。ただし、これらに限られるものではない。
【0186】
本発明の有益な効果
１、本発明で製造された熱可塑性複合材料はコア層及び外層の複合構造を有し、該複数種の材料の複合系設計に基づいて内層材料と外層材料との間に異なる成分間の性能相乗効果を実現することができ、熱可塑性複合材料の加工性能及び射出成形時の繊維と樹脂基体との間の潤滑性を効果的に改善し、かつ繊維の樹脂基体溶融体での流動性を向上させ、さらに両者の間の接着状態を改善し、両者の間の分離状態を減少させ、かつ材料系全体の流動性を向上させ、製造された熱可塑性複合材料の総合性能及び表面品質を大幅に向上させ、同時に射出成形プロセスへの要求を低下させ、熱可塑性複合材料の応用範囲を拡張し、広い応用の将来性及び経済的意義を有する。
１、本発明で製造された熱可塑性複合材料はコア層及び外層の複合構造を有し、該複数種の材料の複合系設計に基づいて内層材料と外層材料との間に異なる成分間の性能相乗効果を実現することができ、熱可塑性複合材料の加工性能及び射出成形時の繊維と樹脂基体との間の潤滑性を効果的に改善し、かつ繊維の樹脂基体溶融体での流動性を向上させ、さらに両者の間の接着状態を改善し、両者の間の分離状態を減少させ、かつ材料系全体の流動性を向上させ、製造された熱可塑性複合材料の総合性能及び表面品質を大幅に向上させ、同時に射出成形プロセスへの要求を低下させ、熱可塑性複合材料の応用範囲を拡張し、広い応用の将来性及び経済的意義を有する。
【0187】
２、本発明の熱可塑性複合材料はコストが低く、射出成形周期が短く、製品の寸法安定性が高く、材料強度が高く、使用時に二次混合を必要とせず、かつ第一成分及び／又は第二成分、特に第二成分（樹脂層）に機能性材料を添加することができ、適用性が広い。さらに、本発明の熱可塑性複合材料材料の外層材料は繊維を含まなくてもよく、表面品質性能が高いという利点を有し、表面に浮遊繊維がなく、向上した光沢度を有する。
【0188】
〔図面の簡単な説明〕
図面の説明は本発明をさらに理解するために用いられ、かつ明細書の一部を構成し、以下の具体的な実施形態と共に本発明を説明するために用いられるが、本発明を限定するものではない。図面において、
図１：本発明の一実施形態の熱可塑性複合材料の構造概略図である。
図２：本発明の一実施形態における熱可塑性複合材料の製造システムの構造概略図である。
図３：本発明の別の実施形態における熱可塑性複合材料の製造システムの構造概略図である。
図４：本発明の一実施形態における第一浸漬金型の断面図である。
図５：本発明の一実施形態における第二浸漬金型の断面図である。
図６：本発明の一実施形態における第三浸漬金型の断面図である。
図７：本発明の一実施形態における第二浸漬処理の概略図である。
図８：本発明の一実施形態に係る第二浸漬処理に用いられる成形型の断面図である。
図面の説明は本発明をさらに理解するために用いられ、かつ明細書の一部を構成し、以下の具体的な実施形態と共に本発明を説明するために用いられるが、本発明を限定するものではない。図面において、
図１：本発明の一実施形態の熱可塑性複合材料の構造概略図である。
図２：本発明の一実施形態における熱可塑性複合材料の製造システムの構造概略図である。
図３：本発明の別の実施形態における熱可塑性複合材料の製造システムの構造概略図である。
図４：本発明の一実施形態における第一浸漬金型の断面図である。
図５：本発明の一実施形態における第二浸漬金型の断面図である。
図６：本発明の一実施形態における第三浸漬金型の断面図である。
図７：本発明の一実施形態における第二浸漬処理の概略図である。
図８：本発明の一実施形態に係る第二浸漬処理に用いられる成形型の断面図である。
【0189】
〔符号の説明〕
０－１：コア層、０－２：繊維束、０－３：樹脂層、
１：繊維フレーム及び繊維ガイド装置、２：繊維前処理装置、３：第一浸漬金型、４：溶融可塑化供給装置、５：成形金型、６：冷却水槽、７：乾燥機、８：引取機、９：造粒機、１０：収集箱、
Ａ３００：第一浸漬金型ダイヘッド、Ａ１：繊維入口、Ａ２：第二スライド溝、Ａ３：溶融体流路、Ａ４：第一スライド溝、Ａ５：上型カバー、Ａ６：繊維出口、Ａ７：浸漬金型本体、Ａ８：第一ゴデットローラ、
Ｂ３００：第二浸漬金型ダイヘッド、Ｂ１：繊維入口、Ｂ２：溶融体流路、Ｂ３：第一モジュール、Ｂ３１：第一モジュール流路、Ｂ４：組み合わせ流路、Ｂ５：標準化継手、Ｂ６：中間モジュール、Ｂ６１：中間モジュール流路、Ｂ７：第二モジュール、Ｂ７１：第二モジュール流路、Ｂ８：繊維出口、
Ｃ３００：第三浸漬金型ダイヘッド、Ｃ１：溶融体ニップ流路、Ｃ２：浸漬金型外体、Ｃ３：繊維入口通路、Ｃ４：主動ゴデットローラ、Ｃ５：従動ゴデットローラ、Ｃ６：浸漬出口、
４－１：押出機Ｉ、４－２：押出機ＩＩ、
５－１：コア部、５－２：外側スリーブ、５－３：外側スリーブ口型枠、５－４：ストランド、５－５：第二樹脂入口。
０－１：コア層、０－２：繊維束、０－３：樹脂層、
１：繊維フレーム及び繊維ガイド装置、２：繊維前処理装置、３：第一浸漬金型、４：溶融可塑化供給装置、５：成形金型、６：冷却水槽、７：乾燥機、８：引取機、９：造粒機、１０：収集箱、
Ａ３００：第一浸漬金型ダイヘッド、Ａ１：繊維入口、Ａ２：第二スライド溝、Ａ３：溶融体流路、Ａ４：第一スライド溝、Ａ５：上型カバー、Ａ６：繊維出口、Ａ７：浸漬金型本体、Ａ８：第一ゴデットローラ、
Ｂ３００：第二浸漬金型ダイヘッド、Ｂ１：繊維入口、Ｂ２：溶融体流路、Ｂ３：第一モジュール、Ｂ３１：第一モジュール流路、Ｂ４：組み合わせ流路、Ｂ５：標準化継手、Ｂ６：中間モジュール、Ｂ６１：中間モジュール流路、Ｂ７：第二モジュール、Ｂ７１：第二モジュール流路、Ｂ８：繊維出口、
Ｃ３００：第三浸漬金型ダイヘッド、Ｃ１：溶融体ニップ流路、Ｃ２：浸漬金型外体、Ｃ３：繊維入口通路、Ｃ４：主動ゴデットローラ、Ｃ５：従動ゴデットローラ、Ｃ６：浸漬出口、
４－１：押出機Ｉ、４－２：押出機ＩＩ、
５－１：コア部、５－２：外側スリーブ、５－３：外側スリーブ口型枠、５－４：ストランド、５－５：第二樹脂入口。
【0190】
〔発明を実施するための形態〕
本発明をより理解しやすくするために、以下に実施例を結合して本発明を詳細に説明し、これらの実施例は例示的な作用のみを果たし、本発明の応用範囲に限定されるものではない。
本発明をより理解しやすくするために、以下に実施例を結合して本発明を詳細に説明し、これらの実施例は例示的な作用のみを果たし、本発明の応用範囲に限定されるものではない。
【0191】
本発明の試験方法及び試験に用いられる設備は以下のとおりである。
【0192】
（１）引張強度試験はＩＳＯ５２７－２規格に準拠して測定し、引張速度は５ｍｍ／ｍｉｎである。
【0193】
（２）曲げ強度試験はＩＳＯ１７８規格に準拠して測定し、曲げ速度は２ｍｍ／ｍｉｎである。
【0194】
（３）ノッチ衝撃強度試験は、ＩＳＯ１７９に準拠して測定した。
【0195】
（４）表面光沢度試験は、ＩＳＯ２８１３に準拠して測定した。
【0196】
（５）体積抵抗率：ＧＢ／Ｔ １４１０－２００６に規定された方法に準拠して測定した。
【0197】
本発明に用いられる一部の試薬の供給源は以下のとおりである。
【0198】
（１）ＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨ、メルトフローレートは１００ｇ／１０ｍｉｎであり、試験条件は２３０℃、２．１６Ｋｇの負荷であり、中国石化揚子石化公司製。
【0199】
（２）ＰＦ１５００、メルトフローレートは１５００ｇ／１０ｍｉｎであり、試験条件は２３０℃、２．１６Ｋｇの負荷であり、湖南盛錦新材料有限公司製。
【0200】
（３）ＰＰＨ－Ｙ４５０、メルトフローレートは４５０ｇ／１０ｍｉｎであり、試験条件は２３０℃、２．１６Ｋｇの負荷であり、中国石化石家庄錬化分公司製。
【0201】
（４）ＢＬ３２００Ｈ、粘度が１．８であり、中国石化巴陵分公司製。
【0202】
（５）ＳＥ４８０５、無アルカリガラス繊維であって、直径が１７μｍであり、線密度が２４００ｔｅｘであり、オーウェンスコーニング（上海）ガラス繊維有限公司製。
【0203】
（６）ＥＲ４３０１Ｈ、無アルカリガラス繊維であって、直径が１７μｍであり、線密度が２４００ｔｅｘであり、重慶国際複合材料コフン有限公司製。
【0204】
（７）Ｔ７００ＳＣ、炭素繊維、トウ１２００－５０Ｃ、東レ社製。
【0205】
（８）玄武岩繊維、単繊維直径が１２μｍであり、牡丹江金石玄武岩繊維有限公司製。
【0206】
（９）ＰＰ－ｇ－ＭＡＨ、商品名がＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１であり、Polyram Plastic Industries Ltd製。
【0207】
（１０）ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ、商品名がＣＭＧ９８０５であり、上海日之昇科技有限公司製。
【0208】
（１１）ＮＤＺ１２、南京曙光化工グループ有限公司製。
【0209】
（１２）ＸＨＹ－５０１、南京優普化工有限公司製。
【0210】
（１３）酸化防止剤１０１０、ＢＡＳＦ社製。
【0211】
（１４）酸化防止剤１６８、ＢＡＳＦ社製。
【0212】
（１５）ＸＨ－２０１、祥和塗料グループ製。
【0213】
（１６）ポリプロピレン－ｇ－グリシジルメタクリレート、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートが５．４７ｇ／１０ｍｉｎであり、グラフト状態にある構造単位の含有量が４．０５％であり、グラフト効率が８５％である。
【0214】
（１７）ポリプロピレン－ｇ－スチレン、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートが６．３７ｇ／１０ｍｉｎであり、グラフト状態にある構造単位の含有量が４．７４％であり、グラフト効率が５２％である。
【0215】
（１８）ポリプロピレン－ｇ－ビニルトリエトキシシラン、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートが１．１５ｇ／１０ｍｉｎであり、グラフト状態にあるシラン系モノマー構造単位の含有量が１．０３％である。
【0216】
（１９）ポリプロピレン－ｇ－スチレン／無水マレイン酸、北京化工研究院により自製される。２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートが５．８４ｇ／１０ｍｉｎであり、無水マレイン酸単量体及びアルケニル基含有重合性モノマーに由来するグラフト状態にある構造単位の含有量が０．８４％であり、グラフト効率が２３％である。
【0217】
（２０）ポリプロピレン－ｇ－ビニルイミダゾール、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重でのメルトフローレートが７．９８ｇ／１０ｍｉｎであり、グラフト状態にある構造単位のビニルイミダゾール含有量が３．４５％であり、モノマーグラフト効率が４６％である。
【0218】
以下に図面を参照して本発明をさらに説明する。
【0219】
図１は本発明の熱可塑性複合材料の構造を示す。図１に示すように、本発明の熱可塑性複合材料の横断面は円形であり、内から外へ順にコア層０－１及び樹脂層０－３を含み、コア層０－１内に縦方向に沿って配向する繊維束０－２が分布し、かつ繊維束０－２はコア層０－１内に均一に分散する。
【0220】
図２及び図３に示すように、本発明の製造システムは順に接続された繊維フレーム及び繊維ガイド装置１、繊維前処理装置２、第一浸漬金型３、溶融可塑化供給装置４、成形金型５、冷却水槽６、乾燥機７、引取機８、造粒機９、収集箱１０及び電気制御システム（図示せず）を含む。
【0221】
製造システムにおいて、成形金型５は内外層複合構造複合材料の成形に用いられ、その構造は図８に示すとおりである。
【0222】
製造システムにおいて、第一浸漬金型３は繊維と樹脂溶融体の浸潤に用いられる。
【0223】
図４に示すように、そのうちの一つの実施形態において、第一浸漬金型はゴデットローラの位置を調整可能な浸漬装置であり、第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００を含み、第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００は浸漬金型本体Ａ７、繊維入口Ａ１、繊維出口Ａ６及び溶融体流路Ａ３を含む。キャビティ内に少なくとも一つの第一ゴデットローラＡ８が設置され、ここで、第一ゴデットローラＡ８は繊維入口Ａ１と繊維出口Ａ６との間に移動することができ、又は、第一ゴデットローラＡ８は繊維入口Ａ１と繊維出口Ａ６との接続線に垂直な方向に沿って移動することができ、さらに又は、第一ゴデットローラＡ８は繊維入口Ａ１と繊維出口Ａ６との間に移動するだけでなく繊維入口Ａ１と繊維出口Ａ６との接続線に垂直な方向に沿って移動することができる。
【0224】
矩形の第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００を例にして、第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００に複数の第一ゴデットローラＡ８が設置され、各第一ゴデットローラＡ８の軸方向は第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００の幅方向であり、したがって各第一ゴデットローラＡ８はいずれも第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００の長さ方向に沿って移動することができ、高さ方向に沿って移動することもでき、それにより第一ゴデットローラＡ８の第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００内での位置を変更する。
【0225】
理解できるように、第一ゴデットローラＡ８の軸方向はさらに第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００の長さ方向であってもよく、この時に各第一ゴデットローラＡ８はいずれも第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００の幅方向に沿って移動することができ、第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００の高さ方向に沿って移動することもでき、それにより第一ゴデットローラＡ８の第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００内での位置を変更する。
【0226】
繊維（繊維束）が第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００内のキャビティ内で走行する時、それは順次にキャビティ内の第一ゴデットローラＡ８を迂回する必要があるため、第一ゴデットローラＡ８の第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００内での位置（水平位置、縦方向位置等）を変更することにより、繊維のキャビティ内での走行経路を変更することができ、それにより繊維に必要な浸漬条件が変更する時、新たな金型を交換する必要がなく第一ゴデットローラＡ８の第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００内での位置を調整するだけでよく、それにより生産効率及び生産の連続性を向上させる。同時に第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００の数を減少させ、製造コストを節約することができる。
【0227】
具体的には、本発明の発明構想は第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００のキャビティ内壁に溝を開ける方式で第一ゴデットローラＡ８の位置を調整する目的を実現することである。
【0228】
第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００の第一内壁に第一スライド溝Ａ４が設置され、第一スライド溝Ａ４は繊維入口Ａ１と繊維出口Ａ６との間に延在し（すなわち図４に示すＸ軸方向）、第一ゴデットローラＡ８は第一スライド溝Ａ４に沿って移動することによりその第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００内の水平位置を変更する。
【0229】
さらに、第一浸漬金型ダイヘッドＡ３００の第一内壁にさらに第二スライド溝Ａ２が設置され、第二スライド溝は第一スライド溝Ａ４に垂直な方向（すなわち図４に示すＹ軸方向）に沿って延在し、第一ゴデットローラＡ８は第二スライド溝Ａ２に沿って移動することによりそのダイヘッド内での垂直位置を変更する。
【0230】
なお、第一スライド溝Ａ４と第二スライド溝Ａ２は連通してもよい。これにより、第一ゴデットローラＡ８は縦方向又は横方向に沿って任意に移動することができ、それによりその位置を変化させる。
【0231】
ここで、第一スライド溝Ａ４及び第二スライド溝Ａ２の横断面は台形、円形、円弧状又は矩形等の形状であってもよく、本発明はそれを限定しない。
【0232】
第一ゴデットローラＡ８の両端にはいずれも調整装置（図示せず）が設置され、調整装置は第一ゴデットローラＡ８の軸方向長さを調整するために用いられ、ここで、第一ゴデットローラＡ８の最小軸方向長さは第一内壁と第二内壁との間の間隔より小さく、第一ゴデットローラＡ８の最大軸方向長さは第一内壁と第二内壁との間の間隔より大きい。
【0233】
図５に示すように、本発明の別の実施形態において、第二浸漬金型は組み合わせ式浸漬金型であり、第二浸漬金型ダイヘッドＢ３００を含み、第二浸漬金型ダイヘッドＢ３００は順に接続された第一モジュールＢ３、中間モジュールＢ６及び第二モジュールＢ７を含む。ここで、第一モジュールＢ３には繊維入口Ｂ１及び第一モジュール流路Ｂ３１が設置され、第二モジュールＢ７には繊維出口Ｂ８及び第二モジュール流路Ｂ７１が設置され、中間モジュールＢ６には中間モジュール流路Ｂ６１が設置されている。
【0234】
第一モジュールＢ３、中間モジュールＢ６及び第二モジュールＢ７を順に接続した後、第一モジュール流路Ｂ３１、中間モジュール流路Ｂ６１及び第二モジュール流路Ｂ７１を連通して繊維を通過させるための組み合わせ流路Ｂ４を形成し、ここで、中間モジュールＢ６の数は少なくとも一つである。すなわち第一モジュールＢ３は先頭モジュールであり、第二モジュールＢ７は尾部モジュールであり、両者の間に一つ又は複数の中間モジュールＢ６を有する。なお、これらの中間モジュールＢ６も順に接続される。
【0235】
つまり、中間モジュールＢ６の数は必要に応じて増加するか又は減少することができ、それにより浸漬要件条件が変化する場合、異なる中間モジュールＢ６を組み合わせて組み合わせ式第二浸漬金型ダイヘッドＢ３００を形成することを選択し、それにより製造の連続性及び製造効率を向上させ、余分の金型作製のコストを節約することができる。
【0236】
さらに、異なる中間モジュールＢ６を選択することにより、形成された組み合わせ流路Ｂ４の形状パラメータ（例えば曲率など）を変更することができ、それにより繊維及び溶融体の流動経路を変更することができ、繊維の金型の異なるステーションでの浸漬角度及び繊維張力を変更することができ、最終的に繊維の浸漬過程全体を調整し最適化するという目的を達成し、かつ第二浸漬金型ダイヘッドＢ３００の異なる樹脂基体及び繊維に対する適応性を向上させる。
【0237】
上記第一モジュールＢ３、中間モジュールＢ６及び第二モジュールＢ７を型枠に入れ、型枠の拘束作用によりそれを互いに密着させ、それにより形成された組み合わせ流路Ｂ４の密封性を保証する。
【0238】
図５に示すように、２つの中間モジュールＢ６を有する実施形態が示されている。図５に示す実施形態では、第一モジュール流路Ｂ３１の下流端はそのうちの一つの中間モジュール流路Ｂ６１の上流端に接続され、二つの中間モジュール流路Ｂ６１は互いに接続され、かつ他の中間モジュール流路Ｂ６１の下流部は第二中間モジュール流路Ｂ７１の上流端に接続され、これにより繊維入口Ｂ１から繊維出口Ｂ８まで延在する組み合わせ流路Ｂ４を形成する。
【0239】
理解できるように、異なる中間モジュールＢ６を選択することにより、異なる組み合わせ流路Ｂ４を得ることができる。
【0240】
図５に示すように、第一モジュール流路Ｂ３１の下流端、第二モジュール流路Ｂ７１の上流端及び中間モジュール流路Ｂ６１の両端はいずれも同一平面内に位置し、かつ標準化継手Ｂ５が配置されている。換言すれば、第一モジュール流路Ｂ３１、中間モジュール流路Ｂ６１及び第二モジュールＢ７１の相互間の接続部は標準化継手Ｂ５により接続されている。標準化継手Ｂ５がいずれも同一平面内に位置し、かつ標準化継手Ｂ５の形状及び寸法がいずれも同じであるため、異なるモジュールの間の組み合わせ接続が容易になる。
【0241】
図６に示すように、本発明の別の実施形態において、第三浸漬金型は強い乱流浸漬金型であり、第三浸漬金型ダイヘッドＣ３００を含み、第三浸漬金型ダイヘッドＣ３００は浸漬金型外体Ｃ２を含み、浸漬金型外体Ｃ２に繊維入口通路Ｃ３、浸漬出口Ｃ６及び溶融体ニップ流路Ｃ１が設置され、繊維入口通路Ｃ３、浸漬出口Ｃ６及び溶融体ニップ流路Ｃ１はいずれも浸漬金型外体Ｃ２内部のキャビティに連通する。
【0242】
ここで、浸漬金型外体Ｃ２のキャビティ内に第二ゴデットローラが設置され、第二ゴデットローラは少なくとも一つの能動ゴデットローラＣ４を含み、能動ゴデットローラＣ４は駆動装置（図示せず）により回転駆動される。能動ゴデットローラＣ４の回転は駆動装置により駆動され、繊維の引取により駆動されるものではないため、繊維が能動ゴデットローラＣ４を通過する時、能動的に回転する能動ゴデットローラＣ４は繊維の引取張力及び繊維と能動ゴデットローラＣ４との間の摩擦力を減少させることに役立ち、それにより繊維の破断量を減少させ、繊維の完全性を保証し、繊維が切れる状況を回避し、それにより材料の力学的性質を向上させる。好ましくは、第二ゴデットローラはさらに少なくとも一つの従動ゴデットローラＣ５を含み、従動ゴデットローラＣ５は能動ゴデットローラＣ４を通過した繊維により駆動され、又は従動ゴデットローラＣ５と能動ゴデットローラＣ４はベルト機構、歯車機構又はチェーン機構により接続される。図６に示すように、一つの能動ゴデットローラＣ４及び２つの従動ゴデットローラＣ５を有する例を示し、ここで２つの従動ゴデットローラＣ５が上下に配置されることにより、それを通過する繊維の浸漬経路を延長する。主動ゴデットローラＣ４と従動ゴデットローラＣ５のキャビティ内での高さは同じであってもよく、異なっていてもよい。
【0243】
さらに、駆動装置はモータ、油圧機構又は減速ギアボックスなどの能動ゴデットローラＣ４を回転駆動することができる装置であってもよい。
【0244】
浸漬金型外体Ｃ２のキャビティ内に入る繊維の走行速度ｖ１に基づいて、対応する能動ゴデットローラＣ４の接線速度ｖ２を選択することができ、例えば能動ゴデットローラＣ４の接線速度ｖ２と繊維の走行速度ｖ１を同じにし、すなわちｖ１＝ｖ２にし、それにより繊維の断裂及び摩耗を減少させるという目的を達成し、したがって繊維の完全性を保証しかつ繊維の浸漬度を促進し、浸漬時間を短縮し、生産効率を向上させることができる。
【0245】
図２に示すように、溶融可塑化供給装置４は一台の二軸スクリュー押出機で構成され、材料を溶融可塑化するために用いられる。二軸スクリュー押出機は同方向二軸スクリュー押出機であり、スクリューの直径は２５ｍｍ－９５ｍｍであり、アスペクト比は３６：１－６５：１である。溶融可塑化供給装置４は一台の押出機４で構成される場合、溶融体分配器により押出機内の溶融可塑化された溶融体を分流し、それぞれ浸漬金型と成形金型に入り、溶融体流量制御弁を利用してそれぞれの流量を制御する。
【0246】
図３に示すように、溶融可塑化供給装置４は二台の押出機４－１及び４－２で構成される場合、押出機Ｉ４－１及び押出機ＩＩ４－２によりそれぞれの溶融可塑化された溶融体をそれぞれ浸漬金型及び成形金型に入れる。本実施形態において、溶融可塑化供給装置は二台の押出機、すなわち押出機Ｉ４－１及び押出機ＩＩ４－２で構成され、押出機Ｉ４－１及び押出機ＩＩ４－２によりそれぞれの溶融可塑化された溶融体をそれぞれ第一浸漬金型３及び成形金型５に入れる。押出機Ｉ４－１と押出機ＩＩ４－２は同じ又は異なる材料を添加することができ、したがって内層と外層が同じ又は異なる材料の複合材料を製造することができる。
【0247】
繊維前処理装置２はテンションローラと加熱乾燥通路を組み合わせる方式で構成され、このような組み合わせ方式により繊維が加熱乾燥通路に入る時に受けた張力がある程度解放され、それにより異なる強度の繊維に適応し、自身の強度が小さい繊維が浸漬ダイヘッドに入る前に糸が切れることを回避する。表面粗さを向上させ、繊維への摩擦を低減するために、繊維前処理装置２におけるテンションローラの表面に表面セラミックメッキ処理を行う必要がある。
【0248】
製造システムにおいて、繊維フレーム及び繊維ガイド装置１は繊維の導出及び解撚に用いられ、該装置に自動制御解撚装置が取り付けられ、引取機８に連動し、それぞれ電気制御システム（例えばＰＬＣ制御装置）に電気的に接続される。
【0249】
製造システムにおいて、冷却水槽６、乾燥機７、引取機８、造粒機９、収集箱１０は当業者に知られている一般的な設備又は装置であり、ここでは説明を省略する。
【0250】
【0251】
図８に示すように、一実施形態において、成形金型５はコア部５－１、外側スリーブ５－２、外側スリーブ口型枠５－３で構成される。コア部５－１は外側スリーブ５－２の内部に位置し、外側スリーブ５－２とキャビティを形成し、樹脂溶融体は外側スリーブ５－２の底部又は頂部又は二つの側面からキャビティに入ることができる。コア部５－１は外側スリーブ５－２内に前後に移動することができ、形成されたキャビティ空間の大きさを調整することによりキャビティ内の溶融体の圧力を決定する。コア部５－１と外側スリーブ５－２との間の夾角の大きさによりキャビティ内の溶融体の圧力を調整することができる。該成形金型５の動作原理は以下のとおりである。浸漬金型３を経過した後に内層浸漬材料のストランドを形成し、コア部５－１の中間の孔からガイドされ貫通し、次に、コア部５－１と外側スリーブ５－２で形成された混合溶融体で満たされたキャビティ内に内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に外側スリーブ口型枠５－３により導出される。
【0252】
図７に示すように、ストランド５－４はコア部（図示せず）と外側スリーブ５－２で形成された第二成分溶融体で満たされたキャビティ内に入って処理を行い、ここで、第二成分溶融体は第二樹脂入口５－５からキャビティ内に送り込まれる。
【0253】
【0254】
〔実施例１〕
（１）乾燥した５０重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎである）、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
（１）乾燥した５０重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎである）、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
【0255】
（２）３０重量部のガラス繊維ＳＥ４８０５は引取機により第一浸漬金型に入り、ここで第一成分溶融体と浸潤分散を行い、ストランドを形成し、それを内層材料とする。
【0256】
（３）乾燥した４９重量部のＰＰＨ－Ｙ４５０ポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが４５０ｇ／１０ｍｉｎである）、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、それを外層材料とし、成形金型に接続された二軸スクリュー押出機に送り込み、第二成分溶融体を得る。
【0257】
（４）内層材料は引取機により成形金型に入り、コア部の中間の孔からガイドされ貫通し、コア部と外側スリーブで形成された第二成分溶融体で満たされたキャビティにおいて、内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に金型出口から導出される。
【0258】
（５）外層材料用の押出機の押出量及び金型口金の出口直径を調整することにより外層材料の被覆量を調整することにより、それをステップ（３）に限定された量に応じて被覆し、造粒機のカッターの回転速度を調整することにより、製造された熱可塑性複合材料の造粒長さを６．１ｍｍに制御する。
【0259】
（６）上記方法で製造されたポリプロピレン複合材料を標準試料に射出成形し、性能試験を行う。試験結果を表１に示す。
【0260】
〔実施例２〕
（１）乾燥した２０重量部の自製された高流動ポリプロピレン（メルトフローレートが１０００ｇ／１０ｍｉｎである）、０．６重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
（１）乾燥した２０重量部の自製された高流動ポリプロピレン（メルトフローレートが１０００ｇ／１０ｍｉｎである）、０．６重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
【0261】
（２）５０重量部のガラス繊維ＳＥ４８０５は引取機により第一浸漬金型に入り、ここで溶融体と浸潤分散を行い、ストランドを形成し、それを内層材料とする。
【0262】
（３）乾燥した５９重量部のＰＰＨ－Ｔ０３ポリプロピレン樹脂（メルトフローレート３ｇ／１０ｍｉｎ）、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、それを外層材料とし、成形金型に接続された二軸スクリュー押出機に送り込み、第二成分溶融体を得る。
【0263】
（４）内層材料は引取機により成形金型に入り、コア部の中間の孔からガイドされ貫通し、コア部と外側スリーブで形成された第二成分溶融体で満たされたキャビティにおいて、内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に金型出口から導出される。
【0264】
（５）外層材料用の押出機の押出量及び金型口金の出口直径を調整することにより外層材料の被覆量を調整することにより、それをステップ（３）に限定された量に応じて被覆し、造粒機のカッターの回転速度を調整することにより、製造された熱可塑性複合材料の造粒長さを１５ｍｍに制御する。
【0265】
（６）上記方法で製造されたポリプロピレン複合材料を標準試料に射出成形し、性能試験を行う。試験結果を表１に示す。
【0266】
〔実施例３〕
（１）乾燥した２０重量部の自製された高流動ポリプロピレン（メルトフローレートが７５００ｇ／１０ｍｉｎである）、０．６重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
（１）乾燥した２０重量部の自製された高流動ポリプロピレン（メルトフローレートが７５００ｇ／１０ｍｉｎである）、０．６重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
【0267】
（２）８０重量部のガラス繊維ＳＥ４８０５は引取機により第一浸漬金型に入り、ここで溶融体と浸潤分散を行い、ストランドを形成し、それを内層材料とする。
【0268】
（３）乾燥した６９重量部のＫ８３０３ポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが１．５ｇ／１０ｍｉｎである）、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、それを外層材料とし、成形金型に接続された二軸スクリュー押出機に送り込み、第二成分溶融体を得る。
【0269】
（４）内層材料は引取機により成形金型に入り、コア部の中間の孔からガイドされ貫通し、コア部と外側スリーブで形成された第二成分溶融体で満たされたキャビティにおいて、内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に金型出口から導出される。
【0270】
（５）外層材料用の押出機の押出量及び金型口金の出口直径を調整することにより外層材料の被覆量を調整することにより、それをステップ（３）に限定された量に応じて被覆し、造粒機のカッターの回転速度を調整することにより、製造された熱可塑性複合材料の造粒長さを１８ｍｍに制御する。
【0271】
（６）上記方法で製造されたポリプロピレン複合材料を標準試料に射出成形し、性能試験を行う。試験結果を表１に示す。
【0272】
〔実施例４〕
（１）乾燥した７０重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨ（メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎである）、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
（１）乾燥した７０重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨ（メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎである）、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
【0273】
（２）２５重量部のガラス繊維ＳＥ４８０５は引取機により第一浸漬金型に入り、ここで溶融体と浸潤分散を行い、ストランドを形成し、それを内層材料とする。
【0274】
（３）乾燥した１０重量部の自製された高流動ポリプロピレン（メルトフローレートが１９００ｇ／１０ｍｉｎである）、０．５重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．０５重量部の酸化防止剤１０１０、０．２５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、それを外層材料とし、成形金型に接続された二軸スクリュー押出機に送り込み、第二成分溶融体を得る。
【0275】
（４）内層材料は引取機により成形金型に入り、コア部の中間の孔からガイドされ貫通し、コア部と外側スリーブで形成された第二成分溶融体で満たされたキャビティにおいて、内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に金型出口から導出される。
【0276】
（５）外層材料用の押出機の押出量及び金型口金の出口直径を調整することにより外層材料の被覆量を調整し、それをステップ（３）に限定された量に応じて被覆し、造粒機のカッターの回転速度を調整することにより、製造された熱可塑性複合材料の造粒長さを５ｍｍに制御する。
【0277】
（６）上記方法で製造されたポリプロピレン複合材料を標準試料に射出成形し、性能試験を行う。試験結果を表１に示す。
【0278】
〔実施例５〕
（１）乾燥した５７重量部のＭ６０ＲＨＣポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎである）、２．５重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．５重量部のＮＤＺ１２、０．１重量部の酸化防止剤１６８、０．２５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
（１）乾燥した５７重量部のＭ６０ＲＨＣポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎである）、２．５重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．５重量部のＮＤＺ１２、０．１重量部の酸化防止剤１６８、０．２５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
【0279】
（２）４０重量部のガラス繊維ＳＥ４８０５は引取機により第一浸漬金型に入り、ここで溶融体と浸潤分散を行い、ストランドを形成し、それを内層材料とする。
【0280】
（３）乾燥した９７重量部のＭ５０ＲＨポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが５０ｇ／１０ｍｉｎである）、４重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．８重量部のＮＤＺ１２、０．１重量部の酸化防止剤１６８、０．８重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、それを外層材料とし、成形金型に接続された二軸スクリュー押出機に送り込み、第二成分溶融体を得る。
【0281】
（４）内層材料は引取機により成形金型に入り、コア部の中間の孔からガイドされ貫通し、コア部と外側スリーブで形成された第二成分溶融体で満たされたキャビティにおいて、内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に金型出口から導出される。
【0282】
（５）外層材料用の押出機の押出量及び金型口金の出口直径を調整することにより外層材料の被覆量を調整することにより、それをステップ（３）に限定された量に応じて被覆し、造粒機のカッターの回転速度を調整することにより、製造された熱可塑性複合材料の造粒長さを１０ｍｍに制御する。
【0283】
（６）上記方法で製造されたポリプロピレン複合材料を標準試料に射出成形し、性能試験を行う。試験結果を表１に示す。
【0284】
〔実施例６〕
（１）乾燥した５７重量部のＰＡ６－ＢＬ３２００Ｈ、３重量部のＣＭＧ９８０５、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
（１）乾燥した５７重量部のＰＡ６－ＢＬ３２００Ｈ、３重量部のＣＭＧ９８０５、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
【0285】
（２）ＥＲ４３０１Ｈは引取機により第一浸漬金型に入り、ここで第一成分溶融体と浸潤分散を行い、ストランドを形成し、それを内層材料とする。
【0286】
（３）乾燥した９７重量部のＰＡ６－ＢＬ３２００Ｈ、３重量部のＣＭＧ９８０５、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、それを外層材料とし、成形金型に接続された二軸スクリュー押出機に送り込み、第二成分溶融体を得る。
【0287】
（４）内層材料は引取機により成形金型に入り、コア部の中間の孔からガイドされ貫通し、コア部と外側スリーブで形成された第二成分溶融体で満たされたキャビティにおいて、内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に金型出口から導出される。
【0288】
（５）外層材料用の押出機の押出量及び金型口金の出口直径を調整することにより外層材料の被覆量を調整することにより、それをステップ（３）に限定された量に応じて被覆し、造粒機のカッターの回転速度を調整することにより、製造された熱可塑性複合材料の造粒長さを１２ｍｍに制御する。複合材料において、ＥＲ４３０１Ｈの割合は４０重量％である。
【0289】
（６）上記方法で製造された長ガラス繊維強化ＰＡ６複合材料を標準試料に射出成形し、性能試験を行う。試験結果を表１に示す。
【0290】
〔実施例７〕
（１）乾燥した５７重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨ、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．５重量部のＸＨＹ－５０１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
（１）乾燥した５７重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨ、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．５重量部のＸＨＹ－５０１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
【0291】
（２）連続玄武岩繊維は引取機により第一浸漬金型に入り、ここで第一成分溶融体と浸潤分散を行い、ストランドを形成し、それを内層材料とする。
【0292】
（３）乾燥した９７重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨ、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．５重量部のＸＨＹ－５０１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、それを外層材料とし、成形金型に接続された二軸スクリュー押出機に送り込み、第二成分溶融体を得る。
【0293】
（４）内層材料は引取機により成形金型に入り、コア部の中間の孔からガイドされ貫通し、コア部と外側スリーブで形成された第二成分溶融体で満たされたキャビティにおいて、内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に金型出口から導出される。
【0294】
（５）外層材料用の押出機の押出量及び金型口金の出口直径を調整することにより外層材料の被覆量を調整することにより、それをステップ（３）に限定された量に応じて被覆し、造粒機のカッターの回転速度を調整することにより、製造された熱可塑性複合材料の造粒長さを１２ｍｍに制御する。複合材料において、連続玄武岩繊維の割合は４０重量％である。
【0295】
（６）上記方法で製造された玄武岩繊維強化ＰＰ複合材料を標準試料に射出成形し、性能試験を行う。試験結果を表１に示す。
【0296】
〔実施例８〕
（１）乾燥した５７重量部のＰＡ６－ＢＬ３２００Ｈ、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．５重量部のＮＤＺ１２、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
（１）乾燥した５７重量部のＰＡ６－ＢＬ３２００Ｈ、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．５重量部のＮＤＺ１２、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
【0297】
（２）連続炭素繊維は引取機により第一浸漬金型に入り、ここで第一成分溶融体と浸潤分散を行い、ストランドを形成し、それを内層材料とする。
【0298】
（３）乾燥した９７重量部のＰＡ６－ＢＬ３２００Ｈ、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．５重量部のＮＤＺ１２、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、それを外層材料とし、成形金型に接続された二軸スクリュー押出機に送り込み、第二成分溶融体を得る。
【0299】
（４）内層材料は引取機により成形金型に入り、コア部の中間の孔からガイドされ貫通し、コア部と外側スリーブで形成された第二成分溶融体で満たされたキャビティにおいて、内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に金型出口から導出される。
【0300】
（５）外層材料用の押出機の押出量及び金型口金の出口直径を調整することにより外層材料の被覆量を調整することにより、それをステップ（３）に限定された量に応じて被覆し、造粒機のカッターの回転速度を調整することにより、製造された熱可塑性複合材料の造粒長さを１２ｍｍに制御する。複合材料において、連続炭素繊維の割合は４０重量％である。
【0301】
（６）上記方法で製造された炭素長繊維強化ＰＡ６複合材料を標準試料に射出成形し、性能試験を行う。試験結果を表１に示す。
【0302】
〔実施例９〕
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）において７０重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨを秤量し、ステップ（３）において８５重量部のＰＰＨ－Ｙ４５０を秤量することにある。製造された複合材料に対して性能試験を行い、試験結果は表１に示すとおりである。
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）において７０重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨを秤量し、ステップ（３）において８５重量部のＰＰＨ－Ｙ４５０を秤量することにある。製造された複合材料に対して性能試験を行い、試験結果は表１に示すとおりである。
【0303】
〔実施例１０〕
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）において４５重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨを秤量し、ステップ（３）において６５重量部のＰＰＨ－Ｙ４５０を秤量することにある。製造された複合材料に対して性能試験を行い、試験結果は表１に示すとおりである。
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）において４５重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨを秤量し、ステップ（３）において６５重量部のＰＰＨ－Ｙ４５０を秤量することにある。製造された複合材料に対して性能試験を行い、試験結果は表１に示すとおりである。
【0304】
〔実施例１１〕
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）において２５重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨを秤量し、ステップ（３）において４５重量部のＰＰＨ－Ｙ４５０を秤量することにある。製造された複合材料に対して性能試験を行い、試験結果は表１に示すとおりである。
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）において２５重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨを秤量し、ステップ（３）において４５重量部のＰＰＨ－Ｙ４５０を秤量することにある。製造された複合材料に対して性能試験を行い、試験結果は表１に示すとおりである。
【0305】
〔実施例１２〕
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）において５５重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨを秤量し、ステップ（３）において７０重量部のＰＰＨ－Ｙ４５０を秤量することにある。製造された複合材料に対して性能試験を行い、試験結果は表１に示すとおりである。
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）において５５重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨを秤量し、ステップ（３）において７０重量部のＰＰＨ－Ｙ４５０を秤量することにある。製造された複合材料に対して性能試験を行い、試験結果は表１に示すとおりである。
【0306】
〔実施例１３〕
（１）乾燥した５０重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎである）、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
（１）乾燥した５０重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎである）、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、第一成分溶融体を得て、第一浸漬金型に送り込む。
【0307】
（２）３０重量部のガラス繊維ＳＥ４８０５は引取機により第一浸漬金型に入り、ここで第一成分溶融体と浸潤分散を行い、ストランドを形成し、それを内層材料とする。
【0308】
（３）乾燥した４９重量部のＭ６０ＲＨＣポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎである）、２０重量部のガラス繊維ＳＥ４８０５で切断された長さが３ｍｍの短ガラス繊維、２．５重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、それを外層材料とし、成形金型に接続された二軸スクリュー押出機に送り込み、第二成分溶融体を得る。
【0309】
（４）内層材料は引取機により成形金型に入り、コア部の中間の孔からガイドされ貫通し、コア部と外側スリーブで形成された第二成分溶融体で満たされたキャビティにおいて、内外層材料複合構造の成形を実現し、最後に金型出口から導出される。
【0310】
（５）外層材料用の押出機の押出量及び金型口金の出口直径を調整することにより外層材料の被覆量を調整することにより、それをステップ（３）に限定された量に応じて被覆し、造粒機のカッターの回転速度を調整することにより、製造された熱可塑性複合材料の造粒長さを６．１ｍｍに制御する。
【0311】
（６）上記方法で製造されたポリプロピレン複合材料を標準試料に射出成形し、性能試験を行う。試験結果を表１に示す。
【0312】
〔実施例１４〕
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）及びステップ（３）においてそれぞれ５重量部のポリプロピレン－ｇ－グリシジルメタクリレートを添加することにあり、試験結果は表１に示すとおりである。
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）及びステップ（３）においてそれぞれ５重量部のポリプロピレン－ｇ－グリシジルメタクリレートを添加することにあり、試験結果は表１に示すとおりである。
【0313】
〔実施例１５〕
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）及びステップ（３）においてそれぞれ５重量部のポリプロピレン－ｇ－スチレンを添加することにあり、試験結果は表１に示すとおりである。
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）及びステップ（３）においてそれぞれ５重量部のポリプロピレン－ｇ－スチレンを添加することにあり、試験結果は表１に示すとおりである。
【0314】
〔実施例１６〕
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）及びステップ（３）においてそれぞれ５重量部のポリプロピレン－ｇ－ビニルトリエトキシシランを添加することにあり、試験結果は表１に示すとおりである。
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）及びステップ（３）においてそれぞれ５重量部のポリプロピレン－ｇ－ビニルトリエトキシシランを添加することにあり、試験結果は表１に示すとおりである。
【0315】
〔実施例１７〕
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）及びステップ（３）においてそれぞれ５重量部のポリプロピレン－ｇ－スチレン／無水マレイン酸を添加することにあり、試験結果は表１に示すとおりである。
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）及びステップ（３）においてそれぞれ５重量部のポリプロピレン－ｇ－スチレン／無水マレイン酸を添加することにあり、試験結果は表１に示すとおりである。
【0316】
〔実施例１８〕
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）及びステップ（３）においてそれぞれ５重量部のポリプロピレン－ｇ－ビニルイミダゾールを添加することにあり、試験結果は表１に示すとおりである。
実施例１の製造過程と同じであり、異なる点は、ステップ（１）及びステップ（３）においてそれぞれ５重量部のポリプロピレン－ｇ－ビニルイミダゾールを添加することにあり、試験結果は表１に示すとおりである。
【0317】
〔比較例１〕
（１）乾燥した５７重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨ、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、溶融体を得て、浸漬金型に送り込む。
（１）乾燥した５７重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨ、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、溶融体を得て、浸漬金型に送り込む。
【0318】
（２）ＳＥ４８０５は引取機により浸漬金型に入り、ここで溶融体と浸潤分散を行い、浸漬金型定型口型枠のサイズを選択することにより複合材料中のＳＥ４８０５の含有量を調整し、ＳＥ４８０５の含有量を２２重量％に制御し、造粒機のカッター回転速度を調整することにより、製造されたポリプロピレン複合材料の造粒長さを１２ｍｍに制御する。
【0319】
（３）上記方法で製造されたポリプロピレン複合材料を標準試料に射出成形し、性能試験を行う。試験結果を表１に示す。
【0320】
〔比較例２〕
（１）乾燥した５０重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎである）、３０重量部のガラス繊維ＳＥ４８０５で切断された長さが３ｍｍの短ガラス繊維、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、内層樹脂とする。
（１）乾燥した５０重量部のＰＰＢ－Ｍ１００－ＧＨポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎである）、３０重量部のガラス繊維ＳＥ４８０５で切断された長さが３ｍｍの短ガラス繊維、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、内層樹脂とする。
【0321】
（２）乾燥した４９重量部のＭ６０ＲＨＣポリプロピレン樹脂（メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎである）、２０重量部のガラス繊維ＳＥ４８０５で切断された長さが３ｍｍの短ガラス繊維、３重量部のＢＯＮＤＹＲＡＭ １００１、０．１重量部の酸化防止剤１０１０、０．５重量部のＸＨ－２０１を秤量し、高速混合機で、５０℃で３ｍｉｎ撹拌し、それを外層材料とする。
【0322】
（３）それぞれ前記内層材料を１号押出機に添加し、前記外層材料を２号押出機に添加し、二台の押出機は前記原料を同時に押出し、内外層構造を有するダイヘッドにより押出して内層が短ガラス繊維含有樹脂層であり、外層が短ガラス繊維含有樹脂層である連続糸材を得て、造粒された後、比較例の原料を得る。性能試験を表１に示す。
【0323】
【表1】
【0324】
実施例１－５及び実施例９－１８と比較例１－２を比較することにより、本発明で製造された長ガラス繊維強化ポリプロピレン材料の引張強度、曲げ強度、シャルピーノッチ衝撃強度及び表面光沢度はいずれも比較例１で製造された材料より明らかに高く、製造物の表面品質がより高い。
【0325】
本発明の実施例６－８から分かるように、本発明の提供する製造方法は長ガラス繊維強化ポリプロピレン複合材料に適用されるだけでなく、連続ガラス繊維強化ＰＡ６、連続玄武岩繊維強化ポリプロピレン、連続炭素繊維強化ＰＡ６複合材料の製造にも適用される。
【0326】
さらに、表１のデータから分かるように、内層材料及び外層材料の熱可塑性樹脂のメルトフローレートを選択することにより、製造された複合材料は理想的な表面光沢度を有することができる。
【0327】
本発明の製造方法は操作しやすく、オンライン連続化生産を実現することができ、高い生産能力及び低いエネルギー消費を保証することができ、工業化生産及び応用に適する。
【0328】
以上は本発明の好ましい例に過ぎない。当業者であれば、本発明の提供する技術的示唆の下で、本分野の技術常識として、他の同等の変形及び改良を行うことができ、本発明の保護範囲と見なすべきであることを指摘すべきである。
【図面の簡単な説明】
【0329】
【図1】本発明の一実施形態の熱可塑性複合材料の構造概略図である。
【図2】本発明の一実施形態における熱可塑性複合材料の製造システムの構造概略図である。
【図3】本発明の別の実施形態における熱可塑性複合材料の製造システムの構造概略図である。
【図4】本発明の一実施形態における第一浸漬金型の断面図である。
【図5】本発明の一実施形態における第二浸漬金型の断面図である。
【図6】本発明の一実施形態における第三浸漬金型の断面図である。
【図7】本発明の一実施形態における第二浸漬処理の概略図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る第二浸漬処理に用いられる成形型の断面図である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2023-05-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内層材料及び少なくとも一層の外層材料を含み、前記内層材料は繊維束、第一熱可塑性樹脂及び第一助剤を含むコア層であり、前記少なくとも一層の外層材料は前記コア層を包みかつ第二熱可塑性樹脂及び任意選択の第二助剤を含む樹脂層であり、ここで、前記繊維束は前記コア層の一端からその対向端まで連続的に延在する熱可塑性複合材料。
【請求項2】
前記熱可塑性複合材料は長尺状、棒状又は粒子状であり、長尺状、棒状又は粒子状の熱可塑性複合材料の長さは好ましくは５－３０ｍｍであり、より好ましくは５－２５ｍｍであり、さらに好ましくは６－１５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項3】
前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は１－９０重量部であり、好ましくは２０－７０重量部であり、より好ましくは２０－５５重量部であり、さらに好ましくは２４－４５重量部であり、前記繊維束の量は１０－１１０重量部であり、好ましくは２０－１１０重量部であり、より好ましくは２５－１１０重量部であり、及び／又は、前記内層材料において、前記繊維束と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．２５－６：１であり、好ましくは０．３５－４．５：１であり、さらに好ましくは０．４３－４．５：１であり、及び／又は、
前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は１－１１０重量部であり、好ましくは１０－９９重量部であり、好ましくは４０－９０重量部であり、
好ましくは、前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は１－９０重量部であり、好ましくは２０－７０重量部であり、より好ましくは２０－５５重量部であり、さらに好ましくは２４－４５重量部であり、及び／又は、前記繊維束の量は１０－９９重量部であり、好ましくは２０－８０重量部であり、より好ましくは２５－５０重量部であり、又は、
前記内層材料において、前記第一熱可塑性樹脂の量は５０－７０重量部であり、さらに好ましくは５０－６０重量部であり、及び／又は、前記繊維束の量は９０－１１０重量部であり、好ましくは１００－１１０重量部であり、及び／又は、前記外層材料において、前記第二熱可塑性樹脂の量は９０－１１０重量部であり、さらに好ましくは９５－１０５重量部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項4】
前記内層材料は非配向の短繊維を含まず、好ましくは、前記内層材料は繊維束、第一熱可塑性樹脂及び第一助剤で構成されることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項5】
前記外層材料は繊維を含まず、好ましくは、前記外層材料は第二熱可塑性樹脂で構成されるか又は第二熱可塑性樹脂及び第二助剤で構成され、又は、前記外層材料は繊維、例えば短繊維を含み、好ましくは、前記外層材料において、前記繊維と前記第二熱可塑性樹脂との重量比は１－５０：１００であり、好ましくは５－５０：１００であり、より好ましくは２０－４５：１００であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項6】
前記第一熱可塑性樹脂及び第二熱可塑性樹脂は同じであるか又は異なり、それぞれ独立してポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、ポリアクリロニトリル－スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン及びポリフェニレンスルフィド及びそれらの合金ポリマーから選択される少なくとも一種であり、好ましくは、前記第一熱可塑性樹脂及び第二熱可塑性樹脂はそれぞれ独立してポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン及びポリエーテルエーテルケトンから選択される少なくとも一種であり、より好ましくは、前記第一熱可塑性樹脂及び第二熱可塑性樹脂はそれぞれ独立して単独重合ポリプロピレン、共重合ポリプロピレン、単独重合ポリプロピレン及び共重合ポリプロピレンの混合物、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６及びナイロン６６の混合物から選択される少なくとも一種であり、及び／又は、前記繊維束はガラス繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、芳香族ポリアミド繊維、ステンレス繊維、合成樹脂繊維及び鉱物繊維から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項7】
前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは１００－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは１０００－７５００ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは１９００－７５００ｇ／１０ｍｉｎであり、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは０．１－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは３－５５ｇ／１０ｍｉｎ又は４５０－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは３－４５ｇ／１０ｍｉｎ又は１９００－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、好ましくは、
前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－４５０ｇ／１０ｍｉｎであり、例えば、６０－２００ｇ／１０ｍｉｎであり、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは３－５５ｇ／１０ｍｉｎ又は４５０－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは、前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは６０－４５０ｇ／１０ｍｉｎであり、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは８００－８０００ｇ／１０ｍｉｎであり、又は、
前記第一熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは４５０ｇ／１０ｍｉｎ以上であり、特に４５０ｇ／１０ｍｉｎより大きく、前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートは１００ｇ／１０ｍｉｎより小さく、好ましくは１．５－５５ｇ／１０ｍｉｎであり、より好ましくは３－５０ｇ／１０ｍｉｎであり、
及び／又は、前記第二熱可塑性樹脂と前記第一熱可塑性樹脂との重量比は０．０５－１２．５：１であり、好ましくは０．１－４：１であり、より好ましくは０．１４－３．５：１であることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項8】
前記第二熱可塑性樹脂の２３０℃及び負荷が２．１６ｋｇの条件でのメルトフローレートが８００－８０００ｇ／１０ｍｉｎである場合、前記第二熱可塑性樹脂と第一熱可塑性樹脂との重量比が０．２５：１より小さく、好ましくは０．１８：１より小さく、より好ましくは０．１５：１より小さく、及び／又は、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂がナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６及びナイロン６６の混合物から選択される少なくとも一種である場合、前記ナイロン６及びナイロン６６の粘度が１．８－３．５であることを特徴とする請求項７に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項9】
それぞれ前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂の質量を１００重量部とし、前記第一助剤及び第二助剤はそれぞれ独立して０．５－１５重量部の相溶化剤、０．０５－３重量部の酸化防止剤及び０．０５－２．５重量部の潤滑剤のうちの少なくとも一種を含み、好ましくは、前記第一助剤及び前記第二助剤はそれぞれ独立して１－１５重量部の相溶化剤、０．１－１重量部の酸化防止剤及び０．５－２．５重量部の潤滑剤のうちの少なくとも一種を含み、及び／又は、前記相溶化剤は極性モノマーグラフト変性ポリマーから選択される少なくとも一種であり、好ましくは、前記極性モノマーは無水マレイン酸、無水マレイン酸誘導体、アクリル酸及びアクリル酸エステル系誘導体から選択される少なくとも一種であり、好ましくは、前記ポリマーはポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－α－オクテン共重合体及びプロピレン－α－オレフィン共重合体から選択される少なくとも一種であり、及び／又は、
前記酸化防止剤はテトラキス［β－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオン酸］ペンタエリスリトールエステル、トリス［２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル］ホスファイト、β－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオン酸ｎ－オクタデカノールエステル、２，２’－メチレンビス（４－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）、１，１，３－トリス（２－メチル－４－ヒドロキシ－５－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ブタン及びビス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）ペンタエリスリトールジホスファイトから選択される少なくとも一種であり、及び／又は、
前記潤滑剤はエチレンビスステアリン酸アミド、ステアリン酸カルシウム、ポリエチレンワックス、ペンタエリスリトールステアリン酸エステル、シリコーン、ポリエチレングリコール及びフッ素含有樹脂から選択される少なくとも一種であり、及び／又は、
前記第一助剤はさらに滑剤、帯電防止剤及び可塑剤のうちの少なくとも一種を含むことができ、
及び／又は前記第二助剤はさらに滑剤、帯電防止剤、可塑剤、核形成剤、光安定剤、難燃剤、熱安定剤、マスターバッチ及び充填剤のうちの少なくとも一種を含むことができることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項10】
それぞれ前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂の質量を１００重量部とし、前記第一助剤及び第二助剤はそれぞれ独立して２－３０重量部の電気絶縁改質剤を含み、好ましくはそれぞれ独立して５－２５重量部の電気絶縁改質剤を含み、好ましくは、前記電気絶縁改質剤は、
ａ）共重合ポリプロピレンに由来する構造単位と、アクリル酸エステル系単量体及び任意選択のアクリル酸系単量体に由来する構造単位を含み、例えば、ポリプロピレン－ｇ－グリシジルメタクリレートであるアルキル及び／又はアルコキシグラフト変性ポリプロピレン、
ｂ）共重合ポリプロピレンに由来する構造単位及びスチレン系単量体に由来する構造単位を含み、例えば、ポリプロピレン－ｇ－スチレンである芳香族オレフィングラフト変性ポリプロピレン、
ｃ）共重合ポリプロピレンに由来する構造単位及びアルケニル基含有シラン系単量体に由来する構造単位を含むシラン変性ポリプロピレングラフト物、
ｄ）共重合ポリプロピレンに由来する構造単位、無水マレイン酸単量体に由来する構造単位及びアルケニル基含有重合性単量体に由来する構造単位を含む酸無水物基を有するポリプロピレングラフト物、及び／又は、
ｅ）共重合ポリプロピレンに由来する構造単位及びアルケニル基含有複素環系単量体に由来する構造単位を含むポリプロピレングラフト複素環の改質材料、のうちの少なくとも一種であることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料。
【請求項11】
ステップＡ、第一熱可塑性樹脂と第一助剤を混合した後に溶融し、第一成分溶融体を得ること、ステップＢ、連続繊維束を前記第一成分溶融体に第一浸漬処理を行い、糸状コア層製品を形成すること、
ステップＣ、第二熱可塑性樹脂と任意選択の第二助剤を混合した後に溶融し、第二成分溶融体を得ること、
ステップＤ、前記糸状コア層製品を前記第二成分溶融体に第二浸漬処理を行い、コア層を包む樹脂層を形成することを含むことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料の製造方法。
【請求項12】
ステップＡの混合条件は、温度が４０－６０℃であり、時間が０．５－２０ｍｉｎであり、好ましくは１－１０ｍｉｎであり、より好ましくは３－５ｍｉｎであることを含み、ステップＡにおける溶融温度は２００－３８０℃であり、及び／又は、ステップＣの混合条件は、温度が４０－６０℃であり、時間が０．５－２０ｍｉｎであり、好ましくは１－１０ｍｉｎであり、より好ましくは３－５ｍｉｎであることを含み、ステップＣにおける溶融温度は２００－３８０℃であることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項13】
ステップＢにおける前記第一浸漬処理は第一浸漬金型において行われ、前記第一浸漬金型は調整可能な浸漬金型であり、前記第一浸漬金型は繊維入口、繊維出口及び溶融体流路を含み、前記第一浸漬金型のキャビティ内に少なくとも一つの第一ゴデットローラが設置され、前記第一ゴデットローラは前記繊維入口と繊維出口との間に移動することができ、及び／又は、前記第一ゴデットローラは前記繊維入口と繊維出口との接続線に垂直な方向に沿って移動することができることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の製造方法。
【請求項14】
ステップＢにおける前記第一浸漬処理は第二浸漬金型において行われ、前記第二浸漬金型は組み合わせ式浸漬金型であり、前記第二浸漬金型は順に接続された第一モジュール、中間モジュール及び第二モジュールを含み、前記第一モジュールに繊維入口及び第一モジュール流路が設置され、前記第二モジュールに繊維出口及び第二モジュール流路が設置され、前記中間モジュールに中間モジュール流路が設置され、前記第一モジュール、中間モジュール及び第二モジュールが順に接続された後、前記第一モジュール流路、前記中間モジュール流路及び第二モジュール流路が連通して繊維を通過させるための組み合わせ流路を形成することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の製造方法。
【請求項15】
ステップＢにおける前記第一浸漬処理は第三浸漬金型において行われ、前記第三浸漬金型は強い乱流浸漬金型であり、前記第三浸漬金型は繊維入口通路、浸漬出口及び溶融体ニップ流路を含み、前記繊維入口通路、浸漬出口及び溶融体ニップ流路はいずれも前記第三浸漬金型内部のキャビティと連通し、ここで、前記第三浸漬金型のキャビティ内に第二ゴデットローラが設置され、前記第二ゴデットローラは少なくとも一つの能動ゴデットローラを含み、前記能動ゴデットローラは駆動装置により回転駆動されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の製造方法。
【請求項16】
請求項１～１０のいずれか一項に記載の熱可塑性複合材料又は請求項１１～１５のいずれか一項に記載の製造方法で製造された熱可塑性複合材料の自動車工業、機械製造、電子電気製品、化学工業環境保護、宇宙通信及び建築業界の分野における応用、好ましくは大型自動車部品及び／又は高精密電子電気素子における応用、より好ましくは自動車フロントエンドモジュール及び／又は全プラスチック尾部ドア内板における応用。【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0031】
本発明において第一助剤及び第二助剤の使用量を制限せず、関連助剤の作用を実現することを目的とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0041】
本発明の異なる実施形態において、前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂のメルトフローレートは特に限定されず、所望の性能に応じて前記第一熱可塑性樹脂及び前記第二熱可塑性樹脂のメルトフローレートを選択することができる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0069】
本発明の異なる実施形態において、前記第一助剤はさらに滑剤、帯電防止剤及び可塑剤のうちの少なくとも一種を含むことができ、及び／又は前記第二助剤はさらに滑剤、帯電防止剤、可塑剤、核形成剤、光安定剤、膨張難燃剤、熱安定剤、マスターバッチ、電気絶縁改質剤及び充填剤のうちの少なくとも一種を含むことができ、かつ該複数種の助剤の具体的な種類及び使用量を限定せず、いずれも広い選択範囲を有することができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0083】
式Ｉにおいて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立してＨ、Ｃ１－Ｃ６直鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ６分岐鎖アルキル基から選択され、Ｒ４は置換又は非置換の、Ｃ１－Ｃ２０直鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ２０分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１２シクロアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２エポキシアルキル基から選択され、前記置換の基はハロゲン、アミノ基及びヒドロキシ基から選択される少なくとも一種である。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0124】
式ＸＩにおいて、Ｒｍは置換又は非置換の、Ｃ１－Ｃ２０直鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ２０分岐鎖アルキル基、Ｃ３－Ｃ１２シクロアルキル基、Ｃ３－Ｃ１２エポキシアルキル基から選択され、前記置換の基はハロゲン、アミノ基及びヒドロキシ基から選択される少なくとも一種である。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0183】
本発明の異なる実施形態において、前記第一助剤はさらに滑剤、帯電防止剤及び可塑剤のうちの少なくとも一種を含むことができ、前記第二助剤はさらに滑剤、帯電防止剤、可塑剤、核形成剤、光安定剤、膨張難燃剤、熱安定剤、マスターバッチ及び充填剤のうちの少なくとも一種を含むことができ、かつ該複数種の助剤の具体的な種類及び使用量を限定せず、使用量は広い範囲内で選択することができる。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0238】
図５に示すように、２つの中間モジュールＢ６を有する実施形態が示されている。図５に示す実施形態では、第一モジュール流路Ｂ３１の下流端はそのうちの一つの中間モジュール流路Ｂ６１の上流端に接続され、二つの中間モジュール流路Ｂ６１は互いに接続され、かつ他の中間モジュール流路Ｂ６１の下流部は第二モジュール流路Ｂ７１の上流端に接続され、これにより繊維入口Ｂ１から繊維出口Ｂ８まで延在する組み合わせ流路Ｂ４を形成する。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0240】
図５に示すように、第一モジュール流路Ｂ３１の下流端、第二モジュール流路Ｂ７１の上流端及び中間モジュール流路Ｂ６１の両端はいずれも同一平面内に位置し、かつ標準化継手Ｂ５が配置されている。換言すれば、第一モジュール流路Ｂ３１、中間モジュール流路Ｂ６１及び第二モジュール流路Ｂ７１の相互間の接続部は標準化継手Ｂ５により接続されている。標準化継手Ｂ５がいずれも同一平面内に位置し、かつ標準化継手Ｂ５の形状及び寸法がいずれも同じであるため、異なるモジュールの間の組み合わせ接続が容易になる。
【国際調査報告】