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KR102590631B1 - 고강도 폴리비닐리덴 플루오라이드를 기반으로 하는 강화된 화합물 - Google Patents

고강도 폴리비닐리덴 플루오라이드를 기반으로 하는 강화된 화합물 Download PDF

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KR102590631B1
KR102590631B1 KR1020207004361A KR20207004361A KR102590631B1 KR 102590631 B1 KR102590631 B1 KR 102590631B1 KR 1020207004361 A KR1020207004361 A KR 1020207004361A KR 20207004361 A KR20207004361 A KR 20207004361A KR 102590631 B1 KR102590631 B1 KR 102590631B1
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KR
South Korea
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fluoropolymer
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그레고리 스캇 오'브라이언
라민 아민-사나예
새이드 제라파티
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알케마 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 열가소성 복합 화합물에서의 촙드 섬유의 용도에 관한 것이고, 특히 열가소성 불소중합체 화합물(fluoropolymer compound)에 관한 것이다. 불소중합체 매트릭스는 카복실 극성 작용기로 그래프팅된 열가소성 불소중합체, 예를 들면 Arkema로부터의 KYNAR ADX® 중합체를 함유한다. 촙드 섬유-그래프팅된 불소중합체 복합물은, 그래프팅된 카복실 불소중합체를 함유하지 않는 불소중합체 화합물에 비해 인장 및 굴곡 강도가 증가하였다.

Description

고강도 폴리비닐리덴 플루오라이드를 기반으로 하는 강화된 화합물
본 발명은 강화된 열가소성 화합물(compound), 특히 열가소성 불소중합체 화합물(fluoropolymer compound)에서의 촙드 섬유(chopped fiber)의 용도에 관한 것이다. 불소중합체 매트릭스는 카복실 극성 작용기로 그래프팅(grafting)된 열가소성 불소중합체를 함유한다. 촙드 섬유-그래프팅된 불소중합체 화합물은, 그래프팅된 카복실 불소중합체를 함유하지 않는 불소중합체 화합물에 비해 인장 및 굴곡 강도가 증가하였다.
불소중합체, 예를 들면 비닐리덴 플루오라이드 CF2=CH2(VDF)를 기반으로 하는 불소중합체는 뛰어난 기계적 안정성, 매우 큰 화학적 불활성, 낮은 표면 에너지, 전기화학적 안정성, 및 우수한 내노화성을 갖는 것으로 알려져 있다. 이들 품질은 다양한 최종 용도에서 활용된다. 불행하게도, 이들의 불활성으로 인해, 불소중합체를 다른 재료에 결합시키는 것은 어렵다.
다른 재료들에 대한 부착성을 증가시키고, 친수성 및 습윤성을 어느 정도 부가하고, 예를 들면 가교결합 및 후속 화학적 변형을 위한 반응성 부위를 제공하기 위해, 불소중합체에 작용성 기(functional group)가 부가되었다. 작용성(functionality)은, 작용성 단량체와 불소단량체(fluoromonomer)와의 직접 공중합, 및 후중합 그래프팅 메커니즘, 예를 들면 폴리비닐리덴 플루오라이드 단독중합체 또는 공중합체 상으로의 말레산 무수물의 그래프팅과 같은 여러 수단에 의해 부가되었으며, 이는 Arkema Inc.로부터 입수 가능한 KYNAR® ADX 수지를 형성하기 위한 US 7,241,817에 개시된 바와 같다. WO 2013/110740 및 US 7,351,498에는 단량체 그래프팅에 의한 또는 공중합에 의한 불소중합체의 작용화가 추가로 개시되어 있다.
섬유는 많은 유형의 중합체 복합물(composite)에서 강화재(reinforcement)로서 사용되는 것으로 알려져 있다. 장섬유(long fiber)는 섬유들을 함께 보유하기 위한 결합제로서 제공되는 중합체 또는 예비중합체로 함침될 수 있다. 장섬유는 중합체 결합제와 침지 또는 분무된 후, 일반적으로 몰드 상에 권취되어 구조물을 형성하거나, 맞물린 구성(inter-locking stricture)으로 직조되거나, 또는 폐쇄된 몰드 내에 놓인다. 이어서, 중합체 코팅되거나 함침된 섬유들은 합쳐져서 최종 물품을 형성한다. 장섬유로 제조된 물품은 일반적으로 적어도 45중량%, 바람직하게는 50중량% 이상, 종종 60중량% 이상 내지 70중량%의 섬유를 함유한다. 연속 섬유 물품에서, 물품의 특성은 섬유의 특성, 즉 섬유들을 함께 보유하기 위한 결합제로서 작용하는 중합체의 특성에 좌우된다.
US 8,883,898에는 바람직하게는 말레산 무수물로 그래프팅함으로써 작용화된 불소중합체로 연속 섬유를 함침시키는 것이 개시되어 있다.
촙드 섬유 스트랜드, 촙드 스트랜드(chopped strand) 또는 섬유 다발(fiber bundle)로도 알려진 단섬유(short fiber)는 다수의 스트랜드, 즉, 중합체 사이징제(sizing)(섬유 중량을 기준으로 하여 일반적으로 약 1 내지 5% 사이징제)에 의해 함께 결합된 직경이 각각 약 3 내지 10마이크론인 개별 섬유들을 일반적으로 2,000 내지 10,000개 함유한다. 이어서 이들 다발 또는 로빙(roving)을 약 2 내지 15mm 길이, 보다 통상적으로는 2 내지 8mm 길이로 절단한다. 다발은, 유리된 섬유들을 방출하지 않고도 컴파운딩을 위해 압출기로 공급될 수 있는 자유 유동 재료를 형성한다. 사이징(sizing)되지 않은 섬유 또는 유리된 섬유는 본 발명과 같은 중합체 화합물에서, 특히 촙드 섬유의 길이가 증가함에 따라 효과적으로 활용될 수 없었다. 따라서, 본 발명에서는 불소중합체와의 컴파운딩을 위해 사이징된 촙드 섬유를 갖는 것이 요구된다. 매트릭스의 강성(stiffness)을 향상시키기 위해 작은 섬유 다발을 중합체 매트릭스에 강화재로서 첨가한다. 섬유 다발을 일반적으로 5 내지 25중량%, 바람직하게는 8 내지 20중량% 함유하는 물품의 특성은 매트릭스 중합체의 특성에 좌우된다. 예를 들면, 50중량% 연속 탄소 섬유 복합물의 인장 강도는 탄소 섬유 방향에서 약 250,000psi일 수 있지만, 15중량% 짧은 탄소 섬유를 갖는 복합물은 15,000psi의 인장 강도를 가질 수 있다.
사이징된 섬유들과 매트릭스 중합체 사이의 상용성(compatibility)을 향상시키기 위해, 상이한 중합체 매트릭스들에 대한 상이한 섬유 사이징제들이 개발되었다. 불행하게도, 현재의 섬유 사이징제는 불소중합체와의 상용성이 불량하다. 섬유들과 불소중합체 매트릭스 사이에 우수한 상용성 및 이에 따른 우수한 분포와 우수한 부착성이 없으면, 섬유 강화재 사용의 이점이 완전히 실현되지 않는다.
놀랍게도, 본 발명에 이르러, 불소중합체가 카복실 극성 작용기로 그래프팅될 때, 그래프팅된 불소중합체 및 단섬유 다발을 함유하는 불소중합체 매트릭스는, 그래프팅된 불소중합체를 함유하지 않는 불소중합체 복합물에 비해 향상된 인장 및 굴곡 강도를 갖는 것으로 밝혀졌다. 다양한 유형의 섬유(탄소, 유리)와 다수의 다양한 유형의 사이징제를 사용하여 뛰어난 결과를 얻었다. 임의의 특정 이론에 한정되지 않고, 그래프팅된 카복실 작용기는 사이징제 및/또는 섬유와의 특정 유형의 결합을 형성하며, 이는 특성 향상을 위한 우수한 부착성 뿐만 아니라 불소중합체 매트릭스 내에서의 섬유 다발의 향상된 분포를 제공하는 것으로 여겨진다.
본원에 사용된 "공중합체"는 2개 이상의 상이한 단량체 단위를 갖는 중합체를 지칭하고, 3개 이상의 상이한 단량체 단위를 갖는 삼원중합체도 포함한다.
본 출원에 인용된 문헌은 인용에 의해 본원에 참고로 포함된다.
본원에 사용된 퍼센티지는 달리 언급되지 않는 한 중량 퍼센티지이고, 분자량은 달리 언급되지 않는 한 PMMA 기준을 사용하여 GPC에 의해 측정된 중량 평균 분자량이다.
본 발명은 단섬유 다발 또는 촙드 섬유 강화재를 함유하는 불소중합체 화합물에 관한 것으로, 여기서 불소중합체 매트릭스는 극성 카복실 작용기로 그래프팅된 불소중합체를 함유한다.
불소중합체:
본 발명에 유용한 불소중합체는 50중량% 이상의 불소단량체 단위, 바람직하게는 65중량% 이상, 보다 바람직하게는 75중량% 이상, 가장 바람직하게는 90중량% 이상의 하나 이상의 불소단량체를 갖는 열가소성 단독중합체 및 공중합체이다. 불소중합체 형성에 유용한 불소단량체는 비닐리덴 플루오라이드 (VDF 또는 VF2), 테트라플루오로에틸렌 (TFE), 트리플루오로에틸렌 (TrFE), 클로로트리플루오로에틸렌 (CTFE), 헥사플루오로프로펜 (HFP), 비닐 플루오라이드 (VF), 헥사플루오로이소부틸렌 (HFIB), 퍼플루오로부틸에틸렌 (PFBE), 펜타플루오로프로펜, 3,3,3-트리플루오로-1-프로펜, 2-트리플루오로메틸-3,3,3-트리플루오로프로펜; 퍼플루오로메틸 에테르 (PMVE), 퍼플루오로에틸비닐 에테르 (PEVE), 퍼플루오로프로필비닐 에테르 (PPVE), 퍼플루오로부틸비닐 에테르 (PBVE)를 포함하는 불소화 비닐 에테르; 장쇄 과불소화 비닐 에테르, 불소화 디옥솔, C4 및 그 이상의 부분 불소화 또는 과불소화 알파 올레핀, C3 및 그 이상의 부분 불소화 또는 과불소화 사이클릭 알켄, 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
특히 바람직한 불소중합체는 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF) 단독중합체 및 공중합체, 예를 들면 Arkema Inc로부터의 KYNAR® 수지, 및 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 (ETFE) 공중합체이다. 본 발명은 모든 불소중합체 및 이들의 공중합체에 적용되지만, 본 발명의 설명시에는 비닐리덴 플루오라이드 중합체가 사용될 것이다. 당업자는 PVDF에 대한 특정 참고문헌을 이해하며, 본 발명의 범주 내에 있고 구체화되는 다른 열가소성 중합체에 적용할 수 있을 것이다.
본 발명에서 사용된 PVDF는 수성 자유 라디칼 에멀젼 중합을 사용하여 당업계에 공지된 수단에 의해 일반적으로 제조되지만, 현탁, 용액 및 초임계 CO2 중합 공정이 사용될 수도 있다. 일반적인 에멀젼 중합 공정에서, 반응기에 탈이온수, 중합 동안 반응물을 에멀젼화시킬 수 있는 수용성 계면활성제 및 임의의 파라핀 왁스 방오제를 충전한다. 바람직한 일양태에서, 계면활성제는 비-불소계면활성제(non-fluorosurfactant)이며, 생성된 최종 생성물은 불소계면활성제를 함유하지 않는다. 혼합물을 교반하고 탈산소화한다. 이어서, 소정량의 쇄 이동제(chain transfer agent) CTA를 반응기에 도입하고, 반응기 온도를 목적하는 수준으로 상승시키고 비닐리덴 플루오라이드(및 가능하게는 하나 이상의 공단량체)를 반응기에 공급한다. 최초 충전량의 비닐리덴 플루오라이드가 도입되고 반응기의 압력이 목적하는 수준에 도달하면, 개시제 에멀젼 또는 용액을 도입하여 중합 반응을 개시한다. 반응 온도는 사용된 개시제의 특성에 따라 달라질 수 있으며, 당업자는 그 방법을 알고 있을 것이다. 통상적으로 온도는 약 30 내지 150℃, 바람직하게는 약 60 내지 120℃일 것이다. 목적하는 양의 중합체가 반응기에 도달하면 단량체 공급은 중단될 것이지만, 개시제를 임의로 계속 공급하여 잔류 단량체를 소비한다. 잔류 가스(미반응 단량체를 함유함)를 배출하고 라텍스를 반응기로부터 회수한다.
PVDF 중합은 일반적으로 10 내지 60중량%, 바람직하게는 10 내지 50중량%의 고형물 수준을 갖는 라텍스를 생성한다. 라텍스는 일반적으로 분무 건조, 응고 또는 다른 공지된 공정에 의해 분말 형태로 환원되어 건조 분말을 생성한다.
그래프팅된 불소중합체:
본 발명의 복합물의 불소중합체 매트릭스는 US 7,241,817에 개시된 바와 같이 불포화 카복실 작용성 단량체와 그래프팅된 불소중합체를 일정량으로 함유한다. 그래프팅 공정은 하기 단계를 포함한다:
a) 불소중합체를 불포화 단량체와 용융 블렌딩하는 단계;
b) 단계 a)에서 수득된 블렌드를 필름, 시트, 과립 또는 분말로 형성하는 단계;
c) 단계 b)로부터의 생성물을 공기가 없는 상태에서 1 내지 15Mrad의 선량(dose)으로 광자(γ) 또는 전자(β) 조사에 노출시키는 단계; 및
d) 단계 c)에서 수득된 생성물을 임의로 처리하여, 불소중합체 상에 그래프팅되지 않은 불포화 단량체의 전부 또는 일부를 제거하는 단계.
수득된 그래프팅된 불소중합체는 그대로 사용될 수 있거나, 그래프팅되지 않은 동일한 불소중합체 또는 다른 불소중합체와의 블렌드로서 사용될 수 있다. 매트릭스 내의 그래프팅된 불소중합체의 수준은 1 내지 100중량%, 바람직하게는 3 내지 50중량%, 가장 바람직하게는 5 내지 20중량%일 것이다.
유용한 불포화 카복실 단량체의 예는 탄소수 2 내지 20의 카복실산, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산, 및 이타콘산; 무수물을 포함하지만 이에 한정되지 않는 이들 산의 작용성 유도체, 에스테르 유도체, 아미드 유도체, 이미드 유도체 및 불포화 카복실산의 금속 염(예를 들면 알칼리 금속 염)을 포함한다. 운데실렌산이 언급될 수도 있으며; 탄소수 4 내지 10의 불포화 디카복실산 및 이의 작용성 유도체, 특히 이의 무수물이 특히 바람직한 그래프팅 단량체이다.
다른 그래프팅 단량체의 예는 불포화 카복실산의 C1-C8 알킬 에스테르 또는 글리시딜 에스테르 유도체, 예를 들면 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 모노에틸 말리에이트, 디에틸 말리에이트, 모노메틸 푸마레이트, 디메틸 푸마레이트, 모노메틸 이타코네이트 및 디에틸 이타코네이트; 불포화 카복실산의 아미드 유도체, 예를 들면 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 말레산의 모노아미드, 말레산의 디아미드, 말레산의 N-모노에틸아미드, 말레산의 N,N-디에틸아미드, 말레산의 N-모노부틸아미드, 말레산의 N,N-디부틸아미드, 푸마르산의 모노아미드, 푸마르산의 디아미드, 푸마르산의 N-모노에틸아미드, 푸마르산의 N,N-디에틸아미드, 푸마르산의 N-모노부틸아미드 및 푸마르산의 N,N-디부틸아미드; 불포화 카복실산의 이미드 유도체, 예를 들면 말레이미드, N-부틸말레이미드 및 N-페닐말레이미드; 및 불포화 카복실산의 금속 염, 예를 들면 나트륨 아크릴레이트, 나트륨 메타크릴레이트, 칼륨 아크릴레이트 및 칼륨 메타크릴레이트를 포함한다.
유리하게는, 말레산 무수물이 그래프팅 단량체로서 사용된다.
단계 a)는 열가소성 물질 산업에서 사용되는 압출기 또는 믹서와 같은 임의의 혼합 장치에서 수행된다.
불소중합체 및 불포화 단량체의 비율과 관련하여, 불소중합체의 비율은, 유리하게는, 각각 0.1 내지 10%의 불포화 단량체에 대해 중량 기준으로 90 내지 99.9%이다. 바람직하게는, 불소중합체의 비율은 각각 1.0 내지 8%의 불포화 단량체에 대해, 보다 바람직하게는 1 내지 5중량%의 불포화 그래프팅된 단량체에 대해 92 내지 99.0%이다.
단계 c)와 관련하여, 단계 b) 후에 회수된 생성물을 유리하게는 폴리에틸렌 백에 포장하고, 공기를 배출한 후 백을 닫는다. 조사 방법에 관해서는, 보다 일반적으로 베타 조사로 알려진 전자 조사(electron irradiation) 및 보다 일반적으로 감마 조사로 알려진 광자 조사(photon irradiation)를 사용하는 것이 또한 가능하다. 유리하게는, 선량은 2 내지 6Mrad, 바람직하게는 3 내지 5Mrad이다.
단계 d)와 관련하여, 그래프팅되지 않은 단량체를 임의 수단으로 제거할 수 있다. 단계 c)의 시작시 존재하는 단량체에 대한 그래프팅된 단량체의 비율은 50 내지 100%이다. 불소중합체 및 그래프팅된 작용성 기에 대해 불활성인 용매로 세척 작업을 수행할 수 있다. 예를 들면, 말레산 무수물이 그래프팅에 사용될 때, 클로로벤젠이 세척에 사용될 수 있다. 보다 간단하게, 단계 c)에서 회수된 생성물을 진공 탈기시키는 것이 또한 가능하다.
섬유:
촙드 섬유 다발의 형성에 유용한 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, PEEK 또는 PEKK 섬유, 실리카 섬유, 탄소 나노튜브, 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
촙드 섬유 다발은 사이징되었다. 사이징은, 섬유를 다발 내의 다른 섬유에 부착시키는 것 뿐만 아니라, 촙드 섬유 다발과 중합체 매트릭스와의 상용제 둘 다를 제공한다.
PYROFIL™ 촙드 섬유는 Mitsubishi Rayon Co., Ltd로부터 구입할 수 있다. 표준 소형 토우(standard small-tow) PYROFIL™ 촙드 섬유는 우레탄, 폴리아미드, 에폭시, 물, 또는 수 분산성 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 사이징 제제(sizing agent)를 포함할 수 있다. 대부분의 제조업자는 사용하는 사이징제 유형을 설명하지 않으므로 어떤 사이징제가 사용되는지 명확하지 않다. 표준 대형 토우(standard large-tow) 및 중간 모듈러스 토우(intermediate modulus-tow) 탄소 섬유 뿐만 아니라 추가 세부사항이 아래에 설명되어 있다:
촙드 탄소 섬유는 또한 Nippon Polymer Sangyo Co., Ltd.로부터 구입할 수 있다. 우레탄, 에폭시와 우레탄, 에폭시, 올레핀, 아크릴, 또는 아크릴과 우레탄으로 이루어진 사이징 제제로 사이징된 탄소 섬유를 구입할 수 있다. 사이징 제제는 다양한 농도로 존재할 수 있다. Nippon Polymer Sangyo Co., Ltd.로부터의 사이징제는 사이징 제제의 1.5중량%, 3중량%, 또는 5중량%일 수 있다. Nippon Polymer Sangyo Co., Ltd.에 대한 추가 사항은 하기 표에서 찾을 수 있다:
중합체 매트릭스로 블렌딩된 촙드 섬유의 수준은 중합체/섬유 복합물을 기준으로 일반적으로 5 내지 40중량%, 보다 바람직하게는 8 내지 25중량%이다.
일반적으로, 자유 유동 섬유 다발은 용융물 내에서 불소중합체 매트릭스와 조합되며, 이는 건식 블렌딩 후 압출기와 같은 가공 장비에서 용융되거나, 중합체 용융물로 직접 첨가되며, 이는 "다운스트림(down-stream)" 첨가라고 불린다. 이러한 유형의 컴파운딩에서, 중합체는 우선 예를 들면 이축(twin-screw) 압출기에서 용융되고, 이어서, 측면 공급기(side-feeder)의 다운스트림 공급기로 불리는 것을 사용하여 촙드 섬유가 용융물 내에 첨가된다. 이러한 유형의 컴파운딩은, 화합물 제조 동안 섬유 파손(fiber breakage)을 줄이기 위해 종종 요구된다.
불소중합체 복합 용융물은 압출기, 사출 성형 공정 등과 같은 통상의 용융 가공 장비에서 최종 물품으로 직접 형성될 수 있다.
불소중합체/촙드 섬유 복합물은 또한 스트랜드로 형성될 수 있으며, 차후에 최종 물품으로 용융-성형될 수 있는 펠릿으로 절단될 수 있다.
특성:
본 발명의 불소중합체/촙드 섬유 화합물은 촙드 섬유를 함유하지 않는 불소중합체에 비해 수축이 감소되고 강성 및 강도가 향상되었으며, 또한, 카복실 그래프팅된 작용성 기를 함유하지 않는 불소중합체 매트릭스 내의 촙드 섬유의 화합물보다 향상된 특성을 갖는다.
용도:
불소중합체/촙드 섬유 복합물은 향상된 강도, 인장 및 굴곡(flexural) 특성이 요구되는 다양한 물품을 형성할 수 있다. 당업자는 탄소 섬유 복합물에 대한 많은 용도를 하기 비제한적 예에 근거하여 예측할 수 있다. 또한, 섬유와 매트릭스 사이의 부착성이 증가함을 본 발명자들이 느끼며 이들 화합물의 내약품성이 향상될 것으로 예상된다. 몇몇 용도는 성형 부품(molded component)용 물품, 다운홀(down-hole)용 물품, 자동차, 화학 공정 산업 분야를 위한 물품을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
실시예
하기 실시예들은 예시로서 간주되어야 하며 이에 제한되지 않는다.
대조예 1: 촙드 스트랜드 탄소 섬유를 다운스트림 첨가하면서, 100sec-1에서 용융 점도(MFR)가 6kpoise인 PVDF 단독중합체를 30mm W&P 공동회전 이축 압출기 상에서 용융 컴파운딩하였다. 감량형 공급기(loss-in-weight feeder)를 사용하여, PVDF를 36 L/D 압출기의 배면에 첨가하고, 감량형 공급기를 사용하여 다운스트림 측면 보급기(down-stream side stuffer)에 의해 탄소 섬유를 첨가하였다. 압출 온도를 230℃로 유지하였으며 이축의 rpm은 200rpm이었다. 공급을 제어하여 탄소 섬유를 15중량% 갖는 최종 생성물을 생성시켰다. 이어서 펠렛을 용융 온도 230℃ 및 몰드 온도 50℃에서 ASTM D638 타입 1 인장 바(tensile bar) 및 ASTM D790 굴곡 바(flexural bar)에 사출 성형하였다. 이들 ASTM 프로토콜에 따라 특성들을 시험하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 1: 이 시험에 사용된 PVDF는 표에 블렌드 1으로 표시된 블렌드이다. 230℃ 및 100sec-1에서 용융 점도가 6kpoise인 PVDF 단독중합체 90중량%의 블렌드를, 골격 상에 그래프팅된 0.3 내지 1.0중량%의 MAH를 함유하는 동일한 점도의 말레산 무수물 그래프팅된 PVDF 10중량%와 건식 블렌딩한다. 이어서, 이 블렌드 1을 대조군 1 실시예에 기재된 바와 같이 15중량% 탄소 섬유와 컴파운딩하고 동일한 방식으로 성형 및 시험하였다. 표 1의 결과는 PVDF들의 상용성 블렌드(작용기를 갖는 부분과 비-작용기 PVDF를 갖는 부분)의 이점을 보여준다. 향상된 부착성은 또한 파단 신도를 증가시킨다.
설명:
1) CT-702는 Toho Tenax로부터 입수 가능한 촙드 탄소 섬유이다.
2) Panex 35 타입 83은 Zoltek-Toray로부터 입수 가능한 촙드 탄소 섬유이다.
3) 말레산 무수물 그래프팅된 PVDF는 Arkema Inc.로부터 입수 가능한 KYNAR® ADX120(또는 ADX 111)이다.
4) 이 실시예에서 6kpoise PVDF 단독중합체는 Arkema Inc.로부터 입수 가능한 KYNAR® 720이다.
대조군 2는 대조군 1과는 상이한 탄소 섬유를 사용한다. 동일한 공정을 따른다. 유사하게, 실시예 2는 실시예 1과는 상이한 탄소 섬유를 사용한다. 동일한 공정을 따른다.

Claims (7)

  1. 불소중합체 조성물(fluoropolymer composition)로서,
    a) 5 내지 40중량%의 사이징된 촙드 섬유로서, 상기 사이징된 촙드 섬유가 사이징제를 포함하는, 사이징된 촙드 섬유; 및
    b) 그래프팅된 불소중합체를 포함하는 불소중합체 매트릭스로서, 상기 그래프팅된 불소중합체가 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하고 카복실 작용기로 그래프팅된, 불소중합체 매트릭스
    를 포함하는, 불소중합체 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 그래프팅된 불소중합체는 비닐리덴 플루오라이드를 50중량% 초과로 갖는 단독중합체 또는 공중합체이거나, 또는 에틸렌 및 테트라플루오로에틸렌 단량체 단위를 포함하는 공중합체인, 불소중합체 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 불소중합체 매트릭스는 상기 불소중합체 매트릭스 중의 불소중합체의 총 중량을 기준으로 3 내지 100중량%의 그래프팅된 불소중합체를 포함하는, 불소중합체 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 그래프팅된 불소중합체는 75 내지 99.9중량%의 불소중합체와 0.1 내지 25중량%의 불포화 단량체를 포함하는, 불소중합체 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 그래프팅된 불소중합체는, 말레산 무수물을 상기 그래프팅된 작용기로서 포함하는, 불소중합체 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 촙드 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, PEKK, PEEK, 실리카 섬유, 탄소 나노튜브, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 불소중합체 조성물.
  7. 제1항에 따른 불소중합체 조성물로부터 형성된 물품.
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