JP2002309487A

JP2002309487A - 炭素繊維束

Info

Publication number: JP2002309487A
Application number: JP2001112392A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Oki; 信昭沖; Katsumi Yamazaki; 勝巳山▲ざき▼; Yoji Matsuhisa; 要治松久
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、高次加工性に優れ、かつ、マトリッ
クス樹脂との接着性に優れた炭素繊維束を提供せんとす
るものである。【解決手段】本発明の炭素繊維束は、炭素繊維束の表面
に、分子内に２個以上のエポキシ基を有する多官能脂肪
族化合物が付与され、かつ、その上面から、次の構成要
素（Ａ）〜（Ｃ）を含む組成物が被覆されていることを
特徴とするものである。（Ａ）エポキシ樹脂（Ｂ）アルキレンオキシド付加物と不飽和二塩基酸との
縮合物（Ｃ）フェノール類のアルキレンオキシド付加物

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高次加工性に優
れ、かつ、マトリックス樹脂とする複合材料の強化材と
して好適に用いられる炭素繊維束に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、炭素繊維を使用した複合強化
材料がスポーツ、レジャー、航空・宇宙分野等に広く利
用されている。炭素繊維は通常、フィラメント又はトウ
の形で製造され、更に、一方向に引き揃えたシート、テ
ープ、フィラメントワインディング、織物、又はチョッ
プドファイバー等に加工されて使用されている。ところ
で、かかる炭素繊維あるいは黒鉛繊維は本質的に剛直で
脆く、集束性、耐屈曲性や耐擦過性に乏しいために、高
次加工工程において毛羽、糸切れを発生しやすく、その
ために通常、炭素繊維には各種サイジング剤を付与し、
集束性、耐屈曲性や耐擦過性を改良している。

【０００３】このようにサイジング剤は、従来、いわゆ
る集束剤として、高次加工性を向上させるという目的
で、開発され使われている。それらの技術の中で、たと
えば、特開平７−２７９０４０号公報では、反応性の高
い脂肪族化合物をサイジング剤として付与することによ
り、マトリックス樹脂との接着強度を著しく向上させる
ことができることが提案されているが、この方法では、
マトリックス樹脂との接着性を向上することにより、耐
擦過性等の高次加工性が低下するという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の背景に鑑み、高次加工性に優れ、かつ、マトリッ
クス樹脂との接着性に優れた炭素繊維束を提供せんとす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用するものであ
る。すなわち、本発明の炭素繊維束は、炭素繊維束の表
面に、分子内に２個以上のエポキシ基を有する多官能脂
肪族化合物が付与され、かつ、その上面から、次の構成
要素（Ａ）〜（Ｃ）を含む組成物が被覆されていること
を特徴とするものである。（Ａ）エポキシ樹脂（Ｂ）アルキレンオキシド付加物と不飽和二塩基酸との
縮合物（Ｃ）フェノール類のアルキレンオキシド付加物

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、前期課題、つまり高次
加工性に優れ、かつ、マトリックス樹脂との接着性に優
れた炭素繊維束について、鋭意検討し、炭素繊維表面
に、特定な多官能脂肪族化合物が付与し、その上面から
特定な化合物からなる組成物を被覆してみたところ、か
かる課題を一挙に解決することを究明したものである。

【０００７】本発明においては、炭素繊維束の表面に、
分子内に２個以上のエポキシ基を有する多官能脂肪族化
合物が付与されていることが、重要である。つまり、複
数のエポキシ基を有する脂肪族化合物を用いるものであ
る。

【０００８】かかる脂肪族化合物としては、非環式直鎖
状飽和炭化水素、分岐状飽和炭化水素、非環式直鎖状不
飽和炭化水素、分岐状不飽和炭化水素、または上記炭化
水素の炭素原子（ＣＨ₃，ＣＨ₂，ＣＨ，Ｃ）を酸素原子
（Ｏ）、窒素原子（ＮＨ，Ｎ）、硫黄原子（ＳＯ₃Ｈ，
ＳＨ）、カルボニル原子団（ＣＯ）に置き換えた鎖状構
造の化合物を用いることができる。また、本発明でいう
分子内に２個以上のエポキシ基を有する多官能脂肪族化
合物において、２個のエポキシ基間を結ぶ鎖状構造を構
成する炭素原子、複素原子（酸素原子、窒素原子等）の
総数のうち最も大きい原子鎖を最長原子鎖といい、最長
原子鎖を構成する原子の総数を最長原子鎖の原子数とい
う。なお、最長原子鎖を構成する原子に結合した水素等
の原子の数は総数に含めない。なお、側鎖の構造につい
ては、特に限定するものではないが、多官能脂肪族化合
物を有した層の分子間架橋密度が大きくなりすぎないよ
うに抑えるために、架橋点となりにくい構造を有するも
のが好ましく使用される。

【０００９】かかる多官能脂肪族化合物において、エポ
キシ基が２つ未満であると、炭素繊維束とマトリックス
樹脂との橋渡しを有効に行うことができなくなる。一
方、エポキシ基の数が多すぎると、脂肪族化合物の分子
間架橋密度が大きくなり、脆性な脂肪族化合物を有した
層となって、結果としてコンポジットの特性である引張
強度が低下してしまうので、好ましくは６個以下、より
好ましくは４個以下、さらに好ましくは２個がよい。さ
らにこの２個のエポキシ基が最長原子鎖の両末端にある
のがより好ましい。すなわち、最長原子鎖の両末端にエ
ポキシ基があることにより、局所的な架橋密度が高くな
ることを防ぐので、コンポジット特性である引張強度に
とっては好ましい。かかるエポキシ基の構造としては、
反応性の高いグリシジル基が好ましい。

【００１０】かかる多官能脂肪族化合物の分子量は、樹
脂粘度および集束剤としての取り扱い性の上から、８０
以上３２００以下が好ましく、１００以上１５００以下
がより好ましく、２００以上１０００以下が特に好まし
い。

【００１１】かかる多官能基脂肪族化合物の具体例とし
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ーブタンジオールジ
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
エーテル類等が好ましく使用される。

【００１２】また、ポリグリシジルエーテル化合物で
は、グリセロールポリジ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、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好ましく
使用される。

【００１３】これらの中でも、好ましくは反応性の高い
グリシジル基を有する脂肪族のポリグリシジルエーテル
化合物、更に好ましくはポリエチレングリコールジグリ
シジルエーテル類、ポリプロピレングリコールジグリシ
ジルエーテル類、アルカンジオールジグリシジルエーテ
ル類が使用される。

【００１４】かかる多官能脂肪族化合物において、最長
原子鎖の原子数が２０以上であるものが好ましく使用さ
れる。すなわち、かかる原子数が２０未満では、多官能
脂肪族化合物を有した層内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く、結果としてコンポジ
ット特性である引張強度が発現しにくい場合がある。

【００１５】それに対して、最長原子鎖の原子数が大き
すぎると、多官能脂肪族化合物を有した層が柔軟で靭性
の高い構造になりやすいので、結果としてコンポジット
特性である引張強度が向上しやすく、特に脆い樹脂での
引張強度が高くなるという問題があるので、より好まし
くは最長原子鎖の原子数で２５以上、さらに好ましくは
３０以上であるのがよい。ただし、かかる最長原子鎖の
原子数は、大きいほど柔軟な構造になるが、長すぎる
と、折れ曲がって官能基を封鎖してしまい、結果として
炭素繊維束と樹脂との接着力が低下してしまう場合があ
るので、好ましくは原子数で２００以下、より好ましく
は１００以下であるのがよい。

【００１６】かかる多官能脂肪族化合物に環状脂肪族骨
格を含む場合には、エポキシ基が環状骨格から十分離れ
ていれば用いることができ、具体的には、原子数で６以
上離れていれば用いることができる。

【００１７】本発明において、多官能脂肪族化合物に
は、市販品として、油化シェルエポキシ社製エピコート
８２８、エピコート８３４といった分子量の小さいビス
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。さらに、ブタジ
エンニトリルゴム等のゴム、あるいは、エポキシ末端ブ
タジエンニトリルゴムのようなエラストマー性のある直
鎖状エポキシ変性化合物等を添加してもさしつかえな
い。

【００１８】本発明の構成要素（Ａ）〜（Ｂ）を含む組
成物において、（Ａ）のエポキシ樹脂としては、好まし
くはグリシジル型エポキシ樹脂、非グリシジル系（過酢
酸系）エポキシ樹脂が使用される。

【００１９】かかるグリシジル型エポキシ樹脂の具体例
としては、例えば、ビスフェノール型のものでは、エピ
クロルヒドリンとビスフェノールＡ、ビスフェノール
Ｆ、２，２’ービス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン
などのビスフェノール類との結合によって得られるも
の、市販品として油化シェルエポキシ社製エピコート８
２８，８３４，１００１など、フェノール系のもので
は、ノボラック型フェノール樹脂にエピクロルヒドリン
を作用させたもの、市販品としては油化シェルエポキシ
社製エピコート１５４など、エステル系のものでは、メ
タクリル酸グリシジルエステルとエチレン性二重結合含
有単量体、例えばアクリロニトリル、スチレン、酢酸ビ
ニル、塩化ビニルなどとの共重合物およびエーテル系の
もの、例えば通常のポリオール、ポリエーテルポリオー
ルなどにエピクロルヒドリンを作用させたものが好まし
く使用される。

【００２０】また、非グリシジル系エポキシ樹脂として
は、例えば、環状樹脂脂肪族エポキシ樹脂、エポキシ化
ブタジエン、エポキシ化グリセライド、エポキシ化大豆
油などが好ましく使用される。これらのエポキシ樹脂は
２種類以上併用することもできる。

【００２１】かかるエポキシ樹脂のうち、好ましくはグ
リシジル系エポキシ樹脂、更に好ましくはビスフェノー
ル系、フェノール系などのエポキシ樹脂を使用すること
ができる。

【００２２】（Ｂ）の縮合物において、不飽和二塩基酸
（酸無水物低級アルキルエステルを含む）としては、フ
マル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸などが
好ましく使用され、ビスフェノール類のアルキレンオキ
シド付加物としては（Ａ）項で述べたビスフェノールの
アルキレンオキシド（エチレンオキシド（ＥＯ）、プロ
ピレンオキシド（ＰＯ）、ブチレンオキシド（ＢＯ）な
ど）付加物（２類以上のアルキレンオキシド付加物の場
合はランダムまたはブロック付加物）が好ましく使用さ
れる。

【００２３】上記縮合物のうち、好ましくはフマル酸ま
たはマレイン酸とビスフェノールＡのＥＯまたはＰＯ付
加物との縮合物が使用される。

【００２４】かかるアルキレンオキシドの付加方法は、
常法でよく、また、付加モル数は、好ましくは１〜１０
０、より好ましくは１〜２０、特に好ましくは１〜５で
ある。上記の不飽和二塩基酸には、必要により、その一
部に飽和二塩基酸や少量の一塩基酸を、また、ビスフェ
ノール類のアルキレンオキシド付加物には、通常のグリ
コール、ポリエーテルグリコールおよび少量の多価アル
コール、一価アルコールなどを、接着性等の特性が損な
われない範囲で加えることもできる。

【００２５】（Ｂ）の縮合法（エステル化法）は、常法
でよく、また上記酸成分（ａ）とグリコール成分（上記
付加物）（ｂ）とのモル比は、通常（ａ）：（ｂ）＝
０．８〜１．２：１．２〜０．８、好ましくは実質的
１：１である。また、上記の縮合物の軟化点は、４０〜
８０℃が好ましい。かかる軟化点測定は、ＪＩＳＫ２
５３１環球法に基づいて策定される。

【００２６】（Ｃ）成分としては、単環フェノール（芳
香環１個有するフェノール）、例えばフェノール、アル
キル基を１個または複数固有するフェノール、多価フェ
ノールおよび多環フェノール（芳香環を２個以上有する
フェノール）、例えばフェニルフェノール、クミルフェ
ノール、ベンジルフェノール、ハイドロキノンモノフェ
ニルエーテル、ナフトール、ビスフェノール、単環フェ
ノールまたは多環フェノールなどとスチレン類、例えば
スチレン、αーメチルスチレンなどとのスチレン化フェ
ノール類といわれる反応生成物から選ばれる、例えばＥ
Ｏ、ＰＯ、ＢＯなどのフェノール類のアルキレンオキシ
ド付加物（２種以上のアルキレンオキシド付加物の場合
はブロックまたはランダム付加物）が好ましく使用され
る。

【００２７】これらのうちで、好ましくはスチレン化フ
ェノールのＥＯまたはＥＯおよびＰＯ付加物が使用され
る。フェノール類のアルキレンオキシドの付加方法は、
常法でよく、また付加数は、通常１〜１２０、好ましく
は１０〜９０、更に好ましくは３０〜８０である。

【００２８】本発明の構成要素（Ａ）〜（Ｃ）を含む組
成物において（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の配合割合は、特
に限定されないが、重量比で（Ａ）：（Ｂ）＝好ましく
は１０〜９０：９０〜１０、より好ましくは３０〜７
０：７０〜３０である。また（Ｃ）は、（Ａ）と（Ｂ）
の合計量に対して、好ましくは重量％で５〜３０、より
好ましくは８〜２５であるのがよい。

【００２９】本発明の炭素繊維束への多官能脂肪族化合
物の付着量は、マトリックス樹脂との接着性改善幅を大
とし、炭素繊維単位重量当たり０．０１重量％以上１０
重量％以下が好ましく、０．０５重量％以上８重量％以
下がより好ましく、０．１重量％以上６重量％以下付与
するのが特に好ましい。０．０１重量％未満であると、
炭素繊維束と複合材として適応されるマトリックス樹脂
との接着性が不十分になる。また、１０重量％を越える
と、複合材として適応されるマトリックス樹脂硬化性挙
動などに悪影響が発生し、最終的に得られるコンポジッ
ト物性が低下するので好ましくない。

【００３０】本発明において、かかる多官能脂肪族化合
物は、一様に被覆、コーティングされているのが好まし
い。

【００３１】本発明の炭素繊維束への構成要素（Ａ）〜
（Ｃ）を含む組成物の付着量は、耐擦過性向上、集束性
向上を大とし、炭素繊維単位重量当たり、０．０１重量
％以上１０重量％以下が好ましく、０．０５重量％以上
８％重量％以下がより好ましく、０．１重量％以上５重
量％以下が特に好ましい。０．０１重量％未満である
と、炭素繊維束の集束性が不十分になる。また、１０重
量％を越えると、複合材として適応されるマトリックス
樹脂硬化性挙動などに悪影響が発生し、最終的に得られ
るコンポジット物性が低下するので好ましくない。

【００３２】本発明において、構成要素（Ａ）〜（Ｃ）
を含む組成物は、炭素繊維束に多官能脂肪族化合物を付
与した上から、好ましくは一様に、被覆、コーティング
されることにより、耐擦過性、集束性等の高次加工性が
より向上する。

【００３３】炭素繊維束としては、アクリル系、レーヨ
ン系、リグニン系、ピッチ系の各種繊維を原料とする各
種炭素繊維が挙げられるが、特にこれらに限定させるも
のではない。さらに、本発明のサイジング剤処理に供す
る炭素繊維束は予め表面酸化処理を行ったものが好まし
い。

【００３４】本発明の樹脂組成物で処理された炭素繊維
束は、多官能脂肪族化合物により、エポキシとの接着性
を向上し、かつ、構成要素（Ａ）〜（Ｃ）を含む組成物
により、耐擦過性、耐毛羽性、耐集束性等の高次加工性
に優れる炭素繊維束を提供することができる。

【００３５】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。まず、本発明に用いた個々の特性値の測定法
を説明する。

【００３６】本発明において炭素繊維束の高次加工性の
指標性として擦過毛羽を次の手順によって求めた。ま
ず、直径１０ｍｍのステンレス棒（クロムめっき、表面
粗さ１〜１．５ｓ）５本を５０ｍｍ間隔で各々平行
に、かつそれらの表面を炭素繊維糸条が１２０゜の接触
角で接触しながら通過し得るように棒をジグザグに配置
した擦過装置を用いた。この装置により入り側の炭素繊
維糸条に１テニール当たり０．０９ｇの張力をかけ、３
ｍ／分の糸速で通過させ、側面から繊維糸条に対し直角
にレーザー光線を照射し、毛羽数を毛羽検出装置で検出
カウントし、個／１０００ｍで表示する。

【００３７】本発明において炭素繊維束とマトリックス
樹脂との接着力の指標としてコンポジットの層間破壊靭
性試験であるＪＩＳＫ７０８６記載のＥＮＦ試験を用
いた。

【００３８】コンポジット特性評価用樹脂は特公平４−
８００５４号公報開示の実施例１に従って次のように調
整した。すなわち、油化シェルエポキシ社製エピコート
１００１を３．５Ｋｇ（３５重量部）、油化シェルエポ
キシ社製エピコート８２８を２．５Ｋｇ（２５重量部）
と大日本インキ化学工業社製エピクロンＮ７４０を３．
０Ｋｇ（３０重量部）、油化シェルエポキシ社製エピコ
ート１５２を１．５Ｋｇ（１５重量部）および電気化学
工業社製デンカホルマール＃２０を０．８Ｋｇ（８重量
部）とジクロロフェニルジメチルウレア０．５Ｋｇ（５
重量部）を添加し、３０分撹拌して樹脂組成物を得た。
これを離型紙にコーティングし樹脂フィルムとしたもの
を用いた。

【００３９】硬化は０．３ＭＰａの加圧下、１３５℃、
２時間で行った。

【００４０】コンポジット試験片は以下のように作製し
た。まず円周約２．７ｍの鋼製ドラムに離型紙にコーテ
ィングした樹脂フィルムを巻き、次に該樹脂フィルム上
にクリールから引き出した炭素繊維束をトラバースを介
して巻き取り、配列して、さらにその上から前記樹脂フ
ィルムを再度かぶせた後、加圧ロールで回転加圧して樹
脂を含浸せしめ、幅２５０ｍｍ、長さ２．７ｍの一方向
プリプレグを作製する。

【００４１】このとき、繊維間への樹脂含浸を良くする
ためにドラムは６０〜７０℃に加熱し、またプリプレグ
の繊維目付はドラムの回転数とトラバースの送り速度を
調整することによって繊維目付約１５０ｇ／ｍ²、樹脂
量約３５重量％のプリプレグを作製した。

【００４２】このように作製したプリプレグを裁断し、
ＥＮＦ試験用に一方向に積層し厚み方向の中間でポリイ
ミドフィルムを挟み、オートクレーブを用いて所定の硬
化条件で加熱硬化して、厚み約３ｍｍの硬化板を作製し
た。

【００４３】ＥＮＦ試験片は幅２０ｍｍ、長さ１４０ｍ
ｍとし、ポリイミドフィルムは片方の先端から５０ｍｍ
とした。測定は通常の３点曲げ試験用の治具を用いて支
点と加重点の距離を５０ｍｍ、加重点と成形板の中間に
入れたポリイミドフイルムの先端との距離が２５ｍｍに
設定し、クロスヘッド速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで測定し
た。６本測定しその平均を求めた。

【００４４】本発明において、測定機器はインストロン
社製４２０１型を用いた。

【００４５】（実施例１）アクリロニトリル９９．４モ
ル％とメタクリル酸０．６モル％からなる共重合体を用
いて、乾湿式紡糸方法により１テニール、フィラメント
数１２０００のアクリル系繊維を得た。得られた繊維束
を２４０〜２８０℃の空気中で、延伸比１．０５で加熱
し、耐炎化繊維に転換し、ついで窒素雰囲気中３００〜
９００℃の温度領域での昇温速度を２００℃／分とし１
０％の延伸を行った後、１８００℃まで焼成した。

【００４６】濃度０．０５モル／リットルの硫酸水溶液
を電解液として、１槽当たりの通電電気量を２０クーロ
ン／ｇ・槽とし、４槽くり返すことにより該炭素繊維束
を総電気量８０クーロン／ｇで処理した。この電解処理
を施された炭素繊維束を続いて水洗し、１８０℃の加熱
空気中で乾燥した。

【００４７】続いて、ポリグリセロールトリグリシジル
エーテルにノニオン系の乳化剤を５重量％添加した多官
能脂肪族化合物を、樹脂成分が１．２重量％になるよう
に水で希釈してサイジング剤母液を調整し、浸漬法によ
り炭素繊維束にサイジング剤を付与し、１８０℃で乾燥
を行い付着量０．６重量％を得た。

【００４８】さらに、樹脂成分が１．５重量％になるよ
うに（Ａ）油化シェルエポキシ社製エピコート８２８３０
重量部（Ｂ）ビスフェノールＡのＥＯ２モル付加物２モルマレイン酸１．５モルセバチン酸０．５モルの縮合物２０部（Ｃ）ポリオキシエチレン（７０モル）スチレン化（５
モル）クミルフェノール５重量部（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の配合物を樹脂成分が０．９重量％
になるように水で希釈してサイジング剤母液を調整し、
浸漬法により炭素繊維束にサイジング剤を付与し、２１
０℃で乾燥を行った。付着量は０．５重量％であり、サ
イジング剤の総付着量として、１．１重量％であった。

【００４９】このようにして得られた炭素繊維束の擦過
毛羽数およびコンポジットのＥＮＦ試験結果を表１に示
した。

【００５０】（比較例１）ポリグリセロールトリグリシ
ジルエーテルにノニオン系の乳化剤を５重量％添加した
多官能脂肪族化合物を、樹脂成分が１．２重量％になる
よう水で希釈してサイジング剤母液を調整し、浸漬法に
より炭素繊維束にサイジング剤を付与し、１８０℃で乾
燥を行なった以外は実施例１と同様に処理して炭素繊維
束を得た。付着量は０．６重量％であった。

【００５１】このようにして得られた炭素繊維束の擦過
毛羽数およびコンポジットのＥＮＦ試験結果を表１に示
した。

【００５２】（比較例２）サイジング剤の樹脂成分が２
重量％になるように（Ａ）油化シェルエポキシ社製エピコート８２８３０
重量部（Ｂ）ビスフェノールＡのＥＯ２モル付加物２モルマレイン酸１．５モルセバチン酸０．５モルの縮合物２０部（Ｃ）ポリオキシエチレン（７０モル）スチレン化（５
モル）クミルフェノール５重量部（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の配合物を水で希釈してサイジング
剤母液を調整し、浸漬法により炭素繊維束にサイジング
剤を付与し、２１０℃で乾燥を行った以外は実施例１と
同様に処理して炭素繊維を得た。付着量は０．９重量％
であった。

【００５３】このようにして得られた炭素繊維束の擦過
毛羽数およびコンポジットのＥＮＦ試験結果を表１に示
した。

【００５４】（比較例３）サイジング剤の樹脂成分が２
重量％になるように（Ａ）油化シェルエポキシ社製エピコート８２８３０
重量部（Ｂ）ビスフェノールＡのＥＯ２モル付加物２モルマレイン酸１．５モルセバチン酸０．５モルの縮合物２０部（Ｃ）ポリオキシエチレン（７０モル）スチレン化（５
モル）クミルフェノール５重量部ポリグリセロールトリグリシジルエーテルにノニオン系
の乳化剤を５重量％添加した多官能脂肪族化合物と
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の配合物を７：３で混合し水で希釈
してサイジング剤母液を調整し、浸漬法により炭素繊維
束にサイジング剤を付与し、２１０℃で乾燥を行った以
外は実施例１と同様に処理して炭素繊維束を得た。付着
量は１重量％であった。

【００５５】このようにして得られた炭素繊維束の擦過
毛羽数およびコンポジットのＥＮＦ試験結果を表１に示
した。

【００５６】

【表１】

【００５７】表１より、実施例１は高次加工特性である
擦過毛羽が少なく、マトリックス樹脂との接着性の指標
であるＥＮＦが高い値を示した。比較例１はＥＮＦが高
くマトリックス樹脂との接着はよいものの擦過毛羽が多
く高次加工性が悪い。比較例２は擦過毛羽が少ないが、
ＥＮＦが低くマトリックス樹脂との接着性が悪い。比較
例３は比較例１と同等であり、ＥＮＦが高いが擦過毛羽
が多い結果となった。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、コンポジットの接着強
度を著しく優れる上に、耐擦過性、耐毛羽性、耐集束性
等の高次加工性に優れた炭素繊維束を提供することがで
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｄ０６Ｍ 15/53 Ｄ０６Ｍ 15/53 // Ｄ０６Ｍ 101:40 101:40 Ｆターム(参考） 4J036 AA01 AB01 AB02 AB03 AB09 AB10 AK19 DB02 DB05 JA06 4L031 AA27 AB01 BA12 CA02 CB10 DA21 4L033 AA09 AB01 AC12 BA14 CA48 CA61

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素繊維束の表面に、分子内に２個以上の
エポキシ基を有する多官能脂肪族化合物が付与され、か
つ、その上面から、次の構成要素（Ａ）〜（Ｃ）を含む
組成物が被覆されていることを特徴とする炭素繊維束。（Ａ）エポキシ樹脂（Ｂ）アルキレンオキシド付加物と不飽和二塩基酸との
縮合物（Ｃ）フェノール類のアルキレンオキシド付加物
【請求項２】前記多官能脂肪族化合物が、その分子中最
長の原子鎖の末端がエポキシ基である請求項１記載の炭
素繊維束。
【請求項３】前記多官能脂肪族化合物が、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シグリシジルエー
テル類、及びポリプロビレングリコールシグリシジルエ
ーテル類からなる群から選ばれた少なくとも１種である
請求項１または２記載の炭素繊維束。
【請求項４】前記構成要素（Ｃ）が、単環フェノール又
は多環フェノールの少なくとも一方を含むものである請
求項１〜３のいずれかに記載の炭素繊維束。
【請求項５】前記炭素繊維束が、表面酸化処理されたも
のである請求項１〜４のいずれかに記載の炭素繊維束。
【請求項６】前記多官能脂肪族化合物が、水溶媒系で付
与されたものである請求項１〜５のいずれかに記載の炭
素繊維束。