JP5533849B2 - Molding materials and carbon fiber reinforced composite materials - Google Patents

Molding materials and carbon fiber reinforced composite materials Download PDF

Info

Publication number
JP5533849B2
JP5533849B2 JP2011266149A JP2011266149A JP5533849B2 JP 5533849 B2 JP5533849 B2 JP 5533849B2 JP 2011266149 A JP2011266149 A JP 2011266149A JP 2011266149 A JP2011266149 A JP 2011266149A JP 5533849 B2 JP5533849 B2 JP 5533849B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
carbon fiber
hydrocarbon group
mass
molding material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011266149A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013117000A (en
Inventor
義文 中山
俊也 釜江
大悟 小林
真 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2011266149A priority Critical patent/JP5533849B2/en
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to HUE12838484A priority patent/HUE039223T2/en
Priority to KR1020147007473A priority patent/KR101528115B1/en
Priority to CA 2850719 priority patent/CA2850719A1/en
Priority to EP12838484.9A priority patent/EP2765155B1/en
Priority to IN3279CHN2014 priority patent/IN2014CN03279A/en
Priority to BR112014006820A priority patent/BR112014006820A2/en
Priority to KR1020157011183A priority patent/KR101635717B1/en
Priority to MX2014004007A priority patent/MX349435B/en
Priority to CN201280048242.7A priority patent/CN103890056B/en
Priority to US14/345,889 priority patent/US9249295B2/en
Priority to MX2015004113A priority patent/MX349436B/en
Priority to RU2014117512/05A priority patent/RU2014117512A/en
Priority to TR2018/07712T priority patent/TR201807712T4/en
Priority to MX2015004114A priority patent/MX349437B/en
Priority to PCT/JP2012/074215 priority patent/WO2013051404A1/en
Priority to TW101136485A priority patent/TWI545240B/en
Publication of JP2013117000A publication Critical patent/JP2013117000A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5533849B2 publication Critical patent/JP5533849B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/12Making granules characterised by structure or composition
    • B29B9/14Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/002Methods
    • B29B7/007Methods for continuous mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/90Fillers or reinforcements, e.g. fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/94Liquid charges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/12Making granules characterised by structure or composition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、航空機部材、宇宙機部材、自動車部材および船舶部材などに好適に用いられる成形材料および炭素繊維強化複合材料に関するものである。   The present invention relates to a molding material and a carbon fiber reinforced composite material suitably used for aircraft members, spacecraft members, automobile members, ship members and the like.

炭素繊維は、軽量でありながら、強度および弾性率に優れるため、種々のマトリックス樹脂と組み合わせた複合材料は、航空機部材、宇宙機部材、自動車部材、船舶部材、土木建築材およびスポーツ用品等の多くの分野に用いられている。炭素繊維を用いた複合材料において、炭素繊維の優れた特性を活かすには、炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性が優れることが重要である。   Since carbon fiber is lightweight and has excellent strength and elastic modulus, many composite materials combined with various matrix resins are used for aircraft members, spacecraft members, automobile members, ship members, civil engineering and building materials, and sporting goods. Used in the field. In a composite material using carbon fibers, in order to make use of the excellent characteristics of carbon fibers, it is important that the adhesion between the carbon fibers and the matrix resin is excellent.

炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を向上させるため、通常、炭素繊維に気相酸化や液相酸化等の酸化処理を施し、炭素繊維表面に酸素含有官能基を導入する方法が行われている。例えば、炭素繊維に電解処理を施すことにより、接着性の指標である層間剪断強度を向上させる方法が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、近年、複合材料への要求特性のレベルが向上するにしたがって、このような酸化処理のみで達成できる接着性では不十分になりつつある。   In order to improve the adhesion between the carbon fiber and the matrix resin, a method of introducing an oxygen-containing functional group on the surface of the carbon fiber is usually performed by subjecting the carbon fiber to oxidation treatment such as gas phase oxidation or liquid phase oxidation. . For example, a method of improving the interlaminar shear strength, which is an index of adhesiveness, by subjecting carbon fibers to electrolytic treatment has been proposed (see Patent Document 1). However, in recent years, as the level of required properties for composite materials has improved, the adhesion that can be achieved by such oxidation treatment alone is becoming insufficient.

一方、炭素繊維は脆く、集束性および耐摩擦性に乏しいため、高次加工工程において毛羽や糸切れが発生しやすい。このため、炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献2および3参照)。   On the other hand, since carbon fiber is brittle and has poor convergence and friction resistance, fluff and yarn breakage are likely to occur in the high-order processing step. For this reason, the method of apply | coating to carbon fiber is proposed (refer patent document 2 and 3).

例えば、サイジング剤としてビスフェノールAのジグリシジルエーテルを炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献2および3参照)。また、サイジング剤としてビスフェノールAのポリアルキレンオキサイド付加物を炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献4および5参照)。また、サイジング剤としてビスフェノールAのポリアルキレンオキサイド付加物にエポキシ基を付加させたものを炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献6および7参照)。さらに、サイジング剤としてポリアルキレングリコールのエポキシ付加物を炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献8、9および10参照)。   For example, a method of applying diglycidyl ether of bisphenol A as a sizing agent to carbon fibers has been proposed (see Patent Documents 2 and 3). In addition, a method of applying a polyalkylene oxide adduct of bisphenol A as a sizing agent to carbon fibers has been proposed (see Patent Documents 4 and 5). Moreover, the method of apply | coating what added the epoxy group to the polyalkylene oxide addition product of bisphenol A as a sizing agent to carbon fiber is proposed (refer patent documents 6 and 7). Furthermore, a method of applying an epoxy adduct of polyalkylene glycol as a sizing agent to carbon fibers has been proposed (see Patent Documents 8, 9 and 10).

また別に、サイジング剤としてエポキシ基と4級アンモニウム塩とを有するウレタン化合物を炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献11参照)。この提案の方法でも、集束性と耐摩擦性は向上するものの、炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を向上させることはできなかった。   Separately, a method of applying a urethane compound having an epoxy group and a quaternary ammonium salt as a sizing agent to carbon fibers has been proposed (see Patent Document 11). Even with this proposed method, the convergence and friction resistance are improved, but the adhesion between the carbon fiber and the matrix resin cannot be improved.

これらの方法によれば、炭素繊維の集束性と耐摩擦性が向上することが知られている。しかしながら、これらの従来の提案には、サイジング剤により炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を積極的に向上させるという技術的思想はなく、実際に炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を大幅に向上することはできなかった。   According to these methods, it is known that the converging property and friction resistance of the carbon fiber are improved. However, these conventional proposals do not have a technical idea of positively improving the adhesion between the carbon fiber and the matrix resin by using a sizing agent, and actually greatly improve the adhesion between the carbon fiber and the matrix resin. I couldn't.

一方、マトリックス樹脂の炭素繊維への含浸性向上を目的として、炭素繊維に特定のサイジング剤を塗布する方法が行われている。   On the other hand, a method of applying a specific sizing agent to the carbon fiber has been performed for the purpose of improving the impregnation property of the matrix resin into the carbon fiber.

例えば、サイジング剤として表面張力40mN/m以下かつ80℃における粘度が200mPa・s以下のカチオン型界面活性剤を、炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献12参照)。また、サイジング剤としてエポキシ樹脂、水溶性ポリウレタン樹脂、およびポリエーテル樹脂を炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献13参照)。これらの方法によれば、炭素繊維の集束性と、マトリックス樹脂の炭素繊維への含浸性の向上が認められている。しかしながら、これらの従来の提案にも、サイジング剤により炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を積極的に向上させるという技術的思想はなく、実際に炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を大幅に向上させることはできなかった。   For example, a method of applying a cationic surfactant having a surface tension of 40 mN / m or less and a viscosity at 80 ° C. of 200 mPa · s or less as a sizing agent to carbon fibers has been proposed (see Patent Document 12). Further, a method of applying an epoxy resin, a water-soluble polyurethane resin, and a polyether resin as sizing agents to carbon fibers has been proposed (see Patent Document 13). According to these methods, it has been recognized that the carbon fiber is easily bundled and the matrix resin is impregnated into the carbon fiber. However, these conventional proposals do not have a technical idea of positively improving the adhesion between the carbon fiber and the matrix resin by using the sizing agent, and the adhesion between the carbon fiber and the matrix resin is actually greatly improved. I couldn't make it.

このようにサイジング剤は、従来、いわゆる糊剤として高次加工性を向上させるという目的やマトリックス樹脂の炭素繊維への含浸性向上を目的として使われており、サイジング剤により炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を向上させるという検討はほとんどなされていない。また、検討されている例でも、接着性の向上効果が不十分であるか、または、特殊な炭素繊維との組み合わせの場合にのみ効果が発現されるという限定されたものであった。   As described above, the sizing agent is conventionally used as a so-called paste agent for the purpose of improving the high-order workability and for the purpose of improving the impregnation property of the matrix resin into the carbon fiber. There has been almost no investigation to improve the adhesiveness. Moreover, even in the studied examples, the effect of improving the adhesiveness is insufficient, or the effect is limited only in combination with a special carbon fiber.

例えば、サイジング剤としてN,N,N’,N’−テトラグリシジルメタキシリレンジアミンを炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献14参照)。しかしながら、この提案の方法では、ビスフェノールAのグリシジルエーテルを用いた場合と比べて、接着性の指標である層間剪断強度が向上することが示されているが、接着性の向上効果はなお不十分であった。また、この提案で用いられるN,N,N’,N’−テトラグリシジルメタキシリレンジアミンは、骨格内に脂肪族3級アミンを含み求核性を有するため、自己重合反応が起きる結果、経時的に炭素繊維束が硬くなり高次加工性が低下するという問題があった。   For example, a method of applying N, N, N ′, N′-tetraglycidylmetaxylylenediamine as a sizing agent to carbon fibers has been proposed (see Patent Document 14). However, this proposed method shows that the interlaminar shear strength, which is an index of adhesion, is improved as compared with the case where glycidyl ether of bisphenol A is used, but the effect of improving adhesion is still insufficient. Met. In addition, N, N, N ′, N′-tetraglycidylmetaxylylenediamine used in this proposal contains an aliphatic tertiary amine in the skeleton and has nucleophilicity. In particular, there is a problem that the carbon fiber bundle becomes hard and the high-order workability is lowered.

また、サイジング剤としてグリシジル基をもつビニル化合物モノマーとエポキシ樹脂用アミン硬化剤との混合物を炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献15参照)。しかしながら、この提案の方法では、アミン硬化剤を用いない場合に比べて、接着性の指標である層間剪断強度が向上することが示されているものの、接着性の向上効果はなお不十分であった。また、サイジング剤の乾燥工程でグリシジル基とアミン硬化剤が反応し高分子量化するため、その結果、炭素繊維束が硬くなり高次加工性が低下し、さらに炭素繊維間の空隙が狭くなり樹脂の含浸性が低下するという問題があった。
エポキシ系化合物とアミン硬化剤を併用したサイジング剤を用いる方法は、他にも提案されている(特許文献16参照)。しかしながら、この提案によれば、繊維束の取扱性と含浸性が向上する一方で、炭素繊維表面での高分子量化したサイジング剤の膜形成により、炭素繊維とエポキシマトリックス樹脂との接着が阻害される場合があった。
さらに、アミン化合物を炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献17参照)。しかしながら、この提案の方法では、何も塗布しない場合に比べて、接着性の指標である層間剪断強度が向上することが示されているものの、接着性の向上効果はなお不十分であった。この提案の中では、接着向上メカニズムの詳細な記載はないが、おおよそ次のメカニズムと推定している。すなわち、この提案において、アミン化合物として、1級アミノ基を含むジエチレントリアミン、キシレンジアミン、2級アミノ基を含むピペリジン、イミダゾールが用いられているが、いずれも、分子内に活性水素を含むため、この活性水素がエポキシマトリックス樹脂に作用し、硬化反応を促進するものと考えられ、例えば、エポキシマトリックスと前記アミン化合物の反応により生成した水酸基と炭素繊維表面のカルボキシル基および水酸基等と水素結合性の相互作用を形成し接着向上するものと考えられる。しかしながら、前述のとおり、この提案では接着性の向上結果はなお不十分であり、近年の複合材料に求められる要求を満足させるものとはいえない。
Further, a method has been proposed in which a mixture of a vinyl compound monomer having a glycidyl group and an amine curing agent for epoxy resin is applied to carbon fibers as a sizing agent (see Patent Document 15). However, although this proposed method has been shown to improve the interlaminar shear strength, which is an index of adhesion, compared with the case where no amine curing agent is used, the effect of improving adhesion is still insufficient. It was. In addition, the glycidyl group and amine curing agent react with each other in the drying process of the sizing agent to increase the molecular weight. As a result, the carbon fiber bundle becomes hard and the high-order workability decreases, and the gaps between the carbon fibers become narrower and the resin. There was a problem that the impregnation property of the resin deteriorated.
Another method using a sizing agent in which an epoxy compound and an amine curing agent are used in combination has been proposed (see Patent Document 16). However, according to this proposal, the handling property and impregnation property of the fiber bundle are improved, but the adhesion between the carbon fiber and the epoxy matrix resin is inhibited by the film formation of the high molecular weight sizing agent on the carbon fiber surface. There was a case.
Furthermore, a method of applying an amine compound to carbon fibers has been proposed (see Patent Document 17). However, although the proposed method shows that the interlaminar shear strength, which is an index of adhesion, is improved as compared with the case where nothing is applied, the effect of improving adhesion is still insufficient. Although there is no detailed description of the adhesion improvement mechanism in this proposal, it is presumed that it is roughly the following mechanism. That is, in this proposal, diethylenetriamine containing a primary amino group, xylenediamine, piperidine containing a secondary amino group, and imidazole are used as amine compounds. It is considered that the active hydrogen acts on the epoxy matrix resin and accelerates the curing reaction. For example, the hydroxyl group formed by the reaction of the epoxy matrix and the amine compound, the carboxyl group on the carbon fiber surface, the hydroxyl group, etc. It is thought that the adhesion is improved by forming an action. However, as described above, the result of improvement in adhesion is still insufficient with this proposal, and it cannot be said that the demands for composite materials in recent years are satisfied.

さらに、サイジング剤としてアミン化合物を用いた別の例としては、熱硬化性樹脂とアミン化合物の硬化物を用いる方法が提案されている(特許文献18参照)。この提案において、アミン化合物として、1級アミノ基を含むm−キシレンジアミン、2級アミノ基を含むピペラジンが用いられている。この提案の目的は、アミン化合物に含まれる活性水素とエポキシ樹脂に代表される熱硬化性樹脂を積極的に反応させ硬化物とすることで、炭素繊維束の集束性、取扱性を向上させるものであった。この炭素繊維束はチョップド用途に限定され、熱可塑性樹脂との溶融混錬後の成形品の接着性に関する力学特性はなお不十分なものであった。   Furthermore, as another example using an amine compound as a sizing agent, a method using a thermosetting resin and a cured product of an amine compound has been proposed (see Patent Document 18). In this proposal, m-xylenediamine containing a primary amino group and piperazine containing a secondary amino group are used as an amine compound. The purpose of this proposal is to improve the convergence and handling of the carbon fiber bundle by actively reacting the active hydrogen contained in the amine compound with a thermosetting resin represented by an epoxy resin to produce a cured product. Met. This carbon fiber bundle was limited to chopped applications, and the mechanical properties related to the adhesiveness of the molded product after melt-kneading with a thermoplastic resin were still insufficient.

さらに、炭素繊維として、表面酸素濃度O/C、表面水酸基濃度およびカルボキシル基濃度が特定の範囲内であるものを用い、サイジング剤として複数のエポキシ基を有する脂肪族化合物をその炭素繊維に塗布する方法が提案されている(特許文献19参照)。しかしながら、この提案の方法では、接着性の指標であるEDSが向上することが示されているが、炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性の向上効果はやはり不十分であり、また、接着性の向上効果は、特殊な炭素繊維と組み合わせた場合のみに発現されるというように限定されたものであった。   Further, carbon fibers having surface oxygen concentration O / C, surface hydroxyl group concentration and carboxyl group concentration within specific ranges are used, and an aliphatic compound having a plurality of epoxy groups is applied to the carbon fiber as a sizing agent. A method has been proposed (see Patent Document 19). However, this proposed method has been shown to improve EDS, which is an index of adhesion, but the effect of improving the adhesion between the carbon fiber and the matrix resin is still insufficient, and adhesion The improvement effect was limited to be manifested only when combined with special carbon fibers.

特開平04−361619号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-361619 米国特許第3,957,716号明細書US Pat. No. 3,957,716 特開昭57−171767号公報JP-A-57-171767 特開平07−009444号公報JP 07-009444 A 特開2000−336577号公報JP 2000-336577 A 特開昭61−028074号公報JP 61-028074 A 特開平01−272867号公報Japanese Patent Laid-Open No. 01-272867 特開昭57−128266号公報JP-A-57-128266 米国特許第4,555,446号明細書U.S. Pat. No. 4,555,446 特開昭62−033872号公報JP 62-033872 A 米国特許第4,496,671号明細書U.S. Pat. No. 4,496,671 特開2010−31424号公報JP 2010-31424 A 特開2005−320641号公報JP-A-2005-320641 特開昭52−059794号公報JP 52-059794 A 特開昭52−045673号公報JP-A-52-045673 特開2005−146429号公報JP 2005-146429 A 特開昭52−045672号公報JP-A-52-045672 特開平09−217281号公報JP 09-217281 A 米国特許第5,691,055号明細書US Pat. No. 5,691,055

そこで本発明の目的は、上記の従来技術における問題点に鑑み、炭素繊維と熱可塑性樹脂との界面接着性に優れるとともに、高力学特性を有する成形材料ならびに炭素繊維強化複合材料を提供することにある。   Therefore, in view of the problems in the prior art described above, an object of the present invention is to provide a molding material and a carbon fiber reinforced composite material that are excellent in interfacial adhesion between carbon fiber and thermoplastic resin and have high mechanical properties. is there.

本発明者らは、(A)特定のエポキシ化合物と(B)特定の3級アミン化合物および/または3級アミン塩、4級アンモニウム塩、4級ホスホニスム塩および/またはホスフィン化合物、を特定比率で含むサイジング剤を炭素繊維に塗布し、特定の温度で熱処理したところ、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性を高められ、これにより成形材料および炭素繊維強化複合材料の力学特性を向上できることを見出し、本発明に想到した。   The inventors have (A) a specific epoxy compound and (B) a specific tertiary amine compound and / or tertiary amine salt, quaternary ammonium salt, quaternary phosphonisum salt and / or phosphine compound at a specific ratio. When the sizing agent containing is applied to carbon fiber and heat-treated at a specific temperature, the adhesion between the carbon fiber and the thermoplastic resin can be improved, which can improve the mechanical properties of the molding material and carbon fiber reinforced composite material. The present invention has been conceived.

すなわち、本発明は、少なくとも次の(A)、(B)成分、炭素繊維および熱可塑性樹脂から構成される柱状をなす成形材料であって、炭素繊維が軸心方向にほぼ平行に配列し、かつ炭素繊維の長さが成形材料の長さと実質的に同じであることを特徴とする。   That is, the present invention is a molding material having a columnar shape composed of at least the following components (A) and (B), carbon fibers and a thermoplastic resin, and the carbon fibers are arranged substantially parallel to the axial direction, The length of the carbon fiber is substantially the same as the length of the molding material.

(A)成分:2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(A1)、および/または1個以上のエポキシ基と、水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、およびスルホ基から選ばれる、少なくとも1個以上の官能基を有するエポキシ化合物(A2)   Component (A): Epoxy compound (A1) having two or more epoxy groups, and / or one or more epoxy groups, a hydroxyl group, an amide group, an imide group, a urethane group, a urea group, a sulfonyl group, and a sulfo group Epoxy compound (A2) having at least one functional group selected from

(B)成分:(A)成分100質量部に対して、下記[a]、[b]および[c]からなる群から選択される少なくとも1種の反応促進剤が0.1〜25質量部   Component (B): 0.1 to 25 parts by mass of at least one reaction accelerator selected from the group consisting of the following [a], [b] and [c] with respect to 100 parts by mass of component (A)

[a]少なくとも(B)成分として用いられる、分子量が100g/mol以上の3級アミン化合物および/または3級アミン塩(B1)
[b]少なくとも(B)成分として用いられる、次の一般式(I)
[A] A tertiary amine compound and / or a tertiary amine salt (B1) having a molecular weight of 100 g / mol or more, which is used as at least the component (B)
[B] At least the following general formula (I) used as component (B)

Figure 0005533849
(式中、R〜Rは、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)、または一般式(II)
Figure 0005533849
(Wherein R 1 to R 4 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- Optionally substituted by O-, -O-CO- or -CO-O-), or general formula (II)

Figure 0005533849
(式中、Rは、炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。RとRは、それぞれ水素、または炭素数1〜8の炭化水素基を表し、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。)のいずれかで示されるカチオン部位を有する4級アンモニウム塩(B2)
Figure 0005533849
(In the formula, R 5 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group represents —O—, — R 6 and R 7 each independently represent hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted by O—CO— or —CO—O—. May be substituted by —O—, —O—CO— or —CO—O—.) A quaternary ammonium salt (B2) having a cation moiety

[c]少なくとも(B)成分として用いられる、4級ホスホニウム塩および/またはホスフィン化合物(B3)   [C] Quaternary phosphonium salt and / or phosphine compound (B3) used as at least component (B)

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、(B)成分が炭素繊維100質量部に対して、0.001〜0.3質量部含まれることを特徴とする。   Moreover, according to the preferable aspect of the molding material of this invention, 0.001-0.3 mass part is contained in the said invention with respect to 100 mass parts of carbon fiber in (B) component, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記[a]の(B1)分子量が100g/mol以上の3級アミン化合物および/または3級アミン塩が、次の一般式(III)   According to a preferred embodiment of the molding material of the present invention, in the above invention, the tertiary amine compound and / or tertiary amine salt having the molecular weight of (B1) of [a] of 100 g / mol or more is represented by the following general formula: (III)

Figure 0005533849
(式中、Rは炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。Rは、炭素数2〜22のアルキレン基、炭素数2〜22のアルケニレン基、または炭素数2〜22のアルキニレン基のいずれかを表す。R10は、水素または炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。または、RとR10は結合して炭素数2〜11のアルキレン基を形成してもよい)、一般式(IV)
Figure 0005533849
(In the formula, R 8 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group represents —O—, —O, R 9 may be any one of an alkylene group having 2 to 22 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 22 carbon atoms, or an alkynylene group having 2 to 22 carbon atoms. R 10 represents hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is —O— , -O-CO- or -CO-O-, or R 8 and R 10 may combine to form an alkylene group having 2 to 11 carbon atoms), a general formula ( IV)

Figure 0005533849
(式中、R11〜R14は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)、一般式(V)
Figure 0005533849
(Wherein R 11 to R 14 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- Optionally substituted by O-, -O-CO- or -CO-O-), general formula (V)

Figure 0005533849
(式中、R15〜R20は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。R21は、水酸基または炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)、一般式(VI)
Figure 0005533849
(Wherein R 15 to R 20 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- It may be substituted by O-, -O-CO- or -CO-O- R 21 represents a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group has a hydroxyl group. And the CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted by —O—, —O—CO— or —CO—O—), the general formula (VI)

Figure 0005533849
(式中、R22〜R24は、それぞれ炭素数1〜8の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよい)、一般式(VII)
Figure 0005533849
(Wherein R 22 to R 24 each represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group), general formula (VII)

Figure 0005533849
(式中、R25は、炭素数1〜8の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよい)、または一般式(VIII)
Figure 0005533849
(Wherein R 25 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group), or general formula (VIII)

Figure 0005533849
(式中、R26〜R28は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。さらに、R26〜R28のいずれかに、次の一般式(IX)または(X)で示される1以上の分岐構造を有し、かつ少なくとも1以上の水酸基を含む)であることを特徴とする。
Figure 0005533849
(In the formula, each of R 26 to R 28 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- It may be substituted by O—, —O—CO— or —CO—O—, and any one of R 26 to R 28 represented by the following general formula (IX) or (X) And having at least one hydroxyl group).

Figure 0005533849
(式中、R29、R30は、それぞれ炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。但し、R29とR30の炭素数の合算値が21以下である。)
Figure 0005533849
(Wherein R 29 and R 30 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- It may be substituted by O-, -O-CO- or -CO-O-, provided that the total number of carbon atoms of R 29 and R 30 is 21 or less.)

Figure 0005533849
(式中、R31〜R33は、それぞれ水酸基または炭素数1〜19の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。但し、R31とR32とR33の炭素数の合算値が21以下である。)
Figure 0005533849
(Wherein R 31 to R 33 each represent a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is , -O-, -O-CO- or -CO-O-, provided that the total number of carbon atoms of R 31 , R 32 and R 33 is 21 or less.)

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、一般式(III)で示される化合物が、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネンもしくはその塩、または、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセンもしくはその塩であることを特徴とする。   According to a preferred embodiment of the molding material of the present invention, in the above invention, the compound represented by the general formula (III) is 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -5-nonene or a salt thereof, or 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene or a salt thereof.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、一般式(VIII)で示される化合物が、少なくとも2以上の分岐構造を有することを特徴とする。   According to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the compound represented by the general formula (VIII) has at least two or more branched structures.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、一般式(VIII)で示される化合物が、トリイソプロパノールアミンもしくはその塩であることを特徴とする。   According to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the compound represented by the general formula (VIII) is triisopropanolamine or a salt thereof.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記[b]の一般式(I)において、RおよびRは、それぞれ炭素数2〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよいことを特徴とする。 According to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, in the general formula (I) of [b], R 3 and R 4 each represent a hydrocarbon group having 2 to 22 carbon atoms, The hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted by —O—, —O—CO— or —CO—O—. And

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記[b]の(B2)カチオン部位を有する4級アンモニウム塩のアニオン部位がハロゲンイオンであることを特徴とする。   Moreover, according to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the anion portion of the quaternary ammonium salt having the cation portion (B2) of [b] is a halogen ion.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記[c]の(B3)4級ホスホニウム塩および/またはホスフィン化合物が、次の一般式(XI)   According to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the (B3) quaternary phosphonium salt and / or phosphine compound of the above [c] is represented by the following general formula (XI):

Figure 0005533849
(式中、R34〜R37は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)で示されるカチオン部位を有する4級ホスホニウム塩、または一般式(XII)
Figure 0005533849
(In the formula, each of R 34 to R 37 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- A quaternary phosphonium salt having a cation moiety represented by the formula (XII), which may be substituted by O—, —O—CO— or —CO—O—

Figure 0005533849
(式中、R38〜R40は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)で示されるホスフィン化合物から選択される1つ以上であることを特徴とする。
Figure 0005533849
(Wherein R 38 to R 40 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- It may be one or more selected from phosphine compounds represented by the formula (which may be substituted by O—, —O—CO— or —CO—O—).

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、(A)成分のエポキシ当量が360g/mol未満であることを特徴とする。   Moreover, according to the preferable aspect of the molding material of this invention, in the said invention, the epoxy equivalent of (A) component is less than 360 g / mol, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、(A)成分が3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物であることを特徴とする。   Moreover, according to the preferable aspect of the molding material of this invention, in the said invention, (A) component is an epoxy compound which has a 3 or more epoxy group, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、(A)成分が分子内に芳香環を含むものであることを特徴とする。   In addition, according to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above-described invention, the component (A) contains an aromatic ring in the molecule.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、(A1)成分がフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、またはテトラグリシジルジアミノジフェニルメタンのいずれかであることを特徴とする。   According to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the component (A1) is any one of a phenol novolac epoxy resin, a cresol novolac epoxy resin, and tetraglycidyl diaminodiphenylmethane. .

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記熱可塑性樹脂がポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂であることを特徴とする。   According to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the thermoplastic resin is a polyarylene sulfide resin, a polyether ether ketone resin, a polyphenylene ether resin, a polyoxymethylene resin, a polyamide resin, a polyester resin, It is at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of a polycarbonate resin, a styrene resin, and a polyolefin resin.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記炭素繊維のX線光電子分光法により測定される表面酸素濃度O/Cが、0.05〜0.5であることを特徴とする。   Moreover, according to the preferable aspect of the molding material of this invention, in the said invention, the surface oxygen concentration O / C measured by the X ray photoelectron spectroscopy of the said carbon fiber is 0.05-0.5. Features.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、(A)成分および(B)成分を含んでなるサイジング剤が炭素繊維100質量部に対して、0.1〜10質量部付着されてなるサイジング剤塗布炭素繊維1〜80質量%、および熱可塑性樹脂20〜99質量%からなることを特徴とする。   Moreover, according to the preferable aspect of the molding material of this invention, in the said invention, the sizing agent which contains (A) component and (B) component is 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of carbon fibers. It comprises 1 to 80% by mass of sizing agent-coated carbon fibers and 20 to 99% by mass of a thermoplastic resin to be adhered.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記炭素繊維が、アルカリ性電解液中で液相電解酸化された後、または酸性電解液中で液相電解酸化された後、続いてアルカリ性水溶液で洗浄されたものであることを特徴とする。   Further, according to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, after the carbon fiber is subjected to liquid phase electrolytic oxidation in an alkaline electrolytic solution or liquid phase electrolytic oxidized in an acidic electrolytic solution, Subsequently, it is washed with an alkaline aqueous solution.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記炭素繊維を主成分とする構造Bが芯構造であり、前記熱可塑性樹脂を主成分とする構造Aが鞘構造であって、構造Bの周囲を構造Aが被覆した芯鞘構造を有することを特徴とする。   According to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the structure B mainly composed of the carbon fibers is a core structure, and the structure A mainly composed of the thermoplastic resin is a sheath structure. The structure B has a core-sheath structure in which the periphery of the structure B is covered with the structure A.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記柱状をなす成形材料の長さが1〜50mmであることを特徴とする。   According to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the length of the columnar molding material is 1 to 50 mm.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記成形材料の形態が長繊維ペレットであることを特徴とする。   Moreover, according to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the molding material is a long fiber pellet.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記熱可塑性樹脂がポリアリーレンスルフィド樹脂であって、(C)成分として、[d]質量平均分子量が10,000以上であり、かつ質量平均分子量/数平均分子量で表される分散度が2.5以下であるポリアリーレンスルフィドを、炭素繊維100質量部に対して、0.1〜100質量部含むことを特徴とする。   Further, according to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the thermoplastic resin is a polyarylene sulfide resin, and the component (C) has a [d] mass average molecular weight of 10,000 or more. And 0.1 to 100 parts by mass of polyarylene sulfide having a dispersity represented by mass average molecular weight / number average molecular weight of 2.5 or less with respect to 100 parts by mass of carbon fiber.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂であって、さらに、(C)成分として、[e]フェノール系重合体を、炭素繊維100質量部に対して0.1〜100質量部含むことを特徴とする。   Further, according to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the thermoplastic resin is a polyamide resin, and (e) a phenol-based polymer is used as the component (C), and 100 masses of carbon fiber. 0.1-100 mass parts is contained with respect to a part.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂であって、さらに、(C)成分として、[f]テルペン系樹脂を炭素繊維100質量部に対して、0.1〜100質量部含むことを特徴とする。   Further, according to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the thermoplastic resin is a polyolefin resin, and as the component (C), [f] terpene resin is 100 parts by mass of carbon fiber. It is characterized by including 0.1-100 mass parts with respect to this.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂であって、さらに、(C)成分として、[g]第1のプロピレン系樹脂および、[h]アシル基を側鎖に有する第2のプロピレン系樹脂の混合物を炭素繊維100質量部に対して、0.1〜100質量部含むことを特徴とする。   Further, according to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, the thermoplastic resin is a polyolefin resin, and as the component (C), [g] a first propylene resin and [ h] 0.1 to 100 parts by mass of a mixture of the second propylene resin having an acyl group in the side chain with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber.

また、本発明の成形材料の好ましい態様によれば、上記発明において、(C)成分の一部または全部が炭素繊維に含浸されてなることを特徴とする。   Further, according to a preferred aspect of the molding material of the present invention, in the above invention, a part or all of the component (C) is impregnated in carbon fiber.

また、本発明の炭素繊維強化複合材料の好ましい態様によれば、上記のいずれかに記載の成形材料を成形してなることを特徴とする。   Moreover, according to the preferable aspect of the carbon fiber reinforced composite material of this invention, it shape | molds the molding material in any one of said, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、(A)特定のエポキシ化合物を主成分とするサイジング剤において、(B)特定の3級アミン化合物および/または3級アミン塩、4級アンモニウム塩、4級ホスホニスム塩および/またはホスフィン化合物を特定量配合し、なおかつ、特定の条件で熱処理を施した場合において、前記エポキシ化合物と、炭素繊維表面に元来含まれる酸素含有官能基、あるいは、酸化処理により導入されるカルボキシル基および水酸基等の酸素含有官能基との間に共有結合形成が促進され、熱可塑性樹脂との接着性が大幅に優れる成形材料、ならびに炭素繊維強化複合材料を得ることができる。   According to the present invention, in (A) a sizing agent containing a specific epoxy compound as a main component, (B) a specific tertiary amine compound and / or a tertiary amine salt, a quaternary ammonium salt, a quaternary phosphonisum salt, and / or Alternatively, when a specific amount of a phosphine compound is blended and heat treatment is performed under specific conditions, the epoxy compound and an oxygen-containing functional group originally contained on the carbon fiber surface, or a carboxyl group introduced by oxidation treatment Further, formation of a covalent bond is promoted between oxygen and a functional group containing oxygen such as a hydroxyl group, and a molding material and a carbon fiber reinforced composite material having excellent adhesion to a thermoplastic resin can be obtained.

図1は、本発明の実施の形態にかかる成形材料の一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a molding material according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態にかかる成形材料の他の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing another example of the molding material according to the embodiment of the present invention.

以下、更に詳しく、本発明にかかる成形材料、ならびに該成形材料を成形してなる炭素繊維強化複合材料を実施するための形態について説明をする。本発明は、次の(A)、(B)成分を含むサイジング剤が塗布されてなる炭素繊維と熱可塑性樹脂から構成される柱状をなす成形材料であって、炭素繊維が軸心方向にほぼ平行に配列し、かつ炭素繊維の長さが成形材料の長さと実質的に同じであることを特徴とする。まず、(A)、(B)成分を含むサイジング剤が塗布されてなる炭素繊維について説明する。   Hereinafter, in more detail, the molding material concerning this invention and the form for implementing the carbon fiber reinforced composite material formed by shape | molding this molding material are demonstrated. The present invention is a columnar molding material composed of a carbon fiber and a thermoplastic resin to which a sizing agent containing the following components (A) and (B) is applied, and the carbon fiber is substantially in the axial direction. The carbon fibers are arranged in parallel, and the length of the carbon fibers is substantially the same as the length of the molding material. First, the carbon fiber formed by applying a sizing agent containing the components (A) and (B) will be described.

本発明において用いられる(A)成分とは、(A1)分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物、および/または、(A2)分子内に1個以上のエポキシ基と、水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、およびスルホ基から選ばれる、少なくとも1個以上の官能基を有するエポキシ化合物をさす。   The component (A) used in the present invention is (A1) a compound having two or more epoxy groups in the molecule, and / or (A2) one or more epoxy groups, hydroxyl group, amide group in the molecule. An epoxy compound having at least one functional group selected from imide group, urethane group, urea group, sulfonyl group, and sulfo group.

また、本発明で用いられる(B)成分とは、(B1)分子量が100g/mol以上である3級アミン化合物および/または3級アミン塩、(B2)一般式(I)   The component (B) used in the present invention is (B1) a tertiary amine compound and / or tertiary amine salt having a molecular weight of 100 g / mol or more, (B2) general formula (I)

Figure 0005533849
(式中、R〜Rは、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)、または一般式(II)
Figure 0005533849
(Wherein R 1 to R 4 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- Optionally substituted by O-, -O-CO- or -CO-O-), or general formula (II)

Figure 0005533849
(式中、Rは、炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。RとRは、それぞれ水素、または炭素数1〜8の炭化水素基を表し、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。)のいずれかで示されるカチオン部位を有する4級アンモニウム塩、(B3)4級ホスホニウム塩および/またはホスフィン化合物から選択される少なくとも1種の化合物をさす。
Figure 0005533849
(In the formula, R 5 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group represents —O—, — R 6 and R 7 each independently represent hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted by O—CO— or —CO—O—. May be substituted by -O-, -O-CO- or -CO-O-)), (B3) a quaternary phosphonium salt and / or Or it refers to at least one compound selected from phosphine compounds.

本発明において、(A)成分と(B)成分とは、(A)成分100質量部に対し、前記(B1)、(B2)、(B3)から選択される少なくとも1種の(B)成分を0.1〜25質量部を配合してなるサイジング剤を使用することが好ましい。   In this invention, (A) component and (B) component are at least 1 sort (B) component selected from said (B1), (B2), (B3) with respect to 100 mass parts of (A) component. It is preferable to use a sizing agent obtained by blending 0.1 to 25 parts by mass of

(A)成分と(B)成分を特定量配合したサイジング剤を炭素繊維に塗布し、160〜260℃の温度範囲で30秒〜600秒熱処理することにより接着性が向上するメカニズムは確かではないが、まず、(B)成分が本発明で用いられる炭素繊維のカルボキシル基および水酸基等の酸素含有官能基に作用し、これらの官能基に含まれる水素イオンを引き抜きアニオン化した後、このアニオン化した官能基と(A)成分に含まれるエポキシ基が求核反応するものと考えられる。これにより、本発明で用いられる炭素繊維とサイジング剤中のエポキシ基の強固な結合が形成される。一方、熱可塑性樹脂との関係においては、(A1)、(A2)それぞれについて、以下のとおりに説明される。   The mechanism by which the adhesiveness is improved by applying a sizing agent containing a specific amount of the component (A) and the component (B) to the carbon fiber and performing a heat treatment at 160 to 260 ° C. for 30 seconds to 600 seconds is not certain. First, the component (B) acts on oxygen-containing functional groups such as carboxyl groups and hydroxyl groups of the carbon fibers used in the present invention, and after drawing out hydrogen ions contained in these functional groups to anionize, this anionization It is considered that the functional group and the epoxy group contained in the component (A) undergo a nucleophilic reaction. This forms a strong bond between the carbon fiber used in the present invention and the epoxy group in the sizing agent. On the other hand, regarding the relationship with the thermoplastic resin, (A1) and (A2) will be described as follows.

(A1)の場合、本発明で用いられる炭素繊維との共有結合に関与しない残りのエポキシ基が熱可塑性樹脂含有官能基と反応し共有結合を形成するか、もしくは、水素結合を形成するものと考えられる。また、(A1)の構造中に1個以上の不飽和基を含むことが好ましく、熱可塑性樹脂が、ポリエチレンやポリプロピレンのようなラジカル重合系樹脂の場合、(A1)の不飽和基と熱可塑性樹脂の不飽和基がラジカル反応し強固な界面を形成することが可能である。   In the case of (A1), the remaining epoxy group not participating in the covalent bond with the carbon fiber used in the present invention reacts with the thermoplastic resin-containing functional group to form a covalent bond, or forms a hydrogen bond. Conceivable. Moreover, it is preferable that the structure of (A1) contains one or more unsaturated groups. When the thermoplastic resin is a radical polymerization resin such as polyethylene or polypropylene, the unsaturated group and the thermoplastic of (A1). It is possible for the unsaturated group of the resin to undergo a radical reaction to form a strong interface.

(A2)の場合、(A2)のエポキシ基は本発明で用いられる炭素繊維のカルボキシル基および水酸基等の酸素含有官能基と共有結合を形成するが、残りの官能基である、水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、またはスルホ基は熱可塑性樹脂に応じて、共有結合や水素結合などの相互作用を形成するものと考えられる。また、熱可塑性樹脂がポリアミド、ポリエステルおよび酸変性されたポリオレフィンであれば、(A2)の水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、またはスルホ基と、これら熱可塑性樹脂に含まれるアミド基、エステル基、酸無水物基、末端などのカルボキシル基、水酸基、アミノ基との相互作用により、強固な界面を形成できると考えられる。   In the case of (A2), the epoxy group of (A2) forms a covalent bond with an oxygen-containing functional group such as a carboxyl group and a hydroxyl group of the carbon fiber used in the present invention, but the remaining functional groups are a hydroxyl group and an amide group. , An imide group, a urethane group, a urea group, a sulfonyl group, or a sulfo group is considered to form an interaction such as a covalent bond or a hydrogen bond depending on the thermoplastic resin. If the thermoplastic resin is polyamide, polyester and acid-modified polyolefin, the hydroxyl group, amide group, imide group, urethane group, urea group, sulfonyl group, or sulfo group of (A2), and these thermoplastic resins It is considered that a strong interface can be formed by the interaction with the contained amide group, ester group, acid anhydride group, carboxyl group such as terminal, hydroxyl group and amino group.

すなわち、(A1)の場合における、炭素繊維との共有結合に関与しない残りのエポキシ基が、(A2)の場合における、水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、またはスルホ基に相当する機能を有すると考えられる。   That is, in the case of (A1), the remaining epoxy group not involved in the covalent bond with the carbon fiber is the hydroxyl group, amide group, imide group, urethane group, urea group, sulfonyl group, or sulfo group in the case of (A2). It is considered to have a function corresponding to the group.

本発明において、(B)成分が炭素繊維100質量部に対して、好ましくは、0.001〜0.3質量部、より好ましくは、0.005〜0.2質量部、さらに好ましくは、0.01〜0.1質量部含むことが好ましい。(B)成分が炭素繊維100質量部に対して、0.001〜0.3質量部の場合、炭素繊維のカルボキシル基および水酸基等の酸素含有官能基と(A)エポキシ化合物との反応が促進され、接着向上効果が大きくなる。   In the present invention, the component (B) is preferably 0.001 to 0.3 parts by mass, more preferably 0.005 to 0.2 parts by mass, and still more preferably 0 to 100 parts by mass of the carbon fiber. It is preferable to contain 0.01-0.1 mass part. When component (B) is 0.001 to 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of carbon fiber, the reaction between oxygen-containing functional groups such as carboxyl groups and hydroxyl groups of carbon fiber and (A) epoxy compound is accelerated. As a result, the adhesion improvement effect is increased.

本発明において、(A)エポキシ化合物のエポキシ当量は、360g/mol未満であることが好ましく、より好ましくは270g/mol未満であり、さらに好ましくは180g/mol未満である。エポキシ当量が360g/mol未満であると、高密度で共有結合が形成され、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性がさらに向上する。エポキシ当量の下限は特にないが、90g/mol未満で接着性が飽和する場合がある。   In the present invention, the epoxy equivalent of the (A) epoxy compound is preferably less than 360 g / mol, more preferably less than 270 g / mol, and even more preferably less than 180 g / mol. When the epoxy equivalent is less than 360 g / mol, covalent bonds are formed at high density, and the adhesion between the carbon fiber and the thermoplastic resin is further improved. There is no particular lower limit of the epoxy equivalent, but the adhesiveness may be saturated at less than 90 g / mol.

本発明において、(A)エポキシ化合物が、3個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であることが好ましく、4個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であることがより好ましい。(A)エポキシ化合物が、分子内に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であると、1個のエポキシ基が炭素繊維表面の酸素含有官能基と共有結合を形成した場合でも、残りの2個以上のエポキシ基が熱可塑性樹脂と共有結合または水素結合を形成することができ、接着性がさらに向上する。エポキシ基の数の上限は特にないが、10個以上では接着性が飽和する場合がある。   In the present invention, the (A) epoxy compound is preferably an epoxy resin having 3 or more epoxy groups, and more preferably an epoxy resin having 4 or more epoxy groups. (A) When the epoxy compound is an epoxy resin having three or more epoxy groups in the molecule, even when one epoxy group forms a covalent bond with an oxygen-containing functional group on the surface of the carbon fiber, the remaining two One or more epoxy groups can form a covalent bond or a hydrogen bond with the thermoplastic resin, and the adhesion is further improved. There is no particular upper limit on the number of epoxy groups, but if it is 10 or more, the adhesiveness may be saturated.

本発明において、(A)エポキシ化合物が、2種以上の官能基を3個以上有するエポキシ樹脂であることが好ましく、2種以上の官能基を4個以上有するエポキシ樹脂であることがより好ましい。エポキシ化合物が有する官能基は、エポキシ基以外に、水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、またはスルホ基から選択されるものが好ましい。(A)エポキシ化合物が、分子内に3個以上のエポキシ基または他の官能基を有するエポキシ樹脂であると、1個のエポキシ基が炭素繊維表面の酸素含有官能基と共有結合を形成した場合でも、残りの2個以上のエポキシ基または他の官能基が熱可塑性樹脂と共有結合または水素結合を形成することができ、接着性がさらに向上する。エポキシ基の数の上限は特にないが、10個以上では接着性が飽和する場合がある。   In the present invention, the (A) epoxy compound is preferably an epoxy resin having 3 or more types of two or more functional groups, and more preferably an epoxy resin having 4 or more types of 2 or more functional groups. The functional group possessed by the epoxy compound is preferably selected from a hydroxyl group, an amide group, an imide group, a urethane group, a urea group, a sulfonyl group, or a sulfo group in addition to the epoxy group. (A) When the epoxy compound is an epoxy resin having three or more epoxy groups or other functional groups in the molecule, one epoxy group forms a covalent bond with an oxygen-containing functional group on the carbon fiber surface However, the remaining two or more epoxy groups or other functional groups can form a covalent bond or a hydrogen bond with the thermoplastic resin, and the adhesion is further improved. There is no particular upper limit on the number of epoxy groups, but if it is 10 or more, the adhesiveness may be saturated.

本発明において、(A)エポキシ化合物は、分子内に芳香環を1個以上有することが好ましく、芳香環を2個以上有することがより好ましい。炭素繊維と熱可塑性樹脂とからなる炭素繊維強化複合材料において、炭素繊維近傍のいわゆる界面層は、炭素繊維あるいはサイジング剤の影響を受け、熱可塑性樹脂とは異なる特性を有する場合がある。(A)エポキシ化合物が芳香環を1個以上有すると、剛直な界面層が形成され、炭素繊維と熱可塑性樹脂との間の応力伝達能力が向上し、炭素繊維強化複合材料の0°引張強度等の力学特性が向上する。芳香環の数の上限は特にないが、10個以上では力学特性が飽和する場合がある。   In the present invention, the (A) epoxy compound preferably has one or more aromatic rings in the molecule, and more preferably has two or more aromatic rings. In a carbon fiber reinforced composite material composed of carbon fibers and a thermoplastic resin, a so-called interface layer in the vicinity of the carbon fibers may be affected by the carbon fibers or the sizing agent and have characteristics different from those of the thermoplastic resin. (A) When the epoxy compound has one or more aromatic rings, a rigid interface layer is formed, the stress transmission ability between the carbon fiber and the thermoplastic resin is improved, and the 0 ° tensile strength of the carbon fiber reinforced composite material And other mechanical properties are improved. There is no particular upper limit on the number of aromatic rings, but if it is 10 or more, the mechanical properties may be saturated.

本発明において、(A1)エポキシ化合物は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、またはテトラグリシジルジアミノジフェニルメタンのいずれかであることが好ましい。これらのエポキシ樹脂は、エポキシ基数が多く、エポキシ当量が小さく、かつ、2個以上の芳香環を有しており、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性を向上させることに加え、繊維強化複合材料の0°引張強度等の力学特性を向上させる。2官能以上のエポキシ樹脂は、より好ましくは、フェノールノボラック型エポキシ樹脂およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂である。   In the present invention, the (A1) epoxy compound is preferably a phenol novolac epoxy resin, a cresol novolac epoxy resin, or tetraglycidyldiaminodiphenylmethane. These epoxy resins have a large number of epoxy groups, a small epoxy equivalent, and have two or more aromatic rings. In addition to improving the adhesion between carbon fiber and thermoplastic resin, the fiber reinforced composite Improve mechanical properties such as 0 ° tensile strength of the material. The bifunctional or higher functional epoxy resin is more preferably a phenol novolac type epoxy resin and a cresol novolac type epoxy resin.

本発明において、(A1)2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物の具体例としては、例えば、ポリオールから誘導されるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、複数活性水素を有するアミンから誘導されるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸から誘導されるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、および分子内に複数の2重結合を有する化合物を酸化して得られるエポキシ樹脂が挙げられる。   In the present invention, (A1) specific examples of the epoxy compound having two or more epoxy groups include, for example, a glycidyl ether type epoxy resin derived from a polyol, and a glycidyl amine type epoxy derived from an amine having a plurality of active hydrogens. Examples thereof include a resin, a glycidyl ester type epoxy resin derived from polycarboxylic acid, and an epoxy resin obtained by oxidizing a compound having a plurality of double bonds in the molecule.

グリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ヒドロキノン、レゾルシノール、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラメチルビフェニル、1,6−ジヒドロキシナフタレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、トリス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、およびテトラキス(p−ヒドロキシフェニル)エタンとエピクロロヒドリンとの反応により得られるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が挙げられる。また、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ポリブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、グリセロール、ジグリセロール、ポリグリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、およびアラビトールと、エピクロロヒドリンとの反応により得られるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂も例示される。また、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂として、ジシクロペンタジエン骨格を有するグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、およびビフェニルアラルキル骨格を有するグリシジルエーテル型エポキシ樹脂も例示される。   Examples of the glycidyl ether type epoxy resin include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, tetrabromobisphenol A, phenol novolac, cresol novolac, hydroquinone, resorcinol, 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5. , 5'-tetramethylbiphenyl, 1,6-dihydroxynaphthalene, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, tris (p-hydroxyphenyl) methane, and tetrakis (p-hydroxyphenyl) ethane and epichlorohydride The glycidyl ether type epoxy resin obtained by reaction with phosphorus is mentioned. Further, as glycidyl ether type epoxy resins, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, polypropylene glycol, trimethylene glycol, 1, 2 -Butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, polybutylene glycol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,4 -Cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, glycerol, diglycerol, polyglycerol, trimethylolpropane, penta Risuritoru, sorbitol, and arabitol and a glycidyl ether type epoxy resin obtained by reaction of epichlorohydrin are also exemplified. Examples of the glycidyl ether type epoxy resin include a glycidyl ether type epoxy resin having a dicyclopentadiene skeleton and a glycidyl ether type epoxy resin having a biphenyl aralkyl skeleton.

グリシジルアミン型エポキシ樹脂としては、例えば、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジル−o−トルイジン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、m−キシリレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンおよび9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンが挙げられる。   Examples of the glycidylamine type epoxy resin include N, N-diglycidylaniline, N, N-diglycidyl-o-toluidine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, m-xylylenediamine, m-phenylenediamine, Examples include 4,4′-diaminodiphenylmethane and 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene.

さらに、例えば、グリシジルアミン型エポキシ樹脂として、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール、および4−アミノ−3−メチルフェノールのアミノフェノール類の水酸基とアミノ基の両方を、エピクロロヒドリンと反応させて得られるエポキシ樹脂が挙げられる。   Furthermore, for example, as a glycidylamine type epoxy resin, both the hydroxyl group and amino group of aminophenols of m-aminophenol, p-aminophenol, and 4-amino-3-methylphenol are reacted with epichlorohydrin. And epoxy resin obtained.

グリシジルエステル型エポキシ樹脂としては、例えば、フタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、およびダイマー酸を、エピクロロヒドリンと反応させて得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂が挙げられる。   Examples of the glycidyl ester type epoxy resin include glycidyl ester type epoxy resins obtained by reacting phthalic acid, terephthalic acid, hexahydrophthalic acid, and dimer acid with epichlorohydrin.

分子内に複数の2重結合を有する化合物を酸化させて得られるエポキシ樹脂としては、例えば、分子内にエポキシシクロヘキサン環を有するエポキシ樹脂が挙げられる。さらに、このエポキシ樹脂としては、エポキシ化大豆油が挙げられる。   Examples of the epoxy resin obtained by oxidizing a compound having a plurality of double bonds in the molecule include an epoxy resin having an epoxycyclohexane ring in the molecule. Furthermore, the epoxy resin includes epoxidized soybean oil.

本発明に使用する(A1)エポキシ化合物として、これらのエポキシ樹脂以外にも、トリグリシジルイソシアヌレートのようなエポキシ樹脂が挙げられる。さらには、上に挙げたエポキシ樹脂を原料として合成されるエポキシ樹脂、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテルとトリレンジイソシアネートからオキサゾリドン環生成反応により合成されるエポキシ樹脂が挙げられる。   In addition to these epoxy resins, (A1) epoxy compounds used in the present invention include epoxy resins such as triglycidyl isocyanurate. Furthermore, the epoxy resin synthesize | combined from the epoxy resin mentioned above as a raw material, for example, the epoxy resin synthesize | combined by the oxazolidone ring formation reaction from bisphenol A diglycidyl ether and tolylene diisocyanate is mentioned.

本発明において、(A2)1個以上のエポキシ基と、水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、およびスルホ基から選ばれる、少なくとも1個以上の官能基を有するエポキシ化合物の具体例として、例えば、エポキシ基と水酸基を有する化合物、エポキシ基とアミド基を有する化合物、エポキシ基とイミド基を有する化合物、エポキシ基とウレタン基を有する化合物、エポキシ基とウレア基を有する化合物、エポキシ基とスルホニル基を有する化合物、エポキシ基とスルホ基を有する化合物が挙げられる。   In the present invention, (A2) an epoxy compound having one or more epoxy groups and at least one functional group selected from a hydroxyl group, an amide group, an imide group, a urethane group, a urea group, a sulfonyl group, and a sulfo group Specific examples of the compound include, for example, a compound having an epoxy group and a hydroxyl group, a compound having an epoxy group and an amide group, a compound having an epoxy group and an imide group, a compound having an epoxy group and a urethane group, and a compound having an epoxy group and a urea group , A compound having an epoxy group and a sulfonyl group, and a compound having an epoxy group and a sulfo group.

エポキシ基と水酸基を有する化合物としては、例えば、ソルビトール型ポリグリシジルエーテルおよびグリセロール型ポリグリシジルエーテル等が挙げられ、具体的には“デナコール(登録商標)”EX−611、EX−612、EX−614、EX−614B、EX−622、EX−512、EX−521、EX−421、EX−313、EX−314およびEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)等が挙げられる。   Examples of the compound having an epoxy group and a hydroxyl group include sorbitol-type polyglycidyl ether and glycerol-type polyglycidyl ether. Specifically, “Denacol (registered trademark)” EX-611, EX-612, EX-614. , EX-614B, EX-622, EX-512, EX-521, EX-421, EX-313, EX-314, and EX-321 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation).

エポキシ基とアミド基を有する化合物としては、例えば、グリシジルベンズアミド、アミド変性エポキシ樹脂等が挙げられる。アミド変性エポキシはジカルボン酸アミドのカルボキシル基に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂のエポキシ基を反応させることによって得ることができる。   Examples of the compound having an epoxy group and an amide group include glycidyl benzamide and amide-modified epoxy resin. The amide-modified epoxy can be obtained by reacting an epoxy group of an epoxy resin having two or more epoxy groups with a carboxyl group of a dicarboxylic acid amide.

エポキシ基とイミド基を有する化合物としては、例えば、グリシジルフタルイミド等が挙げられる。具体的には“デナコール(登録商標)”EX−731(ナガセケムテックス株式会社製)等が挙げられる。   Examples of the compound having an epoxy group and an imide group include glycidyl phthalimide. Specific examples include “Denacol (registered trademark)” EX-731 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation).

エポキシ基とウレタン基を有する化合物としては、例えば、ウレタン変性エポキシ樹脂が挙げられ、具体的には“アデカレジン(登録商標)”EPU−78−13S、EPU−6、EPU−11、EPU−15、EPU−16A、EPU−16N、EPU−17T−6、EPU−1348およびEPU−1395(株式会社ADEKA製)等が挙げられる。または、ポリエチレンオキサイドモノアルキルエーテルの末端水酸基に、その水酸基量に対する反応当量の多価イソシアネートを反応させ、次いで得られた反応生成物のイソシアネート残基に多価エポキシ樹脂内の水酸基と反応させることによって得ることができる。ここで、用いられる多価イソシアネートとしては、2,4−トリレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネートおよびビフェニル−2,4,4’−トリイソシアネートなどが挙げられる。   Examples of the compound having an epoxy group and a urethane group include a urethane-modified epoxy resin. Specifically, “Adeka Resin (registered trademark)” EPU-78-13S, EPU-6, EPU-11, EPU-15, EPU-16A, EPU-16N, EPU-17T-6, EPU-1348, EPU-1395 (manufactured by ADEKA Corporation) and the like can be mentioned. Alternatively, by reacting the terminal hydroxyl group of the polyethylene oxide monoalkyl ether with a polyvalent isocyanate equivalent to the amount of the hydroxyl group, and then reacting the isocyanate residue of the obtained reaction product with the hydroxyl group in the polyvalent epoxy resin. Can be obtained. Here, as the polyvalent isocyanate used, 2,4-tolylene diisocyanate, metaphenylene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate and biphenyl-2, Examples include 4,4′-triisocyanate.

エポキシ基とウレア基を有する化合物としては、例えば、ウレア変性エポキシ樹脂等が挙げられる。ウレア変性エポキシはジカルボン酸ウレアのカルボキシル基に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂のエポキシ基を反応させることによって得ることができる。   Examples of the compound having an epoxy group and a urea group include a urea-modified epoxy resin. The urea-modified epoxy can be obtained by reacting the epoxy group of an epoxy resin having two or more epoxy groups with the carboxyl group of the dicarboxylic acid urea.

エポキシ基とスルホニル基を有する化合物としては、例えば、ビスフェノールS型エポキシ等が挙げられる。   Examples of the compound having an epoxy group and a sulfonyl group include bisphenol S-type epoxy.

エポキシ基とスルホ基を有する化合物としては、例えば、p−トルエンスルホン酸グリシジルおよび3−ニトロベンゼンスルホン酸グリシジル等が挙げられる。   Examples of the compound having an epoxy group and a sulfo group include glycidyl p-toluenesulfonate and glycidyl 3-nitrobenzenesulfonate.

以下、(B)成分の(B1)〜(B3)について順に説明する。   Hereinafter, (B1) to (B3) of the component (B) will be described in order.

本発明で用いられる(B1)分子量が100g/mol以上の3級アミン化合物および/または3級アミン塩は、(A)エポキシ化合物100質量部に対して、0.1〜25質量部配合することが必要であり、0.5〜20質量部配合することが好ましく、2〜15質量部配合することがより好ましく、2〜8質量部配合することがさらに好ましい。配合量が0.1質量部未満であると、(A)エポキシ化合物と炭素繊維表面の酸素含有官能基との間の共有結合形成が促進されず、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性が不十分となる。一方、配合量が25質量部を超えると、(B1)が炭素繊維表面を覆い、共有結合形成が阻害され、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性が不十分となる。   The (B1) tertiary amine compound and / or tertiary amine salt having a molecular weight of 100 g / mol or more used in the present invention is blended in an amount of 0.1 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) epoxy compound. Is required, preferably 0.5 to 20 parts by mass, more preferably 2 to 15 parts by mass, and even more preferably 2 to 8 parts by mass. When the blending amount is less than 0.1 part by mass, the covalent bond formation between the (A) epoxy compound and the oxygen-containing functional group on the carbon fiber surface is not promoted, and the adhesion between the carbon fiber and the thermoplastic resin is improved. It becomes insufficient. On the other hand, when the blending amount exceeds 25 parts by mass, (B1) covers the carbon fiber surface, the covalent bond formation is inhibited, and the adhesion between the carbon fiber and the thermoplastic resin becomes insufficient.

本発明において用いられる、(B1)分子量が100g/mol以上である3級アミン化合物および/または3級アミン塩は、その分子量が100g/mol以上であることが必要であり、分子量は100〜400g/molの範囲内であることが好ましく、より好ましくは100〜300g/molの範囲内であり、さらに好ましくは100〜200g/molの範囲内である。分子量が100g/mol以上であると、熱処理中にも揮発が抑えられ、少量でも大きな接着性向上効果が得られる。一方、分子量が400g/mol以下であると、分子中における活性部位の比率が高く、やはり少量でも大きな接着性向上効果が得られる。   The tertiary amine compound and / or tertiary amine salt (B1) having a molecular weight of 100 g / mol or more used in the present invention needs to have a molecular weight of 100 g / mol or more, and the molecular weight is 100 to 400 g. It is preferably within the range of / mol, more preferably within the range of 100 to 300 g / mol, and even more preferably within the range of 100 to 200 g / mol. When the molecular weight is 100 g / mol or more, volatilization is suppressed even during the heat treatment, and a large effect of improving adhesiveness can be obtained even with a small amount. On the other hand, when the molecular weight is 400 g / mol or less, the ratio of active sites in the molecule is high, and a large adhesion improvement effect can be obtained even with a small amount.

本発明において用いられる3級アミン化合物とは、分子内に3級アミノ基を有する化合物を示す。また、本発明で用いられる3級アミン塩とは、3級アミノ基を有する化合物をプロトン供与体で中和した塩のことを示す。ここで、プロトン供与体とは、3級アミノ基を有する化合物にプロトンとして供与できる活性水素を有する化合物のことをさす。なお、活性水素とは、塩基性の化合物にプロトンとして供与される水素原子のことをさす。   The tertiary amine compound used in the present invention refers to a compound having a tertiary amino group in the molecule. The tertiary amine salt used in the present invention refers to a salt obtained by neutralizing a compound having a tertiary amino group with a proton donor. Here, the proton donor means a compound having active hydrogen that can be donated as a proton to a compound having a tertiary amino group. The active hydrogen refers to a hydrogen atom that is donated as a proton to a basic compound.

プロトン供与体としては、無機酸、カルボン酸、スルホン酸およびフェノール類などの有機酸、アルコール類、メルカプタン類および1,3−ジカルボニル化合物などが挙げられる。   Examples of proton donors include inorganic acids, carboxylic acids, organic acids such as sulfonic acids and phenols, alcohols, mercaptans, and 1,3-dicarbonyl compounds.

無機酸の具体例としては、硫酸、亜硫酸、過硫酸、塩酸、過塩素酸、硝酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸およびアミド硫酸等が挙げられる。中でも、硫酸、塩酸、硝酸およびリン酸が好ましく用いられる。   Specific examples of inorganic acids include sulfuric acid, sulfurous acid, persulfuric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, nitric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, phosphonic acid, phosphinic acid, pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, and amidosulfuric acid. Is mentioned. Of these, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and phosphoric acid are preferably used.

カルボン酸類としては、脂肪族ポリカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸、S含有ポリカルボン酸、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族モノカルボン酸および芳香族モノカルボン酸に分類され、以下の化合物が挙げられる。   The carboxylic acids are classified into aliphatic polycarboxylic acids, aromatic polycarboxylic acids, S-containing polycarboxylic acids, aliphatic hydroxycarboxylic acids, aromatic hydroxycarboxylic acids, aliphatic monocarboxylic acids, and aromatic monocarboxylic acids, The following compounds are mentioned.

脂肪族ポリカルボン酸の具体例としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ウンデンカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、プロピルマロン酸、ブチルマロン酸、ペンチルマロン酸、ヘキシルマロン酸、ジメチルマロン酸、ジエチルマロン酸、メチルプロピルマロン酸、メチルブチルマロン酸、エチルプロピルマロン酸、ジプロピルマロン酸、メチルコハク酸、エチルコハク酸、2,2−ジメチルコハク酸、2,3−ジメチルコハク酸、2−メチルグルタル酸、3−メチルグルタル酸、3−メチル−3−エチルグルタル酸、3,3−ジエチルグルタル酸、3,3−ジメチルグルタル酸、3−メチルアジピン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸およびシトラコン酸等が挙げられる。   Specific examples of the aliphatic polycarboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, peric acid, azelaic acid, sebacic acid, undencanic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, Tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, propylmalonic acid, butylmalonic acid, pentylmalonic acid, hexylmalonic acid, dimethylmalonic acid, diethylmalonic acid, methylpropylmalonic acid, methylbutylmalonic acid, Ethylpropylmalonic acid, dipropylmalonic acid, methylsuccinic acid, ethylsuccinic acid, 2,2-dimethylsuccinic acid, 2,3-dimethylsuccinic acid, 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, 3-methyl-3- Ethyl glutaric acid, 3,3-diethyl glutaric acid, 3,3-dimethyl glutar Examples include acid, 3-methyladipic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and citraconic acid.

芳香族ポリカルボン酸の具体例としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸およびピロメリット酸等が挙げられる。   Specific examples of the aromatic polycarboxylic acid include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid.

S含有ポリカルボン酸の具体例としては、チオジプロピオン酸等が挙げられる。   Specific examples of the S-containing polycarboxylic acid include thiodipropionic acid.

脂肪族ヒドロキシカルボン酸の具体例としては、グリコール酸、乳酸、酒石酸およびひまし油脂肪酸等が挙げられる。   Specific examples of the aliphatic hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, lactic acid, tartaric acid and castor oil fatty acid.

芳香族ヒドロキシカルボン酸の具体例としては、サリチル酸、マンデル酸、4−ヒドロキシ安息香酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸および6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸等が挙げられる。   Specific examples of the aromatic hydroxycarboxylic acid include salicylic acid, mandelic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid and 6-hydroxy-2-naphthoic acid. Can be mentioned.

脂肪族モノカルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、オクチル酸、ペラルゴン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ウンデカン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸およびオレイン酸等が挙げられる。   Specific examples of the aliphatic monocarboxylic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, octylic acid, pelargonic acid, lauric acid, myristic acid, stearic acid, Examples include behenic acid, undecanoic acid, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, and oleic acid.

芳香族モノカルボン酸の具体例としては、安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸、トルイル酸、エチル安息香酸、プロピル安息香酸、イソプロピル安息香酸、ブチル安息香酸、イソブチル安息香酸、第2ブチル安息香酸、第3ブチル安息香酸、メトキシ安息香酸、エトキシ安息香酸、プロポキシ安息香酸、イソプロポキシ安息香酸、ブトキシ安息香酸、イソブトキシ安息香酸、第2ブトキシ安息香酸、第3ブトキシ安息香酸、アミノ安息香酸、N−メチルアミノ安息香酸、N−エチルアミノ安息香酸、N−プロピルアミノ安息香酸、N−イソプロピルアミノ安息香酸、N−ブチルアミノ安息香酸、N−イソブチルアミノ安息香酸、N−第2ブチルアミノ安息香酸、N−第3ブチルアミノ安息香酸、N,N−ジメチルアミノ安息香酸、N,N−ジエチルアミノ安息香酸、ニトロ安息香酸およびフロロ安息香酸等が挙げられる。   Specific examples of the aromatic monocarboxylic acid include benzoic acid, cinnamic acid, naphthoic acid, toluic acid, ethyl benzoic acid, propyl benzoic acid, isopropyl benzoic acid, butyl benzoic acid, isobutyl benzoic acid, sec-butyl benzoic acid, Tertiary butyl benzoic acid, methoxy benzoic acid, ethoxy benzoic acid, propoxy benzoic acid, isopropoxy benzoic acid, butoxy benzoic acid, isobutoxy benzoic acid, second butoxy benzoic acid, tertiary butoxy benzoic acid, amino benzoic acid, N-methyl Aminobenzoic acid, N-ethylaminobenzoic acid, N-propylaminobenzoic acid, N-isopropylaminobenzoic acid, N-butylaminobenzoic acid, N-isobutylaminobenzoic acid, N-secondary butylaminobenzoic acid, N- Tertiary butylaminobenzoic acid, N, N-dimethylaminobenzoic acid, N, N-die Arylamino benzoic acid, and nitrobenzoic acid and fluorosilicone benzoate.

以上のカルボン酸類のうち、芳香族ポリカルボン酸、脂肪族モノカルボン酸、芳香族カルボン酸が好ましく用いられ、具体的には、フタル酸、ギ酸、オクチル酸が好ましく用いられる。   Of the above carboxylic acids, aromatic polycarboxylic acids, aliphatic monocarboxylic acids, and aromatic carboxylic acids are preferably used. Specifically, phthalic acid, formic acid, and octylic acid are preferably used.

スルホン酸としては、脂肪族スルホン酸と芳香族スルホン酸に分類でき、以下の化合物が挙げられる。   The sulfonic acid can be classified into aliphatic sulfonic acid and aromatic sulfonic acid, and examples thereof include the following compounds.

脂肪族スルホン酸の中でも、1価の飽和脂肪族スルホン酸の具体例としては、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、イソプロピルスルホン酸、ブタンスルホン酸、イソブチルスルホン酸、tert−ブチルスルホン酸、ペンタンスルホン酸、イソペンチルスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、ノナンスルホン酸、デカンスルホン酸、ウンデカンスルホン酸、ドデカンスルホン酸、トリデカンスルホン酸、テトラデカンスルホン酸、n−オクチルスルホン酸、ドデシルスルホン酸およびセチルスルホン酸等が挙げられる。   Among the aliphatic sulfonic acids, specific examples of monovalent saturated aliphatic sulfonic acids include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, isopropylsulfonic acid, butanesulfonic acid, isobutylsulfonic acid, tert-butylsulfonic acid. , Pentanesulfonic acid, isopentylsulfonic acid, hexanesulfonic acid, nonanesulfonic acid, decanesulfonic acid, undecanesulfonic acid, dodecanesulfonic acid, tridecanesulfonic acid, tetradecanesulfonic acid, n-octylsulfonic acid, dodecylsulfonic acid and cetyl A sulfonic acid etc. are mentioned.

脂肪族スルホン酸は不飽和脂肪族スルホン酸であってもよく、不飽和脂肪族スルホン酸の具体例としては、エチレンスルホン酸および1−プロペン−1−スルホン酸等が挙げられる。   The aliphatic sulfonic acid may be an unsaturated aliphatic sulfonic acid, and specific examples of the unsaturated aliphatic sulfonic acid include ethylene sulfonic acid and 1-propene-1-sulfonic acid.

脂肪族スルホン酸の中でも、2価以上の脂肪族スルホン酸の具体例としては、メチオン酸、1,1−エタンジスルホン酸、1,2−エタンジスルホン酸、1,1−プロパンジスルホン酸、1,3−プロパンジスルホン酸およびポリビニルスルホン酸等が挙げられる。   Among aliphatic sulfonic acids, specific examples of divalent or higher aliphatic sulfonic acids include methionic acid, 1,1-ethanedisulfonic acid, 1,2-ethanedisulfonic acid, 1,1-propanedisulfonic acid, 1, Examples thereof include 3-propanedisulfonic acid and polyvinyl sulfonic acid.

脂肪族スルホン酸は水酸基を有するオキシ脂肪族スルホン酸であってもよく、オキシ脂肪族スルホン酸の具体例としては、イセチオン酸および3−オキシ−プロパンスルホン酸等が挙げられる。   The aliphatic sulfonic acid may be an oxyaliphatic sulfonic acid having a hydroxyl group, and specific examples of the oxyaliphatic sulfonic acid include isethionic acid and 3-oxy-propanesulfonic acid.

脂肪族スルホン酸はスルホ脂肪族カルボン酸であってもよく、スルホ脂肪族カルボン酸の具体例としては、スルホ酢酸およびスルホコハク酸等が挙げられる。   The aliphatic sulfonic acid may be a sulfoaliphatic carboxylic acid, and specific examples of the sulfoaliphatic carboxylic acid include sulfoacetic acid and sulfosuccinic acid.

脂肪族スルホン酸はスルホ脂肪族カルボン酸エステルであってもよく、スルホ脂肪族カルボン酸エステルの具体例としては、ジ(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸等が挙げられる。   The aliphatic sulfonic acid may be a sulfoaliphatic carboxylic acid ester, and specific examples of the sulfoaliphatic carboxylic acid ester include di (2-ethylhexyl) sulfosuccinic acid.

脂肪族スルホン酸はフルオロスルホン酸であってもよく、フルオロスルホン酸の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸、パーフルオロエタンスルホン酸、パーフルオロプロパンスルホン酸、パーフルオロイソプロピルスルホン酸、パーフルオロブタンスルホン酸、パーフルオロイソブチルスルホン酸、パーフルオロ−tert−ブチルスルホン酸、パーフルオロペンタンスルホン酸、パーフルオロイソペンチルスルホン酸、パーフルオロヘキサンスルホン酸、パーフルオロノナンスルホン酸、パーフルオロデカンスルホン酸、パーフルオロウンデカンスルホン酸、パーフルオロドデカンスルホン酸、パーフルオロトリデカンスルホン酸、パーフルオロテトラデカンスルホン酸、パーフルオロ−n−オクチルスルホン酸、パーフルオロドデシルスルホン酸およびパーフルオロセチルスルホン酸等が挙げられる。   The aliphatic sulfonic acid may be fluorosulfonic acid, and specific examples of the fluorosulfonic acid include trifluoromethanesulfonic acid, perfluoroethanesulfonic acid, perfluoropropanesulfonic acid, perfluoroisopropylsulfonic acid, perfluorobutanesulfonic acid. Acid, perfluoroisobutylsulfonic acid, perfluoro-tert-butylsulfonic acid, perfluoropentanesulfonic acid, perfluoroisopentylsulfonic acid, perfluorohexanesulfonic acid, perfluorononanesulfonic acid, perfluorodecanesulfonic acid, perfluoro Undecanesulfonic acid, perfluorododecanesulfonic acid, perfluorotridecanesulfonic acid, perfluorotetradecanesulfonic acid, perfluoro-n-octylsulfonic acid, perfluoro Dodecyl sulfonic acid and perfluorosulfonic cetyl sulfonic acid.

芳香族スルホン酸の中でも、1価の芳香族スルホン酸の具体例としては、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、o−トルエンスルホン酸、m−トルエンスルホン酸、o−キシレン−4−スルホン酸、m−キシレン−4−スルホン酸、4−エチルベンゼンスルホン酸、4−プロピルベンゼンスルホン酸、4−ブチルベンゼンスルホン酸、4−ドデシルベンゼンスルホン酸、4−オクチルベンゼンスルホン酸、2−メチル−5−イソプロピルベンゼンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸、ブチルナフタレンスルホン酸、t−ブチルナフタレンスルホン酸、2,4,5−トリクロロベンゼンスルホン酸、ベンジルスルホン酸およびフェニルエタンスルホン酸等が挙げられる。   Among aromatic sulfonic acids, specific examples of monovalent aromatic sulfonic acids include benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, o-toluenesulfonic acid, m-toluenesulfonic acid, o-xylene-4-sulfonic acid. M-xylene-4-sulfonic acid, 4-ethylbenzenesulfonic acid, 4-propylbenzenesulfonic acid, 4-butylbenzenesulfonic acid, 4-dodecylbenzenesulfonic acid, 4-octylbenzenesulfonic acid, 2-methyl-5- Examples include isopropylbenzenesulfonic acid, 2-naphthalenesulfonic acid, butylnaphthalenesulfonic acid, t-butylnaphthalenesulfonic acid, 2,4,5-trichlorobenzenesulfonic acid, benzylsulfonic acid, and phenylethanesulfonic acid.

芳香族スルホン酸の中でも、2価以上の芳香族スルホン酸の具体例としては、m−ベンゼンジスルホン酸、1,4−ナフタレンジスルホン酸、1,5−ナフタレンジスルホン酸、1,6−ナフタレンジスルホン酸、2,6−ナフタレンジスルホン酸、2,7−ナフタレンジスルホン酸、1,3,6−ナフタレントリスルホン酸およびスルホン化ポリスチレン等が挙げられる。   Among aromatic sulfonic acids, specific examples of di- or higher valent aromatic sulfonic acids include m-benzenedisulfonic acid, 1,4-naphthalenedisulfonic acid, 1,5-naphthalenedisulfonic acid, 1,6-naphthalenedisulfonic acid. 2,6-naphthalenedisulfonic acid, 2,7-naphthalenedisulfonic acid, 1,3,6-naphthalenetrisulfonic acid, sulfonated polystyrene, and the like.

芳香族スルホン酸はオキシ芳香族スルホン酸であってもよく、オキシ芳香族スルホン酸の具体例としては、フェノール−2−スルホン酸、フェノール−3−スルホン酸、フェノール−4−スルホン酸、アニソール−o−スルホン酸、アニソール−m−スルホン酸、フェネトール−o−スルホン酸、フェネトール−m−スルホン酸、フェノール−2,4−ジスルホン酸、フェノール−2,4,6−トリスルホン酸、アニソール−2,4−ジスルホン酸、フェネトール−2,5−ジスルホン酸、2−オキシトルエン−4−スルホン酸、ピロカテキン−4−スルホン酸、ベラトロール−4−スルホン酸、レゾルシン−4−スルホン酸、2−オキシ−1−メトキシベンゼン−4−スルホン酸、1,2−ジオキシベンゼン−3,5−ジスルホン酸、レゾルシン−4,6−ジスルホン酸、ヒドロキノンスルホン酸、ヒドロキノン−2,5−ジスルホン酸および1,2,3−トリオキシベンゼン−4−スルホン酸等が挙げられる。   The aromatic sulfonic acid may be an oxyaromatic sulfonic acid. Specific examples of the oxyaromatic sulfonic acid include phenol-2-sulfonic acid, phenol-3-sulfonic acid, phenol-4-sulfonic acid, anisole- o-sulfonic acid, anisole-m-sulfonic acid, phenetol-o-sulfonic acid, phenetol-m-sulfonic acid, phenol-2,4-disulfonic acid, phenol-2,4,6-trisulfonic acid, anisole-2 , 4-disulfonic acid, phenetole-2,5-disulfonic acid, 2-oxytoluene-4-sulfonic acid, pyrocatechin-4-sulfonic acid, veratrol-4-sulfonic acid, resorcin-4-sulfonic acid, 2-oxy -1-methoxybenzene-4-sulfonic acid, 1,2-dioxybenzene-3,5-disulfonic acid, reso Shin-4,6-disulfonic acid, hydroquinone sulfonic acid, hydroquinone-2,5-disulfonic acid and 1,2,3-oxybenzene-4-sulfonic acid and the like.

芳香族スルホン酸はスルホ芳香族カルボン酸であってもよく、スルホ芳香族カルボン酸の具体例としては、o−スルホ安息香酸、m−スルホ安息香酸、p−スルホ安息香酸、2,4−ジスルホ安息香酸、3−スルホフタル酸、3,5−ジスルホフタル酸、4−スルホイソフタル酸、2−スルホテレフタル酸、2−メチル−4−スルホ安息香酸、2−メチル−3、5−ジスルホ安息香酸、4−プロピル−3−スルホ安息香酸、2,4,6−トリメチル−3−スルホ安息香酸、2−メチル−5−スルホテレフタル酸、5−スルホサリチル酸および3−オキシ−4−スルホ安息香酸等が挙げられる。   The aromatic sulfonic acid may be a sulfoaromatic carboxylic acid. Specific examples of the sulfoaromatic carboxylic acid include o-sulfobenzoic acid, m-sulfobenzoic acid, p-sulfobenzoic acid, and 2,4-disulfo. Benzoic acid, 3-sulfophthalic acid, 3,5-disulfophthalic acid, 4-sulfoisophthalic acid, 2-sulfoterephthalic acid, 2-methyl-4-sulfobenzoic acid, 2-methyl-3,5-disulfobenzoic acid, 4 -Propyl-3-sulfobenzoic acid, 2,4,6-trimethyl-3-sulfobenzoic acid, 2-methyl-5-sulfoterephthalic acid, 5-sulfosalicylic acid and 3-oxy-4-sulfobenzoic acid It is done.

芳香族スルホン酸はチオ芳香族スルホン酸であってもよく、チオ芳香族スルホン酸の具体例としては、チオフェノールスルホン酸、チオアニソール−4−スルホン酸およびチオフェネトール−4−スルホン酸等が挙げられる。   The aromatic sulfonic acid may be a thioaromatic sulfonic acid. Specific examples of the thioaromatic sulfonic acid include thiophenol sulfonic acid, thioanisole-4-sulfonic acid, and thiophenetol-4-sulfonic acid. Can be mentioned.

芳香族スルホン酸の中でも、その他官能基を有する具体例としては、ベンズアルデヒド−o−スルホン酸、ベンズアルデヒド−2,4−ジスルホン酸、アセトフェノン−o−スルホン酸、アセトフェノン−2,4−ジスルホン酸、ベンゾフェノン−o−スルホン酸、ベンゾフェノン−3,3'−ジスルホン酸、4−アミノフェノール−3−スルホン酸、アントラキノン−1−スルホン酸、アントラキノン−2−スルホン酸、アントラキノン−1,5−ジスルホン酸、アントラキノン−1,8−ジスルホン酸、アントラキノン−2,6−ジスルホン酸および2−メチルアントラキノン−1−スルホン酸等が挙げられる。   Among the aromatic sulfonic acids, specific examples having other functional groups include benzaldehyde-o-sulfonic acid, benzaldehyde-2,4-disulfonic acid, acetophenone-o-sulfonic acid, acetophenone-2,4-disulfonic acid, benzophenone. -O-sulfonic acid, benzophenone-3,3'-disulfonic acid, 4-aminophenol-3-sulfonic acid, anthraquinone-1-sulfonic acid, anthraquinone-2-sulfonic acid, anthraquinone-1,5-disulfonic acid, anthraquinone Examples include -1,8-disulfonic acid, anthraquinone-2,6-disulfonic acid, and 2-methylanthraquinone-1-sulfonic acid.

以上のスルホン酸類のうち、1価の芳香族スルホン酸が好ましく用いられ、具体的には、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、o−トルエンスルホン酸およびm−トルエンスルホン酸が好ましく用いられる。   Among the above sulfonic acids, monovalent aromatic sulfonic acid is preferably used, and specifically, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, o-toluenesulfonic acid and m-toluenesulfonic acid are preferably used.

また、フェノール類としては、1分子中に1個の活性水素を含むものの具体例としては、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、n−プロピルフェノール、イソプロピルフェノール、n−ブチルフェノール、sec−ブチルフェノール、tert−ブチルフェノール、シクロヘキシルフェノール、ジメチルフェノール、メチル−tert−ブチルフェノール、ジ−tert−ブチルフェノール、クロロフェノール、ブロモフェノール、ニトロフェノール、メトキシフェノールおよびサリチル酸メチル等が挙げられる。   Specific examples of phenols containing one active hydrogen per molecule include phenol, cresol, ethylphenol, n-propylphenol, isopropylphenol, n-butylphenol, sec-butylphenol, and tert-butylphenol. Cyclohexylphenol, dimethylphenol, methyl-tert-butylphenol, di-tert-butylphenol, chlorophenol, bromophenol, nitrophenol, methoxyphenol, and methyl salicylate.

1分子中に2個の活性水素を含むフェノール類の具体例としては、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、メチルヒドロキノン、tert−ブチルヒドロキノン、ベンジルヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、ジメチルヒドロキノン、メチル−tert−ブチルヒドロキノン、ジ−tert−ブチルヒドロキノン、トリメチルヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、メチルレゾルシノール、tert−ブチルレゾルシノール、ベンジルレゾルシノール、フェニルレゾルシノール、ジメチルレゾルシノール、メチル−tert−ブチルレゾルシノール、ジ−tert−ブチルレゾルシノール、トリメチルレゾルシノール、メトキシレゾルシノール、メチルカテコール、tert−ブチルカテコール、ベンジルカテコール、フェニルカテコール、ジメチルカテコール、メチル−tert−ブチルカテコール、ジ−tert−ブチルカテコール、トリメチルカテコール、メトキシカテコール、ビフェノール、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラメチルビフェニル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラ−tert−ブチルビフェニル等のビフェノール類、ビスフェノールA、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラメチルビスフェノールA、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラ−tert−ブチルビスフェノールA、ビスフェノールF、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラメチルビスフェノールF、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラ−tert−ブチルビスフェノールF、ビスフェノールAD、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラメチルビスフェノールAD、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラ−tert−ブチルビスフェノールADが挙げられる。   Specific examples of phenols containing two active hydrogens in one molecule include hydroquinone, resorcinol, catechol, methylhydroquinone, tert-butylhydroquinone, benzylhydroquinone, phenylhydroquinone, dimethylhydroquinone, methyl-tert-butylhydroquinone, di -Tert-butylhydroquinone, trimethylhydroquinone, methoxyhydroquinone, methylresorcinol, tert-butylresorcinol, benzylresorcinol, phenylresorcinol, dimethylresorcinol, methyl-tert-butylresorcinol, di-tert-butylresorcinol, trimethylresorcinol, methoxyresorcinol, methyl Catechol, tert-butylcatechol, benzylcatechol, phenylcatechol , Dimethylcatechol, methyl-tert-butylcatechol, di-tert-butylcatechol, trimethylcatechol, methoxycatechol, biphenol, 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenyl, 4 Biphenols such as 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5,5′-tetra-tert-butylbiphenyl, bisphenol A, 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5,5′-tetramethylbisphenol A, 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5,5′-tetra-tert-butylbisphenol A, bisphenol F, 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5,5′-tetramethylbisphenol F, 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5,5′-tetra-tert-butylbispheno F, bisphenol AD, 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5,5′-tetramethylbisphenol AD, 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5,5′-tetra-tert-butyl Bisphenol AD is mentioned.

さらに、1分子中に2個の活性水素を含むフェノール類として、下記の構造式(XIII)、

Figure 0005533849
Further, as phenols containing two active hydrogens in one molecule, the following structural formula (XIII),
Figure 0005533849

構造式(XIV)、

Figure 0005533849
Structural formula (XIV),
Figure 0005533849

構造式(XV)、

Figure 0005533849
Structural formula (XV),
Figure 0005533849

構造式(XVI)、

Figure 0005533849
Structural formula (XVI),
Figure 0005533849

構造式(XVII)、

Figure 0005533849
Structural formula (XVII),
Figure 0005533849

構造式(XVIII)、

Figure 0005533849
Structural formula (XVIII),
Figure 0005533849

または構造式(XIX)

Figure 0005533849
Or structural formula (XIX)
Figure 0005533849

で示されるビスフェノール類等、テルペンフェノール、構造式(XX)

Figure 0005533849
Bisphenols represented by terpene phenol, structural formula (XX)
Figure 0005533849

構造式(XXI)

Figure 0005533849
で示される化合物等が挙げられる。1分子中に3個の活性水素を含むフェノール類の具体例としては、トリヒドロキシベンゼンおよびトリス(p−ヒドロキシフェニル)メタン等が挙げられる。1分子中に4個の活性水素を含むフェノール類の具体例として、テトラキス(p−ヒドロキシフェニル)エタン等が挙げられる。また、それ以外の具体例として、フェノール、アルキルフェノールおよびハロゲン化フェノール等とホルムアルデヒドとの反応により得られるフェノールノボラックが挙げられる。 Structural formula (XXI)
Figure 0005533849
And the like. Specific examples of phenols containing three active hydrogens in one molecule include trihydroxybenzene and tris (p-hydroxyphenyl) methane. Specific examples of phenols containing 4 active hydrogens in one molecule include tetrakis (p-hydroxyphenyl) ethane. Other specific examples include phenol novolac obtained by reaction of phenol, alkylphenol, halogenated phenol, and the like with formaldehyde.

以上のフェノール類のうち、フェノールおよびフェノールノボラックが好ましく用いられる。   Of the above phenols, phenol and phenol novolac are preferably used.

また、アルコール類としては、1分子中に2個の水酸基を含むものが例示され、例えば、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,1−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ドデカヒドロビスフェノールA、構造式(XXII)   Examples of alcohols include those containing two hydroxyl groups in one molecule, such as 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butane. Diol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,1-dimethyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2,4- Pentanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, triethylene glycol, dodecahydrobisphenol A, structural formula (XXII)

Figure 0005533849
で表されるビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、構造式(XXIII)
Figure 0005533849
An ethylene oxide adduct of bisphenol A represented by the structural formula (XXIII)

Figure 0005533849
で表されるビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、構造式(XXIV)
Figure 0005533849
A propylene oxide adduct of bisphenol A represented by the structural formula (XXIV)

Figure 0005533849
で表されるドデカヒドロビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、構造式(XXV)
Figure 0005533849
An ethylene oxide adduct of dodecahydrobisphenol A represented by the structural formula (XXV)

Figure 0005533849
で表されるドデカヒドロビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールエタンおよびトリメチロールプロパン等が挙げられる。また、1分子中に4個の水酸基を含むアルコール類の具体例としては、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
Figure 0005533849
And propylene oxide adducts of dodecahydrobisphenol A, glycerin, trimethylolethane, and trimethylolpropane. In addition, specific examples of alcohols containing four hydroxyl groups in one molecule include pentaerythritol.

また、メルカプタン類としては、1分子中に1個の活性水素を含むメルカプタン類が例示され、例えば、メタンチオール、エタンチオール、1−プロパンチオール、2−プロパンチオール、1−ブタンチオール、2−メチル−1−プロパンチオール、2−ブタンチオール、2−メチル−2−プロパンチオール、1−ペンタンチオール、1−ヘキサンチオール、1−ヘプタンチオール、1−オクタンチオール、シクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール、ベンジルメルカプタン、ベンゼンチオール、トルエンチオール、クロロベンゼンチオール、ブロモベンゼンチオール、ニトロベンゼンチオールおよびメトキシベンゼンチオール等が挙げられる。   Examples of mercaptans include mercaptans containing one active hydrogen in one molecule. For example, methanethiol, ethanethiol, 1-propanethiol, 2-propanethiol, 1-butanethiol, 2-methyl -1-propanethiol, 2-butanethiol, 2-methyl-2-propanethiol, 1-pentanethiol, 1-hexanethiol, 1-heptanethiol, 1-octanethiol, cyclopentanethiol, cyclohexanethiol, benzyl mercaptan, Examples include benzene thiol, toluene thiol, chlorobenzene thiol, bromobenzene thiol, nitrobenzene thiol and methoxybenzene thiol.

1分子中に2個の活性水素を含むメルカプタン類の具体例としては、1,2−エタンジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,5−ペンタンジチオール、2,2’−オキシジエタンチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,2−シクロヘキサンジチオール、1,3−シクロヘキサンジチオール、1,4−シクロヘキサンジチオール、1,2−ベンゼンジチオール、1,3−ベンゼンジチオールおよび1,4−ベンゼンチオール等が挙げられる。   Specific examples of mercaptans containing two active hydrogens in one molecule include 1,2-ethanedithiol, 1,3-propanedithiol, 1,4-butanedithiol, 1,5-pentanedithiol, 2,2 '-Oxydiethanethiol, 1,6-hexanedithiol, 1,2-cyclohexanedithiol, 1,3-cyclohexanedithiol, 1,4-cyclohexanedithiol, 1,2-benzenedithiol, 1,3-benzenedithiol and 1 , 4-benzenethiol and the like.

また、1,3−ジカルボニル化合物類としては、2,4−ペンタンジオン、3−メチル−2,4−ペンタンジオン、3−エチル−2,4−ペンタンジオン、3,5−ヘプタンジオン、4,6−ノナンジオン、2,6−ジメチル−3,5−ヘプタンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、1−フェニル−1,3−ブタンジオン、1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオン、1,3−シクロペンタンジオン、2−メチル−1,3−シクロペンタンジオン、2−エチル−1,3−シクロペンタンジオン、1,3−シクロヘキサンジオン、2−メチル−1,3−シクロヘキサンジオン、2−エチル−シクロヘキサンジオン、1,3−インダンジオン、アセト酢酸エチルおよびマロン酸ジエチル等が挙げられる。   Examples of 1,3-dicarbonyl compounds include 2,4-pentanedione, 3-methyl-2,4-pentanedione, 3-ethyl-2,4-pentanedione, 3,5-heptanedione, 4 , 6-nonanedione, 2,6-dimethyl-3,5-heptanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione, 1-phenyl-1,3-butanedione, 1,3- Diphenyl-1,3-propanedione, 1,3-cyclopentanedione, 2-methyl-1,3-cyclopentanedione, 2-ethyl-1,3-cyclopentanedione, 1,3-cyclohexanedione, 2- Examples include methyl-1,3-cyclohexanedione, 2-ethyl-cyclohexanedione, 1,3-indandione, ethyl acetoacetate and diethyl malonate.

本発明において用いられる、(B1)分子量が100g/mol以上の3級アミン化合物および/または3級アミン塩は、次の一般式(III)   The tertiary amine compound and / or tertiary amine salt (B1) having a molecular weight of 100 g / mol or more used in the present invention has the following general formula (III)

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(式中、Rは炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。Rは、炭素数2〜22のアルキレン基、炭素数2〜22のアルケニレン基、または炭素数2〜22のアルキニレン基のいずれかを表す。R10は、水素または炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。または、RとR10は結合して炭素数2〜11のアルキレン基を形成してもよい)、次の一般式(IV) (In the formula, R 8 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group represents —O—, —O, R 9 may be any one of an alkylene group having 2 to 22 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 22 carbon atoms, or an alkynylene group having 2 to 22 carbon atoms, which may be substituted with —CO— or —CO—O—. R 10 represents hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is —O— , -O-CO- or -CO-O-, or R 8 and R 10 may combine to form an alkylene group having 2 to 11 carbon atoms), Formula (IV)

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(式中、R11〜R14は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)、または、次の一般式(V) (In the formula, each of R 11 to R 14 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- O-, -O-CO- or -CO-O- may be substituted), or the following general formula (V)

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(式中、R15〜R20は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。R21は、水酸基、または炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)、一般式(VI) (Wherein R 15 to R 20 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- May be substituted by O-, -O-CO- or -CO-O-, R 21 represents a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group has a hydroxyl group; And the CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted by —O—, —O—CO— or —CO—O—), the general formula (VI)

Figure 0005533849
(式中、R22〜R24は、それぞれ炭素数1〜8の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよい)、一般式(VII)
Figure 0005533849
(Wherein R 22 to R 24 each represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group), general formula (VII)

Figure 0005533849
(式中、R25は、炭素数1〜8の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよい)、一般式(VIII)
Figure 0005533849
(Wherein R 25 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group), general formula (VIII)

Figure 0005533849
(式中、R26〜R28は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。さらに、R26〜R28のいずれかに、次の一般式(IX)または(X)で示される1以上の分岐構造を有し、かつ少なくとも1以上の水酸基を含む)であることを特徴とする。
Figure 0005533849
(In the formula, each of R 26 to R 28 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- It may be substituted by O—, —O—CO— or —CO—O—, and any one of R 26 to R 28 represented by the following general formula (IX) or (X) And having at least one hydroxyl group).

Figure 0005533849
(式中、R29、R30は、それぞれ炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。但し、R29とR30の炭素数の合算値が21以下である。)
Figure 0005533849
(Wherein R 29 and R 30 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- It may be substituted by O-, -O-CO- or -CO-O-, provided that the total number of carbon atoms of R 29 and R 30 is 21 or less.)

Figure 0005533849
(式中、R31〜R33は、それぞれ水酸基または炭素数1〜19の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。但し、R31とR32とR33の炭素数の合算値が21以下である。)
Figure 0005533849
(Wherein R 31 to R 33 each represent a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is , -O-, -O-CO- or -CO-O-, provided that the total number of carbon atoms of R 31 , R 32 and R 33 is 21 or less.)

本発明の上記一般式(III)〜(V)、および(VIII)のR、R11〜R20、R26〜R28は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。炭素数を1〜22の間にすることで、分子構造の立体障害が適度に小さく反応促進効果が高くなり、接着性が向上する。より好ましくは1〜14の範囲内であり、さらに好ましくは1〜8の範囲内である。一方、炭素数が22を超える場合、分子構造の立体障害がやや大きく反応促進効果が低くなる場合がある。 In the general formulas (III) to (V) and (VIII) of the present invention, R 8 , R 11 to R 20 , and R 26 to R 28 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, The hydrogen group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted with —O—, —O—CO— or —CO—O—. By setting the number of carbon atoms to be between 1 and 22, the steric hindrance of the molecular structure is moderately small, the reaction promoting effect is increased, and the adhesion is improved. More preferably, it exists in the range of 1-14, More preferably, it exists in the range of 1-8. On the other hand, when the number of carbon atoms exceeds 22, the steric hindrance of the molecular structure may be somewhat large and the reaction promoting effect may be reduced.

本発明の上記一般式(V)のR21は、水酸基、または炭素数1〜22の炭化水素基であり、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。炭素数を1〜22の間にすることで、分子構造の立体障害が適度に小さく反応促進効果が高くなり、接着性が向上する。より好ましくは1〜14の範囲内であり、さらに好ましくは1〜8の範囲内である。一方、炭素数が22を超える場合、分子構造の立体障害がやや大きく反応促進効果が低くなる場合がある。 R 21 in the general formula (V) of the present invention is a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and CH in the hydrocarbon group Two groups may be substituted by -O-, -O-CO- or -CO-O-. By setting the number of carbon atoms to be between 1 and 22, the steric hindrance of the molecular structure is moderately small, the reaction promoting effect is increased, and the adhesion is improved. More preferably, it exists in the range of 1-14, More preferably, it exists in the range of 1-8. On the other hand, when the number of carbon atoms exceeds 22, the steric hindrance of the molecular structure may be somewhat large and the reaction promoting effect may be reduced.

本発明の上記一般式(III)のRは、炭素数2〜22のアルキレン基、炭素数2〜22のアルケニレン基、または炭素数2〜22のアルキニレン基のいずれかを表す。炭素数を2〜22の間にすることで、分子構造の立体障害が適度に小さく反応促進効果が高くなり、接着性が向上する。好ましくは3〜22の範囲内であり、より好ましくは3〜14の範囲内であり、さらに好ましくは3〜8の範囲内である。一方、炭素数が22を超える場合、分子構造の立体障害がやや大きく反応促進効果が低くなる場合がある。 R 9 in the general formula (III) of the present invention represents any one of an alkylene group having 2 to 22 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 22 carbon atoms, or an alkynylene group having 2 to 22 carbon atoms. By setting the number of carbon atoms to between 2 and 22, the steric hindrance of the molecular structure is moderately small, the reaction promoting effect is increased, and the adhesion is improved. Preferably it exists in the range of 3-22, More preferably, it exists in the range of 3-14, More preferably, it exists in the range of 3-8. On the other hand, when the number of carbon atoms exceeds 22, the steric hindrance of the molecular structure may be somewhat large and the reaction promoting effect may be reduced.

本発明の上記一般式(III)のR10は、水素または炭素数1〜22の炭化水素基であり、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。炭素数を1〜22の間にすることで、分子構造の立体障害が適度に小さく反応促進効果が高くなり、接着性が向上する。より好ましくは1〜14の範囲内であり、さらに好ましくは1〜8の範囲内である。一方、炭素数が22を超える場合、分子構造の立体障害がやや大きく反応促進効果が低くなる場合がある。 R 10 in the above general formula (III) of the present invention is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and CH 2 in the hydrocarbon group. The group may be substituted by -O-, -O-CO- or -CO-O-. By setting the number of carbon atoms to be between 1 and 22, the steric hindrance of the molecular structure is moderately small, the reaction promoting effect is increased, and the adhesion is improved. More preferably, it exists in the range of 1-14, More preferably, it exists in the range of 1-8. On the other hand, when the number of carbon atoms exceeds 22, the steric hindrance of the molecular structure may be somewhat large and the reaction promoting effect may be reduced.

ここで、炭素数1〜22の炭化水素基とは、炭素原子と水素原子のみからなる基であり、飽和炭化水素基および不飽和炭化水素基のいずれでも良く、環構造を含んでも含まなくても良い。炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、オレイル基、ドコシル基、ベンジル基およびフェニル基等が挙げられる。   Here, a C1-C22 hydrocarbon group is a group which consists only of a carbon atom and a hydrogen atom, and any of a saturated hydrocarbon group and an unsaturated hydrocarbon group may be included, even if it contains a ring structure. Also good. As the hydrocarbon group, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group, oleyl group, A docosyl group, a benzyl group, a phenyl group, etc. are mentioned.

また、炭素数1〜22の炭化水素基は、炭化水素基中のCH基が−O−により置換されたものであってもよい。炭素数1〜22の炭化水素基中のCH基が−O−により置換された場合の例としては、直鎖状のものとして、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、フェノキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、フェノキシエチル基、メトキシエトキシメチル基、メトキシエトキシエチル基、ポリエチレングリコール基およびポリプロピレングリコール基等のポリエーテル基が挙げられる。環状のものとして、例えば、エチレンオキシド、テトラヒドロフラン、オキセパン、1,3−ジオキソランなどが挙げられる。 Further, the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms may be one in which a CH 2 group in the hydrocarbon group is substituted with —O—. Examples of the case where the CH 2 group in the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms is substituted by —O— include, for example, a straight chain, such as a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, butoxy Polyether groups such as methyl group, phenoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxyethyl group, propoxyethyl group, butoxyethyl group, phenoxyethyl group, methoxyethoxymethyl group, methoxyethoxyethyl group, polyethylene glycol group and polypropylene glycol group Can be mentioned. Examples of cyclic compounds include ethylene oxide, tetrahydrofuran, oxepane, and 1,3-dioxolane.

また、炭素数1〜22の炭化水素基は、炭化水素基中のCH基が−O−CO−または−CO−O−により置換されたものであってもよい。炭素数1〜22の炭化水素基中のCH基が−O−CO−または−CO−O−により置換された場合の例としては、例えば、アセトキシメチル基、アセトキシエチル基、アセトキシプロピル基、アセトキシブチル基、メタクロイルオキシエチル基およびベンゾイルオキシエチル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等が挙げられる。 Further, the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms may be one in which a CH 2 group in the hydrocarbon group is substituted by —O—CO— or —CO—O—. Examples of the case where the CH 2 group in the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms is substituted by —O—CO— or —CO—O— include, for example, an acetoxymethyl group, an acetoxyethyl group, an acetoxypropyl group, Examples include an acetoxybutyl group, a methacryloyloxyethyl group, a benzoyloxyethyl group, a methoxycarbonyl group, and an ethoxycarbonyl group.

また、炭素数1〜22の炭化水素基は、水酸基を有していてもよく、炭素数1〜22の炭化水素基が水酸基を有する場合の例としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシペンチル基、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシシクロヘキシル基、ヒドロキシオクチル基、ヒドロキシデシル基、ヒドロキシドデシル基、ヒドロキシテトラデシル基、ヒドロキシヘキサデシル基、ヒドロキシオクタデシル基、ヒドロキシオレイル基およびヒドロキシドコシル基等が挙げられる。   The hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms may have a hydroxyl group, and examples of the case where the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms has a hydroxyl group include, for example, a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group. , Hydroxypropyl group, hydroxybutyl group, hydroxypentyl group, hydroxyhexyl group, hydroxycyclohexyl group, hydroxyoctyl group, hydroxydecyl group, hydroxydodecyl group, hydroxytetradecyl group, hydroxyhexadecyl group, hydroxyoctadecyl group, hydroxyoleyl group And a hydroxydocosyl group and the like.

本発明において、(B1)の3級アミン化合物は、その共役酸の酸解離定数pKaが9以上のものが好ましく、より好ましくは11以上のものである。酸解離定数pKaが9以上の場合、(B1)成分が炭素繊維のカルボキシル基および水酸基等の酸素含有官能基から水素イオンを引き抜きやすくなるため、炭素繊維表面の官能基と(A)成分のエポキシ基との反応が促進され、接着向上効果が大きくなる。このような3級アミン化合物としては、具体的には、DBU(pKa12.5)、DBN(pKa12.7)や1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレン(pKa12.3)等が該当する。   In the present invention, the tertiary amine compound (B1) preferably has an acid dissociation constant pKa of the conjugate acid of 9 or more, more preferably 11 or more. When the acid dissociation constant pKa is 9 or more, the component (B1) can easily extract hydrogen ions from oxygen-containing functional groups such as a carboxyl group and a hydroxyl group of the carbon fiber, so the functional group on the surface of the carbon fiber and the epoxy of the component (A) The reaction with the group is promoted, and the effect of improving adhesion is increased. Specific examples of such tertiary amine compounds include DBU (pKa12.5), DBN (pKa12.7), 1,8-bis (dimethylamino) naphthalene (pKa12.3), and the like.

本発明において、(B1)の3級アミン化合物および/または3級アミン塩は、沸点が160℃以上のものが好ましく、より好ましくは160〜350℃の範囲内であり、さらに好ましくは160〜260℃の範囲内である。沸点が160℃未満の場合、160〜260℃の温度範囲で30〜600秒熱処理する工程において、揮発が激しくなり反応促進効果が低下する場合がある。   In the present invention, the tertiary amine compound and / or tertiary amine salt (B1) preferably has a boiling point of 160 ° C. or higher, more preferably in the range of 160 to 350 ° C., and still more preferably 160 to 260. Within the range of ° C. When the boiling point is less than 160 ° C., the volatilization becomes intense in the step of heat treatment for 30 to 600 seconds in the temperature range of 160 to 260 ° C., and the reaction promoting effect may be reduced.

本発明において用いられる、(B1)の3級アミン化合物および/または3級アミン塩としては、脂肪族3級アミン類、芳香族含有脂肪族3級アミン類、芳香族3級アミン類および複素環式3級アミン類と、それらの塩が挙げられる。次に、具体例を挙げる。   The tertiary amine compound (B1) and / or tertiary amine salt used in the present invention includes aliphatic tertiary amines, aromatic-containing aliphatic tertiary amines, aromatic tertiary amines and heterocyclic rings. Formula tertiary amines and their salts. Next, a specific example is given.

脂肪族3級アミン類の具体例としては、例えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリオクチルアミン、ジメチルプロピルアミン、ジメチルブチルアミン、ジメチルペンチルアミン、ジメチルヘキシルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルドデシルアミン、ジメチルテトラデシルアミン、ジメチルヘキサデシルアミン、ジメチルオクタデシルアミン、ジメチルオレイルアミン、ジメチルドコシルアミン、ジエチルプロピルアミン、ジエチルブチルアミン、ジエチルペンチルアミン、ジエチルヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミン、ジエチルオクチルアミン、ジエチルデシルアミン、ジエチルドデシルアミン、ジエチルテトラデシルアミン、ジエチルヘキサデシルアミン、ジエチルオクタデシルアミン、ジエチルオレイルアミン、ジエチルドコシルアミン、ジプロピルメチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ジプロピルエチルアミン、ジプロピルブチルアミン、ジブチルメチルアミン、ジブチルエチルアミン、ジブチルプロピルアミン、ジヘキシルメチルアミン、ジヘキシルメチルアミン、ジヘキシルプロピルアミン、ジヘキシルブチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルエチルアミン、ジシクロヘキシルプロピルアミン、ジシクロヘキシルブチルアミン、ジオクチルメチルアミン、ジオクチルエチルアミン、ジオクチルプロピルアミン、ジデシルメチルアミン、ジデシルエチルアミン、ジデシルプロピルアミン、ジデシルブチルアミン、ジドデシルメチルアミン、ジドデシルエチルアミン、ジドデシルプロピルアミン、ジドデシルブチルアミン、ジテトラデシルメチルアミン、ジテトラデシルエチルアミン、ジテトラデシルプロピルアミン、ジテトラデシルブチルアミン、ジヘキサデシルメチルアミン、ジヘキサデシルエチルアミン、ジヘキサデシルプロピルアミン、ジヘキサデシルブチルアミン、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリブタノールアミン、トリヘキサノールアミン、ジエチルメタノールアミン、ジプロピルメタノールアミン、ジイソプロピルメタノールアミン、ジブチルメタノールアミン、ジイソブチルメタノールアミン、ジターシャリブチルメタノールアミン、ジ(2−エチルヘキシル)メタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジプロピルエタノールアミン、ジイソプロピルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、ジイソブチルエタノールアミン、ジターシャリブチルエタノールアミン、ジ(2−エチルヘキシル)エタノールアミン、ジメチルプロパノールアミン、ジエチルプロパノールアミン、ジプロピルプロパノールアミン、ジイソプロピルプロパノールアミン、ジブチルプロパノールアミン、ジイソブチルプロパノールアミン、ジターシャリブチルプロパノールアミン、ジ(2−エチルヘキシル)プロパノールアミン、メチルジメタノールアミン、エチルジメタノールアミン、プロピルジメタノールアミン、イソプロピルジメタノールアミン、ブチルジメタノールアミン、イソブチルジメタノールアミン、ターシャリブチルジメタノールアミン、(2−エチルヘキシル)ジメタノールアミン、メチルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、プロピルジエタノールアミン、イソプロピルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、イソブチルジエタノールアミン、ターシャリブチルジエタノールアミン、(2−エチルヘキシル)ジエタノールアミン、ジメチルアミノエトキシエタノールなどが挙げられる。   Specific examples of the aliphatic tertiary amines include, for example, triethylamine, tripropylamine, triisopropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, tricyclohexylamine, trioctylamine, dimethylpropylamine, dimethylbutylamine, Dimethylpentylamine, dimethylhexylamine, dimethylcyclohexylamine, dimethyloctylamine, dimethyldecylamine, dimethyldodecylamine, dimethyltetradecylamine, dimethylhexadecylamine, dimethyloctadecylamine, dimethyloleylamine, dimethyldocosylamine, diethylpropylamine, Diethylbutylamine, diethylpentylamine, diethylhexylamine, diethylcyclohexylamine, diethyl Octylamine, diethyldecylamine, diethyldodecylamine, diethyltetradecylamine, diethylhexadecylamine, diethyloctadecylamine, diethyloleylamine, diethyldocosylamine, dipropylmethylamine, diisopropylethylamine, dipropylethylamine, dipropylbutylamine, dibutyl Methylamine, dibutylethylamine, dibutylpropylamine, dihexylmethylamine, dihexylmethylamine, dihexylpropylamine, dihexylbutylamine, dicyclohexylmethylamine, dicyclohexylethylamine, dicyclohexylpropylamine, dicyclohexylbutylamine, dioctylmethylamine, dioctylethylamine, dioctylpropylamine, Didecyl Tylamine, didecylethylamine, didecylpropylamine, didecylbutylamine, didodecylmethylamine, didodecylethylamine, didodecylpropylamine, didodecylbutylamine, ditetradecylmethylamine, ditetradecylethylamine, ditetradecylpropylamine, Ditetradecylbutylamine, dihexadecylmethylamine, dihexadecylethylamine, dihexadecylpropylamine, dihexadecylbutylamine, trimethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, tributanolamine, trihexanolamine, diethylmethanolamine , Dipropylmethanolamine, diisopropylmethanolamine, dibutylmethanolamine, diisobutylmethanolamine, Ditertiarybutylmethanolamine, di (2-ethylhexyl) methanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, dipropylethanolamine, diisopropylethanolamine, dibutylethanolamine, diisobutylethanolamine, ditertiarybutylethanolamine, di (2- Ethylhexyl) ethanolamine, dimethylpropanolamine, diethylpropanolamine, dipropylpropanolamine, diisopropylpropanolamine, dibutylpropanolamine, diisobutylpropanolamine, ditertiarybutylpropanolamine, di (2-ethylhexyl) propanolamine, methyldimethanolamine, Ethyldimethanolamine, propyldimethanolamine, Sopropyldimethanolamine, butyldimethanolamine, isobutyldimethanolamine, tertiarybutyldimethanolamine, (2-ethylhexyl) dimethanolamine, methyldiethanolamine, ethyldiethanolamine, propyldiethanolamine, isopropyldiethanolamine, butyldiethanolamine, isobutyldiethanolamine, Tertiary butyl diethanolamine, (2-ethylhexyl) diethanolamine, dimethylaminoethoxyethanol, etc. are mentioned.

脂肪族3級アミン類は、3級アミノ基を分子内に2個以上もつ化合物であってもよく、3級アミノ基を分子内に2個以上もつ化合物としては、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−N’,N’−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、テトラメチル−1,6−ヘキサメチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、およびトリメチルアミノエチルエタノールアミンなどが挙げられる。   Aliphatic tertiary amines may be compounds having two or more tertiary amino groups in the molecule, and compounds having two or more tertiary amino groups in the molecule include N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-propanediamine, N, N, N ′, N′-tetraethyl-1,3-propanediamine, N, N-diethyl-N ′, N′-dimethyl-1,3- Examples include propanediamine, tetramethyl-1,6-hexamethylenediamine, pentamethyldiethylenetriamine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, and trimethylaminoethylethanolamine.

芳香族含有脂肪族3級アミン類の具体例としては、例えば、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジエチルベンジルアミン、N,N−ジプロピルベンジルアミン、N,N’−ジブチルベンジルアミン、N,N−ジヘキシルベンジルアミン、N,N−ジシクロヘキシルベンジルアミン、N,N−ジオクチルベンジルアミン、N,N−ジドデシルベンジルアミン、N,N−ジオレイルベンジルアミン、N,N−ジベンジルメチルアミン、N,N−ジベンジルエチルアミン、N,N−ジベンジルプロピルアミン、N,N−ジベンジルブチルアミン、N,N−ジベンジルヘキシルアミン、N,N−ジベンジルシクロヘキシルアミン、N,N−ジベンジルオクチルアミン、N,N−ジベンジルドデシルアミン、N,N−ジベンジルオレイルアミン、トリベンジルアミン、N,N−メチルエチルベンジルアミン、N,N−メチルプロピルベンジルアミン、N,N−メチルブチルベンジルアミン、N,N−メチルヘキシルベンジルアミン、N,N−メチルシクロヘキシルベンジルアミン、N,N−メチルオクチルベンジルアミン、N,N−メチルドデシルベンジルアミン、N,N−メチルオレイルベンジルアミン、N,N−メチルヘキサデシルベンジルアミン、N,N−メチルオクタデシルベンジルアミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジエチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジプロピルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジブチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジペンチルアミノメチル)フェノール、および2,4,6−トリス(ジヘキシルアミノメチル)フェノールなどが挙げられる。   Specific examples of aromatic-containing aliphatic tertiary amines include, for example, N, N-dimethylbenzylamine, N, N-diethylbenzylamine, N, N-dipropylbenzylamine, N, N′-dibutylbenzylamine N, N-dihexylbenzylamine, N, N-dicyclohexylbenzylamine, N, N-dioctylbenzylamine, N, N-didodecylbenzylamine, N, N-dioleylbenzylamine, N, N-dibenzylmethyl Amine, N, N-dibenzylethylamine, N, N-dibenzylpropylamine, N, N-dibenzylbutylamine, N, N-dibenzylhexylamine, N, N-dibenzylcyclohexylamine, N, N-di Benzyloctylamine, N, N-dibenzyldodecylamine, N, N-dibenzyloleylamine Tribenzylamine, N, N-methylethylbenzylamine, N, N-methylpropylbenzylamine, N, N-methylbutylbenzylamine, N, N-methylhexylbenzylamine, N, N-methylcyclohexylbenzylamine, N , N-methyloctylbenzylamine, N, N-methyldodecylbenzylamine, N, N-methyloleylbenzylamine, N, N-methylhexadecylbenzylamine, N, N-methyloctadecylbenzylamine, 2- (dimethylamino) Methyl) phenol, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris (diethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris (dipropylaminomethyl) phenol, 2,4, 6-Tris (dibutylaminomethyl) pheno , 2,4,6-tris (dipentylamino methyl) phenol, and 2,4,6-tris (dihexyl aminomethyl) phenol and the like.

芳香族3級アミン類の具体例としては、例えば、トリフェニルアミン、トリ(メチルフェニル)アミン、トリ(エチルフェニル)アミン、トリ(プロピルフェニル)アミン、トリ(ブチルフェニル)アミン、トリ(フェノキシフェニル)アミン、トリ(ベンジルフェニル)アミン、ジフェニルメチルアミン、ジフェニルエチルアミン、ジフェニルプロピルアミン、ジフェニルブチルアミン、ジフェニルヘキシルアミン、ジフェニルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジプロピルアニリン、N,N−ジブチルアニリン、N,N−ジヘキシルアニリン、N,N−ジシクロヘキシルアニリン、(メチルフェニル)ジメチルアミン、(エチルフェニル)ジメチルアミン、(プロピルフェニル)ジメチルアミン、(ブチルフェニル)ジメチルアミン、ビス(メチルフェニル)メチルアミン、ビス(エチルフェニル)メチルアミン、ビス(プロピルフェニル)メチルアミン、ビス(ブチルフェニル)メチルアミン、N,N−ジ(ヒドロキシエチル)アニリン、N,N−ジ(ヒドロキシプロピル)アニリン、N,N−ジ(ヒドロキシブチル)アニリン、およびジイソプロパノール−p−トルイジンなどが挙げられる。   Specific examples of aromatic tertiary amines include, for example, triphenylamine, tri (methylphenyl) amine, tri (ethylphenyl) amine, tri (propylphenyl) amine, tri (butylphenyl) amine, tri (phenoxyphenyl) ) Amine, tri (benzylphenyl) amine, diphenylmethylamine, diphenylethylamine, diphenylpropylamine, diphenylbutylamine, diphenylhexylamine, diphenylcyclohexylamine, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, N, N- Dipropylaniline, N, N-dibutylaniline, N, N-dihexylaniline, N, N-dicyclohexylaniline, (methylphenyl) dimethylamine, (ethylphenyl) dimethylamine, (propylphenyl) dimethylamine, (butylphenyl) Nyl) dimethylamine, bis (methylphenyl) methylamine, bis (ethylphenyl) methylamine, bis (propylphenyl) methylamine, bis (butylphenyl) methylamine, N, N-di (hydroxyethyl) aniline, N, Examples include N-di (hydroxypropyl) aniline, N, N-di (hydroxybutyl) aniline, and diisopropanol-p-toluidine.

複素環式3級アミン類の具体例としては、例えば、ピコリン、イソキノリン、キノリン等のピリジン系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、モルホリン系化合物、ピペラジン系化合物、ピペリジン系化合物、ピロリジン系化合物、シクロアミジン系化合物、およびプロトンスポンジ誘導体、ヒンダードアミン系化合物が挙げられる。   Specific examples of the heterocyclic tertiary amines include, for example, pyridine compounds such as picoline, isoquinoline and quinoline, imidazole compounds, pyrazole compounds, morpholine compounds, piperazine compounds, piperidine compounds, pyrrolidine compounds, Examples include cycloamidine compounds, proton sponge derivatives, and hindered amine compounds.

ピリジン系化合物としては、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン、ビピリジンおよび2,6−ルチジンなどが挙げられる。イミダゾール系化合物としては、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−イミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾリウムトリメリテート、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール、1−ベンジル−2−フォルミルイミダゾール、1−ベンジル−イミダゾールおよび1−アリルイミダゾールなどが挙げられる。   Examples of the pyridine compound include N, N-dimethyl-4-aminopyridine, bipyridine, and 2,6-lutidine. Examples of imidazole compounds include 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-imidazole, 1-cyanoethyl-2. -Undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1- (2-hydroxyethyl) imidazole 1-benzyl-2-formylimidazole, 1-benzyl-imidazole, 1-allylimidazole and the like.

ピラゾール系化合物としては、ピラゾールや1,4−ジメチルピラゾールなどが挙げられる。モルホリン系化合物としては、4−(2−ヒロドキシエチル)モルホリン、N−エチルモルホリン、N−メチルモルホリンおよび2,2’−ジモルホリンジエチルエーテルなどが挙げられる。ピペラジン系化合物としては、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジンやN,N−ジメチルピペラジンなどが挙げられる。ピペリジン系化合物としては、N−(2−ヒドロキシエチル)ピペリジン、N−エチルピペリジン、N−プロピルピペリジン、N−ブチルピペリジン、N−ヘキシルピペリジン、N−シクロヘキシルピペリジンおよびN−オクチルピペリジンなどが挙げられる。ピロリジン系化合物としては、N−ブチルピロリジンおよびN−オクチルピロリジンなどが挙げられる。シクロアミジン系化合物としては、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕−7−ウンデセン(DBU)、1,5−ジアザビシクロ〔4,3,0〕−5−ノネン(DBN)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、および5、6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザ−ビシクロ〔5,4,0〕ウンデセン−7(DBA)を挙げることができる。その他の複素環式アミン類として、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサエチレンテトラミンおよびヘキサプロピルテトラミンを挙げることができる。   Examples of pyrazole compounds include pyrazole and 1,4-dimethylpyrazole. Examples of the morpholine compound include 4- (2-hydroxyethyl) morpholine, N-ethylmorpholine, N-methylmorpholine, and 2,2'-dimorpholine diethyl ether. Examples of piperazine compounds include 1- (2-hydroxyethyl) piperazine and N, N-dimethylpiperazine. Examples of piperidine compounds include N- (2-hydroxyethyl) piperidine, N-ethylpiperidine, N-propylpiperidine, N-butylpiperidine, N-hexylpiperidine, N-cyclohexylpiperidine and N-octylpiperidine. Examples of the pyrrolidine compound include N-butylpyrrolidine and N-octylpyrrolidine. Examples of the cycloamidine compounds include 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (DBU), 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -5-nonene (DBN), 1,4. -Diazabicyclo [2.2.2] octane and 5,6-dibutylamino-1,8-diaza-bicyclo [5,4,0] undecene-7 (DBA). Examples of other heterocyclic amines include hexamethylenetetramine, hexaethylenetetramine, and hexapropyltetramine.

上記のDBU塩としては、具体的には、DBUのフェノール塩(U−CAT SA1、サンアプロ株式会社製)、DBUのオクチル酸塩(U−CAT SA102、サンアプロ株式会社製)、DBUのp−トルエンスルホン酸塩(U−CAT SA506、サンアプロ株式会社製)、DBUのギ酸塩(U−CAT SA603、サンアプロ株式会社製)、DBUのオルソフタル酸塩(U−CAT SA810)、およびDBUのフェノールノボラック樹脂塩(U−CAT SA810、SA831、SA841、SA851、881、サンアプロ株式会社製)などが挙げられる。   Specific examples of the DBU salt include DBU phenol salt (U-CAT SA1, manufactured by San Apro Corporation), DBU octylate (U-CAT SA102, manufactured by San Apro Corporation), DBU p-toluene. Sulfonate (U-CAT SA506, manufactured by San Apro Co., Ltd.), DBU formate (U-CAT SA603, manufactured by San Apro Co., Ltd.), DBU orthophthalate (U-CAT SA810), and DBU phenol novolac resin salt (U-CAT SA810, SA831, SA841, SA851, 881, manufactured by San Apro Corporation) and the like.

前記のプロトンスポンジ誘導体の具体例としては、例えば、1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレン、1,8−ビス(ジエチルアミノ)ナフタレン、1,8−ビス(ジプロピルアミノ)ナフタレン、1,8−ビス(ジブチルアミノ)ナフタレン、1,8−ビス(ジペンチルアミノ)ナフタレン、1,8−ビス(ジヘキシルアミノ)ナフタレン、1−ジメチルアミノ−8−メチルアミノ−キノリジン、1−ジメチルアミノ−7−メチル−8−メチルアミノ−キノリジン、1−ジメチルアミノ−7−メチル−8−メチルアミノ−イソキノリン、7−メチル−1,8−メチルアミノ−2,7−ナフチリジン、および2,7−ジメチル−1,8−メチルアミノ−2,7−ナフチリジンなどが挙げられる。   Specific examples of the proton sponge derivative include 1,8-bis (dimethylamino) naphthalene, 1,8-bis (diethylamino) naphthalene, 1,8-bis (dipropylamino) naphthalene, 1,8- Bis (dibutylamino) naphthalene, 1,8-bis (dipentylamino) naphthalene, 1,8-bis (dihexylamino) naphthalene, 1-dimethylamino-8-methylamino-quinolidine, 1-dimethylamino-7-methyl- 8-methylamino-quinolidine, 1-dimethylamino-7-methyl-8-methylamino-isoquinoline, 7-methyl-1,8-methylamino-2,7-naphthyridine, and 2,7-dimethyl-1,8 -Methylamino-2,7-naphthyridine and the like.

前記のヒンダードアミン系化合物としては、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)(例えば、LA−52(ADEKA社製))、セバシン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)(例えば、LA−72(ADEKA社製)、TINUVIN765(BASF社製))、炭酸=ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−ウンデシルオキシピペリジン−4−イル)(例えば、LA−81(ADEKA社製))、メタクリル酸−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル(例えば、LA−82(ADEKA社製))、マロン酸−2−((4−メトキシフェニル)メチレン)、1,3−ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)エステル、Chimassorb119、2−ドデシル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)スクシン−イミド、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸−1−ヘキサデシル−2,3,4−トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸−1,2,3−トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)−4−トリデシル、デカン二酸−1−メチル−10−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)、4−(エテニルオキシ)−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、2−((3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル)メチル)−2−ブチルプロパン二酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)、4−ヒドロキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、LA−63P(ADEKA社製)、LA−68(ADEKA社製)、TINUVIN622LD(BASF社製)、TINUVIN144(BASF社製)などが挙げられる。   Examples of the hindered amine compound include tetrakis butane-1,2,3,4-tetracarboxylate (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) (for example, LA-52 (manufactured by ADEKA)). ), Bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate (for example, LA-72 (manufactured by ADEKA), TINUVIN765 (manufactured by BASF)), carbonic acid = bis (2,2, 6,6-tetramethyl-1-undecyloxypiperidin-4-yl) (for example, LA-81 (manufactured by ADEKA)), methacrylic acid-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl ( For example, LA-82 (manufactured by ADEKA)), malonic acid-2-((4-methoxyphenyl) methylene), 1,3-bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4- Peridinyl) ester, Chimassorb 119, 2-dodecyl-N- (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) succin-imide, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid-1-hexadecyl- 2,3,4-tris (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl), 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid-1,2,3-tris (1,2, 2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) -4-tridecyl, decanedioic acid-1-methyl-10- (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl), 4- (ethenyloxy) -1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 2-((3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl) methyl) -2-butylpropanedioic acid bis 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl), 4-hydroxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, LA -63P (made by ADEKA), LA-68 (made by ADEKA), TINUVIN622LD (made by BASF), TINUVIN144 (made by BASF), etc. are mentioned.

これらの3級アミン化合物と3級アミン塩は、単独で用いても良いし、複数種を併用しても良い。   These tertiary amine compounds and tertiary amine salts may be used alone or in combination of two or more.

本発明の上記一般式(VIII)のR26〜R28のうちの少なくとも1つの炭素数は、2以上であることが好ましく、より好ましくは3以上であり、さらに好ましくは4以上である。R11〜R13のうちの少なくとも1つの炭素数が2以上であると、3級アミン化合物および/または3級アミン塩が開始剤として働く副反応、例えば、エポキシ樹脂の単独重合が抑えられ、接着性がさらに向上する。また、本発明の上記一般式(VIII)で示される化合物は、少なくとも1以上の水酸基を有することが好ましい。1以上の水酸基を有することで炭素繊維表面官能基への相互作用が高まり、効率的に炭素繊維表面官能基のプロトンを引き抜き、エポキシ基との反応性を高めることができる。 The number of carbon atoms of at least one of R 26 to R 28 in the general formula (VIII) of the present invention is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and further preferably 4 or more. When at least one carbon number of R 11 to R 13 is 2 or more, a side reaction in which a tertiary amine compound and / or a tertiary amine salt works as an initiator, for example, homopolymerization of an epoxy resin is suppressed, Adhesion is further improved. Moreover, it is preferable that the compound shown by the said general formula (VIII) of this invention has at least 1 or more hydroxyl group. By having one or more hydroxyl groups, the interaction with the functional group on the surface of the carbon fiber is enhanced, and the proton of the functional group on the surface of the carbon fiber can be efficiently extracted to increase the reactivity with the epoxy group.

本発明において、前記の一般式(III)で示される化合物は、N−ベンジルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕−7−ウンデセン(DBU)およびその塩、または、1,5−ジアザビシクロ〔4,3,0〕−5−ノネン(DBN)およびその塩が好ましく、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕−7−ウンデセン(DBU)およびその塩、または、1,5−ジアザビシクロ〔4,3,0〕−5−ノネン(DBN)およびその塩が好適である。   In the present invention, the compound represented by the general formula (III) is N-benzylimidazole, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (DBU) and a salt thereof, or 1,5 -Diazabicyclo [4,3,0] -5-nonene (DBN) and salts thereof are preferred, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (DBU) and salts thereof, or 1,5 -Diazabicyclo [4,3,0] -5-nonene (DBN) and its salts are preferred.

本発明において、前記の一般式(IV)で示される化合物は、1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレンであることが好ましい。   In the present invention, the compound represented by the general formula (IV) is preferably 1,8-bis (dimethylamino) naphthalene.

本発明において、前記の一般式(V)で示される化合物は、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールであることが好ましい。   In the present invention, the compound represented by the general formula (V) is preferably 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol.

本発明において、前記の一般式(VI)で示される化合物は、2,6−ルチジン、4−ピリジンメタノールであることが好ましい。
本発明において、前記の一般式(VII)で示される化合物は、N−エチルモルホリンであることが好ましい。
In the present invention, the compound represented by the general formula (VI) is preferably 2,6-lutidine or 4-pyridinemethanol.
In the present invention, the compound represented by the general formula (VII) is preferably N-ethylmorpholine.

本発明において、前記の一般式(VIII)で示される化合物は、トリブチルアミンまたはN,N−ジメチルベンジルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリイソプロピルアミン、ジブチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジイソプロピルエチルアミンが好ましい。   In the present invention, the compound represented by the general formula (VIII) is tributylamine or N, N-dimethylbenzylamine, diisopropylethylamine, triisopropylamine, dibutylethanolamine, diethylethanolamine, triisopropanolamine, triethanolamine. N, N-diisopropylethylamine is preferred.

また、本発明の上記一般式(VIII)で示される化合物は、少なくとも1以上の水酸基を有することが好ましい。1以上の水酸基を有することで炭素繊維表面官能基への相互作用が高まり、効率的に炭素繊維表面官能基のプロトンを引き抜き、エポキシ基との反応性を高めることができる。また、本発明の上記一般式(VIII)のR26〜R28のうちの少なくとも2つ、好適には3つが、一般式(IX)または一般式(X)で示される分岐構造を含むことが好ましい。分岐構造を有することで立体障害性が高まり、エポキシ環同士の反応を抑え、炭素繊維表面官能基とエポキシとの反応促進効果を高めることができる。さらに、本発明の上記一般式(VIII)のR26〜R28のうちの少なくとも2つ、好適には3つが、水酸基を有するものが好ましい。水酸基を有することで、炭素繊維表面官能基への相互作用が高まり、効率的に炭素繊維表面官能基のプロトンを引き抜き、エポキシとの反応性を高めることができる。 Moreover, it is preferable that the compound shown by the said general formula (VIII) of this invention has at least 1 or more hydroxyl group. By having one or more hydroxyl groups, the interaction with the functional group on the surface of the carbon fiber is enhanced, and the proton of the functional group on the surface of the carbon fiber can be efficiently extracted to increase the reactivity with the epoxy group. In addition, at least two, preferably three of R 26 to R 28 in the general formula (VIII) of the present invention include a branched structure represented by the general formula (IX) or the general formula (X). preferable. By having a branched structure, steric hindrance is enhanced, the reaction between epoxy rings can be suppressed, and the effect of promoting the reaction between the carbon fiber surface functional group and the epoxy can be enhanced. Furthermore, it is preferable that at least two, preferably three, of R 26 to R 28 in the general formula (VIII) of the present invention have a hydroxyl group. By having a hydroxyl group, the interaction with the functional group on the surface of the carbon fiber is enhanced, the proton of the functional group on the surface of the carbon fiber can be efficiently extracted, and the reactivity with the epoxy can be enhanced.

これらの3級アミン化合物および3級アミン塩の中でも、炭素繊維表面官能基とエポキシ樹脂との反応促進効果が高く、かつ、エポキシ環同士の反応を抑制できるという観点から、トリイソプロピルアミン、ジブチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロピルエチルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,6−ルチジン、DBU、DBU塩、DBN、DBN塩および1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレンが好ましく用いられる。   Among these tertiary amine compounds and tertiary amine salts, triisopropylamine and dibutylethanol are preferred because they have a high effect of promoting the reaction between the functional group on the surface of the carbon fiber and the epoxy resin and can suppress the reaction between the epoxy rings. Amine, diethylethanolamine, triisopropanolamine, diisopropylethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2,6-lutidine, DBU, DBU salt, DBN, DBN salt and 1,8-bis (dimethyl) Amino) naphthalene is preferably used.

次に、(B2)について説明する。   Next, (B2) will be described.

本発明で用いられる(B2)上記の一般式(I)または(II)のいずれかで示される、カチオン部位を有する4級アンモニウム塩は、(A)エポキシ化合物100質量部に対して、0.1〜25質量部配合することが必要であり、0.1〜10質量部配合することが好ましく、0.1〜8質量部配合することがより好ましい。配合量が0.1質量部未満であると、(A)エポキシ化合物と炭素繊維表面の酸素含有官能基との間の共有結合形成が促進されず、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性が不十分となる。一方、配合量が25質量部を超えると、(B2)が炭素繊維表面を覆い共有結合形成が阻害され、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性が不十分となる。   (B2) The quaternary ammonium salt having a cation moiety represented by any one of the above general formulas (I) and (II) used in the present invention has a ratio of 0. It is necessary to mix 1 to 25 parts by mass, preferably 0.1 to 10 parts by mass, and more preferably 0.1 to 8 parts by mass. When the blending amount is less than 0.1 part by mass, the covalent bond formation between the (A) epoxy compound and the oxygen-containing functional group on the carbon fiber surface is not promoted, and the adhesion between the carbon fiber and the thermoplastic resin is improved. It becomes insufficient. On the other hand, if the blending amount exceeds 25 parts by mass, (B2) covers the carbon fiber surface and the covalent bond formation is inhibited, and the adhesion between the carbon fiber and the thermoplastic resin becomes insufficient.

本発明で用いられる(B2)上記の一般式(I)または(II)のいずれかで示される、カチオン部位を有する4級アンモニウム塩の配合により共有結合形成が促進されるメカニズムは明確ではないが、特定の構造を有する4級アンモニウム塩のみでかかる効果が得られる。したがって、上記一般式(I)または(II)のR〜Rが、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基であることが必要であり、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、また、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。炭素数が23以上になると、理由は明確ではないが、接着性が不十分となる。ここで、炭素数1〜22の炭化水素基とは、炭素原子と水素原子のみからなる基であり、飽和炭化水素基および不飽和炭化水素基のいずれでも良く、環構造を含んでも含まなくても良い。炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、オレイル基、ドコシル基、ベンジル基およびフェニル基等が挙げられる。 (B2) used in the present invention The mechanism by which the covalent bond formation is promoted by the incorporation of the quaternary ammonium salt having a cation moiety represented by either the above general formula (I) or (II) is not clear. Such an effect can be obtained only with a quaternary ammonium salt having a specific structure. Therefore, R 1 to R 5 in the above general formula (I) or (II) must each be a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group. In addition, the CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted by —O—, —O—CO— or —CO—O—. When the carbon number is 23 or more, the reason is not clear, but the adhesiveness is insufficient. Here, a C1-C22 hydrocarbon group is a group which consists only of a carbon atom and a hydrogen atom, and any of a saturated hydrocarbon group and an unsaturated hydrocarbon group may be included, even if it contains a ring structure. Also good. As the hydrocarbon group, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group, oleyl group, A docosyl group, a benzyl group, a phenyl group, etc. are mentioned.

また、炭素数1〜22の炭化水素基中のCH基が−O−により置換された場合の例としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、フェノキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、フェノキシエチル基、メトキシエトキシメチル基、メトキシエトキシエチル基、ポリエチレングリコール基およびポリプロピレングリコール基等のポリエーテル基が挙げられる。 Examples of the case where the CH 2 group in the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms is substituted by —O— include, for example, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, propoxymethyl group, butoxymethyl group, phenoxymethyl And polyether groups such as methoxyethyl group, ethoxyethyl group, propoxyethyl group, butoxyethyl group, phenoxyethyl group, methoxyethoxymethyl group, methoxyethoxyethyl group, polyethylene glycol group and polypropylene glycol group.

また、炭素数1〜22の炭化水素基中のCH基が−O−CO−または−CO−O−により置換された場合の例としては、炭素数1〜22の炭化水素とエステル構造を含む基としては、例えば、アセトキシメチル基、アセトキシエチル基、アセトキシプロピル基、アセトキシブチル基、メタクロイルオキシエチル基およびベンゾイルオキシエチル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等が挙げられる。 Examples of the case where the CH 2 group in the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms is substituted by —O—CO— or —CO—O— include hydrocarbons having 1 to 22 carbon atoms and ester structures. Examples of the group to be included include an acetoxymethyl group, an acetoxyethyl group, an acetoxypropyl group, an acetoxybutyl group, a methacryloyloxyethyl group, a benzoyloxyethyl group, a methoxycarbonyl group, and an ethoxycarbonyl group.

また、炭素数1〜22の炭化水素基が水酸基を有する場合の例としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシペンチル基、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシシクロヘキシル基、ヒドロキシオクチル基、ヒドロキシデシル基、ヒドロキシドデシル基、ヒドロキシテトラデシル基、ヒドロキシヘキサデシル基、ヒドロキシオクタデシル基、ヒドロキシオレイル基、ヒドロキシドコシル基等が挙げられる。   Examples of the case where the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms has a hydroxyl group include, for example, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, a hydroxybutyl group, a hydroxypentyl group, a hydroxyhexyl group, and a hydroxycyclohexyl group. , Hydroxyoctyl group, hydroxydecyl group, hydroxydodecyl group, hydroxytetradecyl group, hydroxyhexadecyl group, hydroxyoctadecyl group, hydroxyoleyl group, hydroxydocosyl group and the like.

なかでも、(B2)カチオン部位を有する4級アンモニウム塩のR〜Rの炭素数は、1〜14の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1〜8の範囲内である。炭素数が14未満であると、4級アンモニウム塩が反応促進剤として働く際に、立体障害が適度に小さく反応促進効果が高くなり、接着性がさらに向上する。 Especially, it is preferable that the carbon number of R < 1 > -R < 5 > of (B2) quaternary ammonium salt which has a cation part exists in the range of 1-14, More preferably, it exists in the range of 1-8. When the carbon number is less than 14, when the quaternary ammonium salt acts as a reaction accelerator, the steric hindrance is moderately small and the reaction promoting effect is enhanced, and the adhesion is further improved.

また、本発明において、上記一般式(I)で示される(B2)カチオン部位を有する4級アンモニウム塩のRとRの炭素数は、2以上であることが好ましく、より好ましくは3以上であり、さらに好ましくは4以上である。炭素数が2以上であると、4級アンモニウム塩が開始剤としてはたらくことによるエポキシ樹脂の単独重合が抑えられ、接着性がさらに向上する。 In the present invention, the number of carbon atoms of R 3 and R 4 in the quaternary ammonium salt having a cation moiety (B2) represented by the general formula (I) is preferably 2 or more, more preferably 3 or more. More preferably, it is 4 or more. When the carbon number is 2 or more, homopolymerization of the epoxy resin due to the quaternary ammonium salt acting as an initiator is suppressed, and the adhesiveness is further improved.

また、本発明において、上記一般式(II)で示される(B2)カチオン部位を有する4級アンモニウム塩のRとRは、それぞれ水素、または炭素数1〜8の炭化水素基であることが好ましく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。水素または炭素数が8未満であると、分子中における活性部位の比率が高く、少量でも大きな接着性向上効果が得られる。 In the present invention, R 6 and R 7 of the quaternary ammonium salt having a cation moiety (B2) represented by the general formula (II) are each hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. And the CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted by —O—, —O—CO— or —CO—O—. When hydrogen or the number of carbon atoms is less than 8, the ratio of active sites in the molecule is high, and a large adhesion improvement effect can be obtained even with a small amount.

本発明において、(B2)カチオン部位を有する4級アンモニウム塩のカチオン部位の分子量は、100〜400g/molの範囲内であることが好ましく、より好ましくは100〜300g/molの範囲内であり、さらに好ましくは100〜200g/molの範囲内である。カチオン部位の分子量が100g/mol以上であると、熱処理中にも揮発が抑えられ、少量でも大きな接着性向上効果が得られる。一方、カチオン部位の分子量が400g/mol以下であると、分子中における活性部位の比率が高く、やはり少量でも大きな接着性向上効果が得られる。   In the present invention, (B2) the molecular weight of the cation moiety of the quaternary ammonium salt having a cation moiety is preferably in the range of 100 to 400 g / mol, more preferably in the range of 100 to 300 g / mol. More preferably, it is in the range of 100 to 200 g / mol. When the molecular weight of the cation moiety is 100 g / mol or more, volatilization is suppressed even during the heat treatment, and a large adhesive improvement effect can be obtained even with a small amount. On the other hand, when the molecular weight of the cation moiety is 400 g / mol or less, the ratio of the active moiety in the molecule is high, and a large adhesion improvement effect can be obtained even with a small amount.

本発明において、上記の一般式(I)で示される4級アンモニウム塩のカチオン部位としては、例えば、テトラメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、トリメチルプロピルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、トリメチルペンチルアンモニウム、ヘキシルトリメチルアンモニウム、シクロヘキシルトリメチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム、トリメチルオレイルアンモニウム、ドコシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、トリメチルフェニルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、ジメチルジプロピルアンモニウム、ジブチルジメチルアンモニウム、ジメチルジペンチルアンモニウム、ジヘキシルジメチルアンモニウム、ジシクロヘキシルジメチルアンモニウム、ジメチルジオクチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、エチルデシルジメチルアンモニウム、ジドデシルジメチルアンモニウム、エチルドデシルジメチルアンモニウム、ジテトラデシルジメチルアンモニウム、エチルテトラデシルジメチルアンモニウム、ジヘキサデシルジメチルアンモニウム、エチルヘキサデシルジメチルアンモニウム、ジメチルジオクタデシルアンモニウム、エチルオクタデシルジメチルアンモニウム、ジメチルジオレイルアンモニウム、エチルジメチルオレイルアンモニウム、ジドコシルジメチルアンモニウム、ドコシルエチルジメチルアンモニウム、ジベンジルジメチルアンモニウム、ベンジルエチルジメチルアンモニウム、ベンジルジメチルプロピルアンモニウム、ベンジルブチルジメチルアンモニウム、ベンジルデシルジメチルアンモニウム、ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、ベンジルテトラデシルジメチルアンモニウム、ベンジルヘキサデシルジメチルアンモニウム、ベンジルオクタデシルジメチルアンモニウム、ベンジルジメチルオレイルアンモニウム、ジメチルジフェニルアンモニウム、エチルジメチルフェニルアンモニウム、ジメチルプロピルフェニルアンモニウム、ブチルジメチルフェニルアンモニウム、デシルジメチルフェニルアンモニウム、ドデシルジメチルフェニルアンモニウム、テトラデシルジメチルフェニルアンモニウム、ヘキサデシルジメチルフェニルアンモニウム、ジメチルオクタデシルフェニルアンモニウム、ジメチルオレイルフェニルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、トリエチルプロピルアンモニウム、ブチルトリエチルアンモニウム、トリエチルペンチルアンモニウム、トリエチルヘキシルアンモニウム、トリエチルシクロヘキシルアンモニウム、トリエチルオクチルアンモニウム、デシルトリエチルアンモニウム、ドデシルトリエチルアンモニウム、テトラデシルトリエチルアンモニウム、ヘキサデシルトリエチルアンモニウム、トリエチルオクタデシルアンモニウム、トリエチルオレイルアンモニウム、ベンジルトリエチルアンモニウム、トリエチルフェニルアンモニウム、ジエチルジプロピルアンモニウム、ジブチルジエチルアンモニウム、ジエチルジペンチルアンモニウム、ジエチルジヘキシルアンモニウム、ジエチルジシクロヘキシルアンモニウム、ジエチルジオクチルアンモニウム、ジデシルジエチルアンモニウム、ジドデシルジエチルアンモニウム、ジテトラデシルジエチルアンモニウム、ジエチルジヘキサデシルアンモニウム、ジエチルジオクタデシルアンモニウム、ジエチルジオレイルアンモニウム、ジベンジルジエチルアンモニウム、ジエチルジフェニルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、メチルトリプロピルアンモニウム、エチルトリプロピルアンモニウム、ブチルトリプロピルアンモニウム、ベンジルトリプロピルアンモニウム、フェニルトリプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリブチルメチルアンモニウム、トリブチルエチルアンモニウム、トリブチルプロピルアンモニウム、ベンジルトリブチルアンモニウム、トリブチルフェニルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム、テトラヘプチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、メチルトリオクチルアンモニウム、エチルトリオクチルアンモニウム、トリオクチルプロピルアンモニウム、ブチルトリオクチルアンモニウム、ジメチルジオクチルアンモニウム、ジエチルジオクチルアンモニウム、ジオクチルジプロピルアンモニウム、ジブチルジオクチルアンモニウム、テトラデシルアンモニウム、テトラドデシルアンモニウム、2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、2−ヒドロキシエチルトリエチルアンモニウム、2−ヒドロキシエチルトリプロピルアンモニウム、2−ヒドロキシエチルトリブチルアンモニウム、ポリオキシエチレントリメチルアンモニウム、ポリオキシエチレントリエチルアンモニウム、ポリオキシエチレントリプロピルアンモニウム、ポリオキシエチレントリブチルアンモニウム、ビス(2−ヒドロキシエチル)ジメチルアンモニウム、ビス(2−ヒドロキシエチル)ジエチルアンモニウム、ビス(2−ヒドロキシエチル)ジプロピルアンモニウム、ビス(2−ヒドロキシエチル)ジブチルアンモニウム、ビス(ポリオキシエチレン)ジメチルアンモニウム、ビス(ポリオキシエチレン)ジエチルアンモニウム、ビス(ポリオキシエチレン)ジプロピルアンモニウム、ビス(ポリオキシエチレン)ジブチルアンモニウム、トリス(2−ヒドロキシエチル)メチルアンモニウム、トリス(2−ヒドロキシエチル)エチルアンモニウム、トリス(2−ヒドロキシエチル)プロピルアンモニウム、トリス(2−ヒドロキシエチル)ブチルアンモニウム、トリス(ポリオキシエチレン)メチルアンモニウム、トリス(ポリオキシエチレン)エチルアンモニウム、トリス(ポリオキシエチレン)プロピルアンモニウム、およびトリス(ポリオキシエチレン)ブチルアンモニウムが挙げられる。   In the present invention, examples of the cation moiety of the quaternary ammonium salt represented by the general formula (I) include tetramethylammonium, ethyltrimethylammonium, trimethylpropylammonium, butyltrimethylammonium, trimethylpentylammonium, hexyltrimethylammonium, Cyclohexyltrimethylammonium, trimethyloctylammonium, decyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, tetradecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, trimethyloctadecylammonium, trimethyloleylammonium, docosyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, trimethylphenylammonium, diethyldimethylammonium Dimethyl, dimethyldipropylammonium, dibutyldimethylammonium, dimethyldipentylammonium, dihexyldimethylammonium, dicyclohexyldimethylammonium, dimethyldioctylammonium, didecyldimethylammonium, ethyldecyldimethylammonium, didodecyldimethylammonium, ethyldodecyldimethylammonium, ditetradecyl Dimethyl ammonium, ethyl tetradecyl dimethyl ammonium, dihexadecyl dimethyl ammonium, ethyl hexadecyl dimethyl ammonium, dimethyl dioctadecyl ammonium, ethyl octadecyl dimethyl ammonium, dimethyl dioleyl ammonium, ethyl dimethyl oleyl ammonium, didocosyl dimethyl ammonium, Silethyldimethylammonium, dibenzyldimethylammonium, benzylethyldimethylammonium, benzyldimethylpropylammonium, benzylbutyldimethylammonium, benzyldecyldimethylammonium, benzyldodecyldimethylammonium, benzyltetradecyldimethylammonium, benzylhexadecyldimethylammonium, benzyloctadecyldimethyl Ammonium, benzyldimethyloleylammonium, dimethyldiphenylammonium, ethyldimethylphenylammonium, dimethylpropylphenylammonium, butyldimethylphenylammonium, decyldimethylphenylammonium, dodecyldimethylphenylammonium, tetradecyldimethylphenylammonium , Hexadecyldimethylphenylammonium, dimethyloctadecylphenylammonium, dimethyloleylphenylammonium, tetraethylammonium, triethylmethylammonium, triethylpropylammonium, butyltriethylammonium, triethylpentylammonium, triethylhexylammonium, triethylcyclohexylammonium, triethyloctylammonium, decyl Triethylammonium, dodecyltriethylammonium, tetradecyltriethylammonium, hexadecyltriethylammonium, triethyloctadecylammonium, triethyloleylammonium, benzyltriethylammonium, triethylphenylammonium, diethyldipropylan Ni, dibutyl diethyl ammonium, diethyl dipentyl ammonium, diethyl dihexyl ammonium, diethyl dicyclohexyl ammonium, diethyl dioctyl ammonium, didecyl diethyl ammonium, didodecyl diethyl ammonium, ditetradecyl diethyl ammonium, diethyl dihexadecyl ammonium, diethyl dioctadecyl ammonium, diethyl Dioleylammonium, dibenzyldiethylammonium, diethyldiphenylammonium, tetrapropylammonium, methyltripropylammonium, ethyltripropylammonium, butyltripropylammonium, benzyltripropylammonium, phenyltripropylammonium, tetrabutylammonium, tributy Methylammonium, tributylethylammonium, tributylpropylammonium, benzyltributylammonium, tributylphenylammonium, tetrapentylammonium, tetrahexylammonium, tetraheptylammonium, tetraoctylammonium, methyltrioctylammonium, ethyltrioctylammonium, trioctylpropylammonium, Butyl trioctyl ammonium, dimethyl dioctyl ammonium, diethyl dioctyl ammonium, dioctyl dipropyl ammonium, dibutyl dioctyl ammonium, tetradecyl ammonium, tetradodecyl ammonium, 2-hydroxyethyl trimethyl ammonium, 2-hydroxyethyl triethyl ammonium, 2-hy Droxyethyltripropylammonium, 2-hydroxyethyltributylammonium, polyoxyethylenetrimethylammonium, polyoxyethylenetriethylammonium, polyoxyethylenetripropylammonium, polyoxyethylenetributylammonium, bis (2-hydroxyethyl) dimethylammonium, bis (2-hydroxyethyl) diethylammonium, bis (2-hydroxyethyl) dipropylammonium, bis (2-hydroxyethyl) dibutylammonium, bis (polyoxyethylene) dimethylammonium, bis (polyoxyethylene) diethylammonium, bis ( Polyoxyethylene) dipropylammonium, bis (polyoxyethylene) dibutylammonium, tris (2-hydride) Xylethyl) methylammonium, tris (2-hydroxyethyl) ethylammonium, tris (2-hydroxyethyl) propylammonium, tris (2-hydroxyethyl) butylammonium, tris (polyoxyethylene) methylammonium, tris (polyoxyethylene) Examples include ethylammonium, tris (polyoxyethylene) propylammonium, and tris (polyoxyethylene) butylammonium.

また、上記一般式(II)で示される4級アンモニウム塩のカチオン部位としては、例えば、1−メチルピリジニウム、1−エチルピリジニウム、1−エチル−2−メチルピリジニウム、1−エチル−4−メチルピリジニウム、1−エチル−2,4−ジメチルピリジニウム、1−エチル−2,4,6−トリメチルピリジニウム、1−プロピルピリジニウム、1−ブチルピリジニウム、1−ブチル−2−メチルピリジニウム、1−ブチル−4−メチルピリジニウム、1−ブチル−2,4−ジメチルピリジニウム、1−ブチル−2,4,6−トリメチルピリジニウム、1−ペンチルピリジニウム、1−ヘキシルピリジニウム、1−シクロヘキシルピリジニウム、1−オクチルピリジニウム、1−デシルピリジニウム、1−ドデシルピリジニウム、1−テトラデシルピリジニウム、1−ヘキサデシルピリジニウム、1−オクタデシルピリジニウム、1−オレイルピリジニウム、および1−ドコシルピリジニウム、および1−ベンジルピリジニウムが挙げられる。   Examples of the cation moiety of the quaternary ammonium salt represented by the general formula (II) include 1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1-ethyl-2-methylpyridinium, and 1-ethyl-4-methylpyridinium. 1-ethyl-2,4-dimethylpyridinium, 1-ethyl-2,4,6-trimethylpyridinium, 1-propylpyridinium, 1-butylpyridinium, 1-butyl-2-methylpyridinium, 1-butyl-4- Methylpyridinium, 1-butyl-2,4-dimethylpyridinium, 1-butyl-2,4,6-trimethylpyridinium, 1-pentylpyridinium, 1-hexylpyridinium, 1-cyclohexylpyridinium, 1-octylpyridinium, 1-decyl Pyridinium, 1-dodecylpyridinium, - tetradecyl pyridinium, 1-hexadecyl pyridinium, 1-octadecyl pyridinium, 1-oleyl pyridinium, and 1-docosyl pyridinium, and 1-benzyl pyridinium and the like.

本発明において、(B2)カチオン部位を有する4級アンモニウム塩のアニオン部位としては、例えば、フッ化物アニオン、塩化物アニオン、臭化物アニオンおよびヨウ化物アニオンのハロゲンイオンが挙げられる。また、例えば、水酸化物アニオン、酢酸アニオン、シュウ酸アニオン、硫酸アニオン、安息香酸アニオン、ヨウ素酸アニオン、メチルスルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、およびトルエンスルホン酸アニオンが挙げられる。   In the present invention, examples of the anion moiety of the quaternary ammonium salt (B2) having a cation moiety include halogen ions of fluoride anion, chloride anion, bromide anion and iodide anion. Moreover, for example, a hydroxide anion, an acetate anion, an oxalate anion, a sulfate anion, a benzoate anion, an iodate anion, a methylsulfonate anion, a benzenesulfonate anion, and a toluenesulfonate anion are exemplified.

なかでも、対イオンとしては、サイズが小さく、4級アンモニウム塩の反応促進効果を阻害しないという観点から、ハロゲンイオンであることが好ましい。   Especially, as a counter ion, it is preferable that it is a halogen ion from a viewpoint that the size is small and it does not inhibit the reaction promotion effect of a quaternary ammonium salt.

本発明において、これらの4級アンモニウム塩は、単独で用いても良いし複数種を併用しても良い。   In the present invention, these quaternary ammonium salts may be used alone or in combination.

本発明において、(B2)カチオン部位を有する4級アンモニウム塩としては、例えば、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロリド、トリメチルオクタデシルアンモニウムブロミド、トリメチルオクタデシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルオクタデシルアンモニウムアセタート、トリメチルオクタデシルアンモニウム安息香酸塩、トリメチルオクタデシルアンモニウム−p−トルエンスルホナート、トリメチルオクタデシルアンモニウム塩酸塩、トリメチルオクタデシルアンモニウムテトラクロロヨウ素酸塩、トリメチルオクタデシルアンモニウム硫酸水素塩、トリメチルオクタデシルアンモニウムメチルスルファート、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムアセタート、ベンジルトリメチルアンモニウム安息香酸塩、ベンジルトリメチルアンモニウム−p−トルエンスルホナート、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムアセタート、テトラブチルアンモニウム安息香酸塩、テトラブチルアンモニウム−p−トルエンスルホナート、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルアンモニウムクロリド、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルアンモニウムブロミド、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルアンモニウムヒドロキシド、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルアンモニウム−p−トルエンスルホナート、(2−アセトキシエチル)トリメチルアンモニウムクロリド、(2−アセトキシエチル)トリメチルアンモニウムブロミド、(2−アセトキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド、(2−アセトキシエチル)トリメチルアンモニウム−p−トルエンスルホナート、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムクロリド、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムブロミド、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウム−p−トルエンスルホナート、ビス(ポリオキシエチレン)ジメチルアンモニウムクロリド、ビス(ポリオキシエチレン)ジメチルアンモニウムブロミド、ビス(ポリオキシエチレン)ジメチルアンモニウムヒドロキシド、ビス(ポリオキシエチレン)ジメチルアンモニウム−p−トルエンスルホナート、1−ヘキサデシルピリジニウムクロリド、1−ヘキサデシルピリジニウムブロミド、1−ヘキサデシルピリジニウムヒドロキシド、および1−ヘキサデシルピリジニウム−p−トルエンスルホナート等が挙げられる。   In the present invention, (B2) the quaternary ammonium salt having a cation moiety includes, for example, trimethyloctadecylammonium chloride, trimethyloctadecylammonium bromide, trimethyloctadecylammonium hydroxide, trimethyloctadecylammonium acetate, trimethyloctadecylammonium benzoate, trimethyl Octadecylammonium-p-toluenesulfonate, trimethyloctadecylammonium hydrochloride, trimethyloctadecylammonium tetrachloroiodate, trimethyloctadecylammonium hydrogensulfate, trimethyloctadecylammonium methylsulfate, benzyltrimethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium bromide, benzyltri Mechi Ammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium acetate, benzyltrimethylammonium benzoate, benzyltrimethylammonium-p-toluenesulfonate, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrabutylammonium acetate, tetra Butylammonium benzoate, tetrabutylammonium-p-toluenesulfonate, (2-methoxyethoxymethyl) triethylammonium chloride, (2-methoxyethoxymethyl) triethylammonium bromide, (2-methoxyethoxymethyl) triethylammonium hydroxide, (2-Methoxyethoxymethyl) triethylammonium-p-toluenesulfonater (2-acetoxyethyl) trimethylammonium chloride, (2-acetoxyethyl) trimethylammonium bromide, (2-acetoxyethyl) trimethylammonium hydroxide, (2-acetoxyethyl) trimethylammonium-p-toluenesulfonate, (2- Hydroxyethyl) trimethylammonium chloride, (2-hydroxyethyl) trimethylammonium bromide, (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide, (2-hydroxyethyl) trimethylammonium-p-toluenesulfonate, bis (polyoxyethylene) dimethyl Ammonium chloride, bis (polyoxyethylene) dimethylammonium bromide, bis (polyoxyethylene) dimethylammonium hydroxide, Bis (polyoxyethylene) dimethylammonium-p-toluenesulfonate, 1-hexadecylpyridinium chloride, 1-hexadecylpyridinium bromide, 1-hexadecylpyridinium hydroxide, 1-hexadecylpyridinium-p-toluenesulfonate, etc. Is mentioned.

本発明において、前記の一般式(I)で示される化合物は、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド、トリメチルオクタデシルアンモニウムブロミド、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルアンモニウムクロリド、(2−アセトキシエチル)トリメチルアンモニウムクロリド、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムブロミドが好ましく、テトラブチルアンモニウムブロミド、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルアンモニウムクロリドが好適である。   In the present invention, the compound represented by the general formula (I) includes benzyltrimethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, trimethyloctadecylammonium bromide, (2-methoxyethoxymethyl) triethylammonium chloride, (2-acetoxyethyl) trimethyl. Ammonium chloride and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium bromide are preferred, and tetrabutylammonium bromide and (2-methoxyethoxymethyl) triethylammonium chloride are preferred.

本発明において、前記の一般式(II)で示される化合物は、1−ヘキサデシルピリジニウムクロリドが好ましい。   In the present invention, the compound represented by the general formula (II) is preferably 1-hexadecylpyridinium chloride.

次に、(B3)について説明する。   Next, (B3) will be described.

本発明で用いられる(B3)4級ホスホニウム塩および/またはホスフィン化合物は、(A)エポキシ化合物100質量部に対して、0.1〜25質量部配合することが必要であり、0.1〜10質量部配合することが好ましく、0.1〜8質量部配合することがより好ましい。配合量が0.1質量部未満であると、(A)エポキシ化合物と炭素繊維表面の酸素含有官能基との間の共有結合形成が促進されず、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性が不十分となる。一方、配合量が25質量部を超えると、(B3)が炭素繊維表面を覆い、共有結合形成が阻害され、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性が不十分となる。   The (B3) quaternary phosphonium salt and / or phosphine compound used in the present invention needs to be blended in an amount of 0.1 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) epoxy compound. It is preferable to mix | blend 10 mass parts, and it is more preferable to mix | blend 0.1-8 mass parts. When the blending amount is less than 0.1 part by mass, the covalent bond formation between the (A) epoxy compound and the oxygen-containing functional group on the carbon fiber surface is not promoted, and the adhesion between the carbon fiber and the thermoplastic resin is improved. It becomes insufficient. On the other hand, if the blending amount exceeds 25 parts by mass, (B3) covers the carbon fiber surface, the covalent bond formation is inhibited, and the adhesion between the carbon fiber and the thermoplastic resin becomes insufficient.

本発明で用いられる(B3)4級ホスホニウム塩またはホスフィン化合物は、好ましくは、次の一般式(XI)または(XII)   The (B3) quaternary phosphonium salt or phosphine compound used in the present invention is preferably the following general formula (XI) or (XII)

Figure 0005533849
Figure 0005533849

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(上記化学式中、R34〜R40は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)のいずれかで示されるカチオン部位を有する4級アンモニウム塩またはホスフィン化合物である。 (In the above chemical formula, R 34 to R 40 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is A quaternary ammonium salt or a phosphine compound having a cation moiety represented by any one of -O-, -O-CO- and -CO-O-.

本発明者等は、上記(A)成分100質量部に対し、(B3)4級ホスホニウム塩および/またはホスフィン化合物、好ましくは上記一般式(XI)または(XII)のいずれかで示される(B3)4級ホスホニウム塩および/またはホスフィン化合物を0.1〜25質量部配合したサイジング剤を用い、これを炭素繊維に塗布し、かつ、特定の条件で熱処理を施した場合においてのみ、2官能以上のエポキシ樹脂と、炭素繊維表面に元来含まれる、あるいは、酸化処理により導入されるカルボキシル基、水酸基等の酸素含有官能基との間に共有結合形成が促進される結果、熱可塑性樹脂との接着性が大幅に向上することを見出した。   The inventors of the present invention have (B3) a quaternary phosphonium salt and / or a phosphine compound, preferably any one of the above general formulas (XI) or (XII) with respect to 100 parts by mass of the component (A) (B3 ) Bifunctional or higher only when a sizing agent containing 0.1 to 25 parts by mass of a quaternary phosphonium salt and / or a phosphine compound is applied to a carbon fiber and heat-treated under specific conditions. As a result of the promotion of covalent bond formation between the epoxy resin and an oxygen-containing functional group such as a carboxyl group or a hydroxyl group originally contained in the carbon fiber surface or introduced by oxidation treatment, It has been found that the adhesion is greatly improved.

本発明において、4級ホスホニウム塩またはホスフィン化合物の配合により共有結合形成が促進されるメカニズムは明確ではないが、特定の構造を有する4級ホスホニウム塩またはホスフィン化合物を用いることにより、好適に本発明の効果が得られる。すなわち、本発明に用いられる(B3)4級ホスホニウム塩および/またはホスフィン化合物として、上記一般式(XI)または(XII)のR34〜R40が、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基であることが好ましく、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。炭素数が23以上になると、理由は明確ではないが、接着性が不十分となる場合がある。ここで、炭素数1〜22の炭化水素基とは、炭素原子と水素原子のみからなる基であり、飽和炭化水素基および不飽和炭化水素基のいずれでも良く、環構造を含んでも含まなくても良い。炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、オレイル基、ドコシル基、ビニル基、2−プロピニル基、ベンジル基、フェニル基、シンナミル基、およびナフチルメチル基等が挙げられる。 In the present invention, the mechanism by which the covalent bond formation is promoted by the incorporation of the quaternary phosphonium salt or phosphine compound is not clear, but by using a quaternary phosphonium salt or phosphine compound having a specific structure, the present invention is preferably used. An effect is obtained. That is, as the (B3) quaternary phosphonium salt and / or phosphine compound used in the present invention, R 34 to R 40 in the general formula (XI) or (XII) are each a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms. Preferably, the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is substituted by —O—, —O—CO— or —CO—O—. Also good. When the carbon number is 23 or more, the reason is not clear, but the adhesion may be insufficient. Here, a C1-C22 hydrocarbon group is a group which consists only of a carbon atom and a hydrogen atom, and any of a saturated hydrocarbon group and an unsaturated hydrocarbon group may be included, even if it contains a ring structure. Also good. As the hydrocarbon group, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group, oleyl group, Examples include docosyl group, vinyl group, 2-propynyl group, benzyl group, phenyl group, cinnamyl group, and naphthylmethyl group.

また、炭素数1〜22の炭化水素基中のCH基が−O−により置換された場合の例としては、直鎖状のものとして、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、フェノキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、フェノキシエチル基、メトキシエトキシメチル基、メトキシエトキシエチル基、ポリエチレングリコール基、およびポリプロピレングリコール基等のポリエーテル基が挙げられる。また、環状のものとして、例えば、エチレンオキシド、テトラヒドロフラン、オキセパン、および1,3−ジオキソラン等が挙げられる。 Further, examples of the case where a CH 2 group in the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms is substituted by -O-, as linear, e.g., a methoxymethyl group, ethoxymethyl group, propoxymethyl group , Butoxymethyl group, phenoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxyethyl group, propoxyethyl group, butoxyethyl group, phenoxyethyl group, methoxyethoxymethyl group, methoxyethoxyethyl group, polyethylene glycol group, and polypropylene glycol group An ether group is mentioned. Moreover, as a cyclic thing, ethylene oxide, tetrahydrofuran, oxepane, 1, 3- dioxolane etc. are mentioned, for example.

また、炭素数1〜22の炭化水素基中のCH基が−O−CO−または−CO−O−により置換された場合の例としては、例えば、アセトキシメチル基、アセトキシエチル基、アセトキシプロピル基、アセトキシブチル基、メタクロイルオキシエチル基、およびベンゾイルオキシエチル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等が挙げられる。 Examples of the case where the CH 2 group in the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms is substituted by —O—CO— or —CO—O— include, for example, an acetoxymethyl group, an acetoxyethyl group, an acetoxypropyl group Group, acetoxybutyl group, methacryloyloxyethyl group, benzoyloxyethyl group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and the like.

また、炭素数1〜22の炭化水素基が水酸基を有する場合の例としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシペンチル基、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシシクロヘキシル基、ヒドロキシオクチル基、ヒドロキシデシル基、ヒドロキシドデシル基、ヒドロキシテトラデシル基、ヒドロキシヘキサデシル基、ヒドロキシオクタデシル基、ヒドロキシオレイル基、およびヒドロキシドコシル基等が挙げられる。   Examples of the case where the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms has a hydroxyl group include, for example, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, a hydroxybutyl group, a hydroxypentyl group, a hydroxyhexyl group, and a hydroxycyclohexyl group. , A hydroxyoctyl group, a hydroxydecyl group, a hydroxydodecyl group, a hydroxytetradecyl group, a hydroxyhexadecyl group, a hydroxyoctadecyl group, a hydroxyoleyl group, and a hydroxydocosyl group.

なかでも、(B3)4級ホスホニウム塩またはホスフィン化合物のR34〜R40の炭素数は、1〜14の範囲内であることが好ましい。炭素数が14未満であると、4級アンモニウム塩が反応促進剤として働く際に、立体障害が適度に小さく反応促進効果が高くなり、接着性がさらに向上する。 Among them, (B3) the number of carbon atoms of R 34 to R 40 of the quaternary phosphonium salt or phosphine compound is preferably in the range of 1-14. When the carbon number is less than 14, when the quaternary ammonium salt acts as a reaction accelerator, the steric hindrance is moderately small and the reaction promoting effect is enhanced, and the adhesion is further improved.

また、本発明において、上記一般式(XI)で示される(B3)4級ホスホニウム塩のR34〜R37の炭素数は、2以上であることが好ましく、より好ましくは3以上であり、さらに好ましくは4以上である。炭素数が2以上であると、4級ホスホニウム塩が開始剤としてはたらくことによるエポキシ樹脂の単独重合が抑えられ、接着性がさらに向上する。 In the present invention, the carbon number of R 34 to R 37 in the (B3) quaternary phosphonium salt represented by the general formula (XI) is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, Preferably it is 4 or more. When the carbon number is 2 or more, homopolymerization of the epoxy resin due to the quaternary phosphonium salt acting as an initiator is suppressed, and the adhesiveness is further improved.

また、本発明において、上記一般式(XII)で示される(B3)ホスフィン化合物のR39とR40は、それぞれ、炭素数1〜8の炭化水素基であることが好ましく、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。炭素数が8未満であると、分子中における活性部位の比率が高く、少量でも大きな接着性向上効果が得られる。 In the present invention, R 39 and R 40 of the (B3) phosphine compound represented by the general formula (XII) are each preferably a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and the hydrocarbon group is It may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted with —O—, —O—CO— or —CO—O—. When the number of carbon atoms is less than 8, the ratio of active sites in the molecule is high, and a large effect of improving adhesion can be obtained even with a small amount.

本発明において、(B3)4級ホスホニウム塩のカチオン部位の分子量は、100〜400g/molの範囲内であることが好ましく、より好ましくは100〜300g/molの範囲内であり、さらに好ましくは100〜200g/molの範囲内である。カチオン部位の分子量が100g/mol以上であると、熱処理中にも揮発が抑えられ、少量でも大きな接着性向上効果が得られる。一方、カチオン部位の分子量が400g/mol以下であると、分子中における活性部位の比率が高く、やはり少量でも大きな接着性向上効果が得られる。   In the present invention, the molecular weight of the cation moiety of (B3) quaternary phosphonium salt is preferably within the range of 100 to 400 g / mol, more preferably within the range of 100 to 300 g / mol, and even more preferably 100. Within the range of ~ 200 g / mol. When the molecular weight of the cation moiety is 100 g / mol or more, volatilization is suppressed even during the heat treatment, and a large adhesive improvement effect can be obtained even with a small amount. On the other hand, when the molecular weight of the cation moiety is 400 g / mol or less, the ratio of the active moiety in the molecule is high, and a large adhesion improvement effect can be obtained even with a small amount.

本発明において、上記の一般式(VII)で示される脂肪族系4級ホスホニウム塩のカチオン部位としては、例えば、テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラプロピルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、メチルトリエチルホスホニウム、メチルトリプロピルホスホニウム、メチルトリブチルホスホニウム、ジメチルジエチルホスホニウム、ジメチルジプロピルホスホニウム、ジメチルジブチルホスホニウム、トリメチルエチルホスホニウム、トリメチルプロピルホスホニウム、トリメチルブチルホスホニウム、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルホスホニウム、(2−アセトキシエチル)トリメチルホスホニウムクロリド、(2−アセトキシエチル)トリメチルホスホニウム、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルホスホニウム、トリブチル−n−オクチルホスホニウム、トリブチルドデシルホスホニウム、トリブチルヘキサデシルホスホニウム、トリブチル(1,3−ジオキソラン−2−イルメチル)ホスホニウム、ジ−t−ブチルジメチルホスホニウム、およびトリヘキシルテトラデシルホスホニウムおよびビス(ポリオキシエチレン)ジメチルホスホニウム等が挙げられる。   In the present invention, examples of the cation moiety of the aliphatic quaternary phosphonium salt represented by the general formula (VII) include tetramethylphosphonium, tetraethylphosphonium, tetrapropylphosphonium, tetrabutylphosphonium, methyltriethylphosphonium, methyltrimethyl. Propylphosphonium, methyltributylphosphonium, dimethyldiethylphosphonium, dimethyldipropylphosphonium, dimethyldibutylphosphonium, trimethylethylphosphonium, trimethylpropylphosphonium, trimethylbutylphosphonium, (2-methoxyethoxymethyl) triethylphosphonium, (2-acetoxyethyl) trimethylphosphonium Chloride, (2-acetoxyethyl) trimethylphosphonium, (2-hydroxyethyl) ) Trimethylphosphonium, tributyl-n-octylphosphonium, tributyldodecylphosphonium, tributylhexadecylphosphonium, tributyl (1,3-dioxolan-2-ylmethyl) phosphonium, di-t-butyldimethylphosphonium, and trihexyltetradecylphosphonium and bis (Polyoxyethylene) dimethylphosphonium and the like.

また、上記の一般式(VII)で示される芳香族系4級ホスホニウム塩のカチオン部位としては、テトラフェニルホスホニウム、トリフェニルメチルホスホニウム、ジフェニルジメチルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、n−ブチルトリフェニルホスホニウム、ベンジルトリフェニルホスホニウム、イソプロピルトリフェニルホスホニウム、ビニルトリフェニルホスホニウム、アリルトリフェニルホスホニウム、トリフェニルプロパギルホスホニウム、t−ブチルトリフェニルホスホニウム、ヘプチルトリフェニルホスホニウム、トリフェニルテトラデシルホスホニウム、ヘキシルトリフェニルホスホニウム、(メトキシメチル)トリフェニルホスホニウム、2−ヒドロキシベンジルトリフェニルホスホニウム、(4−カルボキシブチル)トリフェニルホスホニウム、(3−カルボキシプロピル)トリフェニルホスホニウム、シンナミルトリフェニルホスホニウム、シクロプロピルトリフェニルホスホニウム、2−(1,3−ジオキサン−2−イル)エチルトリフェニルホスホニウム、1−(1,3−ジオキソラン−2−イル)エチルトリフェニルホスホニウム、(1,3−ジオキソラン−2−イル)メチルトリフェニルホスホニウム、4−エトキシベンジルトリフェニルホスホニウム、およびエトキシカルボニルメチル(トリフェニル)ホスホニウム等が挙げられる。   Examples of the cation moiety of the aromatic quaternary phosphonium salt represented by the general formula (VII) include tetraphenylphosphonium, triphenylmethylphosphonium, diphenyldimethylphosphonium, ethyltriphenylphosphonium, n-butyltriphenylphosphonium, Benzyltriphenylphosphonium, isopropyltriphenylphosphonium, vinyltriphenylphosphonium, allyltriphenylphosphonium, triphenylpropargylphosphonium, t-butyltriphenylphosphonium, heptyltriphenylphosphonium, triphenyltetradecylphosphonium, hexyltriphenylphosphonium, ( Methoxymethyl) triphenylphosphonium, 2-hydroxybenzyltriphenylphosphonium, (4-carbo (Cibutyl) triphenylphosphonium, (3-carboxypropyl) triphenylphosphonium, cinnamyltriphenylphosphonium, cyclopropyltriphenylphosphonium, 2- (1,3-dioxan-2-yl) ethyltriphenylphosphonium, 1- (1 , 3-dioxolan-2-yl) ethyltriphenylphosphonium, (1,3-dioxolan-2-yl) methyltriphenylphosphonium, 4-ethoxybenzyltriphenylphosphonium, ethoxycarbonylmethyl (triphenyl) phosphonium, etc. It is done.

本発明において、(B3)4級ホスホニウム塩のアニオン部位としては、例えば、フッ化物アニオン、塩化物アニオン、臭化物アニオンおよびヨウ化物アニオンのハロゲンイオンが挙げられる。また、例えば、水酸化物アニオン、酢酸アニオン、シュウ酸アニオン、硫酸水素アニオン、安息香酸アニオン、ヨウ素酸アニオン、メチルスルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、テトラフェニルボレートイオン、テトラフルオロボレートイオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドイオン、およびトルエンスルホン酸アニオンが挙げられる。   In the present invention, examples of the anion moiety of the (B3) quaternary phosphonium salt include halogen ions of fluoride anion, chloride anion, bromide anion and iodide anion. Also, for example, hydroxide anion, acetate anion, oxalate anion, hydrogen sulfate anion, benzoate anion, iodate anion, methylsulfonate anion, benzenesulfonate anion, tetraphenylborate ion, tetrafluoroborate ion, hexafluoro Examples include phosphate ions, bis (trifluoromethylsulfonyl) imide ions, and toluenesulfonate anions.

本発明において、これらの4級ホスホニウム塩は、単独で用いても良いし複数種を併用しても良い。   In the present invention, these quaternary phosphonium salts may be used alone or in combination.

本発明において、(B3)4級ホスホニウム塩としては、例えば、トリメチルオクタデシルホスホニウムクロリド、トリメチルオクタデシルホスホニウムブロミド、トリメチルオクタデシルホスホニウムヒドロキシド、トリメチルオクタデシルホスホニウムアセタート、トリメチルオクタデシルホスホニウム安息香酸塩、トリメチルオクタデシルホスホニウム−p−トルエンスルホナート、トリメチルオクタデシルホスホニウム塩酸塩、トリメチルオクタデシルホスホニウムテトラクロロヨウ素酸塩、トリメチルオクタデシルホスホニウム硫酸水素塩、トリメチルオクタデシルホスホニウムメチルスルファート、ベンジルトリメチルホスホニウムクロリド、ベンジルトリメチルホスホニウムブロミド、ベンジルトリメチルホスホニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルホスホニウムアセタート、ベンジルトリメチルホスホニウム安息香酸塩、ベンジルトリメチルホスホニウム−p−トルエンスルホナート、テトラブチルホスホニウムクロリド、テトラブチルホスホニウムブロミド、テトラブチルホスホニウムヒドロキシド、テトラブチルホスホニウムアセタート、テトラブチルホスホニウム安息香酸塩、テトラブチルホスホニウム−p−トルエンスルホナート、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルホスホニウムクロリド、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルホスホニウムブロミド、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルホスホニウムヒドロキシド、(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルホスホニウム−p−トルエンスルホナート、(2−アセトキシエチル)トリメチルホスホニウムクロリド、(2−アセトキシエチル)トリメチルホスホニウムブロミド、(2−アセトキシエチル)トリメチルホスホニウムヒドロキシド、(2−アセトキシエチル)トリメチルホスホニウム−p−トルエンスルホナート、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルホスホニウムクロリド、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルホスホニウムブロミド、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルホスホニウムヒドロキシド、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルホスホニウム−p−トルエンスルホナート、ビス(ポリオキシエチレン)ジメチルホスホニウムクロリド、ビス(ポリオキシエチレン)ジメチルホスホニウムブロミド、ビス(ポリオキシエチレン)ジメチルホスホニウムヒドロキシド、ビス(ポリオキシエチレン)ジメチルホスホニウム−p−トルエンスルホナート、テトラフェニルホスホニウムブロミド、およびテトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等が挙げられる。   In the present invention, (B3) quaternary phosphonium salts include, for example, trimethyloctadecylphosphonium chloride, trimethyloctadecylphosphonium bromide, trimethyloctadecylphosphonium hydroxide, trimethyloctadecylphosphonium acetate, trimethyloctadecylphosphonium benzoate, trimethyloctadecylphosphonium-p -Toluenesulfonate, trimethyloctadecylphosphonium hydrochloride, trimethyloctadecylphosphonium tetrachloroiodate, trimethyloctadecylphosphonium hydrogensulfate, trimethyloctadecylphosphonium methylsulfate, benzyltrimethylphosphonium chloride, benzyltrimethylphosphonium bromide, benzyltrimethylphosphonium hydro Sid, benzyltrimethylphosphonium acetate, benzyltrimethylphosphonium benzoate, benzyltrimethylphosphonium-p-toluenesulfonate, tetrabutylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium bromide, tetrabutylphosphonium hydroxide, tetrabutylphosphonium acetate, tetrabutylphosphonium Benzoate, tetrabutylphosphonium-p-toluenesulfonate, (2-methoxyethoxymethyl) triethylphosphonium chloride, (2-methoxyethoxymethyl) triethylphosphonium bromide, (2-methoxyethoxymethyl) triethylphosphonium hydroxide, (2 -Methoxyethoxymethyl) triethylphosphonium-p-toluenesulfonate, (2-acetoxy Til) trimethylphosphonium chloride, (2-acetoxyethyl) trimethylphosphonium bromide, (2-acetoxyethyl) trimethylphosphonium hydroxide, (2-acetoxyethyl) trimethylphosphonium-p-toluenesulfonate, (2-hydroxyethyl) trimethylphosphonium Chloride, (2-hydroxyethyl) trimethylphosphonium bromide, (2-hydroxyethyl) trimethylphosphonium hydroxide, (2-hydroxyethyl) trimethylphosphonium-p-toluenesulfonate, bis (polyoxyethylene) dimethylphosphonium chloride, bis ( Polyoxyethylene) dimethylphosphonium bromide, bis (polyoxyethylene) dimethylphosphonium hydroxide, bis (polyoxyethylene) Len) dimethylphosphonium-p-toluenesulfonate, tetraphenylphosphonium bromide, and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate.

また、上記一般式(XI)以外の(B3)4級ホスホニウム塩として、アセトニトリルトリフェニルホスホニウムクロリド、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスファート、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスファート、トランス−2−ブテン−1,4−ビス(トリフェニルホスホニウムクロリド)、(4−カルボキシブチル)トリフェニルホスホニウムブロミド、(3−カルボキシプロピル)トリフェニルホスホニウムブロミド、(2,4−ジクロロベンジル)トリフェニルホスホニウムクロリド、2−ジメチルアミノエチルトリフェニルホスホニウムブロミド、エトキシカルボニルメチル(トリフェニル)ホスホニウムブロミド、(ホルミルメチル)トリフェニルホスホニウムクロリド、N−メチルアニリノトリフェニルホスホニウムヨージド、およびフェナシルトリフェニルホスホニウムブロミド等が例示され、これらの4級ホスホニウム塩も本発明の(B3)4級ホスホニウム塩として使用可能である。   Further, (B3) quaternary phosphonium salts other than the above general formula (XI) include acetonitrile triphenylphosphonium chloride, 1H-benzotriazol-1-yloxytripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate, 1H-benzotriazole-1- Iroxytris (dimethylamino) phosphonium hexafluorophosphate, trans-2-butene-1,4-bis (triphenylphosphonium chloride), (4-carboxybutyl) triphenylphosphonium bromide, (3-carboxypropyl) triphenyl Phosphonium bromide, (2,4-dichlorobenzyl) triphenylphosphonium chloride, 2-dimethylaminoethyltriphenylphosphonium bromide, ethoxycarbonylmethyl (triphenyl) phospho Umbromide, (formylmethyl) triphenylphosphonium chloride, N-methylanilinotriphenylphosphonium iodide, phenacyltriphenylphosphonium bromide, etc. are exemplified, and these quaternary phosphonium salts are also (B3) quaternary phosphonium salts of the present invention. Can be used as

また、上記一般式(XII)で示されるホスフィン化合物としては、例えば、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ−t−ブチルホスフィン、トリペンチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリシクロペンチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ(2−フリル)ホスフィン、ジメチルプロピルホスフィン、ジメチルブチルホスフィン、ジメチルペンチルホスフィン、ジメチルヘキシルホスフィン、ジメチルシクロヘキシルホスフィン、ジメチルオクチルホスフィン、ジメチルデシルホスフィン、ジメチルドデシルホスフィン、ジメチルテトラデシルホスフィン、ジメチルヘキサデシルホスフィン、ジメチルオクタデシルホスフィン、ジメチルオレイルホスフィン、ジメチルドコシルホスフィン、ジエチルプロピルホスフィン、ジエチルブチルホスフィン、ジエチルペンチルホスフィン、ジエチルヘキシルホスフィン、ジエチルシクロヘキシルホスフィン、ジエチルオクチルホスフィン、ジエチルデシルホスフィン、ジエチルドデシルホスフィン、ジエチルテトラデシルホスフィン、ジエチルヘキサデシルホスフィン、ジエチルオクタデシルホスフィン、ジエチルオレイルホスフィン、ジエチルドコシルホスフィン、ジエチルフェニルホスフィン、エチルジフェニルホスフィン、ジプロピルメチルホスフィン、ジプロピルエチルホスフィン、ジプロピルブチルホスフィン、ジブチルメチルホスフィン、ジブチルエチルホスフィン、ジブチルプロピルホスフィン、ジヘキシルメチルホスフィン、ジヘキシルエチルホスフィン、ジヘキシルプロピルホスフィン、ジヘキシルブチルホスフィン、ジシクロヘキシルメチルホスフィン、ジシクロヘキシルエチルホスフィン、ジシクロヘキシルプロピルホスフィン、ジシクロヘキシルブチルホスフィン、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、ジオクチルメチルホスフィン、ジオクチルエチルホスフィン、ジオクチルプロピルホスフィン、ジデシルメチルホスフィン、ジデシルエチルホスフィン、ジデシルプロピルホスフィン、ジデシルブチルホスフィン、ジドデシルメチルホスフィン、ジドデシルエチルホスフィン、ジドデシルプロピルホスフィン、ジドデシルブチルホスフィン、ジテトラデシルメチルホスフィン、ジテトラデシルエチルホスフィン、ジテトラデシルプロピルホスフィン、ジテトラデシルブチルホスフィン、ジヘキサデシルメチルホスフィン、ジヘキサデシルエチルホスフィン、ジヘキサデシルプロピルホスフィン、ジヘキサデシルブチルホスフィン、トリメタノールホスフィン、トリエタノールホスフィン、トリプロパノールホスフィン、トリブタノールホスフィン、トリヘキサノールホスフィン、ジエチルメタノールホスフィン、ジプロピルメタノールホスフィン、ジイソプロピルメタノールホスフィン、ジブチルメタノールホスフィン、ジイソブチルメタノールホスフィン、ジ−t−ブチルメタノールホスフィン、ジ(2−エチルヘキシル)メタノールホスフィン、ジメチルエタノールホスフィン、ジエチルエタノールホスフィン、ジプロピルエタノールホスフィン、ジイソプロピルエタノールホスフィン、ジブチルエタノールホスフィン、ジイソブチルエタノールホスフィン、ジ−t−ブチルエタノールホスフィン、ジ−t−ブチルフェニルホスフィン、ジ(2−エチルヘキシル)エタノールホスフィン、ジメチルプロパノールホスフィン、ジエチルプロパノールホスフィン、ジプロピルプロパノールホスフィン、ジイソプロピルプロパノールホスフィン、ジブチルプロパノールホスフィン、ジイソブチルプロパノールホスフィン、ジ−t−ブチルプロパノールホスフィン、ジ(2−エチルヘキシル)プロパノールホスフィン、メチルジメタノールホスフィン、エチルジメタノールホスフィン、プロピルジメタノールホスフィン、イソプロピルジメタノールホスフィン、ブチルジメタノールホスフィン、イソブチルジメタノールホスフィン、t−ブチルジメタノールホスフィン、(2−エチルヘキシル)ジメタノールホスフィン、メチルジエタノールホスフィン、エチルジエタノールホスフィン、プロピルジエタノールホスフィン、イソプロピルジエタノールホスフィン、ブチルジエタノールホスフィン、イソブチルジエタノールホスフィン、t−ブチルジエタノールホスフィン、(2−エチルヘキシル)ジエタノールホスフィン、イソプロピルフェニルホスフィン、メトキシジフェニルホスフィン、エトキシジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン、ジフェニルエチルホスフィン、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン、ジフェニルプロピルホスフィン、ジフェニルブチルホスフィン、ジフェニル−t−ブチルホスフィン、ジフェニルペンチルホスフィン、ジフェニルヘキシルホスフィン、ジフェニルオクチルホスフィン、ジフェニルベンジルホスフィン、フェノキシジフェニルホスフィン、ジフェニル−1−ピレニルホスフィン、フェニルジメチルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリ−n−オクチルホスフィン、トリ−o−トリルホスフィン、トリ−m−トリルホスフィン、およびトリス−2,6−ジメトキシフェニルホスフィン等が挙げられる。   Examples of the phosphine compound represented by the general formula (XII) include triethylphosphine, tripropylphosphine, tributylphosphine, tri-t-butylphosphine, tripentylphosphine, trihexylphosphine, tricyclopentylphosphine, and tricyclohexylphosphine. , Trioctylphosphine, triphenylphosphine, tri (2-furyl) phosphine, dimethylpropylphosphine, dimethylbutylphosphine, dimethylpentylphosphine, dimethylhexylphosphine, dimethylcyclohexylphosphine, dimethyloctylphosphine, dimethyldecylphosphine, dimethyldodecylphosphine, dimethyl Tetradecylphosphine, dimethylhexadecylphosphine, dimethyloctadecylphos , Dimethyloleylphosphine, dimethyldocosylphosphine, diethylpropylphosphine, diethylbutylphosphine, diethylpentylphosphine, diethylhexylphosphine, diethylcyclohexylphosphine, diethyloctylphosphine, diethyldecylphosphine, diethyldodecylphosphine, diethyltetradecylphosphine, diethyl Hexadecylphosphine, diethyloctadecylphosphine, diethyloleylphosphine, diethyldocosylphosphine, diethylphenylphosphine, ethyldiphenylphosphine, dipropylmethylphosphine, dipropylethylphosphine, dipropylbutylphosphine, dibutylmethylphosphine, dibutylethylphosphine, dibutylpropyl Phosphine, Jihe Silmethylphosphine, dihexylethylphosphine, dihexylpropylphosphine, dihexylbutylphosphine, dicyclohexylmethylphosphine, dicyclohexylethylphosphine, dicyclohexylpropylphosphine, dicyclohexylbutylphosphine, dicyclohexylphenylphosphine, dioctylmethylphosphine, dioctylethylphosphine, dioctylpropylphosphine, didecyl Methylphosphine, didecylethylphosphine, didecylpropylphosphine, didecylbutylphosphine, didodecylmethylphosphine, didodecylethylphosphine, didodecylpropylphosphine, didodecylbutylphosphine, ditetradecylmethylphosphine, ditetradecylethylphosphine, Ditetradecyl Propylphosphine, Ditetradecylbutylphosphine, Dihexadecylmethylphosphine, Dihexadecylethylphosphine, Dihexadecylpropylphosphine, Dihexadecylbutylphosphine, Trimethanolphosphine, Triethanolphosphine, Tripropanolphosphine, Tributanolphosphine, Tri Hexanol phosphine, diethyl methanol phosphine, dipropyl methanol phosphine, diisopropyl methanol phosphine, dibutyl methanol phosphine, diisobutyl methanol phosphine, di-t-butyl methanol phosphine, di (2-ethylhexyl) methanol phosphine, dimethyl ethanol phosphine, diethyl ethanol phosphine, di Propylethanolphosphine, diisopropyl Tanolphosphine, dibutylethanolphosphine, diisobutylethanolphosphine, di-t-butylethanolphosphine, di-t-butylphenylphosphine, di (2-ethylhexyl) ethanolphosphine, dimethylpropanolphosphine, diethylpropanolphosphine, dipropylpropanolphosphine, diisopropyl Propanolphosphine, dibutylpropanolphosphine, diisobutylpropanolphosphine, di-t-butylpropanolphosphine, di (2-ethylhexyl) propanolphosphine, methyldimethanolphosphine, ethyldimethanolphosphine, propyldimethanolphosphine, isopropyldimethanolphosphine, butyldi Methanol phosphine, isobutyl dimeta Phosphine, t-butyldimethanolphosphine, (2-ethylhexyl) dimethanolphosphine, methyldiethanolphosphine, ethyldiethanolphosphine, propyldiethanolphosphine, isopropyldiethanolphosphine, butyldiethanolphosphine, isobutyldiethanolphosphine, t-butyldiethanolphosphine, (2 -Ethylhexyl) diethanolphosphine, isopropylphenylphosphine, methoxydiphenylphosphine, ethoxydiphenylphosphine, triphenylphosphine, diphenylmethylphosphine, diphenylethylphosphine, diphenylcyclohexylphosphine, diphenylpropylphosphine, diphenylbutylphosphine, diphenyl-t-butylphosphine Diphenylpentylphosphine, diphenylhexylphosphine, diphenyloctylphosphine, diphenylbenzylphosphine, phenoxydiphenylphosphine, diphenyl-1-pyrenylphosphine, phenyldimethylphosphine, trimethylphosphine, tri-n-octylphosphine, tri-o-tolylphosphine, Examples include tri-m-tolylphosphine and tris-2,6-dimethoxyphenylphosphine.

また、上記一般式(XII)以外の(B3)ホスフィンとして、フェニル−2−ピリジルホスフィン、トリフェニルホスフィンオキサイド、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、および1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン等が挙げられる。   Further, as (B3) phosphine other than the above general formula (XII), phenyl-2-pyridylphosphine, triphenylphosphine oxide, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, 1,3-bis (diphenylphosphino) Examples include propane and 1,4-bis (diphenylphosphino) butane.

本発明において、前記の一般式(XI)で示される化合物は、テトラブチルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムブロミドが好ましい。   In the present invention, the compound represented by the general formula (XI) is preferably tetrabutylphosphonium bromide or tetraphenylphosphonium bromide.

本発明において、前記の一般式(XII)で示される化合物は、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィンが好ましい。   In the present invention, the compound represented by the general formula (XII) is preferably tributylphosphine or triphenylphosphine.

本発明において、サイジング剤は、(A)成分と、(B)成分以外の成分を1種類以上含んでも良い。例えば、ポリエチレンオキサイドやポリプロピレンオキサイド等のポリアルキレンオキサイド、高級アルコール、多価アルコール、アルキルフェノール、およびスチレン化フェノール等にポリエチレンオキサイドやポリプロピレンオキサイド等のポリアルキレンオキサイドが付加した化合物、およびエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのブロック共重合体等のノニオン系界面活性剤が好ましく用いられる。また、本発明の効果に影響しない範囲で、適宜、ポリエステル樹脂、および不飽和ポリエステル化合物等を添加してもよい。   In the present invention, the sizing agent may contain one or more components other than the component (A) and the component (B). For example, polyalkylene oxides such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, compounds obtained by adding polyalkylene oxides such as polyethylene oxide and polypropylene oxide to higher alcohols, polyhydric alcohols, alkylphenols, and styrenated phenols, and ethylene oxide and propylene oxide. Nonionic surfactants such as block copolymers are preferably used. Moreover, you may add a polyester resin, an unsaturated polyester compound, etc. suitably in the range which does not affect the effect of this invention.

本発明において、サイジング剤を溶媒で希釈して用いることができる。このような溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、およびジメチルアセトアミドが挙げられるが、なかでも、取扱いが容易であり、安全性の観点から有利であることから、水が好ましく用いられる。   In the present invention, the sizing agent can be diluted with a solvent. Examples of such a solvent include water, methanol, ethanol, isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, dimethylformamide, and dimethylacetamide. Among them, handling is easy and advantageous from the viewpoint of safety. Therefore, water is preferably used.

本発明において、サイジング剤の付着量は、炭素繊維100質量部に対して、0.1〜10質量部の範囲であることが好ましく、より好ましくは0.2〜3質量部の範囲である。サイジング剤の付着量が0.1質量部以上であると、炭素繊維を成形材料にする際に、通過する金属ガイド等による摩擦に耐えることができ、毛羽発生が抑えられ、炭素繊維シートの平滑性などの品位が優れる。一方、サイジング剤の付着量が10質量部以下であると、炭素繊維束周囲のサイジング剤膜に阻害されることなくエポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂が炭素繊維束内部に含浸され、得られる複合材料においてボイド生成が抑えられ、複合材料の品位が優れ、同時に機械物性が優れる。   In this invention, it is preferable that the adhesion amount of a sizing agent is the range of 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of carbon fibers, More preferably, it is the range of 0.2-3 mass parts. When the sizing agent is attached in an amount of 0.1 part by mass or more, when carbon fiber is used as a molding material, it can withstand friction caused by a metal guide that passes therethrough, fuzz generation is suppressed, and the carbon fiber sheet is smooth. Excellent quality and quality. On the other hand, if the sizing agent adhesion amount is 10 parts by mass or less, the composite material obtained by impregnating the inside of the carbon fiber bundle with a thermoplastic resin such as an epoxy resin without being hindered by the sizing agent film around the carbon fiber bundle Generation of voids is suppressed, and the quality of the composite material is excellent, and at the same time, the mechanical properties are excellent.

本発明において、炭素繊維に塗布され乾燥されたサイジング剤層の厚さは、2〜20nmの範囲内で、かつ、厚さの最大値が最小値の2倍を超えないことが好ましい。このような厚さの均一なサイジング剤層により、安定して大きな接着性向上効果が得られ、さらには、安定して高次加工性が優れる。   In the present invention, the thickness of the sizing agent layer applied to the carbon fiber and dried is preferably in the range of 2 to 20 nm, and the maximum value of the thickness does not exceed twice the minimum value. By such a uniform sizing agent layer, a large effect of improving adhesiveness can be obtained stably, and further, high-order processability is stable.

本発明において、サイジング剤を塗布する炭素繊維としては、例えば、ポリアクリロニトリル(PAN)系、レーヨン系およびピッチ系の炭素繊維が挙げられる。なかでも、強度と弾性率のバランスに優れたPAN系炭素繊維が好ましく用いられる。   In the present invention, examples of the carbon fiber to which the sizing agent is applied include polyacrylonitrile (PAN) -based, rayon-based, and pitch-based carbon fibers. Of these, PAN-based carbon fibers having an excellent balance between strength and elastic modulus are preferably used.

次に、PAN系炭素繊維の製造方法について説明する。   Next, a method for producing a PAN-based carbon fiber will be described.

炭素繊維の前駆体繊維を得るための紡糸方法としては、湿式、乾式および乾湿式等の紡糸方法を用いることができる。なかでも、高強度の炭素繊維が得られやすいという観点から、湿式あるいは乾湿式紡糸方法を用いることが好ましい。紡糸原液には、ポリアクリロニトリルのホモポリマーあるいは共重合体の溶液や懸濁液等を用いることができる。   As a spinning method for obtaining a carbon fiber precursor fiber, spinning methods such as wet, dry, and dry-wet can be used. Among these, it is preferable to use a wet or dry wet spinning method from the viewpoint that a high-strength carbon fiber is easily obtained. As the spinning dope, a polyacrylonitrile homopolymer or copolymer solution or suspension can be used.

上記の紡糸原液を口金に通して紡糸、凝固、水洗、延伸して前駆体繊維とし、得られた前駆体繊維を耐炎化処理と炭化処理し、必要によってはさらに黒鉛化処理をすることにより炭素繊維を得る。炭化処理と黒鉛化処理の条件としては、最高熱処理温度が1100℃以上であることが好ましく、より好ましくは1400〜3000℃である。   The spinning solution is spun, coagulated, washed with water, and drawn into a precursor fiber by passing it through a die, and the resulting precursor fiber is subjected to a flameproofing treatment and carbonization treatment. Get fiber. As conditions for carbonization treatment and graphitization treatment, the maximum heat treatment temperature is preferably 1100 ° C. or higher, more preferably 1400 to 3000 ° C.

本発明において、強度と弾性率の高い炭素繊維を得られるという観点から、細繊度の炭素繊維が好ましく用いられる。具体的には、炭素繊維の単繊維径が、7.5μm以下であることが好ましく、6μm以下であることがより好ましく、さらには5.5μm以下であることが好ましい。単繊維径の下限は特にないが、4.5μm以下では工程における単繊維切断が起きやすく生産性が低下する場合がある。   In the present invention, carbon fibers having fineness are preferably used from the viewpoint of obtaining carbon fibers having high strength and elastic modulus. Specifically, the single fiber diameter of the carbon fiber is preferably 7.5 μm or less, more preferably 6 μm or less, and further preferably 5.5 μm or less. There is no particular lower limit for the single fiber diameter, but if it is 4.5 μm or less, single fiber cutting is likely to occur in the process, and the productivity may decrease.

得られた炭素繊維は、熱可塑性樹脂との接着性を向上させるために、通常、酸化処理が施され、酸素含有官能基が導入される。酸化処理方法としては、気相酸化、液相酸化および液相電解酸化が用いられるが、生産性が高く、均一処理ができるという観点から、液相電解酸化が好ましく用いられる。   The obtained carbon fiber is usually subjected to an oxidation treatment to introduce an oxygen-containing functional group in order to improve the adhesion to the thermoplastic resin. As the oxidation treatment method, vapor phase oxidation, liquid phase oxidation, and liquid phase electrolytic oxidation are used. From the viewpoint of high productivity and uniform treatment, liquid phase electrolytic oxidation is preferably used.

本発明において、液相電解酸化で用いられる電解液としては、酸性電解液およびアルカリ性電解液が挙げられる。   In the present invention, examples of the electrolytic solution used in the liquid phase electrolytic oxidation include an acidic electrolytic solution and an alkaline electrolytic solution.

酸性電解液としては、例えば、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、ホウ酸、および炭酸等の無機酸、酢酸、酪酸、シュウ酸、アクリル酸、およびマレイン酸等の有機酸、または硫酸アンモニウムや硫酸水素アンモニウム等の塩が挙げられる。なかでも、強酸性を示す硫酸と硝酸が好ましく用いられる。   Examples of the acidic electrolyte include inorganic acids such as sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, boric acid, and carbonic acid, organic acids such as acetic acid, butyric acid, oxalic acid, acrylic acid, and maleic acid, or ammonium sulfate and ammonium hydrogen sulfate. And the like. Of these, sulfuric acid and nitric acid exhibiting strong acidity are preferably used.

アルカリ性電解液としては、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムおよび水酸化バリウム等の水酸化物の水溶液、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムおよび炭酸アンモニウム等の炭酸塩の水溶液、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウムおよび炭酸水素アンモニウム等の炭酸水素塩の水溶液、アンモニア、水酸化テトラアルキルアンモニウムおよびヒドラジンの水溶液等が挙げられる。なかでも、熱可塑性樹脂の硬化阻害を引き起こすアルカリ金属を含まないという観点から、炭酸アンモニウムおよび炭酸水素アンモニウムの水溶液、あるいは、強アルカリ性を示す水酸化テトラアルキルアンモニウムの水溶液が好ましく用いられる。   Specific examples of the alkaline electrolyte include aqueous solutions of hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide and barium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, Aqueous solutions of carbonates such as barium carbonate and ammonium carbonate, aqueous solutions of bicarbonates such as sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, magnesium bicarbonate, calcium bicarbonate, barium bicarbonate and ammonium bicarbonate, ammonia, tetraalkylammonium hydroxide And an aqueous solution of hydrazine. Among these, from the viewpoint of not containing an alkali metal that causes curing inhibition of the thermoplastic resin, an aqueous solution of ammonium carbonate and ammonium hydrogen carbonate or an aqueous solution of tetraalkylammonium hydroxide exhibiting strong alkalinity is preferably used.

本発明において、(A)エポキシ化合物と、炭素繊維表面の酸素含有官能基との共有結合形成が促進され、接着性がさらに向上するという観点から、炭素繊維をアルカリ性電解液で電解処理した後、または酸性水溶液中で電解処理し、続いてアルカリ性水溶液で洗浄した後、サイジング剤を塗布することが好ましい。電解処理した場合、炭素繊維表面において過剰に酸化された部分が脆弱層となって界面に存在し、複合材料にした場合の破壊の起点となる場合があるため、過剰に酸化された部分をアルカリ性水溶液で溶解除去することにより共有結合形成が促進されるものと考えられる。また、炭素繊維表面に酸性電解液の残渣が存在すると、残渣中のプロトンが(B)成分に補足され、本来果たすべき役割である(B)成分による炭素繊維表面の酸素含有官能基の水素イオンを引き抜く効果が低下する場合がある。このため、酸性水溶液中で電解処理し、続いてアルカリ性水溶液で酸性電解液を中和洗浄することが好ましい。上記の理由から、特定の処理を施した炭素繊維とサイジング剤の組み合わせにより、さらなる接着向上を得ることができる。   In the present invention, (A) from the viewpoint that the covalent bond formation between the epoxy compound and the oxygen-containing functional group on the surface of the carbon fiber is promoted and the adhesiveness is further improved, the carbon fiber is subjected to electrolytic treatment with an alkaline electrolyte, Alternatively, it is preferable to apply a sizing agent after electrolytic treatment in an acidic aqueous solution followed by washing with an alkaline aqueous solution. When electrolytic treatment is performed, the excessively oxidized portion on the carbon fiber surface becomes a fragile layer and exists at the interface, which may be the starting point of destruction when made into a composite material. It is considered that formation of a covalent bond is promoted by dissolution and removal with an aqueous solution. In addition, when there is a residue of the acidic electrolyte on the surface of the carbon fiber, protons in the residue are captured by the component (B), and the hydrogen ion of the oxygen-containing functional group on the surface of the carbon fiber by the component (B), which is the role to be originally played. The effect of pulling out may decrease. For this reason, it is preferable to perform electrolytic treatment in an acidic aqueous solution, and then neutralize and wash the acidic electrolytic solution with an alkaline aqueous solution. For the above reasons, a further improvement in adhesion can be obtained by a combination of carbon fibers subjected to a specific treatment and a sizing agent.

本発明において用いられる電解液の濃度は、0.01〜5モル/リットルの範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.1〜1モル/リットルの範囲内である。電解液の濃度が0.01モル/リットル以上であると、電解処理電圧が下げられ、運転コスト的に有利になる。一方、電解液の濃度が5モル/リットル以下であると、安全性の観点から有利になる。   The concentration of the electrolytic solution used in the present invention is preferably in the range of 0.01 to 5 mol / liter, more preferably in the range of 0.1 to 1 mol / liter. When the concentration of the electrolytic solution is 0.01 mol / liter or more, the electrolytic treatment voltage is lowered, which is advantageous in terms of operating cost. On the other hand, when the concentration of the electrolytic solution is 5 mol / liter or less, it is advantageous from the viewpoint of safety.

本発明において用いられる電解液の温度は、10〜100℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは10〜40℃の範囲内である。電解液の温度が10℃以上であると、電解処理の効率が向上し、運転コスト的に有利になる。一方、電解液の温度が100℃以下であると、安全性の観点から有利になる。   The temperature of the electrolytic solution used in the present invention is preferably in the range of 10 to 100 ° C, more preferably in the range of 10 to 40 ° C. When the temperature of the electrolytic solution is 10 ° C. or higher, the efficiency of the electrolytic treatment is improved, which is advantageous in terms of operating cost. On the other hand, when the temperature of the electrolytic solution is 100 ° C. or lower, it is advantageous from the viewpoint of safety.

本発明において、液相電解酸化における電気量は、炭素繊維の炭化度に合わせて最適化することが好ましく、高弾性率の炭素繊維に処理を施す場合、より大きな電気量が必要である。   In the present invention, the amount of electricity in the liquid phase electrolytic oxidation is preferably optimized in accordance with the carbonization degree of the carbon fiber, and a larger amount of electricity is required when processing the carbon fiber having a high elastic modulus.

本発明において、液相電解酸化における電流密度は、電解処理液中の炭素繊維の表面積1m当たり1.5〜1000アンペア/mの範囲内であることが好ましく、より好ましくは3〜500アンペア/mの範囲内である。電流密度が1.5アンペア/m以上であると、電解処理の効率が向上し、運転コスト的に有利になる。一方、電流密度が1000アンペア/m以下であると、安全性の観点から有利になる。 In the present invention, the current density in the liquid phase electrolytic oxidation is preferably in the range of 1.5 to 1000 amperes / m 2 per 1 m 2 of the surface area of the carbon fiber in the electrolytic treatment solution, more preferably 3 to 500 amperes. / M 2 in the range. When the current density is 1.5 amperes / m 2 or more, the efficiency of the electrolytic treatment is improved, which is advantageous in terms of operating cost. On the other hand, when the current density is 1000 amperes / m 2 or less, it is advantageous from the viewpoint of safety.

本発明において、(A)エポキシ化合物と、炭素繊維表面の酸素含有官能基との共有結合形成が促進され、接着性がさらに向上するという観点から、酸化処理の後、炭素繊維をアルカリ性水溶性で洗浄することが好ましい。なかでも、酸性電解液で液相電解処理し、続いてアルカリ性水溶液で洗浄することが好ましい。   In the present invention, from the viewpoint that (A) the covalent bond formation between the epoxy compound and the oxygen-containing functional group on the carbon fiber surface is promoted, and the adhesion is further improved, the carbon fiber is made alkaline water-soluble after the oxidation treatment. It is preferable to wash. Among these, it is preferable to perform a liquid phase electrolysis treatment with an acidic electrolyte and then wash with an alkaline aqueous solution.

本発明において、洗浄に用いられるアルカリ性水溶液のpHは、7〜14の範囲内であることが好ましく、より好ましくは10〜14の範囲内である。アルカリ性水溶液としては、具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムおよび水酸化バリウム等の水酸化物の水溶液、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムおよび炭酸アンモニウム等の炭酸塩の水溶液、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウムおよび炭酸水素アンモニウム等の炭酸水素塩の水溶液、アンモニア、水酸化テトラアルキルアンモニウムおよびヒドラジンの水溶液等が挙げられる。なかでも、熱可塑性樹脂の硬化阻害を引き起こすアルカリ金属を含まないという観点から、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムの水溶液、あるいは、強アルカリ性を示す水酸化テトラアルキルアンモニウムの水溶液が好ましく用いられる。   In the present invention, the pH of the alkaline aqueous solution used for washing is preferably in the range of 7 to 14, more preferably in the range of 10 to 14. Specific examples of alkaline aqueous solutions include aqueous solutions of hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide and barium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, and barium carbonate. And aqueous solutions of carbonates such as ammonium carbonate, aqueous solutions of bicarbonates such as sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, magnesium bicarbonate, calcium bicarbonate, barium bicarbonate and ammonium bicarbonate, ammonia, tetraalkylammonium hydroxide and hydrazine An aqueous solution of Among these, from the viewpoint of not containing an alkali metal that causes curing inhibition of the thermoplastic resin, an aqueous solution of ammonium carbonate or ammonium hydrogen carbonate or an aqueous solution of tetraalkylammonium hydroxide exhibiting strong alkalinity is preferably used.

本発明において、炭素繊維をアルカリ性水溶液で洗浄する方法としては、例えば、ディップ法とスプレー法を用いることができる。なかでも、洗浄が容易であるという観点から、ディップ法を用いることが好ましく、さらには、炭素繊維を超音波で加振させながらディップ法を用いることが好ましい態様である。   In the present invention, as a method for washing carbon fibers with an alkaline aqueous solution, for example, a dipping method and a spray method can be used. Especially, it is preferable to use a dip method from a viewpoint that washing | cleaning is easy, Furthermore, it is a preferable aspect to use a dip method, vibrating a carbon fiber with an ultrasonic wave.

本発明において、炭素繊維を電解処理またはアルカリ性水溶液で洗浄した後、水洗および乾燥することが好ましい。この場合、乾燥温度が高すぎると炭素繊維の最表面に存在する官能基は熱分解により消失し易いため、できる限り低い温度で乾燥することが望ましく、具体的には乾燥温度が好ましくは250℃以下、さらに好ましくは210℃以下で乾燥することが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the carbon fiber is washed with an electrolytic treatment or an alkaline aqueous solution, then washed with water and dried. In this case, if the drying temperature is too high, the functional groups present on the outermost surface of the carbon fiber are likely to disappear due to thermal decomposition. Therefore, it is desirable to dry at the lowest possible temperature. Specifically, the drying temperature is preferably 250 ° C. Hereinafter, drying at 210 ° C. or lower is more preferable.

サイジング剤の炭素繊維への付与(塗布)手段としては、例えば、ローラを介してサイジング液に炭素繊維を浸漬する方法、サイジング液の付着したローラに炭素繊維を接する方法、サイジング液を霧状にして炭素繊維に吹き付ける方法などがある。また、サイジング剤の付与手段は、バッチ式と連続式いずれでもよいが、生産性がよくバラツキが小さくできる連続式が好ましく用いられる。この際、炭素繊維に対するサイジング剤有効成分の付着量が適正範囲内で均一に付着するように、サイジング液濃度、温度および糸条張力などをコントロールすることが好ましい。また、サイジング剤付与時に、炭素繊維を超音波で加振させることも好ましい態様である。   Examples of the means for applying (coating) the sizing agent to the carbon fiber include a method of immersing the carbon fiber in a sizing liquid through a roller, a method of contacting the carbon fiber with a roller to which the sizing liquid is attached, and a sizing liquid being atomized. There is a method of spraying on carbon fiber. Further, the sizing agent applying means may be either a batch type or a continuous type, but a continuous type capable of improving productivity and reducing variation is preferably used. At this time, it is preferable to control the sizing solution concentration, temperature, yarn tension, and the like so that the amount of the sizing agent active ingredient attached to the carbon fiber is uniformly attached within an appropriate range. Moreover, it is also a preferable aspect that the carbon fiber is vibrated with ultrasonic waves when the sizing agent is applied.

本発明においては、炭素繊維にサイジング剤を塗布した後、160〜260℃の温度範囲で30〜600秒間熱処理することが必要である。熱処理条件は、好ましくは170〜250℃の温度範囲で30〜500秒間であり、より好ましくは180〜240℃の温度範囲で30〜300秒間である。熱処理条件が、160℃未満および/または30秒未満であると、サイジング剤のエポキシ樹脂と炭素繊維表面の酸素含有官能基との間の共有結合形成が促進されず、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性が不十分となる。一方、熱処理条件が、260℃を超えるおよび/または600秒を超える場合、3級アミン化合物および/または3級アミン塩の揮発が起きて、共有結合形成が促進されず、炭素繊維と熱可塑性樹脂との接着性が不十分となる。   In this invention, after apply | coating a sizing agent to carbon fiber, it is required to heat-process for 30 to 600 second in the temperature range of 160-260 degreeC. The heat treatment conditions are preferably in a temperature range of 170 to 250 ° C. for 30 to 500 seconds, and more preferably in a temperature range of 180 to 240 ° C. for 30 to 300 seconds. When the heat treatment condition is less than 160 ° C. and / or less than 30 seconds, the formation of a covalent bond between the epoxy resin of the sizing agent and the oxygen-containing functional group on the surface of the carbon fiber is not promoted, and the carbon fiber and the thermoplastic resin The adhesiveness of the is insufficient. On the other hand, when the heat treatment condition exceeds 260 ° C. and / or exceeds 600 seconds, volatilization of the tertiary amine compound and / or tertiary amine salt occurs, and the covalent bond formation is not promoted, and the carbon fiber and the thermoplastic resin Adhesiveness with is insufficient.

また、前記熱処理は、マイクロ波照射および/または赤外線照射で行うことも可能である。マイクロ波照射および/または赤外線照射により炭素繊維を加熱処理した場合、マイクロ波が炭素繊維内部に侵入し、吸収されることにより、短時間に被加熱物である炭素繊維を所望の温度に加熱できる。また、マイクロ波照射および/または赤外線照射により、炭素繊維内部の加熱も速やかに行うことができるため、炭素繊維束の内側と外側の温度差を小さくすることができ、サイジング剤の接着ムラを小さくすることが可能となる。   The heat treatment can also be performed by microwave irradiation and / or infrared irradiation. When carbon fiber is heat-treated by microwave irradiation and / or infrared irradiation, the microwave penetrates into the carbon fiber and is absorbed, so that the carbon fiber as the object to be heated can be heated to a desired temperature in a short time. . In addition, since the inside of the carbon fiber can be quickly heated by microwave irradiation and / or infrared irradiation, the temperature difference between the inside and outside of the carbon fiber bundle can be reduced, and the adhesion unevenness of the sizing agent can be reduced. It becomes possible to do.

本発明において、得られた炭素繊維束のストランド強度が、3.5GPa以上であることが好ましく、より好ましくは4GPa以上であり、さらに好ましくは5GPaである。また、得られた炭素繊維束のストランド弾性率が、220GPa以上であることが好ましく、より好ましくは240GPa以上であり、さらに好ましくは280GPa以上である。   In the present invention, the strand strength of the obtained carbon fiber bundle is preferably 3.5 GPa or more, more preferably 4 GPa or more, and further preferably 5 GPa. Moreover, it is preferable that the strand elastic modulus of the obtained carbon fiber bundle is 220 GPa or more, More preferably, it is 240 GPa or more, More preferably, it is 280 GPa or more.

本発明において、上記の炭素繊維束のストランド引張強度と弾性率は、JIS−R−7608(2004)の樹脂含浸ストランド試験法に準拠し、次の手順に従い求めることができる。樹脂処方としては、“セロキサイド(登録商標)”2021P(ダイセル化学工業社製)/3フッ化ホウ素モノエチルアミン(東京化成工業(株)製)/アセトン=100/3/4(質量部)を用い、硬化条件としては、常圧、130℃、30分を用いる。炭素繊維束のストランド10本を測定し、その平均値をストランド引張強度およびストランド弾性率とした。   In the present invention, the strand tensile strength and elastic modulus of the carbon fiber bundle can be determined according to the following procedure in accordance with the resin impregnated strand test method of JIS-R-7608 (2004). As the resin formulation, “Celoxide (registered trademark)” 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries) / 3 boron trifluoride monoethylamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) / Acetone = 100/3/4 (part by mass) is used. As curing conditions, normal pressure, 130 ° C., and 30 minutes are used. Ten strands of the carbon fiber bundle were measured, and the average value was defined as the strand tensile strength and the strand elastic modulus.

本発明において、炭素繊維としては、X線光電子分光法により測定されるその繊維表面の酸素(O)と炭素(C)の原子数の比である表面酸素濃度(O/C)が、0.05〜0.50の範囲内であるものが好ましく、より好ましくは0.06〜0.30の範囲内のものであり、さらに好ましくは0.07〜0.20の範囲内のものである。表面酸素濃度(O/C)が0.05以上であることにより、炭素繊維表面の酸素含有官能基を確保し、熱可塑性樹脂との強固な接着を得ることができる。また、表面酸素濃度(O/C)が0.5以下であることにより、酸化による炭素繊維自体の強度の低下を抑えることができる。   In the present invention, the carbon fiber has a surface oxygen concentration (O / C), which is a ratio of the number of atoms of oxygen (O) and carbon (C) on the fiber surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy. The thing within the range of 05-0.50 is preferable, More preferably, it is a thing within the range of 0.06-0.30, More preferably, it is a thing within the range of 0.07-0.20. When the surface oxygen concentration (O / C) is 0.05 or more, an oxygen-containing functional group on the surface of the carbon fiber can be secured and strong adhesion with the thermoplastic resin can be obtained. Moreover, when the surface oxygen concentration (O / C) is 0.5 or less, a decrease in strength of the carbon fiber itself due to oxidation can be suppressed.

炭素繊維の表面酸素濃度は、X線光電子分光法により、次の手順に従って求めたものである。まず、溶剤で炭素繊維表面に付着している汚れなどを除去した炭素繊維を20mmにカットして、銅製の試料支持台に拡げて並べた後、X線源としてAlKα1、2を用い、試料チャンバー中を1×10−8Torrに保つ。測定時の帯電に伴うピークの補正値としてC1sの主ピークの運動エネルギー値(K.E.)を、1202eVに合わせる。C1sピーク面積を、K.E.として1191〜1205eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求める。O1sピーク面積を、K.E.として947〜959eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求める。 The surface oxygen concentration of the carbon fiber is determined by X-ray photoelectron spectroscopy according to the following procedure. First, carbon fibers from which dirt and the like adhering to the carbon fiber surface were removed with a solvent were cut into 20 mm, spread and arranged on a copper sample support base, and then AlKα 1 and 2 were used as an X-ray source. The chamber is kept at 1 × 10 −8 Torr. The kinetic energy value (KE) of the C 1s main peak is adjusted to 1202 eV as a peak correction value associated with charging during measurement. C 1s peak area, K.P. E. Is obtained by drawing a straight base line in the range of 1191 to 1205 eV. O 1s peak area, E. Is obtained by drawing a straight base line in the range of 947 to 959 eV.

ここで、表面酸素濃度とは、上記のO1sピーク面積とC1sピーク面積の比から装置固有の感度補正値を用いて原子数比として算出したものである。X線光電子分光法装置として、アルバック・ファイ(株)製ESCA−1600を用い、上記装置固有の感度補正値は2.33であった。 Here, the surface oxygen concentration is calculated as an atomic ratio by using a sensitivity correction value unique to the apparatus from the ratio of the O 1s peak area to the C 1s peak area. As the X-ray photoelectron spectroscopy apparatus, ESCA-1600 manufactured by ULVAC-PHI Co., Ltd. was used, and the sensitivity correction value unique to the apparatus was 2.33.

続いて、本発明にかかる成形材料および炭素繊維強化複合材料について説明する。本発明にかかる成形材料は、上述のサイジング剤塗付炭素繊維と熱可塑性樹脂とから構成される。図1に示すように、本発明の成形材料1は、円柱状をなし、複数の炭素繊維2が、円柱の軸心方向にほぼ平行に配列し、炭素繊維の周囲は熱可塑性樹脂3で覆われている。すなわち、炭素繊維2が円柱の芯構造を構成し、熱可塑性樹脂3が炭素繊維2からなる芯構造を被覆する鞘構造をなしている。本発明の成形材料1は、炭素繊維2と熱可塑性樹脂3とにより芯鞘構造を構成すれば、円柱状のほか、角柱状、楕円柱状等その形状を問うものではない。なお、本明細書において、「ほぼ平行に配列」とは、炭素繊維の長軸の軸線と、成形材料1の長軸の軸線とが、同方向を指向している状態を意味し、軸線同士の角度のずれが、好ましくは20°以下であり、より好ましくは10°以下であり、さらに好ましくは5°以下である。   Next, the molding material and the carbon fiber reinforced composite material according to the present invention will be described. The molding material concerning this invention is comprised from the above-mentioned sizing agent application | coating carbon fiber and a thermoplastic resin. As shown in FIG. 1, the molding material 1 of the present invention has a cylindrical shape, and a plurality of carbon fibers 2 are arranged substantially parallel to the axial direction of the cylinder, and the periphery of the carbon fibers is covered with a thermoplastic resin 3. It has been broken. That is, the carbon fiber 2 forms a cylindrical core structure, and the thermoplastic resin 3 forms a sheath structure that covers the core structure made of the carbon fiber 2. If the molding material 1 of this invention comprises a core-sheath structure with the carbon fiber 2 and the thermoplastic resin 3, it does not ask | require the shape, such as columnar shape, prismatic column shape, elliptical column shape. In the present specification, “arranged substantially in parallel” means a state in which the long axis of the carbon fiber and the long axis of the molding material 1 are oriented in the same direction. The angle deviation is preferably 20 ° or less, more preferably 10 ° or less, and further preferably 5 ° or less.

また、本発明の成形材料1において、炭素繊維の長さと成形材料の長さLが実質的に同じである長繊維ペレットであることが好ましい。なお、本明細書において、「長さが実質的に同じ」とは、ペレット状の成形材料1において、ペレット内部の途中で炭素繊維2が切断されていたり、成形材料1の全長よりも有意に短い炭素繊維2が実質的に含まれたりしないことを意味している。特に、成形材料1の長さLよりも短い炭素繊維の量について限定する必要はないが、成形材料1の長さLの50%以下の長さの炭素繊維の含有量が30質量%以下である場合には、成形材料1の全長よりも有意に短い炭素繊維束が実質的に含まれていないと評価する。さらに、成形材料1の全長の50%以下の長さの炭素繊維の含有量は20質量%以下であることが好ましい。なお、成形材料1の全長とは成形材料1中の炭素繊維配向方向の長さLである。炭素繊維2が成形材料1と同等の長さを持つことで、成形品中の炭素繊維長を長くすることが出来るため、優れた力学特性を得ることができる。   Moreover, in the molding material 1 of this invention, it is preferable that it is a long fiber pellet in which the length of carbon fiber and the length L of a molding material are substantially the same. In the present specification, “substantially the same length” means that in the pellet-shaped molding material 1, the carbon fibers 2 are cut in the middle of the pellet, or significantly longer than the total length of the molding material 1. It means that the short carbon fiber 2 is not substantially contained. In particular, it is not necessary to limit the amount of carbon fibers shorter than the length L of the molding material 1, but the content of carbon fibers having a length of 50% or less of the length L of the molding material 1 is 30% by mass or less. In some cases, it is evaluated that a carbon fiber bundle significantly shorter than the entire length of the molding material 1 is not substantially contained. Furthermore, the content of carbon fibers having a length of 50% or less of the total length of the molding material 1 is preferably 20% by mass or less. The total length of the molding material 1 is the length L in the carbon fiber orientation direction in the molding material 1. Since the carbon fiber 2 has a length equivalent to that of the molding material 1, the carbon fiber length in the molded product can be increased, so that excellent mechanical properties can be obtained.

本発明の成形材料は、好ましくは1〜50mmの範囲の長さに切断して用いられる。前記の長さに調製することにより、成形時の流動性、取扱性を十分に高めることができる。また、本発明の成形材料は、連続、長尺のままでも成形法によっては使用可能である。例えば、熱可塑性ヤーンプリプレグとして、加熱しながらマンドレルに巻き付け、ロール状成形品を得たりすることができる。   The molding material of the present invention is preferably used after being cut to a length in the range of 1 to 50 mm. By adjusting to the above length, the fluidity and handleability during molding can be sufficiently enhanced. Further, the molding material of the present invention can be used depending on the molding method even if it is continuous or long. For example, as a thermoplastic yarn prepreg, it can be wound around a mandrel while heating to obtain a roll-shaped molded product.

本発明の成形材料に使用する熱可塑性樹脂3としては、例えば、「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)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、液晶ポリエステル等のポリエステル系樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレン、酸変性ポリエチレン(m−PE)、酸変性ポリプロピレン(m−PP)、酸変性ポリブチレン等のポリオレフィン系樹脂;ポリオキシメチレン(POM)、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)等のポリアリーレンスルフィド樹脂;ポリケトン(PK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)、ポリエーテルニトリル(PEN);ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂;液晶ポリマー(LCP)」等の結晶性樹脂、「ポリスチレン(PS)、アクリロニトリルスチレン(AS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)等のスチレン系樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、未変性または変性されたポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリサルホン(PSU)、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート(PAR)」等の非晶性樹脂;フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、さらにポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリブタジエン系エラストマー、ポリイソプレン系エラストマー、フッ素系樹脂およびアクリロニトリル系エラストマー等の各種熱可塑エラストマー等、これらの共重合体および変性体等から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。なお、熱可塑性樹脂としては、本発明の目的を損なわない範囲で、これらの熱可塑性樹脂を複数種含む熱可塑性樹脂組成物が用いられても良い。   Examples of the thermoplastic resin 3 used in the molding material of the present invention include “polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene naphthalate (PEN), liquid crystal polyester and the like. Polyester resins: Polyethylene resins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polybutylene, acid-modified polyethylene (m-PE), acid-modified polypropylene (m-PP), acid-modified polybutylene; polyoxymethylene (POM), Polyarylene sulfide resins such as polyamide (PA) and polyphenylene sulfide (PPS); polyketone (PK), polyetherketone (PEK), polyetheretherketone (PEEK), polyetherketoneketone (PEKK) , Polyether nitrile (PEN); fluororesin such as polytetrafluoroethylene; crystalline resin such as liquid crystal polymer (LCP); polystyrene (PS), acrylonitrile styrene (AS), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), etc. Styrenic resin, polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl chloride (PVC), unmodified or modified polyphenylene ether (PPE), polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyetherimide ( Amorphous resins such as PEI), polysulfone (PSU), polyethersulfone, polyarylate (PAR); phenol resins, phenoxy resins, polystyrene elastomers, polyolefin elastomers, polyurethane resins At least one selected from a copolymer, a modified body, and the like of various elastomers such as a lastmer, a polyester-based elastomer, a polyamide-based elastomer, a polybutadiene-based elastomer, a polyisoprene-based elastomer, a fluororesin, and an acrylonitrile-based elastomer A thermoplastic resin is preferably used. In addition, as a thermoplastic resin, the thermoplastic resin composition containing multiple types of these thermoplastic resins may be used in the range which does not impair the objective of this invention.

また、本発明の成形材料として、炭素繊維2と熱可塑性樹脂3との間に含浸助剤を設けたものが好適に使用できる。図2は、本発明に係る成形材料1Aの斜視図である。成形材料1Aは、複数の炭素繊維2が、円柱の軸心方向にほぼ平行に配列し、炭素繊維2の周囲を含浸助剤4で覆うとともに、含浸助剤4の周囲を熱可塑性樹脂3で被覆する構成をなす。成形材料を成形して得た成形品の力学特性を向上するためには、一般に高分子量の熱可塑性樹脂を使用することが好ましいが、高分子量の熱可塑性樹脂は、溶融粘度が高く、炭素繊維束中に含浸し難いという問題を有している。一方、炭素繊維束中への熱可塑性樹脂の含浸性を向上するためには、溶融粘度が低い低分子量の熱可塑性樹脂を使用することが好ましいが、低分子量の熱可塑性樹脂を使用した成形品は力学特性が大幅に低下してしまう。   Moreover, what provided the impregnation adjuvant between the carbon fiber 2 and the thermoplastic resin 3 as a molding material of this invention can be used conveniently. FIG. 2 is a perspective view of a molding material 1A according to the present invention. In the molding material 1A, a plurality of carbon fibers 2 are arranged substantially parallel to the axial direction of the cylinder, the periphery of the carbon fibers 2 is covered with the impregnation aid 4, and the periphery of the impregnation aid 4 is covered with the thermoplastic resin 3. The structure to cover is made. In order to improve the mechanical properties of a molded product obtained by molding a molding material, it is generally preferable to use a high molecular weight thermoplastic resin. However, a high molecular weight thermoplastic resin has a high melt viscosity and is a carbon fiber. There is a problem that it is difficult to impregnate the bundle. On the other hand, in order to improve the impregnation property of the thermoplastic resin into the carbon fiber bundle, it is preferable to use a low molecular weight thermoplastic resin having a low melt viscosity, but a molded article using the low molecular weight thermoplastic resin. Will greatly reduce the mechanical properties.

そこで、比較的低分子量の樹脂(プレポリマー)を含浸助剤4として炭素繊維2束中に含浸させた後、比較的高分子量の熱可塑性樹脂3をマトリックス樹脂として使用することにより、力学的特性に優れた成形材料を生産性よく製造することができる。   Therefore, after impregnating a bundle of carbon fibers with a relatively low molecular weight resin (prepolymer) as an impregnation aid 4, a mechanical property is obtained by using a relatively high molecular weight thermoplastic resin 3 as a matrix resin. It is possible to produce an excellent molding material with high productivity.

以下、含浸助剤を使用する成形材料についての好適な形態を説明する。   Hereinafter, the suitable form about the molding material which uses an impregnation adjuvant is demonstrated.

熱可塑性樹脂としてポリアリーレンスルフィド樹脂を使用する場合、含浸助剤、すなわち(C)成分として、質量平均分子量が10,000以上であり、かつ質量平均分子量/数平均分子量で表される分散度が2.5以下であるポリアリーレンスルフィド[d](以下、PASと略する)を使用することが好ましく、含浸助剤であるPASは、炭素繊維100質量部に対して、0.1〜100質量部となるように使用することが好適である。   When the polyarylene sulfide resin is used as the thermoplastic resin, the impregnation aid, that is, the component (C) has a mass average molecular weight of 10,000 or more and a dispersity represented by mass average molecular weight / number average molecular weight. It is preferable to use 2.5 or less polyarylene sulfide [d] (hereinafter abbreviated as PAS), and the impregnation aid PAS is 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of carbon fiber. It is suitable to use so that it may become a part.

含浸助剤であるPASの分子量は、質量平均分子量で10,000以上、好ましくは15,000以上、より好ましくは18,000以上である。質量平均分子量が10,000未満では、より高温(例えば、360℃)での成形加工時に低分子量成分が熱分解反応を起こし、分解ガスを発生させて成形設備周辺の環境汚染を引き起こす場合がある。質量平均分子量の上限に特に制限は無いが、1,000,000以下を好ましい範囲として例示でき、より好ましくは500,000以下、さらに好ましくは200,000以下であり、この範囲内では高い含浸性、ならびに成形加工性を得ることができる。   The molecular weight of PAS, which is an impregnation aid, is 10,000 or more, preferably 15,000 or more, more preferably 18,000 or more in terms of mass average molecular weight. When the mass average molecular weight is less than 10,000, a low molecular weight component may cause a thermal decomposition reaction during molding at a higher temperature (for example, 360 ° C.), generating decomposition gas and causing environmental pollution around the molding equipment. . Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of a mass mean molecular weight, 1,000,000 or less can be illustrated as a preferable range, More preferably, it is 500,000 or less, More preferably, it is 200,000 or less, High impregnation property in this range As well as moldability can be obtained.

PASの分子量分布の広がり、すなわち質量平均分子量と数平均分子量の比(質量平均分子量/数平均分子量)で表される分散度は2.5以下であり、2.3以下が好ましく、2.1以下がより好ましく、2.0以下がさらに好ましい。分散度が大きくなるにともない、PASに含まれる低分子成分の量が多くなる傾向があり、前記同様に成形設備周辺の環境汚染を引き起こす場合がある。なお、前記質量平均分子量および数平均分子量は例えば示差屈折率検出器を具備したSEC(サイズ排除クロマトグラフィー)を使用して求めることができる。   The degree of dispersion of the molecular weight distribution of PAS, that is, the dispersity represented by the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (mass average molecular weight / number average molecular weight) is 2.5 or less, preferably 2.3 or less, and 2.1 The following is more preferable, and 2.0 or less is more preferable. As the degree of dispersion increases, the amount of low-molecular components contained in PAS tends to increase, which may cause environmental pollution around the molding equipment as described above. In addition, the said mass average molecular weight and number average molecular weight can be calculated | required, for example using SEC (size exclusion chromatography) equipped with the differential refractive index detector.

PASは、炭素繊維100質量部に対して、好ましくは0.1〜100質量部、より好ましくは10〜70質量部、さらに好ましくは15〜30質量部とする。PASを炭素繊維100質量部に対して0.1〜100質量部とすることにより、高力学特性の成形品を生産性よく製造することができる。   PAS is preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 10 to 70 parts by mass, and even more preferably 15 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of carbon fiber. By setting PAS to 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of carbon fiber, a molded product having high mechanical properties can be produced with high productivity.

熱可塑性樹脂としてポリアミド樹脂を使用する場合、含浸助剤、すなわち(C)成分として、[e]フェノール系重合体を使用することが好ましく、[e]フェノール系重合体を、炭素繊維100質量部に対して0.1〜100質量部となるように使用することが好適である。   When a polyamide resin is used as the thermoplastic resin, it is preferable to use an [e] phenolic polymer as the impregnation aid, that is, the component (C), and the [e] phenolic polymer is added to 100 parts by mass of carbon fiber. It is suitable to use so that it may become 0.1-100 mass parts with respect to.

含浸助剤として使用するフェノール系重合体としては、例えば、フェノールもしくはフェノールの置換基誘導体(前駆体a)と、二重結合を2個有する炭化水素(前駆体b)の縮合反応により得られるフェノール系重合体が挙げられる。   Examples of the phenolic polymer used as the impregnation aid include phenol obtained by a condensation reaction of phenol or a phenol substituent derivative (precursor a) and a hydrocarbon having two double bonds (precursor b). System polymers.

上記前駆体aとしては、フェノールのベンゼン環上に、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基より選ばれる置換基を1〜3個有するものが好ましく用いられる。具体的には、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、ブチルフェノール、t−ブチルフェノール、ノニルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、クロロフェノール、ブロモフェノール、クロロクレゾール、ヒドロキノン、レゾルシノール、オルシノールなどの例が挙げられ、これらは1種もしくは2種以上を併用しても良い。特に、フェノール、クレゾールが好ましく用いられる。   As said precursor a, what has 1-3 substituents chosen from an alkyl group, a halogen atom, and a hydroxyl group on the benzene ring of phenol is used preferably. Specific examples include cresol, xylenol, ethylphenol, butylphenol, t-butylphenol, nonylphenol, 3,4,5-trimethylphenol, chlorophenol, bromophenol, chlorocresol, hydroquinone, resorcinol, orcinol, These may be used alone or in combination of two or more. In particular, phenol and cresol are preferably used.

上記前駆体bとしては、ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、ヘキサジエンなどの脂肪族炭化水素、シクロヘキサジエン、ビニルシクロヘキセン、シクロヘプタジエン、シクロオクタジエン、2,5−ノルボルナジエン、テトラヒドロインデン、ジシクロペンタジエン、単環式モノテルペン(ジペンテン、リモネン、テルピノレン、テルピネン、フェランドレン)、二環式セスキテルペン(カジネン、セリネン、カリオフィレン)などの脂環式炭化水素が挙げられ、これらは1種または2種以上を併用しても良い。特に、単環式モノテルペン、ジシクロペンタジエンが好ましく用いられる。   Examples of the precursor b include aliphatic hydrocarbons such as butadiene, isoprene, pentadiene and hexadiene, cyclohexadiene, vinylcyclohexene, cycloheptadiene, cyclooctadiene, 2,5-norbornadiene, tetrahydroindene, dicyclopentadiene, monocyclic ring Alicyclic hydrocarbons such as monoterpenes (dipentene, limonene, terpinolene, terpinene, ferrandylene), bicyclic sesquiterpenes (kadinene, serinene, caryophyllene), etc., which are used alone or in combination of two or more May be. In particular, monocyclic monoterpenes and dicyclopentadiene are preferably used.

フェノール系重合体は、炭素繊維100質量部に対して、好ましくは0.1〜100質量部、より好ましくは10〜70質量部、さらに好ましくは15〜30質量部とする。フェノール系重合体を炭素繊維100質量部に対して0.1〜100質量部とすることにより、高力学特性の成形品を生産性よく製造することができる。   The phenolic polymer is preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 10 to 70 parts by mass, and still more preferably 15 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber. By setting the phenolic polymer to 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber, a molded product having high mechanical properties can be produced with high productivity.

熱可塑性樹脂としてポリオレフィン系樹脂を使用する場合、含浸助剤、すなわち(C)成分として、[f]テルペン系樹脂を使用することが好ましく、[f]テルペン系樹脂を炭素繊維100質量部に対して、0.1〜100質量部となるように使用することが好適である。   When a polyolefin resin is used as the thermoplastic resin, it is preferable to use [f] terpene resin as impregnation aid, that is, component (C), and [f] terpene resin is used with respect to 100 parts by mass of carbon fiber. Thus, it is preferable to use it at 0.1 to 100 parts by mass.

含浸助剤として使用するテルペン系樹脂として、有機溶媒中でフリーデルクラフツ型触媒存在下、テルペン単量体単独若しくは、テルペン単量体と芳香族単量体等と共重合体して得られる重合体からなる樹脂が挙げられる。   As a terpene resin used as an impregnation aid, a terpene monomer alone or a copolymer obtained with a terpene monomer and an aromatic monomer or the like in the presence of a Friedel-Crafts type catalyst in an organic solvent. Resins composed of coalesced are listed.

テルペン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂よりも溶融粘度が低い熱可塑性重合体であり、射出成形やプレス成形などの最終形状への成形工程において、樹脂組成物の粘度を下げ、成形性を向上することが可能である。この際、テルペン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂との相溶性が良いことから、効果的に成形性向上することができる。   Terpene resin is a thermoplastic polymer that has a lower melt viscosity than polyolefin resin, and lowers the viscosity of the resin composition and improves moldability in the final molding process such as injection molding and press molding. Is possible. At this time, since the terpene resin has good compatibility with the polyolefin resin, the moldability can be effectively improved.

テルペン単量体としては、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテン、d−リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α−フェランドレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、テルピノーレン、1,8−シネオール、1,4−シネオール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオール、サビネン、パラメンタジエン類、カレン類等の単環式モノテルペンが挙げられる。また、芳香族単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げられる。   As the terpene monomer, α-pinene, β-pinene, dipentene, d-limonene, myrcene, alloocimene, ocimene, α-ferrandrene, α-terpinene, γ-terpinene, terpinolene, 1,8-cineole, 1, Examples include monocyclic monoterpenes such as 4-cineole, α-terpineol, β-terpineol, γ-terpineol, sabinene, paramentadienes, and carenes. Examples of the aromatic monomer include styrene and α-methylstyrene.

中でも、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテン、d−リモネンがポリオレフィン系樹脂との相溶性がよく好ましく、さらに、該化合物の単独重合体がより好ましい。また、該テルペン系樹脂を水素添加処理して得られた水素化テルペン系樹脂が、よりポリオレフィン系樹脂との相溶性がよくなるため好ましい。   Of these, α-pinene, β-pinene, dipentene, and d-limonene are preferable because of their good compatibility with polyolefin resins, and a homopolymer of the compound is more preferable. A hydrogenated terpene resin obtained by hydrogenation treatment of the terpene resin is preferable because the compatibility with the polyolefin resin is improved.

また、テルペン系樹脂のガラス転移温度は、30〜100℃であることが好ましい。これは、本発明の樹脂組成物の取扱性を良好にするためである。ガラス転移温度が30℃以下であると、成形加工時にテルペン系樹脂が半固形、もしくは液状になり、定量的に材料投入できないことがある。また、ガラス転移温度が100℃以上であると、成形加工時のテルペン系樹脂の固化が早く、成形性を向上できないことがある。   Moreover, it is preferable that the glass transition temperature of a terpene-type resin is 30-100 degreeC. This is for improving the handleability of the resin composition of the present invention. When the glass transition temperature is 30 ° C. or lower, the terpene resin becomes semi-solid or liquid at the time of molding and the material may not be quantitatively input. On the other hand, if the glass transition temperature is 100 ° C. or higher, the terpene-based resin is rapidly solidified during the molding process, and the moldability may not be improved.

また、テルペン系樹脂の数平均分子量は、500〜5000であることが好ましい。数平均分子量が500以下では、テルペン系樹脂の機械強度が低いために、成形品の機械特性を損ねることがある。また、5000以上ではテルペン系樹脂の粘度が上がり、成形性を向上できないことがあり、本発明の成形材料を用いて成形加工を行う際に、含浸助剤の数平均分子量を低くすることで、含浸助剤が炭素繊維、含浸助剤、ポリオレフィン樹脂の混合物内を最も流動し、移動しやすくするためである。   Moreover, it is preferable that the number average molecular weights of terpene-type resin are 500-5000. When the number average molecular weight is 500 or less, the mechanical properties of the molded product may be impaired because the mechanical strength of the terpene resin is low. In addition, when the viscosity is more than 5000, the viscosity of the terpene-based resin is increased, and the moldability may not be improved. This is because the impregnation aid flows most easily in the mixture of the carbon fiber, the impregnation aid, and the polyolefin resin, and facilitates movement.

さらに、テルペン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂組成物の成形性を効果的に向上させるために、ポリオレフィン系樹脂と相溶する必要がある。ここで、ポリオレフィン系樹脂のSP値は種類によるが、この値は通常8〜9程度であることから、テルペン系樹脂のSP値は、6.5〜9.5であることを必要とする。より好ましくは、7.5〜9である。SP値が6.5〜9.5の範囲以外では、ポリオレフィン系樹脂と相溶しにくい傾向にあり、成形性向上しにくい。   Furthermore, the terpene resin needs to be compatible with the polyolefin resin in order to effectively improve the moldability of the polyolefin resin composition. Here, the SP value of the polyolefin resin depends on the type, but since this value is usually about 8 to 9, the SP value of the terpene resin needs to be 6.5 to 9.5. More preferably, it is 7.5-9. When the SP value is outside the range of 6.5 to 9.5, it tends to be hardly compatible with the polyolefin-based resin, and it is difficult to improve moldability.

ここでSP値とは、溶解度パラメーターであり、2成分のSP値が近いほど溶解度が大となることが経験的に得られている。SP値の決定法は幾種類か知られているが、比較においては同一の決定法を用いればよい。具体的には、Fedorsの方法を用いることが望ましい(参照 SP値基礎・応用と計算、2005年3月31日 第1版、発行者 谷口彰敏、発行 株式会社情報機構、66〜67頁)。   Here, the SP value is a solubility parameter, and it has been empirically obtained that the closer the SP value of the two components is, the higher the solubility is. Several methods for determining the SP value are known, but the same determination method may be used in the comparison. Specifically, it is desirable to use the method of Fedors (reference SP value basics / application and calculation, March 31, 2005, first edition, issuer Toshiguchi Taniguchi, published by Information Technology Corporation, pages 66-67).

テルペン系樹脂は、炭素繊維100質量部に対して、好ましくは0.1〜100質量部、より好ましくは10〜70質量部、さらに好ましくは15〜30質量部とする。テルペン系樹脂を炭素繊維100質量部に対して0.1〜100質量部とすることにより、高力学特性の成形品を生産性よく製造することができる。   The terpene resin is preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 10 to 70 parts by mass, and further preferably 15 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber. By setting the terpene resin to 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber, a molded product having high mechanical properties can be produced with high productivity.

さらに熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂を使用する場合、含浸助剤、すなわち(C)成分として、[g]第1のプロピレン系樹脂および、[h]アシル基を側鎖に有する第2のプロピレン系樹脂の混合物を使用することが好ましく、[g]第1のプロピレン系樹脂と[h]アシル基を側鎖に有する第2のプロピレン系樹脂の混合物とを、炭素繊維100質量部に対して、0.1〜100質量部とすることが好適である。   Further, when the thermoplastic resin is a polyolefin resin, as the impregnation aid, that is, the component (C), [g] the first propylene resin and [h] the second propylene resin having an acyl group in the side chain It is preferable to use a mixture of resins, and [g] a mixture of the first propylene-based resin and [h] the second propylene-based resin having an acyl group in the side chain, with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber, It is suitable to set it as 0.1-100 mass parts.

含浸助剤として使用する[g]第1のプロピレン系樹脂は、プロピレンの単独重合体またはプロピレンと少なくとも1種のα−オレフィン、共役ジエン、非共役ジエンなどとの共重合体が挙げられる。   Examples of the [g] first propylene-based resin used as the impregnation aid include a propylene homopolymer or a copolymer of propylene and at least one α-olefin, conjugated diene, non-conjugated diene or the like.

α−オレフィンを構成する単量体繰り返し単位には、例えば、エチレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4ジメチル−1−ヘキセン、1−ノネン、1−オクテン、1−ヘプテン、1−ヘキセン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン等のプロピレンを除く炭素数2〜12のα−オレフィン、共役ジエン、非共役ジエンを構成する単量体繰り返し単位にはブタジエン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,5−ヘキサジエン等が挙げられ、これらその他の単量体繰り返し単位には、1種類または2種類以上を選択することができる。   Examples of the monomer repeating unit constituting the α-olefin include ethylene, 1-butene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl- 2-12 carbon atoms excluding propylene such as 1-hexene, 4,4 dimethyl-1-hexene, 1-nonene, 1-octene, 1-heptene, 1-hexene, 1-decene, 1-undecene and 1-dodecene Examples of the monomer repeating unit constituting the α-olefin, conjugated diene, and non-conjugated diene include butadiene, ethylidene norbornene, dicyclopentadiene, 1,5-hexadiene, and the like. One type or two or more types can be selected.

[g]第1のプロピレン系樹脂の骨格構造としては、プロピレンの単独重合体、プロピレンと前記その他の単量体のうちの1種類または2種類以上のランダムあるいはブロック共重合体、または他の熱可塑性単量体との共重合体等を挙げることができる。例えば、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体、エチレン・プロピレン・1−ブテン共重合体などが好適なものとして挙げられる。   [g] The skeleton structure of the first propylene-based resin includes propylene homopolymer, one or two or more random or block copolymers of propylene and the other monomers, or other heat. Examples thereof include a copolymer with a plastic monomer. For example, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, propylene / 1-butene copolymer, ethylene / propylene / 1-butene copolymer, and the like are preferable.

とりわけ、ポリオレフィン系樹脂との親和性を高めるために、[g]第1のプロピレン系樹脂はプロピレンから導かれる構成単位を50モル%以上有してなることが好ましい。さらに、[g]第1のプロピレン系樹脂の結晶性を落として[h]第2のプロピレン系樹脂との親和性を高め、得られる成形品の強度を高めるために、[g]第1のプロピレン系樹脂はプロピレンから導かれる構成単位を50〜99モル%有してなることが好ましく、より好ましくは55〜98モル%、さらに好ましくは60〜97モル%を有してなることである。 プロピレン系樹脂における前記単量体繰り返し単位の同定には、IR、NMR、質量分析および元素分析等の通常の高分子化合物の分析手法を用いて行うことができる。   In particular, in order to increase the affinity with the polyolefin resin, it is preferable that [g] the first propylene resin has 50 mol% or more of a structural unit derived from propylene. [G] In order to reduce the crystallinity of the first propylene-based resin and [h] increase the affinity with the second propylene-based resin and increase the strength of the resulting molded product, The propylene-based resin preferably has 50 to 99 mol% of structural units derived from propylene, more preferably 55 to 98 mol%, and still more preferably 60 to 97 mol%. Identification of the monomer repeating unit in the propylene-based resin can be performed using a general polymer compound analysis technique such as IR, NMR, mass spectrometry, and elemental analysis.

[h]第2のプロピレン系樹脂の原料としては、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体、エチレン・プロピレン・1−ブテン共重合体で代表される、プロピレンとα−オレフィンの単独または2種類以上との共重合体に、中和されているか、中和されていないアシル基を有する単量体、および/またはケン化されているか、ケン化されていないカルボン酸エステルを有する単量体を、グラフト重合することにより得ることができる。上記プロピレンとα−オレフィンの単独または2種類以上との共重合体の単量体繰り返し単位および骨格構造は、[g]第1のプロピレン系樹脂と同様の考えで選定することができる。   [h] As a raw material for the second propylene-based resin, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, propylene / 1-butene copolymer, and ethylene / propylene / 1-butene copolymer represented by propylene and α -Monomers of olefins alone or in copolymers with two or more, neutralized or non-neutralized monomers with acyl groups, and / or saponified or unsaponified carboxylic acids A monomer having an ester can be obtained by graft polymerization. The monomer repeating unit and the skeleton structure of the copolymer of propylene and α-olefin alone or in combination of two or more types can be selected based on the same idea as [g] the first propylene resin.

ここで、中和されているか、中和されていないアシル基を有する単量体、およびケン化されているか、ケン化されていないカルボン酸エステル基を有する単量体としては、たとえば、エチレン系不飽和カルボン酸、その無水物が挙げられ、またこれらのエステル、さらにはオレフィン以外の不飽和ビニル基を有する化合物なども挙げられる。   Here, as a monomer having an acyl group which is neutralized or not neutralized, and a monomer having a carboxylic acid ester group which is saponified or not saponified, for example, ethylene Examples thereof include unsaturated carboxylic acids and anhydrides thereof, and esters thereof, and compounds having unsaturated vinyl groups other than olefins.

エチレン系不飽和カルボン酸としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸などが例示され、その無水物としては、ナジック酸(登録商標)(エンドシス−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸)、無水マレイン酸、無水シトラコン酸などが例示できる。   Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid include (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, and the like, and its anhydride includes nadic acid ( Registered trademark) (endocis-bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid), maleic anhydride, citraconic anhydride, and the like.

強化繊維との相互作用を高める観点から、[h]第2のプロピレン系樹脂の重合体鎖に結合したカルボン酸塩の含有量は、[h]第2のプロピレン系樹脂1g当たり、−C(=O)−O−で表されるアシル基換算で総量0.05〜5ミリモル当量であることが好ましい。より好ましくは0.1〜4ミリモル当量、さらに好ましくは0.3〜3ミリモル当量である。上記のようなカルボン酸塩の含有量を分析する手法としては、ICP発光分析で塩を形成している金属種の検出を定量的に行う方法や、IR、NMRおよび元素分析等を用いてカルボン酸塩のカルボニル炭素の定量をおこなう方法が挙げられる。   From the viewpoint of enhancing the interaction with the reinforcing fiber, [h] the content of the carboxylate bonded to the polymer chain of the second propylene-based resin is [C] per 1 g of the second propylene-based resin. The total amount is preferably 0.05 to 5 mmol equivalent in terms of acyl group represented by = O) -O-. More preferably, it is 0.1-4 mmol equivalent, More preferably, it is 0.3-3 mmol equivalent. As a method for analyzing the content of the carboxylate as described above, a method of quantitatively detecting a metal species forming a salt by ICP emission analysis, or a method using IR, NMR, elemental analysis, etc. A method for quantifying the carbonyl carbon of the acid salt is mentioned.

本発明の成形材料において、[g]第1のプロピレン系樹脂および[h]第2のプロピレン系樹脂との混合物を炭素繊維束に含浸することで、本発明の成形材料を射出成形すると、射出成形機のシリンダー内で溶融混練された、[g]第1のプロピレン系樹脂および[h]第2のプロピレン系樹脂との混合物が、ポリオレフィン系樹脂に拡散し、炭素繊維束がポリオレフィン系樹脂に分散することを助け、同時にポリオレフイン系樹脂が炭素繊維束に置換、含浸することを助ける。この役割を達成するうえで、[g]第1のプロピレン系樹脂、[h]第2のプロピレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂の質量平均分子量の序列がポリオレフィン系樹脂>[g]第1のプロピレン系樹脂>[h]第2のプロピレン系樹脂であれば、[g]第1のプロピレン系樹脂、[h]第2のプロピレン系樹脂成分が容易にポリオレフィン系樹脂中に拡散可能となる。   In the molding material of the present invention, when the molding material of the present invention is injection molded by impregnating a carbon fiber bundle with a mixture of [g] the first propylene resin and [h] the second propylene resin, The mixture of [g] the first propylene resin and [h] the second propylene resin melt-kneaded in the cylinder of the molding machine diffuses into the polyolefin resin, and the carbon fiber bundle becomes the polyolefin resin. It helps to disperse, and at the same time, helps the polyolefin resin replace and impregnate the carbon fiber bundle. In achieving this role, [g] the first propylene resin, [h] the second propylene resin, the order of the mass average molecular weight of the polyolefin resin is polyolefin resin> [g] first propylene resin If resin> [h] second propylene resin, [g] first propylene resin and [h] second propylene resin component can easily diffuse into the polyolefin resin.

上記した含浸性・分散性を奏する観点および[g]第1のプロピレン系樹脂との分子鎖同士の絡み合いを形成し、[g]第1のプロピレン系樹脂との相互作用を高める観点とから、[h]第2のプロピレン系樹脂の質量平均分子量Mwは、1,000〜50,000であることが好ましい。より好ましくは2,000〜40,000、さらに好ましくは5,000〜30,000である。なお質量平均分子量の測定はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定する。   From the viewpoint of exhibiting the above impregnation and dispersibility and from the viewpoint of [g] entanglement of molecular chains with the first propylene resin, and [g] enhancing the interaction with the first propylene resin. [h] The mass average molecular weight Mw of the second propylene-based resin is preferably 1,000 to 50,000. More preferably, it is 2,000-40,000, More preferably, it is 5,000-30,000. The mass average molecular weight is measured using gel permeation chromatography (GPC).

また、[g]第1のプロピレン系樹脂は、上記した含浸性・分散性を奏する観点およびポリオレフィン系樹脂との親和性の観点から、質量平均分子量Mwが30,000以上150,000未満であるプロピレン系樹脂(g−1)を30〜100質量%と、質量平均分子量Mwが150,000以上500,000以下であるプロピレン系樹脂(g−2)を0〜70質量%とを有してなることが好ましい。プロピレン系樹脂(g−2)の質量平均分子量Mwが大きくなりすぎると、含浸性・分散性を奏することが困難になる場合があり、上記する範囲内とすることが好ましい。   [G] The first propylene-based resin has a mass average molecular weight Mw of 30,000 or more and less than 150,000 from the viewpoint of achieving the above-mentioned impregnation and dispersibility and affinity with the polyolefin resin. Propylene resin (g-1) is 30 to 100% by mass, and mass average molecular weight Mw is 150,000 or more and 500,000 or less, and propylene resin (g-2) is 0 to 70% by mass. It is preferable to become. If the mass average molecular weight Mw of the propylene-based resin (g-2) becomes too large, it may be difficult to achieve impregnation and dispersibility, and is preferably within the above-described range.

[g]第1のプロピレン系樹脂と[h]アシル基を側鎖に有する第2のプロピレン系樹脂の混合物は、炭素繊維100質量部に対して、好ましくは0.1〜100質量部、より好ましくは10〜70質量部、さらに好ましくは15〜30質量部とする。[g]第1のプロピレン系樹脂と[h]アシル基を側鎖に有する第2のプロピレン系樹脂の混合物を炭素繊維100質量部に対して0.1〜100質量部とすることにより、高力学特性の成形品を生産性よく製造することができる。   [g] The mixture of the first propylene resin and the second propylene resin having [h] acyl group in the side chain is preferably 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber. Preferably it is 10-70 mass parts, More preferably, you may be 15-30 mass parts. [g] The mixture of the first propylene resin and the second propylene resin having [h] acyl group in the side chain is 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber. A molded article having mechanical characteristics can be manufactured with high productivity.

以下、上記好ましい熱可塑性樹脂を用いた場合の(A)との相互作用について説明する。   Hereinafter, the interaction with (A) when the preferred thermoplastic resin is used will be described.

ポリアリーレンスルフィド樹脂の場合、末端にあるチオール基やカルボキシル基と、(A1)に含まれるエポキシ基との共有結合、主鎖にあるスルフィド基と(A1)に含まれるエポキシ基や(A2)に含まれる水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、またはスルホ基との水素結合により強固な界面を形成することができると考えられる。
また、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂またはポリオキシメチレン樹脂の場合、末端にある水酸基と、(A1)に含まれるエポキシ基との共有結合、主鎖にあるエーテル基と、(A1)に含まれるエポキシ基や(A2)に含まれる水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、またはスルホ基との水素結合により強固な界面を形成することができると考えられる。
また、ポリアミド樹脂の場合、末端にあるカルボキシル基やアミノ基と、(A1)に含まれるエポキシ基との共有結合、主鎖にあるアミド基と(A1)に含まれるエポキシ基や(A2)に含まれる水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、またはスルホ基との水素結合により強固な界面を形成することができると考えられる。
In the case of a polyarylene sulfide resin, a covalent bond between a terminal thiol group or carboxyl group and an epoxy group contained in (A1), a sulfide group in the main chain and an epoxy group contained in (A1) or (A2) It is considered that a strong interface can be formed by a hydrogen bond with a contained hydroxyl group, amide group, imide group, urethane group, urea group, sulfonyl group, or sulfo group.
In the case of polyether ether ketone resin, polyphenylene ether resin or polyoxymethylene resin, a covalent bond between a terminal hydroxyl group and an epoxy group contained in (A1), an ether group in the main chain, and (A1) It is considered that a strong interface can be formed by a hydrogen bond with the contained epoxy group or the hydroxyl group, amide group, imide group, urethane group, urea group, sulfonyl group, or sulfo group contained in (A2).
In the case of a polyamide resin, a covalent bond between a carboxyl group or amino group at the terminal and an epoxy group contained in (A1), an amide group in the main chain, and an epoxy group contained in (A1) or (A2) It is considered that a strong interface can be formed by a hydrogen bond with a contained hydroxyl group, amide group, imide group, urethane group, urea group, sulfonyl group, or sulfo group.

また、ポリエステル系樹脂やポリカーボネート樹脂の場合、末端にあるカルボキシル基や水酸基と、(A1)に含まれるエポキシ基との共有結合、主鎖にあるエステル基と、(A1)に含まれるエポキシ基や(A2)に含まれる水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、またはスルホ基との水素結合により強固な界面を形成することができると考えられる。
また、ABS樹脂のようなスチレン系樹脂の場合、側鎖にあるシアノ基と、(A1)に含まれるエポキシ基や(A2)に含まれる水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、またはスルホ基との水素結合により強固な界面を形成することができると考えられる。
In the case of a polyester resin or polycarbonate resin, a covalent bond between a carboxyl group or hydroxyl group at the terminal and an epoxy group contained in (A1), an ester group in the main chain, an epoxy group contained in (A1), It is considered that a strong interface can be formed by hydrogen bonding with the hydroxyl group, amide group, imide group, urethane group, urea group, sulfonyl group, or sulfo group contained in (A2).
In the case of a styrenic resin such as ABS resin, a cyano group in the side chain, an epoxy group contained in (A1), a hydroxyl group, an amide group, an imide group, a urethane group, a urea group contained in (A2), It is considered that a strong interface can be formed by hydrogen bonding with a sulfonyl group or a sulfo group.

また、ポリオレフィン系樹脂の中で、特に酸変性されたポリオレフィン系樹脂の場合、側鎖にある酸無水物基やカルボキシル基と、(A1)に含まれるエポキシ基との共有結合、(A2)に含まれる水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、またはスルホ基との水素結合により強固な界面を形成することができると考えられる。
また、本発明において用いられる熱可塑性樹脂は、耐熱性の観点からは、ポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂が好ましい。寸法安定性の観点からは、ポリフェニレンエーテル樹脂が好ましい。摩擦・磨耗特性の観点からは、ポリオキシメチレン樹脂が好ましい。強度の観点からは、ポリアミド樹脂が好ましい。表面外観の観点からは、ポリカーボネートやスチレン系樹脂のような非晶性樹脂が好ましい。軽量性の観点からは、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。
Among polyolefin resins, particularly in the case of polyolefin resins modified with acid, a covalent bond between an acid anhydride group or carboxyl group in the side chain and an epoxy group contained in (A1), It is considered that a strong interface can be formed by a hydrogen bond with a contained hydroxyl group, amide group, imide group, urethane group, urea group, sulfonyl group, or sulfo group.
In addition, the thermoplastic resin used in the present invention is preferably a polyarylene sulfide resin or a polyether ether ketone resin from the viewpoint of heat resistance. From the viewpoint of dimensional stability, polyphenylene ether resin is preferable. From the viewpoint of friction and wear characteristics, polyoxymethylene resin is preferred. From the viewpoint of strength, a polyamide resin is preferable. From the viewpoint of surface appearance, an amorphous resin such as polycarbonate or styrene resin is preferred. From the viewpoint of lightness, polyolefin resin is preferable.

次に、本発明の成形材料を製造するための好ましい態様について説明する。   Next, the preferable aspect for manufacturing the molding material of this invention is demonstrated.

本発明の成形材料を製造する方法として、例えば、サイジング剤を塗布した炭素繊維を引きながら熱可塑性樹脂を炭素繊維に含浸させる引き抜き成形法(プルトルージョン法)が例示される。引き抜き成形法では、熱可塑性樹脂に必要に応じて樹脂添加剤を加えて、連続炭素繊維をクロスヘッドダイを通して引きながら、熱可塑性樹脂を押出機から溶融状態でクロスヘッドダイに供給して連続炭素繊維に、熱可塑性樹脂を含浸させ、溶融樹脂が含浸した連続炭素繊維を加熱し、冷却後、引き抜き方向と直角に切断して成形材料1を得る。成形材料1は、長さ方向に炭素繊維が同一長さで平行配列している。引き抜き成形は、基本的には連続した炭素繊維束を引きながら熱可塑性樹脂を含浸するものであり、上記クロスヘッドの中を炭素繊維束を通しながら押出機等からクロスヘッドに熱可塑性樹脂を供給し含浸する方法の他に、熱可塑性樹脂のエマルジョン、サスペンジョンあるいは溶液を入れた含浸浴の中を炭素繊維束を通し含浸する方法、熱可塑性樹脂の粉末を炭素繊維束に吹きつけるか粉末を入れた槽の中を炭素繊維束を通し、炭素繊維に熱可塑性樹脂粉末を付着させたのち熱可塑性樹脂を溶融し含浸する方法等も使用することができる。特に好ましいのはクロスヘッド方法である。また、これらの引き抜き成形における樹脂の含浸操作は1段で行うのが一般的であるが、これを2段以上に分けてもよく、さらに含浸方法を異にして行ってもかまわない。   As a method for producing the molding material of the present invention, for example, a pultrusion method (pultrusion method) in which a carbon fiber impregnated with a thermoplastic resin is drawn while pulling a carbon fiber coated with a sizing agent. In the pultrusion method, a resin additive is added to the thermoplastic resin as necessary, and the continuous carbon fiber is drawn through the crosshead die while the thermoplastic resin is supplied from the extruder to the crosshead die in a molten state. The fiber is impregnated with a thermoplastic resin, the continuous carbon fiber impregnated with the molten resin is heated, cooled, and then cut perpendicularly to the drawing direction to obtain the molding material 1. In the molding material 1, carbon fibers are arranged in parallel in the length direction with the same length. In pultrusion, basically, a continuous carbon fiber bundle is drawn and the thermoplastic resin is impregnated. While the carbon fiber bundle is passed through the cross head, the thermoplastic resin is supplied to the cross head from an extruder or the like. In addition to the impregnation method, the carbon fiber bundle is impregnated through an impregnation bath containing a thermoplastic resin emulsion, suspension or solution, and the thermoplastic resin powder is sprayed or put into the carbon fiber bundle. It is also possible to use a method in which a carbon fiber bundle is passed through the tank, a thermoplastic resin powder is adhered to the carbon fiber, and then the thermoplastic resin is melted and impregnated. Particularly preferred is the crosshead method. Further, the resin impregnation operation in these pultrusion moldings is generally performed in one stage, but this may be divided into two or more stages, and the impregnation method may be different.

また、含浸助剤、すなわち(C)成分を有する成形材料は、含浸助剤、すなわち(C)成分をサイジング剤塗付炭素繊維に含浸させた後、(C)成分が含浸した炭素繊維を上記の引き抜き成形法により熱可塑性樹脂で被覆することにより製造される。   Further, the molding material having the impregnation aid, that is, the component (C) is impregnated with the impregnation aid, that is, the carbon fiber coated with the component (C) after impregnating the carbon fiber coated with the sizing agent. It is manufactured by coating with a thermoplastic resin by the pultrusion method.

本発明の成形材料を成形してなる炭素繊維強化複合材料の用途としては、例えば、パソコン、ディスプレイ、OA機器、携帯電話、携帯情報端末、ファクシミリ、コンパクトディスク、ポータブルMD、携帯用ラジオカセット、PDA(電子手帳などの携帯情報端末)、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、光学機器、オーディオ、エアコン、照明機器、娯楽用品、玩具用品、その他家電製品などの電気、電子機器の筐体およびトレイやシャーシなどの内部部材やそのケース、機構部品、パネルなどの建材用途、モーター部品、オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクター、ICレギュレーター、ライトディヤー用ポテンショメーターベース、サスペンション部品、排気ガスバルブなどの各種バルブ、燃料関係、排気系または吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、各種アーム、各種フレーム、各種ヒンジ、各種軸受、燃料ポンプ、ガソリンタンク、CNGタンク、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却水センサー、油温センサー、ブレーキパットウェアーセンサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジションセンサー、エアーフローメーター、ブレーキパッド磨耗センサー、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプインペラー、タービンべイン、ワイパーモーター関係部品、ディストリビュター、スタータースィッチ、スターターリレー、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスィッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクター、バッテリートレイ、ATブラケット、ヘッドランプサポート、ペダルハウジング、ハンドル、ドアビーム、プロテクター、シャーシ、フレーム、アームレスト、ホーンターミナル、ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング、ブレーキピストン、ノイズシールド、ラジエターサポート、スペアタイヤカバー、シートシェル、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルター、点火装置ケース、アンダーカバー、スカッフプレート、ピラートリム、プロペラシャフト、ホイール、フェンダー、フェイシャー、バンパー、バンパービーム、ボンネット、エアロパーツ、プラットフォーム、カウルルーバー、ルーフ、インストルメントパネル、スポイラーおよび各種モジュールなどの自動車、二輪車関連部品、部材および外板やランディングギアポッド、ウィングレット、スポイラー、エッジ、ラダー、エレベーター、フェイリング、リブなどの航空機関連部品、部材および外板、風車の羽根などが挙げられる。特に、航空機部材、風車の羽根、自動車外板および電子機器の筐体およびトレイやシャーシなどに好ましく用いられる。   Applications of the carbon fiber reinforced composite material formed by molding the molding material of the present invention include, for example, personal computers, displays, OA equipment, mobile phones, personal digital assistants, facsimiles, compact discs, portable MDs, portable radio cassettes, PDAs (Personal digital assistants such as electronic notebooks), video cameras, digital still cameras, optical equipment, audio equipment, air conditioners, lighting equipment, entertainment equipment, toy products, other electrical appliances such as housings, trays, chassis, etc. Interior materials and cases, mechanical parts, panels and other building materials applications, motor parts, alternator terminals, alternator connectors, IC regulators, light meter potentiometer bases, suspension parts, exhaust gas valves and other valves, fuel-related, exhaust systems Or suck Various pipes, air intake nozzle snorkel, intake manifold, various arms, various frames, various hinges, various bearings, fuel pump, gasoline tank, CNG tank, engine coolant joint, carburetor main body, carburetor spacer, exhaust gas sensor, cooling Water sensor, oil temperature sensor, brake pad wear sensor, throttle position sensor, crankshaft position sensor, air flow meter, brake pad wear sensor, air conditioning thermostat base, heating hot air flow control valve, radiator motor brush holder, water pump Impeller, turbine vane, wiper motor related parts, distributor, starter switch, starter , Wire harness for transmission, window washer nozzle, air conditioner panel switch board, coil for fuel related electromagnetic valve, connector for fuse, battery tray, AT bracket, headlamp support, pedal housing, handle, door beam, protector, chassis, frame, Armrest, horn terminal, step motor rotor, lamp socket, lamp reflector, lamp housing, brake piston, noise shield, radiator support, spare tire cover, seat shell, solenoid bobbin, engine oil filter, ignition device case, under cover, scuff plate, Pillar trim, propeller shaft, wheel, fender, fascia, bumper, bumper beam, Bonnets, aero parts, platforms, cowl louvers, roofs, instrument panels, spoilers and various modules, automobile-related parts, parts and skins, landing gear pods, winglets, spoilers, edges, ladders, elevators, and failings And aircraft related parts such as ribs, members and outer plates, windmill blades, and the like. In particular, it is preferably used for aircraft members, windmill blades, automobile outer plates, casings of electronic devices, trays, chassis, and the like.

次に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制限されるものではない。
<炭素繊維束のストランド引張強度と弾性率>
炭素繊維束のストランド引張強度とストランド弾性率は、JIS−R−7608(2004)の樹脂含浸ストランド試験法に準拠し、次の手順に従い求めた。樹脂処方としては、“セロキサイド(登録商標)”2021P(ダイセル化学工業社製)/3フッ化ホウ素モノエチルアミン(東京化成工業(株)製)/アセトン=100/3/4(質量部)を用い、硬化条件としては、常圧、温度125℃、時間30分を用いた。炭素繊維束のストランド10本を測定し、その平均値をストランド引張強度およびストランド弾性率とした。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not restrict | limited by these Examples.
<Strand tensile strength and elastic modulus of carbon fiber bundle>
The strand tensile strength and strand elastic modulus of the carbon fiber bundle were determined according to the following procedure in accordance with the resin impregnated strand test method of JIS-R-7608 (2004). As the resin formulation, “Celoxide (registered trademark)” 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries) / 3 boron trifluoride monoethylamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) / Acetone = 100/3/4 (part by mass) is used. As curing conditions, normal pressure, temperature of 125 ° C., and time of 30 minutes were used. Ten strands of the carbon fiber bundle were measured, and the average value was defined as the strand tensile strength and the strand elastic modulus.

<炭素繊維の表面酸素濃度(O/C)>
炭素繊維の表面酸素濃度(O/C)は、次の手順に従いX線光電子分光法により求めた。まず、溶媒で表面に付着している汚れを除去した炭素繊維を、約20mmにカットし、銅製の試料支持台に拡げる。次に、試料支持台を試料チャンバー内にセットし、試料チャンバー中を1×10−8Torrに保つ。続いて、X線源としてAlKαを用い、光電子脱出角度を90°として測定を行った。なお、測定時の帯電に伴うピークの補正値としてC1sの主ピークの運動エネルギー値(K.E.)を1202eVに合わせた。C1sピーク面積を、K.E.として1191〜1205eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求めた。また、O1sピーク面積を、K.E.として947〜959eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求めた。ここで、表面酸素濃度とは、上記のO1sピーク面積とC1sピーク面積の比から装置固有の感度補正値を用いて原子数比として算出したものである。X線光電子分光法装置として、アルバック・ファイ(株)製ESCA−1600を用い、上記装置固有の感度補正値は2.33であった。
<Surface oxygen concentration of carbon fiber (O / C)>
The surface oxygen concentration (O / C) of the carbon fiber was determined by X-ray photoelectron spectroscopy according to the following procedure. First, the carbon fiber from which the dirt adhering to the surface with a solvent is removed is cut to about 20 mm and spread on a copper sample support. Next, the sample support is set in the sample chamber, and the inside of the sample chamber is kept at 1 × 10 −8 Torr. Subsequently, measurement was performed using AlKα 1 , 2 as the X-ray source and a photoelectron escape angle of 90 °. In addition, the kinetic energy value (KE) of the main peak of C 1s was adjusted to 1202 eV as a peak correction value associated with charging during measurement. C 1s peak area, K.P. E. As a linear base line in the range of 1191 to 1205 eV. In addition, the O 1s peak area is expressed as K.I. E. As a linear base line in the range of 947 to 959 eV. Here, the surface oxygen concentration is calculated as an atomic ratio by using a sensitivity correction value unique to the apparatus from the ratio of the O 1s peak area to the C 1s peak area. As the X-ray photoelectron spectroscopy apparatus, ESCA-1600 manufactured by ULVAC-PHI Co., Ltd. was used, and the sensitivity correction value unique to the apparatus was 2.33.

<サイジング付着量の測定方法>
約2gのサイジング付着炭素繊維束を秤量(W1)(少数第4位まで読み取り)した後、50ミリリットル/分の窒素気流中、450℃の温度に設定した電気炉(容量120cm)に15分間放置し、サイジング剤を完全に熱分解させる。そして、20リットル/分の乾燥窒素気流中の容器に移し、15分間冷却した後の炭素繊維束を秤量(W2)(少数第4位まで読み取り)して、W1−W2によりサイジング付着量を求める。このサイジング付着量を炭素繊維束100質量部に対する量に換算した値(小数点第3位を四捨五入)を、付着したサイジング剤の質量部とした。測定は2回おこない、その平均値をサイジング剤の質量部とした。
<Measurement method of sizing adhesion amount>
About 2 g of sizing-attached carbon fiber bundle was weighed (W1) (reading up to the fourth decimal place) and then placed in an electric furnace (capacity 120 cm 3 ) set at a temperature of 450 ° C. in a nitrogen stream of 50 ml / min for 15 minutes. Leave to allow the sizing agent to completely pyrolyze. Then, the carbon fiber bundle is transferred to a container in a dry nitrogen stream at 20 liters / minute and cooled for 15 minutes, and the carbon fiber bundle is weighed (W2) (reads up to the fourth decimal place), and the sizing adhesion amount is obtained by W1-W2. . A value obtained by converting this sizing adhesion amount into an amount with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber bundle (rounded off to the third decimal place) was defined as a mass part of the adhering sizing agent. The measurement was performed twice, and the average value was defined as the mass part of the sizing agent.

<射出成形品の曲げ特性評価方法>
得られた射出成形品から、長さ130±1mm、幅25±0.2mmの曲げ強度試験片を切り出した。ASTM D−790(2004)に規定する試験方法に従い、3点曲げ試験冶具(圧子10mm、支点10mm)を用いて支持スパンを100mmに設定し、クロスヘッド速度5.3mm/分で曲げ強度を測定した。なお、本実施例においては、試験機として“インストロン(登録商標)”万能試験機4201型(インストロン社製)を用いた。測定数はn=5とし、平均値を曲げ強度とした。
<Bending characteristic evaluation method for injection molded products>
A bending strength test piece having a length of 130 ± 1 mm and a width of 25 ± 0.2 mm was cut out from the obtained injection molded product. According to the test method specified in ASTM D-790 (2004), using a three-point bending test jig (indenter 10 mm, fulcrum 10 mm), the support span is set to 100 mm, and the bending strength is measured at a crosshead speed of 5.3 mm / min. did. In this example, “Instron (registered trademark)” universal testing machine 4201 type (manufactured by Instron) was used as a testing machine. The number of measurements was n = 5, and the average value was the bending strength.

(参考例1)
<ポリフェニレンスルフィドプレポリマーの調製>
撹拌機付きの1000リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム118kg(1000モル)、96%水酸化ナトリウム42.3kg(1014モル)、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと略する場合もある)を163kg(1646モル)、酢酸ナトリウム24.6kg(300モル)、およびイオン交換水150kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら240℃まで3時間かけて徐々に加熱し、精留塔を介して水211kgおよびNMP4kgを留出した後、反応容器を160℃に冷却した。なお、この脱液操作の間に仕込んだイオウ成分1モル当たり0.02モルの硫化水素が系外に飛散した。
次に、p−ジクロロベンゼン147kg(1004モル)、NMP129kg(1300モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封した。240rpmで撹拌しながら、0.6℃/分の速度で270℃まで昇温し、この温度で140分保持した。水を18kg(1000モル)を15分かけて圧入しながら250℃まで1.3℃/分の速度で冷却した。その後220℃まで0.4℃/分の速度で冷却してから、室温近傍まで急冷し、スラリー(E)を得た。このスラリー(E)を376kgのNMPで希釈しスラリー(F)を得た。
80℃に加熱したスラリー(F)14.3kgをふるい(80mesh、目開き0.175mm)で濾別し、粗PPS樹脂とスラリー(G)を10kg得た。スラリー(G)をロータリーエバポレーターに仕込み、窒素で置換後、減圧下100〜160℃で1.5時間処理した後、真空乾燥機で160℃、1時間処理した。得られた固形物中のNMP量は3質量%であった。
(Reference Example 1)
<Preparation of polyphenylene sulfide prepolymer>
In a 1000 liter autoclave equipped with a stirrer, 47.5% sodium hydrosulfide 118 kg (1000 mol), 96% sodium hydroxide 42.3 kg (1014 mol), N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP) 163 kg (1646 mol), sodium acetate 24.6 kg (300 mol), and 150 kg of ion-exchanged water are gradually heated to 240 ° C. over 3 hours while passing nitrogen at normal pressure, and passed through a rectifying column. After distilling 211 kg of water and 4 kg of NMP, the reaction vessel was cooled to 160 ° C. In addition, 0.02 mol of hydrogen sulfide per 1 mol of the sulfur component charged during this liquid removal operation was scattered out of the system.
Next, 147 kg (1004 mol) of p-dichlorobenzene and 129 kg (1300 mol) of NMP were added, and the reaction vessel was sealed under nitrogen gas. While stirring at 240 rpm, the temperature was raised to 270 ° C. at a rate of 0.6 ° C./min and held at this temperature for 140 minutes. Water was cooled to 250 ° C. at a rate of 1.3 ° C./min while 18 kg (1000 mol) of water was injected over 15 minutes. Thereafter, it was cooled to 220 ° C. at a rate of 0.4 ° C./min, and then rapidly cooled to near room temperature to obtain slurry (E). This slurry (E) was diluted with 376 kg of NMP to obtain a slurry (F).
14.3 kg of slurry (F) heated to 80 ° C. was filtered off with a sieve (80 mesh, opening 0.175 mm) to obtain 10 kg of crude PPS resin and slurry (G). The slurry (G) was charged into a rotary evaporator, replaced with nitrogen, treated at 100 to 160 ° C. under reduced pressure for 1.5 hours, and then treated at 160 ° C. for 1 hour in a vacuum dryer. The amount of NMP in the obtained solid was 3% by mass.

この固形物にイオン交換水12kg(スラリー(G)の1.2倍量)を加えた後、70℃で30分撹拌して再スラリー化した。このスラリーを目開き10〜16μmのガラスフィルターで吸引濾過した。得られた白色ケークにイオン交換水12kgを加えて70℃で30分撹拌して再スラリー化し、同様に吸引濾過後、70℃で5時間真空乾燥してポリフェニレンスルフィドオリゴマー100gを得た。ポリフェニレンスルフィドプレポリマーが所定量に達するまで上記操作を繰り返した。
得られたポリフェニレンスルフィドオリゴマーを4g分取してクロロホルム120gで3時間ソックスレー抽出した。得られた抽出液からクロロホルムを留去して得られた固体に再度クロロホルム20gを加え、室温で溶解しスラリー状の混合液を得た。これをメタノール250gに撹拌しながらゆっくりと滴下し、沈殿物を目開き10〜16μmのガラスフィルターで吸引濾過し、得られた白色ケークを70℃で3時間真空乾燥して白色粉末を得た。
この白色粉末の質量平均分子量は900であった。この白色粉末の赤外分光分析における吸収スペクトルより、白色粉末はポリフェニレンスルフィド(PAS)であることが判明した。また、示差走査型熱量計を用いてこの白色粉末の熱的特性を分析した結果(昇温速度40℃/分)、約200〜260℃にブロードな吸熱を示し、ピーク温度は215℃であることがわかった。
また高速液体クロマトグラフィーより成分分割した成分のマススペクトル分析、さらにMALDI−TOF−MSによる分子量情報より、この白色粉末は繰り返し単位数4〜11の環式ポリフェニレンスルフィドおよび繰り返し単位数2〜11の直鎖状ポリフェニレンスルフィドからなる混合物であり、環式ポリフェニレンスルフィドと直鎖状ポリフェニレンスルフィドの質量比は9:1であることがわかった。
After adding 12 kg of ion-exchanged water (1.2 times the amount of slurry (G)) to this solid, it was stirred at 70 ° C. for 30 minutes to make a slurry again. This slurry was subjected to suction filtration with a glass filter having an opening of 10 to 16 μm. 12 kg of ion-exchanged water was added to the obtained white cake, and the mixture was stirred again at 70 ° C. for 30 minutes to form a slurry again. The above operation was repeated until the polyphenylene sulfide prepolymer reached a predetermined amount.
4 g of the obtained polyphenylene sulfide oligomer was collected and subjected to Soxhlet extraction with 120 g of chloroform for 3 hours. Chloroform was distilled off from the obtained extract, and 20 g of chloroform was again added to the resulting solid, which was dissolved at room temperature to obtain a slurry-like mixture. This was slowly added dropwise to 250 g of methanol while stirring, and the precipitate was suction filtered through a glass filter having an opening of 10 to 16 μm, and the resulting white cake was vacuum dried at 70 ° C. for 3 hours to obtain a white powder.
The white powder had a weight average molecular weight of 900. The absorption spectrum in the infrared spectroscopic analysis of this white powder revealed that the white powder was polyphenylene sulfide (PAS). Moreover, as a result of analyzing the thermal characteristics of this white powder using a differential scanning calorimeter (temperature increase rate 40 ° C./min), it shows a broad endotherm at about 200 to 260 ° C., and the peak temperature is 215 ° C. I understood it.
Moreover, this white powder was obtained from cyclic polyphenylene sulfide having 4 to 11 repeating units and cyclic polyphenylene sulfide having 2 to 11 repeating units based on mass spectral analysis of components separated by high performance liquid chromatography and molecular weight information by MALDI-TOF-MS. It was a mixture of chain polyphenylene sulfide, and the mass ratio of cyclic polyphenylene sulfide to linear polyphenylene sulfide was found to be 9: 1.

(参考例2)
<プロピレン系樹脂の混合物PPの調整>
第1のプロピレン系樹脂(g)として、プロピレン・ブテン・エチレン共重合体(g−1)(プロピレンから導かれる構成単位(以下「C3」とも記載する)=66モル%、Mw=90,000)91質量部、第2のプロピレン系樹脂(h)の原料として、無水マレイン酸変性プロピレン・エチレン共重合体(C3=98モル%、Mw=25,000、酸含有量=0.81ミリモル当量)9質量部、界面活性剤として、オレイン酸カリウム3質量部を混合した。この混合物を2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより3000g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より、20%の水酸化カリウム水溶液を90g/時間の割合で連続的に供給し、加熱温度210℃で連続的に押出した。押出した樹脂混合物を、同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで110℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入してエマルジョンを得た。得られたエマルジョンは固形分濃度:45%であった。
なお、無水マレイン酸変性プロピレン・エチレン共重合体(C3=98モル%、Mw=25,000、酸含有量=0.81ミリモル当量)は、プロピレン・エチレン共重合体 96質量部、無水マレイン酸 4質量部、および重合開始剤としてパーヘキシ25B(日本油脂(株)製)0.4質量部を混合し、加熱温度160℃、2時間で変性を行って得られた。
(Reference Example 2)
<Preparation of propylene-based resin mixture PP>
As the first propylene-based resin (g), propylene / butene / ethylene copolymer (g-1) (constituent unit derived from propylene (hereinafter also referred to as “C3”) = 66 mol%, Mw = 90,000. ) 91 parts by mass, as a raw material for the second propylene resin (h), maleic anhydride-modified propylene / ethylene copolymer (C3 = 98 mol%, Mw = 25,000, acid content = 0.81 mmol equivalent) ) 9 parts by mass, 3 parts by mass of potassium oleate were mixed as a surfactant. This mixture was supplied at a rate of 3000 g / hour from the hopper of a twin screw extruder (Ikegai Iron Works, PCM-30, L / D = 40), and from the supply port provided in the vent portion of the extruder, A 20% aqueous potassium hydroxide solution was continuously supplied at a rate of 90 g / hour and continuously extruded at a heating temperature of 210 ° C. The extruded resin mixture was cooled to 110 ° C. with a jacketed static mixer installed at the extruder mouth, and further poured into warm water at 80 ° C. to obtain an emulsion. The obtained emulsion had a solid content concentration of 45%.
The maleic anhydride-modified propylene / ethylene copolymer (C3 = 98 mol%, Mw = 25,000, acid content = 0.81 mmol equivalent) is 96 parts by mass of propylene / ethylene copolymer, maleic anhydride. It was obtained by mixing 4 parts by mass and 0.4 parts by mass of perhexi 25B (manufactured by NOF Corporation) as a polymerization initiator and performing modification at a heating temperature of 160 ° C. for 2 hours.

各実施例および各比較例で用いた材料と成分は、下記のとおりである。   The materials and components used in each example and each comparative example are as follows.

・(A1)成分:A−1〜A−7
A−1:“jER(登録商標)”152(三菱化学(株)製)
フェノールノボラックのグリシジルエーテル
エポキシ当量:175g/mol、エポキシ基数:3
A−2:“EPICLON(登録商標)”N660(DIC(株)製)
クレゾールノボラックのグリシジルエーテル
エポキシ当量:206g/mol、エポキシ基数:3
A−3:“アラルダイト(登録商標)”MY721(ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ社製)
N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン
エポキシ当量:113g/mol、エポキシ基数:4
A−4:“jER(登録商標)”828(三菱化学(株)製)
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル
エポキシ当量:189g/mol、エポキシ基数:2
A−5:“jER(登録商標)”1001(三菱化学(株)製)
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル
エポキシ当量:475g/mol、エポキシ基数:2
A−6:“デナコール(登録商標)”EX−810(ナガセケムテックス(株)製)
エチレングリコールのジグリシジルエーテル
エポキシ当量:113g/mol、エポキシ基数:2
A−7:TETRAD−X(三菱ガス化学(株)製)
テトラグリシジルメタキシレンジアミン
エポキシ当量:100g/mol、エポキシ基数:4
-(A1) component: A-1 to A-7
A-1: “jER (registered trademark)” 152 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Phenol novolac glycidyl ether epoxy equivalent: 175 g / mol, epoxy group number: 3
A-2: “EPICLON (registered trademark)” N660 (manufactured by DIC Corporation)
Cresol novolak glycidyl ether Epoxy equivalent: 206 g / mol, Epoxy group number: 3
A-3: “Araldite (registered trademark)” MY721 (manufactured by Huntsman Advanced Materials)
N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane Epoxy equivalent: 113 g / mol, number of epoxy groups: 4
A-4: “jER (registered trademark)” 828 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Diglycidyl ether of bisphenol A Epoxy equivalent: 189 g / mol, Number of epoxy groups: 2
A-5: “jER (registered trademark)” 1001 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Diglycidyl ether of bisphenol A Epoxy equivalent: 475 g / mol, Number of epoxy groups: 2
A-6: “Denacol (registered trademark)” EX-810 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
Diglycidyl ether of ethylene glycol Epoxy equivalent: 113 g / mol, Number of epoxy groups: 2
A-7: TETRAD-X (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.)
Tetraglycidyl metaxylenediamine Epoxy equivalent: 100 g / mol, Number of epoxy groups: 4

・(A1)成分、(A2)成分の両方に該当:A−8
A−8:“デナコール(登録商標)”EX−611(ナガセケムテックス(株)製)
ソルビトールポリグリシジルエーテル
エポキシ当量:167g/mol、エポキシ基数:4
水酸基数:2
・ Applicable to both (A1) component and (A2) component: A-8
A-8: “Denacol (registered trademark)” EX-611 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
Sorbitol polyglycidyl ether epoxy equivalent: 167 g / mol, number of epoxy groups: 4
Number of hydroxyl groups: 2

・(A2)成分:A−9、A−10
A−9:“デナコール(登録商標)”EX−731(ナガセケムテックス(株)製)
N−グリシジルフタルイミド
エポキシ当量:216g/mol、エポキシ基数:1
イミド基数:1
A−10:“アデカレジン(登録商標)”EPU−6((株)ADEKA製)
ウレタン変性エポキシ
エポキシ当量:250g/mol、エポキシ基数:1以上
ウレタン基:1以上
-(A2) component: A-9, A-10
A-9: “Denacol (registered trademark)” EX-731 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
N-glycidyl phthalimide epoxy equivalent: 216 g / mol, number of epoxy groups: 1
Number of imide groups: 1
A-10: “Adeka Resin (registered trademark)” EPU-6 (manufactured by ADEKA Corporation)
Urethane modified epoxy Epoxy equivalent: 250 g / mol, Epoxy group number: 1 or more Urethane group: 1 or more

・(B1)成分:B−1〜B−7
B−1:“DBU(登録商標)”(サンアプロ(株)製)
1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕−7−ウンデセン、分子量:152、式(III)に該当
B−2:N,N−ジメチルベンジルアミン(東京化成工業(株)製)、分子量:135.21、式(VIII)に該当
B−3:1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレン(アルドリッチ社製)
別名:プロトンスポンジ、分子量:214.31、式(IV)に該当
B−4:2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール(東京化成工業(株)製)
別名:DMP−30、分子量:265.39、式(V)に該当
B−5:DBN(サンアプロ(株)製)、分子量:124、式(III)に該当
1,5−ジアザビシクロ〔4,3,0〕−5−ノネン
B−6:トリイソプロパノールアミン(東京化成工業(株)製)、分子量:191.27、式(VIII)に該当
B−7:U−CAT SA506(サンアプロ(株)製)、式(III)に該当
DBU−p−トルエンスルホン酸塩、分子量:324.44
-(B1) component: B-1 to B-7
B-1: “DBU (registered trademark)” (manufactured by Sun Apro Co., Ltd.)
1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene, molecular weight: 152, corresponding to formula (III) B-2: N, N-dimethylbenzylamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), molecular weight: 135.21, corresponding to formula (VIII) B-3: 1,8-bis (dimethylamino) naphthalene (manufactured by Aldrich)
Another name: proton sponge, molecular weight: 214.31, corresponding to formula (IV) B-4: 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Alias: DMP-30, molecular weight: 265.39, applicable to formula (V) B-5: DBN (manufactured by San Apro Co., Ltd.), molecular weight: 124, applicable to formula (III) 1,5-diazabicyclo [4,3 , 0] -5-Nonene B-6: triisopropanolamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), molecular weight: 191.27, corresponding to formula (VIII) B-7: U-CAT SA506 (manufactured by San Apro Co., Ltd.) ), Corresponding to formula (III) DBU-p-toluenesulfonate, molecular weight: 324.44

・(B2)成分:B−8〜B−14
B−8:ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド(Rの炭素数が7、R〜Rの炭素数がそれぞれ1、アニオン部位が臭化物アニオン、東京化成工業(株)製、式(I)に該当)
B−9:テトラブチルアンモニウムブロミド(R〜Rの炭素数がそれぞれ4、アニオン部位が臭化物アニオン、東京化成工業(株)製、式(I)に該当)
B−10:トリメチルオクタデシルアンモニウムブロミド(Rの炭素数が18、R〜Rの炭素数がそれぞれ1、アニオン部位が臭化物アニオン、東京化成工業(株)製、式(I)に該当)
B−11:(2−メトキシエトキシメチル)トリエチルアンモニウムクロリド(Rの炭素数が4、R〜Rの炭素数がそれぞれ2、アニオン部位が塩化物アニオン、東京化成工業(株)製、式(I)に該当)
B−12:(2−アセトキシエチル)トリメチルアンモニウムクロリド(Rの炭素数が4、R〜Rの炭素数がそれぞれ1、アニオン部位が塩化物アニオン、東京化成工業(株)製、式(I)に該当)
B−13:(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムブロミド(Rの炭素数が2、R〜Rの炭素数がそれぞれ1、アニオン部位が臭化物アニオン、東京化成工業(株)製、式(I)に該当)
B−14:1−ヘキサデシルピリジニウムクロリド(Rの炭素数が16、RとRがそれぞれ水素原子、アニオン部位が塩化物アニオン、東京化成工業(株)製、式(II)に該当)
-(B2) component: B-8 to B-14
B-8: Benzyltrimethylammonium bromide (R 1 has 7 carbon atoms, R 2 to R 4 each have 1 carbon atom, anion site is bromide anion, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., corresponding to formula (I))
B-9: Tetrabutylammonium bromide (R 1 to R 4 each have 4 carbon atoms, the anion portion is a bromide anion, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., corresponding to formula (I))
B-10: Trimethyloctadecyl ammonium bromide (R 1 has 18 carbon atoms, R 2 to R 4 each have 1 carbon atom, anion sites are bromide anions, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., corresponding to formula (I))
B-11: (2-methoxyethoxymethyl) triethylammonium chloride (R 1 has 4 carbon atoms, R 2 to R 4 each have 2 carbon atoms, anion sites are chloride anions, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Corresponds to formula (I)
B-12: (2-acetoxyethyl) trimethylammonium chloride (R 1 has 4 carbon atoms, R 2 to R 4 each have 1 carbon atom, anion sites are chloride anions, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., formula (Applicable to (I))
B-13: (2-hydroxyethyl) trimethylammonium bromide (R 1 has 2 carbon atoms, R 2 to R 4 each have 1 carbon atom, anion sites are bromide anion, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., formula ( Corresponds to I)
B-14: 1-hexadecylpyridinium chloride (R 5 has 16 carbon atoms, R 6 and R 7 are each a hydrogen atom, anion sites are chloride anions, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., formula (II) )

・(B3)成分:B−15〜B−17
B−15:テトラブチルホスホニウムブロミド(R25〜R28の炭素数がそれぞれ4、アニオン部位が臭化物アニオン、東京化成工業(株)製、式(XI)に該当)分子量:339
B−16:テトラフェニルホスホニウムブロミド(R25〜R28の炭素数がそれぞれ6、アニオン部位が臭化物アニオン、東京化成工業(株)製、式(XI)に該当)、分子量: 419
B−17:トリフェニルホスフィン(R29〜R31の炭素数がそれぞれ6、東京化成工業(株)製、式(XII)に該当)、分子量: 262
-(B3) component: B-15 to B-17
B-15: Tetrabutylphosphonium bromide (R 25 to R 28 each have 4 carbon atoms, the anion portion is bromide anion, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., corresponding to formula (XI)) Molecular weight: 339
B-16: Tetraphenylphosphonium bromide (R 25 to R 28 each have 6 carbon atoms, the anion portion is a bromide anion, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., corresponding to formula (XI)), molecular weight: 419
B-17: Triphenylphosphine (R 29 to R 31 each have 6 carbon atoms, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., corresponding to formula (XII)), molecular weight: 262

・(C)成分:C−1〜C−4
C−1:参考例1で調整したポリフェニレンスルフィドプレポリマー
C−2:テルペンフェノール重合体(単環式モノテルペンフェノールとフェノールの付加物、ヤスハラケミカル(株)製YP902)
C−3:テルペン樹脂(主成分としてα−ピネン、β−ピネンを用いて重合された重合体からなる樹脂、ヤスハラケミカル(株)製YSレジンPX1250樹脂)
C−4:参考例4で調整したプロピレン系樹脂の混合物
-Component (C): C-1 to C-4
C-1: polyphenylene sulfide prepolymer prepared in Reference Example C-2: terpene phenol polymer (monocyclic monoterpene phenol and phenol adduct, YP902 manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.)
C-3: Terpene resin (resin composed of polymer polymerized using α-pinene and β-pinene as main components, YS resin PX1250 resin manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.)
C-4: Propylene-based resin mixture prepared in Reference Example 4

・(D)成分(その他成分):D−1、D−2
D−1:“デナコール(登録商標)”EX−141(ナガセケムテックス(株)製)
フェニルグリシジルエーテル エポキシ当量:151g/mol、エポキシ基数:1
D−2:ヘキサメチレンジアミン(東京化成工業(株)製)、分子量:116。
-(D) component (other components): D-1, D-2
D-1: “Denacol (registered trademark)” EX-141 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
Phenyl glycidyl ether epoxy equivalent: 151 g / mol, number of epoxy groups: 1
D-2: Hexamethylenediamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), molecular weight: 116.

・熱可塑性樹脂
ポリアリーレンスルフィド(PPS)樹脂ペレット:“トレリナ(登録商標)”A900(東レ(株)製)
ポリアミド6(PA6)樹脂ペレット:“アミラン(登録商標)”CM1001(東レ(株)製)
ポリプロピレン(PP)樹脂ペレット(ポリオレフィン系樹脂):未変性PP樹脂ペレットと酸変性PP樹脂ペレットの混合物、未変性PP樹脂ペレット:“プライムポリプロ(登録商標)”J830HV((株)プライムポリマー製)50質量部、酸変性PP樹脂ペレット:“アドマー(登録商標)”QE800(三井化学(株)製)50質量部
ポリカーボネート(PC)樹脂ペレット:“レキサン(登録商標)”141R(SABIC)
ABS樹脂ペレット(スチレン系樹脂):“トヨラック(登録商標)”T−100A(東レ(株)製)。
Thermoplastic resin polyarylene sulfide (PPS) resin pellets: “Torelina (registered trademark)” A900 (manufactured by Toray Industries, Inc.)
Polyamide 6 (PA6) resin pellet: “Amilan (registered trademark)” CM1001 (manufactured by Toray Industries, Inc.)
Polypropylene (PP) resin pellets (polyolefin resin): a mixture of unmodified PP resin pellets and acid-modified PP resin pellets, unmodified PP resin pellets: “Prime Polypro (registered trademark)” J830HV (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.) 50 Mass parts, acid-modified PP resin pellets: “Admer (registered trademark)” QE800 (manufactured by Mitsui Chemicals) 50 mass parts Polycarbonate (PC) resin pellets: “Lexan (registered trademark)” 141R (SABIC)
ABS resin pellet (styrene resin): “Toyolac (registered trademark)” T-100A (manufactured by Toray Industries, Inc.).

(実施例1)
本実施例は、次の第I〜IVの工程からなる。
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
アクリロニトリル99モル%とイタコン酸1モル%からなる共重合体を紡糸し、焼成し、総フィラメント数24,000本、総繊度1,000テックス、比重1.8、ストランド引張強度6.2GPa、ストランド引張弾性率300GPaの炭素繊維を得た。次いで、その炭素繊維を、濃度0.1モル/lの炭酸水素アンモニウム水溶液を電解液として、電気量を炭素繊維1g当たり100クーロンで電解表面処理した。この電解表面処理を施された炭素繊維を続いて水洗し、150℃の温度の加熱空気中で乾燥し、原料となる炭素繊維を得た。このときの表面酸素濃度O/Cは、0.20であった。これを炭素繊維Aとした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−4)と(B−1)を質量比100:1で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
Example 1
The present embodiment includes the following steps I to IV.
-Step I: Process for producing carbon fiber as raw material A copolymer composed of 99 mol% acrylonitrile and 1 mol% itaconic acid is spun and fired, the total number of filaments is 24,000, and the total fineness is 1,000. A carbon fiber having a tex, a specific gravity of 1.8, a strand tensile strength of 6.2 GPa, and a strand tensile modulus of 300 GPa was obtained. Subsequently, the carbon fiber was subjected to an electrolytic surface treatment using an aqueous solution of ammonium hydrogen carbonate having a concentration of 0.1 mol / l as an electrolytic solution at an electric charge of 100 coulomb per 1 g of carbon fiber. The carbon fiber subjected to the electrolytic surface treatment was subsequently washed with water and dried in heated air at a temperature of 150 ° C. to obtain a carbon fiber as a raw material. At this time, the surface oxygen concentration O / C was 0.20. This was designated as carbon fiber A.
Step II: Step of adhering sizing agent to carbon fiber (A-4) and (B-1) were mixed at a mass ratio of 100: 1, and acetone was further mixed so that the sizing agent was uniformly dissolved. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.

・第IIIの工程:長繊維ペレットを製造する工程
単軸押出機の先端部分に、連続したサイジング剤塗布炭素繊維が通過可能な波状に加工したクロスヘッドダイを装着した。次いで、連続したサイジング剤塗布炭素繊維を5m/分の速度でクロスヘッドダイに通して引きながら、PPS樹脂ペレットを押出機から溶融状態でクロスヘッドダイに供給して、連続したサイジング剤塗布炭素繊維にPPS樹脂を含浸させ、溶融含浸物を加熱し、冷却後、引き抜き方向と直角に7mmに切断して、炭素繊維が軸心方向にほぼ平行に配列し、かつ炭素繊維の長さが成形材料の長さと実質的に同じである長繊維ペレット(形態A)を得た。なお、押出機は、バレル温度320℃、回転数150rpmで十分混練し、さらに下流の真空ベントより脱気を行った。PPS樹脂ペレットの供給は、サイジング剤塗布炭素繊維が20質量部に対して、PPS樹脂80質量部になるように調整した。
・第IVの工程:射出成形工程:
前工程で得られた長繊維ペレットを、日本製鋼所(株)製J350EIII型射出成形機を用いて、シリンダー温度:330℃、金型温度:100℃で特性評価用試験片を成形した。得られた試験片は、温度23℃、50%RHに調整された恒温恒湿室に24時間放置後に特性評価試験に供した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表1にまとめた。この結果、曲げ強度が280MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
Step III: Step of producing long fiber pellets A cross-head die processed into a wave shape that allows continuous sizing agent-coated carbon fibers to pass through was attached to the tip of a single screw extruder. Next, while drawing continuous sizing agent-coated carbon fibers through a crosshead die at a speed of 5 m / min, PPS resin pellets are fed from the extruder to the crosshead die in a molten state, and continuous sizing agent-coated carbon fibers Impregnated with PPS resin, heated melt impregnated material, cooled, cut to 7 mm perpendicular to the drawing direction, carbon fibers were arranged almost parallel to the axial direction, and the length of the carbon fibers was the molding material A long fiber pellet (form A) was obtained which was substantially the same as the length of. The extruder was sufficiently kneaded at a barrel temperature of 320 ° C. and a rotation speed of 150 rpm, and further deaerated from a downstream vacuum vent. The supply of PPS resin pellets was adjusted so that the sizing agent-coated carbon fiber was 80 parts by mass with respect to 20 parts by mass.
-Step IV: injection molding process:
Using the J350EIII type injection molding machine manufactured by Nippon Steel Works, the long fiber pellets obtained in the previous step were molded into test pieces for characteristic evaluation at a cylinder temperature of 330 ° C. and a mold temperature of 100 ° C. The obtained test piece was subjected to a characteristic evaluation test after being left in a constant temperature and humidity chamber adjusted to a temperature of 23 ° C. and 50% RH for 24 hours. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 1. As a result, it was found that the bending strength was 280 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例2〜5)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例1の第IIの工程で、(A−4)と(B−1)の質量比を表1に示すように、100:3〜100:20の範囲で変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表1にまとめた。この結果、曲げ強度が279〜285MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Examples 2 to 5)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber In Step II of Example 1, as shown in Table 1, the mass ratio of (A-4) and (B-1) is 100: 3 A sizing agent-coated carbon fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was changed within the range of ˜100: 20. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 1. As a result, it was found that the bending strength was 279 to 285 MPa, and the mechanical properties were sufficiently high.

(比較例1〜5)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例1の第IIの工程で、(A)成分、(B)成分、(D)成分(その他成分)の質量比を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表1にまとめた。この結果、曲げ強度が250〜268MPaであり、力学特性が不十分であることがわかった。
(Comparative Examples 1-5)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber In Step II of Example 1, the mass ratio of component (A), component (B), component (D) (other components) is shown in Table 1. A sizing agent-coated carbon fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was changed as shown. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 1. As a result, it was found that the bending strength was 250 to 268 MPa, and the mechanical properties were insufficient.

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(実施例6〜15)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例1の第IIの工程で、(A)成分と(B)成分の質量比を表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表2にまとめた。この結果、曲げ強度が272〜303MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Examples 6 to 15)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Except for changing the mass ratio of component (A) and component (B) as shown in Table 2 in step II of Example 1, Sizing agent-coated carbon fibers were obtained in the same manner as in Example 1. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 2. As a result, it was found that the bending strength was 272 to 303 MPa, and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例16)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
電解液として濃度0.05モル/lの硫酸水溶液を用い、電気量を炭素繊維1g当たり20クーロンで電解表面処理したこと以外は、実施例1と同様とした。このときの表面酸素濃度O/Cは、0.20であった。これを炭素繊維Bとした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−4)と(B−7)を質量比100:3で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表2にまとめた。この結果、曲げ強度が271MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Example 16)
-Step I: Step of producing carbon fiber as raw material Implemented except that sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 0.05 mol / l was used as the electrolytic solution, and the amount of electricity was subjected to electrolytic surface treatment at 20 coulomb per gram of carbon fiber. Same as Example 1. At this time, the surface oxygen concentration O / C was 0.20. This was designated as carbon fiber B.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber (A-4) and (B-7) are mixed at a mass ratio of 100: 3, and acetone is further mixed, so that the sizing agent is uniformly dissolved. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 2. As a result, it was found that the bending strength was 271 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例17)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例16で得られた炭素繊維Bをテトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(pH=14)に浸漬し、超音波で加振させながら引き上げた。このときの表面酸素濃度O/Cは、0.17であった。これを炭素繊維Cとした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−4)と(B−7)を質量比100:3で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表2にまとめた。この結果、曲げ強度が279MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Example 17)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The carbon fiber B obtained in Example 16 was immersed in a tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (pH = 14) and pulled up while being vibrated with ultrasonic waves. At this time, the surface oxygen concentration O / C was 0.17. This was designated as carbon fiber C.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber (A-4) and (B-7) are mixed at a mass ratio of 100: 3, and acetone is further mixed, so that the sizing agent is uniformly dissolved. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 2. As a result, it was found that the bending strength was 279 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(比較例6)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例16と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−4)のみをアセトンに混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表2にまとめた。この結果、曲げ強度が251MPaであり、力学特性が不十分であることがわかった。
(Comparative Example 6)
Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 16.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Only (A-4) was mixed with acetone to obtain an acetone solution of about 1% by mass in which the sizing agent was uniformly dissolved. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 2. As a result, it was found that the bending strength was 251 MPa and the mechanical properties were insufficient.

(比較例7)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例17と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−4)のみをアセトンに混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表2にまとめた。この結果、曲げ強度が255MPaであり、力学特性が不十分であることがわかった。
(Comparative Example 7)
-Step I: Step of producing carbon fiber as raw material The same as in Example 17.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Only (A-4) was mixed with acetone to obtain an acetone solution of about 1% by mass in which the sizing agent was uniformly dissolved. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 2. As a result, it was found that the bending strength was 255 MPa and the mechanical properties were insufficient.

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(実施例18〜24)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例1の第IIの工程で、(A)成分と(B)成分を表3−1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表3−1にまとめた。この結果、曲げ強度が286〜300MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Examples 18 to 24)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of adhering sizing agent to carbon fiber In step II of Example 1, except that (A) component and (B) component were changed as shown in Table 3-1. Sizing agent-coated carbon fibers were obtained in the same manner as in Example 1. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 3-1. As a result, it was found that the bending strength was 286 to 300 MPa, and the mechanical properties were sufficiently high.

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(実施例25)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
電解液として濃度0.05モル/lの硫酸水溶液を用い、電気量を炭素繊維1g当たり20クーロンで電解表面処理したこと以外は、実施例1と同様とした。このときの表面酸素濃度O/Cは、0.20であった。これを炭素繊維Bとした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−1)と(B−8)を質量比100:3で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表3−1にまとめた。この結果、曲げ強度が285MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Example 25)
-Step I: Step of producing carbon fiber as raw material Implemented except that sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 0.05 mol / l was used as the electrolytic solution, and the amount of electricity was subjected to electrolytic surface treatment at 20 coulomb per gram of carbon fiber. Same as Example 1. At this time, the surface oxygen concentration O / C was 0.20. This was designated as carbon fiber B.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber (A-1) and (B-8) are mixed at a mass ratio of 100: 3, and acetone is further mixed so that the sizing agent is uniformly dissolved. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 3-1. As a result, it was found that the bending strength was 285 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例26)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例25で得られた炭素繊維Bをテトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(pH=14)に浸漬し、超音波で加振させながら引き上げた。このときの表面酸素濃度O/Cは、0.17であった。これを炭素繊維Cとした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−1)と(B−8)を質量比100:3で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表3−1にまとめた。この結果、曲げ強度が292MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Example 26)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The carbon fiber B obtained in Example 25 was immersed in a tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (pH = 14) and pulled up while being vibrated with ultrasonic waves. At this time, the surface oxygen concentration O / C was 0.17. This was designated as carbon fiber C.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber (A-1) and (B-8) are mixed at a mass ratio of 100: 3, and acetone is further mixed so that the sizing agent is uniformly dissolved. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 3-1. As a result, it was found that the bending strength was 292 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例27〜35)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例1の第IIの工程で、(A)成分と(B)成分を表3−2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表3−2にまとめた。この結果、曲げ強度が280〜296MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Examples 27 to 35)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching a sizing agent to carbon fiber In the step II of Example 1, except that the components (A) and (B) were changed as shown in Table 3-2. Sizing agent-coated carbon fibers were obtained in the same manner as in Example 1. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 3-2. As a result, it was found that the bending strength was 280 to 296 MPa, and the mechanical properties were sufficiently high.

(比較例8)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−1)のみをアセトンに混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例1と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表3−2にまとめた。この結果、曲げ強度が270MPaであり、力学特性が不十分であることがわかった。
(Comparative Example 8)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Only (A-1) was mixed with acetone to obtain an acetone solution of about 1% by mass in which the sizing agent was uniformly dissolved. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 1. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 3-2. As a result, it was found that the bending strength was 270 MPa and the mechanical properties were insufficient.

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(実施例36)
本実施例は、次の第I〜IVの工程からなる。
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−4)と(B−3)を質量比100:3で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
(Example 36)
The present embodiment includes the following steps I to IV.
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of adhering sizing agent to carbon fiber (A-4) and (B-3) were mixed at a mass ratio of 100: 3, and acetone was further mixed to dissolve the sizing agent uniformly. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.

・第IIIの工程:長繊維ペレットを製造する工程
参考例1で調整した(C−1)を、240℃の溶融バス中で溶融させ、ギアポンプにてキスコーターに供給する。230℃に加熱されたロール上にキスコーターから(C−1)を塗布し、被膜を形成させた。
このロール上にサイジング剤塗布炭素繊維を接触させながら通過させて、サイジング剤塗布炭素繊維の単位長さあたりに一定量の(C−1)を付着させた。
(C−1)を付着させたサイジング剤塗布炭素繊維を、350℃に加熱された炉内へ供給し、ベアリングで自由に回転する、一直線上に上下交互に配置された10個のロール(φ50mm)間に通過させ、かつ葛折り状に炉内に設置された10個のロールバー(φ200mm)を通過させて(C−1)をサイジング剤塗布炭素繊維に十分に含浸させながらPASに高重合度体に転化させた。次に、炉内から引き出した炭素繊維ストランドにエアを吹き付けて冷却した後、ドラムワインダーで巻き取った。
なお、巻き取った炭素繊維ストランドから、10mm長のストランドを10本カットし、炭素繊維とポリアリーレンスルフィドを分離するために、ソックスレー抽出器を用い、1−クロロナフタレンを用いて、210℃で6時間還流を行い、抽出したポリアリーレンスルフィドを分子量の測定に供した。得られたPPSの質量平均分子量(Mw)は26,800、数平均分子量(Mn)14,100、分散度(Mw/Mn)は1.90であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィドの質量減少率△Wrを測定したところ、0.09%であった。また、(C−1)の付着量は、炭素繊維100質量部に対して20質量部であった。
-Step III: Step of producing long fiber pellets (C-1) prepared in Reference Example 1 is melted in a melting bath at 240 ° C and supplied to a kiss coater with a gear pump. (C-1) was apply | coated from the kiss coater on the roll heated at 230 degreeC, and the film was formed.
A sizing agent-coated carbon fiber was passed through the roll while being in contact therewith, and a certain amount of (C-1) was adhered per unit length of the sizing agent-coated carbon fiber.
The sizing agent-coated carbon fibers to which (C-1) is attached are supplied into a furnace heated to 350 ° C., and are freely rotated by bearings. ) And passed through 10 roll bars (φ200mm) installed in the furnace in a twisted manner, and highly polymerized to PAS while sufficiently impregnating (C-1) with carbon fiber coated with sizing agent It was converted into a body. Next, air was blown onto the carbon fiber strand drawn from the furnace to cool it, and then wound with a drum winder.
In addition, from the wound carbon fiber strand, 10 strands having a length of 10 mm were cut, and in order to separate the carbon fiber and the polyarylene sulfide, a Soxhlet extractor was used and 1-chloronaphthalene was used at 210 ° C. for 6 hours. Refluxing was performed for a time, and the extracted polyarylene sulfide was subjected to molecular weight measurement. The obtained PPS had a mass average molecular weight (Mw) of 26,800, a number average molecular weight (Mn) of 14,100, and a dispersity (Mw / Mn) of 1.90. Next, the mass reduction rate ΔWr of the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 0.09%. Moreover, the adhesion amount of (C-1) was 20 mass parts with respect to 100 mass parts of carbon fibers.

続いて、PPS樹脂を360℃で単軸押出機にて溶融させ、押出機の先端に取り付けたクロスヘッドダイ中に押し出すと同時に、(C−1)を含浸させたサイジング剤塗布炭素繊維も上記クロスヘッドダイ中に連続的に供給(速度:30m/分)することによって、溶融したPPS樹脂を(C−1)を含浸させたサイジング剤塗布炭素繊維に被覆した。次いで、冷却後、引き抜き方向と直角に7mmに切断して、炭素繊維が軸心方向にほぼ平行に配列し、かつ炭素繊維の長さが成形材料の長さと実質的に同じである芯鞘構造の長繊維ペレット(形態B)を得た。PPS樹脂ペレットの供給は、サイジング剤塗布炭素繊維が全体に対して20質量%になるように調整した。
・第IVの工程:射出成形工程:
前工程で得られた長繊維ペレットを、日本製鋼所(株)製J350EIII型射出成形機を用いて、シリンダー温度:330℃、金型温度:100℃で特性評価用試験片を成形した。得られた試験片は、温度23℃、50%RHに調整された恒温恒湿室に24時間放置後に特性評価試験に供した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表4にまとめた。この結果、曲げ強度が285MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
Subsequently, the PPS resin was melted at 360 ° C. by a single screw extruder and extruded into a crosshead die attached to the tip of the extruder, and at the same time, the sizing agent-coated carbon fiber impregnated with (C-1) was also used above. The molten PPS resin was coated on the sizing agent-coated carbon fibers impregnated with (C-1) by continuously feeding into the crosshead die (speed: 30 m / min). Next, after cooling, the core-sheath structure is cut into 7 mm perpendicular to the drawing direction, the carbon fibers are arranged substantially parallel to the axial direction, and the length of the carbon fibers is substantially the same as the length of the molding material Long fiber pellets (form B) were obtained. The supply of the PPS resin pellets was adjusted so that the sizing agent-coated carbon fiber was 20% by mass with respect to the whole.
-Step IV: injection molding process:
Using the J350EIII type injection molding machine manufactured by Nippon Steel Works, the long fiber pellets obtained in the previous step were molded into test pieces for characteristic evaluation at a cylinder temperature of 330 ° C. and a mold temperature of 100 ° C. The obtained test piece was subjected to a characteristic evaluation test after being left in a constant temperature and humidity chamber adjusted to a temperature of 23 ° C. and 50% RH for 24 hours. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 4. As a result, it was found that the bending strength was 285 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例37〜42)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例36の第IIの工程で、(A)成分と(B)成分を表4に示すように変更したこと以外は、実施例36と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例36と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表4にまとめた。この結果、曲げ強度が284〜290MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Examples 37 to 42)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Example 36, except that component (A) and component (B) were changed as shown in Table 4 in step II of Example 36. A sizing agent-coated carbon fiber was obtained in the same manner as described above. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 36. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 4. As a result, it was found that the bending strength was 284 to 290 MPa, and the mechanical properties were sufficiently high.

(比較例9)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−4)のみをアセトンに混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例36と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表4にまとめた。この結果、曲げ強度が266MPaであり、力学特性が不十分であることがわかった。
(Comparative Example 9)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Only (A-4) was mixed with acetone to obtain an acetone solution of about 1% by mass in which the sizing agent was uniformly dissolved. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 36. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 4. As a result, it was found that the bending strength was 266 MPa and the mechanical properties were insufficient.

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(実施例43)
本実施例は、次の第I〜IVの工程からなる。
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−8)と(B−1)を質量比100:3で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第IIIの工程:長繊維ペレットを製造する工程
(C−2)を、190℃の溶融バス中で溶融させ、ギアポンプにてキスコーターに供給する。180℃に加熱されたロール上にキスコーターから(C−2)を塗布し、被膜を形成させた。
このロール上にサイジング剤塗布炭素繊維を接触させながら通過させて、サイジング剤塗布炭素繊維の単位長さあたりに一定量の(C−2)を付着させた。
(C−2)を付着させたサイジング剤塗布炭素繊維を、180℃に加熱された炉内へ供給し、ベアリングで自由に回転する、一直線上に上下交互に配置された10個のロール(φ50mm)間に通過させ、かつ葛折り状に炉内に設置された10個のロールバー(φ200mm)を通過させて(C−2)をサイジング剤塗布炭素繊維に十分に含浸させた。(C−2)の付着量は、炭素繊維100質量部に対して20質量部であった。
(Example 43)
The present embodiment includes the following steps I to IV.
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber (A-8) and (B-1) are mixed at a mass ratio of 100: 3, and acetone is further mixed so that the sizing agent is uniformly dissolved. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Step III: Step (C-2) for producing long fiber pellets is melted in a 190 ° C melting bath and supplied to the kiss coater with a gear pump. (C-2) was apply | coated from the kiss coater on the roll heated at 180 degreeC, and the film was formed.
A sizing agent-coated carbon fiber was passed through the roll while being in contact therewith, and a certain amount of (C-2) was adhered per unit length of the sizing agent-coated carbon fiber.
The sizing agent-coated carbon fibers to which (C-2) is attached are supplied into a furnace heated to 180 ° C., and are freely rotated by bearings. Ten rolls (φ50 mm) arranged alternately on the upper and lower sides in a straight line ) And 10 roll bars (φ200 mm) installed in the furnace in a twisted manner, and (C-2) was sufficiently impregnated with the carbon fiber coated with sizing agent. The adhesion amount of (C-2) was 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber.

続いて、PA6樹脂を300℃で単軸押出機にて溶融させ、押出機の先端に取り付けたクロスヘッドダイ中に押し出すと同時に、(C−2)を含浸させたサイジング剤塗布炭素繊維も上記クロスヘッドダイ中に連続的に供給(速度:30m/分)することによって、溶融したPA6樹脂を(C−2)を含浸させたサイジング剤塗布炭素繊維に被覆した。次いで、冷却後、引き抜き方向と直角に7mmに切断して、炭素繊維が軸心方向にほぼ平行に配列し、かつ炭素繊維の長さが成形材料の長さと実質的に同じである芯鞘構造の長繊維ペレット(形態B)を得た。PA6樹脂ペレットの供給は、サイジング剤塗布炭素繊維が全体に対して30質量%になるように調整した。
・第IVの工程:射出成形工程:
前工程で得られた長繊維ペレットを、日本製鋼所(株)製J350EIII型射出成形機を用いて、シリンダー温度:300℃、金型温度:70℃で特性評価用試験片を成形した。得られた試験片は、温度23℃、50%RHに調整された恒温恒湿室に24時間放置後に特性評価試験に供した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表5にまとめた。この結果、曲げ強度が381MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
Subsequently, the PA6 resin is melted at 300 ° C. in a single screw extruder and extruded into a crosshead die attached to the tip of the extruder, and at the same time, the sizing agent-coated carbon fiber impregnated with (C-2) is also described above. By continuously feeding into the crosshead die (speed: 30 m / min), the melted PA6 resin was coated on the sizing agent-coated carbon fibers impregnated with (C-2). Next, after cooling, the core-sheath structure is cut into 7 mm perpendicular to the drawing direction, the carbon fibers are arranged substantially parallel to the axial direction, and the length of the carbon fibers is substantially the same as the length of the molding material Long fiber pellets (form B) were obtained. The supply of PA6 resin pellets was adjusted so that the sizing agent-coated carbon fiber was 30% by mass with respect to the whole.
-Step IV: injection molding process:
Using the J350EIII type injection molding machine manufactured by Nippon Steel Works, the long fiber pellets obtained in the previous step were molded into test pieces for characteristic evaluation at a cylinder temperature of 300 ° C. and a mold temperature of 70 ° C. The obtained test piece was subjected to a characteristic evaluation test after being left in a constant temperature and humidity chamber adjusted to a temperature of 23 ° C. and 50% RH for 24 hours. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 5. As a result, it was found that the bending strength was 381 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例44〜48)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例43の第IIの工程で、(A)成分と(B)成分を表5に示すように変更したこと以外は、実施例43と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例43と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表5にまとめた。この結果、曲げ強度が372〜379MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Examples 44 to 48)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Example 43, except that component (A) and component (B) were changed as shown in Table 5 in step II of Example 43. A sizing agent-coated carbon fiber was obtained in the same manner as described above. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 43. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 5. As a result, it was found that the bending strength was 372 to 379 MPa, and the mechanical properties were sufficiently high.

(比較例10)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−8)のみをアセトンに混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例43と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表5にまとめた。この結果、曲げ強度が362MPaであり、力学特性が不十分であることがわかった。
(Comparative Example 10)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Only (A-8) was mixed with acetone to obtain an about 1% by mass acetone solution in which the sizing agent was uniformly dissolved. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 43. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 5. As a result, it was found that the bending strength was 362 MPa and the mechanical properties were insufficient.

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(実施例49)
本実施例は、次の第I〜Vの工程からなる。
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−8)と(B−6)を質量比100:3で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第IIIの工程:長繊維ペレットを製造する工程
(C−3)を、190℃の溶融バス中で溶融させ、ギアポンプにてキスコーターに供給する。180℃に加熱されたロール上にキスコーターから(C−3)を塗布し、被膜を形成させた。
このロール上にサイジング剤塗布炭素繊維を接触させながら通過させて、サイジング剤塗布炭素繊維の単位長さあたりに一定量の(C−3)を付着させた。
(C−3)を付着させたサイジング剤塗布炭素繊維を、180℃に加熱された炉内へ供給し、ベアリングで自由に回転する、一直線上に上下交互に配置された10個のロール(φ50mm)間に通過させ、かつ葛折り状に炉内に設置された10個のロールバー(φ200mm)を通過させて(C−3)をサイジング剤塗布炭素繊維に十分に含浸させた。(C−3)の付着量は、炭素繊維100質量部に対して20質量部であった。
(Example 49)
The present embodiment includes the following steps I to V.
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber (A-8) and (B-6) are mixed at a mass ratio of 100: 3, and acetone is further mixed, so that the sizing agent is uniformly dissolved. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
Step III: Step (C-3) for producing long fiber pellets is melted in a 190 ° C. melting bath and supplied to the kiss coater with a gear pump. (C-3) was applied from a kiss coater on a roll heated to 180 ° C. to form a film.
A sizing agent-coated carbon fiber was passed through the roll while being in contact therewith, and a certain amount of (C-3) was adhered per unit length of the sizing agent-coated carbon fiber.
The sizing agent-coated carbon fibers with (C-3) attached are supplied into a furnace heated to 180 ° C., and are freely rotated by bearings. ) And 10 roll bars (φ200 mm) installed in the furnace in a twisted manner, and (C-3) was sufficiently impregnated with the sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of (C-3) was 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber.

続いて、PP樹脂を240℃で単軸押出機にて溶融させ、押出機の先端に取り付けたクロスヘッドダイ中に押し出すと同時に、(C−3)を含浸させたサイジング剤塗布炭素繊維も上記クロスヘッドダイ中に連続的に供給(速度:30m/分)することによって、溶融したPP樹脂を(C−3)を含浸させたサイジング剤塗布炭素繊維に被覆した。次いで、冷却後、引き抜き方向と直角に7mmに切断して、炭素繊維が軸心方向にほぼ平行に配列し、かつ炭素繊維の長さが成形材料の長さと実質的に同じである芯鞘構造の長繊維ペレット(形態B)を得た。PP樹脂ペレットの供給は、サイジング剤塗布炭素繊維が全体に対して20質量%になるように調整した。
・第IVの工程:射出成形工程:
前工程で得られた長繊維ペレットを、日本製鋼所(株)製J350EIII型射出成形機を用いて、シリンダー温度:240℃、金型温度:60℃で特性評価用試験片を成形した。得られた試験片は、温度23℃、50%RHに調整された恒温恒湿室に24時間放置後に特性評価試験に供した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表6−1にまとめた。この結果、曲げ強度が155MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
Subsequently, the sizing agent-coated carbon fiber impregnated with (C-3) at the same time as the PP resin was melted at 240 ° C. by a single screw extruder and extruded into a crosshead die attached to the tip of the extruder. The molten PP resin was coated on the sizing agent-coated carbon fibers impregnated with (C-3) by continuously feeding into the crosshead die (speed: 30 m / min). Next, after cooling, the core-sheath structure is cut into 7 mm perpendicular to the drawing direction, the carbon fibers are arranged substantially parallel to the axial direction, and the length of the carbon fibers is substantially the same as the length of the molding material Long fiber pellets (form B) were obtained. The supply of the PP resin pellets was adjusted so that the sizing agent-coated carbon fibers were 20% by mass with respect to the whole.
-Step IV: injection molding process:
Using the J350EIII type injection molding machine manufactured by Nippon Steel Works, the long fiber pellets obtained in the previous step were molded into test pieces for characteristic evaluation at a cylinder temperature of 240 ° C. and a mold temperature of 60 ° C. The obtained test piece was subjected to a characteristic evaluation test after being left in a constant temperature and humidity chamber adjusted to a temperature of 23 ° C. and 50% RH for 24 hours. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 6-1. As a result, it was found that the bending strength was 155 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例50〜54)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例49の第IIの工程で、(A)成分と(B)成分を表6−1に示すように変更したこと以外は、実施例49と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例49と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表6−1にまとめた。この結果、曲げ強度が145〜159MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Examples 50 to 54)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching a sizing agent to carbon fibers In Step II of Example 49, except that (A) component and (B) component were changed as shown in Table 6-1 Sizing agent-coated carbon fibers were obtained in the same manner as in Example 49. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 49. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 6-1. As a result, it was found that the bending strength was 145 to 159 MPa, and the mechanical properties were sufficiently high.

(比較例11)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−8)のみをアセトンに混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例49と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表6−1にまとめた。この結果、曲げ強度が135MPaであり、力学特性が不十分であることがわかった。
(Comparative Example 11)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Only (A-8) was mixed with acetone to obtain an about 1% by mass acetone solution in which the sizing agent was uniformly dissolved. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 49. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 6-1. As a result, it was found that the bending strength was 135 MPa and the mechanical properties were insufficient.

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(実施例55)
本実施例は、次の第I〜Vの工程からなる。
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−8)と(B−6)を質量比100:3で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第IIIの工程:長繊維ペレットを製造する工程
(C−4)のエマルジョンを固形分濃度27質量%に調整してローラ含浸法にて付着させた後、210℃で2分間乾燥し、水分を除去してサイジング剤塗布炭素繊維と第1および第2のプロピレン系樹脂との複合体を得た。(C−4)の付着量は、炭素繊維100質量部に対して20質量部であった。
続いて、PP樹脂を300℃で単軸押出機にて溶融させ、押出機の先端に取り付けたクロスヘッドダイ中に押し出すと同時に、(C−4)を付着させたサイジング剤塗布炭素繊維も上記クロスヘッドダイ中に連続的に供給(速度:30m/分)することによって、溶融したPP樹脂を(C−4)を付着させたサイジング剤塗布炭素繊維に被覆した。次いで、冷却後、引き抜き方向と直角に7mmに切断して、炭素繊維が軸心方向にほぼ平行に配列し、かつ炭素繊維の長さが成形材料の長さと実質的に同じである芯鞘構造の長繊維ペレット(形態B)を得た。PP樹脂ペレットの供給は、サイジング剤塗布炭素繊維が全体に対して20質量%になるように調整した。
・第IVの工程:射出成形工程:
前工程で得られた長繊維ペレットを、日本製鋼所(株)製J350EIII型射出成形機を用いて、シリンダー温度:240℃、金型温度:60℃で特性評価用試験片を成形した。得られた試験片は、温度23℃、50%RHに調整された恒温恒湿室に24時間放置後に特性評価試験に供した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表6−2にまとめた。この結果、曲げ強度が158MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Example 55)
The present embodiment includes the following steps I to V.
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber (A-8) and (B-6) are mixed at a mass ratio of 100: 3, and acetone is further mixed, so that the sizing agent is uniformly dissolved. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Step III: Step for producing long fiber pellets (C-4) The emulsion of (C-4) was adjusted to a solid content concentration of 27% by mass and adhered by a roller impregnation method, and then dried at 210 ° C for 2 minutes to obtain moisture. Was removed to obtain a composite of sizing agent-coated carbon fibers and first and second propylene resins. The adhesion amount of (C-4) was 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber.
Subsequently, the PP resin was melted at 300 ° C. with a single screw extruder and extruded into a crosshead die attached to the tip of the extruder, and at the same time, the sizing agent-coated carbon fiber to which (C-4) was adhered was also described above. By continuously feeding into the crosshead die (speed: 30 m / min), the melted PP resin was coated on the sizing agent-coated carbon fiber to which (C-4) was adhered. Next, after cooling, the core-sheath structure is cut into 7 mm perpendicular to the drawing direction, the carbon fibers are arranged substantially parallel to the axial direction, and the length of the carbon fibers is substantially the same as the length of the molding material Long fiber pellets (form B) were obtained. The supply of the PP resin pellets was adjusted so that the sizing agent-coated carbon fibers were 20% by mass with respect to the whole.
-Step IV: injection molding process:
Using the J350EIII type injection molding machine manufactured by Nippon Steel Works, the long fiber pellets obtained in the previous step were molded into test pieces for characteristic evaluation at a cylinder temperature of 240 ° C. and a mold temperature of 60 ° C. The obtained test piece was subjected to a characteristic evaluation test after being left in a constant temperature and humidity chamber adjusted to a temperature of 23 ° C. and 50% RH for 24 hours. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 6-2. As a result, it was found that the bending strength was 158 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例56〜60)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例55の第IIの工程で、(A)成分と(B)成分を表6−2に示すように変更したこと以外は、実施例55と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例55と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表6−2にまとめた。この結果、曲げ強度が145〜162MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Examples 56 to 60)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber In step II of Example 55, except that (A) component and (B) component were changed as shown in Table 6-2. Sizing agent-coated carbon fibers were obtained in the same manner as in Example 55. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 55. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 6-2. As a result, it was found that the bending strength was 145 to 162 MPa, and the mechanical properties were sufficiently high.

(比較例12)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−8)のみをアセトンに混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例55と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表6−2にまとめた。この結果、曲げ強度が135MPaであり、力学特性が不十分であることがわかった。
(Comparative Example 12)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Only (A-8) was mixed with acetone to obtain an about 1% by mass acetone solution in which the sizing agent was uniformly dissolved. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 55. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 6-2. As a result, it was found that the bending strength was 135 MPa and the mechanical properties were insufficient.

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(実施例61)
本実施例は、次の第I〜IVの工程からなる。
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−10)と(B−6)を質量比100:3で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
(Example 61)
The present embodiment includes the following steps I to IV.
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber (A-10) and (B-6) are mixed at a mass ratio of 100: 3, and acetone is further mixed so that the sizing agent is uniformly dissolved. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.

・第IIIの工程:長繊維ペレットを製造する工程
単軸押出機の先端部分に、連続したサイジング剤塗布炭素繊維が通過可能な波状に加工したクロスヘッドダイを装着した。次いで、連続したサイジング剤塗布炭素繊維を5m/分の速度でクロスヘッドダイに通して引きながら、PC樹脂ペレットを押出機から溶融状態でクロスヘッドダイに供給して、連続したサイジング剤塗布炭素繊維にPC樹脂を含浸させ、溶融含浸物を加熱し、冷却後、引き抜き方向と直角に7mmに切断して、炭素繊維が軸心方向にほぼ平行に配列し、かつ炭素繊維の長さが成形材料の長さと実質的に同じである長繊維ペレット(形態A)を得た。なお、押出機は、バレル温度300℃、回転数150rpmで十分混練し、さらに下流の真空ベントより脱気を行った。PC樹脂ペレットの供給は、サイジング剤塗布炭素繊維が20質量部に対して、PC樹脂が80質量部になるように調整した。
・第IVの工程:射出成形工程:
前工程で得られた長繊維ペレットを、日本製鋼所(株)製J350EIII型射出成形機を用いて、シリンダー温度:320℃、金型温度:70℃で特性評価用試験片を成形した。得られた試験片は、温度23℃、50%RHに調整された恒温恒湿室に24時間放置後に特性評価試験に供した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表7にまとめた。この結果、曲げ強度が210MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
Step III: Step of producing long fiber pellets A cross-head die processed into a wave shape that allows continuous sizing agent-coated carbon fibers to pass through was attached to the tip of a single screw extruder. Next, while drawing the continuous sizing agent-coated carbon fiber through the crosshead die at a speed of 5 m / min, the PC resin pellets are supplied from the extruder to the crosshead die in a molten state, and the continuous sizing agent-coated carbon fiber is supplied. PC resin is impregnated, the molten impregnated material is heated, cooled, cut to 7 mm perpendicular to the drawing direction, carbon fibers are arranged almost parallel to the axial direction, and the length of the carbon fibers is the molding material A long fiber pellet (form A) was obtained which was substantially the same as the length of. The extruder was sufficiently kneaded at a barrel temperature of 300 ° C. and a rotation speed of 150 rpm, and further deaerated from a downstream vacuum vent. The supply of the PC resin pellets was adjusted so that the sizing agent-coated carbon fiber was 20 parts by mass and the PC resin was 80 parts by mass.
-Step IV: injection molding process:
Using the J350EIII type injection molding machine manufactured by Nippon Steel Works, the long fiber pellets obtained in the previous step were molded into test pieces for characteristic evaluation at a cylinder temperature of 320 ° C. and a mold temperature of 70 ° C. The obtained test piece was subjected to a characteristic evaluation test after being left in a constant temperature and humidity chamber adjusted to a temperature of 23 ° C. and 50% RH for 24 hours. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 7. As a result, it was found that the bending strength was 210 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例62〜66)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例61の第IIの工程で、(A)成分と(B)成分を表7に示すように変更したこと以外は、実施例61と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例61と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表7にまとめた。この結果、曲げ強度が200〜209MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Examples 62 to 66)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Example 61, except that (A) component and (B) component were changed as shown in Table 7 in Step II of Example 61. A sizing agent-coated carbon fiber was obtained in the same manner as described above. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 61. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 7. As a result, it was found that the bending strength was 200 to 209 MPa, and the mechanical properties were sufficiently high.

(比較例13)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−10)のみをアセトンに混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例61と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表7にまとめた。この結果、曲げ強度が190MPaであり、力学特性が不十分であることがわかった。
(Comparative Example 13)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Only (A-10) was mixed with acetone to obtain an about 1% by mass acetone solution in which the sizing agent was uniformly dissolved. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 61. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 7. As a result, it was found that the bending strength was 190 MPa and the mechanical properties were insufficient.

Figure 0005533849
Figure 0005533849

(実施例67)
本実施例は、次の第I〜IVの工程からなる。
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−1)と(B−1)を質量比100:3で混合し、さらにアセトンを混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第IIIの工程:長繊維ペレットを製造する工程
単軸押出機の先端部分に、連続したサイジング剤塗布炭素繊維が通過可能な波状に加工したクロスヘッドダイを装着した。次いで、連続したサイジング剤塗布炭素繊維を5m/分の速度でクロスヘッドダイに通して引きながら、ABS樹脂ペレットを押出機から溶融状態でクロスヘッドダイに供給して、連続したサイジング剤塗布炭素繊維にABS樹脂を含浸させ、溶融含浸物を加熱し、冷却後、引き抜き方向と直角に7mmに切断して、炭素繊維が軸心方向にほぼ平行に配列し、かつ炭素繊維の長さが成形材料の長さと実質的に同じである長繊維ペレット(形態A)を得た。なお、押出機は、バレル温度250℃、回転数150rpmで十分混練し、さらに下流の真空ベントより脱気を行った。ABS樹脂ペレットの供給は、サイジング剤塗布炭素繊維が20質量部に対して、PC樹脂が80質量部になるように調整した。
・第IVの工程:射出成形工程:
前工程で得られた長繊維ペレットを、日本製鋼所(株)製J350EIII型射出成形機を用いて、シリンダー温度:260℃、金型温度:60℃で特性評価用試験片を成形した。得られた試験片は、温度23℃、50%RHに調整された恒温恒湿室に24時間放置後に特性評価試験に供した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表8にまとめた。この結果、曲げ強度が180MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Example 67)
The present embodiment includes the following steps I to IV.
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of adhering sizing agent to carbon fiber (A-1) and (B-1) were mixed at a mass ratio of 100: 3, and acetone was further mixed to dissolve the sizing agent uniformly. A 1% by weight acetone solution was obtained. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
Step III: Step of producing long fiber pellets A cross-head die processed into a wave shape that allows continuous sizing agent-coated carbon fibers to pass through was attached to the tip of a single screw extruder. Next, while drawing continuous sizing agent-coated carbon fibers through the crosshead die at a speed of 5 m / min, the ABS resin pellets are supplied from the extruder to the crosshead die in a molten state, and continuous sizing agent-coated carbon fibers are obtained. Impregnated with ABS resin, heated melt impregnated material, cooled, cut to 7 mm perpendicular to the drawing direction, carbon fibers are arranged almost parallel to the axial direction, and the length of the carbon fibers is the molding material A long fiber pellet (form A) was obtained which was substantially the same as the length of. The extruder was sufficiently kneaded at a barrel temperature of 250 ° C. and a rotation speed of 150 rpm, and further deaerated from a downstream vacuum vent. The supply of the ABS resin pellets was adjusted so that the PC resin was 80 parts by mass with respect to 20 parts by mass of the sizing agent-coated carbon fibers.
-Step IV: injection molding process:
Using the J350EIII type injection molding machine manufactured by Nippon Steel Works, the long fiber pellets obtained in the previous step were molded into test pieces for characteristic evaluation at a cylinder temperature of 260 ° C. and a mold temperature of 60 ° C. The obtained test piece was subjected to a characteristic evaluation test after being left in a constant temperature and humidity chamber adjusted to a temperature of 23 ° C. and 50% RH for 24 hours. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 8. As a result, it was found that the bending strength was 180 MPa and the mechanical properties were sufficiently high.

(実施例68〜72)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
実施例67の第IIの工程で、(A)成分と(B)成分を表8に示すように変更したこと以外は、実施例67と同様の方法でサイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対していずれも0.5質量部であった。
・第III、IVの工程:
実施例67と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表8にまとめた。この結果、曲げ強度が165〜180MPaであり、力学特性が十分に高いことがわかった。
(Examples 68 to 72)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
-Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Example 67, except that component (A) and component (B) were changed as shown in Table 8 in step II of Example 67. A sizing agent-coated carbon fiber was obtained in the same manner as described above. The adhesion amount of the sizing agent was 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 67. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 8. As a result, it was found that the bending strength was 165 to 180 MPa, and the mechanical properties were sufficiently high.

(比較例14)
・第Iの工程:原料となる炭素繊維を製造する工程
実施例1と同様とした。
・第IIの工程:サイジング剤を炭素繊維に付着させる工程
(A−1)のみをアセトンに混合し、サイジング剤が均一に溶解した約1質量%のアセトン溶液を得た。このサイジング剤のアセトン溶液を用い、浸漬法によりサイジング剤を表面処理された炭素繊維に塗布した後、210℃の温度で180秒間熱処理をして、サイジング剤塗布炭素繊維を得た。サイジング剤の付着量は、表面処理された炭素繊維100質量部に対して0.5質量部となるように調整した。
・第III、IVの工程:
実施例67と同様の方法で特性評価用試験片を成形した。次に、得られた特性評価用試験片を上記の射出成形品評価方法に従い評価した。結果を表8にまとめた。この結果、曲げ強度が155MPaであり、力学特性が不十分であることがわかった。
(Comparative Example 14)
-Step I: Step of producing carbon fiber as a raw material The same as in Example 1.
Step II: Step of attaching sizing agent to carbon fiber Only (A-1) was mixed with acetone to obtain an acetone solution of about 1% by mass in which the sizing agent was uniformly dissolved. Using this acetone solution of the sizing agent, the sizing agent was applied to the surface-treated carbon fiber by a dipping method, followed by heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 180 seconds to obtain a sizing agent-coated carbon fiber. The adhesion amount of the sizing agent was adjusted to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface-treated carbon fiber.
-Steps III and IV:
A test piece for property evaluation was molded in the same manner as in Example 67. Next, the obtained test piece for property evaluation was evaluated according to the above-described injection molded product evaluation method. The results are summarized in Table 8. As a result, it was found that the bending strength was 155 MPa and the mechanical properties were insufficient.

Figure 0005533849
Figure 0005533849

以上のように、本発明の成形材料および炭素繊維強化複合材料は、軽量でありながら強度、弾性率が優れるため、航空機部材、宇宙機部材、自動車部材、船舶部材、土木建築材およびスポーツ用品等の多くの分野に好適に用いることができる。   As described above, since the molding material and the carbon fiber reinforced composite material of the present invention are lightweight and have excellent strength and elastic modulus, aircraft members, spacecraft members, automobile members, ship members, civil engineering materials, sports equipment, and the like It can be suitably used in many fields.

Claims (26)

少なくとも次の(A)、(B)成分、炭素繊維および熱可塑性樹脂から構成される柱状をなす成形材料であって、炭素繊維が軸心方向にほぼ平行に配列し、かつ炭素繊維の長さが成形材料の長さと実質的に同じであることを特徴とする成形材料。
(A)成分:2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(A1)、および/または1個以上のエポキシ基と、水酸基、アミド基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、およびスルホ基から選ばれる、少なくとも1個以上の官能基を有するエポキシ化合物(A2)
(B)成分:(A)成分100質量部に対して、下記[a]、[b]および[c]からなる群から選択される少なくとも1種の反応促進剤が0.1〜25質量部
[a]少なくとも(B)成分として用いられる、分子量が100g/mol以上の3級アミン化合物および/または3級アミン塩(B1)
[b]少なくとも(B)成分として用いられる、次の一般式(I)
Figure 0005533849
(式中、R〜Rは、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)、または一般式(II)
Figure 0005533849
(式中、Rは、炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。RとRは、それぞれ水素、または炭素数1〜8の炭化水素基を表し、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。)のいずれかで示されるカチオン部位を有する4級アンモニウム塩(B2)
[c]少なくとも(B)成分として用いられる、4級ホスホニウム塩および/またはホスフィン化合物(B3)
A molding material having a columnar shape composed of at least the following components (A) and (B), carbon fibers and a thermoplastic resin, wherein the carbon fibers are arranged substantially parallel to the axial direction, and the length of the carbon fibers Is substantially the same as the length of the molding material.
Component (A): Epoxy compound (A1) having two or more epoxy groups, and / or one or more epoxy groups, a hydroxyl group, an amide group, an imide group, a urethane group, a urea group, a sulfonyl group, and a sulfo group Epoxy compound (A2) having at least one functional group selected from
Component (B): 0.1 to 25 parts by mass of at least one reaction accelerator selected from the group consisting of the following [a], [b] and [c] with respect to 100 parts by mass of component (A) [A] A tertiary amine compound and / or a tertiary amine salt (B1) having a molecular weight of 100 g / mol or more, which is used as at least the component (B)
[B] At least the following general formula (I) used as component (B)
Figure 0005533849
(Wherein R 1 to R 4 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- Optionally substituted by O-, -O-CO- or -CO-O-), or general formula (II)
Figure 0005533849
(In the formula, R 5 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group represents —O—, — R 6 and R 7 each independently represent hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted by O—CO— or —CO—O—. May be substituted by —O—, —O—CO— or —CO—O—.) A quaternary ammonium salt (B2) having a cation moiety
[C] Quaternary phosphonium salt and / or phosphine compound (B3) used as at least component (B)
(B)成分が炭素繊維100質量部に対して、0.001〜0.3質量部含むことを特徴とする、請求項1に記載の成形材料。   The molding material according to claim 1, wherein the component (B) contains 0.001 to 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber. 前記[a]の(B1)分子量が100g/mol以上の3級アミン化合物および/または3級アミン塩が、次の一般式(III)
Figure 0005533849
(式中、Rは炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。Rは、炭素数2〜22のアルキレン基、炭素数2〜22のアルケニレン基、または炭素数2〜22のアルキニレン基のいずれかを表す。R10は、水素または炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。または、RとR10は結合して炭素数2〜11のアルキレン基を形成してもよい)、一般式(IV)
Figure 0005533849
(式中、R11〜R14は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)、一般式(V)
Figure 0005533849
(式中、R15〜R20は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。R21は、水酸基または炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)、一般式(VI)
Figure 0005533849
(式中、R22〜R24は、それぞれ炭素数1〜8の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよい)、一般式(VII)
Figure 0005533849
(式中、R25は、炭素数1〜8の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよい)、または一般式(VIII)
Figure 0005533849
(式中、R26〜R28は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。さらに、R26〜R28のいずれかに、次の一般式(IX)または(X)で示される1以上の分岐構造を有し、かつ少なくとも1以上の水酸基を含む)であることを特徴とする請求項1に記載の成形材料。
Figure 0005533849
(式中、R29、R30は、それぞれ炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。但し、R29とR30の炭素数の合算値が21以下である。)
Figure 0005533849
(式中、R31〜R33は、それぞれ水酸基または炭素数1〜19の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい。但し、R31とR32とR33の炭素数の合算値が21以下である。)
The tertiary amine compound and / or tertiary amine salt having a molecular weight of 100 g / mol or more in the above [a] is represented by the following general formula (III)
Figure 0005533849
(In the formula, R 8 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group represents —O—, —O, R 9 may be any one of an alkylene group having 2 to 22 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 22 carbon atoms, or an alkynylene group having 2 to 22 carbon atoms. R 10 represents hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is —O— , -O-CO- or -CO-O-, or R 8 and R 10 may combine to form an alkylene group having 2 to 11 carbon atoms), a general formula ( IV)
Figure 0005533849
(Wherein R 11 to R 14 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- Optionally substituted by O-, -O-CO- or -CO-O-), general formula (V)
Figure 0005533849
(Wherein R 15 to R 20 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- It may be substituted by O-, -O-CO- or -CO-O- R 21 represents a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group has a hydroxyl group. And the CH 2 group in the hydrocarbon group may be substituted by —O—, —O—CO— or —CO—O—), the general formula (VI)
Figure 0005533849
(Wherein R 22 to R 24 each represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group), general formula (VII)
Figure 0005533849
(Wherein R 25 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group), or general formula (VIII)
Figure 0005533849
(In the formula, each of R 26 to R 28 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- It may be substituted by O—, —O—CO— or —CO—O—, and any one of R 26 to R 28 represented by the following general formula (IX) or (X) The molding material according to claim 1, wherein the molding material has a branched structure of at least one and contains at least one hydroxyl group.
Figure 0005533849
(Wherein R 29 and R 30 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- It may be substituted by O-, -O-CO- or -CO-O-, provided that the total number of carbon atoms of R 29 and R 30 is 21 or less.)
Figure 0005533849
(Wherein R 31 to R 33 each represent a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is , -O-, -O-CO- or -CO-O-, provided that the total number of carbon atoms of R 31 , R 32 and R 33 is 21 or less.)
一般式(III)で示される化合物が、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネンもしくはその塩、または、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセンもしくはその塩であることを特徴とする、請求項3に記載の成形材料。   The compound represented by the general formula (III) is 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -5-nonene or a salt thereof, or 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene or The molding material according to claim 3, which is a salt thereof. 一般式(VIII)で示される化合物が、少なくとも2以上の分岐構造を有することを特徴とする、請求項3に記載の成形材料。   The molding material according to claim 3, wherein the compound represented by the general formula (VIII) has at least two or more branched structures. 一般式(VIII)で示される化合物が、トリイソプロパノールアミンもしくはその塩であることを特徴とする、請求項3または5に記載の成形材料。   6. The molding material according to claim 3, wherein the compound represented by the general formula (VIII) is triisopropanolamine or a salt thereof. 前記[b]の一般式(I)において、RおよびRは、それぞれ炭素数2〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよいことを特徴とする、請求項1に記載の成形材料。 In the general formula (I) of [b], R 3 and R 4 each represent a hydrocarbon group having 2 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the hydrocarbon group The molding material according to claim 1, wherein the CH 2 group therein may be substituted by —O—, —O—CO— or —CO—O—. 前記[b]の(B2)カチオン部位を有する4級アンモニウム塩のアニオン部位がハロゲンイオンであることを特徴とする、請求項1または7に記載の成形材料。   The molding material according to claim 1 or 7, wherein the anion portion of the quaternary ammonium salt having a cation portion (B2) in [b] is a halogen ion. 前記[c]の(B3)4級ホスホニウム塩および/またはホスフィン化合物が、次の一般式(XI)
Figure 0005533849
(式中、R34〜R37は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)で示されるカチオン部位を有する4級ホスホニウム塩、または一般式(XII)
Figure 0005533849
(式中、R38〜R40は、それぞれ炭素数1〜22の炭化水素基を表し、該炭化水素基は水酸基を有していてもよく、該炭化水素基中のCH基は、−O−、−O−CO−または−CO−O−により置換されていてもよい)で示されるホスフィン化合物から選択される1つ以上であることを特徴とする、請求項1に記載の成形材料。
The (B3) quaternary phosphonium salt and / or phosphine compound of [c] is represented by the following general formula (XI)
Figure 0005533849
(In the formula, each of R 34 to R 37 represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- A quaternary phosphonium salt having a cation moiety represented by the formula (XII), which may be substituted by O—, —O—CO— or —CO—O—
Figure 0005533849
(Wherein R 38 to R 40 each represent a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have a hydroxyl group, and the CH 2 group in the hydrocarbon group is- The molding material according to claim 1, wherein the molding material is one or more selected from phosphine compounds represented by O-, -O-CO- or -CO-O-). .
(A)成分のエポキシ当量が360g/mol未満であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の成形材料。   The epoxy equivalent of (A) component is less than 360 g / mol, The molding material in any one of Claims 1-9 characterized by the above-mentioned. (A)成分が3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の成形材料。   The molding material according to claim 1, wherein the component (A) is an epoxy compound having three or more epoxy groups. (A)成分が分子内に芳香環を含むものであることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載の成形材料。   (A) Component contains an aromatic ring in a molecule | numerator, The molding material in any one of Claims 1-11 characterized by the above-mentioned. (A1)成分がフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、またはテトラグリシジルジアミノジフェニルメタンのいずれかであることを特徴とする、請求項1〜12のいずれかに記載の成形材料。   The molding material according to claim 1, wherein the component (A1) is a phenol novolac epoxy resin, a cresol novolac epoxy resin, or tetraglycidyldiaminodiphenylmethane. 熱可塑性樹脂がポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂であることを特徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載の成形材料。   The thermoplastic resin is at least selected from the group consisting of polyarylene sulfide resins, polyether ether ketone resins, polyphenylene ether resins, polyoxymethylene resins, polyamide resins, polyester resins, polycarbonate resins, styrene resins, and polyolefin resins. The molding material according to claim 1, wherein the molding material is one kind of thermoplastic resin. 炭素繊維のX線光電子分光法により測定される表面酸素濃度O/Cが、0.05〜0.5であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載の成形材料。   The molding material according to claim 1, wherein the surface oxygen concentration O / C measured by X-ray photoelectron spectroscopy of the carbon fiber is 0.05 to 0.5. (A)成分および(B)成分を含んでなるサイジング剤が炭素繊維100質量部に対して、0.1〜10質量部付着されてなるサイジング剤塗布炭素繊維1〜80質量%、および熱可塑性樹脂20〜99質量%からなることを特徴とする、請求項1〜15のいずれかに記載の成形材料。   The sizing agent comprising component (A) and component (B) is attached to 0.1 to 10 parts by mass of sizing agent-coated carbon fiber with respect to 100 parts by mass of carbon fiber, and thermoplastic. The molding material according to claim 1, comprising 20 to 99% by mass of a resin. 炭素繊維が、アルカリ性電解液中で液相電解酸化された後、または酸性電解液中で液相電解酸化された後、続いてアルカリ性水溶液で洗浄されたものであることを特徴とする、請求項1〜16のいずれかに記載の成形材料。   The carbon fiber is one that has been subjected to liquid phase electrolytic oxidation in an alkaline electrolytic solution or liquid phase electrolytic oxidation in an acidic electrolytic solution, and subsequently washed with an alkaline aqueous solution. The molding material in any one of 1-16. 炭素繊維を主成分とする構造Bが芯構造であり、熱可塑性樹脂を主成分とする構造Aが鞘構造であって、構造Bの周囲を構造Aが被覆した芯鞘構造を有することを特徴とする、請求項1〜17のいずれかに記載の成形材料。   The structure B mainly composed of carbon fibers is a core structure, the structure A mainly composed of a thermoplastic resin is a sheath structure, and the structure B has a core-sheath structure in which the structure A is covered. The molding material according to any one of claims 1 to 17. 前記柱状をなす成形材料の長さが1〜50mmであることを特徴とする、請求項1〜18のいずれかに記載の成形材料。   The molding material according to claim 1, wherein a length of the columnar molding material is 1 to 50 mm. 成形材料の形態が長繊維ペレットであることを特徴とする、請求項1〜19のいずれかに記載の成形材料。   The molding material according to claim 1, wherein the molding material is in the form of long fiber pellets. 熱可塑性樹脂がポリアリーレンスルフィド樹脂であって、(C)成分として、[d]質量平均分子量が10,000以上であり、かつ質量平均分子量/数平均分子量で表される分散度が2.5以下であるポリアリーレンスルフィドを炭素繊維100質量部に対して、0.1〜100質量部含むことを特徴とする、請求項1〜20のいずれかに記載の成形材料。   The thermoplastic resin is a polyarylene sulfide resin, and as component (C), [d] has a mass average molecular weight of 10,000 or more and a dispersity expressed by mass average molecular weight / number average molecular weight is 2.5. The molding material according to any one of claims 1 to 20, wherein the polyarylene sulfide is 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber. 熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂であって、さらに、(C)成分として、[e]フェノール系重合体を炭素繊維100質量部に対して、0.1〜100質量部含むことを特徴とする、請求項1〜20のいずれかに記載の成形材料。   The thermoplastic resin is a polyamide resin, and further contains 0.1 to 100 parts by mass of [e] phenolic polymer as a component (C) with respect to 100 parts by mass of carbon fiber. Item 21. The molding material according to any one of Items 1 to 20. 熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂であって、さらに、(C)成分として、[f]テルペン系樹脂を炭素繊維100質量部に対して、0.1〜100質量部含むことを特徴とする、請求項1〜20のいずれかに記載の成形材料。   The thermoplastic resin is a polyolefin-based resin, and further includes 0.1 to 100 parts by mass of [f] terpene-based resin with respect to 100 parts by mass of carbon fiber as component (C). Item 21. The molding material according to any one of Items 1 to 20. 熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂であって、さらに、(C)成分として、[g]第1のプロピレン系樹脂および、[h]アシル基を側鎖に有する第2のプロピレン系樹脂の混合物を炭素繊維100質量部に対して、0.1〜100質量部含むことを特徴とする、請求項1〜20のいずれかに記載の成形材料。   The thermoplastic resin is a polyolefin resin, and as a component (C), a mixture of [g] the first propylene resin and [h] the second propylene resin having an acyl group in the side chain is carbon. The molding material according to any one of claims 1 to 20, comprising 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fiber. (C)成分の一部または全部が炭素繊維に含浸されてなることを特徴とする、請求項21〜24のいずれかに記載の成形材料。   The molding material according to any one of claims 21 to 24, wherein a part or all of the component (C) is impregnated in carbon fiber. 請求項1〜25のいずれかに記載の成形材料を成形してなることを特徴とする、炭素繊維強化複合材料。   A carbon fiber reinforced composite material obtained by molding the molding material according to any one of claims 1 to 25.
JP2011266149A 2011-10-04 2011-12-05 Molding materials and carbon fiber reinforced composite materials Expired - Fee Related JP5533849B2 (en)

Priority Applications (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011266149A JP5533849B2 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Molding materials and carbon fiber reinforced composite materials
RU2014117512/05A RU2014117512A (en) 2011-10-04 2012-09-21 COMPOSITION OF THERMOPLASTIC RESIN, REINFORCED BY CARBON FIBERS, FORMING MATERIAL, PREPARATION AND METHODS FOR PRODUCING THEM
CA 2850719 CA2850719A1 (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and methods for producing same
EP12838484.9A EP2765155B1 (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin molding material and methods for producing same
IN3279CHN2014 IN2014CN03279A (en) 2011-10-04 2012-09-21
BR112014006820A BR112014006820A2 (en) 2011-10-04 2012-09-21 thermoplastic resin composition, article, impression material, production method, composite and prepreg
KR1020157011183A KR101635717B1 (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and methods for producing same
MX2014004007A MX349435B (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and methods for producing same.
HUE12838484A HUE039223T2 (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin molding material and methods for producing same
US14/345,889 US9249295B2 (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and methods for producing same
MX2015004113A MX349436B (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and methods for producing same.
KR1020147007473A KR101528115B1 (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and methods for producing same
TR2018/07712T TR201807712T4 (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber reinforced thermoplastic resin molding material and methods for the production thereof.
MX2015004114A MX349437B (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and methods for producing same.
PCT/JP2012/074215 WO2013051404A1 (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and methods for producing same
CN201280048242.7A CN103890056B (en) 2011-10-04 2012-09-21 Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and methods for producing same
TW101136485A TWI545240B (en) 2011-10-04 2012-10-03 Carbon fiber-strengthened thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and manufacturing method of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011266149A JP5533849B2 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Molding materials and carbon fiber reinforced composite materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013117000A JP2013117000A (en) 2013-06-13
JP5533849B2 true JP5533849B2 (en) 2014-06-25

Family

ID=48711773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011266149A Expired - Fee Related JP5533849B2 (en) 2011-10-04 2011-12-05 Molding materials and carbon fiber reinforced composite materials

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5533849B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9902840B2 (en) 2013-10-29 2018-02-27 Toray Industries, Inc. Molded article and molding material
JP6737939B1 (en) * 2019-08-09 2020-08-12 住友化学株式会社 Liquid crystal polyester resin composition, method for producing the same, and molded article

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5245672A (en) * 1975-10-08 1977-04-11 Asahi Chemical Ind Treated material for reinforcement and its treating method
JPS60139875A (en) * 1983-12-27 1985-07-24 住友化学工業株式会社 Sizing composition for inorganic fiber
DE3942858A1 (en) * 1989-12-23 1991-06-27 Basf Ag REACTIVE EMULSIFICATES CONTAINING WAFEREN RESPONSE RESIN DISPERSIONS AS SLIMENS FOR CARBON FIBERS
US5242958A (en) * 1991-07-12 1993-09-07 Ppg Industries, Inc. Chemical treating composition for glass fibers having emulsified epoxy with good stability and the treated glass fibers
JPH09217281A (en) * 1996-02-08 1997-08-19 Toray Ind Inc Carbon fiber bundle for chopped strand and its production
JP2005146429A (en) * 2003-11-11 2005-06-09 Mitsubishi Rayon Co Ltd Carbon fiber strand
RU2013103780A (en) * 2010-06-30 2014-08-10 Торэй Индастриз, Инк. METHOD FOR PRODUCING CARBON FIBERS COATED WITH Sizing SUBSTANCE AND CARBON FIBERS COATED WITH Sizing Substance

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013117000A (en) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9249295B2 (en) Carbon fiber-reinforced thermoplastic resin composition, molding material, prepreg, and methods for producing same
TWI494479B (en) A production method for carbon fibers of coated sizing agent and the carbon fibers of coated sizing agent
JP5316618B2 (en) Carbon fiber reinforced thermoplastic resin composition and molded article
JP5929158B2 (en) Carbon fiber coated with sizing agent
JP5578164B2 (en) Molding material, carbon fiber reinforced composite material, and method for producing molding material
JP5327405B1 (en) Carbon fiber reinforced thermoplastic resin composition and molded article
JP5783019B2 (en) Molding substrate, molding material and carbon fiber reinforced composite material
JP5578163B2 (en) Molding material, carbon fiber reinforced composite material, and method for producing molding material
JP5533849B2 (en) Molding materials and carbon fiber reinforced composite materials
JP5834884B2 (en) Sizing agent-coated carbon fiber and method for producing sizing agent-coated carbon fiber
JP4924766B2 (en) Method for producing carbon fiber coated with sizing agent
JP5533850B2 (en) Prepreg and carbon fiber reinforced composites
JP5327406B2 (en) Carbon fiber reinforced thermoplastic resin composition and molded article
JP5853670B2 (en) Sizing agent coated carbon fiber, carbon fiber reinforced thermoplastic resin composition and molded product
JP5834899B2 (en) Sizing agent-coated carbon fiber and method for producing sizing agent-coated carbon fiber
JP5853671B2 (en) Sizing agent-coated carbon fiber and method for producing sizing agent-coated carbon fiber
JP5845864B2 (en) Sizing agent-coated carbon fiber and method for producing sizing agent-coated carbon fiber
JP5845865B2 (en) Method for producing carbon fiber coated with sizing agent
JP5899690B2 (en) Carbon fiber
JP2013104145A (en) Sizing agent-coated carbon fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140224

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20140224

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20140313

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140401

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5533849

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140414

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees