JPH01183577A - 表面処理した炭素繊維とその表面処理方法、および、その炭素繊維を用いた複合材料とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、分散性に優れた表面処理した炭素繊維とその
表面処理方法、および、その炭素繊維を用いた複合材料
とその製造方法に関する。

〈従来の技術〉 セメントとか、プラスチックやゴムによる複合材料、プ
ラスチックマグネット用前駆体などでは、近年、炭素繊
維を混合するとともにそれに他の材料を混合して固化し
、これによって強度の高い製品が得られるようになって
きている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来の炭素繊維では、上述のセメント、
複合材料、プラスチックマグネット用ペレットなどと混
合し、それらを他の材料と混合するときに、炭素繊維ど
うしが付着し合ってブロック化（ファイバーボール化）
しやすく、均一に分散した状態が得にくく、分散性の良
い状態を得るためには、特殊な混合装置を用いるととも
に時間を充分かけて混合しなければならず、汎用性に大
壁るとともに高価になったり、必要な炭素繊維の物性が
生かされない欠点があった。

即ち、セメントの場合を例にして説明すれば、炭素繊維
入りのセメントを骨材および水と混合するときに、炭素
繊維のブロック化を回避するためには、オムニミキサー
といった特殊な混合装置を用いなければならず、そのよ
うな混合装置を８備えていない所では、炭素繊維入りの
セメントを用いたとしても所期の強度を得ることができ
ず、価値が大幅に低減するために使用されていないのが
実情である。

また、混合時に、炭素繊維は大量の粉塵を発生し、作業
環境が悪化する欠点があり、更に、炭素繊維の比体積が
大きいため、混合のために場所をとる不都合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、他の材料と混合した場合に、容易かつ良好に分散で
きる炭素繊維を提供するとともに、その炭素繊維を用い
て、取り扱い容易にして所期の強度向上を図ることので
きる複合材料、炭素繊維プレミックスセメント、プラス
チックマグネット用前駆体を提供するご七を目的とする
。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

日の　　°の 炭素繊維において、その繊維の表面に、負に帯電した微
粒子を付着したことを特徴としている。

の　°の　ル　の 本発明の炭素繊維の表面処理方法であって、炭素ｍｍと
負に帯電した微粒子を乾式状態で混合し、前記微粒子を
前記炭素繊維の表面に付着することを特徴としている。

混合は、気流拡散混合、強制撹拌混合等の常法によって
行うことができる。

日の　　　　　いた　Ａ　コの　゛　　の構成 本発明の炭素繊維を用いた複合材料の製造方法であって
、負に帯電した微粒子を表面に付着してなる炭素繊維を
母材中に混入することを特徴としている。

ｌの　、　　ブレミークスセメントの 本発明の炭素繊維を用いた炭素繊維プレミックスセメン
トであって、負に帯電した微粒子を表面に付着してなる
炭素繊維がセメント中に混入されてなることを特徴とし
ている。

本発明の炭素繊維を用いたプラスチックマグネット用前
駆体の製造方法であって、負に帯電した微粒子を表面に
付着してなる炭素繊維と磁性粉体と樹脂と活剤とカップ
リング剤を混合した後に成形することを特徴としている
。

炭素繊維と磁性粉体と樹脂と活剤とカップリング剤を混
合した後、押出機等の成形機で成形してペレット化し、
ペレット状のプラスチックマグネット用前駆体を得る。

このようなペレットを射出成形機等で成形した後に磁化
するとプラスチックマグネットが得られる。もちろん、
上述混合後に、ロール成形でシート化したり、プレス成
形で加工したものを磁化してもプラスチックマグネット
になる。

活剤とは、成形時に混合物に流動性をもたせるために入
れるものであり、ステアリン酸等が使用できる。

カップリング剤は、炭素繊維と樹脂をカップリングする
ものでチタネート系カップリング剤が使える。炭素繊維
の表面処理をすれば、シランカップリング剤も使用でき
る。

〈作用〉 本発明の構成によれば、炭素繊維どうしが、その表面に
付着されている負に帯電した微粒子によって互いに反発
し合い、他の材料と混合したときに炭素繊維を良好に分
散でき、この炭素繊維を用いた複合材料、炭素繊維プレ
ミックスセメントおよびプラスチックマグネット用前駆
体それぞれにおいては、その固化状態で、炭素繊維が良
好に分散した製品を得ることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

」の　　°の− ■本発明の炭素繊維の第１実施例 平均直径が１３ｐ１１で長さが１０１１Ｉ１１以下の炭
素繊維チョップと、湿式法で得た、負に帯電した沈降性
二酸化ケイ素Ｓｉｎｇの微粒子（シリカ微粒子：ホワイ
トカーボン）と、増粘材としてのメチルセルロースとを
、下記の割合でナウターミキサ−（ＮＸ−１０：線用ミ
クロン製）に投入し、２０分間混合し、負に帯電した微
粒子を表面に付着した炭素繊維を得た。

炭素繊維チョップ　　：１００重量部 シリカ微粒子　　　　：１００重量部 メチルセルロース　　：１０重量部 こうして得られた炭素繊維では、参考写真（第２図）と
して添付した電子顕微鏡による写真に示すように、炭素
繊維の表面全体にわたって二酸化ケイ素の微粒子が良好
に付着していることが明らかであった。

■本発明の炭素繊維の第２実施例 比表面積が約２０Ｏｎｆ／ｇ、粒度分布０．１〜１０μ
顧、結晶系が非晶質で、化学式Ｓｉｎ、　　・ｎＨｚ。

で表される負に帯電した湿式性沈降性シリカ（ホワイト
カーボン）微粒子と、直径が１０〜２０μ鋼、長さが０
．５〜１０閤の炭素繊維チョップとを用い、次に示す第
１および第２配合例それぞれにしたがって、後述する本
発明の炭素繊維の表面処理方法の実施例と同じ気流拡散
混合により微粒子を付着した炭素繊維を得た。この第１
配合例によって得た炭素繊維をＡ１、第２配合例によっ
て得た炭素繊維をＡ２とする。

に）第１配合例 炭素繊維チョップ　　＝１００１００ 重量部微　　　　　　：１００重量部 （ｉｉ　）第２配合例 炭素繊維チョップ　　：１００重量部 微粒子　　　　　　　：５０重量部 ■本発明の炭素繊維の第３実施例 比表面積が約２００ポ／ｇ、粒度分布０．０１〜０．１
　μ霧、結晶系がＴアルミナで、化学式／１．Ｏ，で表
される負に帯電した気相合成法アルミナ（酸化アルミニ
ウム：アエロジル法）微粒子と、直径が１０〜２０μ霧
、長さが０．５〜１０ｍｍの炭素繊維チョップとを用い
、前述の第１および第２配合例それ゛ぞれにしたがって
、気流拡散混合により微粒子を付着した炭素繊維を得た
。この第１配合例によって得た炭素繊維を８１、第２配
合例によって得た炭素繊維をＢ２とする。

■本発明の炭素繊維に係る第１比較例 比表面積が約２００ｎｆ／ｇ、粒度分布０゜００２〜０
．１μｍ、結晶系が非晶質で、化学式Ｓｉｎ、で表され
る負に帯電していない気相合成法シリカ（二酸化ケイ素
：アエロジル法）微粒子と、直径が１０〜２０μ鋼、長
さが０．５〜Ｌｏｗの炭素繊維チロツブとを用い、前述
の第１および第２配合例それぞれにしたがって、気流拡
散混合により微粒子を付着した負に帯電していない炭素
繊維を得た。この第１配合例によって得た炭素繊維を０
１、第２配合例によって得た炭素繊維を０２とする。

■本発明の炭素繊維に係る第２比較例 比表面積が２ｒｒｆ／ｇ、粒度分布０゜２〜１０μｍ、
結晶系がα石英で、化学式Ｓｉｎ、で表される負に帯電
していない高純度結晶質珪石の微粒子と、直径が１０〜
２０／／ＩＩ、長さが０．５〜ｌＯ■の炭素繊維チョッ
プとを用い、前述の第１および第２配合例それぞれにし
たがって、気流拡散混合により微粒子を付着した負に帯
電していない炭素繊維を得た。

この第１配合例によって得た炭素繊維をＤｌ、第２配合
例によって得た炭素繊維をＢ２とする。

上記４種の本発明例ＡＩ、Ａ２．Ｂｌ、Ｂ２、および、
４種の比較例ＣＩ、Ｃ２，ＤＩ、Ｄ２それぞれにつき、
炭素繊維の分散状態を観測したところ、次のような結果
を得た。

（本発明例） Ａに分散状態が良好で、炭素繊維が良好に分離していた
。

Ａ２：分散状態が良好で、炭素繊維が良好に分離してい
た。

Ｂ１：炭素繊維の表面に微粒子が良好に付着しているが
、炭素繊維のブロックが幾分かは、残存した。

Ｂｌ炭素繊維の分散が困難であった。これは、微粒子に
おける負の帯電性が少ないためであると推測されたので
、酸化アルミニウムを使用する場合に、その微粒子の攪
を多くしてみたところ、分散状態が良くなった。

（比較例） Ｃ１：炭素繊維が分散しているものの、炭素繊維のブロ
ックが残存した。

Ｃ２：炭素繊維が分散しているものの、炭素繊維のブロ
ックが残存した。

Ｄｌ：炭素繊維の分散が困難なうえに、炭素繊維のブロ
ックが多く存在した。

Ｂ２：炭素繊維の分散が困難なうえに、炭素繊維のブロ
ックが多く存在した。

以上の結果から、負に帯電していない、あるいは、はと
んど帯電していない微粒子の場合、それを炭素繊維に付
着しても、その分散性を向上できないことが明らかであ
った。

なお、別途、負にほとんど帯電していないα型の結晶質
シリカを、粒度２μ−以下にして炭素繊維と気流拡散混
合によって混合したところ、炭素繊維を分散できなかっ
た。

粒度分布が大きい微粒子は入手できないので、粒径につ
いては、入手できる微粒子ごとにその粒径の影響度を実
験で検証した。以下、その結果について説明する。

四塩化ケイ素５ｉＣｊ！、を酸化燃焼して作った（アエ
ロジル法）粒子について、粒径ｄ　＝０．００２〜０．
１　μ腸のものを用いて実施したところ、うまく分散し
た。

更に、ホワイトカーボン粒子（作り方は上述第２実施例
参照）について粒径ｄを代えて分散状態を調べたところ
、次の結果を得た。

ｄ≦０．１〜２μ−うま（分散した。

ｄ　＝０．５〜５μｍ　　　　うまく分散した。

ｄ＝　　１〜１０＃ｓ＋　　　　　うまく分散した。

微粒子を炭素繊維に積極的に付着させるのではなく、ｄ
−２〜２５μ−のホワイトカーボンを炭素繊維と混合す
ることによっても、炭素繊維の分散性（例えば、セメン
ト中）は、ある程度良くなることを確認している。

しかし、発明者の実験では、１０μ−以上の粒子につい
ては、それが直径１０〜２０μ−の炭素繊維の表面に付
着できているか否かの検証ができていないが、ｄ＝ｌＯ
μ−までの粒子については付着していることを検証して
いる。従って、使用した粒子の中に本発明の特許請求の
範囲にいう１０μｍを越えるものが存在していても、０
．００２〜１ＯｔＩｌｉの粒子が付着している限り、本
発明の範囲に包含される。

本発明の炭素繊維の第１実施例では、増粘材としてのメ
チルセルロースを添加混合することによって混合物の粘
度を増加させ、炭素繊維の分散性をより向上させている
が、この増粘材を添加混合しなくても良い。

本発明において用いる炭素繊維チョップとしては、後述
する本発明の炭素繊維の表面処理方法によって得られる
、良好に負に帯電させた微粒子を付着した炭素繊維チョ
ップに限らず、各種処理を施して負に帯電した微粒子を
付着させた炭素繊維を用いることができる。

また、−船釣に、二酸化ケイ素では、程度の差はあるも
のの、その表面に荷電粒子である水酸基ＯＨ−が付着し
て負に帯電しており、特殊な表面処理や製法によって負
に帯電しないようにしたものは別として各種の二酸化ケ
イ素の微粒子が適用できる。

また、本発明の炭素繊維としては、後述の本発明の炭素
繊維の表面処理方法の実施例で示すような気流拡散混合
によって得られる炭素繊維をも含むものである。

この本発明の微粒子としては、上述の二酸化ケイ素や酸
化アルミニウムに限らず、酸化チタンなどの各種の無機
酸化物が適用できる。

また、微粒子を負に帯電させる極性基としても、上述し
た水酸基ＯＨ−に限らず、例えば、カルボキシル基Ｃ０
０Ｈ−とか、炭酸基Ｃ〇−とか、アルコール系官能基Ｃ
オＨ８ＯＨでも良い。

そして、炭素繊維を母材に混合して複合材料などを得る
ときに、母材として、セメント、水性ペイント、コーテ
イング材、石こうなどのように、使用時に水を用いるも
のの場合には、例えば、水の水酸基ＯＨ−といったよう
に、親水性の水酸基ＯＨ−やカルボキシル基Ｃ００Ｈ−
が付着された微粒子を付着してなる炭素繊維を混合し、
一方、樹脂、ワックス、油性ペイント、接着剤、ゴムな
どのように、使用時に水を用いないものの場合には、例
えば、疎水性アルコールの水酸基ＯＨ−といったように
、疎水性の水酸基ＯＨ−やカルボキシル基Ｃ００Ｈ−と
か、もともと疎水性を有する炭酸基ＣＯ−が付着された
微粒子を付着してなる炭素繊維を混合すれば良い。

、　の　　゛　の　　　　・の−・ ■本発明の炭素繊維の表面処理方法の第１実施例二酸化
ケイ素の微粒子を、等モルの水素ガスＨ２と酸素ガスＯ
ｆとを入れた低圧のプラズマ反応容器中に入れ、高周波
プラズマや低周波プラズマあるいはマイクロ波プラズマ
によりプラズマを発生させ、これにより荷電粒子として
水酸基ＯＨ−を作成し、その水酸基ＯＨ−を二酸化ケイ
素の微粒子に付着させて、良好に負に帯電した二酸化ケ
イ素の微粒子を得る。

その後、負に帯電した二酸化ケイ素の微粒子５喀と炭素
繊維のチョップ５ｋｇとを、５０１の混合槽に入れ、乾
燥空気を送り込み、その乾燥空気により約２分間拡散し
、気流拡散混合によって、炭素繊維の表面に負に帯電し
た二酸化ケイ素の微粒子を良好に付着した。更に、微粒
子量を１ｋｇ、混合時間を５分間とした以外は、上述と
同じ条件で混合処理したところ、その場合でも良好な微
粒子の付着を得た。

この実施例において、混合槽に送る気体としては、空気
に限らず、窒素ガスＮ！や酸素ガス０意など、各種の気
体が適用できる。また、これらの気体としては、湿り度
が高いものでは、微粒子どうしの凝集を招く虞があるた
め、乾燥気体の方が好ましい。

■本発明の炭素繊維の表面処理方法の第２実施例水酸化
ナトリウムＮａＯＨと二酸化ケイ素Ｓｔ○２とを融解し
て得られた水ガラスを硫酸Ｈ，Ｓ０４中に入れて加水分
解し、Ｓｉｎｇ　　・ｎＨ，０の形の含水シリカを得、
この含水シリカを１５０〜３００℃で焼くことにより、
ｎＨｚｏから荷電粒子として水酸基ＯＨ−を作成し、そ
の水酸基ＯＨ−を二酸化ケイ素の微粒子に付着させる。

この場合、焼く時の温度を５００°Ｃ以上にすると脱水
してしまうため、注意を要する。

この実施例によれば、上記本発明の炭素繊維の表面処理
方法の第１実施例の場合に比べ、より多くの水酸基ＯＨ
−を二酸化ケイ素の微粒子に付着できる利点がある。

■本発明の複合材料の製造方法の実施例ピンチ系の炭素
繊維の３閣のチョップを５重量部、負に帯電した二酸化
ケイ素の微粒子（シリカ）を５重量部用い、それらを混
合して、炭素繊維の表面に負に帯電した微粒子を付着し
た後、母材としての炭酸カルシウム９０重量部が入って
いる容器に入れて混合して複合材料を得た。

■本発明の複合材料の製造方法に係る比較例微粒子を付
着させていない未処理の炭素繊維を用い、その未処理炭
素繊維を５重量％、炭酸カルシウムを９０重量％にして
、前述同様に、ビニール袋内で混合して比較用複合材料
を得た。

その分散結果を見たところ、本発明の実施例の複合材料
では、炭素繊維を均一良好に分散できているものの、比
較用複合材料、では、炭素繊維がブロック化して均一な
分散状態を得ることができなかった。

上記本発明の実施例において、その微粒子の炭素繊維に
対する混合比を半減するとともに、その種類を変えてみ
たが、それによっても良好な分散状態を得ることができ
た。

この本発明の実施例の複合材料にフェノール樹脂を混合
して加熱成形することにより、高強度の建材を得ること
ができる。

母材として、炭酸カルシウムの代わりに、石こうや水ガ
ラス、あるいは、プラスチックまたはゴムを用いても、
炭素繊維を良好に分散した複合材料を得ることができ、
また、それらの石こうや水ガラス、あるいは、プラスチ
ックまたはゴムを母材とした複合材料を用いて、加熱成
形などにより各種の繊維強化製品を製造したところ、極
めて高い機能性を有する製品を得ることができた。

°　　、の・　　°　　しし　スセ　シ　の■本発明の
炭素繊維プレミックスセメントの第１実施例 本発明の炭素繊維の実施例で説明した、負に帯電した微
粒子５重量部と炭素繊維５重量部を混合したものに、普
通ポルトランドセメン目ＯＯ重量部を投入し、ナウタミ
キサーによって２０分間撹拌混合し、ドライプレミック
ス品としての炭素繊維プレミックスセメントを得た（以
下、炭素繊維プレミックスセメント４Ａと称する）。

■本発明の炭素繊維プレミックスセメントの第２実施例 本発明の炭素繊維の実施例で説明した、負に帯電した微
粒子３重量部と炭素繊維３重量部を混合したものに普通
ポルトランドセメント１００重量部を投入し、ナウタミ
キサーによって２０分間撹拌混合し、ドライプレミック
ス品としての炭素繊維プレミックスセメントを得た（以
下、炭素繊維プレミックスセメント４Ｂと称する）。

上記炭素繊維プレミックスセメント４Ａ、４Ｂそれぞれ
を５０重量％、骨材（珪砂６号）を２５重量％、水を２
５重量％とした混合物４ｋｇをハンドミキサーで約１分
間混練して第１モルタル、および第２モルタルを作成し
た。

■本発明の炭素繊維プレミックスセメントの比較例 微粒子を付着させていない未処理の炭素繊維を用い、下
記割合 未処理炭素繊維　　　　　：　　　５重量部普通ポルト
ランドセメント：１００重量部骨材　　　　　　　　　
　：５０重量部水　　　　　　　　　　　：５０重量部
メチルセルロース　　　　：０．５重量部で混合した混
合物４ｋｇをオムニミキサーで約４分間混練して比較用
モルタルを作成した。

上述した第１モルタル、第２モルタルおよび比較用モル
タルの分散性、強度、電気導電性それぞれについて調べ
たところ、次のような結果が得られた。

＊分散性 炭素繊維プレミックスセメント４Ａを用いた第１モルタ
ル、および、炭素繊維プレミックスセメント４Ｂを用い
た第２モルタルのいずれも、目視および手触りのいずれ
においても、炭素繊維が良好に分散していることを確認
できた。

一方、比較用モルタルでは、第１および第２モルタルの
場合のようにハンドミキサーで混合した場合には、炭素
繊維がブロック化して使用に耐えないものであった。そ
こで、特殊な混合装置としてオムニミキサーを用いたが
、１分間の混合では炭素繊維を分散できず、所定の分散
状態を得るまでに４分間かかり、良好な分散性を得るま
でに時間を要するものであった。

また、未処理炭素繊維を１重量部としたこと以外は上述
比較例と同じ条件でモルタルを作ったが均一な混合は難
しかった。

＊強度 第１および第２モルタルそれぞれにより作成した４０　
Ｘ　１０　Ｘ　１６０閣の大きさの試験片を用い、３点
曲げ試験法により、クロスヘツドスピード０．５■／分
、スパン１００閣で曲げ試験を行った。

その結果、曲げ強度が、第１モルタルでは９０ｋｇｆ　
／ｃ１ｉ、第２モルタルでは７０ｋｇｆ　／ｃ４であり
、いずれにおいても高い値が得られ、極めて強度の高い
繊維強化コンクリートを得られることが明らかであった
。

＊電気導電性 第１モルタル、第２モルタルおよび比較用モルタルそれ
ぞれにより作成した４０　Ｘ　４０　Ｘ　８０ｍの大き
さの試験片を用い、試験片それぞれの長手方向両端面そ
れぞれに体積固有抵抗値が５Ｘ１０−’Ω・０の導電性
接着剤を介して銅板を接着し、その銅板間に１００Ｖの
交流電圧を印加して抵抗値を測定した。

その結果に基づき、セメントに対する炭素繊維の重量比
（−（％）を横軸に、そして、体積固有抵抗値（ρ）を
縦軸にしてグラフ化したところ、第１図に示す実線およ
び点線のグラフが得られた。

即ち、体積固有抵抗値は、本発明の炭素繊維プレミック
スセメントを用いたモルタルでは実線ａのように、比較
用モルタルでは点線すのようにそれぞれ変化した。比較
用モルタルでは、炭素繊維を多くしても体積固有抵抗値
が余り低くならない。

これは、本発明の炭素繊維プレミックスセメントを用い
たモルタルでは炭素繊維が均一に分散しているのに対し
、比較用モルタルでは炭素繊維が均一に分散していない
ためである。

０点は、第１モルタルの体積固有抵抗値を、そして、ｄ
点は、第２モルタルの体積面を抵抗値をそれぞれ示す、
また、ｅ点は、比較用モルタルの体積固有抵抗値を、そ
して、ｆ点は、分散性の欄で述べた別の比較用モルタル
の体積固有抵抗値をそれぞれ示す。

の　　−・　　マ　　　・　　　　「　　　の　　゛金
工１Ｊと１１冊 粒度分布１〜６μ鴎、結晶系が六角板状、比重６で、化
学式５ｒＯ−ＦｅｔＯｘで表され、磁性粉体としての、
主に射出成形用フェライトパウダとして用いられるスト
ロンチウムフェライト（Ｓｒ−フェライト）と、前述本
第１発明の第１実施例で得た炭素繊維と、樹脂を下記割
合で混合し、プラスチックマグネット用前駆体としての
プラスチックマグネット用ベレットを得た。

Ｓｒ−フェライト　　：　８７重量部 炭素繊維チチョップ　＝　　２重量部 樹脂　　　　　　　　：　１０重量部 活剤（ステアリン酸）：０．９重量部 カップリング剤（チタネート系）：０．１重量部このプ
ラスチックマグネット用ベレットを用い、樹脂材料に混
合して射出成形品を製作し、その後に磁化したところ、
炭素繊維の分散性に優れ、極めて強度が高く、磁気特性
も一般のプラスチックマグネット市販品と同等の製品を
得ることができか− 〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、炭素
繊維の表面に、負に帯電した微粒子を付着し、炭素繊維
のチョップそれぞれを負帯電性にするから、炭素繊維の
チョップどうしを互いに反発させることができ、他の材
料と混合したときに、特殊な混合処理を行ったり、時間
をかけて混合したりすること無く、炭素繊維どうしが付
着してブロック化することを容易に回避して良好に分散
できる。

したがって、本発明の炭素繊維によれば、各種の繊維強
化製品を容易かつ安価にして得ることができる汎用性に
優れた炭素繊維を提供できる。

本発明の炭素繊維の表面処理方法によれば、気流拡散混
合によって、負に帯電した微粒子を炭素繊維に付着する
から、炭素繊維と微粒子とを拡散し、炭素繊維の表面全
体にわたって良好に微粒子を付着でき、本発明の炭素繊
維を、負帯電性に優れたものとして得ることができる。

本発明の炭素繊維を用いた複合材料の製造方法によれば
、本発明の炭素繊維を母材に混入して複合材料を得るか
ら、その複合材料に他の材料を混合して固化することに
より繊維強化製品を得るような場合に、特殊な混合装置
を用いて時間をかけて混合しなくとも、炭素繊維どうし
の反発力によって炭素繊維を容易良好に分散でき、所期
の強度を発現できる複合材料を汎用性高くかつ安価にし
て提供できる。

本発明の炭素繊維プレミックスセメントによれば、本発
明の炭素繊維をセメントに混入してプレミックスセメン
トが得られる。このプレミックスセメントに現場で骨材
や水を入れて混合する場合に、炭素繊維どうしの反発力
によって炭素繊維のブロック化を回避でき、養生固化後
のコンクリートにあって、炭素繊維を良好に分散できて
高い強度を発現でき、前述したオムニミキサーといった
特殊な混合装置を用いて時間をかけて混合しなくとも、
通常の回転型のミキサーとかハンドミキサーなどによっ
て炭素繊維を容易良好に分散でき、所期の強度を発現で
きる炭素繊維プレミックスセメントを汎用性高くかつ安
価にして提供できる。

本発明のプラスチックマグネット用前駆体の製造方法に
よれば、本発明の炭素繊維を磁性粉体と樹脂と活剤とカ
ップリング剤を混合した後に成形してプラスチックマグ
ネット用前駆体を得るから、それに他の材料を混合して
固化することにより繊維強化製品を得るような場合に、
特殊な混合装置を用いて時間をかけて混合しなくとも、
炭素繊維どうしの反発力によって炭素繊維を容易良好に
分散でき、所期の強度を発現できるプラスチックマグネ
ット用前駆体を汎用性高くかつ安価にして提供できる。

また、本発明で得られる複合材料、炭素繊維プレミック
スセメントおよびプラスチックマグネット用前駆体のい
ずれにあっても、混合時における炭素繊維のブロック化
を回避できる。更に、事前にプレミックス品を作る場合
は炭素繊維単体での取り扱いが不要になるので、繊維強
化製品の製造現場での粉塵の巻き上げが無く、良好な環
境のもとで混合作業を行うことができるとともに、混合
物の密度が大きくなって混合作業にスペースを取らない
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の炭素繊維プレミックスセメントの実
施例に係るモルタルのセメントに対する炭素繊維の重量
比と体積固有抵抗値との相対関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）繊維の表面に、負に帯電した微粒子が付着されて
   なることを特徴とする炭素繊維。（２）前記微粒子の粒
   径が０．００２〜１０μｍである第（１）項に記載の炭
   素繊維。 （３）前記微粒子が無機酸化物である第（１）項または
   第（２）項に記載の炭素繊維。 （４）前記無機酸化物が、二酸化ケイ素、酸化アルミニ
   ウム、酸化チタンの群から選ばれたものである第（３）
   項に記載の炭素繊維。 （５）前記微粒子を負に帯電させる極性基が、水酸基、
   カルボキシル基、アルコール系官能基の群から選ばれた
   ものである第（１）項に記載の炭素繊維。 （６）炭素繊維と負に帯電した微粒子を乾式状態で混合
   し、前記微粒子を前記炭素繊維の表面に付着することを
   特徴とする炭素繊維の表面処理方法。 （７）負に帯電した微粒子を表面に付着してなる炭素繊
   維を母材中に混入することを特徴とする、炭素繊維を用
   いた複合材料の製造方法。 （８）前記母材が無機接着材である第（７）項に記載の
   炭素繊維を用いた複合材料の製造方法。 （９）前記無機接着材が、セメント、石こうの群から選
   ばれたものである第（８）項に記載の炭素繊維を用いた
   複合材料の製造方法。 （１０）前記母材が有機接着材である第（７）項に記載
   の炭素繊維を用いた複合材料の製造方法。 （１１）前記有機接着材が、プラスチック、ゴムの群か
   ら選ばれたものである第（１０）項に記載の炭素繊維を
   用いた複合材料の製造方法。 （１２）負に帯電した微粒子を表面に付着してなる炭素
   繊維がセメント中に混入されてなることを特徴とする炭
   素繊維プレミックスセメント。 （１３）負に帯電した微粒子を表面に付着してなる炭素
   繊維と磁性粉体と樹脂と活剤とカップリング剤を混合し
   た後に成形することを特徴とするプラスチックマグネッ
   ト用前駆体の製造方法。