JPH02170829A - 繊維強化樹脂とその製法 - Google Patents
繊維強化樹脂とその製法Info
- Publication number
- JPH02170829A JPH02170829A JP32367588A JP32367588A JPH02170829A JP H02170829 A JPH02170829 A JP H02170829A JP 32367588 A JP32367588 A JP 32367588A JP 32367588 A JP32367588 A JP 32367588A JP H02170829 A JPH02170829 A JP H02170829A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- fibers
- reinforced resin
- sample
- polymer chain
- 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.)
- Pending
Links
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 79
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims abstract description 25
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 16
- -1 diisocyanate compound Chemical class 0.000 claims description 16
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 13
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 13
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 10
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 3
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 abstract description 13
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 abstract description 2
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 abstract description 2
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 abstract 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 10
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 9
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC=N1 BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 5
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 5
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 5
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 5
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2,2'-azo-bis-isobutyronitrile Substances N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZCYBBHXCQYWTO-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-chloro-6-fluorophenyl)methoxy]benzaldehyde Chemical compound FC1=CC=CC(Cl)=C1COC1=CC=CC=C1C=O AZCYBBHXCQYWTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VFXXTYGQYWRHJP-UHFFFAOYSA-N 4,4'-azobis(4-cyanopentanoic acid) Chemical compound OC(=O)CCC(C)(C#N)N=NC(C)(CCC(O)=O)C#N VFXXTYGQYWRHJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100428830 Caenorhabditis elegans mml-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 101150037084 IMMT gene Proteins 0.000 description 1
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010539 anionic addition polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- UIUXUFNYAYAMOE-UHFFFAOYSA-N methylsilane Chemical compound [SiH3]C UIUXUFNYAYAMOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
l産業上の利用分野]
本発明は、繊維を充填材とする繊維強化樹脂及びその製
法に関するものである。
法に関するものである。
ト従来の技術]
これまで、繊維強化樹脂に充填する繊維とマトッリクス
樹脂との観相性を向l−させるために、例えば無機繊維
に対してはシランカップリング処理を、炭素繊維に対し
ては表面酸化処理を夫々施すことによって、これら繊維
の表面を改質しようとする試みがなされている。
樹脂との観相性を向l−させるために、例えば無機繊維
に対してはシランカップリング処理を、炭素繊維に対し
ては表面酸化処理を夫々施すことによって、これら繊維
の表面を改質しようとする試みがなされている。
[発明が解決しようとする課題]
しかし、」1記の繊維(長繊維)を一方向に配向させ−
C充填した繊維強化樹脂の層間剪断強度は、一般に、]
OKgr/mn’前後となっているのが現状である。
C充填した繊維強化樹脂の層間剪断強度は、一般に、]
OKgr/mn’前後となっているのが現状である。
本発明は、このような従来の繊維強化樹脂を上回る層間
剪断強度を有する新規な繊維強化樹脂と、その製法を提
供することを目的とするしのである。
剪断強度を有する新規な繊維強化樹脂と、その製法を提
供することを目的とするしのである。
1課題を解決するための手段]
本発明者らは、」−起重的を達成すべく鋭意検討を重ね
た結果、以下に+i丁述する方法によって表面に予め高
分子鎖を結合させた繊維を樹脂中に充填した繊維強化樹
脂の層間剪断強度が従来の繊維強化樹脂のそれを上回る
ことを見出し、本発明を完成させるに至った。
た結果、以下に+i丁述する方法によって表面に予め高
分子鎖を結合させた繊維を樹脂中に充填した繊維強化樹
脂の層間剪断強度が従来の繊維強化樹脂のそれを上回る
ことを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、
(1)強化繊維の表面が高分子鎖により共有結合された
ものであることを特徴とする繊維強化樹脂、(2)強化
m維の表面に予め高分子鎖を共有結合させた後、樹脂を
含浸させ”C硬化させることを特徴とする繊維強化樹脂
の製法、 (3)強化繊維の表面に高分子鎖を共有結合させる工程
が、ビニル基を有するアルコキシシランで処理した繊維
の存在下でビニルモノマの重合を行う工程である上記(
2)の繊維強化樹脂の製法、(4)強化繊維の表面に高
分子鎖を共有結合させるに程が、繊維をジイソシアナー
ト化合物で処理した後、カルボキシル基を有するアゾ化
合物で処理し、ビニルモノマで処理する工程である」1
記(2)の繊維強化樹脂の製法、 (5)強化繊維の表面に高分子鎖を共有結合させる工程
が、繊維をエポキシ基を有するアルコキシシランで処理
した後、カルボキシル基を有するアゾ化合物で処理し、
ビニルモノマで処理する工程である上記(2)の繊維強
化樹脂の製法、(6)強化繊維としての炭素繊維に高分
子鎖を共有結合させる工程が、炭素繊維をアルカリ金属
のアルキル化物で処理した後、ビニルモノマで処理する
工程である」;記(2)の繊維強化樹脂の製法、に関す
るものである。
ものであることを特徴とする繊維強化樹脂、(2)強化
m維の表面に予め高分子鎖を共有結合させた後、樹脂を
含浸させ”C硬化させることを特徴とする繊維強化樹脂
の製法、 (3)強化繊維の表面に高分子鎖を共有結合させる工程
が、ビニル基を有するアルコキシシランで処理した繊維
の存在下でビニルモノマの重合を行う工程である上記(
2)の繊維強化樹脂の製法、(4)強化繊維の表面に高
分子鎖を共有結合させるに程が、繊維をジイソシアナー
ト化合物で処理した後、カルボキシル基を有するアゾ化
合物で処理し、ビニルモノマで処理する工程である」1
記(2)の繊維強化樹脂の製法、 (5)強化繊維の表面に高分子鎖を共有結合させる工程
が、繊維をエポキシ基を有するアルコキシシランで処理
した後、カルボキシル基を有するアゾ化合物で処理し、
ビニルモノマで処理する工程である上記(2)の繊維強
化樹脂の製法、(6)強化繊維としての炭素繊維に高分
子鎖を共有結合させる工程が、炭素繊維をアルカリ金属
のアルキル化物で処理した後、ビニルモノマで処理する
工程である」;記(2)の繊維強化樹脂の製法、に関す
るものである。
1作用」
本発明の繊維強化樹脂を構成するm維の表面に高分子鎖
を結合させる方法としては、 (+)ビニル基を有するアルコキシシランで処理した繊
維の存在ドでビニルモノマの重合を行う方法、(2)繊
維をジイソシアナート化合物で処理した後、カルボキシ
ル基を有するアゾ化合物で処理し、次いでビニルモノマ
で処理する方法、 (3)繊維をエポキシ基を有するアルコキシシランで処
理した後、カルボキシル基を有するアゾ化合物で処理し
、次いでビニルモノマで処理する方法、がある。
を結合させる方法としては、 (+)ビニル基を有するアルコキシシランで処理した繊
維の存在ドでビニルモノマの重合を行う方法、(2)繊
維をジイソシアナート化合物で処理した後、カルボキシ
ル基を有するアゾ化合物で処理し、次いでビニルモノマ
で処理する方法、 (3)繊維をエポキシ基を有するアルコキシシランで処
理した後、カルボキシル基を有するアゾ化合物で処理し
、次いでビニルモノマで処理する方法、がある。
この内、(1)の方法では、繊維をビニルトリメトキシ
シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン等のビニル基を有するアルコキシシランで処理するこ
とにより、繊維の表面に存在する水酸基と該アルコキシ
シランのアルコキシ基とが縮合し、シロキサン結合を介
して繊維表面にビニル基が導入される。その後、このビ
ニル基が導入された繊維の存在下でメタクリル酸メチル
、スチレン等のビニルモノマの重合を行うことにより、
生長高分子鎖が繊維表面に導入されたビニル基に付加し
結合する。
シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン等のビニル基を有するアルコキシシランで処理するこ
とにより、繊維の表面に存在する水酸基と該アルコキシ
シランのアルコキシ基とが縮合し、シロキサン結合を介
して繊維表面にビニル基が導入される。その後、このビ
ニル基が導入された繊維の存在下でメタクリル酸メチル
、スチレン等のビニルモノマの重合を行うことにより、
生長高分子鎖が繊維表面に導入されたビニル基に付加し
結合する。
(2)の方法では、繊維をトリレン−2,4−ジイソシ
アナート、ヘキサメチレンジイソシアナート等のジイソ
シアナート化合物で処理することにより、繊維の表面に
存在する水酸Jλとジイソシアナート化合物の1つのイ
ンシアナート基とが反応し、−□−CO−N11−なる
原子団を介して繊維表面にイソノアナート基が導入され
る。その後、このインシアナート基が導入された繊維を
カルボキシル基を何するアゾ化合物、例えば4,4−ア
ゾビス−(4−シアノ吉草酸)で処理することにより、
イソシアナート基とカルボキシル基とが反応し、Ni1
−CO−なる原子団を介して該繊維の表面番こアゾ基が
導入される。アゾ基は、ラジカル重合の開始能力を杓す
るので、−1−記゛のアゾ基が導入された繊維をビニル
モノマで処理することにより、該繊維の表面からビニル
モノマのラジカル重合が開始され、高分子鎖が結合する
。
アナート、ヘキサメチレンジイソシアナート等のジイソ
シアナート化合物で処理することにより、繊維の表面に
存在する水酸Jλとジイソシアナート化合物の1つのイ
ンシアナート基とが反応し、−□−CO−N11−なる
原子団を介して繊維表面にイソノアナート基が導入され
る。その後、このインシアナート基が導入された繊維を
カルボキシル基を何するアゾ化合物、例えば4,4−ア
ゾビス−(4−シアノ吉草酸)で処理することにより、
イソシアナート基とカルボキシル基とが反応し、Ni1
−CO−なる原子団を介して該繊維の表面番こアゾ基が
導入される。アゾ基は、ラジカル重合の開始能力を杓す
るので、−1−記゛のアゾ基が導入された繊維をビニル
モノマで処理することにより、該繊維の表面からビニル
モノマのラジカル重合が開始され、高分子鎖が結合する
。
(3)の方法では、繊維をγ−グリシドキシプロビルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロビル(ジメト
キシ)メチルシラン等のエポキシ基を有するアルコキシ
シランで処理することにより、繊維の表面に存在する水
酸基と該アルコキシシランのアルコキシ基とが縮合し、
シロキサン結合を介してエポキシ基が導入される。その
後、このエポキシ基が導入された繊維をカルボキシル基
を有するアゾ化合物で処理することにより、エポキシ基
とカルボキシル基とが付加反応し、該繊維の表面にアゾ
基が導入される。このアゾ基が導入された繊維をビニル
モノ”マで処理することにより、(2)の方法の場合と
同様に、繊維表面に高分子鎖が結合する。
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロビル(ジメト
キシ)メチルシラン等のエポキシ基を有するアルコキシ
シランで処理することにより、繊維の表面に存在する水
酸基と該アルコキシシランのアルコキシ基とが縮合し、
シロキサン結合を介してエポキシ基が導入される。その
後、このエポキシ基が導入された繊維をカルボキシル基
を有するアゾ化合物で処理することにより、エポキシ基
とカルボキシル基とが付加反応し、該繊維の表面にアゾ
基が導入される。このアゾ基が導入された繊維をビニル
モノ”マで処理することにより、(2)の方法の場合と
同様に、繊維表面に高分子鎖が結合する。
また、本発明の繊維強化樹脂を構成する炭素繊維に高分
子鎖を結合させる方法は、繊維をアルカリ金属のアルキ
ル化物で処理した後、ビニルモノマで処理する方法であ
る。この方法では、炭素繊維をアルカリ金属のアルキル
化物、例えばn−ブチルリチウムで処理することにより
、炭素繊維表面のZ香族環がリチウム化され、その後、
このリチウム化された炭素繊維をメタクリル酸メチル、
スチレン等のビニルモノマで処理することにより、該炭
素Fa ft4Lの表面からビニルモノマのアニオン重
合が開始され、高分子鎖が結合する。
子鎖を結合させる方法は、繊維をアルカリ金属のアルキ
ル化物で処理した後、ビニルモノマで処理する方法であ
る。この方法では、炭素繊維をアルカリ金属のアルキル
化物、例えばn−ブチルリチウムで処理することにより
、炭素繊維表面のZ香族環がリチウム化され、その後、
このリチウム化された炭素繊維をメタクリル酸メチル、
スチレン等のビニルモノマで処理することにより、該炭
素Fa ft4Lの表面からビニルモノマのアニオン重
合が開始され、高分子鎖が結合する。
このようにし”C1表面に高分子鎖が結合された繊維は
樹脂との親和性が高く、後述の実施例か明らかなように
、これらの繊維を樹脂中に充填した#l維強化樹脂の層
RFJ剪断強度は従来の繊維強化樹脂の4H/jを上回
っている。
樹脂との親和性が高く、後述の実施例か明らかなように
、これらの繊維を樹脂中に充填した#l維強化樹脂の層
RFJ剪断強度は従来の繊維強化樹脂の4H/jを上回
っている。
]実施例]
以下の手順により、ガラス繊維、アルミナ系繊維及び炭
素繊維を処理し、試料1〜10を得た。
素繊維を処理し、試料1〜10を得た。
試料1
先−J’、長さ約]Ocmjこ切断したガラス繊維Sタ
イプ(直径約9LIm)の東10.0gを、110℃、
I m I!lII g以下の減圧下で24時間の乾燥
を行った後、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキン
シランJOOgと共に、脱水、精製したトルエン700
iCに加え、トルエンの沸点に6時間保った。
イプ(直径約9LIm)の東10.0gを、110℃、
I m I!lII g以下の減圧下で24時間の乾燥
を行った後、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキン
シランJOOgと共に、脱水、精製したトルエン700
iCに加え、トルエンの沸点に6時間保った。
次いで、このガラス繊維をトルエンで充分に洗浄し、常
法により精製したメタクリル酸メチル700m(中に、
2.2−アゾビスイソブチロニトリル700Bと共に加
え、窒素雰囲気下、70℃に12時間保った後、トルエ
ンで充分に洗浄を行ったものを試料lとした。
法により精製したメタクリル酸メチル700m(中に、
2.2−アゾビスイソブチロニトリル700Bと共に加
え、窒素雰囲気下、70℃に12時間保った後、トルエ
ンで充分に洗浄を行ったものを試料lとした。
この試料1について、元素分析により求めた繊維表面へ
のポリメタクリル酸メチルの結合量は、0、06g/
g−繊維であった。
のポリメタクリル酸メチルの結合量は、0、06g/
g−繊維であった。
試料2
試料1の原料としたガラス繊維につき、メタクリル酸メ
チルの代わりにスチレンを用いた以外は試料lの場合と
全く同様の処理を行ったものを試料2とした。
チルの代わりにスチレンを用いた以外は試料lの場合と
全く同様の処理を行ったものを試料2とした。
この試料2について、元素分析により求めた繊維表面へ
のポリスチレンの結合量は、o、 04g/ g−繊維
であった。
のポリスチレンの結合量は、o、 04g/ g−繊維
であった。
試料3
先ず、試料lの原料としたガラス繊維の東10.0gを
、110℃、1 rava II g以下の減圧下で2
4時間の乾燥を行った後、トリレン−2,4−ジイソシ
アナート6gと共に、脱水、精製したジメチルスルホキ
シド700@Q中に加え、更にα−ピコリン0.2wI
Qを添加して、60℃に6時間保った。
、110℃、1 rava II g以下の減圧下で2
4時間の乾燥を行った後、トリレン−2,4−ジイソシ
アナート6gと共に、脱水、精製したジメチルスルホキ
シド700@Q中に加え、更にα−ピコリン0.2wI
Qを添加して、60℃に6時間保った。
次いで、このガラス繊維を、脱水、精製したジメチルス
ルホキシドで充分に洗浄した後、4.4’アゾビス−(
4−シアノ吉争酸)20gと共に、脱水、精製したジメ
チルスルホキシド700m+2中に加え、更にα−ピコ
リン0.2iQを添加して、室晶下で18時間放置した
。
ルホキシドで充分に洗浄した後、4.4’アゾビス−(
4−シアノ吉争酸)20gと共に、脱水、精製したジメ
チルスルホキシド700m+2中に加え、更にα−ピコ
リン0.2iQを添加して、室晶下で18時間放置した
。
このガラス繊維をメタノールで充分に洗浄し、室温にお
いて1 m m If g以下の減圧下で24時間の乾
燥を行い、常法により精製したメタクリル酸メチル?O
h&に加え、窒素雰囲気下、70℃に12時間保った後
、トルエンで充分に洗浄を行ったものを試料3とした。
いて1 m m If g以下の減圧下で24時間の乾
燥を行い、常法により精製したメタクリル酸メチル?O
h&に加え、窒素雰囲気下、70℃に12時間保った後
、トルエンで充分に洗浄を行ったものを試料3とした。
試料3につい°C1元素分析により求めた繊維表面への
ポリメタクリル酸メチルの結合量は、0.17g/g−
繊維であった。
ポリメタクリル酸メチルの結合量は、0.17g/g−
繊維であった。
試料4
試料1の原料としたガラス繊維につき、メタクリル酸メ
チルの代わりにスチレンを用いた以外は試料3の場合と
全く同様の処理を行ったものを試料4とした。
チルの代わりにスチレンを用いた以外は試料3の場合と
全く同様の処理を行ったものを試料4とした。
試料4について、元素分析により求めた繊維表面へのポ
リスチレンの結合量は、o、 07g/ g −m 維
であった。
リスチレンの結合量は、o、 07g/ g −m 維
であった。
試料5
先ず、試料】の原料としたガラス繊維の東l010gを
、110℃、1mml1g以下の減圧下で24時間の乾
燥を行った後、γ−グリシドキシプロビルトリメトキシ
シラン50gと共に、脱水、精製したトルエン700n
+12中に加え、トルエンの沸点に6時間保った。
、110℃、1mml1g以下の減圧下で24時間の乾
燥を行った後、γ−グリシドキシプロビルトリメトキシ
シラン50gと共に、脱水、精製したトルエン700n
+12中に加え、トルエンの沸点に6時間保った。
次いで、このガラス繊維をトルエンで充分に洗浄し、8
0℃、Immt1g以下の減圧下で6時間乾燥を行った
後、4,4′−アゾビス−(4−シアノ−吉草酸)20
gと共に、脱水、精製したジメチルスルホキシド700
−中に加え、更にα−ピコリン0.2a+Cを添加して
、室温下で18時間放置した。
0℃、Immt1g以下の減圧下で6時間乾燥を行った
後、4,4′−アゾビス−(4−シアノ−吉草酸)20
gと共に、脱水、精製したジメチルスルホキシド700
−中に加え、更にα−ピコリン0.2a+Cを添加して
、室温下で18時間放置した。
このガラス繊維をメタノールで充分に洗浄し、室温にお
いて1mm11g以下の減圧下で24時間の乾燥を行い
、常法により精製したメタクリル酸メチル700nff
中に加え、窒素雰囲気下、?0’Cに12時間保った後
、トルエンで充分に洗浄を行ったものを試料5とした。
いて1mm11g以下の減圧下で24時間の乾燥を行い
、常法により精製したメタクリル酸メチル700nff
中に加え、窒素雰囲気下、?0’Cに12時間保った後
、トルエンで充分に洗浄を行ったものを試料5とした。
試料5について、元素分析により求めた繊維表面へのポ
リメタクリル酸メチルの結合量は、O,lagig−繊
維であった。
リメタクリル酸メチルの結合量は、O,lagig−繊
維であった。
試料6
試料lの原料としたガラス繊維につき、メタクリル酸メ
チルの代わりにスチレンを用いた以外は試料5の場合と
全く同様の処理を行ったものを試料6とした。
チルの代わりにスチレンを用いた以外は試料5の場合と
全く同様の処理を行ったものを試料6とした。
試料6について、元素分析により求めた繊維表面へのポ
リスチレンの結合量は、0.05g/g−m維であった
。
リスチレンの結合量は、0.05g/g−m維であった
。
試料7
Altos/ 5lOt重量比が80/ 20の組成を
有するアルミナ系繊維(直径約10μm)につき、試料
5の場合と全く同様の処理を行ったものを試料7とした
。
有するアルミナ系繊維(直径約10μm)につき、試料
5の場合と全く同様の処理を行ったものを試料7とした
。
試料7について、元素分析により求めた繊維表面へのポ
リメタクリル酸メチルの結合量は、0.14g/g−繊
維であった。
リメタクリル酸メチルの結合量は、0.14g/g−繊
維であった。
試料8
試料7の原料としたアルミナ系繊維につき、試料6の場
合と全く同様の処理を行ったものを試料8とした。
合と全く同様の処理を行ったものを試料8とした。
試料8について、元素分析により求めた繊維表面へのポ
リスチレンの結合量は、0.05g/g−繊維であった
。
リスチレンの結合量は、0.05g/g−繊維であった
。
試料9
先ず、長さ10cmに切断したポリアクリロニトリル系
炭素繊維(直径約8μl11)の東10.0gを、11
0℃、1mm11g以外の減圧下で24時間の乾燥を行
った後、n−ブチルリチウム20mmolと共に、脱水
、精製したテトラメチルエチレンジアミン700 ra
12 中に加え、0°Cに6時間保ち、次いで常法に
より精製したメタクリル酸メチル500a+12を加え
、0℃に1時間保った後、トルエンで充分に洗浄を行っ
たものを試料9とした。
炭素繊維(直径約8μl11)の東10.0gを、11
0℃、1mm11g以外の減圧下で24時間の乾燥を行
った後、n−ブチルリチウム20mmolと共に、脱水
、精製したテトラメチルエチレンジアミン700 ra
12 中に加え、0°Cに6時間保ち、次いで常法に
より精製したメタクリル酸メチル500a+12を加え
、0℃に1時間保った後、トルエンで充分に洗浄を行っ
たものを試料9とした。
試料9について、元素分析により求めた繊維表面へのポ
リメタクリル酸メチルの結合h1は、0.32g/g−
繊維であった。
リメタクリル酸メチルの結合h1は、0.32g/g−
繊維であった。
試料lO
試料9の原料とした炭素繊維につき、メタクリル酸メチ
ルの代わりにスチレンを用いた以外は試料9の場合と全
く同様の処理を行ったものを試料10とした。
ルの代わりにスチレンを用いた以外は試料9の場合と全
く同様の処理を行ったものを試料10とした。
試料10について、元素分析により求めた繊維表面への
ポリスチレンの結合量は、0.24g/ g −繊維で
あった。
ポリスチレンの結合量は、0.24g/ g −繊維で
あった。
以」−の試料1〜10の繊維束、J及びにこれらの試料
の原料としたガラス繊維束、アルミナ系繊維束及び炭素
繊維束に、ビスフェノールF系のエポキシ樹脂(エポキ
シ当量186) 100−小量部とトリエチレンテトラ
ミン9重量部の混合物を含浸させ、夫々繊維が一方向に
配向す“るようにテフロン製型に配置し、約0.2Kg
r/ cm”の荷重を加えながら100°Cで24時間
の硬化処理を行い、繊維強化樹脂を得た。
の原料としたガラス繊維束、アルミナ系繊維束及び炭素
繊維束に、ビスフェノールF系のエポキシ樹脂(エポキ
シ当量186) 100−小量部とトリエチレンテトラ
ミン9重量部の混合物を含浸させ、夫々繊維が一方向に
配向す“るようにテフロン製型に配置し、約0.2Kg
r/ cm”の荷重を加えながら100°Cで24時間
の硬化処理を行い、繊維強化樹脂を得た。
これらの繊維強化樹脂を繊維方向長さ38.4+++m
。
。
幅(繊維と直角方向の長さ) 6.4mm、厚さ6.4
I1mの直方体形状に加工したものを試験片とし、^S
TMD2344に準拠して3点曲げ試験により層間剪断
強度S o (Kgf/ cm)を求めた。
I1mの直方体形状に加工したものを試験片とし、^S
TMD2344に準拠して3点曲げ試験により層間剪断
強度S o (Kgf/ cm)を求めた。
すなわち、1.85mmRの支え(支え間のスパン長さ
25、6mm)と3.18mmHのクロスヘツドを用い
て、クロスヘツド移動速度1.3mm/分で荷重を加え
時の破断前f’、 P a (Kgf)を測定し、次式
によりSHを算出した。
25、6mm)と3.18mmHのクロスヘツドを用い
て、クロスヘツド移動速度1.3mm/分で荷重を加え
時の破断前f’、 P a (Kgf)を測定し、次式
によりSHを算出した。
−d
ここで、b及びdは、夫々試験片の幅(6,4mm)及
び厚さ(6,4IIn+)である。
び厚さ(6,4IIn+)である。
」ユ記の各種繊維強化樹脂の層間剪断強度は、第1表に
示す通りであった。
示す通りであった。
この結果から明らかなように、本発明の繊維強化樹脂(
試料1〜10の繊維を充填したもの)の層間剪断強度は
、いずれも未処理の繊維を充填した繊維強化樹脂の値を
上回っていることが判る。
試料1〜10の繊維を充填したもの)の層間剪断強度は
、いずれも未処理の繊維を充填した繊維強化樹脂の値を
上回っていることが判る。
[発明の効果]
以」−詳述したように、本発明の繊維強化樹脂は、従来
の繊維強化樹脂を上回る層間剪断強度を有しており、繊
維強化樹脂の強度的信頼性を向」ニさせる点において、
本発明の意義は大きい。
の繊維強化樹脂を上回る層間剪断強度を有しており、繊
維強化樹脂の強度的信頼性を向」ニさせる点において、
本発明の意義は大きい。
また、炭素繊維を充填材とする本発明の繊維強化樹脂は
、炭素繊維強化炭素材料の原料としても有用である。
、炭素繊維強化炭素材料の原料としても有用である。
Claims (6)
- (1)繊維強化樹脂において、強化繊維の表面が高分子
鎖により共有結合されたものであることを特徴とする繊
維強化樹脂。 - (2)繊維強化樹脂の製法において、強化繊維の表面に
予め高分子鎖を共有結合させた後、樹脂を含浸させて硬
化させることを特徴とする繊維強化樹脂の製法。 - (3)強化繊維の表面に高分子鎖を共有結合させる工程
が、ビニル基を有するアルコキシシランで処理した繊維
の存在下でビニルモノマの重合を行う工程である請求項
(2)の繊維強化樹脂の製法。 - (4)強化繊維の表面に高分子鎖を共有結合させる工程
が、繊維をジイソシアナート化合物で処理した後、カル
ボキシル基を有するアゾ化合物で処理し、ビニルモノマ
で処理する工程である請求項(2)の繊維強化樹脂の製
法。 - (5)強化繊維の表面に高分子鎖を共有結合させる工程
が、繊維をエポキシ基を有するアルコキシシランで処理
した後、カルボキシル基を有するアゾ化合物で処理し、
ビニルモノマで処理する工程である請求項(2)の繊維
強化樹脂の製法。 - (6)強化繊維としての炭素繊維に高分子鎖を共有結合
させる工程が、炭素繊維をアルカリ金属のアルキル化物
で処理した後、ビニルモノマで処理する工程である請求
項(2)の繊維強化樹脂の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32367588A JPH02170829A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 繊維強化樹脂とその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32367588A JPH02170829A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 繊維強化樹脂とその製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02170829A true JPH02170829A (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=18157355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32367588A Pending JPH02170829A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 繊維強化樹脂とその製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02170829A (ja) |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP32367588A patent/JPH02170829A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4510272A (en) | Bis-maleimide-epoxy compositions and prepregs | |
CA1175998A (en) | Solvent resistant polysulfone and polyethersulfone compositions | |
US9884944B2 (en) | Remendable interfaces for polymer composites | |
Lee et al. | Thermal stability and physical properties of epoxy composite reinforced with silane treated basalt fiber | |
JPS6316351B2 (ja) | ||
US3493461A (en) | Glass fiber reinforced polyvinyl chloride resin article and process therefor | |
CN113773458A (zh) | 一种短切玻璃纤维的改性处理方法 | |
JPH02247237A (ja) | 超高耐熱性樹脂及びその製造方法 | |
CN109897162B (zh) | 具有离型功能的环氧树脂、固化物及其碳纤维复合材料 | |
JPH02170829A (ja) | 繊維強化樹脂とその製法 | |
US3652723A (en) | Thermoset molding powders employing polycarboxyl functional prepolymer and diepoxide crosslinking agent | |
Harris et al. | Silane coupling in carbon fibre-reinforced polyester resin | |
JPH0819235B2 (ja) | ヒンダードジアミンから製造したイミド基含有熱硬化性プレポリマーの製造方法 | |
Hou et al. | IM7/LARCTM-ITPI polyimide composites | |
CN114539962A (zh) | 一种增强不饱和聚酯胶粘剂及其制备方法 | |
US3705125A (en) | Material for bonding resins to glass fibers and composites made therefrom | |
JPH04337309A (ja) | ビスマレイミド樹脂の電離線下での硬化方法および該樹脂を使用した複合材料の製造方法 | |
JPH01172428A (ja) | フェノール樹脂成形材料 | |
SU464122A3 (ru) | Способ получени термостойких смол | |
JPH0611802B2 (ja) | プリプレグ製造法 | |
CA1098275A (en) | Process for producing glass fiber-reinforced resin molded products | |
KR950008894B1 (ko) | 에폭시 수지 경화물의 파괴강도 및 고온습윤특성 향상방법 | |
JPS621409B2 (ja) | ||
Iroh et al. | Mechanical properties of electropolymerized matrix composites | |
JPH06192438A (ja) | ポリプロピレン系長繊維補強射出成形材料 |