JPH09228248A - 炭素繊維およびその製造方法ならびにその炭素繊維を使用したプリプレグ - Google Patents
炭素繊維およびその製造方法ならびにその炭素繊維を使用したプリプレグInfo
- Publication number
- JPH09228248A JPH09228248A JP8050950A JP5095096A JPH09228248A JP H09228248 A JPH09228248 A JP H09228248A JP 8050950 A JP8050950 A JP 8050950A JP 5095096 A JP5095096 A JP 5095096A JP H09228248 A JPH09228248 A JP H09228248A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon fiber
- resin
- fine particles
- sizing agent
- less
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複合材料への成形性、さらには高次加工性の
優れた炭素繊維およびその製造方法ならびにそれを用い
たプリプレグを提供する。 【解決手段】 Ｘ線光電子分光法により測定される炭素
繊維の表面比酸素濃度Ｏ／Ｃが０．０２以上０．２以
下、表面比窒素濃度Ｎ／Ｃが０．０２以上０．３以下で
あって、粒子径０．０１μｍ以上５μｍ以下の微粒子と
サイジング剤が付着していることを特徴とする炭素繊
維、およびその製造方法、それを用いたプリプレグ。
優れた炭素繊維およびその製造方法ならびにそれを用い
たプリプレグを提供する。 【解決手段】 Ｘ線光電子分光法により測定される炭素
繊維の表面比酸素濃度Ｏ／Ｃが０．０２以上０．２以
下、表面比窒素濃度Ｎ／Ｃが０．０２以上０．３以下で
あって、粒子径０．０１μｍ以上５μｍ以下の微粒子と
サイジング剤が付着していることを特徴とする炭素繊
維、およびその製造方法、それを用いたプリプレグ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素繊維およびそ
の製造方法に関し、さらに詳しくは、複合材料の成形性
に優れ、さらには高次加工性の優れた炭素繊維およびそ
の製造方法ならびにその炭素繊維を使用したプリプレグ
に関する。
の製造方法に関し、さらに詳しくは、複合材料の成形性
に優れ、さらには高次加工性の優れた炭素繊維およびそ
の製造方法ならびにその炭素繊維を使用したプリプレグ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭素繊維は各種マトリックス樹脂との複
合材料として利用されているが、炭素繊維の特性を複合
材料に活かすために、炭素繊維に様々な表面処理が施さ
れてきた。また、炭素繊維あるいは黒鉛繊維は本質的に
剛直で脆いため、耐屈曲性や耐擦過性の不足により毛羽
を発生しやすく、炭素繊維の製造工程あるいはその高次
加工工程において糸切れを発生しやすい。そこで炭素繊
維に集束性を付与し、耐屈曲性や耐擦過性を改善するた
め、通常炭素繊維には各種サイジング剤が付与される。
サイジング剤には毛羽発生防止などの上記目的に加え
て、炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を改善でき
る場合もある。
合材料として利用されているが、炭素繊維の特性を複合
材料に活かすために、炭素繊維に様々な表面処理が施さ
れてきた。また、炭素繊維あるいは黒鉛繊維は本質的に
剛直で脆いため、耐屈曲性や耐擦過性の不足により毛羽
を発生しやすく、炭素繊維の製造工程あるいはその高次
加工工程において糸切れを発生しやすい。そこで炭素繊
維に集束性を付与し、耐屈曲性や耐擦過性を改善するた
め、通常炭素繊維には各種サイジング剤が付与される。
サイジング剤には毛羽発生防止などの上記目的に加え
て、炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を改善でき
る場合もある。
【０００３】また、炭素繊維は、一方向に引き揃えられ
てマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグとして用い
られている。さらに、このプリプレグを数枚程度積層
し、高温加圧下で成形し、複合材料を得ている。この成
形工程においては、マトリックス樹脂の粘度低下によっ
て樹脂が成形物の外に流れ易くなり、このため単繊維の
アライメント乱れの防止や、積層プリプレグ間での滑り
を抑制し、かつ成形品のボイドを無くすことが重要にな
っている。しかし、この成形性の改善は、主に成形技術
でカバーされているが、まだ充分に解決されていない。
てマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグとして用い
られている。さらに、このプリプレグを数枚程度積層
し、高温加圧下で成形し、複合材料を得ている。この成
形工程においては、マトリックス樹脂の粘度低下によっ
て樹脂が成形物の外に流れ易くなり、このため単繊維の
アライメント乱れの防止や、積層プリプレグ間での滑り
を抑制し、かつ成形品のボイドを無くすことが重要にな
っている。しかし、この成形性の改善は、主に成形技術
でカバーされているが、まだ充分に解決されていない。
【０００４】特に円形断面の炭素繊維がアライメント良
く拡幅された状態のプリプレグにおいては、クロス積層
体でプリプレグ／プリプレグ層間で滑りが生じる場合が
あり、最終的に目的の成形物が得られない場合がある。
く拡幅された状態のプリプレグにおいては、クロス積層
体でプリプレグ／プリプレグ層間で滑りが生じる場合が
あり、最終的に目的の成形物が得られない場合がある。
【０００５】そこで、本発明者らは、かかる現状に鑑
み、炭素繊維表面状態と複合材料の成形性に与える影響
について鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至
った。
み、炭素繊維表面状態と複合材料の成形性に与える影響
について鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至
った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
のような問題点を解決すること、すなわち、微粒子およ
びサイジング剤が付着した炭素繊維であって、複合材料
の成形性に優れ、さらには高次加工性の優れた炭素繊維
および該炭素繊維を使用したプリプレグを製造し、結果
として得られる複合材料の機械的特性を良好なものとし
得る炭素繊維を提供することにある。
のような問題点を解決すること、すなわち、微粒子およ
びサイジング剤が付着した炭素繊維であって、複合材料
の成形性に優れ、さらには高次加工性の優れた炭素繊維
および該炭素繊維を使用したプリプレグを製造し、結果
として得られる複合材料の機械的特性を良好なものとし
得る炭素繊維を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の炭素繊維は以下の構成を有する。すな
わち、Ｘ線光電子分光法により測定される炭素繊維の表
面比酸素濃度がＯ／Ｃが０．０２以上０．２以下、表面
比窒素濃度Ｎ／Ｃが０．０２以上０．３以下であって、
粒子径０．０１μｍ以上５．０μｍ以下の微粒子とサイ
ジング剤が付着していることを特徴とする炭素繊維であ
る。
ために、本発明の炭素繊維は以下の構成を有する。すな
わち、Ｘ線光電子分光法により測定される炭素繊維の表
面比酸素濃度がＯ／Ｃが０．０２以上０．２以下、表面
比窒素濃度Ｎ／Ｃが０．０２以上０．３以下であって、
粒子径０．０１μｍ以上５．０μｍ以下の微粒子とサイ
ジング剤が付着していることを特徴とする炭素繊維であ
る。
【０００８】また、本発明に係るプリプレグは、上記の
ような炭素繊維を使用したものからなり、該炭素繊維と
マトリックス樹脂とを含むものからなる。
ような炭素繊維を使用したものからなり、該炭素繊維と
マトリックス樹脂とを含むものからなる。
【０００９】さらに、上記する課題を解決するために、
本発明の炭素繊維の製造方法は以下の構成を有する。す
なわち、Ｘ線光電子分光法により測定される表面比酸素
濃度がＯ／Ｃが０．０２以上０．２以下、表面比窒素濃
度Ｎ／Ｃが０．０２以上０．３以下である炭素繊維を、
粒径が０．０１μｍ以上５μｍ以下の水分散可能な微粒
子を含有した水溶性または水分散性サイジング剤で含浸
処理することを特徴とする炭素繊維の製造方法である。
本発明の炭素繊維の製造方法は以下の構成を有する。す
なわち、Ｘ線光電子分光法により測定される表面比酸素
濃度がＯ／Ｃが０．０２以上０．２以下、表面比窒素濃
度Ｎ／Ｃが０．０２以上０．３以下である炭素繊維を、
粒径が０．０１μｍ以上５μｍ以下の水分散可能な微粒
子を含有した水溶性または水分散性サイジング剤で含浸
処理することを特徴とする炭素繊維の製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】まず、本発明の炭素繊維について
詳細に説明する。プリプレグの成形過程で樹脂流れにつ
いて詳細に検討したところ、炭素繊維の横断面が円形な
ほど、繊維表面が平滑なほど繊維束の撚り数が少ないほ
ど、単繊維のアライメントが良いほど、またマトリック
ス樹脂の粘度が低いほど成形時の樹脂流れが多くなるこ
とがわかった。
詳細に説明する。プリプレグの成形過程で樹脂流れにつ
いて詳細に検討したところ、炭素繊維の横断面が円形な
ほど、繊維表面が平滑なほど繊維束の撚り数が少ないほ
ど、単繊維のアライメントが良いほど、またマトリック
ス樹脂の粘度が低いほど成形時の樹脂流れが多くなるこ
とがわかった。
【００１１】すなわち、プリプレグ内の炭素繊維単繊維
のアライメントが特に良い部分では、樹脂流れが周辺よ
り比較的多くなる。また、特に円形断面の炭素繊維がア
ライメント良く拡幅された状態のプリプレグでは、樹脂
流れがさらに多く、成形物から流れ出るマトリックス樹
脂量が過多になる。またクロス積層体ではプリプレグ／
プリプレグ層間で滑りが生じる場合があり、最終的に目
的の成形物が得られないのである。
のアライメントが特に良い部分では、樹脂流れが周辺よ
り比較的多くなる。また、特に円形断面の炭素繊維がア
ライメント良く拡幅された状態のプリプレグでは、樹脂
流れがさらに多く、成形物から流れ出るマトリックス樹
脂量が過多になる。またクロス積層体ではプリプレグ／
プリプレグ層間で滑りが生じる場合があり、最終的に目
的の成形物が得られないのである。
【００１２】炭素単繊維のアライメントが良く、かつマ
トリックス樹脂の粘度が低いプリプレグの成形性を向上
させるために、成形時の樹脂粘度低下を抑制させる検討
を行い、炭素繊維の表面状態を特定し、微粒子及びサイ
ジング剤を付着させることによって成形性と高次加工性
を同時に向上できることがわかった。
トリックス樹脂の粘度が低いプリプレグの成形性を向上
させるために、成形時の樹脂粘度低下を抑制させる検討
を行い、炭素繊維の表面状態を特定し、微粒子及びサイ
ジング剤を付着させることによって成形性と高次加工性
を同時に向上できることがわかった。
【００１３】本発明に用いる微粒子は、成形工程におい
て粘度低下したマトリックス樹脂が成形物外に流れ出す
ことを抑制し、かつ、成形物のボイド生成を防ぎ、樹脂
流れを制御する役割を果たさせるため、微粒子は特定の
大きさで、かつ特定量でもって、炭素繊維束を覆い、か
つ炭素繊維束内に均一に入ることが重要である。
て粘度低下したマトリックス樹脂が成形物外に流れ出す
ことを抑制し、かつ、成形物のボイド生成を防ぎ、樹脂
流れを制御する役割を果たさせるため、微粒子は特定の
大きさで、かつ特定量でもって、炭素繊維束を覆い、か
つ炭素繊維束内に均一に入ることが重要である。
【００１４】微粒子としては、無機微粒子、有機微粒子
等を用いることができる。本発明において無機微粒子と
は、例えば珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、グラ
ファイト、シリカ、マイカ、アルミナ、ステンレス、セ
ラミック等の微粒子をいう。また、本発明において有機
微粒子とは、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、
ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、ポリ塩化ビニ
ル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ス
チレン−ブタジエン共重合体、シリコンゴム、ゴム等の
微粒子をいう。これらの微粒子は単一成分で使用しても
よく、また２種以上併用し混合物として用いてもよい。
等を用いることができる。本発明において無機微粒子と
は、例えば珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、グラ
ファイト、シリカ、マイカ、アルミナ、ステンレス、セ
ラミック等の微粒子をいう。また、本発明において有機
微粒子とは、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、
ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、ポリ塩化ビニ
ル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ス
チレン−ブタジエン共重合体、シリコンゴム、ゴム等の
微粒子をいう。これらの微粒子は単一成分で使用しても
よく、また２種以上併用し混合物として用いてもよい。
【００１５】本発明に用いる微粒子の粒径は５μｍ以
下、好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以
下とするものである。微粒子の粒径が５μｍを超える
と、成形時の樹脂流れは減少するものの、微粒子の存在
によって炭素繊維が屈曲、切断し、その結果として得ら
れる繊維強化複合材料（コンポジット）の引張特性とし
て所望の物性が得られない可能性がある。
下、好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以
下とするものである。微粒子の粒径が５μｍを超える
と、成形時の樹脂流れは減少するものの、微粒子の存在
によって炭素繊維が屈曲、切断し、その結果として得ら
れる繊維強化複合材料（コンポジット）の引張特性とし
て所望の物性が得られない可能性がある。
【００１６】微粒子の粒径の下限としては、０．０１μ
ｍ以上、好ましくは０．０５μｍ以上、更に好ましくは
０．１μｍ以上が望ましい。微粒子の粒径が０．０１μ
ｍに満たないと、微粒子による成形時の樹脂流れの向上
が不十分になる。
ｍ以上、好ましくは０．０５μｍ以上、更に好ましくは
０．１μｍ以上が望ましい。微粒子の粒径が０．０１μ
ｍに満たないと、微粒子による成形時の樹脂流れの向上
が不十分になる。
【００１７】本発明に用いる微粒子の付着量は炭素繊維
単位重量あたり５重量％以下、好ましくは２重量％以
下、さらに好ましくは１重量％以下とするものである。
微粒子の付着量が５重量％を超えると、成形時の樹脂流
れが減少するものの、成形後にマトリックス樹脂の熱的
特性等が劣化する恐れがあり、さらに微粒子の存在が異
物となり、得られるコンポジット引張特性は所望の物性
が得られない可能性がある。
単位重量あたり５重量％以下、好ましくは２重量％以
下、さらに好ましくは１重量％以下とするものである。
微粒子の付着量が５重量％を超えると、成形時の樹脂流
れが減少するものの、成形後にマトリックス樹脂の熱的
特性等が劣化する恐れがあり、さらに微粒子の存在が異
物となり、得られるコンポジット引張特性は所望の物性
が得られない可能性がある。
【００１８】微粒子の付着量の下限としては、０．０５
重量％以上、好ましくは０．０７重量％以上、更に好ま
しくは０．１重量％以上が望ましい。微粒子の付着量が
０．０５重量％に満たないと、微粒子による成形性の向
上が不十分になる。
重量％以上、好ましくは０．０７重量％以上、更に好ま
しくは０．１重量％以上が望ましい。微粒子の付着量が
０．０５重量％に満たないと、微粒子による成形性の向
上が不十分になる。
【００１９】本発明に用いるサイジング剤は、微粒子と
炭素繊維との接着剤の役割および炭素繊維の集束性、耐
擦過性向上の役割を果たさせるため、サイジング剤は微
粒子を炭素繊維表面上に付着・保持させ、かつ微粒子の
表面も同時に覆うことが重要である。炭素繊維と微粒子
が直接付着した場合、表面処理工程、製造工程およびプ
リプレグ化工程で脱落する可能性があり、かつ、接着性
が乏しいため成形後剥離し、横方向特性が低くなる可能
性がある。また、微粒子の表面がサイジング剤で覆われ
ていない場合、炭素繊維束の集束性が低くなり、擦過に
よる糸切れ、毛羽発生の可能性がある。また、サイジン
グ剤に使用する溶媒は、取扱が容易で防災の観点から特
に水が望ましい。
炭素繊維との接着剤の役割および炭素繊維の集束性、耐
擦過性向上の役割を果たさせるため、サイジング剤は微
粒子を炭素繊維表面上に付着・保持させ、かつ微粒子の
表面も同時に覆うことが重要である。炭素繊維と微粒子
が直接付着した場合、表面処理工程、製造工程およびプ
リプレグ化工程で脱落する可能性があり、かつ、接着性
が乏しいため成形後剥離し、横方向特性が低くなる可能
性がある。また、微粒子の表面がサイジング剤で覆われ
ていない場合、炭素繊維束の集束性が低くなり、擦過に
よる糸切れ、毛羽発生の可能性がある。また、サイジン
グ剤に使用する溶媒は、取扱が容易で防災の観点から特
に水が望ましい。
【００２０】本発明においては、サイジング剤は特に限
定されるものではないが、通常の場合は、成形材料に使
用される樹脂と同じ種類の樹脂、例えばポリアルキレン
グリコール、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン、ビニ
ルエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリア
ミドイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂は単一成
分で使用してもよく、また２種以上併用し混合物として
もよく、さらに水分散させるため界面活性剤等を添加し
て用いてもよい。
定されるものではないが、通常の場合は、成形材料に使
用される樹脂と同じ種類の樹脂、例えばポリアルキレン
グリコール、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン、ビニ
ルエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリア
ミドイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂は単一成
分で使用してもよく、また２種以上併用し混合物として
もよく、さらに水分散させるため界面活性剤等を添加し
て用いてもよい。
【００２１】具体的には、ポリアルキレングリコールで
は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、またはビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加
物等が挙げられる。
は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、またはビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加
物等が挙げられる。
【００２２】エポキシ樹脂ではグリセロールポリグリシ
ジルエーテル、ジグリセロールジグリシジルエーテル、
ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、ヒド
ロキシアルキル化ビスフェノールＡジグリシジルエーテ
ル等の親水性グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビス
フェノールＡジグリシジルエーテル、フェノールノボラ
ックポリグリシジルエーテル、N,N,N',N'-テトラグリシ
ジルジアミノジフェニルメタン等の公知のグリシジルエ
ーテル型、ポリエポキシ化合物、グリシジルエステル型
ポリエポキシ化合物、直鎖状脂肪族ポリエポキシ化合物
および脂環式ポリエポキシ化合物を界面活性剤による乳
化分散物が挙げられる。
ジルエーテル、ジグリセロールジグリシジルエーテル、
ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、ヒド
ロキシアルキル化ビスフェノールＡジグリシジルエーテ
ル等の親水性グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビス
フェノールＡジグリシジルエーテル、フェノールノボラ
ックポリグリシジルエーテル、N,N,N',N'-テトラグリシ
ジルジアミノジフェニルメタン等の公知のグリシジルエ
ーテル型、ポリエポキシ化合物、グリシジルエステル型
ポリエポキシ化合物、直鎖状脂肪族ポリエポキシ化合物
および脂環式ポリエポキシ化合物を界面活性剤による乳
化分散物が挙げられる。
【００２３】不飽和ポリエステル樹脂では、公知の不飽
和二塩基酸を含む二塩基酸と公知の二価アルコールの重
縮合反応によって得られてものであればよく、具体的に
は不飽和二塩基酸では、無水マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸等が、二価アルコールではエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコー
ル、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、トリエチレングリコール、水素化ビスフェノール
Ａ、ビスフェノールジヒドロキシプロピルエーテル等が
挙げられ、また不飽和基濃度調節、可撓性、耐熱性、耐
薬品性などの性質を付与するため二塩基酸では無水フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸無水物、
アジピン酸、アゼライン酸、セパシン酸、テトラヒドロ
無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラブロ
ム無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、無水ヘッ
ト酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸などが
縮合反応物として加えてもよい。
和二塩基酸を含む二塩基酸と公知の二価アルコールの重
縮合反応によって得られてものであればよく、具体的に
は不飽和二塩基酸では、無水マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸等が、二価アルコールではエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコー
ル、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、トリエチレングリコール、水素化ビスフェノール
Ａ、ビスフェノールジヒドロキシプロピルエーテル等が
挙げられ、また不飽和基濃度調節、可撓性、耐熱性、耐
薬品性などの性質を付与するため二塩基酸では無水フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸無水物、
アジピン酸、アゼライン酸、セパシン酸、テトラヒドロ
無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラブロ
ム無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、無水ヘッ
ト酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸などが
縮合反応物として加えてもよい。
【００２４】ポリウレタン樹脂では、公知のポリイソシ
アネートと公知の活性水素化合物（ポリオール等）を主
成分とした組成物の反応生成物であればよく、具体的に
はポリイソシアネートでは、トリレンジイソシアネー
ト、ジフェノルメタンジイソシアネート、ポリメチレン
ポリフェニルポリイソシアネート、トリジンジイソシア
ネート、ナフタリ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、キシ
リレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネ
ート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が、
活性水素化合物では、ポリプロピレングリコール、ポリ
テトラメチレングリコールとこれらの変性体のポリエー
テルポリオール類、ポリエステルポリオール類が挙げら
れる。
アネートと公知の活性水素化合物（ポリオール等）を主
成分とした組成物の反応生成物であればよく、具体的に
はポリイソシアネートでは、トリレンジイソシアネー
ト、ジフェノルメタンジイソシアネート、ポリメチレン
ポリフェニルポリイソシアネート、トリジンジイソシア
ネート、ナフタリ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、キシ
リレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネ
ート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が、
活性水素化合物では、ポリプロピレングリコール、ポリ
テトラメチレングリコールとこれらの変性体のポリエー
テルポリオール類、ポリエステルポリオール類が挙げら
れる。
【００２５】本発明に用いるサイジング剤の付着量は炭
素繊維単位重量当たり５重量％以下、好ましくは３重量
％以下、さらに好ましくは１重量％以下とするものであ
る。エポキシ樹脂の付着量が５重量％を超えると、微粒
子の接着剤としての役割は果たせるものの粘着によって
繊維束の解舒特性が不十分になる可能性がある。
素繊維単位重量当たり５重量％以下、好ましくは３重量
％以下、さらに好ましくは１重量％以下とするものであ
る。エポキシ樹脂の付着量が５重量％を超えると、微粒
子の接着剤としての役割は果たせるものの粘着によって
繊維束の解舒特性が不十分になる可能性がある。
【００２６】サイジング剤の付着量の下限としては、
０．０５重量％以上、好ましくは０．０７重量％以上、
更に好ましくは０．１重量％以上が望ましい。サイジン
グ剤の付着量が０．０５重量％に満たないと、微粒子の
接着剤としての役割が果たせず微粒子の繊維表面からの
脱落が多くなり、製造およびプリプレグ化過程で接触す
るローラ等が汚れる可能性がある。
０．０５重量％以上、好ましくは０．０７重量％以上、
更に好ましくは０．１重量％以上が望ましい。サイジン
グ剤の付着量が０．０５重量％に満たないと、微粒子の
接着剤としての役割が果たせず微粒子の繊維表面からの
脱落が多くなり、製造およびプリプレグ化過程で接触す
るローラ等が汚れる可能性がある。
【００２７】本発明の炭素繊維は上記の特定の微粒子と
サイジング剤が付着され、かつ、下記表面特性を有する
ものである。
サイジング剤が付着され、かつ、下記表面特性を有する
ものである。
【００２８】炭素繊維表面の表面比酸素濃度Ｏ／Ｃおよ
び表面比窒素濃度Ｎ／Ｃを特定することによって成形性
が向上する。この理由、特に樹脂流れが抑制される理由
は明確でないものの次の様に考えている。すなわち、炭
素繊維の表面に特定の官能基が特定量存在することによ
って、マトリックス樹脂との親和性、特に濡れ性が向上
すると考えられる。これによって、プリプレグ成形過程
でのマトリックス樹脂の粘度変化が小さくなり、特にマ
トリックス樹脂の最低粘度が高くなることによって、樹
脂流れが小さくなるものと考えられる。特に表面比窒素
濃度Ｎ／Ｃの特定により、マトリックス樹脂の親和性が
高く、マトリックス樹脂の粘度低下が抑制され、成形性
に効果がある。しかし、この粘度低下だけでは樹脂流れ
の防止は不十分であり、上記微粒子およびサイジング剤
の付着を組み合わせることによって初めて成形性が大幅
に向上するのである。
び表面比窒素濃度Ｎ／Ｃを特定することによって成形性
が向上する。この理由、特に樹脂流れが抑制される理由
は明確でないものの次の様に考えている。すなわち、炭
素繊維の表面に特定の官能基が特定量存在することによ
って、マトリックス樹脂との親和性、特に濡れ性が向上
すると考えられる。これによって、プリプレグ成形過程
でのマトリックス樹脂の粘度変化が小さくなり、特にマ
トリックス樹脂の最低粘度が高くなることによって、樹
脂流れが小さくなるものと考えられる。特に表面比窒素
濃度Ｎ／Ｃの特定により、マトリックス樹脂の親和性が
高く、マトリックス樹脂の粘度低下が抑制され、成形性
に効果がある。しかし、この粘度低下だけでは樹脂流れ
の防止は不十分であり、上記微粒子およびサイジング剤
の付着を組み合わせることによって初めて成形性が大幅
に向上するのである。
【００２９】本発明の炭素繊維は、Ｘ線光電子分光によ
り測定される表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは０．２以下であ
り、好ましくは０．１５以下、さらに好ましくは０．１
以下とするのが望ましい。Ｏ／Ｃが０．２を超えると、
樹脂の官能基と炭素繊維最表面との化学結合は強固にな
るものの、本来炭素繊維基質自身が有する強度よりもか
なり低い酸化物層が炭素繊維表層を覆うことになるた
め、結果として得られるコンポジットの横方向特性は低
いものとなってしまう場合がある。
り測定される表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは０．２以下であ
り、好ましくは０．１５以下、さらに好ましくは０．１
以下とするのが望ましい。Ｏ／Ｃが０．２を超えると、
樹脂の官能基と炭素繊維最表面との化学結合は強固にな
るものの、本来炭素繊維基質自身が有する強度よりもか
なり低い酸化物層が炭素繊維表層を覆うことになるた
め、結果として得られるコンポジットの横方向特性は低
いものとなってしまう場合がある。
【００３０】Ｏ／Ｃの下限としては、０．０２以上であ
り、好ましくは０．０４以上、更に好ましくは０．０６
以上が望ましい。Ｏ／Ｃが０．０２に満たないと、上述
したマトリックス樹脂およびサイジング剤との濡れ性が
低くなるために、微粒子を保持することができず、結果
として成形性およびコンポジット特性の向上効果を発現
できない場合がある。
り、好ましくは０．０４以上、更に好ましくは０．０６
以上が望ましい。Ｏ／Ｃが０．０２に満たないと、上述
したマトリックス樹脂およびサイジング剤との濡れ性が
低くなるために、微粒子を保持することができず、結果
として成形性およびコンポジット特性の向上効果を発現
できない場合がある。
【００３１】また、Ｘ線光電子分光法により測定される
表面比窒素濃度Ｎ／Ｃは０．０２以上であり、好ましく
は０．０３以上、より好ましくは０．０４以上とするの
が望ましい。該Ｎ／Ｃが０．０２未満の炭素繊維は、上
述マトリックス樹脂と濡れ性が低くなるために樹脂粘度
低下を抑制できず、結果として成形性およびコンポジッ
ト特性の向上効果を発現できない場合がある。
表面比窒素濃度Ｎ／Ｃは０．０２以上であり、好ましく
は０．０３以上、より好ましくは０．０４以上とするの
が望ましい。該Ｎ／Ｃが０．０２未満の炭素繊維は、上
述マトリックス樹脂と濡れ性が低くなるために樹脂粘度
低下を抑制できず、結果として成形性およびコンポジッ
ト特性の向上効果を発現できない場合がある。
【００３２】Ｎ／Ｃの上限としては、０．３以下であ
り、好ましくは０．２５以下、さらに好ましくは０．２
以下が望ましい。すなわちＮ／Ｃが０．３を超えると、
マトリックス樹脂との親和性が過剰になるだけで、マト
リックス樹脂の樹脂流れや接着力特性のさらなる向上は
望めず、かつ、引張強度が低下する場合がある。
り、好ましくは０．２５以下、さらに好ましくは０．２
以下が望ましい。すなわちＮ／Ｃが０．３を超えると、
マトリックス樹脂との親和性が過剰になるだけで、マト
リックス樹脂の樹脂流れや接着力特性のさらなる向上は
望めず、かつ、引張強度が低下する場合がある。
【００３３】ここで、表面比酸素濃度Ｏ／Ｃとは、次の
手順に従ってＸ線光電子分光法により求めた値をいう。
先ず、溶媒でサイジング剤などを除去した炭素繊維束を
カットしてステンレス製の試料支持台上に拡げて並べた
後、光電子脱出角度を９０°とし、Ｘ線源としてＭｇＫ
α1,2 を用い、試料チャンバー内を１×１０-8Torrの真
空度に保つ。測定時の帯電に伴うピークの補正として、
まずＣ1sの主ピークの結合エネルギー値を284.6 eVに合
わせる。Ｃ1Sピーク面積は、 282〜296 eVの範囲で直線
のベースラインを引くことにより求め、Ｏ1Sピーク面積
は、 528〜540eVの範囲で直線のベースラインを引くこ
とにより求める。表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは、上記Ｏ1Sピ
ーク面積とＣ1Sピーク面積の比を、装置固有の感度補正
値で割ることにより算出した原子数比で表す。なお、本
発明の実施例では島津製作所（株）製ＥＳＣＡ−７５０
を用い、上記装置固有の感度補正値は２．８５であっ
た。
手順に従ってＸ線光電子分光法により求めた値をいう。
先ず、溶媒でサイジング剤などを除去した炭素繊維束を
カットしてステンレス製の試料支持台上に拡げて並べた
後、光電子脱出角度を９０°とし、Ｘ線源としてＭｇＫ
α1,2 を用い、試料チャンバー内を１×１０-8Torrの真
空度に保つ。測定時の帯電に伴うピークの補正として、
まずＣ1sの主ピークの結合エネルギー値を284.6 eVに合
わせる。Ｃ1Sピーク面積は、 282〜296 eVの範囲で直線
のベースラインを引くことにより求め、Ｏ1Sピーク面積
は、 528〜540eVの範囲で直線のベースラインを引くこ
とにより求める。表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは、上記Ｏ1Sピ
ーク面積とＣ1Sピーク面積の比を、装置固有の感度補正
値で割ることにより算出した原子数比で表す。なお、本
発明の実施例では島津製作所（株）製ＥＳＣＡ−７５０
を用い、上記装置固有の感度補正値は２．８５であっ
た。
【００３４】また、表面比窒素濃度Ｎ／Ｃとは、次の手
順に従ってＸ線光電子分光法により求めた値をいう。先
ず、溶媒でサイジング剤などを除去した炭素繊維束をカ
ットしてステンレス製の試料支持台上に拡げて並べた
後、光電子脱出角度を９０°とし、Ｘ線源としてＭｇＫ
α1,2 を用い、試料チャンバー内を１×１０-8Torrの真
空度に保つ。測定時の帯電に伴うピークの補正として、
まずＣ1sの主ピークの結合エネルギー値を284.6 eVに合
わせる。Ｃ1Sピーク面積は、 282〜296 eVの範囲で直線
のベースラインを引くことにより求め、Ｎ1Sピーク面積
は、 398〜410 eVの範囲で直線のベースラインを引くこ
とにより求める。表面比窒素濃度Ｎ／Ｃは、上記Ｎ1Sピ
ーク面積とＣ1Sピーク面積の比を、装置固有の感度補正
値で割ることにより算出した原子数比で表す。なお、本
発明の実施例では島津製作所（株）製ＥＳＣＡ−７５０
を用い、上記装置固有の感度補正値は１．７であった。
順に従ってＸ線光電子分光法により求めた値をいう。先
ず、溶媒でサイジング剤などを除去した炭素繊維束をカ
ットしてステンレス製の試料支持台上に拡げて並べた
後、光電子脱出角度を９０°とし、Ｘ線源としてＭｇＫ
α1,2 を用い、試料チャンバー内を１×１０-8Torrの真
空度に保つ。測定時の帯電に伴うピークの補正として、
まずＣ1sの主ピークの結合エネルギー値を284.6 eVに合
わせる。Ｃ1Sピーク面積は、 282〜296 eVの範囲で直線
のベースラインを引くことにより求め、Ｎ1Sピーク面積
は、 398〜410 eVの範囲で直線のベースラインを引くこ
とにより求める。表面比窒素濃度Ｎ／Ｃは、上記Ｎ1Sピ
ーク面積とＣ1Sピーク面積の比を、装置固有の感度補正
値で割ることにより算出した原子数比で表す。なお、本
発明の実施例では島津製作所（株）製ＥＳＣＡ−７５０
を用い、上記装置固有の感度補正値は１．７であった。
【００３５】本発明の炭素繊維の機械的物性としては
（尚、これはＪＩＳ−Ｒ７６０１で測定することができ
るが）、ストランド強度が３，４００ＭＰａ以上、より
好ましくは３，９００ＭＰａ以上、さらに好ましくは
４，４００ＭＰａ以上が望ましい。また、炭素繊維の弾
性率は２１０ＧＰａ以上が好ましく、２３０ＧＰａ以上
がより好ましく、２７０ＧＰａ以上がさらに好ましい。
ストランド強度あるいは弾性率がそれぞれ３，４００Ｍ
Ｐａ未満あるいは２１０ＧＰａ未満の炭素繊維の場合に
は、コンポジットとしたときに、構造材として所望の特
性が得られない場合がある。
（尚、これはＪＩＳ−Ｒ７６０１で測定することができ
るが）、ストランド強度が３，４００ＭＰａ以上、より
好ましくは３，９００ＭＰａ以上、さらに好ましくは
４，４００ＭＰａ以上が望ましい。また、炭素繊維の弾
性率は２１０ＧＰａ以上が好ましく、２３０ＧＰａ以上
がより好ましく、２７０ＧＰａ以上がさらに好ましい。
ストランド強度あるいは弾性率がそれぞれ３，４００Ｍ
Ｐａ未満あるいは２１０ＧＰａ未満の炭素繊維の場合に
は、コンポジットとしたときに、構造材として所望の特
性が得られない場合がある。
【００３６】さらに本発明の炭素繊維は、１２，０００
本以上、好ましくは２４，０００本以上の単繊維が束に
なった繊維束が望ましい。単繊維が１２，０００本未満
の場合には、プリプレグ製造時に導入する繊維束の本数
が多くなり、炭素繊維束の重なる箇所も多くなるため
に、炭素単繊維のアライメントが乱れて、結果としてマ
トリックス樹脂の樹脂流れの向上効果が不十分になる場
合がある。さらに、製造装置が巨大になる場合がある。
本以上、好ましくは２４，０００本以上の単繊維が束に
なった繊維束が望ましい。単繊維が１２，０００本未満
の場合には、プリプレグ製造時に導入する繊維束の本数
が多くなり、炭素繊維束の重なる箇所も多くなるため
に、炭素単繊維のアライメントが乱れて、結果としてマ
トリックス樹脂の樹脂流れの向上効果が不十分になる場
合がある。さらに、製造装置が巨大になる場合がある。
【００３７】さらに本発明の炭素繊維は、繊維束の撚り
数が実質的に０以上１ターン／ｍ（炭素繊維束１ｍ当た
りの撚り数）以下、より好ましくは０以上０．１ターン
／ｍ以下、さらに好ましくは０以上０．０５ターン／ｍ
が望ましい。撚り数が１ターン／ｍを超える場合には、
微粒子による成形時の樹脂流れの向上が不十分になる。
また、炭素繊維の横断面が円形であるのが望ましい。円
形でない場合、微粒子による成形時の樹脂流れの向上が
不十分になる。さらに、炭素繊維表面が平滑であるのが
好ましい。表面が平滑でない場合、微粒子による成形時
の樹脂流れの向上が不十分になる。
数が実質的に０以上１ターン／ｍ（炭素繊維束１ｍ当た
りの撚り数）以下、より好ましくは０以上０．１ターン
／ｍ以下、さらに好ましくは０以上０．０５ターン／ｍ
が望ましい。撚り数が１ターン／ｍを超える場合には、
微粒子による成形時の樹脂流れの向上が不十分になる。
また、炭素繊維の横断面が円形であるのが望ましい。円
形でない場合、微粒子による成形時の樹脂流れの向上が
不十分になる。さらに、炭素繊維表面が平滑であるのが
好ましい。表面が平滑でない場合、微粒子による成形時
の樹脂流れの向上が不十分になる。
【００３８】本発明の炭素繊維は、短繊維、長繊維、不
織布、織物などの種々な形態で使用できる。また、特に
該炭素繊維に未硬化のマトリックス樹脂が含浸されたシ
ート状中間基材であるプリプレグとして用いる場合に、
樹脂流れの抑制の効果が大きく好ましい。さらには一方
向シート状プリプレグが好ましい。また使用するマトリ
ックス樹脂は、好ましくは最低粘度が２００ｃｐｓ以
下、より好ましくは１００ｃｐｓ以下、さらに好ましく
は５０ｃｐｓ以下が望ましい。最低粘度が２００ｃｐｓ
を超える場合は、プリプレグの成形時に起こる樹脂流れ
量が少ないため、本発明の炭素繊維の樹脂流れ抑制効果
が小さくなる。ここで、マトリックス樹脂の最低粘度と
は、動的粘弾性測定装置を用い、半径２５ｍｍの平行円
盤を用い、室温より樹脂の硬化温度まで、昇温速度１．
５℃／ｍｉｎ、周波数３．１４ｒａｄ／ｓの条件で、動
的粘弾性の温度依存性を測定し求める。なお、本発明で
はレオメトリックス社製ＲＤＡ−ＩＩを用いた。
織布、織物などの種々な形態で使用できる。また、特に
該炭素繊維に未硬化のマトリックス樹脂が含浸されたシ
ート状中間基材であるプリプレグとして用いる場合に、
樹脂流れの抑制の効果が大きく好ましい。さらには一方
向シート状プリプレグが好ましい。また使用するマトリ
ックス樹脂は、好ましくは最低粘度が２００ｃｐｓ以
下、より好ましくは１００ｃｐｓ以下、さらに好ましく
は５０ｃｐｓ以下が望ましい。最低粘度が２００ｃｐｓ
を超える場合は、プリプレグの成形時に起こる樹脂流れ
量が少ないため、本発明の炭素繊維の樹脂流れ抑制効果
が小さくなる。ここで、マトリックス樹脂の最低粘度と
は、動的粘弾性測定装置を用い、半径２５ｍｍの平行円
盤を用い、室温より樹脂の硬化温度まで、昇温速度１．
５℃／ｍｉｎ、周波数３．１４ｒａｄ／ｓの条件で、動
的粘弾性の温度依存性を測定し求める。なお、本発明で
はレオメトリックス社製ＲＤＡ−ＩＩを用いた。
【００３９】次に本発明の炭素繊維を得るための好まし
い方法について説明する。本発明の方法に供せられる原
料炭素繊維としては、アクリル系、ピッチ系、レーヨン
系等の炭素繊維を適用できる。好ましくは高強度の炭素
長繊維が得られやすいアクリル系炭素繊維がよい。アク
リル系炭素繊維の場合を例にとって以下詳細に説明す
る。
い方法について説明する。本発明の方法に供せられる原
料炭素繊維としては、アクリル系、ピッチ系、レーヨン
系等の炭素繊維を適用できる。好ましくは高強度の炭素
長繊維が得られやすいアクリル系炭素繊維がよい。アク
リル系炭素繊維の場合を例にとって以下詳細に説明す
る。
【００４０】紡糸方法としては湿式、乾式、乾湿式等を
採用できるが、高強度糸が得られ易い湿式あるいは乾湿
式が好ましく、特に乾湿式が好ましい。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成分
の溶液あるいは懸濁液等を用いることができるが、ろ過
を強化して不純物をポリマーから除去することが、高性
能炭素繊維を得るために重要である。
採用できるが、高強度糸が得られ易い湿式あるいは乾湿
式が好ましく、特に乾湿式が好ましい。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成分
の溶液あるいは懸濁液等を用いることができるが、ろ過
を強化して不純物をポリマーから除去することが、高性
能炭素繊維を得るために重要である。
【００４１】該紡糸原液を凝固、水洗、延伸、油剤付与
して前駆体原糸とし、さらに耐炎化、炭化、さらには必
要に応じて黒鉛化処理を行って炭素繊維とする。製糸、
焼成工程を通して、溶液あるいは雰囲気から塵埃、異物
といった不純物を最小限に抑えて、繊維への欠陥導入を
防ぐこと、張力をかけて配向を高くすることが高性能炭
素繊維を得るために重要である。炭化あるいは黒鉛化条
件として、本発明炭素繊維を得るには最高熱処理温度は
１，１００℃以上、好ましくは１，４００℃以上がよ
い。
して前駆体原糸とし、さらに耐炎化、炭化、さらには必
要に応じて黒鉛化処理を行って炭素繊維とする。製糸、
焼成工程を通して、溶液あるいは雰囲気から塵埃、異物
といった不純物を最小限に抑えて、繊維への欠陥導入を
防ぐこと、張力をかけて配向を高くすることが高性能炭
素繊維を得るために重要である。炭化あるいは黒鉛化条
件として、本発明炭素繊維を得るには最高熱処理温度は
１，１００℃以上、好ましくは１，４００℃以上がよ
い。
【００４２】強度および弾性率の高い炭素繊維を得るた
めには細繊度の炭素繊維が好ましく、炭素繊維の単糸径
で７．５μｍ以下、好ましくは６μｍ以下、さらに好ま
しくは５．５μｍ以下がよい。得られた炭素繊維はさら
に表面処理及びサイジング処理がなされて炭素繊維とな
る。
めには細繊度の炭素繊維が好ましく、炭素繊維の単糸径
で７．５μｍ以下、好ましくは６μｍ以下、さらに好ま
しくは５．５μｍ以下がよい。得られた炭素繊維はさら
に表面処理及びサイジング処理がなされて炭素繊維とな
る。
【００４３】表面処理としては、電解処理が好ましい。
電解処理に用いられる電解液としては、硫酸、硝酸、塩
酸などの酸や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化バリウム等の水酸化物、アンモニア、または、炭酸
ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩類、酢酸ナ
トリウム、安息香酸ナトリウム等の有機塩類の水溶液、
さらにはこれらのカリウム塩、バリウム塩あるいは他の
金属塩、およびアンモニウム塩、またヒドラジン等の有
機化合物が挙げられる。
電解処理に用いられる電解液としては、硫酸、硝酸、塩
酸などの酸や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化バリウム等の水酸化物、アンモニア、または、炭酸
ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩類、酢酸ナ
トリウム、安息香酸ナトリウム等の有機塩類の水溶液、
さらにはこれらのカリウム塩、バリウム塩あるいは他の
金属塩、およびアンモニウム塩、またヒドラジン等の有
機化合物が挙げられる。
【００４４】特に、Ｘ線光電子分光法により測定される
表面比酸素濃度Ｏ／Ｃおよび表面比窒素濃度Ｎ／Ｃを前
記した特定の範囲とする炭素繊維は、アンモニウム塩水
溶液中で電解することにより得ることができる。
表面比酸素濃度Ｏ／Ｃおよび表面比窒素濃度Ｎ／Ｃを前
記した特定の範囲とする炭素繊維は、アンモニウム塩水
溶液中で電解することにより得ることができる。
【００４５】この場合の電解液としては、アンモニウム
イオンを含む水溶液であればよく、具体的には、電解液
として、例えば硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、
過硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニ
ウム、燐酸二水素アンモニウム、燐酸水素二アンモニウ
ム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム等あるい
はそれらの混合物などを用いることができるが、なかで
も硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニ
ウム、炭酸アンモニウム及び炭酸水素アンモニウムが好
ましく、特に炭酸水素アンモニウム及び炭酸水素アンモ
ニウムは、水洗後および乾燥後の炭素繊維表面に残査が
少なく好ましい。
イオンを含む水溶液であればよく、具体的には、電解液
として、例えば硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、
過硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニ
ウム、燐酸二水素アンモニウム、燐酸水素二アンモニウ
ム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム等あるい
はそれらの混合物などを用いることができるが、なかで
も硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニ
ウム、炭酸アンモニウム及び炭酸水素アンモニウムが好
ましく、特に炭酸水素アンモニウム及び炭酸水素アンモ
ニウムは、水洗後および乾燥後の炭素繊維表面に残査が
少なく好ましい。
【００４６】電解液の濃度しては、０．０１〜５モル／
リットル、好ましくは０．１〜１モル／リットルがよ
い。すなわち、濃度が濃いほど電解処理電圧が下がる
が、臭気が強くなり環境が悪化するので、最適化するこ
とが好ましい。
リットル、好ましくは０．１〜１モル／リットルがよ
い。すなわち、濃度が濃いほど電解処理電圧が下がる
が、臭気が強くなり環境が悪化するので、最適化するこ
とが好ましい。
【００４７】電解液温度としては０〜１００℃、好まし
くは１０〜４０℃がよい。すなわち温度が高いと臭気が
強くなるため低温が好ましいので、運転コストとの兼ね
合いで最適化することが好ましい。
くは１０〜４０℃がよい。すなわち温度が高いと臭気が
強くなるため低温が好ましいので、運転コストとの兼ね
合いで最適化することが好ましい。
【００４８】電気量は被処理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、高弾性率糸はより大きな
電気量が必要である。表層の結晶性の低下を進ませ、生
産性を向上させる一方、炭素繊維基質の強度低下を防ぐ
観点から、電解処理は小さい電気量で複数回処理を繰り
返すのが好ましい。具体的には、電解槽１槽当たりの通
電電気量は５クーロン／ｇ・槽（炭素繊維１ｇ当たりの
クーロン数）以上、１００クーロン／ｇ・槽以下、より
好ましくは１０クーロン／ｇ・槽以上、８０クーロン／
ｇ・槽以下、さらに好ましくは２０クーロン／ｇ・槽以
上、６０クーロン／ｇ・槽以下がよい。また、表層の結
晶性の低下を適度な範囲とする観点からは通電電気量の
総電気量は５〜１，０００クーロン／ｇ、さらには１０
〜５００クーロン／ｇの範囲とすることが好ましい。
て最適化することが好ましく、高弾性率糸はより大きな
電気量が必要である。表層の結晶性の低下を進ませ、生
産性を向上させる一方、炭素繊維基質の強度低下を防ぐ
観点から、電解処理は小さい電気量で複数回処理を繰り
返すのが好ましい。具体的には、電解槽１槽当たりの通
電電気量は５クーロン／ｇ・槽（炭素繊維１ｇ当たりの
クーロン数）以上、１００クーロン／ｇ・槽以下、より
好ましくは１０クーロン／ｇ・槽以上、８０クーロン／
ｇ・槽以下、さらに好ましくは２０クーロン／ｇ・槽以
上、６０クーロン／ｇ・槽以下がよい。また、表層の結
晶性の低下を適度な範囲とする観点からは通電電気量の
総電気量は５〜１，０００クーロン／ｇ、さらには１０
〜５００クーロン／ｇの範囲とすることが好ましい。
【００４９】槽数としては２以上が好ましく、４以上が
より好ましい。設備コストの面から１０槽以下が好まし
く、電気量、電圧、電流密度等から最適化することが好
ましい。
より好ましい。設備コストの面から１０槽以下が好まし
く、電気量、電圧、電流密度等から最適化することが好
ましい。
【００５０】電流密度としては、炭素繊維表面を有効的
に酸化し、かつ安全性を損なわない観点から、電解処理
液中の炭素繊維の表面積１ｍ2 当たり１．５アンペア／
ｍ2以上１，０００アンペア／ｍ2 以下、好ましくは３
アンペア／ｍ2 以上５００アンペア／ｍ2 以下が良い。
処理時間は、数秒から十数分が好ましく、さらには１０
秒から２分程度が好ましい。
に酸化し、かつ安全性を損なわない観点から、電解処理
液中の炭素繊維の表面積１ｍ2 当たり１．５アンペア／
ｍ2以上１，０００アンペア／ｍ2 以下、好ましくは３
アンペア／ｍ2 以上５００アンペア／ｍ2 以下が良い。
処理時間は、数秒から十数分が好ましく、さらには１０
秒から２分程度が好ましい。
【００５１】電解電圧は安全性の観点から２５Ｖ以下、
さらには０．５〜２０Ｖの範囲が好ましい。電解処理時
間は電気量、電解質濃度により最適化すべきであるが、
生産性の面から数秒〜１０分、好ましくは１０秒〜２分
程度がよい。電解処理方式としては、バッチ式、連続式
いずれでもよいが、生産性が良くバラツキが小さくでき
る連続式が好ましい。通電方法としては、炭素繊維を電
極ローラに直接接触させて通電させる直接通電、あるい
は炭素繊維と電極の間に電解液等を介して通電させる間
接通電のいずれも採用することができるが、電解処理時
の毛羽立ち、電気スパーク等が抑えられる間接通電が好
ましい。
さらには０．５〜２０Ｖの範囲が好ましい。電解処理時
間は電気量、電解質濃度により最適化すべきであるが、
生産性の面から数秒〜１０分、好ましくは１０秒〜２分
程度がよい。電解処理方式としては、バッチ式、連続式
いずれでもよいが、生産性が良くバラツキが小さくでき
る連続式が好ましい。通電方法としては、炭素繊維を電
極ローラに直接接触させて通電させる直接通電、あるい
は炭素繊維と電極の間に電解液等を介して通電させる間
接通電のいずれも採用することができるが、電解処理時
の毛羽立ち、電気スパーク等が抑えられる間接通電が好
ましい。
【００５２】また電解処理方法は、電解槽を必要槽数並
べて１度通糸しても、１槽の電解槽に必要回数通糸して
もよい。
べて１度通糸しても、１槽の電解槽に必要回数通糸して
もよい。
【００５３】電解処理を行った後、水洗及び乾燥するこ
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２５０℃以下、さらには好ましく
は２１０℃以下で乾燥することが望ましい。
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２５０℃以下、さらには好ましく
は２１０℃以下で乾燥することが望ましい。
【００５４】このようにして得られた炭素繊維に微粒子
およびサイジング剤を付与する。本発明の炭素繊維を得
るためには、微粒子およびサイジング剤を付与するに際
して、繊維束が充分に拡幅されていることが重要である
ため、繊維束は実質的に撚りのないことが好ましい。最
も好ましくは、繊維束の厚み方向における単繊維の重な
りがほとんどないほどに繊維束を拡幅することである。
微粒子およびサイジング剤を付与するに際して、繊維束
が充分に拡幅されていないと、微粒子およびサイジング
剤の大部分が繊維束の外周にのみ付着してしまい、単繊
維一本一本の周りに付着されなくなってしまうことにな
る。
およびサイジング剤を付与する。本発明の炭素繊維を得
るためには、微粒子およびサイジング剤を付与するに際
して、繊維束が充分に拡幅されていることが重要である
ため、繊維束は実質的に撚りのないことが好ましい。最
も好ましくは、繊維束の厚み方向における単繊維の重な
りがほとんどないほどに繊維束を拡幅することである。
微粒子およびサイジング剤を付与するに際して、繊維束
が充分に拡幅されていないと、微粒子およびサイジング
剤の大部分が繊維束の外周にのみ付着してしまい、単繊
維一本一本の周りに付着されなくなってしまうことにな
る。
【００５５】微粒子およびサイジング剤の繊維束への付
与は、微粒子とサイジング剤が混合された含浸液が望ま
しい。微粒子を先に付与した場合、微粒子が炭素繊維に
直接付着し、付与後の乾燥工程で微粒子が飛散し、かつ
ローラ等の接触により微粒子が脱落する可能性がある。
また、微粒子を後に付与した場合、微粒子がサイジング
剤上に付着し、微粒子の表面が露出しているために擦過
による糸切れ、毛羽発生が発生する可能性がある。ま
た、微粒子を均一に分散させるため含浸液を機械的に撹
拌させてもよく、さらに均一に分散させるため新たに分
散剤に添加してもよい。
与は、微粒子とサイジング剤が混合された含浸液が望ま
しい。微粒子を先に付与した場合、微粒子が炭素繊維に
直接付着し、付与後の乾燥工程で微粒子が飛散し、かつ
ローラ等の接触により微粒子が脱落する可能性がある。
また、微粒子を後に付与した場合、微粒子がサイジング
剤上に付着し、微粒子の表面が露出しているために擦過
による糸切れ、毛羽発生が発生する可能性がある。ま
た、微粒子を均一に分散させるため含浸液を機械的に撹
拌させてもよく、さらに均一に分散させるため新たに分
散剤に添加してもよい。
【００５６】微粒子およびサイジング剤の繊維束への含
浸は、拡幅した状態で含浸液に繊維束を浸漬するのが好
ましく、さらに曲面体で振動を与えた後、ローラ等を介
さずに直ちに含浸液に浸漬するのが好ましい。また、含
浸液浸漬時に、繊維束に振動、超音波を付与することも
できる。さらに含浸液を繊維束に吹き付けるスプレー
法、繊維束の上方から含浸液を滴下する適下法などを採
用してもよい。また、含浸液を槽内で循環し濃度を均一
に保つことが望ましい。また、バッチ式、連続式いずれ
でもよいが、生産性が良くバラツキが小さくできる連続
式が好ましい。この際、炭素繊維に対する微粒子濃度、
サイジング剤濃度、温度、糸条張力などをコントロール
することが好ましい。また、含浸液に使用する溶媒は、
取扱が容易で防災の観点から特に水が望ましい。
浸は、拡幅した状態で含浸液に繊維束を浸漬するのが好
ましく、さらに曲面体で振動を与えた後、ローラ等を介
さずに直ちに含浸液に浸漬するのが好ましい。また、含
浸液浸漬時に、繊維束に振動、超音波を付与することも
できる。さらに含浸液を繊維束に吹き付けるスプレー
法、繊維束の上方から含浸液を滴下する適下法などを採
用してもよい。また、含浸液を槽内で循環し濃度を均一
に保つことが望ましい。また、バッチ式、連続式いずれ
でもよいが、生産性が良くバラツキが小さくできる連続
式が好ましい。この際、炭素繊維に対する微粒子濃度、
サイジング剤濃度、温度、糸条張力などをコントロール
することが好ましい。また、含浸液に使用する溶媒は、
取扱が容易で防災の観点から特に水が望ましい。
【００５７】また、サイジング剤付与処理を行った後の
乾燥工程における乾燥温度は１５０℃以上３５０℃以下
が好ましく、１８０℃以上２５０℃以下がより好まし
い。乾燥温度が１５０℃未満であるとサイジング剤の溶
媒が完全に除去できず複合材料の接着特性が所望の物性
に至らない場合があり、また３５０℃を超えるとサイジ
ング剤の硬化が進み過ぎ、炭素繊維束が固くなって繊維
束の拡がり性が不十分となるなる可能性がある。
乾燥工程における乾燥温度は１５０℃以上３５０℃以下
が好ましく、１８０℃以上２５０℃以下がより好まし
い。乾燥温度が１５０℃未満であるとサイジング剤の溶
媒が完全に除去できず複合材料の接着特性が所望の物性
に至らない場合があり、また３５０℃を超えるとサイジ
ング剤の硬化が進み過ぎ、炭素繊維束が固くなって繊維
束の拡がり性が不十分となるなる可能性がある。
【００５８】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。まず、本発明に用いた個々の特性値の測定法
を説明する。 （１）微粒子付着量、サイジング付着量 微粒子およびサイジング剤の付着量は以下のように求め
た。まず、サイジング剤および微粒子が付着した炭素繊
維約５ｇを採取し、炭素繊維表面から有機溶剤（例えば
アセトン、ＮＭＰなど）で微粒子およびサイジング剤を
溶解させた。続けて、微粒子をろ過によって溶解液から
回収し、乾燥させたあと重量測定を行った。微粒子の付
着量は、該重量を溶解前の炭素繊維重量で除することに
よって求めた。さらに、溶解処理した後の炭素繊維は、
洗浄、乾燥したあと重量測定し、溶解による溶解前後の
重量差を求めた。サイジング剤付着量は、溶解前後の重
量差から微粒子の重量を減じた重量を、溶解前の炭素繊
維重量で除することによって求めた。
説明する。まず、本発明に用いた個々の特性値の測定法
を説明する。 （１）微粒子付着量、サイジング付着量 微粒子およびサイジング剤の付着量は以下のように求め
た。まず、サイジング剤および微粒子が付着した炭素繊
維約５ｇを採取し、炭素繊維表面から有機溶剤（例えば
アセトン、ＮＭＰなど）で微粒子およびサイジング剤を
溶解させた。続けて、微粒子をろ過によって溶解液から
回収し、乾燥させたあと重量測定を行った。微粒子の付
着量は、該重量を溶解前の炭素繊維重量で除することに
よって求めた。さらに、溶解処理した後の炭素繊維は、
洗浄、乾燥したあと重量測定し、溶解による溶解前後の
重量差を求めた。サイジング剤付着量は、溶解前後の重
量差から微粒子の重量を減じた重量を、溶解前の炭素繊
維重量で除することによって求めた。
【００５９】（２）擦過毛羽数 擦過毛羽数は、次の手順によって求めた。まず、直径１
０ｍｍのステンレス棒（クロムめっき、表面粗さ１〜
１．５ｓ）５本を５０ｍｍ間隔で各々平行に、かつそれ
らの表面を炭素繊維糸条が１２０°の接触角で接触しな
がら通過し得るように棒をジグザグに配置した擦過装置
を用いた。この装置により入り側の炭素繊維糸条に１デ
ニール当たり０．０９ｇの張力をかけ、３ｍ／分の糸速
で通過させ、側面から繊維糸条に対して直角にレーザー
光線を照射し、毛羽数を毛羽検出装置で検出カウント
し、個／ｍで表示する。
０ｍｍのステンレス棒（クロムめっき、表面粗さ１〜
１．５ｓ）５本を５０ｍｍ間隔で各々平行に、かつそれ
らの表面を炭素繊維糸条が１２０°の接触角で接触しな
がら通過し得るように棒をジグザグに配置した擦過装置
を用いた。この装置により入り側の炭素繊維糸条に１デ
ニール当たり０．０９ｇの張力をかけ、３ｍ／分の糸速
で通過させ、側面から繊維糸条に対して直角にレーザー
光線を照射し、毛羽数を毛羽検出装置で検出カウント
し、個／ｍで表示する。
【００６０】（３）ストランド引張強度、弾性率 次の手順によって求めた。ＪＩＳ−Ｒ−７６０１の樹脂
含浸ストランド試験法に準じ測定した。樹脂処方として
ユニオンカーバイド社製ベークライト（登録商標）ＥＲ
Ｌ４２２１／３フッ化ホウ素モノエチルアミン／アセト
ン＝１００／３／４（重量部）を用い、硬化条件として
は常圧、１３０℃、３０分を用いた。ストランド１０本
を測定し、その平均値を求めた。
含浸ストランド試験法に準じ測定した。樹脂処方として
ユニオンカーバイド社製ベークライト（登録商標）ＥＲ
Ｌ４２２１／３フッ化ホウ素モノエチルアミン／アセト
ン＝１００／３／４（重量部）を用い、硬化条件として
は常圧、１３０℃、３０分を用いた。ストランド１０本
を測定し、その平均値を求めた。
【００６１】（４）コンポジット特性評価用樹脂 次の樹脂を用いた。特公平４−８００５４号公報開示の
実施例１に従って次のように調製した。すなわち、油化
シェルエポキシ社製エピコート1001を 3.5kg（35重量
部）、油化シェルエポキシ社製エピコート828 を 2.5kg
（25重量部）と大日本インキ化学工業（株）製エピクロ
ンＮ740 を 3.0kg（30重量部）、油化シェルエポキシ社
製エピコート152 を 1.5kg（15重量部）および電気化学
工業（株）製デンカホルマール＃２０を 0.8kg（８重量
部）とジクロロフェニルジメチルウレア 0.5kg（５重量
部）を添加し、30分間撹拌して樹脂組成物を得た。該樹
脂の最低粘度は２０ｃｐｓであった。これを離型紙にコ
ーティングして樹脂フィルムとしたものを用いた。硬化
は3kgf/cm2・G の加圧下、１３５℃、２時間で行った。
実施例１に従って次のように調製した。すなわち、油化
シェルエポキシ社製エピコート1001を 3.5kg（35重量
部）、油化シェルエポキシ社製エピコート828 を 2.5kg
（25重量部）と大日本インキ化学工業（株）製エピクロ
ンＮ740 を 3.0kg（30重量部）、油化シェルエポキシ社
製エピコート152 を 1.5kg（15重量部）および電気化学
工業（株）製デンカホルマール＃２０を 0.8kg（８重量
部）とジクロロフェニルジメチルウレア 0.5kg（５重量
部）を添加し、30分間撹拌して樹脂組成物を得た。該樹
脂の最低粘度は２０ｃｐｓであった。これを離型紙にコ
ーティングして樹脂フィルムとしたものを用いた。硬化
は3kgf/cm2・G の加圧下、１３５℃、２時間で行った。
【００６２】（５）コンポジット試験片 以下のようにして作成した。まず、円周約２．７ｍの鋼
製ドラムに炭素繊維と組み合わせる樹脂をシリコン塗布
ペーパー上にコーティングした樹脂フィルムを巻き、次
に該樹脂フィルム上にクリールから引き出した炭素繊維
をトラバースを介して巻き取り、配列して、さらにその
繊維の上から前記樹脂フィルムを再度かぶせた後、加圧
ロールで回転加圧して樹脂を繊維内に含浸せしめ、巾３
００ｍｍ、長さ２．７ｍの一方向プリプレグを作製す
る。このとき、繊維間への樹脂含浸を良くするためにド
ラムは６０〜７０℃に加熱し、またプリプレグの繊維目
付はドラムの回転数とトラバースの送り速度を調節する
ことによって繊維目付約２００g/m2、樹脂量約３５重量
％のプリプレグを作製した。このように作製したプリプ
レグ裁断し、層間剪断強度（ＩＬＳＳ）および引張強度
用にはプリプレグを一方向に積層し、オートクレーブを
用いて所定の硬化条件で加熱硬化して、それぞれ厚み約
２ｍｍおよび１ｍｍの一方向積層板を作製した。ＩＬＳ
Ｓ用試験片は巾６．５ｍｍ、長さ１４ｍｍとし、測定は
通常の３点曲げ試験治具を用いて支持スパンを試験片肉
厚の４倍に設定し、クロスヘッド速度１．０ｍｍ／ｍｉ
ｎで測定した。８本測定しその平均値を求めた。引張強
度用試験片は巾１２．７ｍｍ、長さ２２７ｍｍとし、該
試験片の両端に厚さ約１．２ｍｍ、長さ５０ｍｍのＧＦ
ＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）製のタブを接着し
（必要に応じて試験片中央には弾性率および破壊歪を測
定するための歪ゲージを貼り付け）、クロスヘッド速度
１．０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。５本測定しその平均値
を求めた。
製ドラムに炭素繊維と組み合わせる樹脂をシリコン塗布
ペーパー上にコーティングした樹脂フィルムを巻き、次
に該樹脂フィルム上にクリールから引き出した炭素繊維
をトラバースを介して巻き取り、配列して、さらにその
繊維の上から前記樹脂フィルムを再度かぶせた後、加圧
ロールで回転加圧して樹脂を繊維内に含浸せしめ、巾３
００ｍｍ、長さ２．７ｍの一方向プリプレグを作製す
る。このとき、繊維間への樹脂含浸を良くするためにド
ラムは６０〜７０℃に加熱し、またプリプレグの繊維目
付はドラムの回転数とトラバースの送り速度を調節する
ことによって繊維目付約２００g/m2、樹脂量約３５重量
％のプリプレグを作製した。このように作製したプリプ
レグ裁断し、層間剪断強度（ＩＬＳＳ）および引張強度
用にはプリプレグを一方向に積層し、オートクレーブを
用いて所定の硬化条件で加熱硬化して、それぞれ厚み約
２ｍｍおよび１ｍｍの一方向積層板を作製した。ＩＬＳ
Ｓ用試験片は巾６．５ｍｍ、長さ１４ｍｍとし、測定は
通常の３点曲げ試験治具を用いて支持スパンを試験片肉
厚の４倍に設定し、クロスヘッド速度１．０ｍｍ／ｍｉ
ｎで測定した。８本測定しその平均値を求めた。引張強
度用試験片は巾１２．７ｍｍ、長さ２２７ｍｍとし、該
試験片の両端に厚さ約１．２ｍｍ、長さ５０ｍｍのＧＦ
ＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）製のタブを接着し
（必要に応じて試験片中央には弾性率および破壊歪を測
定するための歪ゲージを貼り付け）、クロスヘッド速度
１．０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。５本測定しその平均値
を求めた。
【００６３】（６）樹脂フロー量 次の手順により求めた。上記の一方向プリプレグ（１０
０ｍｍ×１００ｍｍ）を（０°／９０°）S の構成で積
層し、積層プリプレグの両側を穴あき離型フィルム（穴
径１ｍｍ，穴密度１個／ｃｍ2 ）、さらにガラスクロス
を積層した。該積層物を油圧プレス機でプレスし、加圧
硬化を行った。プレス条件は、プレス温度は樹脂の硬化
温度に設定し、面圧８．５kg/cm2、２０分で行った。樹
脂フロー量は、プレス前後の積層プリプレグの重量差を
フロー前の積層プリプレグ重量で除することにより求め
た。５回測定しその平均値を求めた。
０ｍｍ×１００ｍｍ）を（０°／９０°）S の構成で積
層し、積層プリプレグの両側を穴あき離型フィルム（穴
径１ｍｍ，穴密度１個／ｃｍ2 ）、さらにガラスクロス
を積層した。該積層物を油圧プレス機でプレスし、加圧
硬化を行った。プレス条件は、プレス温度は樹脂の硬化
温度に設定し、面圧８．５kg/cm2、２０分で行った。樹
脂フロー量は、プレス前後の積層プリプレグの重量差を
フロー前の積層プリプレグ重量で除することにより求め
た。５回測定しその平均値を求めた。
【００６４】実施例１ アクリロニトリル（ＡＮ）９９．４モル％とメタクリル
酸０．６モル％からなる共重合体を用いて、乾湿式紡糸
方法により単繊維デニール１．０ｄ，フィラメント数１
２，０００本のアクリル系繊維を得た。得られた繊維束
を２４０〜２８０℃の空気中で、延伸比１．０５で加熱
し、耐炎化繊維に転換し、ついで窒素雰囲気中３００〜
９００℃の温度領域での昇温速度を２００℃／分とし１
０％の延伸を行なった後、１４００℃まで焼成した。得
られた炭素繊維の横断面は円形で、かつ繊維表面は平滑
であった。
酸０．６モル％からなる共重合体を用いて、乾湿式紡糸
方法により単繊維デニール１．０ｄ，フィラメント数１
２，０００本のアクリル系繊維を得た。得られた繊維束
を２４０〜２８０℃の空気中で、延伸比１．０５で加熱
し、耐炎化繊維に転換し、ついで窒素雰囲気中３００〜
９００℃の温度領域での昇温速度を２００℃／分とし１
０％の延伸を行なった後、１４００℃まで焼成した。得
られた炭素繊維の横断面は円形で、かつ繊維表面は平滑
であった。
【００６５】濃度０．２５モル／リットルの炭酸水素ア
ンモニウム水溶液を電解液として、１槽当たりの通電電
気量を１クーロン／ｇ・槽とし、５槽繰り返すことによ
り該炭素繊維を総電気量５クーロン／ｇで処理した。こ
の電解処理を施された炭素繊維を続いて水洗し、１８０
℃の加熱空気中で乾燥した。得られた炭素繊維は、引張
強度４，８００ＭＰａ、引張弾性率２３０ＧＰａ、Ｏ／
Ｃ＝０．１２、Ｎ／Ｃ＝０．０４であった。
ンモニウム水溶液を電解液として、１槽当たりの通電電
気量を１クーロン／ｇ・槽とし、５槽繰り返すことによ
り該炭素繊維を総電気量５クーロン／ｇで処理した。こ
の電解処理を施された炭素繊維を続いて水洗し、１８０
℃の加熱空気中で乾燥した。得られた炭素繊維は、引張
強度４，８００ＭＰａ、引張弾性率２３０ＧＰａ、Ｏ／
Ｃ＝０．１２、Ｎ／Ｃ＝０．０４であった。
【００６６】サイジング剤（Ａ）は特公昭５７−４９６
７５号公報開示の実施例１に従って次のように調製し
た。 （ａ）エピコート 828（油化シェルエポキシ社製）：３０重量部 （ｂ）ビスフェノールＡのＥＯ ２モル付加物 ２モル マレイン酸 １．５モル セバチン酸 ０．５モル の縮合物（酸価５５） ：２０重量部 （ｃ）ポリオキシエチレン（７０モル）スチレン化（５モル）クミルフェノール ： ５重量部 （ｄ）水 ：４５重量部 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）を高粘度乳化装置に仕込み５０
〜６０℃に加熱して均一としたものに（ｄ）の１０重量
％を加え、４０℃以下で充分撹拌し、乳化転相させる。
転相後徐々に残りの（ｄ）を添加し均一なエマルジョン
とする。濃度５５％、粘度２００ｃｐｓの均一な白色エ
マルジョンを得た。さらに、平均粒径０．８５μｍのジ
ビニルベンゼン高架橋粒子（日本合成ゴム（株）製；Ｐ
Ｆ０８２）の水分散液を加え、微粒子濃度２．０重量
％、サイジング剤濃度２．０重量％の混合水溶液を調整
した。該炭素繊維を含浸液に含浸させ、２１０℃、６０
秒乾燥させた。微粒子の付着量は１．１重量％、サイジ
ング剤付着量は１．０重量％であった。ローラへの微粒
子付着は認められなかった。また、毛羽発生数は５個／
ｍ、樹脂フロー量は９．５％、引張強度は２５００ＭＰ
ａ、ＩＬＳＳは１３０ＭＰａであった。
７５号公報開示の実施例１に従って次のように調製し
た。 （ａ）エピコート 828（油化シェルエポキシ社製）：３０重量部 （ｂ）ビスフェノールＡのＥＯ ２モル付加物 ２モル マレイン酸 １．５モル セバチン酸 ０．５モル の縮合物（酸価５５） ：２０重量部 （ｃ）ポリオキシエチレン（７０モル）スチレン化（５モル）クミルフェノール ： ５重量部 （ｄ）水 ：４５重量部 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）を高粘度乳化装置に仕込み５０
〜６０℃に加熱して均一としたものに（ｄ）の１０重量
％を加え、４０℃以下で充分撹拌し、乳化転相させる。
転相後徐々に残りの（ｄ）を添加し均一なエマルジョン
とする。濃度５５％、粘度２００ｃｐｓの均一な白色エ
マルジョンを得た。さらに、平均粒径０．８５μｍのジ
ビニルベンゼン高架橋粒子（日本合成ゴム（株）製；Ｐ
Ｆ０８２）の水分散液を加え、微粒子濃度２．０重量
％、サイジング剤濃度２．０重量％の混合水溶液を調整
した。該炭素繊維を含浸液に含浸させ、２１０℃、６０
秒乾燥させた。微粒子の付着量は１．１重量％、サイジ
ング剤付着量は１．０重量％であった。ローラへの微粒
子付着は認められなかった。また、毛羽発生数は５個／
ｍ、樹脂フロー量は９．５％、引張強度は２５００ＭＰ
ａ、ＩＬＳＳは１３０ＭＰａであった。
【００６７】実施例２ 濃度３．０モル／リットルの炭酸アンモニウム水溶液を
電解液として、１槽当たりの通電電気量を２クーロン／
ｇ・槽とし、１０槽繰り返すことにより該炭素繊維を総
電気量２０クーロン／ｇで処理した以外は実施例１と同
様に処理した。得られた炭素繊維は、引張強度４，７５
０ＭＰａ、引張弾性率２３０ＧＰａ、Ｏ／Ｃ＝０．１
５、Ｎ／Ｃ＝０．１０であった。
電解液として、１槽当たりの通電電気量を２クーロン／
ｇ・槽とし、１０槽繰り返すことにより該炭素繊維を総
電気量２０クーロン／ｇで処理した以外は実施例１と同
様に処理した。得られた炭素繊維は、引張強度４，７５
０ＭＰａ、引張弾性率２３０ＧＰａ、Ｏ／Ｃ＝０．１
５、Ｎ／Ｃ＝０．１０であった。
【００６８】実施例３、４、５ 微粒子濃度を０．２重量％（実施例３）、１．０重量％
（実施例４）、５．０重量％（実施例５）にした以外は
実施例１と同様にして処理した。結果を表１に示した。
（実施例４）、５．０重量％（実施例５）にした以外は
実施例１と同様にして処理した。結果を表１に示した。
【００６９】実施例６ 微粒子に平均粒子径０．０１μｍの酸化珪素粒子（日本
アエロジル社製；アエロジルＫ３１５）を用い、微粒子
濃度を１．０重量％にした以外は実施例１と同様にして
処理した。結果を表１に示した。
アエロジル社製；アエロジルＫ３１５）を用い、微粒子
濃度を１．０重量％にした以外は実施例１と同様にして
処理した。結果を表１に示した。
【００７０】実施例７ 微粒子濃度を０．４重量％、サイジング剤濃度０．５重
量％にした以外は実施例５と同様にして処理した
量％にした以外は実施例５と同様にして処理した
【００７１】実施例８ 微粒子に平均粒径０．３５μｍのジビニルベンゼン高架
橋粒子（日本合成ゴム（株）製；ＰＦ０３２）を用い、
微粒子濃度を１．０重量％にした以外は実施例１と同様
にして処理した。結果を表１に示した。
橋粒子（日本合成ゴム（株）製；ＰＦ０３２）を用い、
微粒子濃度を１．０重量％にした以外は実施例１と同様
にして処理した。結果を表１に示した。
【００７２】実施例９ 微粒子濃度を１．０重量％，サイジング剤（Ｂ）を次の
ように調製した以外は実施例１と同様に処理した。 （ａ）エピコート 828（油化シェルエポキシ社製）：４０重量部 （ｂ）エピコート1001（油化シェルエポキシ社製）：３５重量部 （ｃ）ペンタエリスリトールテトラオレート ： ５重量部 （ｄ）トリベンジル化フェニルエーテルノニオン ：２０重量部 （ａ）、（ｂ）を高粘度乳化装置に仕込み８０〜９０℃
に加熱して均一としたものに、（ｃ）、（ｄ）を添加し
均一なエマルジョンを調製した。
ように調製した以外は実施例１と同様に処理した。 （ａ）エピコート 828（油化シェルエポキシ社製）：４０重量部 （ｂ）エピコート1001（油化シェルエポキシ社製）：３５重量部 （ｃ）ペンタエリスリトールテトラオレート ： ５重量部 （ｄ）トリベンジル化フェニルエーテルノニオン ：２０重量部 （ａ）、（ｂ）を高粘度乳化装置に仕込み８０〜９０℃
に加熱して均一としたものに、（ｃ）、（ｄ）を添加し
均一なエマルジョンを調製した。
【００７３】実施例１０ 微粒子濃度を１．０重量％、サイジング剤（Ｃ）にポリ
エチレングリコールジグリシジルエーテル（１６モル）
を用いた以外は実施例１と同様にして処理した。結果を
表１に示した。
エチレングリコールジグリシジルエーテル（１６モル）
を用いた以外は実施例１と同様にして処理した。結果を
表１に示した。
【００７４】比較例１ 濃度０．１モル／リットルの硫酸水溶液を電解液とし
て、１槽当たりの通電電気量を１クーロン／ｇ・槽と
し、５槽繰り返すことにより該炭素繊維を総電気量５ク
ーロン／ｇで処理した以外は実施例１と同様に処理し
た。得られた炭素繊維は、引張強度４，８００ＭＰａ、
引張弾性率２３０ＧＰａ、Ｏ／Ｃ＝０．１４、Ｎ／Ｃ＝
０．０１であった。微粒子の付着量は１．１重量％、サ
イジング剤付着量は１．０重量％であった。ローラへの
微粒子付着は認められなかった。また、毛羽発生数は５
個／ｍ、樹脂フロー量は１１．０％、引張強度は２４８
０ＭＰａ、ＩＬＳＳは１２５ＭＰａであった。
て、１槽当たりの通電電気量を１クーロン／ｇ・槽と
し、５槽繰り返すことにより該炭素繊維を総電気量５ク
ーロン／ｇで処理した以外は実施例１と同様に処理し
た。得られた炭素繊維は、引張強度４，８００ＭＰａ、
引張弾性率２３０ＧＰａ、Ｏ／Ｃ＝０．１４、Ｎ／Ｃ＝
０．０１であった。微粒子の付着量は１．１重量％、サ
イジング剤付着量は１．０重量％であった。ローラへの
微粒子付着は認められなかった。また、毛羽発生数は５
個／ｍ、樹脂フロー量は１１．０％、引張強度は２４８
０ＭＰａ、ＩＬＳＳは１２５ＭＰａであった。
【００７５】比較例２ 微粒子を含有しない以外は実施例１と同様に処理した。
サイジング剤付着量は１．０重量％、毛羽発生数は５個
／ｍ、樹脂フロー量は１２．２％であった。結果を表１
に示した。
サイジング剤付着量は１．０重量％、毛羽発生数は５個
／ｍ、樹脂フロー量は１２．２％であった。結果を表１
に示した。
【００７６】比較例３ サイジング剤を付着させない以外は実施例１と同様に処
理した。微粒子の付着量は１．１重量％、また毛羽発生
数は３０個／ｍ、ローラへの微粒子付着は多量に見られ
た。結果を表１に示した。
理した。微粒子の付着量は１．１重量％、また毛羽発生
数は３０個／ｍ、ローラへの微粒子付着は多量に見られ
た。結果を表１に示した。
【００７７】比較例４ 濃度０．１モル／リットルの硫酸水溶液を電解液とし
て、１槽当たりの通電電気量を１０クーロン／ｇ・槽と
し、５槽繰り返すことにより該炭素繊維を総電気量５０
クーロン／ｇで処理した以外は実施例１と同様に処理し
た。得られた炭素繊維は、引張強度４，７００ＭＰａ、
引張弾性率２３０ＧＰａ、Ｏ／Ｃ＝０．２１、Ｎ／Ｃ＝
０．０１、微粒子の付着量は１．１重量％、サイジング
剤付着量は１．０重量％であった。ローラへの微粒子付
着は認められなかった。また、毛羽発生数は１５個／
ｍ、樹脂フロー量は１０．８％、引張強度は２，１６０
ＭＰａ、ＩＬＳＳは１２６ＭＰａであった。
て、１槽当たりの通電電気量を１０クーロン／ｇ・槽と
し、５槽繰り返すことにより該炭素繊維を総電気量５０
クーロン／ｇで処理した以外は実施例１と同様に処理し
た。得られた炭素繊維は、引張強度４，７００ＭＰａ、
引張弾性率２３０ＧＰａ、Ｏ／Ｃ＝０．２１、Ｎ／Ｃ＝
０．０１、微粒子の付着量は１．１重量％、サイジング
剤付着量は１．０重量％であった。ローラへの微粒子付
着は認められなかった。また、毛羽発生数は１５個／
ｍ、樹脂フロー量は１０．８％、引張強度は２，１６０
ＭＰａ、ＩＬＳＳは１２６ＭＰａであった。
【００７８】
【表１】
【００７９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の炭素繊維
およびその製造方法によれば、Ｏ／ＣおよびＮ／Ｃを特
定の範囲とし、特定粒径の微粒子およびサイジング剤が
付着した炭素繊維としたので、複合材料への成形性、さ
らには高次加工性の優れた炭素繊維とすることができ、
それを使用したプリプレグを用いて得られる炭素繊維強
化複合材料としても、優れた機械的特性のものを得るこ
とができる。
およびその製造方法によれば、Ｏ／ＣおよびＮ／Ｃを特
定の範囲とし、特定粒径の微粒子およびサイジング剤が
付着した炭素繊維としたので、複合材料への成形性、さ
らには高次加工性の優れた炭素繊維とすることができ、
それを使用したプリプレグを用いて得られる炭素繊維強
化複合材料としても、優れた機械的特性のものを得るこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 23/08 Ｄ０６Ｍ 11/12 // Ｄ０６Ｍ 101:40
Claims (10)
- 【請求項１】 Ｘ線光電子分光法により測定される炭素
繊維の表面比酸素濃度Ｏ／Ｃが０．０２以上０．２以
下、表面比窒素濃度Ｎ／Ｃが０．０２以上０．３以下で
あって、粒子径０．０１μｍ以上５μｍ以下の微粒子と
サイジング剤が付着していることを特徴とする炭素繊
維。 - 【請求項２】 微粒子の付着量が炭素繊維単位重量当た
り０．０５重量％以上５重量％以下であり、かつ、サイ
ジング剤の付着量が０．１重量％以上５重量％以下であ
る請求項１の炭素繊維。 - 【請求項３】 微粒子が珪酸アルミニウム、珪酸マグネ
シウム、グラファイト、シリカ、マイカ、アルミナ、ス
テンレス、セラミック等の無機微粒子、ポリエステル、
ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリオキ
シメチレン、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、キシレン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合
体、シリコンゴム、ゴム等の有機微粒子の単体または混
合物である、請求項１または２の炭素繊維。 - 【請求項４】 サイジング剤がポリアルキレングリコー
ル、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン、ビニルエステ
ル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
の単体または混合物である、請求項１ないし３のいずれ
かに記載の炭素繊維。 - 【請求項５】 炭素繊維が１２，０００本以上の単繊維
の繊維束からなる、請求項１ないし４のいずれかに記載
の炭素繊維。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の炭
素繊維を使用したプリプレグ。 - 【請求項７】 Ｘ線光電子分光法により測定される表面
比酸素濃度Ｏ／Ｃが０．０２以上０．２以下、表面比窒
素濃度Ｎ／Ｃが０．０２以上０．３以下である炭素繊維
を、粒径が０．０１μｍ以上５μｍ以下の微粒子とサイ
ジング剤を水分散させた水溶液で含浸処理することを特
徴とする炭素繊維の製造方法。 - 【請求項８】 微粒子が珪酸アルミニウム、珪酸マグネ
シウム、グラファイト、シリカ、マイカ、アルミナ、ス
テンレス、セラミック等の無機微粒子、ポリエステル、
ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリオキ
シメチレン、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、キシレン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合
体、シリコンゴム、ゴム等の有機微粒子の単体または混
合物であり、該微粒子を界面活性剤で水分散させる、請
求項７の炭素繊維の製造方法。 - 【請求項９】 サイジング剤がポリアルキレングリコー
ル、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン、ビニルエステ
ル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
の単体または混合物の水溶性樹脂または界面活性剤で水
分散させた樹脂である、請求項７または８の炭素繊維の
製造方法。 - 【請求項１０】 炭素繊維が１２，０００本以上の単繊
維の繊維束からなる、請求項７ないし９のいずれかに記
載の炭素繊維の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05095096A JP3656864B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 炭素繊維およびその製造方法ならびにその炭素繊維を使用したプリプレグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05095096A JP3656864B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 炭素繊維およびその製造方法ならびにその炭素繊維を使用したプリプレグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09228248A true JPH09228248A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3656864B2 JP3656864B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=12873113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05095096A Expired - Fee Related JP3656864B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 炭素繊維およびその製造方法ならびにその炭素繊維を使用したプリプレグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3656864B2 (ja) |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002180370A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Toho Tenax Co Ltd | 金属酸化物コーティング用炭素繊維及びその製造方法 |
| JP2002327339A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 炭素繊維及びその製造方法 |
| JP2003166174A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-13 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 強化繊維束、その繊維織物、同プリプレグ及び繊維強化プラスチック |
| JP2003238698A (ja) * | 2002-02-22 | 2003-08-27 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 繊維強化複合材料、繊維強化複合材料用の補強繊維、及び繊維強化複合材料の製造方法 |
| WO2004040055A1 (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Toho Tenax Co., Ltd. | 炭素繊維ストランド |
| JP2004149979A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Toho Tenax Co Ltd | 炭素繊維ストランド |
| JP2004169260A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-06-17 | Toho Tenax Co Ltd | 炭素繊維ストランド |
| JP2004277192A (ja) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Toray Ind Inc | 炭素繊維強化炭素複合材料用炭素繊維およびその製造方法 |
| JP2008038330A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | United Technol Corp <Utc> | 界面コーティングの適用方法、複合材の製造方法および複合材 |
| WO2013172318A1 (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 帝人株式会社 | 補強用炭素繊維束、その製造方法及びそれを用いた複合体の製造方法 |
| JP2014122439A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Teijin Ltd | 炭素繊維束の製造方法およびその製造方法により得られる炭素繊維束 |
| CN104264456A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-07 | 枣庄市长青藤纺织浆料有限公司 | 一种新型高粘附性涤棉专用纺织浆料 |
| CN105008613A (zh) * | 2013-03-06 | 2015-10-28 | 住友精化株式会社 | 纤维处理剂、用纤维处理剂处理的碳纤维和含有所述碳纤维的碳纤维复合材料 |
| JP2017095538A (ja) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 三菱レイヨン株式会社 | トウプリプレグ、複合材料補強圧力容器及びその製造方法 |
| KR20170127441A (ko) * | 2015-03-10 | 2017-11-21 | 에보니크 데구사 게엠베하 | 나노입자를 함유하는 탄소 섬유 섬유-사이징 |
| KR20180029883A (ko) * | 2016-09-13 | 2018-03-21 | 윈엔윈(주) | 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치 및 그 방법 |
| JP2018058938A (ja) * | 2016-10-03 | 2018-04-12 | 学校法人金沢工業大学 | 複合材料および複合材料の製造方法 |
| JP2018538459A (ja) * | 2015-12-22 | 2018-12-27 | サイテック インダストリーズ インコーポレイテッド | 気相表面処理のための方法 |
| WO2020059867A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 積水化学工業株式会社 | 強化繊維束、強化繊維開繊織物、および繊維強化複合体、並びにそれらの製造方法 |
| JP2020158780A (ja) * | 2015-11-18 | 2020-10-01 | 三菱ケミカル株式会社 | トウプリプレグおよび複合材料補強圧力容器の製造方法 |
| KR102197235B1 (ko) * | 2019-08-28 | 2020-12-31 | 도레이첨단소재 주식회사 | 바인더 분말 및 기능성 입자를 포함하는 기능성 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법 |
| WO2021060330A1 (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 積水化学工業株式会社 | 改質繊維束の製造方法及び繊維強化複合材料の製造方法 |
| KR102294685B1 (ko) * | 2020-03-11 | 2021-08-26 | 도레이첨단소재 주식회사 | 기능성 입자 함유 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법 |
| CN114182533A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-15 | 陈宗良 | 碳纤维上浆液及制备方法与碳纤维复合材料及制备方法 |
| US20220145528A1 (en) * | 2019-03-29 | 2022-05-12 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for producing opened carbon fibre bundle and fibre reinforced composite material |
| CN114892344A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-12 | 南京工业大学 | 一种用于高温过滤的阻燃聚丙烯腈基纳米纤维膜制备方法 |
| CN116082643A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-05-09 | 江苏乐离新材料科技有限公司 | 一种聚乙烯醇树脂有机硅改性水溶性设备保护膜溶液的制备方法 |
| WO2023176540A1 (ja) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | 積水化学工業株式会社 | 粒子付き繊維束、粒子付き繊維束集合体及び繊維強化複合材 |
-
1996
- 1996-02-14 JP JP05095096A patent/JP3656864B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002180370A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Toho Tenax Co Ltd | 金属酸化物コーティング用炭素繊維及びその製造方法 |
| JP2002327339A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 炭素繊維及びその製造方法 |
| JP4726102B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2011-07-20 | 三菱レイヨン株式会社 | 炭素繊維及びその製造方法 |
| JP2003166174A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-13 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 強化繊維束、その繊維織物、同プリプレグ及び繊維強化プラスチック |
| JP2003238698A (ja) * | 2002-02-22 | 2003-08-27 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 繊維強化複合材料、繊維強化複合材料用の補強繊維、及び繊維強化複合材料の製造方法 |
| WO2004040055A1 (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Toho Tenax Co., Ltd. | 炭素繊維ストランド |
| JP2004149979A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Toho Tenax Co Ltd | 炭素繊維ストランド |
| JP2004169260A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-06-17 | Toho Tenax Co Ltd | 炭素繊維ストランド |
| JP2004277192A (ja) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Toray Ind Inc | 炭素繊維強化炭素複合材料用炭素繊維およびその製造方法 |
| JP2008038330A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | United Technol Corp <Utc> | 界面コーティングの適用方法、複合材の製造方法および複合材 |
| US7871944B2 (en) | 2006-08-08 | 2011-01-18 | United Technologies Corporation | Process for applying interface coatings and manufacturing composite materials using same |
| JPWO2013172318A1 (ja) * | 2012-05-15 | 2016-01-12 | 帝人株式会社 | 補強用炭素繊維束、その製造方法及びそれを用いた複合体の製造方法 |
| WO2013172318A1 (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 帝人株式会社 | 補強用炭素繊維束、その製造方法及びそれを用いた複合体の製造方法 |
| US9732195B2 (en) | 2012-05-15 | 2017-08-15 | Teijin Limited | Reinforcing carbon fiber bundle, method for manufacturing the same and method for manufacturing composite using the same |
| CN104302828A (zh) * | 2012-05-15 | 2015-01-21 | 帝人株式会社 | 增强碳纤维束,其制造方法以及使用其的复合体的制造方法 |
| US20150133598A1 (en) * | 2012-05-15 | 2015-05-14 | Teijin Limited | Reinforcing Carbon Fiber Bundle, Method for Manufacturing the Same and Method for Manufacturing Composite Using the Same |
| JP5820927B2 (ja) * | 2012-05-15 | 2015-11-24 | 帝人株式会社 | 補強用炭素繊維束、その製造方法及びそれを用いた複合体の製造方法 |
| JP2014122439A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Teijin Ltd | 炭素繊維束の製造方法およびその製造方法により得られる炭素繊維束 |
| CN106978728A (zh) * | 2013-03-06 | 2017-07-25 | 住友精化株式会社 | 纤维处理剂、用纤维处理剂处理的碳纤维和含有所述碳纤维的碳纤维复合材料 |
| US20160032520A1 (en) * | 2013-03-06 | 2016-02-04 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Fiber treatment agent, carbon fibers treated with fiber treatment agent, and carbon fiber composite material containing said carbon fibers |
| CN105008613A (zh) * | 2013-03-06 | 2015-10-28 | 住友精化株式会社 | 纤维处理剂、用纤维处理剂处理的碳纤维和含有所述碳纤维的碳纤维复合材料 |
| US10066337B2 (en) * | 2013-03-06 | 2018-09-04 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Fiber treatment agent, carbon fibers treated with fiber treatment agent, and carbon fiber composite material containing said carbon fibers |
| CN104264456A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-07 | 枣庄市长青藤纺织浆料有限公司 | 一种新型高粘附性涤棉专用纺织浆料 |
| JP2018516315A (ja) * | 2015-03-10 | 2018-06-21 | エボニック デグサ ゲーエムベーハーＥｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ | 炭素繊維のためのナノ粒子を含む繊維サイズ処理系 |
| KR20170127441A (ko) * | 2015-03-10 | 2017-11-21 | 에보니크 데구사 게엠베하 | 나노입자를 함유하는 탄소 섬유 섬유-사이징 |
| JP2017095538A (ja) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 三菱レイヨン株式会社 | トウプリプレグ、複合材料補強圧力容器及びその製造方法 |
| JP2020158780A (ja) * | 2015-11-18 | 2020-10-01 | 三菱ケミカル株式会社 | トウプリプレグおよび複合材料補強圧力容器の製造方法 |
| JP2018538459A (ja) * | 2015-12-22 | 2018-12-27 | サイテック インダストリーズ インコーポレイテッド | 気相表面処理のための方法 |
| KR20180029883A (ko) * | 2016-09-13 | 2018-03-21 | 윈엔윈(주) | 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치 및 그 방법 |
| JP2018058938A (ja) * | 2016-10-03 | 2018-04-12 | 学校法人金沢工業大学 | 複合材料および複合材料の製造方法 |
| JP2021105242A (ja) * | 2018-09-21 | 2021-07-26 | 積水化学工業株式会社 | 強化繊維束、強化繊維開繊織物、および繊維強化複合体、並びにそれらの製造方法 |
| JPWO2020059867A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2021-01-07 | 積水化学工業株式会社 | 強化繊維束、強化繊維開繊織物、および繊維強化複合体、並びにそれらの製造方法 |
| WO2020059867A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 積水化学工業株式会社 | 強化繊維束、強化繊維開繊織物、および繊維強化複合体、並びにそれらの製造方法 |
| US20210371605A1 (en) * | 2018-09-21 | 2021-12-02 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Reinforcing fibre bundle, reinforcing fibre-opening woven fabric, fibre reinforced composite, and methods for manufacturing thereof |
| US20220145528A1 (en) * | 2019-03-29 | 2022-05-12 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for producing opened carbon fibre bundle and fibre reinforced composite material |
| KR102197235B1 (ko) * | 2019-08-28 | 2020-12-31 | 도레이첨단소재 주식회사 | 바인더 분말 및 기능성 입자를 포함하는 기능성 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법 |
| WO2021060330A1 (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 積水化学工業株式会社 | 改質繊維束の製造方法及び繊維強化複合材料の製造方法 |
| KR102294685B1 (ko) * | 2020-03-11 | 2021-08-26 | 도레이첨단소재 주식회사 | 기능성 입자 함유 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법 |
| CN114182533A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-15 | 陈宗良 | 碳纤维上浆液及制备方法与碳纤维复合材料及制备方法 |
| WO2023176540A1 (ja) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | 積水化学工業株式会社 | 粒子付き繊維束、粒子付き繊維束集合体及び繊維強化複合材 |
| CN114892344A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-12 | 南京工业大学 | 一种用于高温过滤的阻燃聚丙烯腈基纳米纤维膜制备方法 |
| CN116082643A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-05-09 | 江苏乐离新材料科技有限公司 | 一种聚乙烯醇树脂有机硅改性水溶性设备保护膜溶液的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3656864B2 (ja) | 2005-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH09228248A (ja) | 炭素繊維およびその製造方法ならびにその炭素繊維を使用したプリプレグ | |
| JP3807066B2 (ja) | 炭素繊維用サイジング剤およびそれでサイズ処理された炭素繊維およびそれからなる複合材料 | |
| KR101965470B1 (ko) | 탄소섬유 다발 및 그 제조 방법 | |
| CN101316956B (zh) | 碳纤维、碳纤维制造用聚丙烯腈类母体纤维的制造方法及碳纤维的制造方法 | |
| JP3003513B2 (ja) | 炭素繊維およびその製造方法 | |
| JP3003521B2 (ja) | 炭素繊維およびその製造方法 | |
| TW200400299A (en) | Compound material composed of heat-resistant fiber and siloxane polymer | |
| JP2957467B2 (ja) | 炭素繊維ストランド用サイジング剤、サイズ処理された炭素繊維ストランド、及びその炭素繊維ストランドを強化繊維としたプリプレグ | |
| KR20050071371A (ko) | 탄소 섬유 스트랜드 | |
| JP4305081B2 (ja) | 炭素繊維製造用油剤及び炭素繊維の製造方法 | |
| JP5059579B2 (ja) | サイジング剤およびサイジング処理炭素繊維束 | |
| JP7018692B2 (ja) | 繊維強化材及び繊維強化ポリプロピレン樹脂複合材料 | |
| JP2002013069A (ja) | 炭素繊維用サイズ剤、炭素繊維のサイジング方法、サイジング処理された炭素繊維並びにそれを含むシート状物及び繊維強化複合材料 | |
| JP3898379B2 (ja) | 炭素繊維用サイズ剤、炭素繊維のサイジング方法、サイジング処理された炭素繊維、該炭素繊維によるシート状物、及び繊維強化複合材料 | |
| JP2014163000A (ja) | 炭素繊維束、及びそれを用いた炭素繊維強化複合材料 | |
| JP2006037251A (ja) | ゴム・繊維接着用の処理液及びゴム補強用繊維材料の製造方法 | |
| JPH10266066A (ja) | 炭素繊維トウおよびその製造方法 | |
| JPH1193078A (ja) | 炭素繊維およびその製造方法 | |
| JP2024537386A (ja) | ナノファイバー膜による強化複合材料の製造プロセス、および該プロセス用のナノファイバー膜 | |
| JP3690933B2 (ja) | 炭素繊維用サイズ剤、炭素繊維のサイジング方法、サイジング処理された炭素繊維、該炭素繊維によるシート状物、及び繊維強化複合材料 | |
| JP2006214043A (ja) | ゴム補強用炭素繊維 | |
| KR20190084580A (ko) | 탄소섬유용 사이징제 및 이를 이용한 탄소섬유의 제조방법 | |
| JP2000136485A (ja) | シリコ―ンストレ―ト油剤並びに炭素繊維用前駆体繊維、炭素繊維及びそれらの製造方法 | |
| JP3557686B2 (ja) | 炭素繊維およびその製造方法 | |
| JP2001348783A (ja) | 炭素繊維束 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040127 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040308 |
|
| 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: 20050218 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050303 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080318 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090318 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090318 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100318 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110318 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110318 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120318 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |