JPH093777A - 炭素繊維用サイジング剤及び炭素繊維 - Google Patents
炭素繊維用サイジング剤及び炭素繊維Info
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- JPH093777A JPH093777A JP7173956A JP17395695A JPH093777A JP H093777 A JPH093777 A JP H093777A JP 7173956 A JP7173956 A JP 7173956A JP 17395695 A JP17395695 A JP 17395695A JP H093777 A JPH093777 A JP H093777A
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- Braiding, Manufacturing Of Bobbin-Net Or Lace, And Manufacturing Of Nets By Knotting (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製織や製紐時の加工性に優れ、熱可塑性樹脂
との相溶性が良く、且つ、機械的特性の優れた繊維強化
熱可塑性樹脂成形体を得ることが可能な炭素繊維用サイ
ジング剤及び炭素繊維の提供を目的とする。 【構成】 ポリアミド／ＰＥＯ共重合体でＰＥＯセグメ
ント繰り返し数ｎとポリアミドセグメント繰り返し数ｍ
の関係が、 ０．１５ｍ≧ｎ≧０．０５ｍ である水溶性ポリアミドと、アニオン系、又は、カチオ
ン系界面活性剤からなる炭素繊維用サイジング剤、該サ
イジング剤が塗付されている炭素繊維、該炭素繊維から
得られる織物スリーブ等の成形用材料、及び該成形用材
料から得られる炭素繊維強化熱可塑性樹脂成形体。
との相溶性が良く、且つ、機械的特性の優れた繊維強化
熱可塑性樹脂成形体を得ることが可能な炭素繊維用サイ
ジング剤及び炭素繊維の提供を目的とする。 【構成】 ポリアミド／ＰＥＯ共重合体でＰＥＯセグメ
ント繰り返し数ｎとポリアミドセグメント繰り返し数ｍ
の関係が、 ０．１５ｍ≧ｎ≧０．０５ｍ である水溶性ポリアミドと、アニオン系、又は、カチオ
ン系界面活性剤からなる炭素繊維用サイジング剤、該サ
イジング剤が塗付されている炭素繊維、該炭素繊維から
得られる織物スリーブ等の成形用材料、及び該成形用材
料から得られる炭素繊維強化熱可塑性樹脂成形体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化熱可塑性樹脂
成形体用炭素繊維のサイジング剤に関し、特に熱可塑性
樹脂繊維と製織又は製紐して成形用材料を得るのに好適
な炭素繊維のサイジング剤に関する。
成形体用炭素繊維のサイジング剤に関し、特に熱可塑性
樹脂繊維と製織又は製紐して成形用材料を得るのに好適
な炭素繊維のサイジング剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＰ及びＦＲＴＰの補強繊維として使
用される炭素繊維のサイジング剤には以下のようなもの
が用いられてきた。 エポキシ、ポリエステル樹脂のような熱硬化性樹脂を
マトリックスとするＦＲＰ用サイジング剤に用いられる
水溶性エポキシ樹脂を主剤とするもの、 ナイロンを中心とした熱可塑性樹脂をマトリックスと
するＦＲＴＰ用サイジング剤に用いられるＮ−メトキシ
メチル化ナイロンを主剤とするもの等がある。
用される炭素繊維のサイジング剤には以下のようなもの
が用いられてきた。 エポキシ、ポリエステル樹脂のような熱硬化性樹脂を
マトリックスとするＦＲＰ用サイジング剤に用いられる
水溶性エポキシ樹脂を主剤とするもの、 ナイロンを中心とした熱可塑性樹脂をマトリックスと
するＦＲＴＰ用サイジング剤に用いられるＮ−メトキシ
メチル化ナイロンを主剤とするもの等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来のサイジング剤には次のような問題があった。 水溶性エポキシ樹脂の場合、マトリックス樹脂が熱可
塑性樹脂の場合、成形温度が高く、サイズ自体が熱分解
を起こし、成形体の物性が低下する。また、熱可塑性樹
脂との相溶性に乏しく、更には、成形中にマトリックス
樹脂と反応し、劣化を促進するため、その面からも成形
体の物性値が低下するといった問題がある。 Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの場合、サイジングさ
れた炭素繊維の糸質が硬く、製織、製紐工程で生産性が
低下する。また、サイジング後の乾燥工程における加熱
や成形時の加熱によりメトキシメチル基同志が架橋反応
を起こし、成形時の樹脂の含浸性が著しく低下するとい
った問題がある。従って、本発明の目的は、製織や製紐
時の加工性に優れ、マトリックス樹脂である熱可塑性樹
脂との相溶性や含浸性の良い、且つ、機械的特性の優れ
た繊維強化熱可塑性樹脂成形体を得ることが可能な炭素
繊維用サイジング剤及び炭素繊維を目的とする。
従来のサイジング剤には次のような問題があった。 水溶性エポキシ樹脂の場合、マトリックス樹脂が熱可
塑性樹脂の場合、成形温度が高く、サイズ自体が熱分解
を起こし、成形体の物性が低下する。また、熱可塑性樹
脂との相溶性に乏しく、更には、成形中にマトリックス
樹脂と反応し、劣化を促進するため、その面からも成形
体の物性値が低下するといった問題がある。 Ｎ−メトキシメチル化ナイロンの場合、サイジングさ
れた炭素繊維の糸質が硬く、製織、製紐工程で生産性が
低下する。また、サイジング後の乾燥工程における加熱
や成形時の加熱によりメトキシメチル基同志が架橋反応
を起こし、成形時の樹脂の含浸性が著しく低下するとい
った問題がある。従って、本発明の目的は、製織や製紐
時の加工性に優れ、マトリックス樹脂である熱可塑性樹
脂との相溶性や含浸性の良い、且つ、機械的特性の優れ
た繊維強化熱可塑性樹脂成形体を得ることが可能な炭素
繊維用サイジング剤及び炭素繊維を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題を
解決するために鋭意研究の結果、化１に示すポリアミド
／ポリエチレンオキサイド（以下ＰＥＯと称す）共重合
体で、ＰＥＯセグメント繰り返し数ｎとポリアミドセグ
メント繰り返し数ｍの関係が ０．１５ｍ≧ｎ≧０．０５ｍ である水溶性ポリアミドと、アニオン系又はカチオン系
界面活性剤からなるる炭素繊維用サイジング剤とするこ
とにより、更に、前記サイジング剤が塗布されている炭
素繊維を補強繊維とすることにより前記課題の解決が可
能であることを見出だしたものである。また、このよう
にして得られた炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維を製織、ま
たは製紐して得られる繊維強化熱可塑性樹脂成形体の成
形用材料とすることにより、マトリックス樹脂の含浸性
の良い成形材料を得ることができ、更に、この成形材料
を加熱加圧することにより機械的特性の良好な成形体を
得ることができることを見出だしたものである。
解決するために鋭意研究の結果、化１に示すポリアミド
／ポリエチレンオキサイド（以下ＰＥＯと称す）共重合
体で、ＰＥＯセグメント繰り返し数ｎとポリアミドセグ
メント繰り返し数ｍの関係が ０．１５ｍ≧ｎ≧０．０５ｍ である水溶性ポリアミドと、アニオン系又はカチオン系
界面活性剤からなるる炭素繊維用サイジング剤とするこ
とにより、更に、前記サイジング剤が塗布されている炭
素繊維を補強繊維とすることにより前記課題の解決が可
能であることを見出だしたものである。また、このよう
にして得られた炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維を製織、ま
たは製紐して得られる繊維強化熱可塑性樹脂成形体の成
形用材料とすることにより、マトリックス樹脂の含浸性
の良い成形材料を得ることができ、更に、この成形材料
を加熱加圧することにより機械的特性の良好な成形体を
得ることができることを見出だしたものである。
【０００５】本発明に用いられるサイジング剤の主剤で
あるポリアミド／ＰＥＯ共重合体は、化１に示されるＰ
ＥＯセグメントの繰り返し数ｎとポリアミドセグメント
の繰り返し数ｍとの関係が、 ０．１５ｍ≧ｎ≧０．０５ｍ ……Ａ式 を満足する水溶性ポリアミドで、分子量が１００００〜
２００００のものが望ましい。この共重合体を得る方法
としては様々な方法が知られているが、代表的な方法と
しては、ヘキサメチレンジアミンまたは、α−（Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミノ）−ε−カプロラクタムとアジピン酸
との重合により得られるポリアミド６６プレポリマーと
ポリエチレンオキサイドとの共重合による方法と、ε−
カプロラクタムまたは、α−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミ
ノ）−εカプロラクタムからポリアミド６プレポリマー
を作製し、これとポリエチレンオキサイドとの共重合に
よる方法が知られている。
あるポリアミド／ＰＥＯ共重合体は、化１に示されるＰ
ＥＯセグメントの繰り返し数ｎとポリアミドセグメント
の繰り返し数ｍとの関係が、 ０．１５ｍ≧ｎ≧０．０５ｍ ……Ａ式 を満足する水溶性ポリアミドで、分子量が１００００〜
２００００のものが望ましい。この共重合体を得る方法
としては様々な方法が知られているが、代表的な方法と
しては、ヘキサメチレンジアミンまたは、α−（Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミノ）−ε−カプロラクタムとアジピン酸
との重合により得られるポリアミド６６プレポリマーと
ポリエチレンオキサイドとの共重合による方法と、ε−
カプロラクタムまたは、α−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミ
ノ）−εカプロラクタムからポリアミド６プレポリマー
を作製し、これとポリエチレンオキサイドとの共重合に
よる方法が知られている。
【０００６】ポリアミド／ＰＥＯ共重合体のＰＥＯ繰り
返し数ｎとポリアミド繰り返し数ｍとの関係が前記Ａ式
の範囲から外れた場合、例えばＰＥＯの比率が高い場合
は、成形時の熱によるサイジング剤自体の熱分解や、マ
トリクス樹脂との相溶性の悪化により成形体物性が低下
する。逆にＰＥＯの比率が低い場合は、サイジング剤調
合液の安定性が低下し、糸質が硬く製織性等の加工作業
性も低下する。また、ポリアミド／ＰＥＯ共重合体のＰ
ＥＯ繰り返し数ｎとポリアミド繰り返し数ｍとの関係が
前記Ａ式の範囲内の場合、調合剤溶液の安定性を考える
と酢酸を主剤に対し２％程度添加することが望ましい。
次に、本発明ではサイジング剤調合液の浸透性向上を目
的として界面活性剤を使用するが、この界面活性剤は調
合液中での安定性に優れ、起泡しにくいものであれば特
に限定されるものではないが、成形品特性に与える影響
や、サイジング剤溶液の浸透性向上効果を考えると、ノ
ニオン系で親水性／親油性バランス＝２０〜５０％、分
子量２０００〜５０００のものが好ましい。市販されて
いるものの一例としては、エパン４５０［第一工業製薬
（株）製；ＰＥＯ／ＰＰＯ共重合体］、ノイゲン［第一
工業製薬（株）製；ＰＥＯ／ラウリルエーテル共重合
体］等が挙げられる。また、カチオン系界面活性剤も使
用することができる。
返し数ｎとポリアミド繰り返し数ｍとの関係が前記Ａ式
の範囲から外れた場合、例えばＰＥＯの比率が高い場合
は、成形時の熱によるサイジング剤自体の熱分解や、マ
トリクス樹脂との相溶性の悪化により成形体物性が低下
する。逆にＰＥＯの比率が低い場合は、サイジング剤調
合液の安定性が低下し、糸質が硬く製織性等の加工作業
性も低下する。また、ポリアミド／ＰＥＯ共重合体のＰ
ＥＯ繰り返し数ｎとポリアミド繰り返し数ｍとの関係が
前記Ａ式の範囲内の場合、調合剤溶液の安定性を考える
と酢酸を主剤に対し２％程度添加することが望ましい。
次に、本発明ではサイジング剤調合液の浸透性向上を目
的として界面活性剤を使用するが、この界面活性剤は調
合液中での安定性に優れ、起泡しにくいものであれば特
に限定されるものではないが、成形品特性に与える影響
や、サイジング剤溶液の浸透性向上効果を考えると、ノ
ニオン系で親水性／親油性バランス＝２０〜５０％、分
子量２０００〜５０００のものが好ましい。市販されて
いるものの一例としては、エパン４５０［第一工業製薬
（株）製；ＰＥＯ／ＰＰＯ共重合体］、ノイゲン［第一
工業製薬（株）製；ＰＥＯ／ラウリルエーテル共重合
体］等が挙げられる。また、カチオン系界面活性剤も使
用することができる。
【０００７】（１）サイジング剤調合液の調合 本発明のサイジング剤の調合は、水溶性ポリアミド１．
０〜４．０重量％及び界面活性剤０．０５〜０．５重量
％を蒸留水中で攪拌しながら溶解し、調合液とする。こ
の際、酢酸を０．０１〜０．２％程度蒸留水中に溶解さ
せておくことが望ましい。サイジング方法や、条件にも
よるが、水溶性ポリアミドの濃度が１％よりも小さい場
合は、集束性不良となり、また、４％よりも大きい場合
は、糸質が硬くなり、製織作業性等で不具合が生ずる。
また、界面活性剤も０．０５％より小さい場合は、調合
液の浸透効果が十分に得られず、０．５％より大きい場
合は、成形品中のマトリックス樹脂と補強繊維間の接着
を阻害することが確認されている。
０〜４．０重量％及び界面活性剤０．０５〜０．５重量
％を蒸留水中で攪拌しながら溶解し、調合液とする。こ
の際、酢酸を０．０１〜０．２％程度蒸留水中に溶解さ
せておくことが望ましい。サイジング方法や、条件にも
よるが、水溶性ポリアミドの濃度が１％よりも小さい場
合は、集束性不良となり、また、４％よりも大きい場合
は、糸質が硬くなり、製織作業性等で不具合が生ずる。
また、界面活性剤も０．０５％より小さい場合は、調合
液の浸透効果が十分に得られず、０．５％より大きい場
合は、成形品中のマトリックス樹脂と補強繊維間の接着
を阻害することが確認されている。
【０００８】（２）サイジング （１）で調合されたサイジング剤調合液は、ディップ
法、スプレー法あるいはローラー法等の通常の方法によ
り炭素繊維にサイジングされる。サイジングされた炭素
繊維は、１５０〜２００℃の熱風乾燥炉で乾燥され、巻
取機により所定形状のボビンに巻き取られる。この時の
炭素繊維の表面に付着したサイジング剤の付着率は、重
量比で０．５〜３．０％の範囲が好ましい。この範囲よ
り小さい場合は、製織加工時のケバや、炭素繊維の損傷
などにつながり、この範囲より大きい場合は、糸が硬く
なり製織時の作業性低下や、成形時の補強繊維の開繊を
妨げる等の問題を生ずる。 （３）製紐（製織） （２）で得られた炭素繊維は、一般的な製紐機により熱
可塑性樹脂繊維と共に製紐することができる。予め製紐
管に巻き取った炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維を製紐機の
右回り、左回りの管差しにセットし、これを製紐機によ
りブレードにする。ブレードの織り組織は、成形体に必
要な強度、特性に応じて様々に変更が可能であり、特定
する必要はない。製織の場合も同様に通常使用される織
機により製織され、経糸と緯糸に炭素繊維と熱可塑性樹
脂繊維を仕様に合わせて配置し製織する。このようにし
て得られたブレードまたは織物は本発明の繊維強化熱可
塑性樹脂成形体の成形用材料として使用できる。
法、スプレー法あるいはローラー法等の通常の方法によ
り炭素繊維にサイジングされる。サイジングされた炭素
繊維は、１５０〜２００℃の熱風乾燥炉で乾燥され、巻
取機により所定形状のボビンに巻き取られる。この時の
炭素繊維の表面に付着したサイジング剤の付着率は、重
量比で０．５〜３．０％の範囲が好ましい。この範囲よ
り小さい場合は、製織加工時のケバや、炭素繊維の損傷
などにつながり、この範囲より大きい場合は、糸が硬く
なり製織時の作業性低下や、成形時の補強繊維の開繊を
妨げる等の問題を生ずる。 （３）製紐（製織） （２）で得られた炭素繊維は、一般的な製紐機により熱
可塑性樹脂繊維と共に製紐することができる。予め製紐
管に巻き取った炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維を製紐機の
右回り、左回りの管差しにセットし、これを製紐機によ
りブレードにする。ブレードの織り組織は、成形体に必
要な強度、特性に応じて様々に変更が可能であり、特定
する必要はない。製織の場合も同様に通常使用される織
機により製織され、経糸と緯糸に炭素繊維と熱可塑性樹
脂繊維を仕様に合わせて配置し製織する。このようにし
て得られたブレードまたは織物は本発明の繊維強化熱可
塑性樹脂成形体の成形用材料として使用できる。
【０００９】（４）成形 次に（３）で得られた成形用材料を用いて本発明の繊維
強化熱可塑性樹脂成形体の成形について、ブレードを用
い管状成形体の場合を例にとり述べる。まず、芯棒に上
記ブレードを成形体に要求される肉厚に対応した枚数だ
け被せ積層する。この際成形体の使用目的に応じた強
度、剛性を持たせるため、ブレード層間に軸方向に対し
０°または９０°方向に引き揃えられた補強繊維のプリ
プレグや交織織物等を配置しても良い。必要枚数ブレー
ドを積層したら、芯棒を抜き、その代わりにシリコン等
の内圧用チューブをセットする。このセットしたものを
所定の金型にいれ、加熱しながら内圧用チューブに窒素
もしくは、空気ガス等を注入し加圧する。加圧は５〜２
０ｋｇ／ｃｍ2 程度、温度は使用する樹脂の融点より３
０〜５０℃程度高い温度が適当である。この加熱加圧に
より、熱可塑性樹脂繊維が溶融し炭素繊維ストランド内
に含浸されマトリックスとなる。その後、金型を冷却
し、溶融状態の熱可塑性樹脂マトリックスを固化させ、
金型より成形体を取り出す。以上の工程を経て、連続繊
維で補強された熱可塑性樹脂の管状成形体が得られる。
この様にして得られた成形体は、ボイドが殆ど無く、補
強繊維の効果により非常に優れた曲げ強度、ねじれ強度
を示す。本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、ポ
リアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド等
の汎用または一部スーパーエンジニアリングプラスチッ
クがあげられるが、主剤の水溶性ポリアミドとの相溶性
に優れ、且つ、成形温度が３２０℃以下で連続繊維形態
をとれるものであれば、特に限定されるものではない。
強化熱可塑性樹脂成形体の成形について、ブレードを用
い管状成形体の場合を例にとり述べる。まず、芯棒に上
記ブレードを成形体に要求される肉厚に対応した枚数だ
け被せ積層する。この際成形体の使用目的に応じた強
度、剛性を持たせるため、ブレード層間に軸方向に対し
０°または９０°方向に引き揃えられた補強繊維のプリ
プレグや交織織物等を配置しても良い。必要枚数ブレー
ドを積層したら、芯棒を抜き、その代わりにシリコン等
の内圧用チューブをセットする。このセットしたものを
所定の金型にいれ、加熱しながら内圧用チューブに窒素
もしくは、空気ガス等を注入し加圧する。加圧は５〜２
０ｋｇ／ｃｍ2 程度、温度は使用する樹脂の融点より３
０〜５０℃程度高い温度が適当である。この加熱加圧に
より、熱可塑性樹脂繊維が溶融し炭素繊維ストランド内
に含浸されマトリックスとなる。その後、金型を冷却
し、溶融状態の熱可塑性樹脂マトリックスを固化させ、
金型より成形体を取り出す。以上の工程を経て、連続繊
維で補強された熱可塑性樹脂の管状成形体が得られる。
この様にして得られた成形体は、ボイドが殆ど無く、補
強繊維の効果により非常に優れた曲げ強度、ねじれ強度
を示す。本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、ポ
リアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド等
の汎用または一部スーパーエンジニアリングプラスチッ
クがあげられるが、主剤の水溶性ポリアミドとの相溶性
に優れ、且つ、成形温度が３２０℃以下で連続繊維形態
をとれるものであれば、特に限定されるものではない。
【００１０】
【作用】本発明のサイジング剤を処理した炭素繊維は、
製織または製紐加工時の作業性に優れ、繊維強化熱可塑
性樹脂の成形用材料である交織布やブレード材料を容易
に作製でき、また、成形時のマトリックス樹脂との相溶
性も良好なため優れた物性をもつ成形品を得ることがで
きる。
製織または製紐加工時の作業性に優れ、繊維強化熱可塑
性樹脂の成形用材料である交織布やブレード材料を容易
に作製でき、また、成形時のマトリックス樹脂との相溶
性も良好なため優れた物性をもつ成形品を得ることがで
きる。
【００１１】
＜実施例１＞炭素繊維に次に示すサイジング剤を処理
し、これと熱可塑性樹脂繊維とを組み合わせてブレード
材料を作製し、これを成形、評価した。各工程の詳細に
ついては以下に示す。 （１）サイジング サイジング剤組成 水溶性ポリアミド；ＫＰ２０２１Ａ［松本油脂（株）製］ …２．５重量％ ノニオン系界面活性剤；エパン４５０［第一工業（株）製］…０．１重量％ 蒸留水 …９７．４重量％ （なお、ＫＰ２０２１Ａはナイロン６６系のポリアミド
とＰＥＯの共重合体で、ｍ：ｎ＝９：１である） 炭素繊維 ＨＴＡ６ＫＣＦ［東邦レーヨン（株）製］ フィラメント径 ７μｍ フィラメント数 ６０００本 サイジング の炭素繊維にのサイジング剤を塗布後乾燥した。乾
燥温度は１５０℃、サイズ付着率は１．０重量％であっ
た。
し、これと熱可塑性樹脂繊維とを組み合わせてブレード
材料を作製し、これを成形、評価した。各工程の詳細に
ついては以下に示す。 （１）サイジング サイジング剤組成 水溶性ポリアミド；ＫＰ２０２１Ａ［松本油脂（株）製］ …２．５重量％ ノニオン系界面活性剤；エパン４５０［第一工業（株）製］…０．１重量％ 蒸留水 …９７．４重量％ （なお、ＫＰ２０２１Ａはナイロン６６系のポリアミド
とＰＥＯの共重合体で、ｍ：ｎ＝９：１である） 炭素繊維 ＨＴＡ６ＫＣＦ［東邦レーヨン（株）製］ フィラメント径 ７μｍ フィラメント数 ６０００本 サイジング の炭素繊維にのサイジング剤を塗布後乾燥した。乾
燥温度は１５０℃、サイズ付着率は１．０重量％であっ
た。
【００１２】（２）製紐 （１）で得られた炭素繊維とナイロン６繊維を製紐しブ
レードを得た。 ブレード条件 打ち数 ６４打ち（炭素繊維 ３２本／ナイロン
６ ３２本） 角度 ３０° ブレード径 １８ｍｍ 補強材体積含有率 ５４％ この時の製紐作業性の評価結果を表１に示す。 （３）内圧成形 （２）で得られたブレードを内圧法により成形し管状成
形体を得た。 積層枚数 ４プライ 成形条件 ２６０℃、２０ｍｉｎ、内圧１０ｋｇ
／ｍｍ2 で成形した後、１５℃／ｍｉｎで冷却し、８０
℃以下で脱型 得られたＦＲＴＰ管は、外径２０ｍｍ、肉厚１．１ｍｍ
であり、補強繊維の体積含有率は５５％であった。その
曲げ強度及びボイド率の測定結果を表１に示す。
レードを得た。 ブレード条件 打ち数 ６４打ち（炭素繊維 ３２本／ナイロン
６ ３２本） 角度 ３０° ブレード径 １８ｍｍ 補強材体積含有率 ５４％ この時の製紐作業性の評価結果を表１に示す。 （３）内圧成形 （２）で得られたブレードを内圧法により成形し管状成
形体を得た。 積層枚数 ４プライ 成形条件 ２６０℃、２０ｍｉｎ、内圧１０ｋｇ
／ｍｍ2 で成形した後、１５℃／ｍｉｎで冷却し、８０
℃以下で脱型 得られたＦＲＴＰ管は、外径２０ｍｍ、肉厚１．１ｍｍ
であり、補強繊維の体積含有率は５５％であった。その
曲げ強度及びボイド率の測定結果を表１に示す。
【００１３】＜比較例１＞実施例１におけるサイジング
剤組成において、界面活性剤を含まない以外は実施例１
と同様に、サイジング、製紐、成形をおこないＦＲＴＰ
管を得た。得られたＦＲＴＰ管について曲げ強度及びボ
イド率を測定。測定結果を表１に示す。 ＜比較例２＞サイジング剤組成として下記の組成を用い
た以外は、実施例１と同様にサイジング、製紐、成形を
行ないＦＲＴＰ管を得た。 サイジング剤組成 水溶性ポリアミドＫＰ２００７Ａ［松本油脂（株）製］…２．５重量％ 蒸留水 …９７．５重量％ （なお、ＫＰ２００７Ａはナイロン６系のポリアミドと
ＰＥＯの共重合体でｍ：ｎ＝８：２である） 得られたＦＲＴＰ管について曲げ強度及びボイド率を測
定。測定結果を表１に示す。 ＜比較例３＞サイジング剤組成として下記の組成を用い
た以外は、実施例１と同様にサイジング、製紐、成形を
行ないＦＲＴＰ管を得た。 サイジング剤組成 水溶性エポキシ樹脂 …２．５重量％ 蒸留水 …９７．５重量％ 得られたＦＲＴＰ管について曲げ強度及びボイド率を測
定。測定結果を表１に示す。
剤組成において、界面活性剤を含まない以外は実施例１
と同様に、サイジング、製紐、成形をおこないＦＲＴＰ
管を得た。得られたＦＲＴＰ管について曲げ強度及びボ
イド率を測定。測定結果を表１に示す。 ＜比較例２＞サイジング剤組成として下記の組成を用い
た以外は、実施例１と同様にサイジング、製紐、成形を
行ないＦＲＴＰ管を得た。 サイジング剤組成 水溶性ポリアミドＫＰ２００７Ａ［松本油脂（株）製］…２．５重量％ 蒸留水 …９７．５重量％ （なお、ＫＰ２００７Ａはナイロン６系のポリアミドと
ＰＥＯの共重合体でｍ：ｎ＝８：２である） 得られたＦＲＴＰ管について曲げ強度及びボイド率を測
定。測定結果を表１に示す。 ＜比較例３＞サイジング剤組成として下記の組成を用い
た以外は、実施例１と同様にサイジング、製紐、成形を
行ないＦＲＴＰ管を得た。 サイジング剤組成 水溶性エポキシ樹脂 …２．５重量％ 蒸留水 …９７．５重量％ 得られたＦＲＴＰ管について曲げ強度及びボイド率を測
定。測定結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１における各項目の試験方法ないし判定
方法は以下による。 ＣＦ浸透性……炭素繊維が水にどれだけ浸透されやす
いかを示し、１リットルビーカーにサイジング剤有効成
分が５％になるように水溶液１リットルを調合し、１ｇ
の炭素繊維を水面に静かに落とし、ビーカー底部まで沈
降するのに要する時間を測定する。 製紐作業性判定基準 １０００ｍ製紐時の停台回数 ５回以下…… ○ １０回以上…… × パイプ曲げ強さ……支点間１００ｍｍの３点曲げ法に
よる。試験速度は２ｍｍ／ｍｉｎ ボイド率……ＪＩＳ Ｋ ７０５３による
方法は以下による。 ＣＦ浸透性……炭素繊維が水にどれだけ浸透されやす
いかを示し、１リットルビーカーにサイジング剤有効成
分が５％になるように水溶液１リットルを調合し、１ｇ
の炭素繊維を水面に静かに落とし、ビーカー底部まで沈
降するのに要する時間を測定する。 製紐作業性判定基準 １０００ｍ製紐時の停台回数 ５回以下…… ○ １０回以上…… × パイプ曲げ強さ……支点間１００ｍｍの３点曲げ法に
よる。試験速度は２ｍｍ／ｍｉｎ ボイド率……ＪＩＳ Ｋ ７０５３による
【００１６】
【発明の効果】本発明のサイジング剤を用いることでテ
ニスラケット、ゴルフシャフト等のスポーツ用途、航空
機用途に応用される炭素繊維強化熱可塑性樹脂の成形用
材料を容易に作製することができ、優れた機械的強度を
有する成形体を得ることが可能となる。
ニスラケット、ゴルフシャフト等のスポーツ用途、航空
機用途に応用される炭素繊維強化熱可塑性樹脂の成形用
材料を容易に作製することができ、優れた機械的強度を
有する成形体を得ることが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｄ０３Ｄ 15/12 7310−4Ｆ Ｂ２９Ｃ 67/14 Ｘ
Claims (4)
- 【請求項１】 【化１】 に示すポリアミド／ＰＥＯ共重合体で、ＰＥＯセグメン
ト繰り返し数ｎとポリアミドセグメント繰り返し数ｍの
関係が ０．１５ｍ≧ｎ≧０．０５ｍ である水溶性ポリアミドと、ノニオン系又はカチオン系
界面活性剤からなることを特徴とする炭素繊維用サイジ
ング剤。 - 【請求項２】 請求項１に記載されたサイジング剤が塗
布されていることを特徴とする炭素繊維。 - 【請求項３】 請求項２記載の炭素繊維と熱可塑性樹脂
繊維を製織、または製紐して得られる繊維強化熱可塑性
樹脂成形体の成形用材料。 - 【請求項４】 請求項３記載の成形用材料を加熱加圧す
ることにより得られる繊維強化熱可塑性樹脂成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7173956A JPH093777A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 炭素繊維用サイジング剤及び炭素繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7173956A JPH093777A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 炭素繊維用サイジング剤及び炭素繊維 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH093777A true JPH093777A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15970175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7173956A Pending JPH093777A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 炭素繊維用サイジング剤及び炭素繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH093777A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002339246A (ja) * | 2000-03-07 | 2002-11-27 | Sanyo Chem Ind Ltd | 無機繊維用集束剤 |
| WO2003012188A1 (fr) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Agent d'encollage pour fibre de carbone, procede pour encoller une fibre de carbone au moyen dudit agent, fibre de carbone encollee et tissu maille ou textile tisse au moyen de ladite fibre de carbone |
| JP2003105676A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Toray Ind Inc | 炭素繊維、炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物、成形用材料および成形品 |
| JP2007002256A (ja) * | 2002-09-17 | 2007-01-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プリプレグトウおよび／またはプリプレグの製造方法 |
| JP2011246591A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Umg Abs Ltd | 強化熱可塑性樹脂組成物および成形品 |
| CN102517757A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-27 | 绍兴文理学院 | 平纹横人字布及该布的后处理整理方法 |
| JP2012126841A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Umg Abs Ltd | 強化熱可塑性樹脂組成物および成形品 |
| WO2013133421A1 (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-12 | 帝人株式会社 | 炭素繊維束及びその製造方法 |
| WO2014180779A1 (de) | 2013-05-08 | 2014-11-13 | Ems-Patent Ag | Füllstoffe mit oberflächenbeschichtung aus wasserlöslichen polyamiden |
| WO2015049567A1 (en) | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sizing agent for carbon fiber, carbon fiber, carbon fiber-reinforced composite material, and method of producing carbon fiber-reinforced composite material |
| KR101864552B1 (ko) * | 2017-11-01 | 2018-06-04 | 도레이첨단소재 주식회사 | 탄소 섬유 사이징제, 이를 이용하여 제조된 탄소 섬유 및 탄소 섬유 강화 플라스틱 |
| JP2018145238A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 旭化成株式会社 | 中間基材、及び、繊維強化複合材料成形体、並びにその製造方法 |
| CN109898330A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-06-18 | 天津工业大学 | 一种改性聚己内酰胺碳纤维水性上浆剂的制备方法 |
| CN110230204A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-09-13 | 镇江市高等专科学校 | 一种碳纤维用上浆剂 |
-
1995
- 1995-06-19 JP JP7173956A patent/JPH093777A/ja active Pending
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002339246A (ja) * | 2000-03-07 | 2002-11-27 | Sanyo Chem Ind Ltd | 無機繊維用集束剤 |
| WO2003012188A1 (fr) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Agent d'encollage pour fibre de carbone, procede pour encoller une fibre de carbone au moyen dudit agent, fibre de carbone encollee et tissu maille ou textile tisse au moyen de ladite fibre de carbone |
| US7135516B2 (en) | 2001-07-31 | 2006-11-14 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Sizing agent for carbon fiber, method for sizing carbon fiber by said sizing agent, sized carbon fiber and knitted or woven fabric using said carbon fiber |
| JP2003105676A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Toray Ind Inc | 炭素繊維、炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物、成形用材料および成形品 |
| JP2007002256A (ja) * | 2002-09-17 | 2007-01-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プリプレグトウおよび／またはプリプレグの製造方法 |
| JP2007039684A (ja) * | 2002-09-17 | 2007-02-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 複合圧力容器または複合管状体ならびに複合中間物 |
| US7790235B2 (en) | 2002-09-17 | 2010-09-07 | Mitsubishi Rayon Company, Ltd. | Composite pressure container or tubular body and composite intermediate |
| JP2011246591A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Umg Abs Ltd | 強化熱可塑性樹脂組成物および成形品 |
| JP2012126841A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Umg Abs Ltd | 強化熱可塑性樹脂組成物および成形品 |
| CN102517757A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-27 | 绍兴文理学院 | 平纹横人字布及该布的后处理整理方法 |
| WO2013133421A1 (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-12 | 帝人株式会社 | 炭素繊維束及びその製造方法 |
| JP5606650B2 (ja) * | 2012-03-09 | 2014-10-15 | 帝人株式会社 | 炭素繊維束及びその製造方法 |
| JPWO2013133421A1 (ja) * | 2012-03-09 | 2015-07-30 | 帝人株式会社 | 炭素繊維束及びその製造方法 |
| US9506169B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-11-29 | Teijin Limited | Carbon fiber bundle and manufacturing method of the same |
| WO2014180779A1 (de) | 2013-05-08 | 2014-11-13 | Ems-Patent Ag | Füllstoffe mit oberflächenbeschichtung aus wasserlöslichen polyamiden |
| US9631070B2 (en) | 2013-05-08 | 2017-04-25 | Ems-Patent Ag | Filler materials having surface coating made from water soluble polyamides |
| WO2015049567A1 (en) | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sizing agent for carbon fiber, carbon fiber, carbon fiber-reinforced composite material, and method of producing carbon fiber-reinforced composite material |
| JP2018145238A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 旭化成株式会社 | 中間基材、及び、繊維強化複合材料成形体、並びにその製造方法 |
| KR101864552B1 (ko) * | 2017-11-01 | 2018-06-04 | 도레이첨단소재 주식회사 | 탄소 섬유 사이징제, 이를 이용하여 제조된 탄소 섬유 및 탄소 섬유 강화 플라스틱 |
| CN109898330A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-06-18 | 天津工业大学 | 一种改性聚己内酰胺碳纤维水性上浆剂的制备方法 |
| CN110230204A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-09-13 | 镇江市高等专科学校 | 一种碳纤维用上浆剂 |
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