JPS59137576A - 炭素繊維用表面処理剤 - Google Patents
炭素繊維用表面処理剤Info
- Publication number
- JPS59137576A JPS59137576A JP410483A JP410483A JPS59137576A JP S59137576 A JPS59137576 A JP S59137576A JP 410483 A JP410483 A JP 410483A JP 410483 A JP410483 A JP 410483A JP S59137576 A JPS59137576 A JP S59137576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon fiber
- filler
- surface treatment
- treatment agent
- carbon fibers
- 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
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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】
本発明は、炭素繊維用表面処理剤に関するものである。
従来より、炭素繊維と各種熱可塑性・熱硬化性樹脂など
のマトリックス樹脂との複合材料は、その卓越した比強
度・比弾性率などの性質を利用して多くの用途に利用さ
れている。ところで各種マトリックス樹脂を用いた複合
材料の性能・機械的諸特性を決定する最も重要な要因の
１つは、補強材とマｌ−ＩＪツクス樹脂との親和性・接
着性にある。
のマトリックス樹脂との複合材料は、その卓越した比強
度・比弾性率などの性質を利用して多くの用途に利用さ
れている。ところで各種マトリックス樹脂を用いた複合
材料の性能・機械的諸特性を決定する最も重要な要因の
１つは、補強材とマｌ−ＩＪツクス樹脂との親和性・接
着性にある。
炭素繊維の場合エポキシ、不飽オＩポリエステル、フェ
ノール、ポリアミド、ポリカーボネート又はポリオレフ
インなどをマトリックス樹脂として複合材料か製造され
ているか、一般にそれらのマトリックス樹脂と炭素繊維
の親木ロ住は良好でなく、また、マトリックス樹脂の硬
化時に歪を生じ接盾性も充分とは云えない。
ノール、ポリアミド、ポリカーボネート又はポリオレフ
インなどをマトリックス樹脂として複合材料か製造され
ているか、一般にそれらのマトリックス樹脂と炭素繊維
の親木ロ住は良好でなく、また、マトリックス樹脂の硬
化時に歪を生じ接盾性も充分とは云えない。
また、炭素繊維複合材料の製造においては通常数千本の
炭素繊維のフィラメント単繊維をトウ状に引き揃えシー
ト状又は織物状にした後、マトリックス樹脂と複合化す
るが、この際シート状又は織物状物は毛羽立ち易く操作
が困難となるため、炭素繊維は予め各種表面処理剤によ
って処理するのが常である。しかし、それでも炭素繊維
複合材料として満足すべき性能を発揮し得ていない欠点
を有している。
炭素繊維のフィラメント単繊維をトウ状に引き揃えシー
ト状又は織物状にした後、マトリックス樹脂と複合化す
るが、この際シート状又は織物状物は毛羽立ち易く操作
が困難となるため、炭素繊維は予め各種表面処理剤によ
って処理するのが常である。しかし、それでも炭素繊維
複合材料として満足すべき性能を発揮し得ていない欠点
を有している。
本発明者らは、前述の如き状況に鑑み、炭素繊維とマ｝
ＩＪツクス樹脂との親オロ性、接着性を改良し複合材料
として満足すべき性能を発揮し得るような炭素繊維用表
面処理剤ζこついて鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。即ち、本発明は、エポキシ樹Ｉ１！１００部に充填
材を１〜５０部含有せしめた炭素繊維用表面処理剤を用
いることを特徴とする炭素繊維用表面処理剤にある。本
発明の允填材としては炭素材料粉末又は金属材料粉末が
挙げられ、炭素材料粉末としては、黒鉛粉末、カーボン
ブラツク粉末、炭素繊維をチョップ或いは粉砕したもの
、金属材料粉末としてはアルミニウム粉末、亜鉛粉末等
がある。場合によりシリカ粉末等の無機物粉末を用いる
こともできる。
ＩＪツクス樹脂との親オロ性、接着性を改良し複合材料
として満足すべき性能を発揮し得るような炭素繊維用表
面処理剤ζこついて鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。即ち、本発明は、エポキシ樹Ｉ１！１００部に充填
材を１〜５０部含有せしめた炭素繊維用表面処理剤を用
いることを特徴とする炭素繊維用表面処理剤にある。本
発明の允填材としては炭素材料粉末又は金属材料粉末が
挙げられ、炭素材料粉末としては、黒鉛粉末、カーボン
ブラツク粉末、炭素繊維をチョップ或いは粉砕したもの
、金属材料粉末としてはアルミニウム粉末、亜鉛粉末等
がある。場合によりシリカ粉末等の無機物粉末を用いる
こともできる。
本発明に用いるエポキシ樹脂とは、通常のエポキシ樹脂
でよく、例えばビスフェノールタイプジグリシジルエー
テル，ノボラツクタイプエポキシ樹脂が挙げられる。こ
れらのエポキシ１劇脂を溶解する溶媒は溶解性が良好で
あればどのようなものでもよく、例えばアセトン，メチ
ルエチルケトン等が用いられる。
でよく、例えばビスフェノールタイプジグリシジルエー
テル，ノボラツクタイプエポキシ樹脂が挙げられる。こ
れらのエポキシ１劇脂を溶解する溶媒は溶解性が良好で
あればどのようなものでもよく、例えばアセトン，メチ
ルエチルケトン等が用いられる。
本発明に用いる充填材の添加量はあまり少量では集束性
が劣り、多量では逆に接漬力を低下させる。エポキシ樹
脂１００部に対し１〜５０部が良く、好ましくは１０〜
３０部が良い。充填材粉末粒子の大きさは重要ではない
が、炭素繊維直径より小さいものの方か均一に分散する
ので良く、０．１〜１０μ、好ましくは０．１〜５μ程
度が良い。
が劣り、多量では逆に接漬力を低下させる。エポキシ樹
脂１００部に対し１〜５０部が良く、好ましくは１０〜
３０部が良い。充填材粉末粒子の大きさは重要ではない
が、炭素繊維直径より小さいものの方か均一に分散する
ので良く、０．１〜１０μ、好ましくは０．１〜５μ程
度が良い。
エポキシ樹脂に充填材を分散せしめるには、エポキシ樹
脂に充填材が不溶なため、その均一分散が難しく、例え
ば予めエポキシ樹脂を溶媒に溶解した後、充填材を投入
し、攪拌することにより、その均一分散をはかることが
できる。かくして得られた表面処理剤は通常の方法によ
って炭素繊維に対して表面処理することができる。
脂に充填材が不溶なため、その均一分散が難しく、例え
ば予めエポキシ樹脂を溶媒に溶解した後、充填材を投入
し、攪拌することにより、その均一分散をはかることが
できる。かくして得られた表面処理剤は通常の方法によ
って炭素繊維に対して表面処理することができる。
かくして得られた表面処理剤含浸炭素繊維は、そのまま
マトリックス樹脂と複合化してもよく、また１度約７０
〜１５０゜Ｃで表面処理剤をある程度硬化させて力１ら
複合化してもよい。
マトリックス樹脂と複合化してもよく、また１度約７０
〜１５０゜Ｃで表面処理剤をある程度硬化させて力１ら
複合化してもよい。
本発明の処理剤で処理した炭素繊維は集束性に優れ、ま
たマトリックス樹脂に対し接着性が良好であり、コンポ
ジット特性の極めて良い複合材料を得ることができる。
たマトリックス樹脂に対し接着性が良好であり、コンポ
ジット特性の極めて良い複合材料を得ることができる。
以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、こ
れらは本発明を限定するものではない０５部のエボキシ
樹脂（シェル化学■、商品名「エピコート８２８Ｊ）Ｋ
メチルエチルケトン１００部で溶解し、プラスチック容
器中で表に示す各種充填材を混合し攪拌しながら、炭素
繊維６０００フィラメントを浸漬した後表面処理剤を含
浸した炭素繊維をダイスに通し、その後、約１１０℃熱
風を吹き付け乾燥した表面処理剤の付着量は炭素繊維Ｉ
ｇ，当り約１ｇの割合であった。
れらは本発明を限定するものではない０５部のエボキシ
樹脂（シェル化学■、商品名「エピコート８２８Ｊ）Ｋ
メチルエチルケトン１００部で溶解し、プラスチック容
器中で表に示す各種充填材を混合し攪拌しながら、炭素
繊維６０００フィラメントを浸漬した後表面処理剤を含
浸した炭素繊維をダイスに通し、その後、約１１０℃熱
風を吹き付け乾燥した表面処理剤の付着量は炭素繊維Ｉ
ｇ，当り約１ｇの割合であった。
このようにして得られた炭素繊維ζこついて、目視によ
ってその集束性を評価した０ 次に、これらの炭素繊維にエポキシ樹脂（シェル化学■
、商品名「エピコ−｝８２８Ｊ）９１００部、無水メチ
ル・ナジツク酸を９０部及びベンジル・ジメチルアミン
を２部からなる梢脂組成物をドラム・ワインダー型含浸
装置を用いて均一に含浸し、一方向に揃えてプリプレグ
を作成したＯ得られたプリプレグを長さ２５０ｍｍ，幅
２５０ｍｍ６こ裁断し、積層して５％加圧下に９０℃で
２時間、更に１５０℃で４時間硬化成型し、厚み２ｍｍ
の複合材料を得た。得られた複合材料のＩＬＳＳ（層間
剪断強度〕をＡ８ＴＭＤ−２３４４に準じて測定した。
ってその集束性を評価した０ 次に、これらの炭素繊維にエポキシ樹脂（シェル化学■
、商品名「エピコ−｝８２８Ｊ）９１００部、無水メチ
ル・ナジツク酸を９０部及びベンジル・ジメチルアミン
を２部からなる梢脂組成物をドラム・ワインダー型含浸
装置を用いて均一に含浸し、一方向に揃えてプリプレグ
を作成したＯ得られたプリプレグを長さ２５０ｍｍ，幅
２５０ｍｍ６こ裁断し、積層して５％加圧下に９０℃で
２時間、更に１５０℃で４時間硬化成型し、厚み２ｍｍ
の複合材料を得た。得られた複合材料のＩＬＳＳ（層間
剪断強度〕をＡ８ＴＭＤ−２３４４に準じて測定した。
測定は室温で行なった。
充填材の種類及び評価結果を表に示す。表に示すように
、本発明のものが集束性及びその複合材料の特性である
ＩＬＳＳが極めて大きく向上したことがイつかる。
、本発明のものが集束性及びその複合材料の特性である
ＩＬＳＳが極めて大きく向上したことがイつかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１〕エポキシ樹脂１００部に対し、允填材を１〜５０
部含有せしめたことを特徴とする炭素繊維用表面処理剤
。 （２）前記充填材として炭素材料粉末を用いた特許請求
の範囲第（υ項に記載した炭素繊維用表面処理剤。 （３）前記炭素材料粉末として黒鉛粉末を用いた特許請
求の範囲第（２）項に記載した充填材。 （４）前記充填材として金属材科粉末を用いた脣許請求
の範囲第１１１項に記載した炭素藏維用表面処理剤。 （５ノ前記金属材料粉末としてアルミニウム粉末を用い
た特許請求の範囲第（４｝項に記載した冗填材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP410483A JPS59137576A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | 炭素繊維用表面処理剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP410483A JPS59137576A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | 炭素繊維用表面処理剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59137576A true JPS59137576A (ja) | 1984-08-07 |
| JPH045791B2 JPH045791B2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=11575478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP410483A Granted JPS59137576A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | 炭素繊維用表面処理剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59137576A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6359473A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-15 | 宇部興産株式会社 | 複合材料用無機繊維の製造法 |
| JPH03146767A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-21 | Ube Ind Ltd | ハイブリッド繊維、その製造方法及びこの繊維で強化された金属の製造方法 |
| JPH07242757A (ja) * | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Yoshikuni Yoshimitsu | プリプレグの製造方法 |
| 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 |
| KR20180029883A (ko) * | 2016-09-13 | 2018-03-21 | 윈엔윈(주) | 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치 및 그 방법 |
| CN110004707A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-12 | 南昌航空大学 | 一种含碳纳米材料的上浆剂表面改性碳纤维的方法 |
-
1983
- 1983-01-17 JP JP410483A patent/JPS59137576A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6359473A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-15 | 宇部興産株式会社 | 複合材料用無機繊維の製造法 |
| JPH03146767A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-21 | Ube Ind Ltd | ハイブリッド繊維、その製造方法及びこの繊維で強化された金属の製造方法 |
| JPH07242757A (ja) * | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Yoshikuni Yoshimitsu | プリプレグの製造方法 |
| 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 |
| KR20180029883A (ko) * | 2016-09-13 | 2018-03-21 | 윈엔윈(주) | 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치 및 그 방법 |
| CN110004707A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-12 | 南昌航空大学 | 一种含碳纳米材料的上浆剂表面改性碳纤维的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH045791B2 (ja) | 1992-02-03 |
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