JPS5974117A - Production of new polymer composition - Google Patents

Production of new polymer composition

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JPS5974117A
JPS5974117A JP18329482A JP18329482A JPS5974117A JP S5974117 A JPS5974117 A JP S5974117A JP 18329482 A JP18329482 A JP 18329482A JP 18329482 A JP18329482 A JP 18329482A JP S5974117 A JPS5974117 A JP S5974117A
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polymer
carbon fiber
epoxy compound
polymerization
polymer composition
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岸田 一夫
Isao Sasaki
笹木 勲
Nobuhiro Mukai
向 信博
Hajime Asai
浅井 肇
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Abstract

PURPOSE:To produce the titled composition containing carbon fiber and an organic polymer strongly united therewith, by electrolytically polymerizing an aliphatic epoxy compound by using carbon fiber as an electrode. CONSTITUTION:As a reactive monomer, 0.1-50wt% aliphatic diepoxy compound of the formula (wherein R1-4 are each H, a 1-20C alkyl, phenyl or its derivative, or a halogen, and n is 0-50) is added to an electrolytic solution prepared by dissolving 0.01-30wt% inorganic salt of a strong electrolyte (e.g., KI) in a solvent (e.g., tetrahydrofuran). Then, carbon fiber as an electrode is immersed in this electrolytic solution, and the mixture is electrolytically polymerized at -50-100 deg.C for 0.1sec-5hr by passing a direct current between the electrolytic solution and the electrode under conditions including a current density of 0.01- 20A/dm<2>, and a voltage of 5-25V to fix an organic polymer strongly, uniformly, and sufficiently on the surface of the carbon fiber.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電解重合法により炭素械維(以下CFと略す)
と有機重合体が強固に合一化さnた新規な重合体組成物
の製造法に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention produces carbon mechanical fibers (hereinafter abbreviated as CF) using an electrolytic polymerization method.
This invention relates to a method for producing a novel polymer composition in which organic polymers and organic polymers are strongly integrated.

従来・鉄・銅および銀等の金属を電極として、反応性モ
ノマーを電解重合することにより、金属−有機重合体を
製造する方法は公知であるが、モノマーの束合活性が低
く、また金属へのポリマー付N量が著しく少ないため、
工業的観点からはほとんど実用に供し得ないものであっ
た。
Conventional methods for producing metal-organic polymers by electrolytically polymerizing reactive monomers using metals such as iron, copper, and silver as electrodes are known, but the bundling activity of the monomers is low, and it is difficult to bond to metals. Because the amount of N attached to the polymer is extremely small,
From an industrial point of view, it could hardly be put to practical use.

本発明者等は、上述した現状に鑑み、鋭意検討した結果
、導電性を有するCFを電極として、脂肪族系エポキシ
化合物2反応性モノマーの一部または全部として用いる
ことにより、反応性モノマーの重合活性を著しく高め、
電極であるCFに有機重合体が多量に、かつ強固に合一
化し、さらにサイズ効果の優れた従来方法では得られな
い新規72M合体組戊組成物られることを見出し、本発
明を完成するに至った。
In view of the above-mentioned current situation, the present inventors have made extensive studies and have discovered that the polymerization of reactive monomers can be achieved by using conductive CF as an electrode as part or all of the reactive monomer of aliphatic epoxy compound 2. Significantly increases activity,
We have discovered that a new 72M composite composition, which cannot be obtained by conventional methods, has a large amount of organic polymer and is strongly integrated with the CF, which is an electrode, and has an excellent size effect, leading to the completion of the present invention. Ta.

従来、二種以上の素材を複合化により、構成素材の特性
を相互に補い、新しい有効な機能を生み出す複合材料の
開発が盛んに行なわnている中にあって、有機重合体の
強化、充填材として有用なCFとの複合化に関しては例
えば・機械的強度、弾性率、熱変形温度、電気的特性等
ム範にわたる性能改良が報告されている。しかしながら
この場合、複合化葉材相互の脳性質を著しく異にするた
め、相溶性、接層性等の界面親和性に乏しく、充分な複
合効果を発揮することができない現状にある。
Conventionally, the development of composite materials that complement two or more materials to create new effective functions by mutually complementing the properties of the constituent materials has been actively conducted. Regarding composites with CF, which is useful as a material, improvements in performance over a wide range of areas, such as mechanical strength, elastic modulus, heat distortion temperature, and electrical properties, have been reported. However, in this case, since the brain properties of the composite leaf materials are significantly different from each other, interfacial compatibility such as compatibility and adhesion is poor, and a sufficient composite effect cannot be exerted.

この点を改良するために、無機酸類による酸化処理を施
したCF表面へのビニルグラフト法、CFに高エネルギ
ー放射線を照射して有機重合体をグラフト化させる放射
線法等により、有機高分子物質とCFとの界面親和性を
向上させる試みがなされているが、反応に長時間を要し
また放射線発生装置等を必要とするため、工程の煩雑化
および製造コストの大巾な増大となる等実用性の面で大
きな問題点を有している。
In order to improve this point, organic polymer materials can be grafted onto CF surfaces that have been oxidized with inorganic acids by vinyl grafting, and radiation methods in which CF is irradiated with high-energy radiation to graft organic polymers. Attempts have been made to improve the interfacial affinity with CF, but the reaction takes a long time and requires a radiation generator, etc., making the process complicated and manufacturing costs significantly increased. There are major problems in terms of gender.

本発明は、上記問題点を解決したものであって、脂肪族
系エポキシ化合物を反応性モノマーの一部または全部と
して用いることを特徴とするCFとエポキシ重合体が強
固に合一化された重合体組成物の製造法を提供するもの
である。
The present invention solves the above-mentioned problems, and is characterized in that an aliphatic epoxy compound is used as part or all of the reactive monomer. A method of making a combined composition is provided.

一般に、支持電解質を加えた条件下であっても、反応性
モノマーの電解重合を実施する場合、長時間の重合時間
経過後においても、その重合率はかなり低い水準である
のに対し、本発明によれば、脂肪族系エポキシ化合物を
反応性モノマーの一部または全部として、使用すること
により極めて特異な重合活性をもたらし、数秒で実用的
に価値のある高重合率の重合体が、CF表面に多量生成
するとともにサイズ効果が優れているために集束性が極
めて向上するものである。
In general, when electrolytic polymerization of reactive monomers is carried out even under conditions in which a supporting electrolyte is added, the polymerization rate remains at a fairly low level even after a long polymerization time has elapsed. According to the authors, the use of an aliphatic epoxy compound as part or all of the reactive monomer brings about extremely specific polymerization activity, and a polymer with a high polymerization rate that is of practical value can be produced in a few seconds on the CF surface. Since it is produced in large quantities and has an excellent size effect, the convergence is extremely improved.

更に、本発明の特徴とするところは、CFの表面と、本
発明によって施される重合体との間の相互作用が単純な
吸着などの意味における接層を超えて、強固に合一化さ
れる点にある。
Furthermore, the present invention is characterized in that the interaction between the surface of the CF and the polymer applied according to the present invention goes beyond a contact layer in the sense of simple adsorption, and is strongly integrated. The point is that

本発明を実施するに際して、実施態様の一例を挙げると
、溶媒に、反応性モノマーおよび支持電解質として強電
解質無機塩を溶解して調整した電解液中にCFロービン
グを浸漬し、電解液とCF間に直流電圧を通電すること
により、CF表面に反応性モノマーの電解重合反応を生
ゼしぬ、所定の爪台時間をもって高い重合率でCF表面
を反応性モノマーの重合体にて均一、多量にしかも強固
に固着化させることができる0この際、上記3成分を共
存下に通電キせることか必須条件となるが必ずしも同時
に通電せしめる必要はない。即ち例えば強電解質無機塩
による前処理を施したCFを使用しても、本発明の製造
法によりモノマーの重合時において新たな無機塩を添加
することなく、同様の重合体組成物を得ることができる
To carry out the present invention, to give an example of an embodiment, a CF roving is immersed in an electrolytic solution prepared by dissolving a reactive monomer and a strong electrolyte inorganic salt as a supporting electrolyte in a solvent, and the gap between the electrolytic solution and the CF is By applying a DC voltage to the CF surface, the CF surface is uniformly and abundantly covered with a polymer of reactive monomers at a high polymerization rate within a predetermined time without producing an electrolytic polymerization reaction of reactive monomers on the CF surface. In addition, it is possible to firmly fix the components.At this time, it is an essential condition that the three components described above be energized in coexistence, but it is not necessarily necessary to energize them at the same time. That is, even if CF pretreated with a strong electrolyte inorganic salt is used, a similar polymer composition can be obtained by the production method of the present invention without adding a new inorganic salt during monomer polymerization. can.

従来、無機酸あるいは無機塩類を支持電解質として同様
の重合体組成物を得る方法は公知であるが、モノマーの
重合活性が低く、またCFへのポリマー付着漱が著しく
小さいため、サイズ効果が発現されないといった工業的
実用性に関する欠点を有している。これらの問題点に関
して、本発明は、特定のエポキシ化合物を反応性モノマ
ーの一部または全部として用いることにより、CF表面
に生成有機重合体が、多量にかつ強固に合一化し、ざら
に驚くべきことに、生成重合体組成物のサイズ効果が抜
群であるために、CF繊維間の収束性が、極めて良好な
生成物を得ることができるものである。
Conventionally, a method for obtaining a similar polymer composition using an inorganic acid or inorganic salt as a supporting electrolyte is known, but the size effect is not expressed because the polymerization activity of the monomer is low and the amount of polymer adhesion to the CF is extremely small. It has drawbacks regarding industrial practicality. Regarding these problems, the present invention uses a specific epoxy compound as a part or all of the reactive monomer, so that a large amount of the organic polymer formed on the CF surface is strongly integrated, which is surprising. In particular, because the size effect of the resulting polymer composition is outstanding, it is possible to obtain a product with extremely good convergence between CF fibers.

本発明に用いらnる特定のエポキシ化合物としては、生
成ポリマーとCFとの強固なる合−性およびマ) IJ
ソクス樹脂との反応性等を発現させる活性サイズとして
、多官能性を有するものである。好ましくは下記の一般
式 ・・・・・・CI) (式中、RI+ R2+ RsおよびR4はH1炭素数
/〜−〇のアルキル基、フェニル基およびその誘導体ま
たはハロゲン原子であ↓、nはθカ)らSOまでの整数
を示す。)で表わさnる脂肪族系のコ官能性エポキシ化
合物である。
The specific epoxy compound used in the present invention has strong compatibility between the produced polymer and CF, and
It has polyfunctionality as an active size that exhibits reactivity with SOCS resin. Preferably, the following general formula...CI) (In the formula, RI+ R2+ Rs and R4 are an alkyl group, a phenyl group and a derivative thereof, or a halogen atom having H1 carbon number/~-〇↓, and n is θ Indicates an integer from f) to SO. ) is an aliphatic co-functional epoxy compound represented by n.

本発明に用いられるCFとしては、ポリアクリロニトリ
ルまたはその共重合体からなる高強度あるいは高弾性C
F、石油高温分解ピッチ、コールタールピッチおよび石
炭解重合物を原料とするCF、更には気相成長法による
CFなどが挙げられ、炭素質、黒鉛質CFいずれも適用
可能である。また各種CFは通常実施される表面酸化処
理を施してあってもよい。繊維形態はロービング状長墳
維形態が好ましく繊維径は特に限定されない。本発明に
よって得られる複合体&1いずれも表面接層性が良好で
、かつ取扱い作業性σ〕優れた収束組成物として得られ
る。
The CF used in the present invention is a high-strength or high-elastic carbon made of polyacrylonitrile or a copolymer thereof.
Examples include CF made from F, high-temperature cracked petroleum pitch, coal tar pitch, and coal depolymerized products, and CF produced by vapor phase growth, and both carbonaceous and graphitic CF are applicable. Further, various types of CF may be subjected to a commonly performed surface oxidation treatment. The fiber form is preferably a roving-like long fiber form, and the fiber diameter is not particularly limited. Both composites &1 obtained by the present invention have good surface layer properties and are obtained as convergent compositions with excellent handling and workability σ].

本発明に用いられる共反応性モノマーは特に限定されな
いが、具体的には、通常のラジカル重合しつるビニル単
量体およびアジリジン環含有化合物等が適用できる。
The co-reactive monomer used in the present invention is not particularly limited, but specifically, ordinary radically polymerizable vinyl monomers, aziridine ring-containing compounds, etc. can be used.

化合物の具体例としてはエチレングリコールジグリシジ
ルエーテルおよびポリエチレングリコールジグリシジル
エーテル類;プロピレングリコールジグリシジルエーテ
ルおよびポリプロピレングリフールジグリシジルエーテ
ル類;ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、
グリ七〇−/−ポリグリシジルエーテル類;トリメチロ
ールブロバンホ゛リグリシジルエーテル類;ペンタエリ
スリトールポリグリシジルエーテル類;ジグリセロール
ボリグリシジルエーテル類。
Specific examples of the compounds include ethylene glycol diglycidyl ether and polyethylene glycol diglycidyl ether; propylene glycol diglycidyl ether and polypropylene glycol diglycidyl ether; neopentyl glycol diglycidyl ether;
Gly70-/-polyglycidyl ethers; trimethylolbroban glycidyl ethers; pentaerythritol polyglycidyl ethers; diglycerol polyglycidyl ethers.

ソルビトールポリグリシジルエーテル類等があげられ、
これらは顕著なサイズ効果を発現し、かつ電解重合活性
も高く好ましい。
Examples include sorbitol polyglycidyl ethers,
These are preferable because they exhibit a remarkable size effect and have high electrolytic polymerization activity.

本発明における電解液中の反応性モノマーの濃度は、約
O,OS〜ioo爪量%、好ましくは0、 / −& 
0重置%、特に好ましくはo、S〜30重皿%重量%使
用される。使用するCFに対する反応性七/マーエポキ
シ化合物もしくは、反応性モノマー混合物の重量比は広
範囲に変えることができ、約soo:i〜/:!00.
好ましく&1約so:/〜約/:A:0である。溶媒の
世はCFとモノマーとの総重量に基づき、約0、000
 /倍〜数千倍、好ましくは約00/位〜100倍であ
る。
The concentration of the reactive monomer in the electrolyte in the present invention is approximately O,OS to ioo%, preferably 0,/-&
0% by weight, particularly preferably o, S to 30% by weight. The weight ratio of reactive heptad/mer epoxy compound or reactive monomer mixture to CF used can vary within a wide range and range from about soo:i to /:! 00.
Preferably &1 about so:/ to about/:A:0. The solvent world is approximately 0,000 based on the total weight of CF and monomer.
/ to several thousand times, preferably about 00 to 100 times.

本発明において使用される溶媒としては、本発明の目的
?阻害しないものであれば特に限定すlrLないか、例
えば、水;メチルアルコールエチルアルコール、グリセ
リン、セロソルブ等のアルコール類;ジエチルエーテル
、テトラヒドロフラン、/.ll−−ジオキサン等のエ
ーテル類1アセトニトリル、ブチロ了セトニトリル、ベ
ンゾアセトニトリル等のニトリル類;アンモニア、エチ
レンンアミン、ピリジン等のアミン類;ホルムアミド、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミ
ド類;二酸化硫黄、ジメチルスルホキシド、スルホラン
等の硫黄化合物類;アセトン、ジクロルメタン、ニトロ
メタン、ニトロベンゼン、プロピレンカーボネート等が
あげられる。
What is the purpose of the present invention as a solvent used in the present invention? There are no particular limitations as long as they do not inhibit the use of alcohol, for example, water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, glycerin, cellosolve; diethyl ether, tetrahydrofuran, /. ll--Ethers such as dioxane Nitriles such as acetonitrile, butyrocetonitrile, and benzacetonitrile; Amines such as ammonia, ethyleneamine, and pyridine; Formamide,
Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; sulfur compounds such as sulfur dioxide, dimethylsulfoxide, and sulfolane; acetone, dichloromethane, nitromethane, nitrobenzene, propylene carbonate, and the like.

また、電解液を構成するに使用される強電解質無機塩と
しては、例えばヨウ化カリウム、硝酸ナトリウム、塩化
リチウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、硝酸アン
モニウム、水酸化ナトリウム、臭化リチウム、過塩素酸
テトラエチルアンモニウム塩等があげられ、これらの寛
解液中の濃度は0.0/〜30重量%、好ましくはθ/
〜5重置%である。電解重合は反応性モノマーを含む電
解液とCF間に直流電流を通電して行なうが、その際の
電流密度は通常0. 0 /〜.2 0 A/cli、
好ましくハ0/〜.2A/dm2であり、電圧は通常S
ーコjV程度である。電流密度があまり低いと重合速度
が遅くなり、逆に電流密度があまり高くなりすぎると、
CF自身が劣化するため好ましくない。またCF&′i
陽極および陰極のいずれの電位でも適用できる。反応時
間は約0. /秒〜約S時間である。反応温度は約−!
QC〜10OC,好ましくはoC−g。
Examples of strong electrolyte inorganic salts used to form the electrolytic solution include potassium iodide, sodium nitrate, lithium chloride, potassium chloride, ammonium chloride, ammonium nitrate, sodium hydroxide, lithium bromide, and tetraethylammonium perchlorate. salts, etc., and the concentration in the remission solution is 0.0/~30% by weight, preferably θ/
~5% overlapping. Electrolytic polymerization is carried out by passing a direct current between the electrolytic solution containing the reactive monomer and the CF, and the current density is usually 0. 0/~. 20 A/cli,
Preferably Ha0/~. 2A/dm2, and the voltage is usually S
It is about 100mV. If the current density is too low, the polymerization rate will be slow; conversely, if the current density is too high,
This is not preferable because the CF itself deteriorates. Also CF&'i
It can be applied at either anode or cathode potential. The reaction time is approximately 0. /second to about S hours. The reaction temperature is about -!
QC-10OC, preferably oC-g.

Cで行なわれる。ここで具体的な反応温度は、用いる反
応性モノマーによって適宜選択されるが、熱重合が無視
できる程度に抑制される温度で実施することが重要であ
り、極端に熱重合がおこる様712高温で実施する場合
・生成複合体の合一性および均一性は限外される。生成
複合体は約70〜.300C,好ましくは約3θ〜20
0CQ〕温度範囲で乾燥することができる。
It is done in C. The specific reaction temperature here is selected as appropriate depending on the reactive monomer used, but it is important to carry out the reaction at a temperature at which thermal polymerization is suppressed to a negligible extent. When carried out, the integrity and homogeneity of the resulting complex is limited. The resulting complex is about 70~. 300C, preferably about 3θ~20
0CQ] Can be dried within a temperature range.

本発明によって得られる新規重合体組成物はCFの表面
と重合体との間の相互作用は簡単な吸着ないしは、ファ
ンデルワールス力等ニよる物理的′fi意味における接
Nを超えたものであり、この事実はポリマーの良溶媒で
抽出−処理しても多量の未抽出ポリマーが認められる。
In the novel polymer composition obtained by the present invention, the interaction between the surface of CF and the polymer is beyond simple adsorption or physical contact N in the sense of 'fi' due to van der Waals forces, etc. This fact shows that even if the polymer is extracted and treated with a good solvent, a large amount of unextracted polymer remains.

次に実施例により、本発明をさらに詳細に説′明する。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

本発明の新規重合体組成物は、種々の用途、例えば航空
、宇宙・スポーツレジャー用品、自動車、オーディオお
よび一般産業用途等に有用である。
The novel polymer compositions of the present invention are useful in a variety of applications, such as aviation, space/sports leisure goods, automobiles, audio, and general industrial applications.

実施例中の部は重量部2表わす。Parts in the examples represent 2 parts by weight.

実施例/〜a1 比較例1〜3 第1図に示すような電極ローラー(銅製)およびガイド
ローラー(ガラス製〕を配置した電解重合装置に、高強
度PAN系CFロービング(三菱レイヨン(株)製)を
セットした後、脂肪族系エホ゛キシ化合物として、ポリ
エチレングリコール(n=lI)ジグリシジルエーテル
(長潮産業(株)製、ブナコールEX−g:1l)A;
Ogおよび支持電解質として硝酸ナトリウムユSgをD
MF  !00Liに溶解して調整した電解反応? 液を、反応種(ステンレス製)中に、CFが浸漬する迄
注入した。
Examples/~a1 Comparative Examples 1 to 3 High-strength PAN-based CF roving (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was added to an electrolytic polymerization apparatus equipped with an electrode roller (made of copper) and a guide roller (made of glass) as shown in FIG. ), polyethylene glycol (n=lI) diglycidyl ether (manufactured by Nagashio Sangyo Co., Ltd., Bunacol EX-g: 1l) A;
Og and sodium nitrate Sg as supporting electrolyte.
MF! Electrolytic reaction adjusted by dissolving in 00Li? The solution was injected into the reaction species (made of stainless steel) until the CF was immersed.

次にCF%位を陽極として直流交換器を用いて、CFと
電解液間に直流電流を通ta L、室温にて7時間、電
解重合反応を行なった。尚、そσつ際の電流密度は可変
抵抗器によりo x 7 h7a、1になる様に調整し
た。
Next, an electrolytic polymerization reaction was carried out at room temperature for 7 hours by passing a direct current between the CF and the electrolytic solution using a direct current exchanger using the CF% as an anode. Incidentally, the current density σ at that time was adjusted to ox 7 h7a,1 using a variable resistor.

反応終了後、生成物をDMFにて充分洗浄し/、00U
で熱風乾燥して、CFの収束性および重量測定により、
CFへのポリマー付N量を求めた。またEX−g、2/
  、2jりとメタクリル酸メチル(MMA)モノマー
コS9の混合モノマーを使用した場合についても同様に
実施した。
After the reaction, the product was thoroughly washed with DMF/00U
By drying with hot air and measuring the convergence and weight of CF,
The amount of N attached to the polymer on CF was determined. Also EX-g, 2/
, 2j and methyl methacrylate (MMA) monomer Co S9 were used in the same manner.

比較のために通常のビニルモノマーT アルMMAモノ
マー、エポキシ官能基を持たない脂肪族エーテル化合物
であるポリエチレングリコール(平均分子磁3OO)お
よびMMAモ/マーとポリエチレングリコールの混合物
を反応性モノマーとして添加した場合の電解重合挙動に
ついても同様の重合操作および重合後の評価′f:行い
検討した○結果を第7表に示す。
For comparison, ordinary vinyl monomer T al MMA monomer, polyethylene glycol (average molecular weight 3OO), which is an aliphatic ether compound without epoxy functional group, and a mixture of MMA monomer and polyethylene glycol were added as reactive monomers. Regarding the electrolytic polymerization behavior in the case, the same polymerization operation and post-polymerization evaluation 'f:' were conducted and the results are shown in Table 7.

第1表から明らかなように、比較例二に示すす°リエチ
レングリコールの場合、東金活性を全く示ざす、また比
較例/に示すMMA千/マー単独でi−i、CF収束性
がかなり悪いとともにCFへのポリマー付着斑が極めて
少ないのに対して、本発明の製造法によればCF収束性
が非常に良好となると同時にポリマー付N鼠も大巾に増
大し、実用性が飛躍的に向上することを示している。
As is clear from Table 1, the lyethylene glycol shown in Comparative Example 2 shows no Togane activity, and the MMA 1,000/mer alone shown in Comparative Example 2 has considerably poor CF convergence. At the same time, there are very few spots of polymer adhesion to CF, whereas the production method of the present invention has very good CF convergence, and at the same time greatly increases the number of polymer adhesion, dramatically improving practicality. It shows that it will improve.

※/ 長潮産業(株)製 脂肪族エポキシ化合物※、2
  MMAIメタクリル酸メチル※3 脂肪族エーテル
化合物 余り 三菱レイヨン(株〕製 高強度PAN系CFロー
ビング ※!  DMF:N、N−ジメチルホルムアミド秦乙 
反応条件  温 度 :  、2!;7:CFt位: 
賜 極 電、流密度:  0コフA/輛′ 電 圧  ;  、2ov 通電時Nj:to分 07  CF収束性  ◎・・・非常に良好×・・・か
なり悪い X・・・非常に恋い ※g 原料CFを100部とした場合のポリマー何層量 実施例3〜7 実施例/において、脂肪族エポキシ化合物として、ブナ
コールEX−g2/のかわりに、ブナコールEX−g1
0、デナコールEX−gダ01デナコールEX−J/グ
、デナコールEX−A/へデナコールEX−32/i反
応性モ/マーとして使用した以外は、全〈実施例/と同
様にして重合を行ない、CFへのポリマー付着量を測定
評価し、実施例/と比較した結果を第2表に示す。
*/ Aliphatic epoxy compound manufactured by Nagashio Sangyo Co., Ltd. *2
MMAI methyl methacrylate *3 Excess aliphatic ether compound Mitsubishi Rayon Co., Ltd. High-strength PAN-based CF roving *! DMF: N, N-dimethylformamide Hata Otsu
Reaction conditions Temperature: , 2! ;7:CFt rank:
Pole current, current density: 0 Coff A/V'Voltage; , 2 ov When energized Nj: to min 07 CF convergence ◎...Very good ×...Very poor X...Very high *g How many layers of polymer when the raw material CF is 100 parts Examples 3 to 7 In Example/, Bunacol EX-g1 was used instead of Bunacol EX-g2/ as the aliphatic epoxy compound.
0, Denacol EX-g da 01 Denacol EX-J/g, Denacol EX-A/Hedenacol EX-32/i Polymerization was carried out in the same manner as in Example/, except that Denacol EX-A/Hedenacol EX-32/i was used as the reactive monomer. The amount of polymer attached to the CF was measured and evaluated, and the results of comparison with Example/2 are shown in Table 2.

第   λ   表 壺/ 原料CFを700部とした場合のポリマー付着量 *ユ ブナコールEX−112/ *3 ブナコールEX−g10 ※ダ ブナコールEX−411O 1tf5  デナコー/l’EX−J/47秦A ブナ
コールEX−A/1 H 秦り ブナコールEX−32/ 第−表から明らかな様に、CFへのポリマー付N社は、
EX−11:l/ 、EX−glo、EX−gloがか
なり多量であり、EX−3/41.EX−6t/、EX
−Jコlは若干低目の水準を示した0 次に実施例7〜70方法によって得られた重合体組成物
約θ12を円筒口紙と共に秤量し、クロロホルムを抽出
溶媒として21時間ソックスレー抽出試験を行なうこと
により、組成物の重合体抽出率を測定した。比較のため
に、通常のラジカル重合触媒によりCFロービング存在
下に塊状重合して生成した組成物(比較例ダ〕について
も同様の評価を行ない検討した。結果を第3表に示すが
、比較例に示される組成物中の重合体成分はユダ時間の
抽出試験で完全に抽出されるのに対し、本発明によって
得られるCF複合体の重合体成分の抽出率は小さく、大
部分は抽出されずにCFに強固に合一化している0 第   3   表 */  AIBN:アゾビスイソブチロニトリル*ユ 
原料CFを100部とした場合のポリマー付N蛍実施例
g CFの種類2変えた以外は、実施例/と同様にして反応
を実施し、得られた組成物を評価した結果を第9表に示
す。
No. λ Table vase / Polymer adhesion amount when raw material CF is 700 parts *Yubunacol EX-112/ *3 Bunnacol EX-g10 *Da Bunnacol EX-411O 1tf5 Denacol/l'EX-J/47 Hata A Bunnacol EX -A/1 H Hata Ri Bunacol EX-32/ As is clear from the table, Company N attaches polymer to CF.
EX-11:l/, EX-glo, and EX-glo were quite large, and EX-3/41. EX-6t/, EX
- Jcol showed a slightly low level 0 Next, about θ12 of the polymer composition obtained by the method of Examples 7 to 70 was weighed together with a cylindrical opening paper, and a 21-hour Soxhlet extraction test was carried out using chloroform as an extraction solvent. By performing this, the polymer extraction rate of the composition was measured. For comparison, a composition produced by bulk polymerization in the presence of CF roving using a conventional radical polymerization catalyst (Comparative Example D) was also evaluated and investigated in the same way.The results are shown in Table 3. The polymer component in the composition shown in is completely extracted in the Judas time extraction test, whereas the extraction rate of the polymer component in the CF complex obtained by the present invention is small and most of it is not extracted. Table 3 */ AIBN: Azobisisobutyronitrile*
Polymer-attached N firefly example g when the raw material CF was 100 parts The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the type of CF was changed, and the results of evaluating the obtained composition are shown in Table 9. Shown below.

第   q   表 ※l 呉羽化学工業(株)製りレカトウ※ユ 三菱レイ
ヨン(株)製 秦3 電解重合条件 CF二θ1.23部、硝酸ナトリウム:25部。
Table q *l Manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd. Rekatou *Yu Manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Hata 3 Electrolytic polymerization conditions CF2θ 1.23 parts, sodium nitrate: 25 parts.

(DIVIF:!;00部、 EX−4,2/: 30
%第ケ表から明らかな様に、本発明の製箔法は重合活性
に関するCF選択性が詔められず、概ねポリマー付MW
は良好であると共に、生成複合体中の重合体成分の抽出
率は小ざく、大部分は抽出さnずCFと強固に合一化し
ていることがわかる。
(DIVIF:!;00 copies, EX-4,2/: 30
As is clear from the % table, the foil manufacturing method of the present invention has no CF selectivity regarding polymerization activity, and generally the MW with polymer
It can be seen that the extraction rate of the polymer component in the produced composite was small, and most of it was not extracted but was strongly combined with CF.

実施例9 脂肪族系エホ゛キシ化合物(;l!;9 )との共反応
性モノマーとして第3表に示す反応性モノマー2使用す
る以外は、実施例1と同様に反応し得られた組成物を評
価した結果を第3表に示す。
Example 9 A composition obtained by reacting in the same manner as in Example 1 except that reactive monomer 2 shown in Table 3 was used as a co-reactive monomer with an aliphatic epoxy compound (;l!;9) The evaluation results are shown in Table 3.

第   S   表 ※l ST :スチレンモノマー *、2EuAニアクリル酸n−ブチルエステル夏JMA
A:メタクリル醐 11!4’GMAニゲリシジルメタクリレート重量比は
sO/s。
Table S *l ST: Styrene monomer *, 2EuA n-butyl acrylate summer JMA
A: Methacrylate 11!4'GMA nigericidyl methacrylate weight ratio is sO/s.

※5  I(、D、U :  /、A−へキサメチレン
ジエチレン尿素 秦A  A、Z、M:  2−(/−アジリジニル)エ
チルメタクリレート 秦り T、D、E、I : 2.II−ジエチルウレア
トルイジン11g  T、A、Z、O: テトラメチル
ロールメタン−トリーβ−アジリジニルプロピオネ− ト 酸 第5表から明らかなように、本発明に用いられる共反応
性モノマーとしては、通常のラジカル血合しつるビニル
単量体およびアジリジン環含有化合物はいずれも適用で
きることがわかる。
*5 I(,D,U: /,A-hexamethylene diethylene urea A, Z, M: 2-(/-aziridinyl)ethyl methacrylate T, D, E, I: 2.II-diethyl 11 g of ureatoluidine T, A, Z, O: Tetramethylolmethane-tri-β-aziridinylpropionate As is clear from Table 5, the co-reactive monomers used in the present invention include the usual co-reactive monomers. It can be seen that both radical-combined vinyl monomers and aziridine ring-containing compounds are applicable.

実施例10 支持1!1解質として硝酸ナトリウム、2!r09全脱
イオン水300り中に溶解した溶液にPAN糸CF(三
菱レイヨン(株)製HT)ロービングO/23りを浸漬
し、充分乾燥した後、実施例1と同様にセットされた反
応重合装置を用いて処理したCF全全量あらかじめ調整
した反応液〔ブナコールEX−g 、2 /  !rO
りをDMF !00σ中に溶解した溶液〕中に浸漬した
。次にCF電位を陽極として、直流変換器を用いて、前
記処理したCFと電解液間に、直流電流を通電し室温に
て7時間、電解重合反応を行なった。
Example 10 Support 1!1 Sodium nitrate as solute, 2! PAN yarn CF (HT manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) roving O/23 was immersed in a solution dissolved in 300 g of r09 total deionized water, thoroughly dried, and then subjected to reaction polymerization set in the same manner as in Example 1. The total amount of CF treated using the device is the reaction solution prepared in advance [Bunacol EX-g, 2/! rO
DMF! 00σ solution]. Next, using the CF potential as an anode, a DC converter was used to pass a DC current between the treated CF and the electrolytic solution to carry out an electrolytic polymerization reaction at room temperature for 7 hours.

尚その除の電流密度は可変抵抗器により・0.27A/
dm’になる様に調整した。重合終了後、実施例/と同
様に評価した結果、CFへのポリマー付漸量はAO部で
あり、しかも得られた複合体はCF衣表面該反応性モノ
マーの重合体にて均一に、かつ強固に固着化された組成
物であった。
In addition, the current density after that is 0.27A/ by a variable resistor.
I adjusted it so that it became dm'. After the polymerization was completed, evaluation was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, the amount of polymer added to the CF was AO part, and the resulting composite was uniformly coated with the polymer of the reactive monomer on the CF coating surface. It was a strongly fixed composition.

実施例// 本発明によって得られる重合体組成物を用いてピスフエ
/−ルAタイプ汎用エポキシ樹脂との樹脂とσ0複合体
(IJnidivectional Composit
e )を作製し賦型物のストランド強度、層間剪断強度
および曲げ強度等の機械的特性を評価した。
EXAMPLE // Using the polymer composition obtained according to the present invention, a resin and σ0 composite (IJnidivectional Composite) of Pisfer/-A type general-purpose epoxy resin was prepared.
e) was produced, and the mechanical properties of the shaped product, such as strand strength, interlaminar shear strength, and bending strength, were evaluated.

比較のために、未処理σ)C:F(表中、単純ブレンド
として示す)を同様に複合化して評価を行なった。結果
を第1表に示す。
For comparison, untreated σ)C:F (shown as a simple blend in the table) was similarly composited and evaluated. The results are shown in Table 1.

第   6   表 第6表から明らかなように、本発明による重合体組成物
は、機械的特性等の実用性において優nた組成物である
ことを示している。
Table 6 As is clear from Table 6, the polymer composition according to the present invention is a composition that is excellent in practicality such as mechanical properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明によるCFロービングへの電解重合装置
の一実施態様を示す説明図である。 tz)・・・電極ローラー (2)・・・ガイドローラー (3)・・・CFロービング (す・・・電解重合液 (S)・・・反応種 (幻・・・直流変換器 (7)・・・可変抵抗器 (g)・・・電流計 (9)・・・電 極
FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of an electrolytic polymerization apparatus for CF roving according to the present invention. tz)... Electrode roller (2)... Guide roller (3)... CF roving (S... Electrolytic polymerization liquid (S)... Reactive species (phantom... DC converter (7) ... Variable resistor (g) ... Ammeter (9) ... Electrode

Claims (1)

【特許請求の範囲】 /〕 炭素繊維を電極として、反応性モノマーを電解重
合するにあたり、脂肪族系エポキシ化合物を反応性モノ
マーの一部または全部として使用することを特徴とする
新規重合体組成物の製造法0 .2)脂肪族系エポキシ化合物が、下記の一般式%式%
) (式中、R,、R2,R3およびR4はH1炭素数/〜
20のアルキル基、フェニル基オよびその誘導体または
ハロゲン原子であり、nはOからSOまでの整数を示す
。)で表わされるユ官能性エポキシ化合物であることを
特徴とする特許請求の範囲第7)項記載の新規重合体組
成物のm造法。 3)一般式CI)で示されるエポキシ化合物のnがOか
らコθまでの整数のものであることを特徴とする特許請
求の範囲第、2)項記載の新規重合体組成物の製造法。
[Claims] /] A novel polymer composition characterized in that an aliphatic epoxy compound is used as part or all of the reactive monomer in electrolytically polymerizing the reactive monomer using carbon fiber as an electrode. Manufacturing method of 0. 2) The aliphatic epoxy compound has the following general formula % formula %
) (wherein R,, R2, R3 and R4 are H1 carbon numbers/~
20 alkyl groups, phenyl groups and derivatives thereof, or halogen atoms, and n represents an integer from O to SO. ) A method for producing a novel polymer composition according to claim 7), which is a u-functional epoxy compound represented by: 3) The method for producing a novel polymer composition according to claim 2), wherein n of the epoxy compound represented by the general formula CI) is an integer from O to θ.
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