JPS5982467A - 炭素繊維の表面処理方法 - Google Patents
炭素繊維の表面処理方法Info
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- JPS5982467A JPS5982467A JP19035382A JP19035382A JPS5982467A JP S5982467 A JPS5982467 A JP S5982467A JP 19035382 A JP19035382 A JP 19035382A JP 19035382 A JP19035382 A JP 19035382A JP S5982467 A JPS5982467 A JP S5982467A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
木光明け、黒鉛繊維を含む炭素繊維の表面処理法に関す
るものである。
るものである。
複合体材料Ｖ）強度特注および耐久性は特に悪条件り堀
境において、試材料の二面間の結合強度、即ち炭素繊維
と侵合樹脂マトリックスとの間αつ結合強度に非常に左
右される。
境において、試材料の二面間の結合強度、即ち炭素繊維
と侵合樹脂マトリックスとの間αつ結合強度に非常に左
右される。
そこで炭７そ繊維を樹脂等に、充填する除に両者の接着
性を良好ならしめるため表面処理を施すことが必要であ
る。
性を良好ならしめるため表面処理を施すことが必要であ
る。
かかる処理方法として、種々の手法、装置等が提案さｎ
ているが一従来の方法のはとんどが炭素繊維の表面に、
酸化物を形成せしめる方法である。すなわち、炭素繊維
もしくは黒鉛繊維に液相ないし気相による酸化処理を施
すことによって繊維の表面に−ＣＯＯＨ，−ＯＨ，−Ｃ
＝０基を形成、又は繊維の表面積を増大せしめることに
より、樹脂マトリックスとの親和性、接着性を改善する
方法である。
ているが一従来の方法のはとんどが炭素繊維の表面に、
酸化物を形成せしめる方法である。すなわち、炭素繊維
もしくは黒鉛繊維に液相ないし気相による酸化処理を施
すことによって繊維の表面に−ＣＯＯＨ，−ＯＨ，−Ｃ
＝０基を形成、又は繊維の表面積を増大せしめることに
より、樹脂マトリックスとの親和性、接着性を改善する
方法である。
しかしながら、繊維を酸化する方法は、樹脂との充分に
強い接層力が得られないこと・酸化処理条件を強めると
繊維の強度を劣化させる等の欠点を有している。
強い接層力が得られないこと・酸化処理条件を強めると
繊維の強度を劣化させる等の欠点を有している。
そこで、本発明者らは、かかる現状に鑑み、鋭意検討し
た結果、本発明に到達したものである。すなわち本発明
は、炭素繊維表面に、−ＮＨ基等の官能基を形成せしめ
る、又は−ＮＨ基等の官能基を持った化合物を吸着せし
めることによって、樹脂との親和性、接層性を改善させ
ることを目的として、塩基性有機アミン存在下で水浴液
中で通電処理する方法である。
た結果、本発明に到達したものである。すなわち本発明
は、炭素繊維表面に、−ＮＨ基等の官能基を形成せしめ
る、又は−ＮＨ基等の官能基を持った化合物を吸着せし
めることによって、樹脂との親和性、接層性を改善させ
ることを目的として、塩基性有機アミン存在下で水浴液
中で通電処理する方法である。
本発明に用いられる塩基性有様アミンとは、ハα肋族ア
ミン、第１級アミンとしてメチルアミン、エチルアミン
、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン
、イソブチルアミン、８θＣブチルアミン、ｔｅｒｔ
ブチルアミン、ペンチルアミン、イソペンチルアミン
、ｔｅｒｔ ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプ
チンアミン、オクチンアミン、λエチルヘキシル゛ｒミ
ン、／ニルアミン、デシルアミン、ビニルアミン、アリ
ルアミン等、第２級アミンとしてジメチルアミン、ジエ
チルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン
、Ｎメチルエチルアミン、Ｎエチルイソブチルアミン等
、第３級アミンとしてトリメチルアミン、トリエチルア
ミン、ＮＮジメチルプロピルアミン、Ｎエチル−Ｎメチ
ルブチルアミン、第’Ｉ Ｍアンモニウム化合物として
テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウ
ム塩、フィリン、ジアミンポリアミン類としてエチレン
ジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン
、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、ＪＡ９−）リアザー／、バー
ウンデカンジアミン、ジシアンジアミド等、アミ／アル
コールｍ芳香ｗアミンモノアミンとしてアニリン、トル
イジン、エチルアニリン、Ｐ−イソプロピルアニリン、
Ｐ ｔｅｒｔ−ブチルアニリン、Ｐｔｅｒｔ ペンチ
ルアニリン、キシリジン、レイソブロピルータメチルア
ニリン、コｌｌ！；−トリメチルアニリン、Ｊ、’Ｉ、
Ａ トリメチルアニリン、ペンタメチルアニリン、ビニ
ルアニリン、Ｎメチルアニリン、Ｎメチルアニリン、Ｎ
メチルトルイジン、Ｎ、Ｎ ジメチルアニリン、Ｎ、
Ｎジメチルアニリン、Ｎ、Ｎ ジエチルアニリン、Ｎ
、Ｎ ジメチルトルイジン、ジフェニルアミン、ジエ
チルアミン、Ｎメチルジフェニルアミン、Ｎエチルジフ
ェニルアミン、トリフェニルアミン、Ｎベンジル−Ｎメ
チルアニリン、Ｎ、Ｎ ジベンジルアニリン、フェニ
レンジアミン、トルエンジアミン、Ｎメチルフェニレン
ジアミン、Ｎ、Ｎ ジメチルフェニレンジアミン、Ｎ
、Ｎ ジメチルフェニレンジアミン、ＮＮＮＡテトラ
メチルフェニレンジアミン、アミノジフェニルアミン、
ジアミノジフェニルアミン、ビス（ジメチルアミ／）ジ
フェニルアミン、ベンゼントリアミン、Ｎ−Ｎ’ ジフ
ェニルエチレンジアミン、Ｎ−Ｎ’ジフェニルプロピレ
ンジアミン、スチルベンジアミン、アンモニウム塩とし
てトリメチルフェニルアンモニウム−ヨーシト、ベンジ
ルジメチルフェニルアンモニウムクロリド、ハロゲノア
ニリル類ニトロン、ニトロアニリン類、アルコキシアニ
リン川、アラルキルアミン類等のことを総称する。
ミン、第１級アミンとしてメチルアミン、エチルアミン
、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン
、イソブチルアミン、８θＣブチルアミン、ｔｅｒｔ
ブチルアミン、ペンチルアミン、イソペンチルアミン
、ｔｅｒｔ ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプ
チンアミン、オクチンアミン、λエチルヘキシル゛ｒミ
ン、／ニルアミン、デシルアミン、ビニルアミン、アリ
ルアミン等、第２級アミンとしてジメチルアミン、ジエ
チルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン
、Ｎメチルエチルアミン、Ｎエチルイソブチルアミン等
、第３級アミンとしてトリメチルアミン、トリエチルア
ミン、ＮＮジメチルプロピルアミン、Ｎエチル−Ｎメチ
ルブチルアミン、第’Ｉ Ｍアンモニウム化合物として
テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウ
ム塩、フィリン、ジアミンポリアミン類としてエチレン
ジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン
、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、ＪＡ９−）リアザー／、バー
ウンデカンジアミン、ジシアンジアミド等、アミ／アル
コールｍ芳香ｗアミンモノアミンとしてアニリン、トル
イジン、エチルアニリン、Ｐ−イソプロピルアニリン、
Ｐ ｔｅｒｔ−ブチルアニリン、Ｐｔｅｒｔ ペンチ
ルアニリン、キシリジン、レイソブロピルータメチルア
ニリン、コｌｌ！；−トリメチルアニリン、Ｊ、’Ｉ、
Ａ トリメチルアニリン、ペンタメチルアニリン、ビニ
ルアニリン、Ｎメチルアニリン、Ｎメチルアニリン、Ｎ
メチルトルイジン、Ｎ、Ｎ ジメチルアニリン、Ｎ、
Ｎジメチルアニリン、Ｎ、Ｎ ジエチルアニリン、Ｎ
、Ｎ ジメチルトルイジン、ジフェニルアミン、ジエ
チルアミン、Ｎメチルジフェニルアミン、Ｎエチルジフ
ェニルアミン、トリフェニルアミン、Ｎベンジル−Ｎメ
チルアニリン、Ｎ、Ｎ ジベンジルアニリン、フェニ
レンジアミン、トルエンジアミン、Ｎメチルフェニレン
ジアミン、Ｎ、Ｎ ジメチルフェニレンジアミン、Ｎ
、Ｎ ジメチルフェニレンジアミン、ＮＮＮＡテトラ
メチルフェニレンジアミン、アミノジフェニルアミン、
ジアミノジフェニルアミン、ビス（ジメチルアミ／）ジ
フェニルアミン、ベンゼントリアミン、Ｎ−Ｎ’ ジフ
ェニルエチレンジアミン、Ｎ−Ｎ’ジフェニルプロピレ
ンジアミン、スチルベンジアミン、アンモニウム塩とし
てトリメチルフェニルアンモニウム−ヨーシト、ベンジ
ルジメチルフェニルアンモニウムクロリド、ハロゲノア
ニリル類ニトロン、ニトロアニリン類、アルコキシアニ
リン川、アラルキルアミン類等のことを総称する。
不発明において、水ｒｄ １（ｆｉ、中で通′亀処理す
るに当り、支４、ｆ’ｉｋ解セとして、過酸素ｍ塩たと
えはＬｉＣＡＯ，、ＮＨ，Ｃ／［４ｒ Ｅｔ、Ｃｌｏ、
等を用イテもよい。
るに当り、支４、ｆ’ｉｋ解セとして、過酸素ｍ塩たと
えはＬｉＣＡＯ，、ＮＨ，Ｃ／［４ｒ Ｅｔ、Ｃｌｏ、
等を用イテもよい。
本発明の方法で、溶媒に水を使用すると、繊維と樹脂と
の密着性が良くなる。溶媒に水を使用することの利点は
、取り扱い性、安全性を砺めるσつで工業的には有利な
方法である。炭素繊維もしくは・黒鉛繊維とアミンが如
何なる反応を起しているかは明確でないが、ＥＳＣＡに
よって、炭素繊維もしくは黒鉛繊維中の窒素量の増加が
認められ、化学反応によってアミンが付着していること
は明ら力）であり、吸着によるアミンの付着や陰極還元
による表面の改質等も考えられる。
の密着性が良くなる。溶媒に水を使用することの利点は
、取り扱い性、安全性を砺めるσつで工業的には有利な
方法である。炭素繊維もしくは・黒鉛繊維とアミンが如
何なる反応を起しているかは明確でないが、ＥＳＣＡに
よって、炭素繊維もしくは黒鉛繊維中の窒素量の増加が
認められ、化学反応によってアミンが付着していること
は明ら力）であり、吸着によるアミンの付着や陰極還元
による表面の改質等も考えられる。
不発明の水溶液中で炭素ｔａ、維もしくは黒鉛繊維を陰
極として通電処理を行うに当り、アミン濃度、屯田、電
流密度、通電時の温度、時間等はそれぞれの系で適宜選
択されるが、特に電流密度をあげ効果を向上させるには
、通常／−１０ホルト、電流密度はａθｌ〜／アンペア
／、ｊｌｎｌ、好ましくは一〜！ボルト、電流密度はｏ
ｏｓ〜ａコアンペア／ａｎｌを適用する。温度は室温〜
ＡＯＣまでが反応を行うに当り便利である。又支持電解
質の濃度も特に制限を受けない。
極として通電処理を行うに当り、アミン濃度、屯田、電
流密度、通電時の温度、時間等はそれぞれの系で適宜選
択されるが、特に電流密度をあげ効果を向上させるには
、通常／−１０ホルト、電流密度はａθｌ〜／アンペア
／、ｊｌｎｌ、好ましくは一〜！ボルト、電流密度はｏ
ｏｓ〜ａコアンペア／ａｎｌを適用する。温度は室温〜
ＡＯＣまでが反応を行うに当り便利である。又支持電解
質の濃度も特に制限を受けない。
以上によって得られた炭素繊維を捏合材料として使用す
るに当り、相手のマトリックスについても符に制限がな
いが、通常エポキシ樹脂、不１６０ ；ｉ：１ポリエス
テル樹脂、ポリアセタール樹脂ポリアミド樹脂等が用い
ら１する。
るに当り、相手のマトリックスについても符に制限がな
いが、通常エポキシ樹脂、不１６０ ；ｉ：１ポリエス
テル樹脂、ポリアセタール樹脂ポリアミド樹脂等が用い
ら１する。
以下冥施例によつ°Ｃ本発１ＪＩｊを説明する。
実施例１
炭素繊維を陰極として、種々のアミンＳ％の水浴液中で
電流蕾度０． ／アンペア／ｄｎＸ になるようにｚｌ
ｉＪ ’也処理して得られた、炭素繊維のＥＳＧＡによ
る表面分析結果とマトリックス柿脂トして油化シェル騎
ＤＸ ”、２ ／θ ノ０θ都、ＢＦ、・ＭＥＡ ３
部を使用したコンポジットのＩＬＩＳＳを表１に示す。
電流蕾度０． ／アンペア／ｄｎＸ になるようにｚｌ
ｉＪ ’也処理して得られた、炭素繊維のＥＳＧＡによ
る表面分析結果とマトリックス柿脂トして油化シェル騎
ＤＸ ”、２ ／θ ノ０θ都、ＢＦ、・ＭＥＡ ３
部を使用したコンポジットのＩＬＩＳＳを表１に示す。
表 ｌ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ ＦＡ紫織繊維水浴液中で塩基性有機アミン類化合物
の存在下で通電処理することを特徴とする炭素繊維もし
くは黒鉛繊維の表面処理方法Ｏ ユ 炭素繊維を陰極として通電処理することを特徴とす
る特＋ｔ′Ｆ Ｗ＋ｉ求の範囲第１項記載の炭素繊維の
表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19035382A JPS5982467A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 炭素繊維の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19035382A JPS5982467A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 炭素繊維の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5982467A true JPS5982467A (ja) | 1984-05-12 |
| JPH0242940B2 JPH0242940B2 (ja) | 1990-09-26 |
Family
ID=16256775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19035382A Granted JPS5982467A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 炭素繊維の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5982467A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6472471B2 (en) | 1997-12-16 | 2002-10-29 | Cabot Corporation | Polymeric products containing modified carbon products and methods of making and using the same |
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-
1982
- 1982-10-29 JP JP19035382A patent/JPS5982467A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0242940B2 (ja) | 1990-09-26 |
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