JPS5982470A - 炭素繊維の表面処理法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、黒船繊維を含む炭素繊維の表面処理法に関す
るものである。

ぼ合体材料の強度特性、および耐久性は特に恋い条件の
環境において、試材料の二面間の結合強度１即ち、炭素
繊維と包合樹脂マトリックスとの間の酷合強匣に非常に
左右される。

そこで１炭素繊維を樹脂等に充填する際に、両者の接層
性を良好ならしめるため表向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、装置等が提案され
ているが、従来の方法のほとんどが炭素繊維の表面に、
酸化物な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、繊維表面に−ＣＯＯＦＩ　、　−０
）ｉ　、　−Ｃ二〇基を形成、又は繊維の表向４ｉＪ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、ｋｌ、ｋを１竣化する方法は、樹１１ｉ
：ｒとの充分に強い接着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、かかる見、状に５１−み、鋭意
検討した結果、本発明に到＋ｉｌ；　したものである。

すなわち、本発明は１炭素袖口・１１□表曲に、−ＮＨ
基等の官能基を形成せしめる、又は−Ｎｌｌ基等の官能
基を持った化合？Ｉ′ｆ：吸泗ぜしめることによって、
樹脂との親和性、接層性を改告させることを目的として
、塩基性有機アミン存在下で空気中で皿電処理する方法
である。

本発明に用いられる塩基性有機アミンとは、脂肪族アミ
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、ａｅａ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、ヘプチル
アミン、オクチルアミン、コニチルヘキシルアミン、／
ニルアミン、デシルアミン、ビニルアミン、アリルアミ
ン等、第一級アミンとして、ジメチルアミン、ジエチル
アミン、ジプロピルアミン、シイツブ四ピルアミン、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、Ｎ−Ｎ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、第り級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１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、ペンタメチルレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、ビスアミノエチル　アミ
ン、ＪＡ９−トリアザ−ｌ。

バーウンデカンジアミン、ジシアンジアミド等アミ／ア
ルコール類、芳容族アミン、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、ｐｔｅｒｔ−ブチルアニリン、Ｐｔｅｒｔ　　
ペンチルアニリン、キシリジン、コイソブロビルーＳメ
チルアニリン、２１Ｉ３−トリエチルアミン、コ＋Ｑ、
＋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エチルアニリン、Ｎ
メチルトルイジン、Ｎ、Ｎジメチルアニリン、Ｎ、Ｎジ
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Ｐ）リルアミン、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、ジアミンポリアミンとして、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／ジフェニルアミン、ジアジ／ジ
フェニルアミン、ビス（ジメチルアミノ〕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、ＮＮ’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！ウムクロウド、ハロゲノアニリン類、ニ
トロソ、ニトロアニリン類、アルコキシアニリン類、ア
ラキルアミン類、アニリン、フェニレンジアミン、エチ
レンジアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ピ
リジン、ジシアンジアミド等のことを総称する。

本発明の方法は、炭素繊維もしくは黒鉛繊維を塩基性有
機アミンに浸漬させた後、空気中で通電処理する方法で
ある。

又、塩基性′４ｉ櫨アミンと空気との混合雰囲気中で通
電処理しても良い□以上の様にして処理した炭素繊維を
用いてコンポジットを作ったものは、未処理のものに比
べて明らかに樹脂と繊維の密着性が良くなった。

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、電極・
化学反応によって、アミンが付着していること、吸着に
よるアミンの付着、さらに通電することによって炭素繊
維が加熱されることによる化学反応も考えられる。

アミン存在でａ電する方法として、気相アミンと、空気
との混合気体中で通電する方法、空気中アミン２霧状に
して通電する方法、刷毛塗り、スプレ一式、ディプ式、
フロ一式等でコーティングした後通電する方法がある。

この場合アミンを有機溶媒、水で薄めでも良い。通電量
としては効率の向上を計るためには、直流又は交流１０
Ｎ、ｌｔθボルト、０ユ〜／アンペアが望ましく／１０ 以上によって得られた炭素繊維を複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特に制限がな
いが、通常熱硬化性樹脂として、エポキシ仙脂、ホ゛リ
アセタール樹脂、不飽和ポリエステル樹ｆｎ１等、熱可
瑣性樹脂としてポリアミド、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＢＴ等が
用いらｎる。

以下、実施例によって不発明を説明する□実施例１ 炭素繊維に種々のアミンを浸漬した伐、交流都を使用し
て作成した。このようにして得た炭素繊維σ）ＫＳＣＡ
による表面分析結果、コンポジットのＩＬＳＳを表７に
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭素繊維を、塩基性有機アミン類化合物の存在下で空気
   中で通電処理することを特徴とする炭素繊維もしくは黒
   鉛繊維の表面処理法。