JPS61119767A - 炭素繊維の表面処理法 - Google Patents
炭素繊維の表面処理法Info
- Publication number
- JPS61119767A JPS61119767A JP23756184A JP23756184A JPS61119767A JP S61119767 A JPS61119767 A JP S61119767A JP 23756184 A JP23756184 A JP 23756184A JP 23756184 A JP23756184 A JP 23756184A JP S61119767 A JPS61119767 A JP S61119767A
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- Japan
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- surface treatment
- ozone
- carbon fiber
- chamber
- oxidation
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- Pending
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- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
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】
［産業上の利用分野］
、本発明は気相酸化反応による炭素繊維の表面処理方法
に関するものである。
に関するものである。
炭素繊維を複合材料の補強用繊維として用いる場合、繊
維とマトリックスとの接着性を高め繊維のもつ力学的特
性を充分に発現させるためその表面を活性化するための
表面処理を施すことが必要でめシ、酸化処理が行なわれ
るのが一般的である。酸化処理法としては電解酸化法、
薬剤酸化法等多くの酸化処理法が提案されてきている。
維とマトリックスとの接着性を高め繊維のもつ力学的特
性を充分に発現させるためその表面を活性化するための
表面処理を施すことが必要でめシ、酸化処理が行なわれ
るのが一般的である。酸化処理法としては電解酸化法、
薬剤酸化法等多くの酸化処理法が提案されてきている。
中でも気相酸化方法は酸化性雰囲気中で加熱処理するこ
とを基本技術としておシ処理后に繊維を洗浄する必要が
ないという大きな利点がアシ、多くの改良方法が考案さ
れてきている。
とを基本技術としておシ処理后に繊維を洗浄する必要が
ないという大きな利点がアシ、多くの改良方法が考案さ
れてきている。
気相酸化のうちオゾンによる炭素繊維の酸化処理はムＳ
ＴＭ ５ｐａｃｉａｌ Ｔｅｏｈｎｉｃａｌ Ｐｕｂｌ
ｉｃａｔｉｏｎ４４５２ １９６８ Ｐ３に見られる
如く既に公知の手法でアシオシニド反応は高温では反応
が激しく、そのコントロールが難しく、また繊維基質の
低下を招き易いが低温では酸化反応がゆるやかであシ反
応の制御が容易であると共に繊維基質の低下は殆ど認め
られないなどの利点をもつ。
ＴＭ ５ｐａｃｉａｌ Ｔｅｏｈｎｉｃａｌ Ｐｕｂｌ
ｉｃａｔｉｏｎ４４５２ １９６８ Ｐ３に見られる
如く既に公知の手法でアシオシニド反応は高温では反応
が激しく、そのコントロールが難しく、また繊維基質の
低下を招き易いが低温では酸化反応がゆるやかであシ反
応の制御が容易であると共に繊維基質の低下は殆ど認め
られないなどの利点をもつ。
前述した如くオゾンによシ炭素繊維の表面の処理を行な
う場合は一般に加熱器を有するチャンバー内にオゾン含
有空気を導入し、炭素繊維を加熱酸化処理するのが通例
であるか、オゾンは加熱によシ分解が容易に進行するた
めオゾン含有気体を加熱しながら酸化処理チャンバー内
の移送する方法においてはチャンバー内への気体供給口
から離れるに従ってオゾン濃度が低下しチャンバー内で
のオゾン濃度の分布が大きくなシ酸化反応がむらになシ
やずいという欠点を有している。
う場合は一般に加熱器を有するチャンバー内にオゾン含
有空気を導入し、炭素繊維を加熱酸化処理するのが通例
であるか、オゾンは加熱によシ分解が容易に進行するた
めオゾン含有気体を加熱しながら酸化処理チャンバー内
の移送する方法においてはチャンバー内への気体供給口
から離れるに従ってオゾン濃度が低下しチャンバー内で
のオゾン濃度の分布が大きくなシ酸化反応がむらになシ
やずいという欠点を有している。
又、オゾンの分解を押えるには処理温度が低い程有利な
訳でるるがこの場合反応を促進するためにはチャンバー
内のオゾン濃度を高める必要があシ反応論的には過剰の
オゾンを供給せねばならずオゾンの反応効率が悪くなる
。それ故炭素繊維の表面処理を行なう方法としてオゾン
による酸化反応は工業的に利用されにくい現状である。
訳でるるがこの場合反応を促進するためにはチャンバー
内のオゾン濃度を高める必要があシ反応論的には過剰の
オゾンを供給せねばならずオゾンの反応効率が悪くなる
。それ故炭素繊維の表面処理を行なう方法としてオゾン
による酸化反応は工業的に利用されにくい現状である。
しかしオゾンによる気相酸化は簡便な処理方法でめシ、
工業的にオリ用されりるならばその意味は大きい。
工業的にオリ用されりるならばその意味は大きい。
そこで我々はオゾンでできるだけ効率よく酸化反応を行
なうべく検討を重ねた結果、本発明を完成した。
なうべく検討を重ねた結果、本発明を完成した。
すなわち本発明の要旨とするところ扛炭素繊維をオゾン
を含んだ酸化性ガスが吹込まれた表面処理用チャンバー
内を折シ返し用ロールを介して反転せしめながらチャン
バー内を２回以上走行通過せしめて表面処理することを
特徴とした炭素繊維の表面処理方法にある。
を含んだ酸化性ガスが吹込まれた表面処理用チャンバー
内を折シ返し用ロールを介して反転せしめながらチャン
バー内を２回以上走行通過せしめて表面処理することを
特徴とした炭素繊維の表面処理方法にある。
本発明の方法によると炭素繊維は同一チャンバー内を折
ル返しロールで反転しながら複数回走行せしめられるの
でチャンバー内に存在スるオゾンを有効に利用すること
ができるのでｉｂ従来法の如くチャンバー内を一方向の
みに向って炭素繊維を走行させる方法に比べてチャンバ
ー内のオゾン濃度を上げることなく又、チャンバー長を
拡張することなくあるいは処理速度をおとすことなく有
効処理長を長くすることができる。
ル返しロールで反転しながら複数回走行せしめられるの
でチャンバー内に存在スるオゾンを有効に利用すること
ができるのでｉｂ従来法の如くチャンバー内を一方向の
みに向って炭素繊維を走行させる方法に比べてチャンバ
ー内のオゾン濃度を上げることなく又、チャンバー長を
拡張することなくあるいは処理速度をおとすことなく有
効処理長を長くすることができる。
本発明の実施に際して用いる炭素繊維とはポリアクリロ
ニトリル系、ピッチ系、セル自−ス系いずれの炭素繊維
でもよく、又黒鉛繊維でありてもよい。本発明を実施す
るに際してオゾン濃度は、工業的に効率よく酸化反応が
進む範囲にあれば特に制限はないが通常は０．２〜５
ｖｏ１％の範囲が好しい。処理温度はオゾン濃度が実質
的に低下し々い温度範囲すなわちチャンバー内温が室温
〜１００Ｃとなるように設定するのが好ましい。
ニトリル系、ピッチ系、セル自−ス系いずれの炭素繊維
でもよく、又黒鉛繊維でありてもよい。本発明を実施す
るに際してオゾン濃度は、工業的に効率よく酸化反応が
進む範囲にあれば特に制限はないが通常は０．２〜５
ｖｏ１％の範囲が好しい。処理温度はオゾン濃度が実質
的に低下し々い温度範囲すなわちチャンバー内温が室温
〜１００Ｃとなるように設定するのが好ましい。
以下実施例によシ本発明の詳細な説明する。
実施例１
図１にモデル的に記載された表面処理チャンバー（６）
を用いて、弾性率２４ ｔｏｎ ／■２の炭素繊維（１
）の表面処理を行なった。１度３ｖｏ１％のオゾンを含
む空気を２１１Ｌ３／ｈｒの割合でチャンバーのほぼ中
央に位置する給気口（３）よル吹き込み糸の出入口両側
に位置する排気口（４）よシ排気した。チャンバー内温
はａＯＣになるように外部ヒーター（５）を設定した。
を用いて、弾性率２４ ｔｏｎ ／■２の炭素繊維（１
）の表面処理を行なった。１度３ｖｏ１％のオゾンを含
む空気を２１１Ｌ３／ｈｒの割合でチャンバーのほぼ中
央に位置する給気口（３）よル吹き込み糸の出入口両側
に位置する排気口（４）よシ排気した。チャンバー内温
はａＯＣになるように外部ヒーター（５）を設定した。
又、炭素繊維の処理速度は繊維がチャンバー（６）内を
１回通過するのに要する時間を１０分となるようにした
。表１に示したように折ル返し通過回数を折返しｐ−ル
（２）によって変え表面処理レベルを変えて被処理系表
面の酸素濃度（０，ｓ／Ｃｌ８）をＸ線光電子分光法（
ＥＳＯＡ）によって測定した。
１回通過するのに要する時間を１０分となるようにした
。表１に示したように折ル返し通過回数を折返しｐ−ル
（２）によって変え表面処理レベルを変えて被処理系表
面の酸素濃度（０，ｓ／Ｃｌ８）をＸ線光電子分光法（
ＥＳＯＡ）によって測定した。
表１
実施例２
弾性率３０ ｔｏｎ ／ ｗａ２の炭素繊維について実
施例１と同様にして表面処理を行なった。得られた処理
系のＯｔｓ ／ Ｃｔｓの測定値社表２に示す如く女っ
た。
施例１と同様にして表面処理を行なった。得られた処理
系のＯｔｓ ／ Ｃｔｓの測定値社表２に示す如く女っ
た。
表２
比較例１
弾性率２４ ｔｏｎ ７口２、および６ ｏ ｔｏｎ
／■２の炭素繊維について比較例として１回のみの通過
に要する時間を変えて実施例１と同様に表面処理を行な
い、ＥＳＣムを測定し表３に結果を示した。
／■２の炭素繊維について比較例として１回のみの通過
に要する時間を変えて実施例１と同様に表面処理を行な
い、ＥＳＣムを測定し表３に結果を示した。
表３
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施に際して用いる表面地理装置の一例
の概略断面口である。
の概略断面口である。
Claims (1)
- 炭素繊維をオゾンを含んだ酸化性ガスが吹込まれる表面
処理用チャンバー内を折り返し用ロールを介して反転せ
しめながら当該チャンバー内を２回以上走行通過せしめ
て表面処理することを特徴とした炭素繊維の表面処理法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23756184A JPS61119767A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 炭素繊維の表面処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23756184A JPS61119767A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 炭素繊維の表面処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119767A true JPS61119767A (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=17017137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23756184A Pending JPS61119767A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 炭素繊維の表面処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119767A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7879442B2 (en) | 2003-09-16 | 2011-02-01 | Showa Denko K.K. | Composite of vapor grown carbon fiber and inorganic fine particle and use thereof |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP23756184A patent/JPS61119767A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7879442B2 (en) | 2003-09-16 | 2011-02-01 | Showa Denko K.K. | Composite of vapor grown carbon fiber and inorganic fine particle and use thereof |
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