JPS6175879A - Sizing agent for carbon fiber - Google Patents

Sizing agent for carbon fiber

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JPS6175879A
JPS6175879A JP19436484A JP19436484A JPS6175879A JP S6175879 A JPS6175879 A JP S6175879A JP 19436484 A JP19436484 A JP 19436484A JP 19436484 A JP19436484 A JP 19436484A JP S6175879 A JPS6175879 A JP S6175879A
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carbon fibers
general formula
sizing agent
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一平 野田
淳 磯部
博 南
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Takemoto Oil and Fat Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は炭素繊維用サイジング剤に関し、更に詳しくは
炭素繊維の取扱いを容易にし且つそのコンポジット物性
を向上させるサイジング剤に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a sizing agent for carbon fibers, and more particularly to a sizing agent that facilitates handling of carbon fibers and improves the physical properties of the composite.

炭素繊維は軽量で、高強力且つ高モジ−ラスという特性
を有するため、コンポジット用補強材として注目されて
いる。ところが、該炭素繊維はもともと、伸度が小さく
、脆い繊維であるため、機械的摩擦によって容易に毛羽
や糸切れが発生する。
Carbon fiber is lightweight, has high strength and high modulus, and is therefore attracting attention as a reinforcing material for composites. However, since carbon fibers originally have low elongation and are brittle fibers, they easily become fuzzed or broken due to mechanical friction.

そして、これらの毛羽や糸切れが炭素繊維の取扱い性を
著るしく低下させ、そのコンポジット物性も低下させる
。そこで、炭素繊維にサイジング剤を付与して、このサ
イジング剤によシ、該炭素繊維を集束し、該炭素繊維に
7レキシビリテイーを与え、該炭素繊維の耐摩耗性を向
上させるとともに、炭素繊維とマトリックスレジンとの
間の本質的には不充分な接着性を改善して、得られるコ
ンポジットの層間剪断強度を向上させることが行なわれ
ている。
These fluffs and yarn breakage significantly reduce the handling properties of the carbon fibers and also reduce the physical properties of the composite. Therefore, a sizing agent is added to the carbon fibers, the sizing agent bundles the carbon fibers, gives the carbon fibers 7 flexibility, improves the wear resistance of the carbon fibers, and improves the abrasion resistance of the carbon fibers. Attempts have been made to improve the inherently poor adhesion between fibers and matrix resins to increase the interlaminar shear strength of the resulting composites.

本発明はかかるサイジング剤に関するものであるO 〈従来の技術とその問題点〉 従来、炭素繊維用サイジング剤として、次のような芳香
族グリシジルエーテルや芳香族グリシジルアミンを使用
するものが提案されている。
The present invention relates to such a sizing agent. <Prior art and its problems> The following sizing agents for carbon fibers have been proposed using aromatic glycidyl ethers and aromatic glycidyl amines. There is.

先ず、ビスフェノールAジグリフジルエーテルを使用す
るサイジング剤がある(特公昭57−15229 )。
First, there is a sizing agent using bisphenol A diglyphyl ether (Japanese Patent Publication No. 57-15229).

これは、炭素繊維とマトリックスレジンとの接着性をよ
くするために、マトリックスレジンと同様の化合物を使
用するものである。この種のサイジング剤によると確か
に、前記接着性はよくなる。しかし、炭素繊維の製織時
に該炭素繊維に抱合力と特にフレキシビリティ−が要求
される場合にはかかる性能が極めて不充分であシ、該製
織時における毛羽や糸切れの発生抑制効果が低いという
問題点がある。
This uses a compound similar to that of the matrix resin in order to improve the adhesion between the carbon fiber and the matrix resin. Sizing agents of this type certainly improve the adhesion. However, when weaving carbon fibers, when the carbon fibers are required to have binding strength and especially flexibility, such performance is extremely insufficient, and the effect of suppressing the occurrence of fuzz and thread breakage during weaving is said to be low. There is a problem.

また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピコート8
28とエビコー1−1001を°特定割合で混合したも
の、いずれもシェル社製)を、ポリオキ/エチレン系非
イオン界面活性剤を乳化剤とし、水性エマルジョンとし
て使用するサイジング剤がある(特開昭57−1717
67)。しかしこの場合、乳化剤の種類や使用量を特定
しても、炭素繊維の製織時における毛羽や糸切れの発生
抑制と得られるコンポジットの層間剪断強度との双方を
充足することが困難という問題点がある。
In addition, bisphenol A type epoxy resin (Epicote 8
There is a sizing agent that uses a mixture of 28 and Ebicor 1-1001 in a specific ratio (all manufactured by Shell) as an aqueous emulsion using a polyoxyethylene/ethylene nonionic surfactant as an emulsifier (JP-A-57 -1717
67). However, in this case, even if the type and amount of emulsifier used is specified, there is a problem that it is difficult to satisfy both the suppression of fuzz and thread breakage during weaving of carbon fibers and the interlaminar shear strength of the resulting composite. be.

そして、N、 N、 N、 N−テトラグリシジルフェ
ニレンジアミンを使用するサイジング剤がある(特公昭
59−9664)。これは、炭素繊維とマトリックスレ
ジ/との接着性をよくするものである。
There is also a sizing agent using N, N, N, N-tetraglycidylphenylenediamine (Japanese Patent Publication No. 59-9664). This improves the adhesion between the carbon fiber and the matrix resistor.

この種のサイジング剤によると、前記したビスフェノー
ルAジグリンジルエーテルを使用する従来のサイジング
剤よりも、炭素繊維とマトリックスレジンとの接着性は
よくなり、得られるコンポジットの層間剪断強度は向上
する。しかし、三級アミン基を含有するものであるため
にエポキシ基が経時変化し、その結果該サイジング剤で
処理された炭素繊維は経時的にそのフレキシビリティ−
を失なって固くなり、該炭素繊維の製織時における毛羽
や糸切れが増加するという問題点がある。
This type of sizing agent provides better adhesion between carbon fibers and matrix resin than the conventional sizing agent that uses bisphenol A diglyndyl ether, and improves the interlaminar shear strength of the resulting composite. However, since the sizing agent contains tertiary amine groups, the epoxy groups change over time, and as a result, the flexibility of carbon fibers treated with the sizing agent decreases over time.
There is a problem that the carbon fiber loses its properties and becomes hard, which increases fuzz and thread breakage during weaving of the carbon fiber.

以上要するに、従来提案されている炭素繊維用サイジン
グ剤には、炭素繊維にフレキシビリティ−を与え、炭素
繊維の耐摩耗性を向上させ、炭素繊維の製織時における
毛羽や糸切れの発生を抑制する効果を充分に発揮し、炭
素繊維とマ) IJソックレジンとの接着性をよくして
得られるコンポジットの層間剪断強度を向上する効果を
併せて発揮するというものはないのである。
In summary, conventionally proposed sizing agents for carbon fibers provide flexibility to carbon fibers, improve the abrasion resistance of carbon fibers, and suppress the occurrence of fuzz and yarn breakage during weaving of carbon fibers. There is no such thing that can fully demonstrate the effect and also exhibit the effect of improving the interlaminar shear strength of the composite obtained by improving the adhesion between carbon fiber and IJ sock resin.

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、叙上の如き従来の問題点を解決するもので、
炭素繊維に充分な抱合力並びに耐摩耗性を与え、毛羽や
糸切れの発生を抑制して該炭素繊維の取扱い性を太いに
向上し、更に炭素繊維とマトリックスレジンとの接着性
をよくして得られるコンポジットに優れた層間剪断強度
を付与する、炭素繊維用サイジング剤を提供するもので
ある。
<Problems to be solved by the invention> The present invention solves the conventional problems as described above.
It provides carbon fibers with sufficient binding strength and abrasion resistance, suppresses the occurrence of fuzz and thread breakage, greatly improves the handling properties of carbon fibers, and also improves the adhesion between carbon fibers and matrix resin. The present invention provides a sizing agent for carbon fibers that imparts excellent interlaminar shear strength to the resulting composite.

く問題点を解決するための手段〉 しかして本発明者らは、以上の観点で鋭意研究した結果
、特定のビスフェノール型ポリカーボネートエポキシ化
合物が正しく好適であることを見出し、本発明を完成す
るに到った。
Means for Solving the Problems> However, as a result of intensive research from the above viewpoint, the present inventors discovered that a specific bisphenol type polycarbonate epoxy compound is correct and suitable, and have completed the present invention. It was.

すなわち本発明は、次の一般式(I)又は(II)で示
されるビスフェノール型ポリカーボネートエポキシ化合
物を含有することを特徴とする炭素繊維用サイジング剤
に係る。
That is, the present invention relates to a sizing agent for carbon fibers characterized by containing a bisphenol type polycarbonate epoxy compound represented by the following general formula (I) or (II).

一般式(I)ニ 一般式(■): 〔但し、Rは−CH2CH20COCH2CH2−及び
/又は■ CH30CH3 混合の場合はブロック結合又はランダム結合Ha  0 CH30 −CHz−□ nは1〜30の整数OXは次の1)又は
11)よシ選ばれる残基(これらの残基中、−〇−は一
般式(I[)の末端グリシジル基へ結合する)O r+)−o−p−又は−〇−P−(ZaはR’O−又は
Z3      Za υ は炭素数1〜18の、アルキ ル基、アルケニル基又は置換 フェニル基)〕 前記一般式(I)又は(I)において、nは1〜10の
整数が好ましい。毛羽や糸切れの発生を抑制する効果及
び得られるコンポジットの層間剪断強度を向上する効果
で優れているからである。また前記一般式(I)又は(
II)において、nが1〜10の整数であ)、且つRが
−CH2CH20COCH2CH2−であ■ ると、一層好ましい。この場合、該一般式(I)又は(
n)で示されるビスフェノール型ポリカーボネートエポ
キシ化合物を炭素繊維に付与して得られるコンポジット
の層間剪断強度を一層向上する等、本発明の効果の発現
が更に著るしくなるからであ本発明における前記ビスフ
ェノール型ポリカーボネートエポキシ化合物は、その溶
媒として、メチルエチルケトン、アセトン、ジクロルエ
タン、酢酸エチル或いはこれらの混合物が好ましいが、
かかる有機溶媒溶液として使用できるほかに、非イオン
性界面活性剤を乳化剤とし、水に分散させたエマルジョ
ンとしても使用することができる。
General formula (I) 2 General formula (■): [However, R is -CH2CH20COCH2CH2- and/or ■ CH30CH3 In the case of a mixture, block bonding or random bonding Ha 0 CH30 -CHz-□ n is an integer from 1 to 30 OX is Residues selected from the following 1) or 11) (among these residues, -〇- is bonded to the terminal glycidyl group of the general formula (I[)) Or +) -o-p- or -〇- P- (Za is R'O- or Z3 Za υ is an alkyl group, alkenyl group or substituted phenyl group having 1 to 18 carbon atoms)] In the general formula (I) or (I), n is 1 to 10. Integers are preferred. This is because it has an excellent effect of suppressing the occurrence of fuzz and yarn breakage, and an effect of improving the interlayer shear strength of the resulting composite. Also, the general formula (I) or (
In II), it is more preferable that n is an integer of 1 to 10) and R is -CH2CH20COCH2CH2-. In this case, the general formula (I) or (
This is because the effects of the present invention are more pronounced, such as further improving the interlaminar shear strength of the composite obtained by adding the bisphenol type polycarbonate epoxy compound represented by n) to carbon fibers. The solvent for the type polycarbonate epoxy compound is preferably methyl ethyl ketone, acetone, dichloroethane, ethyl acetate, or a mixture thereof.
In addition to being used as a solution in such an organic solvent, it can also be used as an emulsion in which a nonionic surfactant is used as an emulsifier and dispersed in water.

本発明に係るサイジング剤は、前記一般式(I)又は(
II)で示されるビスフェノール型ポリカーボネートエ
ポキシ化合物の他に、必要に応じて、従来のサイジング
剤、平滑剤、界面活性剤等を適宜、本発明の効果を損な
わない範囲で含有することができる。これらを例示する
と、サイジング剤としては、ビスフェノールAジグリシ
ジルエーテル系、ノボラック型グリンジルエーテル系又
はN、 N、 Ni N’−テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン等のエポキシ化合物があり、また平滑
剤としては、ステアリルラウレート、ラウリルステアレ
ート又はオレイルオレート等の脂肪酸エステルがあり、
更に界面活性剤としては、ポリオキシエチレン(6モル
)ノニルフェニルエーテル又はポリオキシエチレン(3
0モル)トリベンジル化フェニルエーテル等の非イオン
型界面活性剤がある。いずれの場合も、本発明に係るサ
イジング剤は、前記一般式(I)又は(M)で示される
ビスフェノール型ポリカーボネートエポキシ化合物を、
通常は10重量チ以上、好ましくは50重重量以上含有
するものである。
The sizing agent according to the present invention has the general formula (I) or (
In addition to the bisphenol-type polycarbonate epoxy compound shown in II), conventional sizing agents, smoothing agents, surfactants, etc. can be contained as appropriate within a range that does not impair the effects of the present invention. Examples of these include sizing agents such as bisphenol A diglycidyl ether, novolac-type glycidyl ether, or epoxy compounds such as N, N, Ni N'-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, and smoothing agents such as stearyl There are fatty acid esters such as laurate, lauryl stearate or oleyl oleate.
Furthermore, as a surfactant, polyoxyethylene (6 mol) nonylphenyl ether or polyoxyethylene (3 mol)
0 mol) nonionic surfactants such as tribenzylated phenyl ethers. In either case, the sizing agent according to the present invention comprises a bisphenol type polycarbonate epoxy compound represented by the general formula (I) or (M),
It usually contains 10 parts by weight or more, preferably 50 parts by weight or more.

く作用等〉 本発明に係るサイジング剤は、PAN系、ピッチ系又は
レーヨン系等の各種炭素繊維(黒鉛繊維を含む)に適用
され、所期効果を発揮する。適用の具体的手段は、ディ
ップ法、スプレー法又はローラー法等、従来手段のいず
れでもよく、サイジング剤溶液を炭素繊維に含浸後、赤
外線ランプや熱風等で乾燥する。適用に際してサイジン
グ剤を、有機溶媒溶液又は少量の乳化剤で水性エマルシ
コンとし、有効成分換算で、通常は25重重量以下、好
ましくは0.5〜5重量%に調整する。該サイジング剤
の炭素繊維への付着量は、有効成分換算で、通常は0.
2〜6重i係、好ましくは0.3〜2重量重量ある。
Effects, etc.> The sizing agent according to the present invention is applied to various carbon fibers (including graphite fibers) such as PAN-based, pitch-based, or rayon-based fibers, and exhibits the desired effects. The specific application method may be any conventional method such as a dipping method, a spray method, or a roller method, in which carbon fibers are impregnated with a sizing agent solution and then dried using an infrared lamp, hot air, or the like. Upon application, the sizing agent is made into an aqueous emulsion with an organic solvent solution or a small amount of emulsifier, and adjusted to usually 25% by weight or less, preferably 0.5 to 5% by weight in terms of the active ingredient. The amount of the sizing agent attached to the carbon fiber is usually 0.0% in terms of the active ingredient.
It has a weight of 2 to 6, preferably 0.3 to 2.

〈発明の効果〉 以上説明した通りであるから、本発明には、要約すると
次のような効果がある。
<Effects of the Invention> As explained above, the present invention has the following effects in summary.

(I)炭素繊維に優れた抱合力及び耐摩耗性を付与する
ことができるため、該炭素繊維の製織時における毛羽や
糸切れの発生を抑制し、その取扱い性を大幅に向上する
(I) Since carbon fibers can be endowed with excellent cohesive strength and abrasion resistance, the generation of fuzz and thread breakage during weaving of the carbon fibers is suppressed, and the handling properties thereof are greatly improved.

(2)前記(I)の効果と相まって、炭素繊維とマトリ
ックスレジンとの接着性もよいため、得られるコンポジ
ットの層間剪断強度も向上する。
(2) Coupled with the effect of (I) above, the adhesion between the carbon fibers and the matrix resin is also good, so the interlaminar shear strength of the resulting composite is also improved.

(3)非イオン型の乳化剤で均一安定な水性エマルジョ
ンとすることができ、この状態で炭素繊維に適用するこ
とができる。
(3) A nonionic emulsifier can be used to form a uniform and stable aqueous emulsion, and in this state it can be applied to carbon fibers.

〈実施例〉 先ず、前記一般式(I)又は(I)で示されるビスフェ
ノール型ポリカーボネートエポキシ化合物につき、次の
A−1〜A−8を合成した。
<Example> First, the following bisphenol type polycarbonate epoxy compounds represented by the general formula (I) or (I) were synthesized.

・A−1ニ一般式(I)において、Rが(FH3 −CH2CH20COCH2CH2−1Yが−C−1n
が3゜O晶3 ■ −A−2ニ一般式(I)において、R,Y及びnH3 H3 、A−3ニ一般式(It)において、R,Y及びnがA
−1と同じで、 Xが一〇−P− 唱 ・A−4ニ一般式(I)において、R力;= 3/1 
(モル比)でランダム結合、H3 Yが一〇−1nが4゜ ■ H3 ・A−5ニ一般式(I)において、R力;A−1と同じ
で、Yが−5−1nが6゜ ■ ・A−6:一般式(I)において、RがA−1と−同じ
で、Yが−CH2−1nが4、XがA−3と同じ。
・A-1D In general formula (I), R is (FH3 -CH2CH20COCH2CH2-1Y is -C-1n
is 3°O crystal 3 - In the general formula (I) of -A-2, R, Y and nH3 H3, In the general formula (It) of A-3, R, Y and n are A
Same as -1, X is 10-P- chant A-42 In general formula (I), R force;= 3/1
(molar ratio), random bond, H3 Y is 10-1n is 4゜■ H3 ・A-5D In general formula (I), R force is the same as A-1, Y is -5-1n is 6゜■ ・A-6: In general formula (I), R is the same as A-1, Y is -CH2-1n is 4, and X is the same as A-3.

・A−7:一般式(I)において、RがA−4と同じで
、Y、n及びXがA−6と同 じ0 ・A−8ニ一般式(I[)において、R,Y及びXがA
−7と同じで、nが11゜ A−1〜A−3につき、合成方法を以下に挙げる。A−
4〜A−8の合成はA−1〜A−3の合成に準じて行な
った。
・A-7: In general formula (I), R is the same as A-4, and Y, n, and X are the same as A-6. ・A-8 In general formula (I[), R, Y, and X is A
-7, where n is 11°A-1 to A-3, and the synthesis method is listed below. A-
The synthesis of 4 to A-8 was carried out according to the synthesis of A-1 to A-3.

・A−1の合成方法;攪拌後、還流冷却器、滴下ロート
及び温度計を備える14容の四つロフラスコを使用した
。このフラスコに、ビスフェノールAを出発物質として
エチレンカーボネートを付加重合した分子量1000の
ポリカーボネート500/(0,5モル)トドリフルオ
ロボロンエーテラート3.0 f/ (0,5重量%)
とを加え、更に60〜80°Cでエピクロルヒドリン9
2.517(I,0モル)を滴下した。滴下終了後、6
0〜80°Cで2時間攪拌し、80〜100℃で水酸化
カリウム56.1f(I,0モル)を加え、その温度で
3時間攪拌を続けた0そして、副生じた塩を除去し、生
成物(A−1)を得た。
- Synthesis method of A-1: After stirring, a 14-volume four-loop flask equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, and a thermometer was used. Into this flask, polycarbonate 500 with a molecular weight of 1000 obtained by addition polymerization of ethylene carbonate using bisphenol A as a starting material/(0.5 mol) Torifluoroboron etherate 3.0 f/(0.5% by weight)
and further diluted with epichlorohydrin 9 at 60-80°C.
2.517 (I, 0 mol) was added dropwise. After finishing dropping, 6
Stir at 0-80 °C for 2 hours, add 56.1 f (I, 0 mol) of potassium hydroxide at 80-100 °C, continue stirring at that temperature for 3 hours, and remove by-product salts. , product (A-1) was obtained.

・A−2の合成方法:A−1の場合と同様のフラスコに
、ジメチルジクロルシラン129 f (I゜0モル)
とピリジン79.19 (I,0モル)とを加え、更に
ビスフェノールAを出発物質としてエチレンカーボネー
トを付加重合した分子量1000のポリカーボネート5
00g(0,5モル)を40℃以下で滴下し、滴下終了
後2時間攪拌した0次いで、ピリジン79.1y(I,
0モル)とグリシドール74y(I,0モル)とを40
℃以下で滴下し、滴下終了後室温で2時間攪拌した。そ
して、副生じた塩を除去し、生成物(A−2)を得た。
・Synthesis method of A-2: In the same flask as in the case of A-1, add dimethyldichlorosilane 129 f (I°0 mol)
and pyridine 79.19 (I, 0 mol) and addition polymerized with ethylene carbonate using bisphenol A as a starting material. Polycarbonate 5 with a molecular weight of 1000.
00g (0.5 mol) was added dropwise at below 40°C and stirred for 2 hours after the completion of the dropwise addition. Next, pyridine 79.1y (I,
0 mol) and glycidol 74y (I, 0 mol) at 40
The mixture was added dropwise at a temperature below 0.degree. C., and after the addition was completed, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Then, the by-produced salt was removed to obtain product (A-2).

・A−3の合成方法:A−1の場合と同様のフラスコに
、オキシ塩化リン153.3g(I,0モル)とピリジ
/79.1 f (I,0モル)とを加え、更にビスフ
ェノールAを出発物質としてエチレンカーボネートを付
加重合した分子量1000のポリカーボネート500i
0.5モル)を40℃以下で滴下し、滴下終了後2時間
攪拌した。次いでピリジン158.2g(2,0モル)
とグリシドール148y(2,0モル)とを40℃以下
で滴下し、以下A−2の場合と同様にして生成物(A−
3)を得た。
・Synthesis method of A-3: Add 153.3 g (I, 0 mol) of phosphorus oxychloride and 79.1 f (I, 0 mol) of pyridine to the same flask as in the case of A-1, and add bisphenol. Polycarbonate 500i with a molecular weight of 1000 obtained by addition polymerizing ethylene carbonate using A as a starting material
0.5 mol) was added dropwise at 40° C. or lower, and the mixture was stirred for 2 hours after the addition was completed. Then 158.2 g (2.0 mol) of pyridine
and glycidol 148y (2.0 mol) were added dropwise at 40°C or below, and the product (A-
3) was obtained.

次に、かくして合成したA−1〜A−8等を用い、第1
表記載のサイジング剤(実施例1〜8、比較例1〜3)
を調整した。
Next, using A-1 to A-8 etc. synthesized in this way, the first
Sizing agent listed in the table (Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 3)
adjusted.

そして、いずれも次のように、炭素繊維を処理し、コン
ポジットを成形して、試験乃至評価した○結果を第2表
に示した0 ・炭素繊維のサイジ/グ処理:市販のPAN系炭素繊維
(8μ/3000フイラメント)を有機溶剤にて脱サイ
ズし、これに各サイジング剤を有効成分付着量が0.7
重量%となるようにディップ法で含浸させ、乾燥後、オ
ーブン中で150℃×30分間熱処理した。
In each case, the carbon fibers were treated, a composite was molded, and the results were tested and evaluated as shown in Table 2.0 Carbon fiber sizing/aging treatment: Commercially available PAN-based carbon fibers (8μ/3000 filament) was desized with an organic solvent, and each sizing agent was applied to it with an active ingredient adhesion amount of 0.7.
It was impregnated by a dipping method so as to have the same weight percent, and after drying, it was heat-treated in an oven at 150° C. for 30 minutes.

・コンポジットの成形:前記のようにサイジング処理し
た炭素繊維に、エピコート828 (シェル社製、ビス
フェノールAジグリシジルエーテルモノマー)を100
f+ボロントリフルオライド 。
・Composite molding: Add 100% of Epicoat 828 (manufactured by Shell, bisphenol A diglycidyl ether monomer) to the carbon fibers sized as described above.
f+ boron trifluoride.

モノメチルアミンを5y+メチルエチルケトンを259
からなる樹脂液を含浸させ、120℃で半硬化させて一
方面プリプレグを作成した0このプリプレグを金型中に
積層して、170℃×1時間加圧し、Vf(コンポジッ
ト中の炭素繊維の体積%)=60%のコンポジットを成
形した。
5y of monomethylamine + 259 of methyl ethyl ketone
This prepreg was impregnated with a resin liquid consisting of and semi-cured at 120°C to create a one-sided prepreg.The prepreg was laminated in a mold and pressurized at 170°C for 1 hour. %) = 60% composite was molded.

・毛羽、糸切れ試験:前記のようにサイジング処理した
炭素繊維について、TM式抱合カテスター(大乗化学精
機社製)を用い、荷重509/3000フイラメント、
θ=150度、擦過長30朋、クロムメッキ金属機を1
50回/分の速さで500回往復運動させて、繊維−金
属間の擦過試験を行った0また別に、ラビングテスター
(東洋精機社製)を用い、内角35度、1回撚り、擦過
長20M1100回/分の速さで500回往復運動させ
て、繊維−繊維間の擦過試験を行った。そして、ともに
以下の5段階基準で評価した。
- Fluff and thread breakage test: The carbon fibers sized as described above were tested using a TM type conjugation catheter (manufactured by Mahayana Kagaku Seiki Co., Ltd.) with a load of 509/3000 filament,
θ=150 degrees, rubbing length 30 mm, chrome plated metal machine 1
A friction test between fiber and metal was performed by reciprocating 500 times at a speed of 50 times/min.Separately, using a rubbing tester (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), the inner angle was 35 degrees, the twist was made once, and the friction length was A fiber-to-fiber friction test was performed by reciprocating 500 times at a speed of 20M1100 times/min. Both were evaluated using the following 5-level criteria.

A=毛羽が殆んど発生しない。A = Almost no fluff is generated.

B=単数的な毛羽しか発生しない。B=Only singular fuzz is generated.

C=毛羽が集団的に発生する。C=Fuzz occurs in clusters.

D=毛羽が多発し、一部が切断する0 E=3000フイラメントが切断する0・層間剪断強度
試験:前記のように成形したコンポジットについて、A
STMのD−2344に準じ測定した(ILSS)。
D = fuzz occurs frequently and some parts break 0 E = 3000 filament breaks 0 Interlaminar shear strength test: For the composite molded as above, A
Measured according to STM D-2344 (ILSS).

・乳化安定性試験:水性エマルジョン型サイジンク剤の
有効成分10重量多エマルジョンを調整し、20℃×7
日間放置した。そして、以下の3段階基準で評価したO ○=分離なし △=ツクリーム分離物が浮いた ×=沈澱が生じた 第1表 庄)表中数値は重量部。*1はエピコート828(シェ
ル社製、ビスフェノールAジグリシジルエーテルモノマ
ーン、*2tl−1工ビコー)1001(シェル社製、
ビスフェノールAジグリシジルエーテルオリゴマーク、
以上は従来のサイジング剤に使用のエポキン化合物。*
3は水、*4はメチルエチルケトン、以上は溶媒、この
溶媒を除いたものが各サイジング剤の有効成分。
・Emulsification stability test: Prepare a 10 weight multi-emulsion of the active ingredient of an aqueous emulsion-type sizinc agent, and test at 20°C x 7
I left it for days. Then, it was evaluated according to the following 3-level criteria: O = No separation △ = Cream separation product floated × = Sedimentation occurred (Table 1) Values in the table are parts by weight. *1 is Epicoat 828 (manufactured by Shell, bisphenol A diglycidyl ether monomer, *2 tl-1 Bicor) 1001 (manufactured by Shell,
Bisphenol A diglycidyl ether oligomark,
The above are Epoquin compounds used in conventional sizing agents. *
3 is water, *4 is methyl ethyl ketone, the above is a solvent, and the active ingredient of each sizing agent is the solvent.

*5はポリオキシエチレン(25モル)トリスチレン化
フェニルエーテル、*6はポリオキシエチレ7(30モ
ルンテトラベンジル化フェノールエーテル、以上は乳化
剤。*7はオレイルオレエート、平滑剤。
*5 is polyoxyethylene (25 moles) tristyrenated phenyl ether, *6 is polyoxyethylene 7 (30 moles tetrabenzylated phenol ether, the above is an emulsifier. *7 is oleyl oleate, a smoothing agent.

第2表 注)−印は水性エマルジョンとしなかったもの。Table 2 Note) - indicates that the water-based emulsion was not used.

第2表の結果からも、前述の如き本発明の効果が明白で
ある。
From the results in Table 2, the effects of the present invention as described above are clear.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 次の一般式( I )又は(II)で示されるビスフェ
ノール型ポリカーボネートエポキシ化合物を含有するこ
とを特徴とする炭素繊維用サイジング剤。 一般式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(II): ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、Rは▲数式、化学式、表等があります▼及び/
又は ▲数式、化学式、表等があります▼の単独又は混合であ
り、混 合の場合はブロック結合又はランダム結合のいずれでも
よい。Yは、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数
式、化学式、表等があります▼又は−CH2−。nは1
〜30の整数。Xは次のi)又はii)より選ばれる残
基{これらの残基中、−O−は一般式(II)の末端グリ
シジル基へ結合する}。 i)▲数式、化学式、表等があります▼(Z_1、Z_
2はCH_3−又は▲数式、化学式、表等があります▼
)ii)▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式
、化学式、表等があります▼(Z_3はR′O−又は▲
数式、化学式、表等があります▼で、ここにR′ は炭素数1〜18の、アルキ ル基、アルケニル基又は置換 フェニル基)〕 2 一般式( I )又は(II)において、nが1〜10
の整数である特許請求の範囲第1項記載の炭素繊維用サ
イジング剤。 3 一般式( I )又は(II)において、Rが▲数式、
化学式、表等があります▼である特許請求の範囲第 2項記載の炭素繊維用サイジング剤。
[Scope of Claims] 1. A sizing agent for carbon fibers, characterized by containing a bisphenol type polycarbonate epoxy compound represented by the following general formula (I) or (II). General formula (I): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ General formula (II): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ [However, R is ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ and /
Or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ singly or in combination, and in the case of a mixture, either block combination or random combination is acceptable. Y is ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ or -CH2-. n is 1
An integer between ~30. X is a residue selected from the following i) or ii) {In these residues, -O- is bonded to the terminal glycidyl group of general formula (II)}. i) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(Z_1, Z_
2 is CH_3- or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼
) ii) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ or ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (Z_3 is R'O- or ▲
There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, where R' is an alkyl group, alkenyl group, or substituted phenyl group having 1 to 18 carbon atoms)] 2 In general formula (I) or (II), n is 1 to 10
The sizing agent for carbon fibers according to claim 1, which is an integer of . 3 In general formula (I) or (II), R is ▲numerical formula,
The sizing agent for carbon fibers according to claim 2, which has chemical formulas, tables, etc.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108004778A (en) * 2016-10-28 2018-05-08 中国石油化工股份有限公司 A kind of carbon fiber polycarbonate resin aliphatic radical suspension sizing agent and preparation method thereof
WO2019026008A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-07 Sabic Global Technologies B.V. Aqueous polymeric dispersions, methods of making the same and sized fiber tows
CN110959055A (en) * 2017-08-01 2020-04-03 沙特基础工业全球技术有限公司 Aqueous polymer dispersion, method for producing same, and sized fiber bundle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5277289A (en) * 1975-12-19 1977-06-29 Asahi Chemical Ind Carbon fibre use sizing agent
JPS55160380A (en) * 1979-05-28 1980-12-13 Fujitsu Ltd Magnetic tape unit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5277289A (en) * 1975-12-19 1977-06-29 Asahi Chemical Ind Carbon fibre use sizing agent
JPS55160380A (en) * 1979-05-28 1980-12-13 Fujitsu Ltd Magnetic tape unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108004778A (en) * 2016-10-28 2018-05-08 中国石油化工股份有限公司 A kind of carbon fiber polycarbonate resin aliphatic radical suspension sizing agent and preparation method thereof
CN108004778B (en) * 2016-10-28 2021-12-07 中国石油化工股份有限公司 Polycarbonate resin-based suspension sizing agent for carbon fibers and preparation method thereof
WO2019026008A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-07 Sabic Global Technologies B.V. Aqueous polymeric dispersions, methods of making the same and sized fiber tows
CN110959055A (en) * 2017-08-01 2020-04-03 沙特基础工业全球技术有限公司 Aqueous polymer dispersion, method for producing same, and sized fiber bundle

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