JPS63315671A - 炭素繊維用サイジング剤 - 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】 〈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する。

エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂等のマトリックス樹脂に炭素ｆａａを複合した炭素繊
維複合材料（以下、ＣＦＲＰと略記する）は、比弾性や
比強度の点で最も優れた材料の一つであり、その高性能
と軽量とによって、例えば航空宇宙産業へと急激に利用
されている。ＣＦＲＰの製造に用いられる炭素繊維は、
フィラメント又はトウの状態で引き揃えられ、ストラン
ド、シート、織物又は編物状にされた後、これと樹脂と
を複合することによりプリプレグとして利用されたり、
或はフィラメント又はトウを一定の長さに切断してチョ
ツプドファイバーとした後、これと樹脂とを複合するこ
とによりプレミックス、ＢＭＣ，ＳＭＳ等の材料として
利用される。ところが、炭素ｍ維はもともと伸度が小さ
く脆い繊維であるため、そのままでは上記のようなプリ
プレグとする前の成形加工工程で機械的摩耗により毛羽
立ち易く、ハンドリング性も問題になり、得られるＣＦ
ＲＰの物性も低下させる。またチョツプドファイバーは
その長さが一般にｌ”１００ｍｍに切断されたものであ
るが、その加工原料としての炭素繊維フィラメントやト
ウは数千本〜数万木の単ｗ１維から構成されているので
、これをそのまま切断すると、繊維がバラけ、嵩が大き
くなり、飛散し易くなる。そこで通常、炭素繊維の集束
性と耐摩耗性を向上させて、その加工工程中や輸送中に
おけるハンドリング性を改みさせるために、炭素ｍ！ｉ
にサイジング剤を付与しているが、該サイジング剤は、
最終的にはＣＦＲＰの中に組み込まれるものであるため
、該最終製品の性情に支障をきたさないものであること
が要請される。

本発明は、かかる要請に応えて、マトリックス樹脂とり
わけエポキシ樹脂やエステル結合を有する不飽和樹脂へ
複合する、汎用性を有するサイジング剤に関するもので
ある。

〈従来の技術、その問題点〉 従来、エポキシ樹脂へ複合する炭素繊維用のサイジング
剤として、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルの液
状物と固状物の混合物を使用する例（特公昭５７−１５
２２９）、グリシジルアミン型エポキシ樹脂を使用する
例（特公昭５９−１１７１０）が提案されている。また
エステル結合を有する不飽和樹脂へ複合する炭素繊維用
のサイジング剤として、エポキシ化ポリブタジェンを使
用する例（特開昭５６−４３３３５）、ビスフェノール
型ジグリシジルエーテルとジアリルフタレートから誘導
されるプレポリマーとの混合物を使川する例（特開昭５
９−２２８０８３）が提案されている。更に別の例とし
て、エポキシ樹脂、不飽和二基ノ、（酸とビスフェノー
ル類のアルキレンオキサイド付加物との縮合物、及び単
環フェノールや多環フェノール類のアルキレンオキサイ
ド付加物を必須成分とする水性エマルジョン型のサイジ
ング剤（特公昭５７−４９６７５）も提案されている。

ところが、これら従来のサイジング剤には、それぞれに
相応の利点がある反面、炭素Ｆａ雑の集束性や耐席耗性
等が低いために該炭素ｍ維の製織時に毛羽や糸切れが多
かったり、チョツプドファイ八−がバラけたり、有機溶
剤を使用するために毒性や引火性の危険があったり、或
は炭素ｍ維とエポキシ樹脂との接着性は良くても炭素繊
維とエステル結合を有する不飽和樹脂との接着性が悪い
ために得られるＣＦＲＰの層間剪断強度が低かったり、
また双方の樹脂に対する汎用性を考えるあまりそのどち
らの樹脂に対しても接着性が不充分である等、ＣＦＲＰ
の製造乃至その物性において障害となる何等かの問題点
がある。

〈発明が解決しようとする問題点、その解決手段〉 本発明は叙−ヒの如き従来の問題点を解決する新たな炭
素繊維用サイジング剤を提供するものである。

しかして本発明者は、上記観点で鋭意研究した結果、炭
素繊維の加工におけるハンドリング性を向上させ、エポ
キシ樹脂やエステル結合を有する不飽和樹脂に対する接
着性において実質的に選択性を右しないｊ５素繊維用水
系エマルジョン型サイジング剤として、エポキシ樹脂に
特定の共重合体及び特定のポリオキシアルキレン置換フ
ェニルエーテルを併用したものが、これらの卓越した相
乗効果により正しく好適であることを見出し、本発明を
完成するに至った。

すなわち本発明は、 次のＡＪ＆分及びＢ成分並びにＣ成分を重要成分として
含有する炭素ｕｈ維用サすジング剤に係る。

Ａ成分：エポキシ化合物 Ｂｌ＆、分：分子中に１個の多環フェノールアルキレン
オキサイド誘導体部分と、１個又は２個のモノ又はポリ
エステル部分とを少なくとも有し、双方の部分がエステ
ル結合を介して連結されてなる共重合体 Ｃ成分：下記一般式で示されるポリオキシアルキレン置
換フェニルエーテル 一般式；　　（Ｙ≠Ｘ−ＣＩ（ＣＨＣ［（２０ｈ−）１
（但し、Ｙは炭素数１〜１２のアルキル基、ベンジル基
、又はスチリル基。−ｘ−０−はフェノール残基、フェ
ニルフェノール残基、又はクミルフェノール残基。Ｒは
水素原子、又はメチル基。

ｎは１〜５の整数。ｍは４〜１００の整数、）本発明に
おいて、Ａ成分としては、直鎖状脂肪族エポキシ化合物
、グリシジルエーテル型エポキシ化合物、グリシジルア
ミン型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ
化合物、ヒダントイン型エポキシ化合物等がある。これ
らのうちで好ましいものは、グリシジルエーテル型エポ
キシ化合物及びグリシジルアミン型エポキシ化合物であ
り、特に好ましいものは、ビスフェノールＡ−ジグリシ
ジルエーテル、ビスフェノールＡ−ジグリシジルエーテ
ルポリマー、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、Ｎ
、Ｎ、Ｎ’　、Ｎ’　−テトラグリシジル−ｍ−キシリ
レンジアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’　　−テトラグリシ
ジルジアミノジフェニルメタン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ′　
−テトラグリシジル−ビスアミノメチルシクロヘキサン
、及びｍ−Ｎ、Ｎ、−ジグリシジル−アミノフェニルグ
リシジルエーテルである。

本発明において、Ｂ成分は、分子中に１個の多環フェノ
ールアルギレンオキサイド誘導体部分（Ｂｌ）と、１個
又は２個のモノ又はポリエステル部分（Ｂ２）とを少な
くとも有し、双方の部分がエステル結合を介して連結さ
れてなるもので、したがって該Ｂ成分は、 Ｂ１−Ｂ２、又は９２−Ｂ１　　ｇ２ の結合様式で示されるものである。

上記多環フェノールアルキレンオキサイド誘導体は、例
えば芳香族多環フェノールに常法によりアルキレンオキ
サイドを付加させて得ることができ、分子の末端に活性
水素となる水酸基を有するものであるが、本発明におい
て有利に使用できる多環フェノールアルキレンオキサイ
ド誘導体は、ポリベンジル化フェノール類のポリオキシ
アルキレンエーテル、ポリスチレン化フェノール類のポ
リオキシアルキレンエーテル、及びビスフェノール類の
ポリオキシアルキレンエーテルである。これらを具体的
に例示すると、ポリオキシエチレン（５モル）ジベンジ
ル化クミルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン（５
モル）トリベンジル化フェニルフェニルエーテル、ポリ
オキシ［エチレン（２モル）フロピレン（２モル）］ト
リスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレン（
１０モル）トリスチレン化フェニルエーテル、ポリオキ
シプロピレン（４モル）付加ビスフェノールＡ、ポリオ
キシエチレン（２モル）付加ビスフェノールＡ、ポリオ
キシエチレン（４モル）付加ビスフェノールＳ、ポリオ
キシエチレン（６モル）付加ビスフェノールＡ等がある
。

本発明におけるＢ成分のモノ又はポリエステル部分は、
上記のような多環フェノールアルキレンオキサイド１誘
導体に有機ジカルボン酸無水物と１．２−エポキシドと
を触媒存在下で開環付加させることにより工業上有利に
安定して形成させることができる。この場合、有機ジカ
ルボン酸無水物としては、コハク酸無水物、マレイン酸
無水物、アルケニルコハク酸無水物等の脂肪族乃至エチ
レン性不飽和ジカルボン酸無水物、フタル酸無水物、ナ
フタレンジカルボン酸無水物等の芳香族ジカルボン酸無
水物、シクロヘキセンジカルボン酸無水物等の脂環族ジ
カルボン酸無水物が挙げられるが、特に好ましいのは、
エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物である。また１、
２−エポキシドとしては、エチレンオキサイド、プロピ
レンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、炭素数
１〜１２のアルキル又はアルケニルグリシジルエーテル
等の脂肪族エポキシド類、フェニレンオキサイド、シク
ロヘキセンオキサイド等の芳香族乃至脂環族エポキシド
類、スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル
等の芳香族基を有するエポキシド類が挙げられるが、特
に好ましいのは、エチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイド、ブチレンオキサイドである。更に触媒としては
、塩化リチウムや臭化リチウム等のハロゲン化リチウム
、テトラメチルアンモニウムブロマイド、トリブチルア
ンモニウムブロマイド、テトラプロピルアンモニウムク
ロライド等のテトラアルキル第四級アンモニウム塩が挙
げられる。

かくして形成されるモノ又はポリエステル部分の末端基
は通常、水酸基、カルボキシル基、又はこれらの混合と
なるが、末端基としての水酸基とカルボキシル基との比
率は反応に関与する有機ジカルボン酸無水物と１，２−
エポキシドとのモル比によって左右される。それ故、末
端基としての水酸基とカルボキシル基との比率は上記両
者のモル比を選択することによって変化させることがで
きる。

本発明のＢ成分は、以と説明したような多環フェノール
アルキレンオキサイド誘導体部分と、モノ又はポリエス
テル部分との、双方の分子量やその比率、構造、組成等
によって、所望の性質のものが得られる０例えば、モノ
又はポリエステル部分の分子量比率を高めることにより
マトリックス樹脂としてのエステル結合を有する不飽和
樹脂に対して親和性を向上させることができ、逆に多環
フェノールアルキレンオキサイド誘導体部分の分子量比
率を高めることによりマトリックス樹脂としてのエポキ
シ樹脂に対して親和性を向−ヒさせることができる。ま
た本発明のＢ成分において、併用するＡ成分やマトリッ
クス樹脂更には炭素磁維等、ＣＦＲＰを構成することと
なる各成分に対して親和性を向上させるために、モノ又
はポリエステル部分中にエチレン性二重結合を導入した
り、或は目的に応じて各種の反応性基を導入することが
でき、かかる反応性基としては、エチレン性不飽和炭化
水素基、エポキシ基、インシアネート基が有効である。

これらの反応性基は、モノ又はポリエステル部分の末端
基である水酸基又はカルボキシル基に対して反応性のあ
る物質を反応させ、エーテル結合やエステル結合等を介
して導入することができる。更にモノ又はポリエステル
部分の末端基である水酸基に対し、二価以上の多塩基酸
又はそれらの酸無水物を反応させて、末端カルボキシル
変性をすることもでき、かかる変性も含めて、モノ又は
ポリエステル部分の末端基はその９５モル％以上をカル
ボキシル基とするのが有効である。

本発明において、Ｃ成分は、前記一般式で示されるもの
で、Ａ成分及びＢ成分を水に乳化させるための乳化剤成
分である。該一般式において、ｍでくくられているポリ
オキシアルキレン部分は、プロピレンオキサイド及び／
又はエチレンオキサイドがランダム又はブロックで付加
されていることを示している。かかるＣ成分としては、
アルキルフェノール、ベンジル化フェノール、スチレン
化フェノール、スチレン化フェニルフェノール、ベンジ
ル化クミルフェノール、スチレン化クミルフェノールと
、プロピレンオキサイド及び／又はエチレンオキサイド
との、付加反応物が挙げられる。該Ｃ成分は、併用する
Ａ成分やＢ成分に応じて１１１られるサイジング剤のエ
マルジョンとしての安定性を調整し、また該サイジング
剤の炭素ｍ雑束への浸透力を調整するために、前記一般
式の範囲内においてＹの炭素数やｍ更にはｎを適宜に変
更するのが良い。概して、エマルジョンとしての安定性
を高めるためにはＹを芳香族多環構造としてｍを大きく
し、この際にＡ成分やＢ成分の分子量が大きいものであ
る場合には同時にｎも大きくし、炭素繊維束への浸透力
を高めるためにはＹを炭素数１〜８のアルキル基として
ｍを小さくするが、これらを適宜に組み合わせて併用す
ることにより双方の性能を充足させることもできる。

末完ＩＩに係るサイジング剤はＡ成分及びＢ成分並びに
Ｃ成分を重要成分として含有するものであり１合目的的
に好ましくは、Ａ成分／Ｂ成分＝ｌＯ〜９０／９０〜１
０、且っＣ成分／Ａ成分＋Ｂ成分＝１０〜４０７９０〜
６０の割合（いずれも重量比）で含有するものであるが
、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲内で、
平滑剤や界面活性剤を含有することができる。

以上、本発明に係るサイジング剤を説明したが、該サイ
ジング剤が適用されるマトリックス樹脂は、エポキシ樹
脂及びエステル結合を有する不飽和樹脂である。エポキ
シ樹脂としては、ビスフェノールＡジグリシジルエーテ
ル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジアミ
ノジフェニルメタン型エポキシ樹脂等があり、またエス
テル結合を有する不飽和樹脂としては、不飽和ポリエス
テル樹脂やビニルエステル樹脂等がある。この場合に不
飽和ポリエステル樹脂は、不飽和酸や飽和酸からなる有
機酸と多価アルコールとのエステル化反応により得られ
る不飽和アルキッド樹脂をスチレンモノマーやその他の
重合性七ツマ−に溶解したものであり、これにはオルソ
系、イソ系、ビスフェノール系があって、具体的には通
常、無水マレイン酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、
フマール酸等と、エチレングリコール、プロピレングリ
コール等を原料とするポリエステルである。

またビニルエステル樹脂は、エビ・ビス型又はノボラッ
ク型のエポキシ樹脂にアクリル酸又はメタアクリル酸を
反応させた分子構造を有し、スチレンモノマー等と混合
したものである。

く作用等〉 本発明に係るサイジング剤の炭素繊維への付着量は通常
、対炭素繊維で０．１〜１０重量％とし、好ましくは０
．５〜７．０重量％とする。処理の方法は、水分散液の
形で行ない、使用時のサイジング剤濃度は、０．３〜５
．０重量％の範囲が好ましく、炭素繊維への付着量は含
浸後の絞りローラーの絞り率やオイリングローラ−の回
転速度と処理濃度とによって調整し、付着後は適当な方
法により乾燥してサイジング処理を終了する。

〈発明の効果〉 本発明に係るサイジング剤は、ピッチ系或はＰＡＮ系の
炭素繊維に極めて有効であり、前述したような従来の闇
題点を解消して、炭素ｔａ！ａの後加工工程における該
炭素繊維の取扱い性を著しく向上する。すなわち、炭素
繊維フィラメント又はトウの巻き取りや製織工程におい
て、ガイドやローラーとの変型なる屈曲等によっても毛
羽や糸切れが少ない、またチョツプドファイ八−のバラ
けや飛散を抑える、優れた集束性と平滑性とを備えて、
炭素ｍ雄糸条の高速巻き取りや製織の高速化、切断性の
改善、これによる生産性の向上、更には均一安定な水性
エマルジョンとして炭素！ｉ＆ｍに適用することができ
ることによる安全衛生対策の省力化等、これらを容易な
らしめる。しかも本発明に係るサイジング剤で処理され
た炭素ｍ雄は、マトリックス樹脂としてのエポキシ樹脂
に対する接着性はもとより、従来接着性が不良であった
エステル結合を有する不飽和樹脂に対する接着性も大幅
に向」ニするため、これら２系統のマトリックス樹脂に
対して共用することができ、それぞれで優れたＣＦＲＰ
を得ることができる。

〈実施例等〉 以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため実
施例等を挙げるが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。

先ずＢ成分の合成例を挙げ（第１表、第２表）、該Ｂ成
分を使用してサイジング剤を調整しく実施例は第３表、
比較例は第４表）、該サイジング剤を評価した（第５表
、第６表）。

・Ｂ成分の製造参考例−１（第１表中のＢ−１）常法に
したがってビスフェノールＡに水酸化カリウム触媒にて
ＥＯ（エチレンオキサイド、以下同じ）を付加させた後
、触媒を処理して得たビスフェノールＡのＥＯ（４モル
）付加物である分子量４０４のポリエーテル８０８ｇ（
２，０モル）と、無水マレイン酸７８４ｇ　（８，０モ
ル）と、触媒としてテトラメチルアンモニウムブロマイ
ド１．０ｇとを、オートクレーブ中に仕込み、１２０〜
１２５℃にて３０分間攪拌した。続いて、１２５°Ｃに
てＰＯ（プロピレンオキサイド、以下同じ）４６４ｇ　
（８，０モル）を４時間要して圧入し、反２させ、淡褐
色粘稠液状の反応物Ｂ−１を得た。この反応物Ｂ−１は
、酸価３７、水酸基価３６、分子量１５４０（計算値、
以下分子量は計算値）であった。

・Ｂ成分の製造参考例−２（第２表中のＢ−７）上記Ｂ
−１の１５４０ｇ　（１，０モル）、及び無水コハク酸
１００ｇ（１，０モル）をオートクレーブに仕込み、１
２０〜１２５℃の温度で窒素ガス下、２時間反応させ、
淡褐色粘稠液状の反応物Ｂ−７を得た。この反応物Ｂ−
７は、エステル部分の末端がカルボキシル変性されたも
ので、酸価６７、水酸基価２．０、分子量１６４ｏであ
った。

・Ｂ成分の製造参考例−３（第２表中のＢ　−１０）製
造参考例−１と同様の方法で得た第１表中Ｂ−３の２３
４９ｇ　（１，０モル）をフラスコ中でメチルエチルケ
トン溶媒に溶解し、触媒としてテトラメチルアンモニウ
ムブロマイド１．０ｇを加え、続いてビルフェノールＡ
ジグリシジルエーテル７２２ｇ　（１、ｇモル）を加え
て、６０〜７゜°Ｃで３時間攪拌した。減圧下にメチル
エチルケトンを留去し、淡褐色粘稠液状の反応物Ｂ−１
０を得た。この反応物Ｂ−１０は、エステル部分の末端
がエポキシ変性されたもので、酸価１．２、水酸基価３
．５、分子量３１１６であった。

・末端変性を行なわないＢｌｉ分の例 製造参考例−１と同様にして第１表記載のＢ−２〜Ｂ−
６を得た。

・第１表 注）＊１は、ビスフェノールＡのＥＯ（４モル）付加物
。＊２は、ビスフェノールＡのＥＯ（４モル）ＰＯ（２
モル）ランダム付加物。＊３は、ビスフェノールＳのＥ
Ｏ（４モル）付加物。零４は、トリスチレン化クミルフ
ェノールのＥＯ（３モル）ＰＯ（１モル）ランダム付加
物。木５は、トリベンジル化フェノールのＥＯ（３モル
）付加物。

ＭＡは、無水マレイン酸。ＦＡは、無水フタル酸（これ
らは以下同じ）。

・末端変性を行なったＢ成分の例 製造参考例−２又は３と同様にして第２表記載のＢ−７
〜Ｂ−１１を得た。

・第２表 注）零６は、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、
木７は、グリシジルメタアクリレート。

ＣＡは、無水コハク酸。

・サイジング剤の調整 第３表記載のサイジング剤（実施例１〜１１）及び第４
表記載のサイジング剤（比較例１〜９）をそれぞれ調整
した。

・第３表（実施例） ・第４表（比較例） 注）第３表〜第４表を通じて、表中数値は重量部で、全
体１００重量部の残部は木（比較例７及び８を除きいず
れの例も水は８０重量部）。

Ａ　−１ｉｆ、ビスフェノールＡジグリンジルエーテル
（油化シェル社製、エピコー１−８２８、エポキシ当、
１１９０）。Ａ−２は、ビスフェノールＡジグリシジル
エーテル（油化シェル社製、エピコート１００２、エポ
キシ当；６３０）。Ａ−３は、テトラグリシジルジアミ
ノジフェニルメタン（住友化学社製、スミエポキシＥ　
ＬＭ４３４、エポキシ当量１２０）。

Ｃ−１は、ポリオキシエチレン（６モル）ノニルフェノ
ール。Ｃ−２は、ポリオキシエチレン（７０モル）スチ
レン化（５モル）クミルフェノール。Ｃ−３は、ポリオ
キシエチレン（３０モル）トリベンジル化フェノール。

零８は、ビスフェノールＡのＥＯ（２モル）付加物を２
．０モル＋マレインＭを１．５モル＋セパチン酸を０．
５モルの縮合物（酸価５０）。木９は、エポキシ化ポリ
ブタジェン（アデカアーガス化学社製、ＢＦ−１０００
）。

本ＩＯは、アセトン。木１１は、メチルエチルケトン。

・評価 いずれも後述する評価乃至測定方法で、サイジング剤の
乳化安定性、該サイジング剤を付与した炭、Ｋ　ｍ　！
ＩＩの毛羽や糸切れ、該炭素繊維を使用した複合材の層
間剪断強度を評価又は測定し、結果を第５表に示した。

併せて、サイジング剤を付与した炭素繊維を複合してＳ
ＭＣを得、その成形物の曲げ特性を測定し、結果を第６
表に示した。

・第５表 注）　＊本は乳化しないことを示す。

・第６表 第５表及び第６表の結果からも前述したような本発明の
優れた効果は明白である。

拳評価乃至測定方法 （１）乳化安定性 固形分２０％の各サイジング剤溶液を、２０℃Ｘ　７　
ｒ１間放置した後、分離状態を次の基準で評価した。

０重分離なし Δ＝ツクリーム分離物が浮いた ×＝沈殿が生じた ＸＸ＝クリーム状分離物が浮き、沈殿が生じた（２）炭
素繊維のサイジング処理 （２−１）　Ｐ　Ａ　Ｎ系炭素繊維（７弘、／　６００
０フイラメント）のノーサイズ糸を用い、これに各サイ
ジング剤溶液を有効成分封着量が１．２ｊ？’ｌ’（敬
％となるようにディップ法で含浸させ、ローラーで絞り
、乾燥後、オーブン中で１５０℃×１０分間熱処理して
、巻き取った。

（：ｌ”２）　Ｐ　Ａ　Ｎ　ｉ炭素ｌａ維Ｃ７１ｔ−／
３０００フィラメント）のノーサイズ糸を用い、これに
各サイジング剤溶液を有効成分付着量が３．５重量％と
なるようにディップ法で含浸させ、ローラーで絞り、乾
燥後、オーブン中で１５０°Ｃ×２０分間熱処理して、
１インチ長に切断した（チョツプドファイバー）。

（３）毛羽、糸切れ試験 （２−１）でサイジング処理した炭素ｔａ維について、
ＴＭ式式台合力テスター大東化学精機社製）を用い、荷
重１００ｇ／６０００フィラメント、θ＝１５０度、擦
過長３０ｍｍ、金属櫛を１５０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した。また
別にラビングテスター（東洋精機社製）を用い、内角約
３５度、１回撚り、擦過長２０ｍｍ、１００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
をした。そしてともに次の基準で評価した。

Ａ＝毛羽や糸切れが殆ど発生しない Ｂ＝単数的な毛羽しか発生しない Ｃ＝毛羽や糸切れが集団的に発生する Ｄ＝毛羽や糸切れが多発し、一部が切断するＥ＝６００
０フィラメントが切断する （４）層間剪断強度の測定 （４−１）マトリックス樹脂にエポキシ樹脂を用いた場
合：前記（２−１）でサイジング処理した炭素繊維に、
ビスフェノールＡジグリシジルエーテルモノマー（油化
シェル化学社製、エピコート８２８）を８０重量部十ビ
スフェノールＡジグリシジルエーテルボリマー（油化シ
ェル化学社製、エピコート１００２）を２０重量部十ポ
ロントリフルオライドモノメチルアミンを５重量部子メ
チルエチルケトン２５重量部からなる樹脂液を含浸させ
、メチルエチルケトンを除去し、半硬化させて一方向プ
リブレグを作成した。得られたプリプレグを切断し、金
型に入れ、金型成形法で１４０℃×７Ｋｇ／ｃ層２Ｘ９
０分間加圧し、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。成形物は、厚
さ２．５ｍｍＸ幅６ｍ＋ｓＸ長さ１重鳳ｍであった。こ
の成形物について、ショートビーム（ｓｈｏｒｔ　ｂｅ
ａ＋ｓ）法（スパン長／厚さ比５）により層間剪断強度
（ＩＬＳＳ）を測定した。

（４−２）マトリックス樹脂にエステル結合を有する不
飽和樹脂を用いた場合：前記（２−１）でサイジング処
理した炭素ｍ維に、ビニルエステル樹脂であるリポキシ
Ｒ−８０２（昭和高分子社製）ｌ。

Ｏ重量部子ターシャリ−ブチルパーベンゾエート１重量
部十ブチルベンゾイルバーオー１−サイトｔ、１７量部
からなる樹脂混合物を均一に含浸させ、金型成形法で１
３０℃Ｘ　７　Ｋｇ／ｃ＋ｓ２Ｘ　６０分間加圧し。

ｖｆ＝６０％の一方向コンボジットを成形した。

成形物は、厚さ２．５１１１！ＩＸ幅６　ｍｍＸ長さ１
７ｍｍであった。この成形物について、ショートビーム
（ｓｈｏｒｔ　ｂｅａｍ）法（スパン長／厚さ比５）に
より層間剪断強度（ＩＬＳＳ）を測定した。

（６）曲げ特性のみｌｉｔ定 ゴム系低収縮剤３３％含有のスチレン溶液４０重量部十
不飽和ポリエステル樹脂６０％含有のスチレン溶液６０
！１！量部（ボリセッ）９１０７、日ケ化成社製、フタ
ル酸エステル系）十ターシャリーブチルパーベンゾエー
ト１．５重量部子ステアリン酸亜鉛３．０重量部十炭酸
カルシウム粉末２００重量部十バラベンゾキノン０．３
重量部をよく均一にした後、酸化マグネシウム２．０重
量部を加え、直ちに１インチ長のガラス繊維及び前記（
２−２）でサイジング処理した１インチ長の炭素繊維ｌ
対ｌの混合物２０％を含むＳ　ＭＣ（Ｓｈｅｅｔ　Ｎ。

Ｉｄｉｎｇ　Ｃｏ腸ｐｏｕｎｄ）用組成物を作り、これ
を金型温度１４０°Ｃで成形した。そしてこの成形物に
ついて曲げ特性を測定した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次のＡ成分及びＢ成分並びにＣ成分を重要成分とし
   て含有する炭素繊維用サイジング剤。 Ａ成分：エポキシ化合物 Ｂ成分：分子中に１個の多環フェノールアルキレンオキ
   サイド誘導体部分と、１個又は２個のモノ又はポリエス
   テル部分とを少なくとも有し、双方の部分がエステル結
   合を介して連結されてなる共重合体 Ｃ成分：下記一般式で示されるポリオキシアルキレン置
   換フェニルエーテル 一般式；▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｙは炭素数１〜１２のアルキル基、ベンジル基
   、又はスチリル基、−Ｘ−Ｏ−はフェノール残基、フェ
   ニルフェノール残基、又はクミルフェノール残基。Ｒは
   水素原子、又はメチル基。 ｎは１〜５の整数。ｍは４〜１００の整数。） ２、Ａ成分がビスフェノールＡ−ジグリシジルエーテル
   、ビスフェノールＡ−ジグリシジルエーテルポリマー、
   フェノールノボラック型エポキシ樹脂、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
   Ｎ′−テトラグリシジル−ｍ−キシリレンジアミン、Ｎ
   ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラグリシジルジアミノジフェニ
   ルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラグリシジル−ビ
   スアミノメチルシクロヘキサン、及びｍ−Ｎ，Ｎ，−ジ
   グリシジル−アミノフェニルグリシジルエーテルから選
   ばれる１種又は２種以上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、Ｂ成分の多環フェノールアルキレンオキサイド誘導
   体部分がポリベンジル化フェノール類のポリオキシアル
   キレンエーテル、ポリスチレン化フェノール類のポリオ
   キシアルキレンエーテル、及びビスフェノール類のポリ
   オキシアルキレンエーテルから選ばれる１種又は２種以
   上である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の炭素繊
   維用サイジング剤。 ４、Ｂ成分のモノ又はポリエステル部分が多環フェノー
   ルアルキレンオキサイド誘導体に有機ジカルボン酸無水
   物と１，２−エポキシドとを触媒存在下で開環付加させ
   たものである特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか
   一つの項記載の炭素繊維用サイジング剤。 ５、有機ジカルボン酸無水物がエチレン性不飽和ジカル
   ボン酸無水物を必須成分とするものである特許請求の範
   囲第４項記載の炭素繊維用サイジング剤。 ６、１，２−エポキシドがエチレンオキサイド、プロピ
   レンオキサイド、及びブチレンオキサイドから選ばれる
   １種又は２種以上である特許請求の範囲第４項又は第５
   項記載の炭素繊維用サイジング剤。 ７、Ｂ成分のモノ又はポリエステル部分の末端基の９５
   モル％以上がカルボキシル基である特許請求の範囲第１
   項〜第６項のいずれか一つの項記載の炭素繊維用サイジ
   ング剤。 ８、Ｂ成分のモノ又はポリエステル部分の末端基がエチ
   レン性不飽和炭化水素基、エポキシ基、及びイソシアネ
   ート基から選ばれる１種又は２種以上で変性されたもの
   である特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一つの
   項記載の炭素繊維用サイジング剤。 ９、いずれも重量比で、Ａ成分／Ｂ成分＝１０〜９０／
   ９０〜１０、且つＣ成分／Ａ成分＋Ｂ成分：１０〜４０
   ／９０〜６０である特許請求の範囲第１項〜第８項のい
   ずれか一つの項記載の炭素繊維用サイジング剤。