WO1999035326A1 - Fibres de carbone et procede de production de celles-ci - Google Patents

Description

明細書 炭素繊維およびその製造方法 技術分野 本発明は、 炭素繊維およびその製造方法に関する。 さらに詳しくは、 本発明は、 擦過による毛羽の発生が少なく加工性に優れ、 かつ不飽和ポリエステル樹脂、 ビ ニルエステル樹脂、 フ Iノール樹脂、 エポキシ樹脂などのマ卜リックス樹脂との 接着特性に優れ、 それらマトリックス樹脂との複合材料とした時に優れた曲げ特 性および圧縮特性を発現し得る炭素繊維およびその製造方法に関する。 景技術 炭素繊維は、 比強度および比弾性率に優れているため、 スポーツ用具、 航空 · 宇宙機材などの分野に適用されてきているが、 これら分野において炭素繊維を適 用する対象範囲が拡大されつつある。

—方、 炭素繊維は C N Gタンク、 フライホイール、 風車、 タービンブレードな どのエネルギー関連機材の形成材料、 道路、 橋脚などの構造物機材の補強材料、 木材やカーテンウォールなどの建築用資材の形成あるいは補強材料としても、 使 用されつつある。

このような炭素繊維の適用分野の拡大において、 それを複合材料とする場合に 用いるマトリックス樹脂としては、 エポキシ樹脂、 不飽和ポリエステル樹脂、 ビ ニルエステル樹脂、 フ Iノール樹脂など多岐に渡ってきており、 特に、 不飽'和ポ リエステル樹脂、 ビニルエステル樹脂は、 材料および成形コストが低い特徴から、 小型船舶、 ボー卜、 ヨッ ト、 漁船、 浄化槽、 各種タンクなどに用いられ、 さらに、 フエノール樹脂は難燃性を有する特徴から、 航空機など輸送車両の内装材ゃ、 卜 ラスなどの建築部材などに用いられることが多い。 このような環境の下、 これら のマ卜リックス樹脂との接着特性に優れ、 かつ加工性が良好な炭素繊維が求めら れている。 ― 特に、 従来のエポキシ樹脂サイジング剤を付与した炭素繊維を、 不飽和ポリエ ― ステル樹脂やビニルエステル樹脂をマ卜リックス樹脂とした繊維強化複合材料に 使用すると、 炭素繊維と不飽和ポリエステル樹脂またはビニルエステル樹脂との 接着性、 特に剪断強度がエポキシ樹脂に比較して低く、 実用化し難い場合があつ た。 さらには、 かかる複合材料の吸水時の接着性は乾燥時に比べてさらに低いた め、 漁船、 ヨッ ト、 ボー卜などの用途には使用を控えられることが多かった。

炭素繊維と不飽和ポリエステル樹脂の接着性を向上させる技術が開示されて L、 る。 例えば、 不飽和基を有するウレタン化合物 （特開昭 5 6 - 1 6 7 7 1 5号公 報、 特開昭 6 3 - 5 0 5 7 3号公報） 、 末端不飽和基を有するエステル化合物

(特開昭 6 3 - 1 0 5 1 7 8号公報） など、 サイジング剤にカツプリング剤の役 割を持たせることによって、 炭素繊維と不飽和ポリエステル樹脂との接着性を向 上させることが開示されている。 しかし、 その効果は不十分であり、 かつ、 いか なる炭素繊維に対しても常に優れた接着特性を得られるとは限らず、 特に吸水時 の接着特性に優れた炭素繊維は得られていな L、のが現状である。

また、 炭素繊維強化フ Iノール樹脂複合材料においても、 不飽和ポリエステル 樹脂やビニルエステル樹脂と同様に炭素繊維とマ卜リックス樹脂との接着性が低 く、 そのため、 炭素繊維が本来有している優れた機械的特性が活かされていない のが現状であった。 そこで、 フ Xノール樹脂との接着性を向上させる技術として、 特開平 1 一 1 7 2 4 2 8号公報で、 空気酸化処理およびチタネー卜系カップリン グ剤処理することで接着性を向上させることが開示されている。 しかしながら、 まだ不十分なレベルであった。

さらに、 炭素繊維は本質的に剛直で脆く、 収束性、 耐屈曲性や耐擦過性に乏し いために、 高次加工工程において、 毛羽、 糸切れを発生しやすいため、 通常'サイ ジング剤が付与されているが、 従来のサイジング剤では、 炭素繊維の耐屈曲性や 耐擦過性が不十分なものであり、 炭素繊維を織物に製織したり、 フィラメントヮ インドしたりする、 いわゆる高次加工において、 炭素繊維がガイ ドバーやローラ などでしごかれた際に、 毛羽や糸切れが発生し、 作業性や品質を著しく低下させ る場合があった。 現状では、 樹脂との高い接着性と高次加工性を兼ね備えた炭素 繊維は得られていない。 ― 発明の開示 本発明の目的は、 高次加工において、 ガイドバ一やローラにしごかれた際にも、 毛羽や糸切れが発生し難く、 かつマトリックス樹脂との接着特性に優れ、 さらに 複合材料において優れた曲げ特性および圧縮特性を発現し得る炭素繊維およびそ の製造方法を提供せんとするものである。

かかる本発明の目的を達成するために、 本発明の炭素繊維は、 次の構成を有す る。 すなわち、 極性基およびマ卜リックス樹脂と反応する基を有する重合体が、 繊維表面に付着した炭素繊維である。 本発明の好ましい態様では、 かかる重合体 は、 マトリックス樹脂に実質的に不溶であり、 かつ、 繊維表面を被覆している。 また、 上記した本発明の炭素繊維は、 次の製造方法により好適に製造される。 すなわち、 極性基およびマ卜リックス樹脂と反応する基を有する単量体を繊維表 面に付着させた炭素繊維を加熱し、 前記単量体を重合させるのである。 発明を実施するための最良の形態 次に、 本発明について、 さらに詳しく説明する。

本発明の炭素繊維は、 極性基およびマ卜リックス樹脂と反応する基を有する重 合体がその繊維表面に付着していることを特徴とする。

極性基とは、 電荷の分離した官能基であり、 マトリックス樹脂と反応する基と はマ卜リックス樹脂と化学結合できる官能基である。 これらの官能基を双方有し ている重合体がその繊維表面に付着している炭素繊維は、 重合体のマ卜リ、 クス 樹脂への拡散速度が小さいため、 かかる炭素繊維を用いて複合材料に成型する際 に、 極性基が炭素繊維表面と強く結合し、 かつマトリックス樹脂とも化学結合す るために複合材料において高 L、接着特性が得られる。

このような効果を発現するに至るメカニズムは以下の様に考えている。 炭素繊 維表面に電荷の分離した官能基が近接して存在すると、 極性基に隣接した炭素繊 維表面における炭素網面のベ一サル面またはエッジ面が分極し、 極性基と炭素繊 維表面間に電気的な引力が生じる。 この結合力は水素結合に比較して結合力は小 さいものの、 炭素繊維表面にはその全面に炭素網面が存在しているため、 総合的 には高い接着性が得られる。 さらに水素結合と組み合わせて接着性を引き上げる には、 炭素繊維表面上に一定範囲の表面酸素濃度、 特にカルボキシル基量が存在 することが有効になる。 また、 このメカニズムによれば、 極性基を有する化合物 を炭素繊維表面に局在化させることが必須である。 従って、 極性基を有する重合 体を炭素繊維表面上で均質に皮膜化し、 かつその重合体がマ卜リックス樹脂へ拡 散されないことが重要である。 このように本発明は従来着目されていなかった炭 素繊維表面の炭素網面との双極子相互作用を利用し、 かつ、 それを炭素繊維表面 に固定し、 さらにマトリックス樹脂と化学結合させるという全く新規なコンセプ 卜に基づくものである。

本発明において、 極性基およびマ卜リックス樹脂と反応する基を有する重合体 は、 低分子量の化合物、 具体的には分子量 （化学式量） 1 0 0 0以下の化合物で ある単量体が重合して形成される。 かかる重合体は、 マトリックス樹脂に実質的 に不溶で有れば分子量を問わないが、 拡散を抑えるために重量平均分子量が 2 0 0 0以上、 1 0 0万以下であることが好ましいが、 マトリックス樹脂に実質的に 不溶であればよい。 極性基およびマ卜リックス樹脂と反応する基をともに有する 低分子量の化合物を単量体としてもよいし、 極性基を有する低分子量の化合物と、 マトリックス樹脂と反応する基を有する低分子量の化合物をともに単量体として 用いてもよい。

極性基としては、 具体的には、 窒素を含む基としてニトロ基、 ニトロソ基、 ァ ミノ基、 メチルァミノ基、 ジメチルァミノ基、 ァニリノ基、 ァセ トアミ ド基、 ベ ンズアミ ド基、 イミノ基、 フ I二ルイミノ基、 才キシァミノ基、 ニトロアミ'ノ基、 ヒドラジド基、 ジァゾ基、 ァゾキシ基、 ヒ ドラジド基、 フ I二ルァゾ基、 シァノ 基、 イソシアン基、 力ルバ乇ィル基、 ウレイ ド基、 アミジノ基、 グァニジド基、 ウレタン基、 ウレァ基、 アミ ド基など、 硫黄を含む基として、 メルカプト基、 ス ルフィニル基、 スルホイル基、 スルホ基、 スルファモイル基、 メチルチオ基、 ェ チルチオ基、 卜シル基、 チ才ゥレア基、 チ才ウレタン基、 スルホニル基などが、 複素環を含む基として、 α ( β ) —チェニル基、 α ( [¾ ) -テニル基、 α ( (3 ) _ —ピロリル基、 α ( β γ ) —ピリジル基などを挙げることができる。 特に、 炭 ― 素繊維表面に付与する際の化合物の安定性、 工業的な使用し易さから、 極性基と して、 アミ ド基、 イミ ド基、 ウレタン基またはウレァ基がより好ましく選ばれる。 マトリックス樹脂と反応する基としては、 マトリックス樹脂としてビニルエス テル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂を用いる場合には、 ラジカル反応の起こ り易いビニル基、 ァクリロイル基、 メタクリロイル基、 含ハロゲン基、 ァゾ基、 過酸化基などを挙げることができるが、 本発明においては、 炭素繊維表面に付与 する際の化合物の安定性、 工業的な使用し易さ、 および、 マ トリックス樹脂との 反応のし易さの点から、 末端に不飽和基を有するビニル基、 ァクリレー ト基、 メ タクリ レート基が好ましく選ばれる。 また、 マトリックス樹脂としてフエノール 樹脂を用いる場合には、 マトリックス樹脂と反応する基としては、 ヒ ドロキジべ ンジル基、 ヒドロキシフ Iノキシ基、 フヱノキシ基、 フ Xノール性水酸基を有す る構造などを挙げることができる。 マ卜リックス樹脂としてエポキシ樹脂を用い る場合には、 マトリックス樹脂と反応する基としては、 エポキシ基、 水酸基、 力 ルボキシル基、 アミノ基などを挙げることができる。

本発明において、 極性基およびマ卜リックス樹脂と反応する基を有する重合体 のうち、 マトリックス樹脂に実質的に不溶な重合体が、 炭素繊維の表面を被覆し ているため、 重合体のマトリックス樹脂への拡散は実質的に抑えられ、 かかる炭 素繊維を用いて複合材料に成型する際に、 極性基が実質的に全ての炭素繊維表面 と強く結合し、 かつマトリックス樹脂とも化学結合するために、 複合材料におい て高い接着特性が安定して得られる。 さらに、 炭素繊維とマトリックス樹脂との 間の部分、 いわゆる界面が強固であり、 吸水時に界面への水の浸入が抑えられる ため、 繊維強化複合材料が吸水した状態でも高 (<、接着特性が得られる利点か'ある。 ここで、 マトリックス樹脂に実質的に不溶とはマ卜リックス樹脂の溶媒に不溶 であることといい、 例えば、 マトリックス樹脂がビニルエステル樹脂または不飽 和ポリエステル樹脂である場合には、 スチレンに実質的に不溶であり、 マ卜リツ クス樹脂がフ Xノール樹脂である場合には、 メ夕ノールに実質的に不溶であり、 マトリックス樹脂がエポキシ樹脂である場合には、 ク口口ホルムに実質的に不溶 であることをいう。 ― また、 マ 卜リックス樹脂に不溶な重合体が、 後述の製造方法を用いて炭素繊維 ― 表面を実質的に一様に、 すなわちフィルム状に被覆しているのが好ましい。 その フイルムの厚さは、 1以上 2 0 π m以下が好ましく、 2以上 1 0 n m以下がさら に好ましい。

重合体を付着することによつて炭素繊維束が硬くならないようにするため、 極 性基およびマ 卜リックス樹脂と反応する基を有する重合体を含む付着物の付着量 は、 炭素繊維重量当たり 0 . 0 1重量％以上 5重量％以下、 好ましくは 0 . 0 5 重量％以上 2重量％以下、 さらに好ましくは 0 . 0 5重量％以上 1重量％以下と するのがよい。 また、 重合体が炭素繊維表面を一様に被覆する観点から、 前記重 合体のうち、 マトリックス樹脂に不溶な重合体が、 0 . 0 1 〜 1 . 0重量％の付 着量で繊維表面を被覆しているのがよい。 かかるマ卜リックス樹脂に不溶な重合 体の付着量が 0 . 0 1重量％ょり少なくなると炭素繊維束の集束性が不十分にな るばかりでなく、 マ卜リックス樹脂の種類によつては炭素繊維とマ卜リックス樹 脂との間に十分な接着力が得られない場合があり、 約 1重量％を超えると、 炭素 繊維とマ 卜リックス樹脂との間に十分な接着力は得られるものの、 炭素繊維束が 硬くなり、 炭素繊維束を構成する単繊維間にマ卜リックス樹脂が十分に含浸でき なくなり、 複合材料成形物の内部にボイドが発生して、 結果的に複合材料物性が 低下する場合がある。

本発明において、 重合体を含む炭素繊維への全付着物の付着量は次のようにし て測定することができる。 すなわち、 付着物が付着した炭素繊維 2〜 3 gを、 窒 素雰囲気中で、 4 5 0 、 1 0分間熱処理し、 熱処理前後の重量比から付着物の 付着量を求めるのである。

また、 本発明において、 スチレンに不溶な重合体の付着量は次のようにし'て測 定することができる。 5 0 0 m I ビーカーに、 付着物が付着した炭素繊維 2〜 4 gと、 スチレン 1 0 0〜 2 0 0 m i を入れ、 液温 2 0〜 3 0 ⁼Cの超音波洗浄機 (発振周波数 4 5 K H z、 高周波出力 6 0 W ) で 1 0分間洗浄する。 スチレンを 除去し、 蒸留水で 2〜 3回水洗した後、 1 0 0てで 6 0分間乾燥処理する。 処理 前後の重量比から、 スチレンに可溶な付着物の付着量を求め、 上記全付着物の付 着量から減ずることによりスチレンに不溶な重合体の付着量を求める。 この値は、― ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂に不溶な重合体の付着量の指 ― 標となる。 なお、 後述する実施例においては、 超音波洗浄機として、 ャマト （株） 製 B 2 2 0 0を用いた。

また、 メタノールに不溶な重合体の付着量は次のようにして測定することがで きる。 すなわち、 汎用の還流装置を使用し、 付着物が付着した炭素繊維 2〜3 g を、 メタノールで 6時間還流し、 1 0 0 ⁼Cで 6 0分間乾燥処理する。 処理前後の 重量比から、 メタノールに可溶な付着物の付着量を求め、 上記全付着物の付着量 から減ずることによりメタノ一ルに不溶な重合体の付着量を求める。 この値はフ Xノール樹脂に不溶な重合体の付着量の指標となる。

また、 本発明において、 クロ口ホルムに不溶な重合体の付着量は次のようにし て測定することができる。 汎用の還流装置を使用し、 付着物が付着した炭素繊維 2〜 3 gを、 クロ口ホルムで 6時間還流し、 1 0 0 で 6 0分間乾燥処理する。 処理前後の重量比から、 クロ口ホルムに可溶な付着物の付着量を求め、 前記全付 着物の付着量から減ずることによりク口口ホルムに不溶な重合体の付着量を求め る。 この値は、 エポキシ樹脂に不溶な重合体の付着量の指標となる。

本発明において、 前記した重合体が付着している炭素繊維の表面は、 X線光電 子分光法により測定される表面酸素濃度 O Z Cを 0 . 0 2〜0 . 3、 好ましくは 0 . 0 4〜0 . 2、 より好ましくは 0 . 0 6〜0 . 1 5とするのが接着性向上に よい。 さらには、 化学修飾 X線光電子分光法により測定される表面カルボキシル 基濃度 C O O H / Cを 0 . 2〜3 %、 好ましくは 0 . 5〜3 %である特性を有す るのがよい。 これにより、 重合体が有する極性基と、 炭素繊維表面の官能基との 間に強い相互作用が生じ、 従来にない強い結合が可能となり、 複合材料における 高い接着特性が得られる。 O Z Cが 0 . 3を超えると、 極性基およびマトリ'ック ス樹脂と反応する基を有する重合体と炭素繊維最表面との化学結合は強固になる ものの、 本来炭素繊維基質自身が有する強度よりもかなり低い酸化物層が炭素繊 維表層を被うことになるため、 結果として得られる複合材料の接着特性は低いも のとなつてしまうことがあり、 0 . 0 2に満たないと、 極性基およびマトリック ス樹脂と反応する基を有する重合体との反応性および反応量が不足し、 ひいては 複合材料の接着特性の向上が望めない場合がある。 ― また、 C 00 HZCが 3 %を超える場合には、 本来炭素繊維基質自身が有する 強度よりもかなり低い強度を有する酸化物層が炭素繊維表層が被うことになるた め、 結果として得られる複合材料の接着特性は低いものとなる場合があり、 0. 2%に満たないと、 極性基およびマ 卜リックス樹脂と反応する基を有する重合体 との反応性および反応量が不足し、 ひいては複合材料の接着特性の向上が望めな い場合がある。

本発明において、 炭素繊維表面の表面酸素濃度 OZCは、 次の手順に従って X 線光電子分光法により測定される。 先ず、 炭素繊維束をカツ 卜してステンレス製 の試料支持台上に拡げて並べた後、 光電子脱出角度を 9 0° とし、 X線源として M g Κ α1, 2 を用い、 試料チャンバ一内を 1 x 1 0— ⁸Tor rの真空度に保つ。 測定 時の帯電に伴うピークの補正として、 まず C,_sの主ピークの結合エネルギー値 B. E.を 284.6 eVに合わせる。 ピーク面積は、 282~296 eVの範囲で直線のベース ラインを引くことにより求め、 0,_sピーク面積は、 528 540 eVの範囲で直線の ベースラインを引くことにより求める。 表面酸素濃度 OZCは、 上記 0,_sピーク 面積と C , ピーク面積の比を、 装置固有の感度補正値で割ることにより算出した 原子数比で表し、 この値を表面酸素濃度 OZCとする。 なお、 後述する実施例で は、 X線光電子分光装置として、 島津製作所 （株） 製 E S C A—了 5 0を用い、 この装置における装置固有の感度補正値は 2. 8 5である。

本発明において、 炭素繊維表面の表面カルボキシル基濃度 C O O HZCは、 次 の手順に従って、 化学修飾 X線光電子分光法により測定される。 先ず、 炭素繊維 束をカツ 卜して白金製の試料支持台上に拡げて並べ、 0. 0 2乇ル71 の3弗化 エタノール気体、 0. 0 0 1 モル Z I のジシクロへキシルカルボジイミ ド気体お よび 0. 04モル / I のピリジン気体を含む空気中に 6 0°Cで 8時間さらじ、 ィ匕 学修飾処理した後、 X線光電子分光装置に光電子脱出角度を 3 5° としてマウン 卜し、 X線源として A I Κ α1, 2 を用い、 試料チヤンバー内を 1 x 1 0一⁸ Torrの 真空度に保つ。 測定時の帯電に伴うピークの補正として、 まず C,_sの主ピークの 結合エネルギー値 B.E.を 284.6 eVに合わせる。 C,_sピーク面積 [C:_s] は、 282~ 296 eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求め、 F ピーク面積 [ F ,_s] は、 682〜695 eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求める。 ま た、 同時に化学修飾処理したポリアクリル酸の C,_sピーク分割から反応率 rを、 0,_sピーク分割からジシクロへキシルカルボジィミ ド誘導体の残存率 mを求める。 表面カルボキシル基濃度 C00H/Cは、 下式により算出した値で表す。

[ F ,_s]

C00H/C- 100(%)

( 3 k [C,s]-( 2 + 1 3 m)[ F ,_s]) r

なお、 kは、 装置固有の C,_sビーク面積に対する F ,_sピーク面積の感度補正値で あり、 後述する実施例において X線光電子分光装置として^いた米国 S S I社製 モデル S S X - 1 0 0 - 2 0 6では、 3. 9 1 9である。

なお、 付着物が付着した炭素繊維における、 表面酸素濃度 0 Cや表面カルボ キシル濃度 C 00 HZ Cを測定する場合には、 次の手順で付着物を除去した炭素 繊維を用いる。 すなわち、 付着物の付着した炭素繊維を、 クロ口ホルムとメタノ ール混合物 （体積比 1 ： 2 ) で 6·時間還流した後、 メタノールで洗浄し、 続いて 9 8 %濃硫酸に一昼夜浸漬することによって、 付着物を炭素繊維から除去した後、 その炭素繊維を再びメ夕ノールで洗浄し、 熱風乾燥機で乾燥する。

前記重合体が付着した炭素繊維を製造する場合、 後述するように、 前記単量体 を溶媒に溶解または分散させたサイジング液を炭素繊維表面に付着させその後加 熱して溶媒を除去しつつ単量体を重合することが好ましい。 その場合に用いる溶 媒はメタノール、 エタノール、 アセトン、 メチルェチルケトン、 ジメチルホルム アミ ド、 ジメチルァセ卜アミ ドなどの有機溶媒でもよいが、 防災の観点から水が 好ましい。 単量体は水に不溶であることが多いので、 乳化剤を添加してェマルジ ョンとするのが一般的であるが、 乳化剤は極性基およびマ卜リックス樹脂と反応 する基を有していないため、 前記単量体と乳化剤との配合割合は、 重量比で 7 0 〜9 5 ： 3 0〜5、 好ましくは 8 0〜 9 5 ： 2 0〜 5が良い。 この配合比で 合 体を形成する単量体は、 安定した水分散液が容易に得られ、 かつ複合材料として 高い機械的特性を発現し得る炭素繊維とすることができる。 全単量体当たりの乳 化剤の配合割合が 3 0重量％を超えると、 乳化剤が炭素繊維表面を被覆する比率 が多くなり、 結果的に複合材料の接着性の低下が起こり、 かつ吸水後の接着特性 が低下する場合があり、 5重量％未満であると、 水溶媒系のサイジング剤の乳化 安定性が低下する場合がある。

乳化剤としてはノニオン系乳化剤を用いるのがよい。 ノニオン系乳化剤として は、 ポリオキシエチレンアルキルエーテル、 単一鎮長ポリ才キシエチレンアルキ ルエーテル、 ポリオキシエチレン 2級アルコールエーテル、 ポリ才キシエチレン アルキルフ Iニルエーテル、 ポリオキシエチレンステロールエーテル、 ポリ才キ シエチレンラノ リン誘導体、 アルキルフ Xノールホルマリン縮合物の酸化工チレ ン誘導体、 ポリ才キシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、 ポリオ キジエチレンポリ才キシプロピレンアルキルエーテルなどのエーテル型、 ポリォ キシエチレングリセリン脂肪酸ェステル、 ポリオキジエチレンヒマシ油および硬 化ヒマシ油、 ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、 ポリオキシェチレ ンソルビトール脂肪酸エステルなどのエーテルエステル型、 ポリエチレングリコ ール脂肪酸エステル、 ポリグリセリン脂肪酸エステルなどのエステル型が 1種類 から数種類が組み合わせて使用される。 ノニオン系乳化剤としては （ 1 ) 単環フ ェノール （芳香族 1 個有するフ Xノール） 例えば、 フエノール、 アルキル基を 1 個または複数個有するフ Xノール、 多価フ Iノールおよび （ 2 ) 多環フ Xノール (芳香環を 2個以上有するフヱノール） 、 例えばフ Iニルフ Iノール、 クミルフ ェノール、 ベンジルフ； πノール、 ハイ ドロキノン乇ノフ 二ルェ一テル、 ナフ 卜 ール、 ビスフ Iノール、 単環フエノールまたは多環フ Iノールのなどとスチレン 類 （スチレン、 α—メチルスチレンなど） との反応生成物 （スチレン化フ Iノ一 ル類という） から選ばれるフ Xノール類のアルキレン才キシ ド （例えば、 ェチレ ン才キサイ ド、 プロピレン才キサイ ド、 ブチレン才キサイ ド） 付加物 （ 2種以上 のアルキレンォキシド付加物の場合はブロックまたはランダム付加物） などが好 ましく使用される。 これらのうちスチレン化フ Iノール類のエチレン才キサイ ド 付加物またはプロピレンォキサイ ド付加物が好ましく使用される。 かかるフ'エノ ール類へのアルキレン才キシドの付加方法は、 通常の方法でよく、 また、 付加数 としては、 好ましくは 1 〜 1 2 0、 さらに好ましくは 1 0 ~ 9 0、 特に好ましく は 3 0〜 8 0の付加物が好ましく使用できる。

また、 上記ノニオン系乳化剤に加えて、 カルボン酸塩、 スルホン酸塩、 硫酸ェ ステル塩、 燐酸エステル塩などの陰イオン界面活性剤、 脂肪族ァミン塩、 脂肪酸 4級アン乇ニゥム塩などの陽イオン界面活性剤や、 カルボキジべ夕イン型、 アミ - ノカルボン酸塩などの両性界面活性剤を併用して、 ェマルジヨンをさらに安定さ せても良い。

マトリックス樹脂として不飽和ポリエステルまたはビニルエステル樹脂を用い る場合には、 単量体としては、 不飽和アルコールまたは不飽和カルボン酸とイソ シァネー卜化合物を反応せしめた化合物が好適に用いられ、 さらに、 不飽和アル コールとイソシァネート化合物を反応せしめた化合物が特に好適に用いられる。 不飽和アルコールとしては、 才レフィン系アルコール、 不飽和カルボン酸とポ リオールとの反応物などが使用され、 才レフィ ン系アルコールとしては、 例えば ァリルアルコール、 クロチルアルコール、 3—ブテン— 1 一才一ル、 3 —ブテン 一 2—才一ル、 3—ペンテン一 1 一才ール、 4—ペンテン _ 1 —オール、 4—ぺ ンテン— 2—才ール、 4 —へキセン一 1 一才ール、 5—へキセン一 1 一才一ルな どが挙げられる力 末端に不飽和基を有するものが後述する高分子量化に適して おり好ましい。 また、 不飽和カルボン酸とポリオールとの反応物としては、 例え ば 2—ヒドロキシェチル （メタ） ァクリレー卜、 2—ヒ ドロキシプロピル （メタ） ァクリレー卜、 2—ヒドロキシブチル （メタ） ァクリレート、 2—ヒ ドロキシ一 3 —フヱノキシプロピル （メタ） ァクリレー卜、 2 _ (メタ） ァクリロイ口キジ ェチルフタル酸、 2—ヒドロキジ一 3 — (メタ） ァクリロイロキシプロピル （メ 夕） ァクリレート、 エチレングリコールモノ （メタ） ァクリレー ト、 ジエチレン グリコールモノ （メタ） ァクリレート、 ポリエチレングリコールモノ （メタ） ァ クリレート、 ポリプロピレングリコールモノ （メタ） ァクリ レート、 ポリエチレ ングリコール ·ポリプロピレングリコールモノ （メタ） ァクリレー卜、 1 , 6 _ へキサンジオールモノ （メタ） ァクリレー卜、 ネオペンチルグリコールモノ （メ 夕） ァクリレート、 卜リメチロールプロパンジ （メタ） ァクリレー ト、 ビス'フエ ノール Aジグリシジルエーテル （メタ） アクリル酸付加物などが使用でき、 不飽 和力ルボン酸とポリオールとの反応物が好ましく使用される。

不飽和カルボン酸としては、 アクリル酸、 メ夕クリル酸、 才レイン酸、 マレイ ン酸、 フマル酸、 ィタコン酸、 などを使用することができる。 また、 ポリオール としてはグリセリン、 エチレングリコール、 ジエチレングリコール、 ポリエチレ ングリコール、 ポリプロピレングリコール、 ポリアルキレングリコール、 ァラビ 一 トール、 ソルビトール、 1 . 6—へキサメチレンジオールなどが好ましく使用さ れる。

また、 イソシァネート化合物としては、 例えば、 トリレンジイソシァネ一卜、 ジ トリ レンジイソシァネー 卜、 ジフ Iニルメタンジイソシァネー ト、 ジメチルジ フエニルメタンジイソシァネー ト、 へキサメチレンジイソシァネー ト、 メタフエ 二レンジイソシァネー ト、 プロピルイソシァネー ト、 ブチルイソシァネー トなど の公知のイソシァネー卜化合物から適宜選択して使用することができる。 特に炭 素繊維付与後の炭素繊維束の柔軟性を得るために芳香環を含まない、 たとえば 1 ， 6—へキサメチレンジイソシァネー 卜、 プロピルイソシァネー ト、 ブチルイソシ ァネー卜などの脂肪族骨格のものが好ましく使用される。

上記の不飽和アルコールまたは不飽和カルボン酸と、 イソシァネー卜化合物と を適宜組み合わせて、 公知のウレタン化反応の反応条件の中から適切な条件で反 応を行い、 反応後、 反応溶媒を除去することにより容易に目的とする成分を得る ことができる。

そのような反応物としては、 不飽和ポリゥレタン化合物の末端不飽和基がァク リレー卜基およびメタクリレー卜基である化合物が好ましく、 フ I二ルグリシジ ルエーテルァクリレー卜へキサメチレンジイソシァネート化合物、 フエ二ルグリ シジルエーテルァクリ レー ト トリ レンジイソシァネー 卜化合物、 ペン夕エリスリ トールァクリレー 卜へキサメチレンジイソシァネー 卜化合物、 フエ二ルグリシジ ルェ一テル卜リアクリレ一卜イソホロンジイソシァネー 卜化合物、 グリセリンジ メタクリレート トリレンジイソシァネー卜化合物、 グリセリンジメタクリレー卜 ィソホロンジィソシァネ一 卜化合物、 ペン夕エリスリ トール卜リァクリ レー 卜 卜 リレンジイソシァネー卜化合物、 ペン夕エリスリ トール卜リアクリレートイ'ソホ ロンジイソシァネー 卜、 卜リアリルイソシァヌレ一 卜化合物から選ばれる少なく とも 1種の化合物が使用できる。

末端不飽和基数は、 炭素繊維表面上の高分子量を容易に均一に行い皮膜化し、 かつ不飽和ポリエステル樹脂およびビニルエステル樹脂と反応させるため、 単量 体一分子当たり 2個以上とすることが好ましく、 3個以上とするのがさらに好ま しい。 末端不飽和基が 1個の単量体を、 炭素繊維表面で加熱重合させると、 マト ― リックス樹脂と反応する官能基虽が少ないため、 最終的にマトリックス樹脂との 反応が進まず、 結果的に複合材料の接着特性が向上しないことがある。

炭素繊維表面上に皮膜化されたときに特定量の炭素繊維表面官能基との相互作 用を確保するため、 単量体におけるその分子呈 （化学式量） 当たりの極性基の数 である極性基密度は、 1 X 1 0— ³以上 Z分子量とすることが好ましく、 3 X 1 0 _ ³以上 Z分子量とするのがさらに好ましい。 なお、 通常、 その上限は、 1 5 x 1 (T ³ Z分子量以下、 好ましくは 7 X 1 0— ³ Z分子量以下である。

好ましい低分子量の化合物の構造としては、 炭素繊維表面での高分子量化を容 易にし、 炭素繊維とマトリックス樹脂との界面に剛直で立体的に大きな化合物を 介在させない、 芳香環を有さない分子鎖が直線状で柔軟性を有する脂肪族化合物、 特に末端不飽和基と極性基を有する脂肪族ポリィソシァネー卜化合物、 すなわち ポリエチレングリコール骨格およびポリァルキレン骨格であるポリイソシァネー 卜化合物は、 これらの重合体が炭素繊維表面に付着することで耐擦過性、 耐毛羽 性も同時に向上でき好ましい。

また、 かかる化合物の分子量 （化学式量） は、 樹脂粘度が高くなつて集束剤と しての取り扱い性が悪化するのを防ぐ観点から、 3 0 0以上 2 0 0 0以下が好ま しく、 5 0 0以上 1 0 0 0以下がより好ましい。

マ卜リックス樹脂としてフ： Cノール樹脂を用いる場合には、 炭素繊維に付与す る際の化合物の安定性、 工業的な使用し易さから、 マトリックス樹脂と反応する 基は、 反応性が高いヒ ドロキシベンジル基、 ヒ ドロキシフヱノキシ基、 フ Iノキ シ基およびフ Xノール性水酸基が特に好ましい。 フ Xノール樹脂と反応する基と 極性基をともに有する低分子量の化合物としては、 具体的には、 フ Xニルグリシ ジルエーテルァクリ レー トへキサメチレンジイソシァネー 卜、 フェニルグリ'シジ ルエーテルトリ レンジソシァネー 卜、 フ； r二ルグリシジルエーテルィソホロンジ イソシァネー 卜を挙げることができる。

また、 極性基を有する低分子量の化合物と、 フ Xノール樹脂と反応する基を有 する低分子量の化合物をともに単量体として用いて共重合体とする場合には、 前 者の低分子量の化合物として、 末端不飽和基と、 ヒドロキシベンジル基、 ヒドロ キシフ xノキシ基、 フ Xノキシ基またはフ Iノール性水酸基を有する芳香族化合 一 物を用い、 後者の低分子量の化合物として、 極性基と末端に不飽和基を有する化 合物を用いるのがよい。 具体的には、 前者の低分子量の化合物として、 2—ァリ ルフエノール、 フエノキシェチル （メタ） ァクリ レー ト、 フ Iノキシポリエチレ ングリコール （メタ） ァクリ レー ト、 2—ヒ ドロキシー 3—フエノキシプロピル (メタ） ァクリレー卜などを挙げることができる。

マトリックス樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合には、 マ卜リックス樹脂と 反応する基が反応性の高 ί、エポキシ基であり、 炭素繊維に付与する際の化合物の 安定性、 工業的な使用し易さから、 マトリックス樹脂と反応する基と極性基をと もに有する単量体としては、 具体的には、 ヒダン卜イン骨格を有するエポキシ化 合物、 イソシァヌレー卜骨格を有するエポキシ化合物などが用いられる。

また、 極性基を有する低分子量の化合物と、 エポキシ樹脂と反応する基を有す る低分子量の化合物をともに単量体として用いて共重合体とする場合には、 前者 の低分子量の化合物として、 末端不飽和基とエポキシ基を有する化合物を用い、 後者の低分子量の化合物として、 極性基と末端に不飽和基を有する化合物を用い るのがよい。 具体的には、 前者の低分子量の化合物として、 グリシドール、 グリ シジルメタクリレート、 グリシジルメ夕クリレー卜エチレン才キサイ ド付加物、 グリシジルメタクリレー卜エチレン才キサイ ド ζプロピレン才キサイ ドブロック 共重合付加物などを挙げることができる。

本発明の炭素繊維は、 そのストランド強度が好ましくは 3 0 0 0 M P a以上、 より好ましくは 4 0 0 OM P a以上、 さらに好ましくは 4 5 0 OM P a以上のも のであり、 そのストランド弾性率が好ましくは 2 0 0 G P a以上、 より好ましく は 2 2 0 G P a以上である。 このような炭素繊維を用いた複合材料は、 所望の特 性を発現できるようになる。 ここで、 炭素繊維のス トランド強度、 ストラン'ド弾 性率とは、 J I S— R— 7 6 0 1 の樹脂含浸ス卜ランド試験法に準じ、 樹脂処方 としてはユニオンカーバイ 卜社製べ一クライ 卜 （登録商標） E R L 42 2 1 /3 フッ化ホウ素モノエチルァミン Zアセ トン = 1 0 0/3/4 (重量部） を用いて 測定した強度、 弾性率をいう。 ストランド強度および弾性率は大きい程好ましい が、 現状では、 その上限はそれぞれ 7 O O OMP aおよび 8 0 0 G P a程度であ る。

次に、 本発明の炭素繊維の製造方法について説明する。

本発明の炭素繊維は、 極性基とマ卜リックス樹脂と反応する基を有する単量体 を、 繊維表面に付着させた炭素繊維を加熱し、 その単量体を重合することにより 得られる。 具体的には、 単量体を炭素繊維束に付着させた後、 加熱ローラで予備 乾燥し、 続いて熱風乾燥装置で主乾燥し、 その後、 単量体を熱重合する。 単量体 を付着させた後、 加熱ローラで予備乾燥することにより、 繊維束を開繊すること ができるとともに、 その開繊した形態を固定する、 いわゆる熱固定を行うことが できる。 また、 主乾燥と熱重合を同時に行うことが、 得られる炭素繊維束の柔軟 性を確保する上で好ましい。 また、 柔軟性が確保できる場合、 予備乾燥を省略し ても良い。

前記単量体を繊維表面に付着させるには、 まず、 単量体を、 水、 メタノール、 エタノール、 ジメチルホルムアミ ド、 ジメチルァセ 卜アミ ド、 アセ トンなどの溶 媒に溶解または分散させたサイジング液を作製し、 そのサイジング液にローラを 介して繊維を浸漬したり、 そのサイジング液が付着したローラに繊維を接するよ うにしたり、 そのサイジング液を霧状に繊維に吹き付けたりする。 このようなェ 程は、 バッチ式で行ってもよいが、 生産性を良くし、 バラツキを小さ〈する観点 からは連続式で行うのがよい。 この際、 炭素繊維に対する単量体の付着量が適正 範囲内で均一に付着するように、 サイジング液における単量体の濃度、 サイジン グ液の温度、 繊維に付与する張力などを制御したり、 必要に応じて炭素繊維を超 音波で加振させるのが好ましい。 また、 サイジング液に用いる溶媒としては、 防 災の観点から取扱 L、が容易である水を用いるのが好ましい。

炭素繊維束内へ均一に付与するためには、 乾燥前に加熱ローラにより炭素繊維 束を開繊しながら予備乾燥し、 熱固定することが重要である。 開繊 ·熱固定 1こよ り、 炭素繊維束内へ均一に単量体が付与でき、 後の熱重合工程での炭素繊維束の 過度の集束性を防ぐことができ、 炭素繊維束の柔軟性を確保できる。 その効果は、 フィラメント数が 1万本以上、 特に 1 . 5万本以上の炭素繊維束を用いる場合に より顕著に認められる。 この場合の熱乾燥ローラ温度は、 開繊状態での乾燥を完 全にして起こる毛羽の発生や糸切れを防止するため、 乾燥を不完全にすることが 好ましく、 次に示す主乾燥温度より低い 1 0 0 以上 2 0 0 C以下の範囲が好ま 一 しい。

サイジング液が付着した炭素繊維は、 主乾燥で、 溶媒を実質的に完全に除去し た後、 加熱処理して繊維表面上で単量体を重合させる。 主乾燥のための加熱処理 の工程と、 単量体を重合するための加熱処理の工程とを同時に行う方が、 生産性 が良く、 また繊維束が開繊した状態で単量体を重合できるため、 炭素繊維束の柔 軟性を確保する上で好ましい。

さらに、 本発明において、 マトリックス樹脂への不溶物を特定量にするために は、 炭素繊維表面上で高分子量化させることが好ましく、 そのために重合開始温 度以上にすることが好ましい。 乾燥温度としては、 好ましくは 1 5 0 以上3 5 0 °C以下、 さらに好ましくは 1 8 CTC以上 3 0 (TC以下、 特により好ましくは 2 0 0 ⁼C以上 2 5 (TC以下の条件が採用される。 処理時間は、 熱処理温度にもよる が、 好ましくは 3 0秒以上 3 0分以下、 さらに好ましくは 5 0秒以上 1 5分以下 の条件が採用される。

また、 炭素繊維の取り扱い性や、 耐擦過性、 耐毛羽性を向上させるための乳化 剤や界面活性剤などの補助成分をサイジング液に添加しても良い。 また集束性な どをより向上させるために、 ポリウレタン、 ポリエステル、 エポキシ樹脂など他 の化合物をサイジング液に加えてもよいが、 付着物における極性基の密度を維持 するためには、 これら化合物の添加量は好ましくは全付着物の 3 0重量％以下、 さらに好ましくは 1 5重量％以下とするのが良い。

原料炭素繊維としては、 アクリル系、 ピッチ系、 レーヨン系などの炭素繊維を 適用できる。 なかでも、 高強度の長繊維が得られやすいアクリル系炭素繊維が好 ましい。 アクリル系炭素繊維の場合を例にとって、 原料炭素繊維の製造方法を以 下説明する。 ' アクリル系繊維を得るための紡糸法としては、 湿式法、 乾式法、 乾湿式法など を採用することができるが、 高強度糸が得られ易 L、湿式法または乾湿式法が好ま しく、 乾湿式法がより好ましく採用される。 紡糸原液として、 ポリアクリロ二卜 リルのホモポリマーまたは共重合体の溶液または懸濁液を用いる。 上記紡糸法で 形成された繊維は、 通常、 その後水洗、 延伸され、 油剤が付与されて炭素繊維形 成のための前駆体繊維となる。 その前駆体繊維を、 空気などの酸化性雰囲気中 2 ― 0 0〜 3 0 0 'でで耐炎化し、 窒素などの不活性雰囲気中で最高温度を 1 2 0 0 C 以上、 より好ましくは 1 3 0 0 ⁼C以上として炭化する。 さらに必要に応じて黒鉛 化処理を行なってもよい。 炭素繊維の強度および弾性率を向上するには、 単繊維 径を小さくするのが好ましく、 具体的には 1 Ο μ πι以下、 より好ましくは 8 _M m 以下、 さらに好ましくは 6 μ πι以下の単繊維径とするのがよい。

炭化または黒鉛化された繊維には、 さらに表面酸化処理が施される。 表面酸化 処理としては、 繊維を陽極として電気化学的に酸化する、 いわゆる電解表面処理 を採用するのが好ましい。 電解表面処理に用いる電解液は、 酸性水溶液、 アル力 リ性水溶液のどちらでも良 L、が、 繊維表面の力ルボキシル基濃度 C 0 0 Η / Cを 容易に増加できる観点から酸性水溶液を用いるのがよい。

酸性電解質としては、 水溶液としたときに酸性を示すものであればよく、 硫酸、 硝酸、 塩酸、 燐酸、 ホウ酸、 炭酸などの無機酸、 酢酸、 酪酸、 シユウ酸、 ァクリ ル酸、 マレイン酸などの有機酸、 または硫酸アンモニゥム、 硫酸水素アン乇ニゥ ムなどの塩を挙げることができる。 これらのなかでも強酸性を示す硫酸、 硝酸が 好ましい。 アル力リ性電解質としては水溶液としたときにアル力リ性を示すもの であればよく、 具体的には水酸化ナトリウム、 水酸化力リウ厶、 水酸化バリゥム などの水酸化物、 アンモニア、 または、 炭酸ナ卜リゥム、 炭酸水素ナ卜リゥムな どの無機塩類、 酢酸ナトリウム、 安息香酸ナ卜リウムなどの有機塩類、 さらにこ れらのカリウム塩、 バリウム塩あるいは他の金属塩、 およびアン乇ニゥム塩、 ま たヒドラジンなどの有機化合物を挙げることができる力 好ましくは樹脂との硬 化阻害を起こすアル力リ金属を含まない炭酸アン乇ニゥム、 炭酸水素アン乇ニゥ ムなどの無機アル力リを用いるのがよく、 さらに好ましくは強アル力リ性を示す 水酸化テトラアルキルアン乇ニゥ厶塩類を用いるのがよい。

電解液中の電解質の濃度は、 好ましくは 0 . 0 1 〜 5モルノリツ トル、 より好 ましくは 0 . 1 〜 1 モル Ζリッ トルとし、 電解液の温度は好ましくは 0〜 1 0 0 て、 より好ましくは室温とする。

電解表面処理を受ける炭素繊維の炭化温度に合わせて電気量は最適化され、 よ り高温で炭化された高弾性率糸においてはより大きな電気量を必要とするが、 表 層の結晶性の低下を進ませ、 生産性を向上させる一方、 炭素繊維基質の強度低下 - を防ぎ、 表層の結晶性の低下を適度な範囲とする観点から、 電気量は炭素繊維 1 g当たり 1 〜 1 0 0 0クーロンとするのが好ましく、 3〜 3 0 0クーロンの範囲 とするのがさらに好ましい。 電解表面処理に要する時間は、 電気量、 電解質濃度 により最適化すべきであるが、 生産性の観点から、 数秒から 1 0分程度が好まし く、 さらには 1 0秒から 2分程度がより好ましい。 電解表面処理における電解電 圧は、 安全性の観点から 2 5 V以下が好ましく、 さらには 0. 5〜 2 0 Vがより 好ましい。 電解表面処理は、 バッチ式で行ってもよいが、 生産性がよくバラツキ が小さくできる連続式で行なうのがよい。 繊維に通電するための方法としては、 炭素繊維を電極ローラに直接接触させて通電させる直接通電、 あるいは炭素繊維 と電極の間に電解液などを介して通電させる間接通電のいずれも採用することが できるが、 電解処理時の毛羽立ち、 電気スパークなどが抑えられる間接通電によ る方法を採用するのがよい。 また、 電解表面処理に用いる電解槽は、 必要な数の 槽を直列に並べて連続的に処理してもよく、 また、 1槽の電解槽で必要な回数繰 り返して処理してもよい。 陰極が浸漬されている電解槽である、 いわゆる陰極槽 の長さは、 好ましくは 1 0〜 1 0 0 0 mm、 より好ましくは 3 0 0〜 9 0 0 mm とする。 間接通電を採用する場合には、 陽極が浸漬されている電解槽である、 い わゆる陽極層の長さは 5〜 1 0 0 mmが好ましい。

電解表面処理された繊維は、 その後水洗され、 乾燥される。 この場合の乾燥温 度が高すぎると炭素繊維の最表面に存在する官能基、 特にカルボキシル基が熱分 解により消失し易いため、 できる限り低い温度で乾燥することが好ましく、 具体 的には乾燥温度を 1 0 0 C以上 2 5 0 ^aC以下、 より好ましくは 1 0 0 以上 2 1 0°C以下、 さらに好ましくは 1 0 0 以上 1 8 0て以下とするのがよい。

このような表面酸化処理工程を経ることは、 前記した特定の表面酸素濃^〇 / Cと、 表面カルボキシル基濃度 C O 0 H/Cを示す繊維表面を有する原料炭素繊 維を得るために好適である。 実施例 実施例により以下本発明をより具体的に説明する。 なお、 本実施例において、 ― 繊維強化複合材料の一方向試験片は、 次のようにして作製された。

ビニルエステル樹脂複合材料は、 先ず、 炭素繊維を一方向に巻き付け金枠を金 型にセッ 卜し、 ビニルエステル樹脂 （昭和高分子社製リポキシ R 8 0 6 ) 1 0 0 部、 ナフテン酸コバルト （昭和高分子社製コバルト N) 0. 5部、 メチルェチル ケ卜ンパーオキサイ ド （日本油脂製パーメック N) 1 . 0部を金型に注入し、 真 空脱泡後、 プレス成形 （室温 X 2 4時間） した。 引き続き 1 2 0³C、 2時間で後 硬化して、 繊維含有率 5 5〜6 5体積％のビニルエステル樹脂成形板を得た。

不飽和ポリエステル樹脂複合材料は、 先ず、 炭素繊維を一方向に巻き付け金枠 を金型にセッ 卜し、 不飽和ポリエステル樹脂 （武田薬品社製ポリマール 8 2 2 5 P (W) ) 1 0 0部、 メチルェチルケ 卜ンパ一オキサイ ド （日本油脂社製パーメ ック N) 0. 5部を金型に注入し、 真空脱泡後、 プレス成形 （室温 X 2 4時間） した。 引き続き 1 2 0て、 2時間で後硬化して、 繊維含有率 5 5〜6 5体積％の 不飽和ポリエステル樹脂成形板を得た。

フ Xノール樹脂複合材料は、 先ず、 炭素繊維を一方向に巻き付け金枠を金型に セッ ト し、 フ Iノール樹脂 （昭和高分子社製 B R L— 2 4 0 ) 1 0 0き ^ 硬化触 媒 （昭和高分子社製 F R H— 3 0 ) 3 0部を金型に注入し、 真空脱泡後、 プレス 成形 （ 6 0 X 2時間 + 1 5 0 °C X 1時間） して繊維含有率 5 5〜 6 5体積％の フエノール成形板を得た。

エポキシ樹脂複合材料は、 炭素繊維を一方向に巻き付け金枠を金型にセッ 卜し、 エポキシ樹脂 （油化シ Iル製 E p 8 2 8 ) 1 0 0部、 硬化触媒 （B F 3 · M E A) 3部を金型に注入し、 真空脱泡後、 プレス成形 （ 1 1 0 X 1時間） して繊維含 有率 5 5〜6 5体積％のエポキシ樹脂成形板を得た。

また、 繊維強化複合材料の機械的特性は、 次の様にして求めた。

層間剪断強度 （以下、 I L S Sと略記する） は、 2. 5 mm厚 x 6 mm幅 X 1 6 mm長さの一方向試験片を、 通常の 3点曲げ試験治具 （圧子 1 0 ΓΠ ΓΤΙ Φ、 支点 4 mm φ) を用いて支持スパンを 1 4 mmに設定し、 歪速度 2. 0 mm/分とし て試験することにより求めた。

吸水後の i L S Sは、 上記したものと同様の試験片を蒸留水中 9 8〜 1 0 0 、 1 6時間浸漬した後、 上記と同様に吸水状態で I L S Sを測定した。 一 曲げ強度は、 2 厚 1 5 幅ズ 1 0 0 mm長さの一方向試験片を、 3点 曲げ試験治具 （圧子 1 O mm c))、 支点 1 Ommcj) ) を用いて支持スパンを 8 0 mmに 設定し、 歪速度 1 . 5隱 分として試験することにより求めた。

圧縮強度は、 1 mm厚の一方向成形板を用いて、 J i S— K 7 0 7 6、 Α法に 準拠して求めた。

さらに、 本実施例において、 炭素繊維の高次加工性は、 以下の方法により評価 リ ^

擦過毛羽は直径 1 Ommのステンレス棒 （クロムメツキ、 表面粗さ 1 〜 1 . 5 S ) 5本を 5 Omm間隔で各々平行に、 かつそれらの表面を炭素繊維糸条が 1 2 0° の 接触角で接触しながら通過し得るように棒をジグザグに配置した擦過装置を用しヽ た。 この装置により炭素繊維糸条に 1 デニール当たり 0. 0 9 gの入り側張力下、 3 m 分の糸条で通過させ、 側面から繊維糸条に対し直角にレーザ光線を照射し、 毛羽数を毛羽検出装置で検出カウントし、 個 Zmで表示する。

炭素繊維束の柔軟性 （以下、 C F束の柔軟性と記述） は、 炭素繊維束を触診し て評価した。 力を加えることなく炭素繊維束が屈曲し、 その際、 炭素繊維束が、 数十本程度以下の単繊維が集合した単位にまで、 容易に分かれる場合を良好と判 定した。 一方、 力を加えると炭素繊維束が折れ曲がり、 その際、 炭素繊維束がほ とんど分かれない場合を不良と判定した。 実施例 1

アクリロニトリル （A N ) 9 9. 4モル％とメ夕クリル酸 0. 6モル％からな る共重合体を用い.て、 乾湿式紡糸方法により単繊維繊度 1 . 1デニール、 フイラ メン 卜数 1 2 0 0 0本のアクリル系繊維を得た。 得られた繊維束を 2 4 0〜'2 8 0ての空気中で、 延伸比 1 . 0で加熱して、 耐炎化繊維に転換し、 ついで窒素雰 囲気中 3 0 0〜 9 0 0 °Cの温度領域での昇温速度を 2 0 (TCZ分とし 5 %の延伸 を行なった後、 3 %収縮させながら 1 3 0 0 =Cまで炭化した。 得られた炭素繊維 の目付は 0. 8 0 g Zm、 比重は 1 . 8 0であった。

その炭素繊維を、 濃度 0. 1モル Z Iの硫酸水溶液を電解液として、 電気量を 炭素繊維 1 g当たり 5クーロンで電解表面処理した。 この電解表面処理を施され た炭素繊維を続いて水洗し、 1 5 (TCの加熱空気中で乾燥して原料炭素繊維を得 た。 原料炭素繊維の表面酸素濃度 0/Cおよび表面カルボキシル基濃度 C 0〇 H (：を表1 に示す。

続いて、 極性基としてウレタン基、 ビニルエステル樹脂との反応する基として メタクリロイル基を有する単量体である、 グリセリンジメタクリレー卜へキサメ チレンジイソシァネート化合物 （単量体 A ；分子量 6 2 5 ) (共栄社化学製 U A 1 0 1 H) をアセトンで希釈してサイジング液を調整し、 浸漬法により原料炭素 繊維に付与し、 1 5 0て、 5秒間熱ローラで予備乾燥させた後、 2 3 0てで 1 2 0秒間主乾燥および重合処理を行なった。 付着物の全付着量は 1 . 〗重量％、 ス チレンに不溶な重合体の付着量は 0. 1 5重量％であった。

このようにして得られた炭素繊維は、 ストランド強度が 5. 2 G P a、 ス卜ラ ンド弾性率が 2 4 0 G P aであった。 ビニルエステル樹脂をマ卜リックス樹脂と する複合材料の I L S Sは 8 5MP a、 その複合材料の吸水後の I L S Sは 7 了 MP aであり、 保持率は 9 1 %と、 高い接着特性と高い耐吸水特性を有している。 曲げ強度は 1 3 5 0 M P a、 圧縮強度は 1 1 7 0 M P aであった。 同時に、 擦過 毛羽は 3個ノ mと低く、 かつ C F束の柔軟性は良好であり、 高い高次加工性を有 している。 実施例 2、 3

単量体を、 極性基としてウレタン基、 マトリックス樹脂との反応する基として ァクリロイル基、 メ夕クリロイル基を有する単量体であるペン夕エリスリ トール トリァクリレー卜へキサメチレンジイソシァネート （単量体 B ；分子量 7 6 5 ) (共栄社化学製 U A 3 0 6 H) 、 フエニルグリシジルエーテルァクリレート'へキ サメチレンジイソシァネー卜化合物 （単量体 C ；分子量 6 1 3 ) (共栄社化学製 AH 6 0 0 ) にそれぞれ変更した以外は、 実施例〗 と同様に処寧し、 付着物の付 着量が 1 . 0重量％ (実施例 2) および 1 . 2重量％ (実施例 3 ) の炭素繊維を 得た。 ビニルエステル樹脂をマ卜リックス樹脂とした各種特性の測定結果などを 表 1 に示す。 実施例 4

単量体を、 芳香環骨格を有するフ X二ルグリシジルエーテルァクリ レー卜 卜リ レンジイソシァネー 卜化合物 （単量体 D ；分子量 6 1 9 ) (共栄社化学製 A T 6 0 0) に変更した以外は、 実施例 1 と同様に処理し、 付着物の付着量が 1 . 2重 量％である炭素繊維を得た。 ビニルエステル樹脂をマ卜リックス樹脂とした各種 特性の測定結果などを表 1 に示す。 比較例 1

単量体を、 極性基を持たないトリメチロールプロパントリアクリレー 卜に変更 した以外は、 実施例 1 と同様に処理し、 付着物の付着量が 1 . 0重量％である炭 素繊維を得た。 ビニルエステル樹脂をマ卜リックス樹脂とした各種特性の測定結 果などを表 1 に示す。 I L S Sは 7 5 MP a、 吸水後の i L S Sは 5 8 M P aで あり、 保持率は 7 7 %と低い値であった。 また、 曲げ強度は 1 2 5 OM P aで、 圧縮強度は 1 0 8 OMP aで、 実施例 1 と比較してかなり低い値であった。 また、 擦過毛羽は 5個 Zmであり、 C F束の柔軟性は良好であった。 比較例 2

単量体を添加しなかった以外は、 実施例 1 と同様に処理し、 炭素繊維を得た。 ビニルエステル樹脂をマ卜リックス樹脂とした各種特性の測定結果などを表 1 に 示す。 I L S Sは 7 6MP a、 吸水後の I L S Sは 6 0 M P aであり、 保持率は 7 9 %と低い値であった。 また、 曲げ強度は 1 2 6 OMP a、 圧縮強度は 1 0 6 OMP aで、 実施例 1 と比較してかなり低い値であった。 また、 擦過毛羽は 2 0 個ノ mと多く、 C F束の柔軟性は良好であった。 比較例 3

単量体としてエポキシ樹脂 （ェピコ一卜 8 2 8、 油化シ Iル社製） に変更した 以外は、 実施例 1 と同様に処理して炭素繊維を得た。 ビニルエステル樹脂をマト リックス樹脂とした各種特性の測定結果を表 1 に示す。 I L S Sは 7 7 M P a、 吸水時の I L S Sは 5 7 M P aであり、 保持率は了 4 %と低い値であった。 また、一 曲げ強度は 1 2 5 0 M P a、 圧縮強度は 1 0 7 0 M P aで、 実施例 1 と比較して かなり低い値であった。 また、 擦過毛羽は 6個/ mで、 C F束の柔軟性はやゃ不 良であった。 実施例 5、 6

電気量を 1 0、 4 0クーロン Z gと変更した以外は、 実施例 1 と同様に処理し て炭素繊維を得た。 付着物の付着量はそれぞれ 1 . 2重量％、 1 . 3重量％であ つた。 ビニルエステル樹脂をマトリックス樹脂とした各種特性の測定結果などを 表 1 に不す 実施例 7

電解表面処理後の乾燥温度を 2 5 0 Cに変更した以外は、 実施例 1 と同様に処 理し、 付着物の付着量が 1 . 1重量％の炭素繊維を得た。 ビニルエステル樹脂を マトリックス樹脂とした各種特性の測定結果などを表 1 に示す。 実施例 8〜 1 0

単量体付与後の熱重合温度を 1 8 0 C、 1 5 0 、 8 0てに変更した以外は、 実施例 1 と同様に処理し、 炭素繊維を得た。 付着物の付着量はそれぞれ 1 . 2重 量％、 1 . 2重量％、 1 . 1重量％であった。 ビニルエステル樹脂をマトリック ス樹脂とした各種特性の測定結果などを表 2に示す。 実施例 1 1 〜 1 3

単量体を、 極性基としてスルホ基、 ビニルエステル樹脂と反応する基とじてメ タクリロイル基を有する単量体であるビスフ Iノール Sジグリシジルジメタクリ レート、 極性基としてアミノ基、 ビニルエステル樹脂と反応する基としてァクリ ロイル基を有する単量体である N , N—ジメチルアミノエチルァクリレート、 極 性基としてゥレ夕ン基、 ビニルエステル樹脂と反応する基として末端ビニル基を 有する単量体である末端アクリル変性液状ブタジエン （日本曹達製 T E 2 0 0 0 ) にそれぞれ変更した以外は、 実施例 1 と同様に処理し、 炭素繊維を得た。 付着物 - の付着量はそれぞれ 1 . 2重量％、 0. 9重量％、 1 . 3重量％であった。 ビニ ルエステル樹脂をマ卜リックス樹脂とした各種特性の測定結果などを表 3に示す。 実施例 1 4

極性基としてゥレ夕ン基、 ビニルエステル樹脂との反応する基としてメタクリ ロイル基を有する単量体であるグリセリンジメタクリレートへキサメチレンジィ ソシァネート化合物 （単量体 A) を、 ノニオン系乳化剤であるポリオキシェチレ ン （ 7 0モル） スチレン化 （5モル） クミルフ： Lノール （重量比 9 0 ： 1 0) の 乳化物 （乳化剤 A) で水に分散してサイジング液を調整し、 浸漬法により実施例 1で用いた原料炭素繊維に付与し、 1 5 0ての熱乾燥ローラに 5秒乾燥し、 続け て熱風循環型乾燥機にて、 2 3 0⁼C、 6 0秒で熱処理した。 付着物の付着量は 0. 6重量％で、 スチレンへの不溶物は 0. 1 5重量％であった。

得られた炭素繊維の擦過毛羽数、 C F束の柔軟性、 ビニルエステル樹脂をマト リックス樹脂とする I L S S、 曲げ強度の測定結果を表 4に示した。 圧縮強度は 1 1 6 0 M P aであった。 実施例 1 5、 1 6、 1 7

単量体と乳化剤との組成比を変更した以外は、 実施例〗 4と同様に処理して炭 素繊維を得た。 各種特性の測定結果を表 4に示す。 実施例 1 8、 1 9

電解表面処理後の乾燥温度を 1 5 0° (：、 1 8 0 とし、 スチレンに不溶な重合 体の付着量を 0. 0 5重量％、 0. 1 0重量％に変更した以外は、 実施例 1'4と 同様に処理して炭素繊維を得た。 各種特性の測定結果を表 4に示す。 実施例 2 0、 2 1

付着物の付着量を 1 . 0重量％、 0. 1 0重量％に変更した以外は、 実施例 1 4と同様に処理して炭素繊維を得た。 各種特性の測定結果を表 4に示す。 比較例 4

単量体としてエポキシ樹脂 （ェピコ一卜 8 2 8、 油化シ Iル社製） に変更した 以外は、 実施例 1 4と同様に処理して炭素繊維を得た。 各種特性の測定結果を表 4に示す。 ビニルエステル樹脂をマ卜リックス樹脂とする複合材料の圧縮強度は 1 0 5 0 M P aであった。 実施例 2 2、 2 3、 2 4

単量体を、 ペン夕エリスリ トール卜 リァクリ レー 卜へキサメチレンジイソシァ ネー 卜 （化合物 B ) 、 フエニルグリシジルエーテルァクリ レー トへキサメチレン ジイソシァネー ト化合物 （単量体 C ) およびペン夕エリスリ トール卜リアクリ レ 一卜 トリレンジイソシァネート （単量体 E ；分子量 7 了 0 ) にそれぞれ変更した 以外は、 実施例 1 4と同様に処理して、 炭素繊維を得た。 ビニルエステル樹脂を マトリックス樹脂とする各種特性の測定結果を表 5に示す。 実施例 2 5、 2 6

乳化剤を、 ポリ才キシエチレンスチレン化フヱニルエーテル（乳化剤 B ) および ポリ才キシエチレン （ 4 0モル） スチレン化 （ 5モル） クミルェ一テル （乳化剤 C ) に変更した以外は、 実施例 1 4と同様に処理して炭素繊維を得た。 ビニルェ ステル樹脂をマトリックス樹脂とする各種特性の測定結果を表 5に示す。 実施例 2 7

実施例 1 4で得た重合体付着炭素繊維と不飽和ポリエステル樹脂からなる複合 材料の I L S Sは 8 3 M P aで、 その複合材料の吸水後の I L S Sは 6 6 M'P a であった。 比較例 5

比較例 3で得た重合体付着炭素繊維と不飽和ポリエステル樹脂からなる複合材 料の I L S Sは 5 2 M P aで、 その複合材料の吸水後の I L S Sは 4 8 M P aで あった。 ― 実施例 2 8

極性基としてゥレタン基、 フ Xノール樹脂と反応する基としてビニル基を有す る重合体を得るため、 単量体として、 グリセリンジメタクリ レートへキサメチレ ンジイソシァネー 卜化合物 （単量体 A) と 2—ァリルフ Iノールの混合物 （重量 比 5 0 ： 5 0) を用い、 そのアセトン溶液をサイジング液として調整して、 浸漬 法により、 実施例 1 で用いた原料炭素繊維に付与し、 1 5 (TCの熱乾燥ローラに 5秒乾燥し、 続けて熱風循環型乾燥機にて、 2 3 0て、 6 0秒で熱重合処理した。 付着物の付着量は 0. 5重量％で、 メタノールに不溶な重合体の付着量は 0. 0 5重量％であった。

得られた炭素繊維とフ Iノール樹脂からなる複合材料の I L S Sおよび曲げ強 度を表 6に示す。 I L S Sは 5 9MP a、 曲げ強度は 1 7 8 O M P aと高い接着 特性を示した。 同時に、 擦過毛羽は 4個 Zm、 炭素繊維束の柔軟性は良好と高い 高次加工性を示した。 実施例 2 9、 3 0、 3 1 、 3 2、 33

単量体を、 グリセリンジメタクリレー卜へキサメチレンジイソシァネー卜化合 物とフ； Lノキシェチルァクリレート、 フヱノキシポリエチレングリコールメ夕ク リレー卜、 2—ヒ ドロキシー 3—フエノキシプロピルメ夕リ レー卜との混合物、 フェニルグリシジルエーテルァクリ レー卜へキサメチレンジイソシァネー 卜化合 物 （単量体 C) 、 およびフ Iニルグリシジルェ一テルァクリレー卜 トリ レンジィ ソシァネート （単量体 D) に変更した以外は、 実施例 2 8と同様にして炭素繊維 を得た。

得られた炭素繊維とフ Xノール樹脂からなる複合材料の I L S Sおよび曲げ強 度を表 6に示す。 実施例 34

単呈体をフエ二ルグリシジルエーテルァクリレー 卜 卜リレンジイソシァネ一卜 化合物 （単量体 D ) に変更し、 サイジング液にノニオン系乳化剤を加えて （単量 体 Dとノニオン系乳化剤との重量比は 8 0 ： 2 0 ) 乳化物とした以外は、 実施例 2 8と同様にして炭素繊維を得た。 擦過毛羽は 5個/ m、 C F束柔軟性は良好で あった。 得られた炭素繊維とフ Iノール樹脂からなる複合材料の I L S Sを表 6 に示す。 比較例 6、 7

単量体を、 ビスフエノール Aジグリシジルエーテル単独、 グリセリンジメタク リレートへキサメチレンジイソシァネート化合物単独に変更した以外は、 実施例 2 8と同様にして炭素繊維を得た。 得られた炭素繊維とフ； nノール樹脂からなる 複合材料の I L S Sおよび曲げ強度を表 6に示す。 実施例 3 5

電解表面処理の条件を、 濃度 3モル Z I の炭酸水素アンモニゥ厶水溶液を電解 液として、 電気量 8 0クーロン / g— C Fで電解表面処理することに変更した以 外は、 実施例 1 と同様にして原料炭素繊維を得た。 原料炭素繊維の表面酸素濃度 O Z Cは 0 . 1 4で、 表面カルボキシル基濃度 C 0 0 H / Cは 1 . 3 %であった。 続いて、 極性基としてヒダン卜イン構造、 エポキシ樹脂と反応する基としてェポ キシ基を有する重合体を得るため、 単量体として、 ジメチルヒダン卜インとへキ サメチレンジグリシジルエーテルとの反応物を用い、 そのエタノール溶液を調整 して、 浸漬法によりその原料炭素繊維に付与し、 1 5 0 の熱乾燥ローラに 5秒 乾燥し、 続けて熱風循環型乾燥機にて、 2 1 0 、 6 0秒で熱重合処理した。 付 着物の付着量は 0 . 5重量％で、 クロ口ホルムに不溶な重合体の付着量は 0 . 0

5重量％であった。 ' 得られた炭素繊維とエポキシ樹脂からなる複合材料の I L S Sを表了に示す。

I し S Sは 9 O M P aと高い接着特性を示した。 また、 擦過毛羽は 3個 Z m、 C

F束の柔軟性は良好と、 高い高次加工性を示した。 その複合材料の圧縮強度は 1

5 6 0 M P aであった。 実施例 3 6、 3 7、 3 8、 3 9 一 単量体を、 ジメチルヒダントインとジエチレングリコールジグリシジルエーテ ルとの反応物、 ジメチルヒダントインとポリメチロールプロパンポリグリシジル エーテルとの反応物、 卜リへキサメチレンイソシァヌレー卜とグリシドールとの 反応物、 グリセリンジメタクリレー卜へキサメチレンジイソシァネー卜化合物 (単量体 A ) とグリシジルメタクリレートエチレン才キサイ ド （ 5モル） プロピ レンォキサイ ド （ 2モル） 付加物の混合物 （重量比 5 0 : 5 0 ) にそれぞれ変更 した以外は、 実施例 3 3と同様にして炭素繊維を得た。 得られた炭素繊維とェポ キシ樹脂からなる複合材料の I L S Sを表了に示す。 比較例 8、 9

単量体を、 ビスフヱノール Aジグリシジルエーテル単独、 グリセリンジメタク リレー卜へキサメチレンジイソシァネー卜化合物単独にそれぞれ変更した以外は、 実施例 3 4と同様にして炭素繊維を得た。 得られた炭素繊維とエポキシ樹脂から なる複合材料の i L S Sを表了に示す。 比較例 8の圧縮強度は 1 4 6 0 G P aで あつた。

1 (ビニルエステル樹脂）

2 (ビニルエステル樹脂）

3 (ビニルエステル樹脂）

0/C COOH/C 舌^ ：曰（¾：

卓 体 極性基密度 末端不飽和基数 里口 /皿 ILSS

(X10- ³籠量） (個） (。c ) (MPa ) 実施例 1 0. 10 1. 2¾ ク"リセリンシ"メタクリレ -トへキサメチレンシ"イソシァネ -ト 3. 2 4 230 85 実施例 11 0. 10 1. 2% ビスフ Iノ-ル Sシ"ク リシシ"ルメ夕クリレ-ト 3. 2 2 230 80 実施例 12 0. 10 1. 2¾ N, N-シ メチルアミ チルァクリレ-ト 7. 0 1 230 79 実施例 13 0. 10 1. 2% 末端アクリル変成液状フ タシ" Iン 2. 0 >5 230 78

4 (ビニルエステル樹脂）

卓里体 溶媒 乳化剤 成分比 付着物 スチレン不 擦過毛羽 CF束の ILSS 吸水後 保持率 曲げ強度 付着里 付着量 数 柔軟性 I LSS

(wt¾) (wt%) (個/ m) (MPa) (MPa) (¾) (MPa) 実施例 14 A 水 A 90 10 0. 5 0. 15 3 良好 84 77 92 1350 実施例 15 A 水 A 80 20 0. 5 0. 13 3 良好 83 74 89 1330 実施例 16 A 水 A 70 30 0. 5 0. 15 3 良好 79 65 82 1280 実施例 17 A 水 A 60 40 0. 5 0. 05 2 良好 75 60 80 1250 実施例 18 A 水 A 90 10 0. 5 0. 05 4 良好 81 70 86 1290 実施例 19 A 水 A 90 10 0. 5 0. 10 3 良好 83 76 92 1310 実施例 20 A 水 A 90 10 1. 0 0. 30 2 やや不良 85 79 93 1340 実施例 21 A 水 A 90 10 0. 1 0. 02 15 やや不良 78 63 84 1270 比較例 4 Ep828 水 A 90 10 0. 5 0. 11 6 やや不良 76 56 74 1240

5 (ビニルエステル樹脂）

6 (フエノール樹脂）

卓 体 ILSS 曲げ強度

(MPa ) (MPa) 実施例 28 ク"リセリンシ"メ夕クリレ-トへキサメチレンシ イソシァネ-ト 及び 2 -ァリルフ Iノ-ル 59 1780 実施例 29 ク"リセリンシ"メタクリレ-トへキサメチレンシ"イソシァネ -卜 及び フ キシ Iチルモノアクリレ-ト 53

実施例 30 ク"リセリンシ"メタクリレ キサメチレンシ"イソシァネ-ト 及び フ Iノキシシ " Iチレンク"リ] -ルモノメタクリレ-ト 53

実施例 31 ゲ'リセリンシ メタクリレ—トへキサメチレンシ"イソシァネ -ト 及び 2-ヒド αキシ- 3-フ Iノキシフ。□(:。ルモノメタクリレ - 54

実施例 32 二ルゥ"リシシ"ル I-テルァクリレ-トへキサメチレンシ"イソシァネ-ト 61

実施例 33 フエ二ルク リシシ"ル I-テルァクリレ-トトリレンシ"イソシァネ -ト 62 1 820 実施例 34 フエニルク "リシシ 'ル I-テルァクリレ-トトリレンシ"イソシァネ -ト （ノニオン系乳化剤） 60

比較例 6 ビスフ I ル Aシ"ク"リシシ -テル 43 1660 比較例 7 ク リセリンシ"メタクリレ - へキサメチレンシ"イソシァネ-ト 49

7 (エポキシ樹脂）

卓產体 ILSS

(MPa ) 実施例 35 シ"メチルヒタ ン インとへキサメチレンシ"ク"リシシ"ルエ-テルとの反応生成物 90 実施例 36 シ"メチルヒタ"ン インと'/ 1チレンク "リ: 1 -ルシ"ク"リシシ ル I -テルとの反応生成物 90 実施例 37 シ メチルヒタ ン インとホ。リメチ。-ルフ。 DA°ンホ。リク"リシシ"ルエ- との反応生成物 90 実施例 38 トリへキサメチレンイソシァヌレ-トとク"リシに-ルとの反応生成物 90 実施例 39 ク リセリンシ"メタクリレ -トへキサメチレンシ"イソシァネ -ト化合物、 および、 88

ゲリシシ"ルメタクリレ-ト Iチレンオキサイド'（5モル）フ ° αピレン才キサイド（2モル）付加物

比較例 8 ビスフ Iノール Aシ"ク"リシシ"ルエーテル 83 比較例 9 ク"リセリンシ メタクリレ-トへキサメチレンシ"イソシァネ- [ 83

産業上の利用可能性 _ 本発明により、 高次加工において、 ガイ ドバーやローラにしごかれた際にも、 毛羽や糸切れが発生し難く、 かつマトリックス樹脂との接着特性に優れ、 さらに 複合材料としたときの曲げ特性および圧縮特性に優れた炭素繊維を提供すること ができる。

本発明に係る炭素繊維は、 不飽和ポリエステル樹脂、 ビニルエステル樹脂と組 合せて小型船舶、 ボート、 ヨッ ト、 漁船、 浄化槽、 各種タンクなどに、 フ Iノー ル樹脂と組み合わせて、 航空機などの輸送車両の内装材ゃ、 トラスなどの建築部 材などに好ましく用いられる。