ES2289100T3

ES2289100T3 - Agente de encolado para fibra de carbon, dispersion acuosa del mismo, fibra de carbono tratada por encolado, objeto en forma de lamina que contiene la fibra de carbono, y material compuesto reforzado con fibras de carbono.

Info

Publication number: ES2289100T3
Application number: ES02730705T
Authority: ES
Inventors: Naoki c/o Mitsubishi Rayon Co. Ltd. SUGIURA; Masato c/o Mitsubishi Rayon Co. Ltd. TAGUCHI; Tadayoshi c/o Mitsubishi Rayon Co. Ltd. SAITO
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2008-02-01
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: EP1403420A1; DE60221840T2; KR100549758B1; US20040197565A1; EP1403420A4; US7094468B2; EP1403420B1; CN1701148A; WO2002099180A1; DE60221840D1; CN1318686C; TW591157B; JP3860169B2; KR20040004640A; JPWO2002099180A1

Abstract

Un agente de encolado para fibra de carbono que comprende: (A) un compuesto que tiene al menos un grupo epoxi por molécula, (B) un tensoactivo aniónico que tiene un ión amonio como contraión, y (C) un tensoactivo no iónico; en donde en tensoactivo no iónico (C) está contenido en una proporción de 1/50 a 1/2 (proporción en peso) con relación al tensoactivo aniónico (B).

Description

Agente de encolado para fibra de carbón, dispersión acuosa del mismo, fibra de carbono tratada por encolado, objeto en forma de lámina que contiene la fibra de carbono, y material compuesto reforzado con fibras de carbono.

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con un agente de encolado para fibra de carbono, con una dispersión acuosa de la misma, con fibras de carbono aplicadas con el agente de encolado para la fibra de carbono, con una lámina que contiene estas fibras de carbono y con un material compuesto reforzado con fibra de carbono.

Antecedentes en el estado del arte

Ya que las fibras de carbono tienen baja ductilidad y son quebradizas, se tornan vellosas con facilidad como resultado de la fricción mecánica y también carecen de humectabilidad con respecto a las matrices de resina. Por lo tanto, es difícil demostrar completamente las propiedades superiores de las fibras de carbono cuando se las utiliza como materiales de refuerzo. Con el propósito de mejorar en este sentido, se ha tratado a las fibras de carbono en el estado del arte con un agente de encolado. Se conocen diferentes compuestos que funcionan de este modo como agentes de encolado. Por ejemplo, la Solicitud Japonesa de Patente No Examinada, Primera Publicación No. Sho 50-59589 divulga la aplicación de fibras de carbono de una solución solvente de un agente de encolado compuesto de poliglicidil éter (que se abrevia como "Agente de Encolado 1"). Además, la Solicitud Japonesa de Patente No Examinada, Primera Publicación No. Sho 61-28074 describe la formación de una emulsión acuosa de un compuesto epóxico de polialquilén éter de tipo bisfenol utilizando una pequeña cantidad de emulgente (denominado como "Agente de Encolado 2"), y se sabe que se aplica a las fibras de carbono.

Además, un ejemplo de un material compuesto reforzado con fibra es un artículo moldeado compuesto por medio del moldeo de una composición de resina que contiene material de refuerzo de fibra de carbono y una matriz de resina. La resina epóxica es ampliamente utilizada como una matriz de resina de tales materiales compuestos reforzados con fibra. Además, se utilizan también aparte de la resina epóxica, numerosas otras resinas, incluidas las resinas poliestéricas no saturadas, resinas de éster vinílico, resinas acrílicas y otras resinas de radicales polimerizados.

Cuando se obtiene una composición de resina reforzada con fibra de carbono compuesta por fibras de carbono como material de refuerzo y una matriz de resina, los ejemplos de métodos para impregnar las fibras de carbono con la matriz de resina incluyen un método de impregnación con resina (prepreg) en el cual las fibras de carbono se disponen en forma unidireccional sobre una matriz de resina que forma una capa delgada de recubrimiento sobre papel que sirve de molde de liberación, y un método de inmersión en el cual las fibras de carbono se sumergen en un baño de resina.

Además, se puede obtener una composición de resina reforzada con fibra de carbono por medio de la impregnación de una matriz de resina dentro de una tela tejida de fibra de carbono después de que las fibras de carbono son procesadas dentro de una tela tejida con un telar. Los ejemplos de métodos para obtener este tipo de composición de resina reforzada con una tela tejida de fibra de carbono incluyen un método de impregnación con resina (prepreg) el cual las tela tejida de fibra de carbono se dispone en capas sobre una matriz de resina que forma una capa delgada de recubrimiento sobre papel, y un método de inmersión en el cual las tela tejida de fibra de carbono se sumerge dentro del baño de resina.

Con el propósito de moldear un material compuesto estable de alta calidad reforzado con fibra a escala industrial, es necesario que la impregnación de los haces de fibra de carbono compuestos de varios miles de filamentos y la matriz de resina, se pueda llevar a cabo fácil y completamente en el proceso de impregnación en el cual las fibras de carbono se impregnan con una matriz de resina.

Sin embargo, ya que las fibras de carbono tienen baja ductilidad y son quebradizas, ellas se vuelven fácilmente vellosas como resultado de la fricción mecánica y carecen también de humectabilidad con respecto a las matrices de resina. Por lo tanto, es difícil permitir que las fibras de carbono utilizadas como material de refuerzo demuestren completamente sus propiedades superiores como se describió anteriormente. Con el propósito de mejorar en este sentido, las fibras de carbono utilizadas como materiales de refuerzo de los materiales compuestos reforzados con fibra han sido convenientemente tratadas con un agente de encolado. Esto es, como resultado de tratar las fibras de carbono con un agente de encolado, además de mejorar la facilidad de manipulación de las cifras de carbono, se mejora también su humectabilidad con respecto a la matriz de resina. Como resultado, se mejora la calidad de los artículos moldeados que contienen un material compuesto reforzado con fibra utilizando fibras de carbono como material de refuerzo. En este sentido se utilizan diferentes compuestos como agentes de encolado.

Por ejemplo, se propone un agente de encolado que utiliza poliglicidil éteres, etc. (al que se denomina como "Agente de Encolado 3") (ver la Solicitud Japonesa de Patente Examinada, Segunda Publicación No. Sho 57-15229). Además, se propone un agente de encolado que tiene como componentes esenciales una resina epóxica y un producto de condensación del aducto (producto de adición) óxido de alquileno de bisfenoles con un ácido dibásico no saturado, y el aducto óxido de alquileno de fenoles seleccionados entre un fenol monocíclico y un fenol policíclico (al que se denomina como "Agente de Encolado 4") (Solicitud Japonesa de Patente No Examinada, Primera Publicación No. Sho 53-52796, Solicitud Japonesa de Patente No Examinada, Primera Publicación No. Hei 7-197381). Además, también se han propuesto varios otros agentes de encolado incluido un agente de encolado compuesto de una resina epóxica, el aducto óxido de alquileno de un fenol monocíclico o policíclico, un ácido dibásico insaturado o su derivado que forma un éster y el producto de condensación poliéster del aducto óxido de alquileno de bisfenoles, que tiene un valor ácido de 40 o menos (al que se denomina como "Agente de Encolado 5") (Solicitud Japonesa de Patente No Examinada, Primera Publicación No. Sho 10-60779).

El Agente de Encolado 3 anteriormente mencionado tiene la ventaja de una impregnación superior y de una fuerza adhesiva en la superficie de separación en el momento de utilizarlo. El Agente de Encolado 4 es capaz de mejorar la adhesión con la matriz de resina, y particularmente una resina poliestérica insaturada. Además, en el caso de utilizar resina epóxica para la matriz de la resina, el Agente de Encolado 4 es superior por el hecho de ser capaz de aliviar el problema del arte convencional por fluctuaciones en propiedades físicas de las composiciones de resina reforzadas con fibra de carbono debido a las fluctuaciones en las condiciones de curado. Además, el Agente de Encolado 5 permanece estable con el tiempo y tiene propiedades superiores de desenvolvimiento, mientras exhiben también una adhesión satisfactoria con poliéster insaturado.

Sin embargo, ya que el Agente de Encolado 1 utiliza una solución solvente, tenía la desventaja de un pobre manejo industrial y de consideraciones de seguridad en comparación con los tipos acuosos cuando se los utiliza para tratar agentes de encolado para fibra de carbono. Además, aún que el Agente de Encolado 2 mejora sobre las desventajas del Agente de Encolado 1, se encontró que tienen las desventajas indicadas más abajo dependiendo de la selección del emulgente. Esto es, ya que la estabilidad de la emulsión del compuesto epóxico es inadecuada en el caso en el cual el emulgente es un tensoactivo no iónico, durante el tratamiento para aplicar un agente de encolado para fibra de carbono, una porción de la emulsión se destruye resultando en la aparición de defectos por los agentes de encolado y otros problemas en el proceso de producción de la fibra de carbono.

Además, en el caso de un tensoactivo aniónico que tiene una carga eléctrica que es capaz de mejorar la estabilidad de la emulsión, cuando el tensoactivo es aquel en el cual el contraión es un ión metálico alcalino o un ión metálico alcalinotérreo, este ión metálico alcalino o ión metálico alcalinotérreo termina contaminando al material compuesto reforzado con fibra resultando en problemas tales como una menor estabilidad térmica.

Por otro lado, en el caso de un tensoactivo aniónico en el cual el contraión es un ión amonio, ya que este tipo de tensoactivo tienen reactividad con grupos epoxi, reacciona gradualmente con grupos epoxi del agente de encolado adherido después de la adhesión a las fibras de carbono como agente de encolado. Como resultado, el problema presentado en el cual las fibras de carbono se endurecen, causando cambios prominentes con el tiempo. Además, en el caso de un tensoactivo catiónico que también tiene una carga eléctrica y es similarmente capaz de mejorar la estabilidad de la emulsión, existe la desventaja de ser más costoso que los tensoactivos aniónicos.

Además, ya que el Agente de Encolado 3 no tiene una adhesión adecuada con la resina poliestérica insaturada, la resina de éster vinílico, la resina acrílica y otras resinas radicales polimerizadas, es inadecuado el uso de estas resinas como la matriz de resina de una composición de resina reforzada con fibra de carbono. Además, aunque los Agentes de Encolado 4 y 5 son superiores al Agente de Encolado 3 en términos de la adhesión a resinas radicales polimerizadas, el nivel de adhesión no es aún el adecuado. Consecuentemente, existen aún problemas cuando se utilizan estas resinas como la matriz de resina de una composición de resina reforzada con fibra de carbono.

El documento JP 60139875 A describe una composición de encolado que contiene una emulsión epóxica, un agente de acoplamiento a silano y una amina. La emulsión epóxica se prepara por medio de la dispersión de resina epóxica en agua utilizando un tensoactivo aniónico y/o no iónico como emulgente.

Divulgación de la invención

Con el propósito de superar los problemas anteriormente mencionados del arte convencional, un objetivo de la presente invención es el de proveer un agente de encolado para fibra de carbono que tiene una impregnación satisfactoria de resina de las fibras de carbono y una adhesión satisfactoria de la resina, una capacidad de procesamiento estable e imparte efectos que mejoran las propiedades físicas.

Un objetivo de la presente invención es la de proveer un agente de encolado para fibra de carbono que cause cambios mínimos con el tiempo en las fibras de carbono.

Un objetivo de la presente invención es el de proveer un agente de encolado para fibra de carbono que mejore la impregnación de la resina no solamente para la resina epóxica, sino también para las resinas radicales polimerizadas tales como resina acrílica, resina poliestérica insaturada y resina de éster vinílico, mientras mejora también la adhesión con estas resinas.

Además, un objetivo de la presente invención es la de proveer un método de encolado para fibra de carbono en la cual el encolado se lleva a cabo utilizando el agente de encolado anteriormente mencionado, fibras de carbono tratadas con este agente de encolado, una lámina que contiene fibras de carbono tratadas con este agente de encolado, y un material compuesto reforzado con fibra que contiene como material de refuerzo fibras de carbono tratadas con este agente de encolado o una lámina que contiene estas fibras de carbono.

La presente invención es un agente de encolado para fibra de carbono que contiene: (A) un compuesto que tiene al menos un grupo epoxi por molécula, (B) un tensoactivo aniónico que tiene un ión amonio como el contraión, y (C) un tensoactivo no iónico; en donde, el tensoactivo no iónico (C) está contenido en una proporción de 1/50 a 1/2 (proporción en peso) con relación al tensoactivo aniónico (B).

Además, el compuesto (A) es un éster de un compuesto epóxico que tiene una pluralidad de grupos epoxi por molécula y un ácido monobásico insaturado, y tiene al menos un grupo epoxi no reactivo por molécula.

Breve descripción del dibujo

La Figura 1 es un gráfico que muestra los cambios típicos de la viscosidad en caliente de los ejemplos y de los ejemplos comparativos del agente de encolado de la presente invención.

Mejor forma de llevar a cabo la invención

El agente de encolado para fibra de carbono de la presente invención se caracteriza por contener: (A) un compuesto que tiene al menos un grupo epoxi por molécula, (B) un tensoactivo aniónico que tiene un ión amonio como el contraión, y (C) un tensoactivo no iónico; en donde, el tensoactivo no iónico (C) está contenido en una proporción de 1/50 a 1/2 (proporción en peso) con relación al tensoactivo aniónico (B). Por lo tanto, se pueden disminuir la reactividad del ión amonio que se origina en el tensoactivo aniónico (B) con respecto al grupo epoxi. Como resultado, se pueden inhibir significativamente los cambios con el tiempo en las fibras de carbono adheridas con agente de encolado.

Tensoactivo No Iónico (C)

No existen restricciones particulares sobre el tensoactivo no iónico (C) utilizado en la presente invención. Los tensoactivos alifáticos no iónicos son preferibles ya que su acción para disminuir la reactividad es extremadamente superior. Los ejemplos de tensoactivos alifáticos no iónicos incluyen aductos de óxido de etileno de un alcohol superior, aductos de óxido de etileno de ácido graso, aductos de óxido de etileno del éster de ácido graso de un alcohol polivalente, ésteres de ácido graso de glicerol, ésteres de ácido graso de sorbitol y sorbitan y ésteres de ácido graso de pentaeritritol.

Entre estos aductos de óxido de etileno, se utilizan preferiblemente aquellos tipos que contienen una unidad de óxido de propileno en una porción de la cadena de óxido de polietileno ya sea en forma aleatoria o en bloque.

Los aductos de óxido de etileno de alcohol superior, los aductos de óxido de etileno de ácido graso y los aductos de óxido de etileno del éster de ácido graso de un alcohol polivalente que contienen una unidad de óxido de propileno en una porción de la cadena de óxido de polietileno ya sea en forma aleatoria o en bloque son los más preferidos. Esto es debido a que ellos tienen una habilidad superior para disminuir la reactividad del ión amonio con relación al grupo epoxi.

Los tipos monoéster, los tipos diéster y los tipos triéster y tetraéster se pueden utilizar también como aductos de óxido de etileno de ácido graso o los aductos de óxido de etileno del éster de ácido graso de un alcohol polivalente.

En la presente invención, aunque el tensoactivo aniónico (B) contiene una proporción 1/50 a 1/2 (proporción en peso) del tensoactivo no iónico (C) que se describe más adelante, este es necesario con el propósito de disminuir la reactividad del ión amonio que se origina en (B) con respecto al grupo epoxi. Si la cantidad de tensoactivo no iónico (C) es menor que 1/50, el efecto deseado de disminución de la reactividad del ión amonio se hace inadecuado. Por otro lado, si la cantidad de tensoactivo no iónico (C) excede de 1/2, la estabilidad de la emulsión disminuye, y se pierde la ventaja de utilizar un tensoactivo aniónico que tiene un ión amonio como el contraión para un emulgente. El límite inferior de la cantidad añadida de tensoactivo no iónico (C) es preferiblemente de 1/10 y más preferiblemente de 1/5 (proporción es en peso en ambos casos) con respecto al tensoactivo aniónico (B) que tiene un ión amonio como el contraión. Por otro lado, el límite superior de la cantidad añadida de tensoactivo no iónico (C) es preferiblemente de 1/3 y más preferiblemente de 1/4 (proporción es en peso en ambos casos) con respecto al tensoactivo aniónico (B) que tiene un ión amonio como el contraión.

Tensoactivo Aniónico (B) que Tiene Ión Amonio como Contraión

No existen restricciones particulares sobre el tensoactivo aniónico (B) que tiene un ión amonio como el contraión utilizado en la presente invención, cuyos ejemplos incluyen carboxilatos, ésteres de sulfato, sulfonatos y ésteres de fosfato. Entre estos, se prefieren los ésteres de sulfato y los sulfonatos ya que su habilidad para emulsionar compuestos de resina epóxica es particularmente superior.

Los ejemplos de los ésteres de sulfato anteriormente mencionados incluyen a los ésteres de sulfato de alcohol superior, a los ésteres de sulfato del éter de polietilén glicol de alquilo superior, a los ésteres de sulfato del éter de polietilén glicol de alquil benceno, a los ésteres de sulfato del éter de polietilén glicol del éter fenil policíclico, y a los ésteres de sulfato de ácido graso.

Además, se pueden utilizar los ésteres de sulfato del éter de polietilén glicol de alcohol superior, los ésteres de sulfato del éter de polietilén glicol de alquil benceno y los ésteres de sulfato del éter de polietilén glicol del éter fenil policíclico en los cuales una unidad de óxido de propileno está contenida en una porción de la cadena de óxido de polietileno ya sea en forma aleatoria o en bloque.

Los ejemplos de los sulfonatos anteriormente mencionados incluyen sulfonatos de alquil benceno, sulfonatos de alquil naftaleno, sulfonatos del éter fenil policíclico, sulfonatos de alquilo, sulfonatos de olefina \alpha, sulfonatos de ácido graso \alpha, y sulfosuccinatos de dialquilo.

Más preferiblemente, el grupo hidrófobo del tensoactivo aniónico tiene la estructura de fórmula 1 o de fórmula 2. Las fibras de carbono tienen la característica de expresar propiedades mecánicas superiores como resultado de estar compuestas con resina. Consecuentemente, se utilizan las resinas que tienen un esqueleto aromático para la resina combinada como la matriz de resina en consideración a la rigidez, y a que los componentes principales de los agentes de encolado para fibra de carbono son frecuentemente aquellos que tiene un esqueleto aromático. En la emulsificación de tales compuestos, el grupo hidrófobo del emulgente tiene una alta afinidad con los aromáticos. Como resultado, el producto de emulsificación es estable y conduce a resultados favorables en el proceso de producción durante la producción de fibra de carbono. Además, durante la formación del compuesto con matriz de resina, el componente del agente de encolado se dispersa en la matriz de resina, y en la capa de la superficie de separación en particular, se forma una región en la cual el componente del agente de encolado está contenido en una concentración alta en el componente de la matriz de resina. Esta región tiene un efecto considerable sobre las propiedades mecánicas del material del compuesto. De este modo, la compatibilidad superior entre el emulgente y la matriz de resina es una característica extremadamente importante para expresar las propiedades mecánicas del material del compuesto. Además, desde el punto de vista de los derivados extrínsecos interruptores endocrinos, también se hace necesario evitar el uso de tensoactivos aniónicos que tienen un grupo fenol que contiene grupos alquilo comparativamente largos tales como los tensoactivos aniónicos con base en nonilfenilo y octilfenilo. Bajo tales circunstancias, los tensoactivos aniónicos que tienen un grupo hidrófobo representado con la fórmula 1 o la fórmula 2 tienen una afinidad y compatibilidad superior con los compuestos principales del compuesto de los agentes de encolado y los compuestos de la matriz de resina del compuesto. Consecuentemente, los tensoactivos aniónicos representados con fórmula 1 o fórmula 2 tienen habilidad superior de emulsificación, estabilidad superior del producto emulsionado y expresión superior de las propiedades mecánicas del material del compuesto.

1

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2

Aquí, R_{1} representa un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo lineal que tiene de 1 a 3 carbonos, y más preferiblemente un átomo de hidrógeno o grupo metilo. R_{2} y R_{3} representa átomos de hidrógeno o grupos hidrocarburo lineales que tienen no más de 3 carbonos. R_{4} representa un grupo hidrocarburo alifático bivalente. Además, el número de anillos aromáticos m sustituidos sobre el grupo fenilo es preferiblemente de 1 a 3 y más preferiblemente de 1 a 2. Si m es superior a 3, entonces el grupo hidrófobo por si mismo se convierte en una estructura muy abultada que resulta en una afinidad y compatibilidad menores con el compuesto principal del compuesto del agente de encolado y el compuesto de la matriz de resina del compuesto. Como resultado, existen disminuciones en la estabilidad de emulsificación, en las características de impregnación de la resina y en las propiedades mecánicas atribuibles a las características de la superficie de separación del material del compuesto. El compuesto aromático sustituido sobre el grupo fenilo es preferiblemente un grupo bencilo o un grupo estireno desde el punto de vista de lo abultado de las moléculas de la porción del grupo hidrofílico. Además, los sustituyentes sobre el grupo fenilo pueden ser el mismo o pueden consistir de una mezcla de sustituyentes. Estos grupos de sustitución se seleccionan preferiblemente de grupos diferentes a los sustituyentes del grupo alquilo desde el punto de vista de los derivados extrínsecos interruptores endocrinos.

La cantidad mezclada de tensoactivo aniónico (B) que tiene un ión amonio como el contraión es preferiblemente 5 a 30% en peso del peso total de los componentes (A) hasta (C) ya que esto resulta en una estabilidad satisfactoria de la emulsificación del agente de encolado sin tener un efecto perjudicial del agente de encolado. El límite inferior de la cantidad mezclada de tensoactivo aniónico (B) es preferiblemente del 10% en peso, y el límite superior es preferiblemente del 25% en peso.

Compuesto (A) que Tiene al Menos un Grupo Epoxi por Molécula

No existen restricciones particulares sobre el compuesto (A) que tiene al menos un grupo epoxi por molécula utilizada en la presente invención. Los ejemplos de compuesto (A) incluyen compuestos epóxicos de bisfenoles, compuestos epoxi de aducto de óxido de alquileno de los bisfenoles, compuestos epóxicos de bisfenoles hidrogenados y compuestos epóxicos del aducto de óxido de alquileno de bisfenoles hidrogenados. Aquí, no existen restricciones particulares sobre los bisfenoles, y los ejemplos incluyen bisfenol F, bisfenol A y bisfenol S. Además, se pueden utilizar también resinas epóxicas con esqueleto de novolac fenol, novolac cresol, difenilo, diciclopentadieno y naftaleno como componentes pertinentes además de los compuestos epóxicos de bisfenoles. Además, también se pueden utilizar aquellos que tienen un esqueleto alifático lineal.

Además, los ejemplos de grupos epóxicos incluyen grupos epóxicos alifáticos cíclicos y glicidilo. Aquí, los grupos epóxicos alifáticos cíclicos tienen una estructura como aquella mostrada en la Fórmula 3.

3

En la presente invención, está contenido un compuesto que tiene al menos un grupo epoxi dentro de la molécula de (A) con el propósito de mejorar la adhesión en la superficie de separación entre las fibras de carbono y la matriz. El efecto anteriormente mencionado es aún mayor en el caso de un compuesto que tiene una pluralidad de grupos epoxi.

Además, en el caso de un compuesto que tiene una pluralidad de grupos epoxi, algunos de los grupos epoxi pueden ser modificados y se puede introducir el otro grupo funcional. Por ejemplo, los compuestos de un tipo que se modifican por medio de esterificación de un ácido dibásico insaturado o de un ácido monobásico insaturado tienen el efecto de mejorar la adhesión en la superficie separación con la resina del éster vinílico y una resina poliéster insaturada ya que ellas tienen un grupo epoxi y un grupo insaturado dentro de sus moléculas.

Además, los ésteres de compuestos que tienen grupos epoxi sobre ambos terminales en la forma de compuestos diepoxi de bisfenoles y de compuestos diepoxi de adición de óxido de alquileno de bisfenoles que tienen un grupo insaturado sobre un terminal de la cadena principal de la molécula y un grupo epoxi sobre el otro terminal que tiene una función de acoplamiento extremadamente alta entre la superficie de las fibras de carbono y las moléculas de resina. Como resultado, ellos son capaces de acoplar en forma muy fuerte a las fibras de carbono con la resinas de radical polimerizado tales como la resina poliéster insaturada, la resina de éster vinílico y la resina acrílica, permitiendo la expresión de una adhesión superior en la superficie separación.

Aunque no existen aquí restricciones particulares sobre el ácido monobásico insaturado, se prefiere al ácido acrílico o al ácido metacrílico ya que el grupo alquilo enlazado al grupo insaturado no es voluminoso, y la rigidez de la cadena principal del compuesto del éster formado no se disminuye.

Por otro lado, se prefiere los ácidos dibásicos insaturados con base alifática que tienen de 4 a 6 carbonos para el ácido dibásico insaturado utilizado en la presente invención. El uso de un ácido dibásico aromático insaturado alcanza el punto de fusión del compuesto del éster resultante y reduce la solubilidad con la matriz de resina. Como resultado, no es posible demostrar una humectabilidad satisfactoria. Por otro lado, el uso de un ácido dibásico insaturado con base alifática que tiene 7 ó más carbonos provoca que se pierda la rigidez del compuesto del éster resultante mientras que también disminuye la afinidad con la matriz de resina.

En la presente invención, se puede utilizar un compuesto (A) que tiene al menos un grupo epoxi por molécula, solo o como una mezcla de una pluralidad de tales compuestos.

Compuesto Tipo Éster del Aducto del Óxido de Alquileno de Bisfenoles con Ácido Dibásico Insaturado que Tiene un Valor Ácido de 50 o Más

En la presente invención, por medio de la adición de un compuesto tipo éster del aducto del óxido de alquileno de bisfenoles con ácido dibásico insaturado que tiene un valor ácido de 50 o más, se puede mejorar la humectabilidad de las fibras de carbono con resina. Se utiliza preferiblemente un compuesto tipo éster que tiene un valor ácido de 50 o más para este compuesto tipo éster. Consecuentemente, este compuesto tipo éster tiene un peso molecular aproximadamente de 1000, y tiene como su componente constituyente principal a un compuesto que tiene un grupo carboxilo sobre un terminal. Tales compuestos tienen una compatibilidad extremadamente superior con la matriz de resina, y como resultado, son capaces de impartir una humectabilidad superior a las fibras de carbono.

Se prefiere al aducto de óxido de alquileno para los bisfenoles (D) que forma este compuesto tipo éster, a aquel en el cual se añaden de 2 a 4 moldes de óxido de etileno o de óxido de propileno a los bisfenoles. Si se añaden 5 moles o más de óxido de etileno o de óxido de propileno a los bisfenoles, éstos pierden su rigidez inherente de la cadena molecular, resultando en una pobre afinidad con la matriz de resina. Más preferiblemente, se añaden 2 moles de óxido de etileno o de óxido de propileno a los bisfenoles. Se pueden utilizar estos aductos de óxido de alquileno de bisfenoles (D) sólo o como una mezcla de una pluralidad de tales compuestos.

El ácido dibásico insaturado en forma un éster con los aductos de óxido de alquileno de bisfenoles (D) es preferiblemente un ácido dibásico insaturado con base alifática que tiene de 4 a 6 carbonos. Si se utiliza un ácido dibásico insaturado con base aromática, el punto de fusión del compuesto tipo éster resultante aumenta y se hace más pobre la solubilidad con la matriz de resina. Como resultado, no se pueden mostrar una humectabilidad satisfactoria. Por otro lado se utiliza un ácido dibásico insaturado con base alifática que tiene7 ó más carbonos, se pierde la rigidez del compuesto resultante tipo éster y pueden disminuir la afinidad con la matriz de resina. Se prefiere que los bisfenoles formen aductos con 2 a 4 moles de óxido de etileno u óxido de propileno en el compuesto diepoxi del aducto de óxido de alquileno de los bisfenoles que forman al compuesto tipo éster que tiene al menos un grupo epoxi por molécula así como por las razones previamente mencionadas. Más preferiblemente, 2 moles de óxido de etileno o de óxido de propileno forman un aducto con bisfenoles.

Otros Compuestos

En la presente invención, se pueden añadir también los compuestos tipo éster, compuestos de uretano, compuestos de poliamida, etc., dentro de un rango que no perjudica los efectos anteriormente mencionados.

Dispersión Acuosa de un Agente de Encolado

El agente de encolado de la presente invención se aplica a las fibras de carbono en la forma de una dispersión acuosa dispersa en agua. El uso de agente de encolado en la forma de una dispersión acuosa dispersa en agua es superior a la situación en la cual se disuelve en un solvente orgánico, tanto industrialmente como en términos de seguridad.

El agente de encolado líquido de la presente invención permite que el compuesto (A) que tiene al menos un grupo epoxi por molécula para ser dispersado en forma estable en agua debido al tensoactivo aniónico (B) que tiene ión amonio como contraión. Consecuentemente, el agente de encolado líquido tiene un manejo satisfactorio fácil debido a su estabilidad satisfactoria.

La cantidad mezclada de tensoactivo aniónico (B) es preferiblemente de 5 a 30% en peso del peso total ya que esto resulta en una estabilidad satisfactoria en la emulsión del agente de encolado líquido sin tener un efecto perjudicial del agente de encolado. El límite inferior de la cantidad mezclada de tensoactivo aniónico (B) es más preferiblemente del 7% en peso, mientras que el límite superior es más preferiblemente del 20% en peso.

Fibras de Carbono Tratadas con el Agente de Encolado

Las fibras de carbono de la presente invención tienen al agente de encolado anteriormente mencionado aplicado a sus superficies. Las fibras de carbono tratadas se pueden obtener a partir de cualquiera de las materias primas tales como resina, rayón o poliacrilonitrilo, y pueden ser fibras de carbono del tipo de alta resistencia (fibras de carbono con un módulo elástico bajo), fibras de carbono de elasticidad media-alta o fibras de carbono de elasticidad ultra
alta.

La cantidad aplicada de agente de encolado a las fibras de carbono es preferiblemente de 0,1 a 5% en peso con respecto al peso de las fibras de carbono, y el más preferiblemente de 0,2 a 3,0% en peso. Esto es debido a que se pueden obtener las fibras de carbono para que tengan una convergencia adecuada y resistencia a la inflamación, para que tengan humectabilidad y adhesión en la superficie separación con la resina, y la fibra de carbono resultante con la composición de resina reforzada, tengan propiedades dinámicas satisfactorias.

Método de Aplicación del Agente de Encolado

La producción de las cifras de carbono de la presente invención se puede llevar a cabo por medio de la aplicación del agente de encolado o de la dispersión del agente encolado a las fibras de carbono por medio de un método de impregnación por rodillo o un método de contacto por rodillo seguido de secado. En ese momento, la cantidad aplicada de agente de encolado se puede ajustar adaptando la concentración del agente de encolado o ajustando la cantidad de presión. El secado se puede llevar a cabo con aire caliente, una placa caliente, rodillos calentados o diferentes tipos de calentadores infrarrojos.

Láminas que Utilizan Fibras de Carbono y Material Compuesto Reforzado con Fibras de Carbono

Las fibras de carbono de la presente invención son resistentes a la formación de pelusa debido a la fricción mecánica y tienen una humectabilidad y adhesión superiores con respecto a la matriz de resina como resultado de ser aplicada con el agente de encolado anteriormente mencionado. Además, la aplicación del agente de encolado anteriormente mencionado disminuye la reactividad del ión amonio originado en (B) con respecto al grupo epoxi. Como resultado, las fibras de carbono de la presente invención inhiben significativamente los cambios durante el tiempo en las fibras de carbono adheridas con agente de encolado.

Tales de fibras de carbono tienen una capacidad de procesamiento superior en términos del tejido, corte, etc., y pueden ser procesadas adecuadamente en telas tejidas, láminas orientadas en forma unidireccional, telas no tejidas, esterillas y otros materiales en lámina. En el caso del tejido en particular, aunque las fibras de carbono normalmente forman pelusa debido a la abrasión, las fibras de carbono de la presente invención son capaces de inhibir significativamente la formación de pelusa debido al agente de encolado anteriormente mencionado.

En una lámina que utiliza las fibras de carbono de la presente invención, no existen restricciones particulares sobre la tela tejida, ejemplos de las cuales incluyen telas tejidas planas, telas tejidas cruzadas, telas tejidas satinadas y variaciones de las mismas. Además, tanto la urdimbre como la trama pueden componerse de las fibras de carbono anteriormente mencionadas. Los ejemplos de fibras diferentes a las fibras de carbono incluyen fibras inorgánicas tales como fibras de vidrio, fibras Tyranno, fibras de SiC, y fibras orgánicas tales como aramida, poliéster, PP, nylon, poliamida y fibras de nylon.

La composición de resina reforzada con fibra de carbono de la presente invención se caracteriza por el uso de las fibras de carbono anteriormente mencionadas. Las fibras de carbono anteriormente mencionadas se componen con matriz de resina para elaborar una composición de resina reforzada con fibra de carbono en la forma de, por ejemplo, una impregnación unidireccional de resina, una impregnación cruzada de resina, estopa impregnada de resina, una lámina impregnada de resina reforzada con monofilamento o una lámina impregnada de resina reforzada con monofilamento de estera.

Aunque no existen restricciones particulares sobre la matriz de resina utiliza aquí, los ejemplos de resinas que pueden ser utilizadas incluyen resina y epóxica y resinas de radicales polimerizados tales como resina acrílica, resina de éster vinílico, resina poliestérica insaturada, resina acrílica termoplástica y resina fenólica.

Se pueden emplear típicamente métodos ordinarios para producir este tipo de composición de resina reforzada con fibra de carbono, ejemplos de los cuales incluyen al método de fusión en caliente, al método con solvente, al método con jarabe o métodos tales como el método de espesamiento de resina, utilizados para los compuestos de moldeo de lámina (SMC). Durante la producción de la composición de resina reforzada con fibra carbono, se utilizan fibras de carbono tratadas con el agente de encolado anteriormente mencionado, y estas fibras se impregnan con la matriz de resina anteriormente mencionada.

En este tipo de composición de resina reforzada con fibra de carbono, ya que se utilizan fibras de carbono tratadas con el agente de encolado anteriormente mencionado, las fibras de carbono exhiben una impregnación superior con la matriz de resina en la forma de una resina epóxica, resina acrílica, resina poliestérica insaturada, resina de éster vinílico u otras resinas con radicales polimerizados así como una resina fenólica, existe una fuerte adhesión en la superficie separación entre las fibras de carbono y la matriz de resina, y ellas exhiben propiedades dinámicas satisfactorias.

La siguiente es una explicación más detallada de la presente invención a través de ejemplos.

Medición de la Temperatura de Inicio de Incremento de la Viscosidad

Se midió la temperatura de inicio de incremento de la viscosidad para evaluar la reactividad del agente de encolado.

Se mezcló cada composición de agente de encolado a 90ºC (sin embargo, ya que Newcore 560S es una solución acuosa que contiene 30% en peso de ingrediente activo, si la utilizó después del secado al vacío para remover el agua). Después de la mezcla, se enfriaron los agentes de encolado a 50ºC seguido de la medición de la viscosidad en caliente con base en la velocidad de calentamiento de 2ºC/minuto iniciando a 50ºC, utilizando el reómetro DSR-200 (Rheometrics Far East Ltd.) y registrando la temperatura a la cual se incrementa la viscosidad.

Preparación de Agentes de Encolado

Se prepararon los agentes de encolado por medio de emulsificación por inversión de fase utilizando el Hivis Disper Mix (Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd, especificaciones del homogenizador, Modelo 3D-5). El procedimiento de emulsificación se explica en detalle más adelante.

La mayoría de los tensoactivos aniónicos eran soluciones acuosas de 30 a 50% en peso.

Primero, se amasaron el agente primario predeterminado y los aditivos y se mezclaron con la ayuda de un mezclador planetario y se homogenizaron a 100ºC. Posteriormente, se calentó la mezcla en estado amasado a 90ºC seguido de la adición gradual de pequeñas cantidades de una solución acuosa de tensoactivo aniónico. En esta etapa, se incrementó gradualmente la viscosidad de los contenidos. Después de añadir toda la solución acuosa de tensoactivo aniónico, se calentó la mezcla a 80ºC mientras se amasada bien durante 10 minutos. A continuación, se añadieron gota agota pequeñas cantidades de agua desionizada, y después de pasar el punto de inversión de fase, se incrementó la cantidad de agua añadida de esta manera. Se obtuvo finalmente una emulsión que contenía aproximadamente 40% en peso del ingrediente activo.

Aplicación de Agentes de Encolado a las Fibras de Carbono

Se emulsionaron en agua los agentes de encolado por medio de emulsificación por inversión de fase. La concentración del agente de encolado en las dispersiones acuosas con el agente de encolado se expresaron incluyendo al tensoactivo.

Los haces de fibras de carbono Pyrofil TR50SX no tratados con agente de encolado (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., filamentos de carbono: 12.000, resistencia de la hebra: 5.000 MPa, módulo elástico de la hebra: 242 GPa) se sumergieron en un tanque de inmersión que tiene rodillos libres dentro del mismo, lleno con una dispersión acuosa de cada agente de encolado. Posteriormente, se secaron los haces de fibras de carbono con aire caliente y se enrollaron alrededor de una bobina. Se evaluaron las propiedades del agente de encolado en la etapa de encolado como "O" en el caso de no existir adhesión de resina a la superficie de los rodillos de inmersión y de estabilidad favorable de la emulsificación, o "X" en el caso de una ligera adhesión de resina a la superficie de los rodillos de inmersión y menor estabilidad de la emulsificación.

Fabricación de Impregnaciones Unidireccionales de Resina

63 haces de fibras de carbono desenrollados de la bobina fueron uniformemente alados y colocados sobre un papel de liberación del molde recubierto con resina epóxica etapa B #350 (Mitsubishi Rayon Co. Ltd.) e impregnados en resina epóxica por medio del paso a través de rodillos de presión calientes. Se colocó luego sobre ellos una capa de una película protectora para fabricar una impregnación unidireccional con resina (UD) con un contenido de resina aproximadamente de 30% en peso, una densidad en peso de fibra de carbono de 100 g/m^{2} y un ancho de 500 mm.

La liberación y el desenrollado de los haces de la fibra de carbono de la bobina durante el proceso de producción anteriormente mencionado de la impregnación unidireccional con resina UD se evaluaron como "O" en el caso de un desenrollado favorable de la bobina, sin pelusa, propiedad favorable de apertura de la hebra y sin adhesión de resina a las barras de guía, o "X" en el caso de ruptura del hilo durante la liberación de la bobina, formación de pelusa, presencia de defectos a partir de la propiedad de apertura de la hebra y adhesión de resina a las barras de guía. Además, la aparición de la impregnación unidireccional con resina UD y la forma de absorción (calidad de impregnación de la resina) cuando el pelado de la película protectora se evaluó como "O" en el caso de la ausencia de defectos de color causados por secciones no impregnadas, homogeneidad favorable y absorción favorable de resina, o "X" en el caso de ausencia de color, defectos causados por secciones no impregnadas, homogeneidad favorable y baja absorción de resina.

Composición con Resina Polimerizada por Radicales

Un tejido plano cruzado se tejió teniendo una densidad en peso de fibra de carbono de 315 g/m^{2} compuesto de 5 urdimbres/pulgadas y 5 tramas/pulgada utilizando haces de fibras de carbono encoladas.

A continuación, se impregnaron los cruces con resina de éster vinílico o resina de poliestérica insaturada para preparar materiales compuestos de láminas que tienen un contenido en volumen de fibra V_{F} aproximadamente del 45%. Estas ocho láminas se colocaron en capas, se calentaron, y comprimieron para producir una hoja laminada que fue utilizada después como una pieza de prueba. Además, las resinas utilizadas eran como se indica a continuación.

1.: Resina de éster vinílico: Neopor 8260/Permek N/naftenato de cobalto al 6% = 100/1/0,5, condiciones de curado: 60ºC x 2 h \rightarrow80ºC x 2 h\rightarrow120ºC x 2 h.

2.: Resina poliestérica insaturada: U-Pica 4521PT/Permek N = 100:1, condiciones de curado: después de dejar a temperatura ambiente durante una noche y 60ºC x 2 h 80ºC x 2 h 120ºC x 2 h.

Prueba de Doblado a 0º y 90º y Resistencia a la Rotura entre Laminas (ILSS)

La adhesión en la superficie de separación entre las fibras de carbono y la matriz de resina se evaluó de conformidad con la prueba de doblado a 0º y 90º de acuerdo con la norma ASTM-D-790, que es un método típico de evaluación de las propiedades mecánicas de hojas laminadas, por medio de la formación de una hoja laminada UD que tiene un espesor de 2 mm utilizando la impregnación de resina UD. Además, la resistencia a la rotura entre laminas (ILSS) de esta hoja laminada se evaluó de conformidad con la prueba de resistencia a la rotura entre laminas de acuerdo con la norma ASTM-D-2344.

Compuestos Sintetizados Tipo Éster

La resina epóxica tipo bisfenol A (EP828, Yuka Shell Epoxy KK) reacciona con ácido metacrílico y se obtuvo una mezcla (A1) de EP828, resina epóxica EP828 modificada con ácido metacrílico en un solo terminal (medio éster) y resina epóxica EP282 modificada con ácido metacrílico en ambos terminales (diéster) mezclados en una proporción de 1/2/1.

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Un compuesto tipo éster (i) que tiene un valor ácido de 55 y un compuesto tipo éster (ii) que tiene un valor ácido de 30, fueron obtenidos respectivamente por medio de la reacción del aducto 2 molar de óxido de etileno de bisfenol A (Sanyo Chemical Industries, Ltd.) con anhídrido maléico. Además, se obtuvo un compuesto tipo éster (iii) que tiene un valor ácido de 52 por medio de la reacción del aducto 6 molar de óxido de etileno de bisfenol A (Sanyo Chemical Industries, Ltd.) con anhídrido maléico.

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Compuestos Utilizados Como Agentes de Encolado

Los compuestos utilizados son mostrados en la Tabla 1.

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TABLA 1

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Ejemplos 1 a 6 y Ejemplos Comparativos 1 a 5

Cada una de las evaluaciones se llevó a cabo utilizando los diferentes agentes de encolado mostrados en las Tablas 2 y 3. Esos resultados se muestran en las Tablas 4 y 5.

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TABLA 2

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Ya que Newcore 560SF es una solución acuosa que contiene 30% en peso de ingrediente activo, fue preparado basando la proporción en peso del agente de encolado en el ingrediente activo.

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TABLA 3

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TABLA 3 (continuación)

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TABLA 4

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TABLA 5

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Ejemplos 2, 4 y 6 y Ejemplo Comparativo 1

Se evaluaron las propiedades de doblado de las hojas laminadas en forma cruzada utilizando resina de éster vinílico y resina poliestérica insaturada para la matriz de resina. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 6.

TABLA 6

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Además, en la Figura 1 se muestran los cambios típicos en la viscosidad en caliente de los ejemplos y los ejemplos comparativos de agentes de encolado. Se observó un incremento repentino en la viscosidad a una cierta temperatura en la cual se presentó el tiempo de reacción del agente de encolado. Además, ya que los ejemplos demostraron claramente temperaturas de inicio de reacción mayores, se determinó que eran más difíciles para reaccionar.

Aplicabilidad industrial

El agente de encolado para la fibra de carbono contiene un compuesto (A) que tiene al menos un grupo epoxi por molécula, lo que permite una expresión superior de propiedades mecánicas de un material compuesto reforzado con fibra de carbono, y un tensoactivo aniónico (B) que tiene uno amonio como su contraión, que exhibe una estabilidad de emulsificación superior y permite una expresión superior de características resistentes al calor del material compuesto reforzado con fibra de carbono, que también contiene un tensoactivo no iónico (C), que tiene el efecto de inhibir la reactividad del ión amonio con el grupo epoxi. Consecuentemente, demuestra una impregnación superior con diferentes tipos de matrices de resina. Además, las fibras de carbono tratadas con este agente de encolado permiten reducir los cambios con el tiempo en las fibras de carbono hasta un nivel extremadamente bajo. Además, un agente de encolado líquido de la presente invención se compone por medio de la utilización de un tensoactivo aniónico para el agente de encolado para la fibra de carbono mencionada anteriormente y disolviendo o dispersando en agua. Esto es industrialmente superior y en términos de seguridad durante el tratamiento para impartir los efectos del agente de encolado para la fibra de carbono. Además, este agente de encolado líquido tiene una estabilidad satisfactoria en solución y puede ser manipulado fácilmente.

Además, como resultado de contener como ingrediente activo un compuesto tipo éster que tiene un grupo insaturado y un grupo epoxi por molécula en el compuesto (A), el agente de encolado para la fibra de carbono de la presente invención demuestra una afinidad superior no solamente con la resina epóxica, sino también con otras matrices de resina tales como las resinas polimerizadas por radicales incluida la resina acrílica, la resina poliestérica insaturada y la resina de éster vinílico. Consecuentemente, se puede mejorar la humectabilidad de las fibras de carbono tratadas con este agente de encolado con las matrices de resina anteriormente mencionadas.

Además, un agente de encolado que contiene un compuesto especial tipo éster que tiene un valor ácido de 50 o más, es capaz de mejorar adicionalmente la humectabilidad con la matriz de resina.

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Referencias citadas en la descripción

Este listado de referencias citado por el solicitante es únicamente para conveniencia del lector. No forma parte del documento europeo de la patente. Aunque se ha tenido gran cuidado en la recopilación, no se pueden excluir los errores o las omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad en este sentido.

Documentos de patente citados en la descripción

\bullet JP 50059589 A [0002]: \bullet JP 7197381 A [0008]

\bullet JP 61028074 A [0002]: \bullet JP 10060779 A [0008]

\bullet JP 53052796 A [0008]: \bullet JP 60139875 A [0014]

Claims

1. Un agente de encolado para fibra de carbono que comprende:

(A): un compuesto que tiene al menos un grupo epoxi por molécula,

(B): un tensoactivo aniónico que tiene un ión amonio como contraión, y

(C): un tensoactivo no iónico;

en donde en tensoactivo no iónico (C) está contenido en una proporción de 1/50 a 1/2 (proporción en peso) con relación al tensoactivo aniónico (B).

2. Un agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el tensoactivo no iónico (C) es un tensoactivo alifático no iónico.

3. Un agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el tensoactivo no iónico (C) es uno o más de los compuestos seleccionados del grupo que consiste de un aducto de óxido de etileno de un alcohol superior, un aducto de óxido de etileno de ácido graso y un aducto de óxido de etileno del éster de ácido graso de un alcohol polivalente.

4. Un agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a la reivindicación 1, en donde un compuesto que tiene al menos un grupo epoxi por molécula (A) es un éster de un compuesto epóxido que tiene una pluralidad de grupos epoxi por molécula y un ácido monobásico insaturado o un ácido dibásico insaturado, y tiene al menos un grupo epoxi no reactivo por molécula.

5. Un agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a la reivindicación 1, en donde un compuesto que tiene al menos un grupo epoxi por molécula (A) es un éster de uno o de ambos compuestos diepóxicos de bisfenoles y un compuesto diepóxico de un aducto de óxido de alquileno de los bisfenoles, y un ácido monobásico insaturado o ácido dibásico insaturado, el compuesto (A) tiene un grupo insaturado sobre un terminal de la cadena principal por molécula, y el compuesto (A) tiene un grupo epoxi sobre el otro terminal.

6. Un agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a la reivindicación 1 que contiene un compuesto tipo éster de un aducto de óxido de etileno de bisfenoles (D) y un ácido dibásico insaturado, y tiene un valor ácido de 50 o más.

7. Un agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a la reivindicación 6, en donde 1 mol del aducto de óxido de alquileno de bisfenoles (D) forma aductos con 2 a 4 moles de óxido de etileno u óxido de propileno.

8. Un agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a la reivindicación 6, en donde el ácido dibásico insaturado es un compuesto alifático que tiene de 4 a 6 carbonos.

9. Un agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el tensoactivo aniónico (B) es un tensoactivo aniónico que tiene un grupo hidrófobo representado por la Fórmula 1 o por la Fórmula 2:

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(en donde, R_{1} representa un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo lineal que tiene de 1 a 3 carbonos, R_{2} y R_{3} cada uno representa un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo lineal que tiene no más de 3 carbonos, R_{4} representa un grupo hidrocarburo alifático bivalente, y m representa un entero de 1 a 3).

10. Una dispersión acuosa para un agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 que comprende:

: dispersar un compuesto que tiene al menos un grupo epoxi por molécula (A),

: un tensoactivo aniónico (B) que tiene un ión amonio como contraión, y

: un tensoactivo no iónico (C) en agua utilizando al tensoactivo aniónico (B) como emulgente,

en donde el tensoactivo no iónico (C) está contenido en una proporción de 1/50 a 1/2 (proporción en peso) con relación al tensoactivo aniónico (B).

11. Una dispersión acuosa para un agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a la reivindicación 10, en donde el tensoactivo aniónico (B) utilizado como emulgente está presente en una proporción de 5 a 30% en peso del peso de todos los componentes excluida el agua.

12. Fibras de carbono aplicadas con el agente de encolado para fibra de carbono de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 9.

13. Fibras de carbono encoladas de acuerdo a la reivindicación 12, en donde la cantidad aplicada de agente de encolado para fibra de carbono está entre 0,1 y 5% en peso con respecto a las fibras de carbono.

14. Una lámina que contiene las fibras de carbono de acuerdo a la reivindicación 12.

15. Un material compuesto reforzado con fibra de carbono que contiene las fibras de carbono de acuerdo a la reivindicación 12.