JP3140080B2 - 複合材料 - Google Patents

複合材料

Info

Publication number
JP3140080B2
JP3140080B2 JP03081736A JP8173691A JP3140080B2 JP 3140080 B2 JP3140080 B2 JP 3140080B2 JP 03081736 A JP03081736 A JP 03081736A JP 8173691 A JP8173691 A JP 8173691A JP 3140080 B2 JP3140080 B2 JP 3140080B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composite material
water
carbon fiber
lacquer
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03081736A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04292637A (ja
Inventor
尚 多田
繁次 林
嘉彦 寒竹
成男 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp, Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP03081736A priority Critical patent/JP3140080B2/ja
Publication of JPH04292637A publication Critical patent/JPH04292637A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3140080B2 publication Critical patent/JP3140080B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、美術工芸品用の炭素繊
維複合材料に関する。
【0002】
【従来の技術】美術工芸用品材料としては、通常木材や
樹脂成形物に漆液を施したものが広く知られている。前
者は軽量であるが温度、湿度により変形し易く、工芸品
は保管中に表面にワレやカケが入ったり、又、製作時漆
液の木材への浸透の為、塗布をくり返して十分な下地処
理をすることが要求され、塗布工程に極めて長時間を要
するという問題点があった。
【0003】一方、樹脂成形物へ塗布した場合、塗膜の
密着強度が十分でなく、予め樹脂成形物をウレタン等の
柔軟素材で前処理した後、漆液を塗布することが必要で
あった。又、通常樹脂成形物は薄肉化した場合、極めて
破損し易く、逆に肉厚とすると重くなる欠点を有してい
た。
【0004】炭素繊維複合材料は軽量でソリの発生の少
ないことは知られているが、これに漆液を施すことは全
く検討されていない。又、炭素繊維複合材料の表面は一
般に極めて柔かく容易に傷がつき易いがこれに漆を施す
ことにより表面硬度の向上と、同時に極めて重厚感が得
られることが期待される。本発明者等は、これら炭素繊
維複合材料に対し漆液を施すことについて鋭意検討した
結果、本発明に到達した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軽量
で長期保存中も環境変化によるソリの発生のない、表面
の平滑性と硬度の高い美術工芸用品材料に適する炭素繊
維複合材料を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルコール性
OH基を含有する炭素繊維強化複合材料の表面をウルシ
オール、ゴム質、水を主成分とする漆液で処理すること
を特徴とする漆液処理複合材料にある。
【0007】本発明に於て使用されるアルコール性OH
基を含有する炭素繊維複合材料としては、弾性率50G
Pa以上の強化炭素繊維をアルコール性OH基を含有、
又は硬化後生成するマトリックス樹脂で固めたものを示
す。
【0008】強化用炭素繊維としては、ピッチ系、ポリ
アクリロニトリル系、セルロース系いずれも使用可能で
あるが、特にポリアクリロニトリル系が強度が高い点で
有効である。
【0009】アルコール性OH基を含有、又は硬化後生
成するマトリックス樹脂としては、脂肪族アミン、芳香
族アミン等のNH結合を有する化合物、例えばジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレ
ンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、N,ア
ミノエチルピペラジン、ビス(4−アミノシクロヘキシ
ル)メタン、メタキシレンジアミン、ジアミノジフェニ
ルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、m−フェニレ
ンジアミン等、フェノール性OH基を含有する化合物例
えばフェノールノボラック、クレゾールノボラック、ビ
スフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノ−ル
S、ビフェノール、4,4′−〔1,4−フェニレンビ
ス(1−メチルエチリデン)ビスフェノール、4,4′
−〔1−フェニルエチリデン]ビスフェノール、4,
4′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4′−エ
チリデンビスフェノール、4,4′−(m−フェニレン
ジイソプロピリデン)ビスフェノール、4,4′−
〔1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]
ビス(2,6−ジメチルフェノール)、2,6−ナフタ
レンジオール等、有機酸例えば、マレイン酸、フタル
酸、テレフタル酸等で硬化した例えばビスフェノールA
あるいはF型のジグリジジルエーテル、トリグリシジル
アミノフェノール、テトラグリシジルジアミノジフェニ
ルメタン、ノボラックグリシジルエーテル、クレゾール
グリシジルエーテル等のエポキシ樹脂が用いられる。
【0010】前記エポキシ樹脂の中でもグリシジル基と
フェノール性水酸基との反応、或はアミノ基との反応に
よりすでにアルコール性OHを含有しているエポキシ樹
脂を、酸無水物例えば、無水フタル酸、テトラヒドロ無
水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ピロメリット
酸で硬化したもの、ジシアンジアミドで硬化したもの等
が含まれる。ジシアンジアミドの使用は、後述する水溶
性微粒子としても寄与できるので特に好ましい。又、更
にエポキシアクリレート等をラジカル重合触媒で硬化し
たものも有効である。
【0011】アルコール性OH基を含有する炭素繊維強
化複合材料に水溶性微粒子が分散含有されているものを
用いると漆と炭素繊維強化複合材料の表面での結合が強
固となり表面硬度が一層向上する。使用できる水溶性微
粒子としては、硫酸ナトリウム等の非吸湿性、非潮解
性、風解性物が好ましいがそれ以外でも水に接触時溶解
性を示すものであれば特に制限はない。
【0012】水溶性微粒子の径は、100μ以下である
ことが仕上りの表面への平滑性の面で好ましい。水溶性
微粒子の量は、特に制限はないが複合材料を構成する樹
脂100重量部に対し、50重量部以下が複合材料の物
性低下を起こさないため、より好ましい。
【0013】本発明で使用されるウルシオール、ゴム質
及び水を主成分とする漆液としては、ウルシオールを5
0〜70重量%、ゴム質を2〜15重量%含有するもの
であれば何でもよいが、水、ラーカーゼを含み採地によ
らず用いることが出来る。
【0014】ウルシオールとしては
【化1】
【0015】
【化2】
【0016】
【化3】 等から選ばれる一種を含有する必要がある。
【0017】ゴム質としては、ガラクトース等の単糖、
酸性および中性オリゴ糖、および酸性多糖からなるもの
であることが好ましい。
【0018】本発明の複合材料を得るに当たっては、ア
ルコール性OH基を含有する炭素繊維複合材料を、予め
水滴をはじかない様にトルエン、トリクレン等の脱脂剤
で処理するか、又は、サンドペーパーで研磨し、充分乾
燥した後、漆液を塗布する。漆液は薄膜として繰り返し
塗布することが好ましい。
【0019】本発明は、炭素繊維複合材料のマトリック
ス樹脂として、アルコール性OH基を含有することによ
り極めて強固な漆と複合材料との密着結合が達成され
る。このメカニズムは明らかでないが漆液中の水分によ
り複合材料の表面にOH基が配向し、この水酸基とウル
シオール中のフェノール性OHとが強固な水素結合をす
る為と考えられる。水溶性微粒子の効果も、漆液中の水
分により水溶性微粒子の一部を溶解し、そのピットへ漆
液が浸透することにより一層強固な結合が生まれるもの
と考えられる。
【0020】
【発明の効果】本発明の複合材料は軽量で長期保存下に
もソリやワレの発生がなく、表面平滑性、硬度の高い為
美術工芸用途に好適に使用される。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、文中「%」は重量%を、「部」は重量部を意
味する。
【0022】実施例1 炭素繊維複合材料としてエポン825(シェルケミカル
社製エポキシ当量175、OH基量0.1ミリ当量/
g)に対し4,4′−ジアミノジフェニルスルホンをエ
ポキシ基対NH基当量比4/1となる量を加え、170
℃で1時間反応させ120℃の粘度5poise の反応物
(1)を得た。
【0023】この反応物(1)100部に硬化触媒とし
て3フッ化ホウソモノエチルアミン錯体(BF3 ME
A)を3部加えたものと、炭素繊維(三菱レイヨン製、
TR40、引張強度4900MPa、弾性率235GP
a)とから一方向プリブレグをホットメルト法で製造し
た。炭素繊維目付けは145g/m2、樹脂含有率34重
量%であった。
【0024】このプリプレグから所定の小片を切り出し
0°方向に16枚積層し、オートクレーブ成形で200
×200mmのパネルを成形した。(硬化条件180℃×
2時間)。
【0025】このパネルを#100のサンドペーパー
で、水をはじかなくなる迄研磨した後漆液Iとして、3
−(8,11,13ペンタデカトリエン)カテコールを
55.5%含有するウルシオール63%、ガラクトース
等の単糖、酸性および中性オリゴ糖、および酸性多糖か
らなるゴム質6%、含窒素物4%、水27%からなる漆
液をハケで塗布し、約20μの塗膜を作った。これを7
0〜80%の相対湿度下に一昼夜放置し、生成した固体
膜を木炭で研磨した後更に漆液を塗布し30μの塗膜を
形成した。
【0026】1ケ月後にその塗膜をJIS K5400
によりゴバン目テストしたところ評価点数は8であっ
た。又、表面は極めて平滑であった。更にこれを40
℃、95%RHの条件下に30日放置したが、全く剥離
は生じなかった。本複合材料中のOH基量は、パネルの
一部を削りとりフーリエ変換赤外吸収分光法により定量
したところ樹脂分に対し3.0ミリ当量/gであった。
【0027】比較例1 実施例1において反応物(1)の代りにエポン825単
独で用いることを除いて実施例1と同様にして炭素繊維
複合材パネルを作成し、漆液を塗布、乾燥、硬化した
後、ゴバン目テストしたところ、評価点数は3であっ
た。又これを40℃、95%RH下に30日放置したも
のは、一部剥離を生じた。本複合材料中のOH基量は
0.1ミリ当量以下/gであった。
【0028】実施例2 実施例1において硬化触媒としてN−3,4−ジクロル
フェニルN′,N′−ジメチル尿素5部、硬化剤として
ジシアノジアミド6部を用い、硬化条件130℃×2時
間を用いる他は、実施例1と同様にしてゴバン目テスト
をしたところ評価点数は10であり、40℃、95%R
H下30日放置後の剥離はなく、複合材料中のOH基量
は5.0ミリ当量/gであった。
【0029】実施例3 実施例1において、樹脂組成物としてビスフェノールA
型エポキシ樹脂エピコート1001(油化シェルエポキ
シ社製、エポキシ当量480、OH基量0.8ミリ当量
/g)、エピコート1004(油化シェルエポキシ社
製、エポキシ当量900、OH基量2.8ミリ当量/
g)、フェノールノボラック型エポキシ樹脂エピコート
154(油化シェルエポキシ社製、エポキシ当量17
8、OH基量0.1ミリ当量以下/g)、エピコート1
52(油化シェルエポキシ社製、エポキシ当量178、
OH基量0.1ミリ当量以下/g)をそれぞれ20/1
5/40/25の重量比で混合したものを用い、硬化触
媒としてN−3,4−ジクロルフェニル−N′,N′−
ジメチル尿素5部、硬化剤としてジシアノジアミド6部
を用いる他は実施例2と同様にしてテストした。ゴバン
目テストは評価点数10であり、40℃、95%RH下
30日放置後の剥離は認められなかった。複合材料中の
OH基量は2.6ミリ当量/gであった。
【0030】比較例2 実施例1において反応物(1)の代りにエポン825を
100部、無水フタル酸37部、ベンジルジメチルアミ
ン1部を用い、硬化条件を180℃2時間とする他は同
様にしてテストした。ゴバン目テストは評価点数4であ
り40℃、95%RH下30日放置後に剥離が認められ
た。複合材料中のOH基量は0.1ミリ当量以下/gで
あった。
【0031】実施例4 実施例1において反応物(1)100部に対し硫酸ナト
リウムの微粉末(粒径2μ)を0.5部加えることを除
いて同様にしゴバン目テストしたところ評価点数10、
40℃、95%RH中30日放置後の剥離はなかった。
複合材料中のOH基量は3.0ミリ当量/gであった。
【0032】実施例5 漆液IIとして3−(10,13,15−ヘプタデカトリ
エン)カテコールを54.9%含有するウルシオール6
2%、ガラクトース等の単糖、酸性および中性オリゴ
糖、および酸性多糖からなるゴム質6%、含窒素物4
%、水28%からなる漆液を用い、その他は実施例1と
同様に実施した。ゴバン目テストしたところ評価点数
8,40℃,95%RH下30日放置後剥離は生じなか
った。複合材料中のOH基量は3.0ミリ当量/gであ
った。
【0033】実施例6 漆液 IIIとして、3−(8,11−ヘプタデカジエン)
カテコール22.1%および4−(8,11−ヘプタデ
カジエン)カテコール17.3%を含有するウルシオー
ル63%、ガラクトース等の単糖、酸性および中性オリ
ゴ糖、および酸性多糖からなるゴム質6%、含窒素物4
%、水27%からなる漆液を用い、その他は実施例1と
同様にして実施した。ゴバン目テストを実施したところ
評価点数8,40℃,95%RH下30日放置後剥離は
生じなかった。複合材料中のOH基量は3.0ミリ当量
/gであった。
【0034】実施例7 漆液IVとして、3−(8,11−ヘプタデカジエン)カ
テコール22.1%および3−(8,11−ヘプタデカ
ジエン)レゾルシン17.3%を含有するウルシオール
63%、ガラクトース等の単糖、酸性および中性オリゴ
糖、および酸性多糖からなるゴム質6%、含窒素物4
%、水27%からなる漆液を用い、その他は実施例1と
同様にして実施した。ゴバン目テストを実施したところ
評価点数8,40℃,95%RH下30日放置後剥離は
生じなかった。複合材料中のOH基量は3.0ミリ当量
/gであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 繁次 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60 号 三菱レイヨン株式会社 商品開発研 究所内 (72)発明者 寒竹 嘉彦 東京都中央区京橋二丁目3番19号 三菱 レイヨン株式会社内 (72)発明者 西村 成男 京都府京都市左京区岡崎最勝寺町10 株 式会社象彦内 (56)参考文献 特開 平2−145865(JP,A) 特開 昭59−8734(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 7/04 - 7/06 C09F 1/00 D01F 9/22

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルコール性OH基を含有す炭素繊維
    強化複合材料の表面をウルシオール、ゴム質、水を主成
    分とする漆液で処理することを特徴とする漆液処理複合
    材料。
  2. 【請求項2】 水溶性の微粒子が分散されている炭素繊
    維強化複合材料を用いる請求項1記載の複合材料。
  3. 【請求項3】 アルコール性OH基が1ミリ当量/g以
    上である請求項1記載の複合材料。
JP03081736A 1991-03-20 1991-03-20 複合材料 Expired - Fee Related JP3140080B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03081736A JP3140080B2 (ja) 1991-03-20 1991-03-20 複合材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03081736A JP3140080B2 (ja) 1991-03-20 1991-03-20 複合材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04292637A JPH04292637A (ja) 1992-10-16
JP3140080B2 true JP3140080B2 (ja) 2001-03-05

Family

ID=13754717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03081736A Expired - Fee Related JP3140080B2 (ja) 1991-03-20 1991-03-20 複合材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3140080B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101617010B1 (ko) * 2015-01-29 2016-04-29 백미숙 탄소섬유와 옻을 이용하는 친환경 탄소섬유 원단 제조 방법과 이 방법에 의해 제조된 친환경 옻칠 탄소섬유 원단
CN105820141A (zh) * 2016-04-15 2016-08-03 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种漆酚缩水甘油醚的制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106893493B (zh) * 2017-03-24 2020-12-25 广西壮族自治区林业科学研究院 利用油茶壳提取栲胶的方法及其在制备复合材料的应用
CN107936846B (zh) * 2017-12-22 2020-09-08 惠州市华泓新材料股份有限公司 一种改性松香树脂及其制备方法和应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101617010B1 (ko) * 2015-01-29 2016-04-29 백미숙 탄소섬유와 옻을 이용하는 친환경 탄소섬유 원단 제조 방법과 이 방법에 의해 제조된 친환경 옻칠 탄소섬유 원단
CN105820141A (zh) * 2016-04-15 2016-08-03 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种漆酚缩水甘油醚的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04292637A (ja) 1992-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3342713B2 (ja) エポキシ樹脂水性分散物の製造方法
JP2806478B2 (ja) 接着剤樹脂組成物
JP5349143B2 (ja) 繊維強化複合材料用樹脂組成物およびそれを用いた繊維強化複合材料
EP0812340A1 (en) Epoxy resin(s) with curing agent and toughener
US5302666A (en) Bisphenol A and novolak epoxy resins with nitrile rubber
JP3140080B2 (ja) 複合材料
DE2328162B2 (de) Verwendung von 1,3,6-triaminomethylhexan oder dessen addukten zur haertung von epoxyharzmassen
WO2015088943A1 (en) Epoxy composition containing core-shell rubber
US3948849A (en) Adhesive compositions
WO2001042330A1 (en) Epoxy resin composition and fiber-reinforced composite material formed with the epoxy resin composition
JPH04268361A (ja) 不融性の粒子を含む損傷耐性複合材料
EP2917252B1 (en) Nanocrystalline cellulose (ncc) as functional scaffold for amine-cured epoxy nanocomposite materials of tunable properties
JPH02113031A (ja) 繊維複合材料用エポキシ樹脂混合物
JP2000336191A (ja) プリプレグ及び繊維強化複合材料
JP2000355630A (ja) 繊維強化プラスチック製部材
JP3065683B2 (ja) プリプレグ
Kumar et al. Synthesis, characterization and application of coatings based on epoxy novolac and liquid rubber blend
JP4308893B2 (ja) エポキシ樹脂用硬化剤組成物
US5128425A (en) Epoxy resin composition for use in carbon fiber reinforced plastics, containing amine or amide based fortifiers
JPS5974118A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2001049013A (ja) プリプレグ及び炭素繊維強化複合材料
JP2000191746A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2001031783A (ja) プリプレグ及び繊維強化複合材料
JPH054972B2 (ja)
JPS58189224A (ja) 1−成分エポキシアクリレ−ト熱硬化性組成物および該組成物より得られる硬化生成物

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees