JPH048542B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH048542B2 JPH048542B2 JP59145179A JP14517984A JPH048542B2 JP H048542 B2 JPH048542 B2 JP H048542B2 JP 59145179 A JP59145179 A JP 59145179A JP 14517984 A JP14517984 A JP 14517984A JP H048542 B2 JPH048542 B2 JP H048542B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- formula
- group
- general formula
- sizing agent
- carbon fibers
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明は炭素繊維用水性サイジング剤に関し
て、更に詳しくは炭素繊維の取扱いを容易にし且
つそのコンポジツト物性を向上させるサイジング
剤に関する。 炭素繊維は軽量で、高強力且つ高モジユラスと
いう特性を有するため、コンポジツト用補強材と
して注目されている。ところが、該炭素繊維はも
ともと、伸度が小さく、脆い繊維であるため、機
械的摩擦によつて容易に毛羽や糸切れが発生す
る。そして、これらの毛羽や糸切れが炭素繊維の
取扱い性を著るしく低下させ、そのコンポジツト
物性も低下させる。そこで、炭素繊維にサイジン
グ剤を付与して、このサイジング剤により、該炭
素繊維を集束し、該炭素繊維にフレキシビリテイ
ーを与え、該炭素繊維の耐摩耗性を向上させると
ともに、炭素繊維とマトリツクスレジンとの間の
本質的には不充分な装着性を改善して、得られる
コンポジツトの層間剪断強度を向上させることが
行なわれている。 本発明はかかるサイジング剤に関するものであ
る。 ＜従来の技術とその問題点＞ 従来、炭素繊維用サイジング剤として、次のよ
うな芳香族グリシジルエーテルや芳香族グリシジ
ルアミンを使用するものが提案されている。 先ず、ビスフエノールＡジグリシジルエーテル
を使用するサイジング剤がある（特公昭57−
15229）。これは、炭素繊維とマトリツクスレジン
との接着性をよくするために、マトリツクスレジ
ンと同様の化合物を使用するものである。この種
のサイジング剤によると確かに、前記接着性はよ
くなる。しかし、メチレンクロライドやジクロル
エタン等の有機溶剤を使用するものであるため、
その毒性や引火性の危険が大きく、炭素繊維の製
織時における毛羽や糸切れの発生抑制効果が低い
という問題点がある。 また、ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂（エピ
コート828とエピコート1001を特定割合で混合し
たもの、いずれもシエル社製）を、ポリオキシエ
チレン系非イオン界面活性剤を乳化剤とし、水性
エマルジヨンとして使用するサイジング剤がある
（特開昭57−171767）。この場合、有機溶剤を使用
しないため、それによる毒性や引火性の危険はな
い。しかし、乳化剤の種類や使用量を特定して
も、炭素繊維の製織時における毛羽や糸切れの発
生抑制と得られるコンポジツトの層間剪断強度と
の双方を充足することが困難という問題点があ
る。 そして、Ｎ，Ｎ，N′，N′−テトラグリシジル
フエニレンジアミンを使用するサイジング剤があ
る（特公昭59−9664）。これは、炭素繊維とマト
リツクスレジンとの接着性をよくするものであ
る。この種のサイジング剤によると、前記したビ
スフエノールＡジグリシジルエーテルを使用する
従来のサイジング剤よりも、炭素繊維とマトリツ
クスレジンとの接着性はよくなり、得られるコン
ポジツトの層間剪断強度は向上する。しかし、三
級アミノ基を含有するものであるためにエポキシ
基が経時変化し、その結果該サイジング剤で処理
された炭素繊維は経時的にそのフレキシビリテイ
ーを失なつて固くなり、該炭素繊維の製織時にお
ける毛羽や糸切れが増加するという問題点があ
る。 以上要するに、従来提案されている炭素繊維用
サイジング剤には、毒性や引火性の危険がないも
の、或いは炭素繊維とマトリツクスレジンとの接
着性をよくして得られるコンポジツトの層間剪断
強度を向上するものがあるが、これらの効果を併
せて充分に発揮し、同時に炭素繊維の製織特にお
ける毛羽や糸切れの発生を抑制する効果も充分に
発揮するというものはないのである。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、叙上の如き従来の問題点を解決する
もので、有機溶剤を使用する必須性をなくしてそ
の毒性や引火性の危険を排除し、また炭素繊維に
充分な抱合力並びに耐摩耗性を与え、毛羽や糸切
れの発生を抑制して該炭素繊維の取扱い性を大い
に向上し、更に炭素繊維とマトリツクスレジンと
の接着性をよくして得られるコンポジツトに優れ
た層間剪断強度を付与する、炭素繊維用水性サイ
ジング剤を提供するものである。 ＜問題点を解決するための手段＞ しかして本発明者らは、以上の観点で鋭意研究
した結果、特定のビスフエノール型ポリアルキレ
ンエーテルエポキシ化合物を主要成分とする炭素
繊維用水性サイジング剤が正しく好適であること
を見出し、本発明を完成するに到つた。 すなわち本発明は、次の一般式（）又は
（）で示されるビスフエノール型ポリアルキレ
ンエーテルエポキシ化合物を50〜100重量％、非
イオン型界面活性剤を０〜50重量％含有すること
を特徴とする炭素繊維用水性サイジング剤に係
る。 一般式（）： 一般式（）： ［但し、Ｒは炭素数２〜４のアルキレン基｛単独
又は混合のいずれでもよく、混合の場合にブロツ
ク結合又はランダム結合のいずれでもよい｝。 Ｙは、
て、更に詳しくは炭素繊維の取扱いを容易にし且
つそのコンポジツト物性を向上させるサイジング
剤に関する。 炭素繊維は軽量で、高強力且つ高モジユラスと
いう特性を有するため、コンポジツト用補強材と
して注目されている。ところが、該炭素繊維はも
ともと、伸度が小さく、脆い繊維であるため、機
械的摩擦によつて容易に毛羽や糸切れが発生す
る。そして、これらの毛羽や糸切れが炭素繊維の
取扱い性を著るしく低下させ、そのコンポジツト
物性も低下させる。そこで、炭素繊維にサイジン
グ剤を付与して、このサイジング剤により、該炭
素繊維を集束し、該炭素繊維にフレキシビリテイ
ーを与え、該炭素繊維の耐摩耗性を向上させると
ともに、炭素繊維とマトリツクスレジンとの間の
本質的には不充分な装着性を改善して、得られる
コンポジツトの層間剪断強度を向上させることが
行なわれている。 本発明はかかるサイジング剤に関するものであ
る。 ＜従来の技術とその問題点＞ 従来、炭素繊維用サイジング剤として、次のよ
うな芳香族グリシジルエーテルや芳香族グリシジ
ルアミンを使用するものが提案されている。 先ず、ビスフエノールＡジグリシジルエーテル
を使用するサイジング剤がある（特公昭57−
15229）。これは、炭素繊維とマトリツクスレジン
との接着性をよくするために、マトリツクスレジ
ンと同様の化合物を使用するものである。この種
のサイジング剤によると確かに、前記接着性はよ
くなる。しかし、メチレンクロライドやジクロル
エタン等の有機溶剤を使用するものであるため、
その毒性や引火性の危険が大きく、炭素繊維の製
織時における毛羽や糸切れの発生抑制効果が低い
という問題点がある。 また、ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂（エピ
コート828とエピコート1001を特定割合で混合し
たもの、いずれもシエル社製）を、ポリオキシエ
チレン系非イオン界面活性剤を乳化剤とし、水性
エマルジヨンとして使用するサイジング剤がある
（特開昭57−171767）。この場合、有機溶剤を使用
しないため、それによる毒性や引火性の危険はな
い。しかし、乳化剤の種類や使用量を特定して
も、炭素繊維の製織時における毛羽や糸切れの発
生抑制と得られるコンポジツトの層間剪断強度と
の双方を充足することが困難という問題点があ
る。 そして、Ｎ，Ｎ，N′，N′−テトラグリシジル
フエニレンジアミンを使用するサイジング剤があ
る（特公昭59−9664）。これは、炭素繊維とマト
リツクスレジンとの接着性をよくするものであ
る。この種のサイジング剤によると、前記したビ
スフエノールＡジグリシジルエーテルを使用する
従来のサイジング剤よりも、炭素繊維とマトリツ
クスレジンとの接着性はよくなり、得られるコン
ポジツトの層間剪断強度は向上する。しかし、三
級アミノ基を含有するものであるためにエポキシ
基が経時変化し、その結果該サイジング剤で処理
された炭素繊維は経時的にそのフレキシビリテイ
ーを失なつて固くなり、該炭素繊維の製織時にお
ける毛羽や糸切れが増加するという問題点があ
る。 以上要するに、従来提案されている炭素繊維用
サイジング剤には、毒性や引火性の危険がないも
の、或いは炭素繊維とマトリツクスレジンとの接
着性をよくして得られるコンポジツトの層間剪断
強度を向上するものがあるが、これらの効果を併
せて充分に発揮し、同時に炭素繊維の製織特にお
ける毛羽や糸切れの発生を抑制する効果も充分に
発揮するというものはないのである。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、叙上の如き従来の問題点を解決する
もので、有機溶剤を使用する必須性をなくしてそ
の毒性や引火性の危険を排除し、また炭素繊維に
充分な抱合力並びに耐摩耗性を与え、毛羽や糸切
れの発生を抑制して該炭素繊維の取扱い性を大い
に向上し、更に炭素繊維とマトリツクスレジンと
の接着性をよくして得られるコンポジツトに優れ
た層間剪断強度を付与する、炭素繊維用水性サイ
ジング剤を提供するものである。 ＜問題点を解決するための手段＞ しかして本発明者らは、以上の観点で鋭意研究
した結果、特定のビスフエノール型ポリアルキレ
ンエーテルエポキシ化合物を主要成分とする炭素
繊維用水性サイジング剤が正しく好適であること
を見出し、本発明を完成するに到つた。 すなわち本発明は、次の一般式（）又は
（）で示されるビスフエノール型ポリアルキレ
ンエーテルエポキシ化合物を50〜100重量％、非
イオン型界面活性剤を０〜50重量％含有すること
を特徴とする炭素繊維用水性サイジング剤に係
る。 一般式（）： 一般式（）： ［但し、Ｒは炭素数２〜４のアルキレン基｛単独
又は混合のいずれでもよく、混合の場合にブロツ
ク結合又はランダム結合のいずれでもよい｝。 Ｙは、
【式】又は−CH2−。ｎ
は５〜30の整数。Ｘは次の（）又は（）より
選ばれる残基｛これらの残基中、−Ｏ−は一般式
（）の末端グリシジル基へ結合する｝。 ()
選ばれる残基｛これらの残基中、−Ｏ−は一般式
（）の末端グリシジル基へ結合する｝。 ()
【式】（Z1，Z2はCH3−又は
【式】）
()
【式】又は
【式】（Z3はR′O
−又は
【式】で、ここに
R′は炭素数１〜18の、アルキル基、アルケニ
ル基又は置換フエニル基）］ 前記一般式（）又は（）において、ｎが５
〜20の整数が好ましい。毛羽や糸切れの発生を抑
制する効果及び得られるコンポジツトの層間剪断
強度を向上する効果で優れているからである。ま
た前記一般式（）又は（）において、ｎが５
〜20の整数であり、且つＲがエチレン基／プロピ
レン基＋ブチレン基≧８／２（モル比）であると、
一層好ましい。この場合、該一般式（）又は
（）で示されるビスフエノール型ポリアルキレ
ンエーテルエポキシ化合物は水に対して自己乳化
性を発揮するようになり、得られるコンポジツト
の層間剪断強度が一層向上する等、本発明の効果
の発現が更に著しくなるからである。 本発明に係るサイジング剤は、前記一般式
（）又は（）で示されるビスフエノール型ポ
リアルキレンエーテルエポキシ化合物の他に、必
要に応じて、非イオン型界面活性剤を50重量％以
下の範囲で含有することができる。かかる非イオ
ン型界面活性剤としては、ポリオキシエチレン
（６モル）ノニルフエニルエーテル、ポリオキシ
エチレン（30モル）トリスチレン化フエニルエー
テル等がある。いずれの場合も、本発明に係るサ
イジング剤は、前記一般式（）又は（）で示
されるビスフエノール型ポリアルキレンエーテル
エポキシ化合物を50重量％以上、好ましくは90重
量％以上含有するものである。 ＜作用等＞ 本発明に係るサイジング剤は、PAN系、ピツ
チ系又はレーヨン系等の各種炭素繊維（黒鉛繊維
を含む）に適用され、所期効果を発揮する。適用
の具体的手段は、デイツプ法、スプレー法又はロ
ーラー法等の、従来手段のいずれでもよく、サイ
ジング剤を炭素繊維に含浸後、熱風や赤外線ラン
プ等で乾燥する。適用に際してサイジング剤を、
そのまま又は少量の非イオン型界面活性剤で水性
エマルジヨンとし、有効成分換算で、通常は25重
量％以下、好ましくは0.5〜５重量％に調整する。
該サイジング剤の炭素繊維への付着量は、有効成
分換算で、通常は0.2〜６重量％、好ましくは0.3
〜２重量％である。 ＜発明の効果＞ 以上説明した通りであるから、本発明には、要
約すると次のような効果がある。 (1) そのままで又は少量の非イオン型界面活性剤
で均一安定な水性エマルジヨンとすることがで
き、この状態で炭素繊維に適用することができ
るため、毒性や引火性の危険がない。 (2) 炭素繊維に優れた抱合力及び耐摩耗性を付与
することができるため、該炭素繊維の製織時に
おける毛羽や糸切れの発生を抑制し、その取扱
い性を大幅に向上する。 (3) 前記(1)及び(2)の効果と相まつて、炭素繊維と
マトリツクスレジンとの接着性もよいため、得
られるコンポジツトの層間剪断強度も向上す
る。 ＜実施例＞ 先ず、前記一般式（）又は（）で示される
ビスフエノール型ポリアルキレンエーテルエポキ
シ化合物につき、次のＡ−１〜Ａ−７を合成し
た。 ●Ａ−１：一般式（）において、Ｒがエチレン
基、Ｙが
ル基又は置換フエニル基）］ 前記一般式（）又は（）において、ｎが５
〜20の整数が好ましい。毛羽や糸切れの発生を抑
制する効果及び得られるコンポジツトの層間剪断
強度を向上する効果で優れているからである。ま
た前記一般式（）又は（）において、ｎが５
〜20の整数であり、且つＲがエチレン基／プロピ
レン基＋ブチレン基≧８／２（モル比）であると、
一層好ましい。この場合、該一般式（）又は
（）で示されるビスフエノール型ポリアルキレ
ンエーテルエポキシ化合物は水に対して自己乳化
性を発揮するようになり、得られるコンポジツト
の層間剪断強度が一層向上する等、本発明の効果
の発現が更に著しくなるからである。 本発明に係るサイジング剤は、前記一般式
（）又は（）で示されるビスフエノール型ポ
リアルキレンエーテルエポキシ化合物の他に、必
要に応じて、非イオン型界面活性剤を50重量％以
下の範囲で含有することができる。かかる非イオ
ン型界面活性剤としては、ポリオキシエチレン
（６モル）ノニルフエニルエーテル、ポリオキシ
エチレン（30モル）トリスチレン化フエニルエー
テル等がある。いずれの場合も、本発明に係るサ
イジング剤は、前記一般式（）又は（）で示
されるビスフエノール型ポリアルキレンエーテル
エポキシ化合物を50重量％以上、好ましくは90重
量％以上含有するものである。 ＜作用等＞ 本発明に係るサイジング剤は、PAN系、ピツ
チ系又はレーヨン系等の各種炭素繊維（黒鉛繊維
を含む）に適用され、所期効果を発揮する。適用
の具体的手段は、デイツプ法、スプレー法又はロ
ーラー法等の、従来手段のいずれでもよく、サイ
ジング剤を炭素繊維に含浸後、熱風や赤外線ラン
プ等で乾燥する。適用に際してサイジング剤を、
そのまま又は少量の非イオン型界面活性剤で水性
エマルジヨンとし、有効成分換算で、通常は25重
量％以下、好ましくは0.5〜５重量％に調整する。
該サイジング剤の炭素繊維への付着量は、有効成
分換算で、通常は0.2〜６重量％、好ましくは0.3
〜２重量％である。 ＜発明の効果＞ 以上説明した通りであるから、本発明には、要
約すると次のような効果がある。 (1) そのままで又は少量の非イオン型界面活性剤
で均一安定な水性エマルジヨンとすることがで
き、この状態で炭素繊維に適用することができ
るため、毒性や引火性の危険がない。 (2) 炭素繊維に優れた抱合力及び耐摩耗性を付与
することができるため、該炭素繊維の製織時に
おける毛羽や糸切れの発生を抑制し、その取扱
い性を大幅に向上する。 (3) 前記(1)及び(2)の効果と相まつて、炭素繊維と
マトリツクスレジンとの接着性もよいため、得
られるコンポジツトの層間剪断強度も向上す
る。 ＜実施例＞ 先ず、前記一般式（）又は（）で示される
ビスフエノール型ポリアルキレンエーテルエポキ
シ化合物につき、次のＡ−１〜Ａ−７を合成し
た。 ●Ａ−１：一般式（）において、Ｒがエチレン
基、Ｙが
【式】ｎが10。
●Ａ−２：一般式（）において、Ｒがエチレン
基、Ｙが
基、Ｙが
【式】ｎが15、Ｘが
●Ａ−３：一般式（）において、Ｒがエチレン
基、Ｙが
基、Ｙが
【式】ｎが20、Ｘが
●Ａ−４：一般式（）において、Ｒがプロピレ
ン基／エチレン基、Ｙが
ン基／エチレン基、Ｙが
【式】ｎが20。
但し、プロピレン基／エチレン基＝30／70（モ
ル比）でランダム結合。 ●Ａ−５：一般式（）において、Ｒがプロピレ
ン基／エチレン基、Ｙが
ル比）でランダム結合。 ●Ａ−５：一般式（）において、Ｒがプロピレ
ン基／エチレン基、Ｙが
【式】ｎが15。但
し、プロピレン基／エチレン基＝30／70（モル
比）でランダム結合。 ●Ａ−６：一般式（）において、Ｒがプロピレ
ン基／エチレン基、Ｙが−CH2−、ｎが20、Ｘ
が
比）でランダム結合。 ●Ａ−６：一般式（）において、Ｒがプロピレ
ン基／エチレン基、Ｙが−CH2−、ｎが20、Ｘ
が
【式】但し、プロピ
レン基／エチレン基＝70／30（モル比）でラン
ダム結合。 ●Ａ−７：Ａ−６と同じ。但し、プロピレン基／
エチレン基＝10／90（モル比）でランダム結合。 Ａ−１〜Ａ−３につき、合成方法を以下に挙げ
る。Ａ−４〜Ａ−７の合成はＡ−１〜Ａ−３の合
成に準じて行なつた。 ●Ａ−１の合成方法：撹拌機、還流冷却器、滴下
ロート及び温度計を備える１容の四つ口フラ
スコを使用した。このフラスコに、ビスフエノ
ールＡを出発物質としてエチレンオキサイドを
付加重合した分子量1000のポリアルキレンエー
テル500ｇ（0.5モル）とテトラエチレンアンモ
ニウムクロライド6.0ｇ（0.1重量％）とを加
え、更に60〜80℃でエピクロルヒドリン92.5ｇ
（1.0モル）を滴下した。滴下終了後、90〜100
℃で２時間撹拌し、80〜100℃で水酸化カリウ
ム56.1ｇ（1.0モル）を加え、その温度で３時
間撹拌を続けた。そして、副生した塩を除去
し、生成物（Ａ−１）を得た。 ●Ａ−２の合成方法：Ａ−１の場合と同様のフラ
スコに、ジメチルジクロルシラン129ｇ（1.0モ
ル）とピリジン79.1ｇ（1.0モル）とを加え、
更にビスフエノールＡを出発物質としてエチレ
ンオキサイドを付加重合した分子量1000のポリ
アルキレンエーテル500ｇ（0.5モル）を40℃以
下で滴下し、滴下終了後２時間撹拌した。次い
で、ピリジン79.1ｇ（1.0モル）とグリシドー
ル74ｇ（1.0モル）とを40℃以下で滴下し、滴
下終了後室温で２時間撹拌した。そして、副生
した塩を除去し、生成物（Ａ−２）を得た。 ●Ａ−３の合成方法：Ａ−１の場合と同様のフラ
スコに、オキシ塩化リン133.3ｇ（1.0モル）と
ピリジン79.1ｇ（1.0モル）とを加え、更にビ
スフエノールＡを出発物質としてエチレンオキ
サイドを付加重合した分子量1000のポリアルキ
レンエーテル500ｇ（0.5モル）を40℃以下で滴
下し、滴下終了後２時間撹拌した。次いでピリ
ジン158.2ｇ（2.0モル）とグリシドール148ｇ
（2.0モル）とを40℃以下で滴下し、以下Ａ−２
の場合と同様にして生成物（Ａ−３）を得た。 次に、かくして合成したＡ−１〜Ａ−７等を用
い、第１表記載のサイジング剤（実施例１〜７、
比較例１〜３）を調整した。 そして、いずれも次のように、炭素繊維を処理
し、コンポジツトを成形して、試験乃至評価し
た。結果を第２表に示した。 ●炭素繊維のサイジング処理：市販のPAN系炭
素繊維（8μ／3000フイラメント）を有機溶剤
にて脱サイズし、これを各サイジング剤を有効
成分付着量が0.7重量％となるようにデイツプ
法で含浸させ、乾燥後、オーブン中で150℃×
30分間熱処理した。 ●コンポジツトの成形：前記とようにサイジング
処理した炭素繊維に、エピコート828（シエル社
製、ビスフエノールＡジクリシジルエーテルモ
ノマー）を100ｇ＋ボロントリフルオライドモ
ノメチルアミンを５ｇ＋メチルエチルケトンを
25ｇからなる樹脂液を含浸させ、120℃で半硬
化させて一方向プリプレグを作成した。このプ
リプレグを金型中に積層して、170℃×１時間
加圧し、Vf（コンポジツト中の炭素繊維の体積
％）＝60％のコンポジツトを成形した。 ●毛羽、糸切れ試験：前記のようにサイジング処
理した炭素繊維について、TM式抱合力テスタ
ー（大栄化学精機社製）を用い、荷重50ｇ／
3000フイラメント、θ＝150度、擦過長30mm、
クロムメツキ金属櫛を150回／分の速さで500回
往復運動させて、繊維−金属間の擦過試験をし
た。また別に、ラビングテスター（東洋精機社
製）を用い、内角35度、１回撚り、擦過長20
mm、100回／分の速さで500回往復運動させて、
繊維−繊維間の擦過試験をした。そして、とも
に以下の５段階基準で評価した。 Ａ＝毛羽が殆んど発生しない。 Ｂ＝単数的な毛羽しか発生しない。 Ｃ＝毛羽が集団的に発生する。 Ｄ＝毛羽が多発し、一部が切断する。 Ｅ＝3000フイラメントが切断する。 ●層間剪断強度試験：前記のように成形したコン
ポジツトについて、ASTMのＤ−2344に準じ
測定した（ILSS）。 ●乳化安定性試験：各サイジング剤の有効成分10
重量％エマルジヨンを調整し、20℃×７日間放
置した。そして、以下の３段階基準で評価し
た。 ○＝分離なし △＝クリーム状分離物が浮いた ×＝沈澱が生じた
ダム結合。 ●Ａ−７：Ａ−６と同じ。但し、プロピレン基／
エチレン基＝10／90（モル比）でランダム結合。 Ａ−１〜Ａ−３につき、合成方法を以下に挙げ
る。Ａ−４〜Ａ−７の合成はＡ−１〜Ａ−３の合
成に準じて行なつた。 ●Ａ−１の合成方法：撹拌機、還流冷却器、滴下
ロート及び温度計を備える１容の四つ口フラ
スコを使用した。このフラスコに、ビスフエノ
ールＡを出発物質としてエチレンオキサイドを
付加重合した分子量1000のポリアルキレンエー
テル500ｇ（0.5モル）とテトラエチレンアンモ
ニウムクロライド6.0ｇ（0.1重量％）とを加
え、更に60〜80℃でエピクロルヒドリン92.5ｇ
（1.0モル）を滴下した。滴下終了後、90〜100
℃で２時間撹拌し、80〜100℃で水酸化カリウ
ム56.1ｇ（1.0モル）を加え、その温度で３時
間撹拌を続けた。そして、副生した塩を除去
し、生成物（Ａ−１）を得た。 ●Ａ−２の合成方法：Ａ−１の場合と同様のフラ
スコに、ジメチルジクロルシラン129ｇ（1.0モ
ル）とピリジン79.1ｇ（1.0モル）とを加え、
更にビスフエノールＡを出発物質としてエチレ
ンオキサイドを付加重合した分子量1000のポリ
アルキレンエーテル500ｇ（0.5モル）を40℃以
下で滴下し、滴下終了後２時間撹拌した。次い
で、ピリジン79.1ｇ（1.0モル）とグリシドー
ル74ｇ（1.0モル）とを40℃以下で滴下し、滴
下終了後室温で２時間撹拌した。そして、副生
した塩を除去し、生成物（Ａ−２）を得た。 ●Ａ−３の合成方法：Ａ−１の場合と同様のフラ
スコに、オキシ塩化リン133.3ｇ（1.0モル）と
ピリジン79.1ｇ（1.0モル）とを加え、更にビ
スフエノールＡを出発物質としてエチレンオキ
サイドを付加重合した分子量1000のポリアルキ
レンエーテル500ｇ（0.5モル）を40℃以下で滴
下し、滴下終了後２時間撹拌した。次いでピリ
ジン158.2ｇ（2.0モル）とグリシドール148ｇ
（2.0モル）とを40℃以下で滴下し、以下Ａ−２
の場合と同様にして生成物（Ａ−３）を得た。 次に、かくして合成したＡ−１〜Ａ−７等を用
い、第１表記載のサイジング剤（実施例１〜７、
比較例１〜３）を調整した。 そして、いずれも次のように、炭素繊維を処理
し、コンポジツトを成形して、試験乃至評価し
た。結果を第２表に示した。 ●炭素繊維のサイジング処理：市販のPAN系炭
素繊維（8μ／3000フイラメント）を有機溶剤
にて脱サイズし、これを各サイジング剤を有効
成分付着量が0.7重量％となるようにデイツプ
法で含浸させ、乾燥後、オーブン中で150℃×
30分間熱処理した。 ●コンポジツトの成形：前記とようにサイジング
処理した炭素繊維に、エピコート828（シエル社
製、ビスフエノールＡジクリシジルエーテルモ
ノマー）を100ｇ＋ボロントリフルオライドモ
ノメチルアミンを５ｇ＋メチルエチルケトンを
25ｇからなる樹脂液を含浸させ、120℃で半硬
化させて一方向プリプレグを作成した。このプ
リプレグを金型中に積層して、170℃×１時間
加圧し、Vf（コンポジツト中の炭素繊維の体積
％）＝60％のコンポジツトを成形した。 ●毛羽、糸切れ試験：前記のようにサイジング処
理した炭素繊維について、TM式抱合力テスタ
ー（大栄化学精機社製）を用い、荷重50ｇ／
3000フイラメント、θ＝150度、擦過長30mm、
クロムメツキ金属櫛を150回／分の速さで500回
往復運動させて、繊維−金属間の擦過試験をし
た。また別に、ラビングテスター（東洋精機社
製）を用い、内角35度、１回撚り、擦過長20
mm、100回／分の速さで500回往復運動させて、
繊維−繊維間の擦過試験をした。そして、とも
に以下の５段階基準で評価した。 Ａ＝毛羽が殆んど発生しない。 Ｂ＝単数的な毛羽しか発生しない。 Ｃ＝毛羽が集団的に発生する。 Ｄ＝毛羽が多発し、一部が切断する。 Ｅ＝3000フイラメントが切断する。 ●層間剪断強度試験：前記のように成形したコン
ポジツトについて、ASTMのＤ−2344に準じ
測定した（ILSS）。 ●乳化安定性試験：各サイジング剤の有効成分10
重量％エマルジヨンを調整し、20℃×７日間放
置した。そして、以下の３段階基準で評価し
た。 ○＝分離なし △＝クリーム状分離物が浮いた ×＝沈澱が生じた
【表】
【表】
【表】
【表】
もの。
第２表の結果からも、前述の如き本発明の効果
が明白である。
第２表の結果からも、前述の如き本発明の効果
が明白である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 次の一般式（）又は（）で示されるビス
フエノール型ポリアルキレンエーテルエポキシ化
合物を50〜100重量％、非イオン型界面活性剤を
０〜50重量％含有することを特徴とする炭素繊維
用水性サイジング剤。 一般式（）： 一般式（）： ［但し、Ｒは炭素数２〜４のアルキレン基｛単独
又は混合のいずれでもよく、混合の場合にブロツ
ク結合又はランダム結合のいずれでもよい｝。 Ｙは、【式】【式】又は−CH2−。ｎ は５〜30の整数。Ｘは次の（）又は（）より
選ばれる残基｛これらの残基中、−Ｏ−は一般式
（）の末端グリシジル基へ結合する｝。 () 【式】（Z1，Z2はCH3−又は 【式】） () 【式】又は【式】（Z3はR′O −又は【式】で、ここに R′は炭素数１〜18の、アルキル基、アルケニ
ル基又は置換フエニル基）］ ２ 一般式（）又は（）において、ｎが５〜
20の整数である特許請求の範囲第１項記載の炭素
繊維用水性サイジング剤。 ３ 一般式（）又は（）において、Ｒがエチ
レン基／プロピレン基＋ブチレン基≧８／２（モ
ル比）である特許請求の範囲第２項記載の炭素繊
維用水性サイジング剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14517984A JPS6128074A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 炭素繊維用水性サイジング剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14517984A JPS6128074A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 炭素繊維用水性サイジング剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6128074A JPS6128074A (ja) | 1986-02-07 |
| JPH048542B2 true JPH048542B2 (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=15379252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14517984A Granted JPS6128074A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 炭素繊維用水性サイジング剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6128074A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62231078A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-10-09 | 東レ株式会社 | 炭素繊維製造用アクリル系前駆体の製造法 |
| JP2685221B2 (ja) * | 1988-04-22 | 1997-12-03 | 東レ株式会社 | 高次加工性の優れた炭素繊維 |
| TW591157B (en) | 2001-05-25 | 2004-06-11 | Mitsubishi Rayon Co | Sizing agent for carbon fiber, its water dispersing solution, carbon fiber with sizing handling, sheet matter with using the carbon fiber and carbon fiber reinforced composite |
| TWI220147B (en) | 2001-07-24 | 2004-08-11 | Mitsubishi Rayon Co | Sizing agent for carbon fibers and water dispersion thereof, sized carbon fibers, sheet-like articles using said carbon fibers, and carbon fiber enhanced composite material |
| DE60227188D1 (de) | 2001-07-31 | 2008-07-31 | Mitsubishi Rayon Co | Zum schlichten von carbonfaser, geschlichtete carbonfaser und darauf basierende maschen- oder webware |
| JP5059579B2 (ja) * | 2007-12-18 | 2012-10-24 | 三菱レイヨン株式会社 | サイジング剤およびサイジング処理炭素繊維束 |
| EP2589701B1 (en) | 2010-06-30 | 2019-08-21 | Toray Industries, Inc. | Method for producing sizing agent-coated carbon fibers, and sizing agent-coated carbon fibers |
| MX349435B (es) | 2011-10-04 | 2017-07-28 | Toray Industries | Composición de resina termoplástica reforzada con fibra de carbono, material de moldeo, preimpregnado y métodos para producir los mismos. |
| RU2014127302A (ru) | 2011-12-05 | 2016-01-27 | Торэй Индастриз, Инк. | Формирующий углеродные волокна сырьевой материал, сформированный материал и армированный углеродными волокнами композитный материал |
| BR112014015754A8 (pt) | 2011-12-27 | 2017-07-04 | Toray Industries | fibras de carbono revestidas com agente de colagem, processo de produção das fibras de carbono, pré-impregnado e material compósito reforçado com fibras de carbono |
| JP5681328B2 (ja) | 2012-05-16 | 2015-03-04 | 株式会社ダイセル | エポキシ−アミン付加物、樹脂組成物、サイジング剤、サイジング剤塗布炭素繊維、及び繊維強化複合材料 |
| EP2910676B1 (en) | 2012-10-18 | 2017-10-04 | Toray Industries, Inc. | Carbon fiber-reinforced resin composition, method for manufacturing carbon fiber-reinforced resin composition, molding material, method for manufacturing molding material, and carbon-fiber reinforced resin molded article |
| KR102193671B1 (ko) | 2019-03-19 | 2020-12-21 | 한국과학기술연구원 | 벤젠 고리를 가지는 화합물로 코팅된 탄소섬유의 급속 플라즈마 처리를 통한 표면 처리 방법 및 장치, 이에 따른 탄소 섬유의 물성 향상 방법 및 물성이 향상된 탄소 섬유 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858472B2 (ja) * | 1974-04-27 | 1983-12-26 | 協和醗酵工業株式会社 | 繊維製品の処理法 |
| JPS5277289A (en) * | 1975-12-19 | 1977-06-29 | Asahi Chemical Ind | Carbon fibre use sizing agent |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14517984A patent/JPS6128074A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6128074A (ja) | 1986-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH048542B2 (ja) | ||
| JP3860169B2 (ja) | 炭素繊維用サイジング剤、その水分散液、サイジング処理された炭素繊維、該炭素繊維を使用したシート状物、及び炭素繊維強化複合材料 | |
| CA1219695A (en) | Thermoplastic modified epoxy compositions | |
| EP0127198B1 (en) | Preimpregnated reinforcements and high strength composites therefrom | |
| JP2957406B2 (ja) | 炭素繊維ストランド用サイジング剤、サイズ処理された炭素繊維ストランド、及びその炭素繊維ストランドを強化繊維としたプリプレグ | |
| JPS6234876B2 (ja) | ||
| US4751258A (en) | Sizing agents for carbon yarns | |
| KR960701115A (ko) | 에폭시수지 혼합물(epoxy resin mixtures) | |
| JPWO2003010383A1 (ja) | 炭素繊維用サイズ剤、その水分散液、サイジング処理された炭素繊維、該炭素繊維を使用したシート状物、及び炭素繊維強化複合材料 | |
| KR960701116A (ko) | 에폭시수지 혼합물(epoxy resin mixtures) | |
| WO2007060833A1 (ja) | 炭素繊維束、プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料 | |
| KR0166977B1 (ko) | 섬유 강화 플라스틱용 에폭시 수지 조성물 | |
| JPS63315671A (ja) | 炭素繊維用サイジング剤 | |
| CZ63596A3 (en) | Binding composition for glass fibers, process for producing pasted glass fibers, pasted glass fibers and composite materials obtained when applied this binding composition | |
| KR100472153B1 (ko) | 부식성매질에대해내성이있는보강유리스트랜드및이를포함하는복합품 | |
| KR20200062179A (ko) | 에폭시 수지 조성물, 프리프레그 및 섬유 강화 복합 재료 | |
| KR20050071371A (ko) | 탄소 섬유 스트랜드 | |
| JPWO2001042330A1 (ja) | エポキシ樹脂組成物および該エポキシ樹脂組成物を使用した繊維強化複合材料 | |
| EP1302495A1 (en) | Epoxy resin composition and fiber-reinforced composite material formed with the epoxy resin composition | |
| JP4558149B2 (ja) | 炭素繊維用サイズ剤、炭素繊維のサイジング方法、サイジング処理された炭素繊維並びにそれを含むシート状物及び繊維強化複合材料 | |
| JPH048543B2 (ja) | ||
| JPH0718085B2 (ja) | 炭素繊維用サイジング剤 | |
| JPH06166765A (ja) | プリプレグ | |
| JPH0367143B2 (ja) | ||
| US3562081A (en) | Binder composition comprising an aqueous epoxy emulsion and process of making glass fiber products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |