JPS6076335A - 複合材料用炭素繊維並びにその製造法 - Google Patents

複合材料用炭素繊維並びにその製造法

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JPS6076335A
JPS6076335A JP18369183A JP18369183A JPS6076335A JP S6076335 A JPS6076335 A JP S6076335A JP 18369183 A JP18369183 A JP 18369183A JP 18369183 A JP18369183 A JP 18369183A JP S6076335 A JPS6076335 A JP S6076335A
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JP
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carbon fiber
composite materials
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acetylate
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柿沢 勝利
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に、複合材料用炭素繊維、その製造法益に複合材
料に関する。
従来ニジ、炭素繊維扛、他の複合材料用木材と混ぜて例
えば合成樹脂や金属のマ) IJラックス混ぜて複合材
料上作成される場合、その底面不活性を改善し、マトリ
ックスとの親和性を向上させるため、W/1々の民面活
性化が研究されて米たが、炭素繊維の表面に直接種々酸
化剤の活性基を付加したり、有機サイジング剤でサイジ
ング処理したp1金属蒸着による底面処理を施した夛す
るこれまでの改善法は、製造工程が複雑で制御が困難で
あったυ、作業能率が劣るなどの欠点かめつ九。
本発明は、新しい貴面活性被mt−もち、複合材料に用
いた場合その層関せん断強度を向上することができ、且
つ製造も容易且つ能率的である複合材料用炭素繊維を提
供するもので、炭素繊維の六面Vこ、アルコキシアルミ
ニウムアセチレート、その加水分解物、又は酸化アルミ
ニウムの被膜を形成して成る。
更に本発明は、上記の複合材料用炭素#&維の製造法を
提供するもので、炭素繊維のべ面に、アルミニウムアル
コレートの1 部のアルコキシ基をアセト酢酸エチル筐
たはアセト酢酸メチルで置換して成るアルコキシアルミ
ニウムアセチレートの溶液の被膜全形成し、その被膜を
放置又は加熱することを特徴とする。
次に本発明の実施例を許述する。
原料としてアルミニウムアルコレートの1部のアルコキ
シ基をアセト酢酸エチル又はアセト酢酸メチルで置換し
、てアルコキシアルミニウムアセチレートを作成し、こ
れを希薄アルコール浴液に所定箪溶解し7た溶液、或は
必要に応じ若干量の酢酸IIりとして添加した溶液?作
成し、これ全処理すべき炭素繊維の狭1’i K刺着さ
せその被膜を作成する。その被膜の付着形成法に、該溶
液中に浸漬する方法、浴液rスプレー塗1(fiする方
法等が考えられるが、溶液中を連続的に通過せしめるこ
とが好ましい。例えは、U字状のガラス容器内に前記の
処理液を谷れておき、炭素繊維會その1端の開口端工9
4人し、その他端の開口端よシ導出して該溶液内金連続
的に所定速度で通過させることが能率的である。かくし
て、[溶液被膜の付着した炭素繊維は、仄で風乾し、被
膜全乾燥させて本発明の複合材料用炭素繊維會得る。又
必要に応じ、その乾燥被膜をもつ炭素繊維上加熱炉に入
れ100℃以」二の加熱上行ない製品とする。
上記の製造法において、アルミニウムアルコレートの1
部のアルコキシ基音アセト酢酸メチル又はアセト酢酸メ
チルで置換しアルコキシアルミニウムアセチレートとす
ることに工り、アルミニウムアルコレートの加水分解速
度會おくらせてその被膜の形成作業を円滑に行なうこと
が出来、又、その被膜の乾燥、加熱時の収縮に、Lる割
れ、白化等を防止することができる効果音もたらすこと
が認められた。又、上記の風乾や比較的低温の例えば5
0℃程度での乾燥処理において、アルコキシアルミニウ
ムアセチレートの被膜は、大気中の水分と接触しこれに
工り加水分解を部分的に受け、アルコキシ基の離脱、エ
チルアセトアセテートの離脱がおこり、水酸化アルミニ
ウム、アルミニウムアセチレートなどの加水分解物の生
成共存した被膜となる。又必要に応じ100℃以上の温
度で加熱することに工り、その被膜を部分的に或は全面
的に酸化アルミニウムの被膜とする。この場合、lOO
℃〜500℃の範四で加熱するときは、部分的に酸化ア
ルミニウムとし、前記の被膜の水酸基やアセチル基を有
する被膜との混合被膜ができ、5 (10’C以上の加
熱に↓9酸化アルミニウムのみの被膜とすることができ
る。
尚、上記のアルコキシアルミニウムアセチレート溶液の
調製において、さく酸の添加は、アルコレートの1部會
更に酢酸化せしめるに役立つ。
該溶液の更に詳細な胸製例を示せば、アルミニウムアル
コレートを4倍当量のアルコールに溶解し、さらに当量
のアセト酢酸エチル音訓え、よく攪拌すると当量のアル
コキシアルミニウムアセテレートが作製される。]i!
に当量のさく酸を加えるとアルコレートの1部が更に酢
酸化される。この溶液に史にアルコールを加えアルコキ
シアルミニウムアセチレート蓋が全体の0.4重量%と
なるよう希薄漬液をつくる。
乾燥又は加熱処理後の膜厚を1μm以下とすることが好
ましい理由は、透明金属酸化物薄膜管製造する際これ以
上の厚さとするとヒビ割れ、白化が生じ炭素繊維との結
合がくずれ、被膜とならない傾向があるからである。
本発明は、又、この↓うにして得た複合材料用炭素繊維
を使用し、これに合成m脂、金桐、セラミック等の無機
物尋の任意の木材とに、Cシ、せん断強度の向上した複
合材料を製造することりあ勺、この場合、前記の被膜の
特性を利用し。
炭素繊維と複合する木材の材質に応じて、常温から50
0℃までの温度で或は500℃以上に加熱して好ましい
複合材料を得ることができる。
尚、この場合、シラン、チタン、ボラン等のカップリン
グ剤で予め本発明の被合材料用炭素繊維の被膜を処理し
た抜、所望の他の複合材料用集材との結合を行なうよう
にしてもよい。
次に、更に詳細な実施例につ@説明する。
実施例1 インプロピルアル:I−/l/ A+! (i −00
3H7)30.7mo4を、イソゾロビルアルコール(
1−03H70H) 22mol全浴解し、更にアセト
酢酸メチル(0113−0001%0000i)b )
0.7motk加え撹拌して、インブロボギシアルミニ
ウムエチルアセトアセテートを作成し、さらに酢酸(0
113000H)をQ、5motを加えて攪拌してプレ
ポリマー全つく9、更にこれにイソプロピルアルコール
’r 8 mot 加工”C炭素繊維処理用浴液をつく
る。
次でこの溶液中に炭素繊維を浸漬通過させその表面にそ
の被膜を付着形成する。次でこれを室温乾燥させ、さら
に200℃10分で焼成して、炭素繊維の表面に、アル
コキシアルミニウムエチルアセチレートとその加水分解
によシ生じたアルミニウム水酸化物やアルミニウムアセ
チレート及び酸化アルミニウムの共存した被膜を形成し
た。次で、この本発明の複合材刺用炭$A#R維と硬化
剤BF3を少量混入したエポキシ樹脂とを電量比が1対
1となるように混ぜ、加熱加圧成形して複合材を成形し
た。0の複合材につき3 X 10 X l 2箇の試
験片を作成し、j@関せん断強度全測定し下記次に示す
如き測定結果を得た。
実施例2 上記実施例1と同じ組成の溶液を同様にして同じ炭素繊
維の表面に付着してその被膜を形成後、乾燥した伎更に
これを1アミノエチルアミノプロビルメチルジメトキシ
シランQ、 2wt%とエチルアルコール89.8 w
t%と水10. Owt%とから成るシランカップリン
グ剤溶液を通過させてこれを該被膜に均一に付着させた
後、上記と同様に乾燥、焼成して本発明の、被合材料用
炭素繊維を作成した。これを使用し、実施例1と仝様に
エポキシ樹脂との本発明の複合成形材を得た。
これにつき同様にして層閲せん断強度會測定し下記ff
1lに示す結果を得た。
比較例 実施例1に使用したと同じ表面処理するべき炭素繊維t
そのま\実施例1と仝様K してエポキシ樹脂との複合
成形材上つくり、同様にして層閲せん断強度を測定し、
下記mlに示す結果を得た。
衣 l ※従来品人は、炭素繊維として市販の次面処理炭素繊維
を使用した複合材。
※歪従来品Bは、市販の表面処理とシランカッブリ7グ
剤処理とを施した炭素繊維を使用した複合材。
上貢己&1から明らかな↓うに、本発明品は、その層関
せん断強度が無処理品よシも著しく増大していることが
分る。
尚、本発明の処理溶液にはアルコキシアルミニウムアセ
チレートの溶液に、そのアルミニウムに代9、チタン、
ジルコニウム等の金塊で置換したアルコキシアセチレー
トの溶液を混合し、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の
金属酸化物を被膜中に混合せしめることも出来る。
このように本発明によると軽1よ、炭素繊維の表面にア
ルミニウムアルコレートの1部のアルコキク基をアセト
酢酸メチル又はアセト酢酸メチルで置換して成るアルコ
キシアルミニウムアセチレートの溶液の被膜を形成し、
これを放置又は加熱したので、複合材料Vこ強固な結合
をもたらす複合材料用炭8m維を簡単な工程で製造する
ことができる効果をもたらし、この複合材料用炭素繊維
とこれと複合すべき素材との材仙に応じ、ifm維の被
膜を適宜所定温度に加熱し、又は加熱することなく、又
必要に応じカップリング剤を使用し、層閲せん断強度の
向上した複合材料を提供し得る等の効果を有する。
特許出願人 株式会社河合条器製作所 外2名 手続補正書 昭Ill 5府II I+−7日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第183691号 2、発明の名称 複合材料用炭素繊維その製造法益に複合材料3、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 141株式会社河合楽器製作所 4、代 理 人 5、補正命令 の1」イ](自発) 昭和 年 月 [1 6、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 7、補正の内容 (1)明細書第7頁第8行「イソプロピルアルコール」
を「イソブ四ボキシアルミニウム」と訂正する。
(2)同書第7頁第10行rmoA!eJ ’k rm
olに」と訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l 炭素繊維の表面に、アルコキシアルミニウムアセチ
    レート、その加水分解物、又は酸化アルミニウムの被膜
    を形成して成る複合材料用炭素繊維。 2 該被膜の厚さは1μm 以下である鉤杆請求の範囲
    (1)に記載の複合材料用炭X繊維。 3 炭素繊維の底面に、アルミニウムアルコレートの1
    16のアルコキシ基なアセト酪酸エチ/l/またはアセ
    ト酢酸メチルで置換して成るアルコキシアルミニウムア
    セチレートの溶液の被膜を形成し、その被膜を放置又は
    加熱することt%徴とする複合材料用炭X繊維の製造法
    。 4 炭素繊維の底面に、アルコキシアルミニウムアセチ
    レート、その加水分解物又は酸化アルミニウムの被膜を
    形成した複合材料用炭素繊維と他の任意の複合材料用木
    材とを結合して成る複合材料。
JP18369183A 1983-10-01 1983-10-01 複合材料用炭素繊維並びにその製造法 Granted JPS6076335A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5870770A (ja) * 1981-10-22 1983-04-27 住友電気工業株式会社 被覆炭素繊維

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5870770A (ja) * 1981-10-22 1983-04-27 住友電気工業株式会社 被覆炭素繊維

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