JP2783561B2 - 複合材料用炭素繊維 - Google Patents
複合材料用炭素繊維Info
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- isocyanate
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- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/322—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
- D06M13/395—Isocyanates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F11/00—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture
- D01F11/10—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of carbon
- D01F11/14—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of carbon with organic compounds, e.g. macromolecular compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/564—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱可塑性樹脂複合材料用炭素繊維に関し、
さらに詳細には、イソシアネート再生体を配合したサイ
ジング剤を付着させた炭素繊維をイソシアネート再生体
の分解温度以下で乾燥させたことを特徴とする熱可塑性
樹脂複合材料用炭素繊維に関する。本発明により、マト
リックス樹脂との結合性が改良された炭素繊維を提供す
ることができる。
さらに詳細には、イソシアネート再生体を配合したサイ
ジング剤を付着させた炭素繊維をイソシアネート再生体
の分解温度以下で乾燥させたことを特徴とする熱可塑性
樹脂複合材料用炭素繊維に関する。本発明により、マト
リックス樹脂との結合性が改良された炭素繊維を提供す
ることができる。
［従来の技術］ 従来より、炭素繊維は樹脂と複合され、その優れた比
強度および比弾性率により、航空機、自動車、船舶、お
よびスポーツ用品等の広い分野で使用されている。
強度および比弾性率により、航空機、自動車、船舶、お
よびスポーツ用品等の広い分野で使用されている。
それらの炭素繊維は、マトリツクス樹脂との接着性を
向上させて、複合材料として優れた性能を発揮させるた
めに、表面処理を行うのが普通である。
向上させて、複合材料として優れた性能を発揮させるた
めに、表面処理を行うのが普通である。
この表面処理は炭素繊維の表面を酸化した後、エポキ
シ樹脂をサイジングすることが一般に行われており（特
開昭61−252371号）、さらに、エポキシ樹脂とポリウレ
タン樹脂の混合物（特開昭62−110984号）およびポリウ
レタン樹脂をサイジング剤として用いる方法（特開昭58
−126375号）等が提案されている。
シ樹脂をサイジングすることが一般に行われており（特
開昭61−252371号）、さらに、エポキシ樹脂とポリウレ
タン樹脂の混合物（特開昭62−110984号）およびポリウ
レタン樹脂をサイジング剤として用いる方法（特開昭58
−126375号）等が提案されている。
［発明が解決しようとする問題点］ 優れた炭素繊維の物性を樹脂との複合材として生かす
ためには、炭素繊維とマトリツクス樹脂との間の結合を
強固なものにすることが必要である。この目的のため、
種々のサイジング剤が使用されており、ポリウレタン樹
脂で被覆処理された炭素繊維が有効である（特開昭58−
126375号）と言われているが、まだ十分に炭素繊維の性
能を引き出しているとは言えない。このため、本発明者
等は、マトリツクス樹脂に対する相溶性、および接着性
に富み、かつ炭素繊維表面と十分に結合し、炭素繊維複
合材料の物性、特にその層間せん断強度に優れたサイジ
ング剤を得ることに関して鋭意研究を進めた結果、本発
明のサイジング剤を開発することに成功したのである。
ためには、炭素繊維とマトリツクス樹脂との間の結合を
強固なものにすることが必要である。この目的のため、
種々のサイジング剤が使用されており、ポリウレタン樹
脂で被覆処理された炭素繊維が有効である（特開昭58−
126375号）と言われているが、まだ十分に炭素繊維の性
能を引き出しているとは言えない。このため、本発明者
等は、マトリツクス樹脂に対する相溶性、および接着性
に富み、かつ炭素繊維表面と十分に結合し、炭素繊維複
合材料の物性、特にその層間せん断強度に優れたサイジ
ング剤を得ることに関して鋭意研究を進めた結果、本発
明のサイジング剤を開発することに成功したのである。
［問題を解決するための手段］ 本発明の目的は、イソシアネート化合物の−NCO基を
ブロツキング剤で安定化した化合物（以後イソシアネー
ト再生体と称する。この化合物は、加熱により−NCO基
を再生する。）を用いて炭素繊維表面を被覆することに
より達成させることができる。本発明者等は、イソシア
ネート化合物をブロツキング剤で安定化したイソシアネ
ート再生体をサイジング剤に添加した時、そのうち特定
のイソシアネート再生体は炭素繊維のサイジング剤を乾
燥させた後もそのままの形で繊維上に存在し、マトリツ
クス樹脂と共に成型する際に加熱温度がイソシアネート
再生体の分解温度以上になれば、炭素繊維とマトリツク
ス樹脂との境界面で再生発生した−NCO基が繊維と樹脂
の間の結合を更に強固に助長することを見出しこれに基
づいて本発明をなすに至つた。
ブロツキング剤で安定化した化合物（以後イソシアネー
ト再生体と称する。この化合物は、加熱により−NCO基
を再生する。）を用いて炭素繊維表面を被覆することに
より達成させることができる。本発明者等は、イソシア
ネート化合物をブロツキング剤で安定化したイソシアネ
ート再生体をサイジング剤に添加した時、そのうち特定
のイソシアネート再生体は炭素繊維のサイジング剤を乾
燥させた後もそのままの形で繊維上に存在し、マトリツ
クス樹脂と共に成型する際に加熱温度がイソシアネート
再生体の分解温度以上になれば、炭素繊維とマトリツク
ス樹脂との境界面で再生発生した−NCO基が繊維と樹脂
の間の結合を更に強固に助長することを見出しこれに基
づいて本発明をなすに至つた。
本発明に使用されるイソシアネート化合物には、未反
応の−NCO基を含むように調整されたポリウレタン樹脂
初期重合体、または、メチレンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、ジフエニルメタンジ
イソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ート等が包含される。これらイソシアネート化合物の−
NCO基は活性水素を有する化合物と容易に反応するた
め、高分子化合物の架橋剤としてよく用いられている。
しかし、本発明のごとく炭素繊維の表面に付着させ樹脂
と混合して使用する場合に、製造後すぐ使用することは
まれで、多くの場合ある期間保存されそれから使用され
るのが普通である。このため反応性の高い−NCO基は空
気中の水分と反応して効果を失つてしまう場合もある。
−NCO基をブロツキング剤と反応させて安定化したもの
を使用することはこの点でも有利である。このブロツキ
ング剤は公知のものを使用するが、特にフエノール、マ
ロン酸ジエチルエステル、アセト酢酸エステル、アセチ
ルアセトン、ε−カプロラクタム、メチルエチルケトオ
キシム、ビスー4,4−エチレンウレア等が望ましい。
応の−NCO基を含むように調整されたポリウレタン樹脂
初期重合体、または、メチレンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、ジフエニルメタンジ
イソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ート等が包含される。これらイソシアネート化合物の−
NCO基は活性水素を有する化合物と容易に反応するた
め、高分子化合物の架橋剤としてよく用いられている。
しかし、本発明のごとく炭素繊維の表面に付着させ樹脂
と混合して使用する場合に、製造後すぐ使用することは
まれで、多くの場合ある期間保存されそれから使用され
るのが普通である。このため反応性の高い−NCO基は空
気中の水分と反応して効果を失つてしまう場合もある。
−NCO基をブロツキング剤と反応させて安定化したもの
を使用することはこの点でも有利である。このブロツキ
ング剤は公知のものを使用するが、特にフエノール、マ
ロン酸ジエチルエステル、アセト酢酸エステル、アセチ
ルアセトン、ε−カプロラクタム、メチルエチルケトオ
キシム、ビスー4,4−エチレンウレア等が望ましい。
これらのブロツキング剤で安定化されたイソシアネー
ト再生体は、サイジング剤の乾燥温度80〜120℃では分
解せず、乾燥温度よりも高くかつ樹脂と複合し成型され
る時の温度又はそれ以下の温度で分解し活性な−NCO基
を再生する。
ト再生体は、サイジング剤の乾燥温度80〜120℃では分
解せず、乾燥温度よりも高くかつ樹脂と複合し成型され
る時の温度又はそれ以下の温度で分解し活性な−NCO基
を再生する。
本発明のサイジング剤は、その組成の中にブロツキン
グ剤で−NCO基を安定化したイソシアネート再生体を含
有させることが必須である。イソシアネート再生体単独
でもサイジング剤として満足できる効果があるが、連続
した長繊維ストランドを処理する場合は、フイラメント
の集束およびイソシアネート再生体の炭素繊維表面への
展着を助けるため公知の高分子ポリマーのサイジング剤
を併用するとさらに好結果が得られる。好ましい公知の
サイジング剤には、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、
アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂等が
ある。
グ剤で−NCO基を安定化したイソシアネート再生体を含
有させることが必須である。イソシアネート再生体単独
でもサイジング剤として満足できる効果があるが、連続
した長繊維ストランドを処理する場合は、フイラメント
の集束およびイソシアネート再生体の炭素繊維表面への
展着を助けるため公知の高分子ポリマーのサイジング剤
を併用するとさらに好結果が得られる。好ましい公知の
サイジング剤には、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、
アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂等が
ある。
通常、イソシアネート再生体以外のサイジング剤固形
分／イソシアネート再生体の配合比は0/1〜100/1、好ま
しくは0/1〜20/1である。イソシアネート再生体のみで
炭素繊維を処理しても所望の効果は得られるが、イソシ
アネート再生体以外のサイジング剤の固型分の割合がイ
ソシアテート再生体の100倍より多くなると、炭素繊維
に付着するイソシアネート再生体が少なくなり炭素繊維
複合材料とした時の強度の増強効果が減少するので好ま
しくない。サイジング剤の調合方法としては、公知の有
機溶剤、例えばアミド類、ケトン類、セロソルブ類、ハ
ロゲン化炭化水素等の溶剤に前記両者を、分散、溶解す
る方法、および作業環境の改善、安全性の配慮およびト
ータルコストの低減等を目的として水中に分散させる方
法がある。
分／イソシアネート再生体の配合比は0/1〜100/1、好ま
しくは0/1〜20/1である。イソシアネート再生体のみで
炭素繊維を処理しても所望の効果は得られるが、イソシ
アネート再生体以外のサイジング剤の固型分の割合がイ
ソシアテート再生体の100倍より多くなると、炭素繊維
に付着するイソシアネート再生体が少なくなり炭素繊維
複合材料とした時の強度の増強効果が減少するので好ま
しくない。サイジング剤の調合方法としては、公知の有
機溶剤、例えばアミド類、ケトン類、セロソルブ類、ハ
ロゲン化炭化水素等の溶剤に前記両者を、分散、溶解す
る方法、および作業環境の改善、安全性の配慮およびト
ータルコストの低減等を目的として水中に分散させる方
法がある。
有機溶剤を使用する場合は、ジメチルホルムアミド、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、パ
ークレン等が使用される。また、水分散系のサイジング
剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の非イオ
ン系界面活性剤を、サイジング剤固型分100重量部に対
し１〜20重量部添加し、通常の手段で水に分散させるこ
とにより得られる。サイジング剤の炭素繊維の表面への
付着量は、炭素繊維に対し0.01〜20重量％の間に調整す
る。付着量が0.01重量％以下では強度増強効果がない。
好ましくは0.1〜5.0重量％が適当であるが、炭素繊維の
用途によりその付着量は変り、例えば複合材として加工
する際に、複合材としての強度と炭素繊維束の集束性が
高いことを同時に要求された場合などにはサイジング剤
を多量に付着させることが必要である。しかし、その場
合でも20重量％以上付着させる必要はない。
アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、パ
ークレン等が使用される。また、水分散系のサイジング
剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の非イオ
ン系界面活性剤を、サイジング剤固型分100重量部に対
し１〜20重量部添加し、通常の手段で水に分散させるこ
とにより得られる。サイジング剤の炭素繊維の表面への
付着量は、炭素繊維に対し0.01〜20重量％の間に調整す
る。付着量が0.01重量％以下では強度増強効果がない。
好ましくは0.1〜5.0重量％が適当であるが、炭素繊維の
用途によりその付着量は変り、例えば複合材として加工
する際に、複合材としての強度と炭素繊維束の集束性が
高いことを同時に要求された場合などにはサイジング剤
を多量に付着させることが必要である。しかし、その場
合でも20重量％以上付着させる必要はない。
炭素繊維の表面に付着したサイジング剤固型分中のイ
ソシアネート再生体の量は、炭素繊維に対して0.01〜2.
0重量％、好ましくは0.02〜1.0重量％である。付着量が
0.01重量％以下では効果がなく、2.0重量％以上でも効
果は変らない。
ソシアネート再生体の量は、炭素繊維に対して0.01〜2.
0重量％、好ましくは0.02〜1.0重量％である。付着量が
0.01重量％以下では効果がなく、2.0重量％以上でも効
果は変らない。
上記の適当な方法で調整された本発明のサイジング剤
は、浸漬法、ローラーサイジング法、スプレー法等の通
常の付着方法で炭素繊維に付着させた後、乾燥する。
は、浸漬法、ローラーサイジング法、スプレー法等の通
常の付着方法で炭素繊維に付着させた後、乾燥する。
サイジング剤を付着させる炭素繊維の形状は、連続し
た長繊維や短く切断したチヨツプドストランドに限ら
ず、織物、マツト、シート、フエルトとの様な加工した
ものであつてもよい。
た長繊維や短く切断したチヨツプドストランドに限ら
ず、織物、マツト、シート、フエルトとの様な加工した
ものであつてもよい。
これらサイジング剤で表面処理された炭素繊維は、ポ
リアセタール樹脂、ポリフエニレンサルフアイド樹脂、
ポリアミド樹脂等の可塑性樹脂と複合されるが、特にポ
リフエニレンサルフアイド樹脂、ポリアセタール樹脂を
マトリツクス樹脂として用いた場合その効果が顕著であ
る。
リアセタール樹脂、ポリフエニレンサルフアイド樹脂、
ポリアミド樹脂等の可塑性樹脂と複合されるが、特にポ
リフエニレンサルフアイド樹脂、ポリアセタール樹脂を
マトリツクス樹脂として用いた場合その効果が顕著であ
る。
［作用］ 本発明のサイジング剤中に含まれるイソシアネート再
生体は、樹脂と複合して成型する際の加熱により−NCO
基を再生し、汎用炭素繊維の表面に多く存在している−
OH基や、酸化処理した炭素繊維、黒船繊維表面の−COOH
基、−OH基と反応してウレタン結合を作り、またマトリ
ツクス樹脂が例えばポリアセタール樹脂の場合ポリアセ
タール中のメチレン基の水素と−NCO基が結合すると推
定される。このように加熱によつて再生された−NCO基
によつて炭素繊維及びマトリツクス樹脂の間にサイジン
グ剤を介して強固な結合ができ、炭素繊維の優れた物性
を生かした複合材料とすることができる。
生体は、樹脂と複合して成型する際の加熱により−NCO
基を再生し、汎用炭素繊維の表面に多く存在している−
OH基や、酸化処理した炭素繊維、黒船繊維表面の−COOH
基、−OH基と反応してウレタン結合を作り、またマトリ
ツクス樹脂が例えばポリアセタール樹脂の場合ポリアセ
タール中のメチレン基の水素と−NCO基が結合すると推
定される。このように加熱によつて再生された−NCO基
によつて炭素繊維及びマトリツクス樹脂の間にサイジン
グ剤を介して強固な結合ができ、炭素繊維の優れた物性
を生かした複合材料とすることができる。
［実施例］ 以下、実施例により本発明の内容をさらに詳細に説明
する。
する。
実施例１ イソシアネート再生体としてεカプロラクタムで安定
化したジフエニルメタンジイソシアネートを用い、この
イソシアネート再生体１重量部およびポリウレタン樹脂
14重量部をメチルエチルケトンに溶解し、1.0重量％の
濃度となるように調整してサイジング剤を造つた。この
溶液中に、石炭ピツチ系炭素繊維チヨツプドストランド
（日東紡績（株）製、引張強さ100kg/mm2、繊維長3mm、
繊維径12μ）を浸漬し、次いでとり出して70℃の熱風で
乾燥した。炭素繊維に対するサイジング剤の付着量は1.
2重量％であつた。
化したジフエニルメタンジイソシアネートを用い、この
イソシアネート再生体１重量部およびポリウレタン樹脂
14重量部をメチルエチルケトンに溶解し、1.0重量％の
濃度となるように調整してサイジング剤を造つた。この
溶液中に、石炭ピツチ系炭素繊維チヨツプドストランド
（日東紡績（株）製、引張強さ100kg/mm2、繊維長3mm、
繊維径12μ）を浸漬し、次いでとり出して70℃の熱風で
乾燥した。炭素繊維に対するサイジング剤の付着量は1.
2重量％であつた。
サイジング剤の濃度、ポリウレタン樹脂とイソシアネ
ート再生体の比率を変えたサイジング剤によつて同様の
処理を行い５種のチヨツプドストランドを造つた。（実
施例１−１〜１−５）。
ート再生体の比率を変えたサイジング剤によつて同様の
処理を行い５種のチヨツプドストランドを造つた。（実
施例１−１〜１−５）。
これらの各炭素繊維チヨツプドストランドを、ポリア
セタール樹脂（ジユラコン、ポリプラスチツク（株）
製）に対し20重量％添加し混合後、スクリユー径60m/m
のベント付押出機によつてシリンダー温度240℃にて押
出成型し、炭素繊維強化ポリアセタール樹脂のチツプを
得た。次に、このチツプを乾燥後、射出成型機によつて
試験片を成型し、物性試験を行つた。その結果を表−１
に示す。
セタール樹脂（ジユラコン、ポリプラスチツク（株）
製）に対し20重量％添加し混合後、スクリユー径60m/m
のベント付押出機によつてシリンダー温度240℃にて押
出成型し、炭素繊維強化ポリアセタール樹脂のチツプを
得た。次に、このチツプを乾燥後、射出成型機によつて
試験片を成型し、物性試験を行つた。その結果を表−１
に示す。
比較例１ 実施例１に使用したものと同じ炭素繊維チヨツプドス
トランドを用いて、表面処理しないもの（比較例１−
１）、サイジング剤がポリウレタン樹脂のみから成る
（すなわち、イソシアネート再生体を含まない）もので
実施例１と同じ処理したもの（比較例１−２）、および
エポキシ樹脂を付着させたポリアセタール樹脂成型用PA
N系炭素繊維（引つぱり強度200kg/mm2、弾性率15Ton/mm
2）（比較例１−３）をそれぞれ用いて実施例１と同じ
方法で成型材料を得た。この成型材料を十分乾燥の後、
射出成型機で試験片を成型し物性試験を行つた。その結
果を表−１に併記する。
トランドを用いて、表面処理しないもの（比較例１−
１）、サイジング剤がポリウレタン樹脂のみから成る
（すなわち、イソシアネート再生体を含まない）もので
実施例１と同じ処理したもの（比較例１−２）、および
エポキシ樹脂を付着させたポリアセタール樹脂成型用PA
N系炭素繊維（引つぱり強度200kg/mm2、弾性率15Ton/mm
2）（比較例１−３）をそれぞれ用いて実施例１と同じ
方法で成型材料を得た。この成型材料を十分乾燥の後、
射出成型機で試験片を成型し物性試験を行つた。その結
果を表−１に併記する。
実施例２ 実施例１と同様にポリウレタン樹脂／イソシアネート
再生体の重量比が14/1で付着量1.2重量％の炭素繊維チ
ヨツプドストランドを造り、これを用いて実施例１と同
じ方法で炭素繊維含有量30重量％のポリフエニレンサル
フアイド樹脂（ライトンＲ−６、フイリツプス・ペトロ
ーリアム（株）製）の試験片を造り物性試験を行つた。
再生体の重量比が14/1で付着量1.2重量％の炭素繊維チ
ヨツプドストランドを造り、これを用いて実施例１と同
じ方法で炭素繊維含有量30重量％のポリフエニレンサル
フアイド樹脂（ライトンＲ−６、フイリツプス・ペトロ
ーリアム（株）製）の試験片を造り物性試験を行つた。
その結果を表−２に示す。
比較例２ サイジング処理してない炭素繊維チヨツプドストラン
ド（比較例２−１）、およびイソシアネート再生体を含
まないポリウレタン樹脂サイジング剤で実施例１と同様
に処理した炭素繊維チヨツプドストランド（比較例２−
２）を用いて、炭素繊維含有量30重量％の実施例２と同
じ試験片を造り物性試験を行つた。結果を表−２に併記
する。
ド（比較例２−１）、およびイソシアネート再生体を含
まないポリウレタン樹脂サイジング剤で実施例１と同様
に処理した炭素繊維チヨツプドストランド（比較例２−
２）を用いて、炭素繊維含有量30重量％の実施例２と同
じ試験片を造り物性試験を行つた。結果を表−２に併記
する。
実施例３ ポリウレタン樹脂の代りにエポキシ樹脂を用い、その
他の条件は実施例と同条件でエポキシ樹脂／イソシアネ
ート再生体の比が1/1、9/1のサイジング剤で処理し付着
量1.0重量％の炭素繊維チヨツプドストランドを得た
（実施例３−1,3−２）。
他の条件は実施例と同条件でエポキシ樹脂／イソシアネ
ート再生体の比が1/1、9/1のサイジング剤で処理し付着
量1.0重量％の炭素繊維チヨツプドストランドを得た
（実施例３−1,3−２）。
これらの炭素繊維チヨツプストランドを使用し、実施
例１と同条件で試験片を成型し、物性試験を行つた。そ
の結果を表−３に示す。
例１と同条件で試験片を成型し、物性試験を行つた。そ
の結果を表−３に示す。
比較例３ 実施例１で使用したものと同じ炭素繊維チヨツプドス
トランドを用いてイソシアネート再生体を含まないエポ
キシ樹脂サイジング剤で処理した炭素繊維チヨツプスト
ランドを造り、それを用いて実施例１と同様にして試験
片を成型し、物性試験を行つた。結果を表３に併記す
る。
トランドを用いてイソシアネート再生体を含まないエポ
キシ樹脂サイジング剤で処理した炭素繊維チヨツプスト
ランドを造り、それを用いて実施例１と同様にして試験
片を成型し、物性試験を行つた。結果を表３に併記す
る。
実施例４ イソシアネート再生体としてε−カプロラクタムで安
定化したヘキサメチレンジイソシアネート、メチルエチ
ルケトオキシムで安定化したジフエニルメタンジイソシ
アネート、及びビス−4,4−エチレンウレアで安定化し
たジフエルメタンジイソシアネートを用いた。イソシア
ネート再生体１重量部と固形分として６重量％のウレタ
ン樹脂エマツジヨンの水溶液を作り、実施例１で用いた
チヨツプドストランドを浸漬し、水切り後110℃の熱風
炉中で乾燥した。炭素繊維に対するサイジング剤の付着
量は0.9重量％となるように調整した。このようにして
作つたチヨツプドストランドを実施例１と同様にポリア
セタール樹脂に20重量％添加して成型し、その物性を測
定した。その結果を表−４に示す。
定化したヘキサメチレンジイソシアネート、メチルエチ
ルケトオキシムで安定化したジフエニルメタンジイソシ
アネート、及びビス−4,4−エチレンウレアで安定化し
たジフエルメタンジイソシアネートを用いた。イソシア
ネート再生体１重量部と固形分として６重量％のウレタ
ン樹脂エマツジヨンの水溶液を作り、実施例１で用いた
チヨツプドストランドを浸漬し、水切り後110℃の熱風
炉中で乾燥した。炭素繊維に対するサイジング剤の付着
量は0.9重量％となるように調整した。このようにして
作つたチヨツプドストランドを実施例１と同様にポリア
セタール樹脂に20重量％添加して成型し、その物性を測
定した。その結果を表−４に示す。
［発明の効果］ 表1,2,3の結果からも明らかなように、イソシアネー
ト再生体を含むサイジング剤で処理した炭素繊維を用い
ることによつて炭素繊維と樹脂の結合が強化され、従来
の方法によつて表面処理されたものに比べて、引張強
度、曲げ強度、アイゾツト衝撃値ともに優れた物性の成
型品を得ることができる。
ト再生体を含むサイジング剤で処理した炭素繊維を用い
ることによつて炭素繊維と樹脂の結合が強化され、従来
の方法によつて表面処理されたものに比べて、引張強
度、曲げ強度、アイゾツト衝撃値ともに優れた物性の成
型品を得ることができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−47920（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−121592（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】イソシアネート再生体を配合したサイジン
グ剤を付着させた炭素繊維をイソシアネート再生体の分
解温度以下で乾燥させたことを特徴とする熱可塑性樹脂
複合材料用炭素繊維。
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|---|---|---|---|
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| EP88117992A EP0314157B1 (en) | 1987-10-29 | 1988-10-28 | Method of surface treating carbon fiber with a sizing agent |
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| JP27392687 | 1987-10-29 | ||
| JP62-273926 | 1987-10-29 | ||
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