JP2707294B2 - Manufacturing method of composite material - Google Patents
Manufacturing method of composite materialInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は靱性、耐熱性、耐水性等に優れた炭素繊維複
合材料の製造方法に関する。The present invention relates to a method for producing a carbon fiber composite material having excellent toughness, heat resistance, water resistance and the like.
炭素繊維複合材料としては、現在のところエポキシ樹
脂をマトリツクス樹脂とするものが主流であるが、エポ
キシ樹脂は耐熱性が十分ではなく、航空・宇宙用途を中
心に高まりつつある耐熱性素材の要求を満足できなくな
つてきている。At present, the mainstream carbon fiber composite materials are those that use epoxy resin as matrix resin.However, epoxy resin does not have sufficient heat resistance, and the demand for heat-resistant material, which is increasing mainly in aerospace applications, has been increasing. I am not satisfied.
一方、耐熱性樹脂として知られているポリイミドは、
耐熱性には優れているものの、成形加工性の面で問題が
あり、未だほとんど実用化されていない。このような状
況から、耐熱生と成形性のバランスに優れたビスマレイ
ミド系樹脂素材が、炭素繊維複合材料のマトリツクス樹
脂として注目されてきている。ビスマレイミド系樹脂の
場合には靱性に劣るという欠点があり、靱性の向上が実
用化の最大のポイントであると言われている。On the other hand, polyimide, which is known as a heat-resistant resin,
Although excellent in heat resistance, there is a problem in moldability, and it has not been practically used yet. Under these circumstances, bismaleimide-based resin materials having an excellent balance between heat resistance and moldability have been attracting attention as matrix resins for carbon fiber composite materials. Bismaleimide-based resins have the disadvantage of poor toughness, and improvement in toughness is said to be the greatest point of practical use.
ビスマレイミド系樹脂をマトリツクス樹脂とする炭素
繊維複合材料の靱性を改良する方法としては、ゴム成分
をブレンドする方法、他のモノマーと共重合させる方法
等の方法が提案されているが、耐熱性等の物性の低下が
大きいわりに靱性の向上が十分でなかつたり、樹脂単体
の破壊靱性としては一応向上しても炭素繊維複合材料と
しての靱性の向上は十分でないなど満足すべき方法は見
出されていない。As a method for improving the toughness of a carbon fiber composite material using a bismaleimide-based resin as a matrix resin, methods such as a method of blending a rubber component and a method of copolymerizing with another monomer have been proposed. Satisfactory methods have been found, such as that the toughness is not sufficiently improved despite the large decrease in the physical properties of the resin, and the toughness of the carbon fiber composite material is not sufficiently improved even if the fracture toughness of the resin alone is improved. Absent.
本発明は、炭素繊維/ビスマレイミド系樹脂複合材料
の優れた耐熱性を損なうことなく、十分な靱性を有する
複合材料を製造する有利な方法を提供するものである。The present invention provides an advantageous method for producing a composite material having sufficient toughness without impairing the excellent heat resistance of the carbon fiber / bismaleimide-based resin composite material.
本発明者らは、前記の課題を解決すべく検討した結
果、炭素繊維と特定のシランカツプリング剤溶液で処理
したのち、ビスマレイミド系樹脂組成物と複合化するこ
とにより、得られる複合材料の靱性が著しく向上するこ
とを見出し本発明を完成した。The present inventors have studied to solve the above problems, and as a result, after treating with a carbon fiber and a specific silane coupling agent solution, and then compounding with a bismaleimide-based resin composition, a composite material obtained is obtained. The inventors have found that the toughness is remarkably improved and completed the present invention.
本発明は、炭素繊維をアミノシラン、エポキシシラン
及びビニルシランから選ばれる少なくとも1種のシラン
カツプリング剤の溶液で処理したのち、多官能性ビスマ
レイミドを主成分とする樹脂組成物と複合化することを
特徴とする、複合材料の製造方法である。The present invention provides that after treating a carbon fiber with a solution of at least one silane coupling agent selected from amino silane, epoxy silane and vinyl silane, it is combined with a resin composition containing a polyfunctional bismaleimide as a main component. A method for producing a composite material, the method being characterized.
炭素繊維をアミノシランカツプリング剤の希薄溶液
(カツプリング剤濃度2.0重量%以下)で処理した場合
は、多官能ビスマレイミド及びこの化合物と共重合可能
な反応性化合物例えばアルケニルフエノールを主成分と
する樹脂組成物と複合化することが好ましい。When a carbon fiber is treated with a dilute solution of an aminosilane coupling agent (coupling agent concentration of 2.0% by weight or less), a resin composition mainly composed of a polyfunctional bismaleimide and a reactive compound copolymerizable with the compound, for example, alkenylphenol It is preferable to combine with a substance.
本発明に用いられる「炭素繊維」の用語は炭素繊維及
びグラフアイト繊維の両方を意味し、炭素繊維は、通常
「プレカーサー」と称されるポリアクリロニトリル、ピ
ツチ等の繊維状物を炭化するか又はグラフアイト化温度
に加熱することにより製造される。The term "carbon fiber" used in the present invention means both carbon fiber and graphite fiber, and carbon fiber is obtained by carbonizing a fibrous material such as polyacrylonitrile, pitch and the like usually referred to as "precursor". It is produced by heating to the graphiting temperature.
本発明の特色は、樹脂組成物との複合化に先立ち、炭
素繊維アミノシラン、エポキシシランおよびビニルシラ
ンから選ばれる少なくとも1種のシランカツプリング剤
溶液で処理してから用いることにある。このよのに炭素
繊維を特定のシランカツプリング剤で処理してから用い
ることにより、炭素繊維複合材料として満足すべき靱性
が得られるのであり、未処理の炭素繊維をそのまま用い
たのでは、たとえ靱性の高い樹脂組成物と組合せた場合
でも複合材料としての靱性は十分には発揮されない。A feature of the present invention resides in that prior to compounding with a resin composition, the carbon fiber is treated with at least one silane coupling agent solution selected from aminosilane, epoxysilane and vinylsilane before use. By treating the carbon fiber with a specific silane coupling agent before use, a satisfactory toughness as a carbon fiber composite material can be obtained.If untreated carbon fiber is used as it is, Even when combined with a resin composition having high toughness, the toughness as a composite material is not sufficiently exhibited.
本発明に用いられるシランカツプリング剤としては、
下記の化合物があげられる。ビニルシラン例えばビニル
トリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエト
キシ)シラン、ビニルトリアセトキシシラン等、アミノ
シラン例えばγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピル−メチ
ル−ジエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエト
キシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピル
トリメトキシシラン、エポキシシラン例えばγ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシ
クロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−メタク
リルオキシプロピルトリメトキシシラン等。官能基がア
ミノ基である化合物が特に好ましい。またこれらのシラ
ンカツプリング剤の部分縮合物を用いることができる。As the silane coupling agent used in the present invention,
The following compounds are mentioned. Vinylsilanes such as vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, and vinyltriacetoxysilane; aminosilanes such as γ-aminopropyltrimethoxysilane;
γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyl-methyl-diethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, epoxy Silanes such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane and the like. Compounds in which the functional group is an amino group are particularly preferred. Further, a partial condensate of these silane coupling agents can be used.
炭素繊維をシランカツプリング剤で処理する方法とし
ては、通常用いられているいずれの処理方法でもよい
が、シランカツプリング剤の低濃度溶液中を通過させて
処理する方法が特に好ましい。この場合、溶液中のシラ
ンカツプリング剤の濃度が高いと炭素繊維の集束が強く
なりすぎて均一な複合材が得られなくなり、複合材とし
ての靱性が低下してしまうので、低濃度溶液を用いるこ
とが重要である。溶液濃度は2.0重量%以下特に0.001〜
2.0重量%が好ましい。The method of treating the carbon fiber with the silane coupling agent may be any of the commonly used treatment methods, but a method of treating the carbon fiber by passing it through a low-concentration solution of the silane coupling agent is particularly preferred. In this case, if the concentration of the silane coupling agent in the solution is high, the convergence of the carbon fibers becomes too strong to obtain a uniform composite material, and the toughness of the composite material is reduced. This is very important. Solution concentration is less than 2.0% by weight, especially 0.001 ~
2.0% by weight is preferred.
本発明に用いられるシランカツプリング剤の低濃度溶
液の溶媒としては、シランカツプリング剤を溶解し、か
つシランカツプリング剤に対して実質的に不活性な溶媒
であれば、いかなる溶媒でもよいが、処理後の乾燥工程
を考えた場合、高沸点の有機溶媒は好ましくない。As the solvent for the low-concentration solution of the silane coupling agent used in the present invention, any solvent may be used as long as the solvent dissolves the silane coupling agent and is substantially inert to the silane coupling agent. Considering a drying step after the treatment, an organic solvent having a high boiling point is not preferred.
シランカツプリング剤としてアミノシラン系のカツプ
リング剤を用いる場合の溶媒としてはエチルアルコール
等の低級アルコール、低級アルコールと水の混合溶媒、
酢酸等の酸成分を含有する水/アルコール混合溶媒等が
特に好ましい。As a solvent when using an aminosilane-based coupling agent as a silane coupling agent, a lower alcohol such as ethyl alcohol, a mixed solvent of lower alcohol and water,
A water / alcohol mixed solvent containing an acid component such as acetic acid is particularly preferred.
これらシランカツプリング剤溶液で処理された炭素繊
維は風乾及び/又は加熱処理により溶剤等の揮発成分を
除去したのち、多官能性ビスマレイミドを主成分とする
樹脂組成物と複合化される。After removing volatile components such as a solvent by air drying and / or heat treatment, the carbon fiber treated with the silane coupling agent solution is composited with a resin composition containing a polyfunctional bismaleimide as a main component.
本発明に用いられる多官能性ビスマレイミドを主成分
とする樹脂組成物とは、分子内に2個以上のマレイミド
基を有する化合物が30重量%好ましくは40重量%以上を
占める樹脂組成物であり、耐熱性、靱性等の物性を低下
させない範囲内で単官能マレイミド化合物あるいは他の
共重合可能な反応性化合物を含んでいてもよい。The polyfunctional bismaleimide-based resin composition used in the present invention is a resin composition in which a compound having two or more maleimide groups in a molecule accounts for 30% by weight, preferably 40% by weight or more. It may contain a monofunctional maleimide compound or another copolymerizable reactive compound as long as physical properties such as heat resistance and toughness are not reduced.
多官能性ビスマレイミドとしては下記の化合物が用い
られる。1,2−ビスマレイミドエタン、1,6−ビスマレイ
ミドヘキサン、1,12−ビスマレイミドドデカン、1,6−
ビスマレイミド−(2,2,4−トリメチル)ヘキサン、1,6
−ビスマレイミド−(2,4,4−トリメチル)ヘキサン、
1,3−又は1,4−ビスマレイミドベンゼン、4,4′−又は
3,3′−ビスマレイミドジフエニルメタン、2,4−、2,6
−又は3,4−ビスマレイミドトルエン、3,3′−ビスマレ
イミドジフエニルスルホン、4,4′−ビスマレイミドジ
フエニルエーテル、4,4′−ビスマレイミドジシクロヘ
キシルメタン、4,4′−ビスマレイミドジフエニルシク
ロヘキサン、4,4′−ビスマレイミドジフエニルスルフ
アイド、N,N′−m−又はp−キシリレンビスマレイミ
ド、N,N−m−フエニレンビス−シトラコンイミド、N,
N′−4,4′−ジフエニレンビス−シトラコンイミド等な
らびにこれらの混合物。4,4′−ビスマレイミドジフエ
ニルメタン、この化合物と1,6−ビスマレイミド−(2,
2,4−トリメチル)ヘキサン及び2,4−ビスマレイミドト
ルエンの共融混合物が特に好ましい。The following compounds are used as the polyfunctional bismaleimide. 1,2-bismaleimide ethane, 1,6-bismaleimide hexane, 1,12-bismaleimide dodecane, 1,6-
Bismaleimide- (2,2,4-trimethyl) hexane, 1,6
-Bismaleimide- (2,4,4-trimethyl) hexane,
1,3- or 1,4-bismaleimidobenzene, 4,4'- or
3,3'-bismaleimidodiphenylmethane, 2,4-, 2,6
-Or 3,4-bismaleimidotoluene, 3,3'-bismaleimidodiphenylsulfone, 4,4'-bismaleimidodiphenylether, 4,4'-bismaleimidodicyclohexylmethane, 4,4'-bismaleimidediph Enylcyclohexane, 4,4'-bismaleimidodiphenyl sulfide, N, N'-m- or p-xylylenebismaleimide, N, Nm-phenylenebis-citraconimide, N,
N'-4,4'-diphenylenebis-citraconimide and the like, and mixtures thereof. 4,4'-bismaleimidodiphenylmethane, this compound and 1,6-bismaleimide- (2,
Eutectic mixtures of 2,4-trimethyl) hexane and 2,4-bismaleimidotoluene are particularly preferred.
多官能性ビスマレイミド化合物と共重合可能な反応性
化合物としては、例えばO,O′−ジアリルビスフエノー
ルA、O,O′−ジアリルビスフエノールF、トリアリル
イソシアネート、ジビニルベンゼン、N−ビニルピロリ
ドン及びエチレングリコールジメタクリレート等が挙げ
られる。これらの共重合可能な反応性化合物は単独ある
いは混合して樹脂組成物中70重量%以下好ましくは50重
量%以下の範囲で用いられる。これらの共重合可能な化
合物のうち、O,O′−ジアリルビスフエノールA、O,O′
−ジアリルビスフエノールF等のアルケニルフエノール
は樹脂組成物の靱性向上、加工性向上にも効果があり、
樹脂組成物中10〜50重量%の範囲で用いることが好まし
い。Examples of the reactive compound copolymerizable with the polyfunctional bismaleimide compound include, for example, O, O'-diallylbisphenol A, O, O'-diallylbisphenol F, triallyl isocyanate, divinylbenzene, N-vinylpyrrolidone and Ethylene glycol dimethacrylate and the like. These copolymerizable reactive compounds are used alone or as a mixture in an amount of 70% by weight or less, preferably 50% by weight or less in the resin composition. Of these copolymerizable compounds, O, O'-diallylbisphenol A, O, O '
Alkenyl phenols such as diallyl bisphenol F are also effective in improving the toughness and processability of the resin composition,
It is preferable to use 10 to 50% by weight of the resin composition.
本発明に用いられる多官能性ビスマレイミドを主成分
とする樹脂組成物は、熱により容易に硬化させることが
できるが、硬化物に所望の特性を付与したり、あるいは
硬化特性を調整する目的で触媒を添加してもよい。重合
触媒としては、オルガノホスフイン類、オルガノホスホ
ニウム塩あるいはそれらの錯体、イミダゾール類、第3
級アミン、第4級アンモニウム塩、三弗化ホウ素アミン
塩等のイオン触媒、及び有機過酸化物、アゾビスイソブ
チロニトリル等のラジカル重合触媒を用いることができ
る。触媒の添加量は、目的に応じて決定すればよいが、
樹脂組成物の安定性の面から全樹脂成分に対し0.05〜5
重量%が好ましい。The resin composition containing a polyfunctional bismaleimide as a main component used in the present invention can be easily cured by heat, but for the purpose of imparting desired properties to the cured product or adjusting the curing properties. A catalyst may be added. Examples of the polymerization catalyst include organophosphines, organophosphonium salts or complexes thereof, imidazoles,
Ion catalysts such as quaternary amines, quaternary ammonium salts, and boron trifluoride amine salts, and radical polymerization catalysts such as organic peroxides and azobisisobutyronitrile can be used. The amount of catalyst to be added may be determined according to the purpose,
From the viewpoint of the stability of the resin composition, 0.05 to 5 with respect to all resin components.
% By weight is preferred.
本発明におけるビスマレイミドを主成分とする樹脂組
成物中には耐熱性、靱性等の物性を低下させない範囲
で、カルボキシル基末端ブタジエン/アクリロニトリル
共重合体、カルボキシル基末端ポリブタジエン、アクリ
ロイルオキシ基末端ブタジエン/アクリロニトリル共重
合体等の反応性エラストマー、エポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、フエノール樹脂、シリコーン樹脂、ト
リアジン樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエーテルスルホ
ン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、熱可塑
性ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミド
イミド等の熱可塑性樹脂を添加してもよい。これらの樹
脂成分の添加量は30重量%以下にすることが好ましい。In the resin composition containing bismaleimide as the main component in the present invention, a carboxyl group-terminated butadiene / acrylonitrile copolymer, a carboxyl group-terminated polybutadiene, an acryloyloxy group-terminated butadiene / Reactive elastomers such as acrylonitrile copolymers, epoxy resins, unsaturated polyester resins, phenolic resins, silicone resins, thermosetting resins such as triazine resins, polyethersulfone, polyetherimide, polyetherketone, thermoplastic polyimide, polyester And a thermoplastic resin such as polyamide, polyamide-imide or the like. It is preferable that the addition amount of these resin components is 30% by weight or less.
本発明を実施するに際しては、まず炭素繊維を前記の
シランカツプリング剤の溶液で処理する。処理法として
は浸漬法が好ましい。次いで炭素繊維を樹脂組成物と複
合化すると、目的の複合材料が得られる。In practicing the present invention, carbon fibers are first treated with a solution of the silane coupling agent. As a treatment method, a dipping method is preferable. Next, when the carbon fiber is composited with the resin composition, a target composite material is obtained.
シランカツプリング剤で処理された炭素繊維と多官能
性ビスマレイミドを主成分とする樹脂組成物とからなる
複合材料は、公知の方法で製造することができる。例え
ばまずホツトメルト法あるいは溶剤法で樹脂組成物をフ
イルム状に成形し、次いで加熱含浸法により炭素繊維と
樹脂組成物の予備含浸物(いわゆるプリプレグ)を製造
し、これを真空バツク/オートクレーブ法で硬化する方
法を用いることができる。A composite material comprising a carbon fiber treated with a silane coupling agent and a resin composition containing a polyfunctional bismaleimide as a main component can be produced by a known method. For example, first, a resin composition is formed into a film by a hot melt method or a solvent method, and then a pre-impregnated material (so-called prepreg) of a carbon fiber and a resin composition is produced by a heat impregnation method, and this is cured by a vacuum backing / autoclave method. Can be used.
本発明方法により得られた複合材料は、優れた耐熱
性、耐衝撃性及び機械的性質を有し、成形材料特に航空
・宇宙用耐熱材料として有用である。The composite material obtained by the method of the present invention has excellent heat resistance, impact resistance and mechanical properties, and is useful as a molding material, particularly as a heat resistant material for aerospace.
実施例1 γ−アミノプロピルトリエトキシシランを水−エタノ
ール(水/エタノール=1/9重量比)混合溶媒と混合
し、0.01重量%溶液を調製した。この溶液に炭素繊維
(三菱レイヨン社製パイロフイルT−3)を浸漬、通過
させた。風乾後、120℃で2分間熱風乾燥して巻き取つ
た。さらに100℃で5時間、15mmHgの減圧下で乾燥し、
残存溶剤を除去した。処理後の炭素繊維は未処理のもの
と同様の外観を示した。一方、4,4′−ビスマレイミド
ジフエニルメタン54重量部とO,O′−ジアリルビスフエ
ノールA46重量部を130℃で均一になるまで攪拌混合し、
プレポリマーを得た。このプレポリマーを離型紙上に80
℃で薄膜上に引き延ばし、ドラム上で前記の処理した炭
素繊維を巻きつけ、樹脂を含浸させた。次いで切り開く
ことにより一方向プリプレグ(糸目付145g/m2、樹脂含
有率33重量%)を得た。このプリプレグを〔0°〕16及
び〔+45°/0°/−45°/90°〕4Sに積層し、182℃で6
時間硬化し、さらに243℃で6時間硬化を行い複合材を
得た。Example 1 γ-aminopropyltriethoxysilane was mixed with a water-ethanol (water / ethanol = 1/9 weight ratio) mixed solvent to prepare a 0.01% by weight solution. Carbon fiber (Pyrofil T-3 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was immersed and passed through this solution. After air-drying, it was dried with hot air at 120 ° C. for 2 minutes and wound up. Further, it was dried at 100 ° C. for 5 hours under reduced pressure of 15 mmHg,
The residual solvent was removed. The treated carbon fiber had the same appearance as the untreated carbon fiber. On the other hand, 54 parts by weight of 4,4'-bismaleimidodiphenylmethane and 46 parts by weight of O, O'-diallylbisphenol A are stirred and mixed at 130 ° C until uniform,
A prepolymer was obtained. Place this prepolymer on release paper for 80
The film was stretched on a thin film at ℃, and the treated carbon fiber was wound on a drum and impregnated with a resin. Then, it was cut open to obtain a unidirectional prepreg (having a grain weight of 145 g / m 2 and a resin content of 33% by weight). This prepreg is laminated on [0 °] 16 and [+ 45 ° / 0 ° / -45 ° / 90 °] 4S , and
After curing for an hour, curing was further performed at 243 ° C. for 6 hours to obtain a composite material.
得られた複合材の耐熱性及び耐衝撃性を下記の方法で
評価した。その結果を第1表に示す。The heat resistance and impact resistance of the obtained composite material were evaluated by the following methods. Table 1 shows the results.
「耐熱性」は、0°16層の積層材コンポジツトをASTM
D−2344にしたがって、177℃、232℃で層間剪断強度(I
LSS)を測定することにより判定した。"Heat resistance" is based on ASTM using a 0 ° 16-layer laminated composite.
According to D-2344, the interlaminar shear strength at 177 ° C and 232 ° C (I
LSS) was measured.
「耐衝撃性」は、NASA RP 1092に準拠して寸法4×6
×0.25インチの板を3×5インチの穴のあいた台上に固
定し、その中心に1/2インチRのノーズをつけた4.9kgの
分銅を落下させ、板厚1インチ当り15001binの衝撃を加
えたのち、その板を圧縮試験することにより求めた。“Impact resistance” is 4 × 6 according to NASA RP 1092
Fix a 0.25 inch board on a 3 x 5 inch perforated table, drop a 4.9 kg weight with a 1/2 inch R nose at the center, and apply a shock of 15001 bin per inch of board thickness. After addition, the plate was determined by a compression test.
比較例1 アミノシランカツプリング剤で処理していない炭素繊
維を用い、実施例1と同様にして複合材を得た。その評
価結果を第1表に示す。Comparative Example 1 A composite material was obtained in the same manner as in Example 1, except that carbon fibers not treated with the aminosilane coupling agent were used. Table 1 shows the evaluation results.
参考例 γ−アミノプロピルトリエトキシシランを水−エタノ
ール(水/エタノール=1/9重量比)混合溶剤と混合
し、5.0重量%溶液を調製した。実施例1と同様にして
炭素繊維を処理した。処理した炭素繊維は繊維同志が接
着し集束した。処理した炭素繊維を用い、実施例1と同
様にしてプリプレグを作成した。繊維の広がりが悪く、
樹脂の含浸状態も悪かった。得られた複合材の衝撃後圧
縮強度は12.7kg/mm2と実施例1と比較し著しく低いもの
であつた。Reference Example γ-aminopropyltriethoxysilane was mixed with a water-ethanol (water / ethanol = 1/9 weight ratio) mixed solvent to prepare a 5.0% by weight solution. The carbon fiber was treated in the same manner as in Example 1. The treated carbon fibers adhered and bundled together. A prepreg was prepared in the same manner as in Example 1 using the treated carbon fiber. The spread of fibers is poor,
The impregnation state of the resin was also poor. The resulting composite had a compressive strength after impact of 12.7 kg / mm 2 , which was significantly lower than that of Example 1.
実施例2 γ−ウレイドプロピルトリエトキシシランを水−エタ
ノール(1/9重量比)混合溶剤に溶解し、0.05重量%溶
液を調製して用い、その他は実施例1と同様にして炭素
繊維を処理し、さらに複合材を得た。その評価結果を第
1表に示す。Example 2 γ-ureidopropyltriethoxysilane was dissolved in a water / ethanol (1/9 weight ratio) mixed solvent to prepare a 0.05% by weight solution, and the carbon fiber was treated in the same manner as in Example 1 except for the above. Then, a composite material was obtained. Table 1 shows the evaluation results.
実施例3 3−グリシドキシプロピル−トリメトキシシランを水
−エタノール(1/9重量比)に酢酸を少量添加した溶剤
を混合し、1.0重量%溶液を調製して用い、その他は実
施例1と同様にして炭素繊維を処理し、さらに複合材を
得た。耐熱性及び耐衝撃性の評価結果を第2表に示す。 Example 3 A solvent prepared by adding a small amount of acetic acid to water-ethanol (1/9 weight ratio) of 3-glycidoxypropyl-trimethoxysilane was mixed to prepare a 1.0% by weight solution and used. The carbon fiber was treated in the same manner as described above to obtain a composite material. Table 2 shows the evaluation results of the heat resistance and the impact resistance.
実施例4 ビニルトリエトキシシランを、アセトン100gに対し水
2.0g及び酢酸2滴含有する混合溶剤に溶解し、0.2重量
%溶液を調製して用い、その他は実施例1と同様にして
炭素繊維を処理し、さらに複合材を得た。その評価結果
を第2表に示す。Example 4 Vinyl triethoxysilane was added to 100 g of acetone with water
Dissolved in a mixed solvent containing 2.0 g and 2 drops of acetic acid to prepare and use a 0.2% by weight solution, and otherwise treated the carbon fiber in the same manner as in Example 1 to obtain a composite material. Table 2 shows the evaluation results.
実施例5 樹脂組成物としてビスマレイミド共融混合物(4,4′
−ビスマレイミドジフエニルメタン49重量%、2,4−ビ
スマレイミドトルエン33重量%及び1,6−ビスマレイミ
ド−(2,2,4−トリメチル)ヘキサン18重量%)72重量
部とO,O′−ジアリルビスフエノールA28重量部の混合物
を用い、その他は実施例1と同様にして複合材を得た。
その評価結果を第2表に示す。Example 5 A bismaleimide eutectic mixture (4,4 ′) was used as a resin composition.
-Bismaleimidodiphenylmethane 49% by weight, 2,4-Bismaleimidetoluene 33% by weight and 1,6-Bismaleimide- (2,2,4-trimethyl) hexane 18% by weight) 72 parts by weight and O, O ' A composite material was obtained in the same manner as in Example 1 except that a mixture of 28 parts by weight of diallyl bisphenol A was used.
Table 2 shows the evaluation results.
これらの結果から、本発明方法により得られた複合材
料は、優れた耐熱性及び耐衝撃性を有することが知られ
る。From these results, it is known that the composite material obtained by the method of the present invention has excellent heat resistance and impact resistance.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤江 忍 愛知県名古屋市東区砂田橋4丁目1番60 号 三菱レイヨン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−69747(JP,A) 特開 昭60−32831(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinobu Fujie 4-160 Sunadabashi, Higashi-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Inside Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (56) References JP-A-58-69747 (JP, A) JP-A Sho 60-32831 (JP, A)
Claims (2)
及びビニルシランから選ばれる少なくとも1種のシラン
カツプリング剤の溶液で処理したのち、多官能性ビスマ
レイミドを主成分とする樹脂組成物と複合化することを
特徴とする、複合材料の製造方法。Claims: 1. A method comprising treating a carbon fiber with a solution of at least one silane coupling agent selected from aminosilane, epoxysilane and vinylsilane, and then forming a composite with a resin composition containing a polyfunctional bismaleimide as a main component. A method for producing a composite material, comprising:
希薄溶液(カツプリング剤濃度2.0重量%以下)で処理
したのち、多官能性ビスマレイミド及びアルケニルフエ
ノールを主成分とする樹脂組成物と複合化することを特
徴とする、複合材料の製造方法。2. A method comprising treating a carbon fiber with a dilute solution of an aminosilane coupling agent (coupling agent concentration of 2.0% by weight or less) and then complexing the carbon fiber with a resin composition containing polyfunctional bismaleimide and alkenylphenol as main components. A method for producing a composite material, comprising:
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| JP2707294B2 true JP2707294B2 (en) | 1998-01-28 |
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