[发明专利]纤维强化树脂用纤维及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及提高了树脂的含浸性的纤维强化树脂用纤维及其制造方法。

背景技术

对于碳纤维强化树脂(CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics)，有效利用其高强度、轻量等特色，将其广泛应用在高尔夫球杆的长柄、钓鱼竿等各种体育用品、飞机、汽车、压力容器等中，还期待今后的应用。作为纤维强化树脂的一般性成型方法，例如使用手糊成型法、喷射成型法等接触压力成型法、纤维缠绕(FW)法、拉制法、连续层叠法等连续成型法等来成型为目标成型物。所使用的基质树脂使用环氧树脂等热固化性树脂。另外，为了提高与基质树脂的结合力，使对应于基质树脂的上浆剂附着在强化用纤维表面上(以上参见非专利文献1)。

作为现有技术，提出了使用具有丙烯酸基和环氧基的碳纤维用上浆剂的方案(专利文献1)。另外，还提出了使附着上浆剂之前的碳纤维表面发生臭氧氧化的方案(专利文献2)。进而，还提出了使用具有环氧基的碳纤维用上浆剂的方案(专利文献3～4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-355884号公报

专利文献2：日本特开2009-79344号公报

专利文献3：日本特开平7-279040号公报

专利文献4：日本特开2005-146429号公报

非专利文献

非专利文献1：纤维学会编《第3版繊維便覧(第3版纤维便览)》，丸善，2004年12月15日，598-601页，614-615页

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，现有技术的附着有上浆剂的碳纤维由于纤维直径比玻璃纤维小，因此与玻璃纤维相比，具有基质树脂难以含浸的问题。另外，对于玻璃纤维而言，也要求更高的树脂的含浸性。

本发明为了解决前述现有的问题，提供提高与基质树脂的润湿性、基质树脂易于含浸至纤维间的树脂强化用纤维及其制造方法。

用于解决课题的方法

本发明的纤维强化树脂用纤维是附着有上浆剂的纤维强化树脂用纤维，其特征在于，所述纤维是选自碳纤维及玻璃纤维中的至少一种，在所述纤维的表面上存在所述上浆剂改性而生成的酯键(-COO-)。

本发明的纤维强化树脂用纤维的制造方法的特征在于，所述纤维是选自碳纤维及玻璃纤维中的至少一种，通过对附着有上浆剂的纤维进行选自臭氧氧化、波长400nm以下的紫外线照射及等离子体处理中的至少1种处理，提高了基质树脂的含浸性。

发明效果

本发明通过在附着有上浆剂的碳纤维的表面上存在所述上浆剂发生改性而生成的酯键(-COO-)，可以提供提高与基质树脂的润湿性、基质树脂易于含浸至碳纤维间的碳纤维，能够缩短含浸操作工序。

本发明的制造方法通过对附着有上浆剂的纤维进行选自臭氧氧化、准分子灯照射或低压汞灯照射等波长400nm以下的紫外线照射及等离子体照射中的至少1种处理，可以提供提高与基质树脂的润湿性、基质树脂易于含浸至纤维间的碳纤维。另外，对于玻璃纤维而言，为了提高亲和性常常附着有上浆剂，与碳纤维相比时树脂的含浸性高，但通过进一步提高，具有可以缩短含浸操作工序的优点。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式的多轴向经编织物的概念立体图。

图2是说明本发明一个实施方式的注射成型的示意图。

图3是本发明实施例1～2品及比较例1品的利用X射线光电子分光法测定的宽频谱重叠图。

图4是本发明实施例1～2品及比较例1品的利用X射线光电子分光法测定的窄频谱重叠图。

图5是本发明实施例1～2品及比较例1品的利用X射线光电子分光法测定的窄频谱重叠图。

图6是比较例1品的利用X射线光电子分光法测定的C1s光谱分析数据。

图7是本发明的实施例1品的利用X射线光电子分光法测定的C1s光谱分析数据。

图8是本发明的实施例2品的利用X射线光电子分光法测定的C1s光谱分析数据。

图9是表示本发明另一实施例的树脂含浸性的曲线图。

具体实施方式

通常的碳纤维为了提高与树脂的亲和性，以附着有环氧树脂上浆剂的状态进行出售。本发明对这种市售的附着有环氧树脂上浆剂的碳纤维进行选自臭氧氧化、准分子灯照射或低压汞灯照射等波长400nm以下的紫外线照射及等离子体照射中的至少1种处理。由此，可以对上浆剂进行活化，生成酯键(-COO-)，使得与基质树脂的润湿性变得良好，从而提高含浸性。