炭素繊維の表面処理について

炭素繊維の表面処理はどのような処理剤が用いられているのでしょうか？　処理後通常その表面にはどんな官能基があるのでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： shota_TK 回答日時： 2003/09/01 09:20

炭素繊維の種類や用途によって，いろいろありますが，CFRP用に製品化されているものには，表面処理によって，カルボキシル基，フェノール性水酸基，カルボニル基，エーテル結合，ラクトン結合，キノイド構造体などが形成されます．

これは，未処理繊維は炭素・水素リッチになっていて，樹脂との濡れ性や接着性が低いためで，含酸素基を導入することにより樹脂との水素結合を促進し，接着性を高めるのが主目的です．

CFの表面処理は企業秘密になっていて，私も詳しく知らないのですが，酸化によるエッチングと，グラフトまたはコーティングの２種に大別されているようです．

酸化法には，硝酸などによる薬液酸化法，電解酸化法，気相酸化法などがあります．

コーティングには，スチレン-マレイン酸無水物-イソプレン共重合体などのポリマーをコーティングしたり，サイジング剤としてエポキシ系の樹脂を付与したりする方法があるようです．

No.1さんのおっしゃる通り，質問者さんの使用条件（樹脂等）をCFメーカーに連絡すれば，最適なCFを供給してもらえると思います．しかし，表面処理の品番を問い合わせても，教えてくれないと思いますよ（企業秘密）．CFを購入する予定があるなら，ある程度の情報は入手可能だと思います．

なお，下記の図書に多少の情報が出ています．
○大谷杉郎他著「炭素繊維」近代編集社
○松井醇一著「炭素繊維の展開と評価方法」リアライズ社
どちらもCFに関する有益な情報満載ですので，お手元にあっても損はないと思います．

この回答へのお礼

ご回答有難うございます　詳細なご説明有難うございました　推奨頂きました専門書を図書館にて調査する予定です
＞炭素繊維の種類や用途によって，いろいろありますが，CFRP用に製品化されているものには，表面処理によって，カルボキシル基，フェノール性水酸基，カルボニル基，エーテル結合，ラクトン結合，キノイド構造体などが形成されます．
→ここの表面処理はどのようなものでしょうか？

お礼日時：2003/09/04 22:57

No.4 回答者： polymer1 回答日時： 2003/09/03 08:03

＃１です。

＃３の言われる通り、カップリング剤の詳細は企業秘密だと思います。

そこで一般論ですが、ＣＦにしろ、ＧＦにしろ、カップリング処理を考えるのならアミノシランかエポキシシランをまずは用いて評価し、効果が薄ければ他のカップリング剤を考えるのが普通だと思います。

よって、先の回答のように、アミノ基か、エポキシ基が表面を覆っている可能性が最も高いと言うことです。

No.2 回答者： moe225 回答日時： 2003/08/30 06:07

炭素繊維の表面処理方についてお調べでしょうか ?

早速、専門家の方からの適切な回答が届いて
よかったですね !

あと、直接の回答ではないですが、こういったサイトが
yamadonさんにとって何か今後のお勉強のお役に立てば嬉しいです。

頑張って下さいね。


http://jstore.jst.go.jp/new-cgi/patent/tokkyo-di …

http://www.nire.go.jp/publica/nenpo/h10/2-1-8.htm

http://www.nire.go.jp/keikaku/h11/keikaku-3.htm

http://mech-server.mech.kyoto-u.ac.jp/lab/ochiai …

http://www.onri.go.jp/labo/kaimen/

参考URL：http://jstore.jst.go.jp/new-cgi/patent/tokkyo-di …

No.1 回答者： polymer1 回答日時： 2003/08/30 05:57

シランカップリング剤を表面処理し、アミノ基やエポキシ基を表面に持たせます。

このアミノ基やエポキシ基が、炭素繊維を樹脂等に複合させた時の濡れ性を改善します。
炭素繊維メーカーに複合する相手の樹脂等を連絡すれば、最適な表面処理をした炭素繊維の提供を受けられると思います。
一応、シランカップリング材に関するURLを記しておきます。
http://www.silicone.jp/j/silane/frameset/framese …

参考URL：http://www.silicone.jp/j/silane/frameset/framese …

この回答へのお礼

　ご回答有難うございます　今回一番知りたかったことは、炭素繊維の表面に対してどんなものが表面処理されているかです　シランカップリング剤もたくさん種類、品番がありますが、具体的にはどの系統（品番ではありません）が使われているか知りたいです　

お礼日時：2003/08/30 17:47