(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤又はサイジング剤であって、  前記接着剤又はサイジング剤は、  酸化スズ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、および酸化ジルコニウムの金属酸化物ゾルからなる群から選択される一種以上の金属酸化物ゾルと、  過硫酸カリウム、酢酸、安息香酸、フェニルホスホン酸、およびベンゾイルからなる群から選択される一種以上のＯＨ基を有する化合物と、  ＰＶＡ樹脂とから構成されていることを特徴とする、接着剤又はサイジング剤。
【請求項２】
前記金属酸化物ゾルが、酸化スズからなることを特徴とする、請求項１に記載の接着剤又はサイジング剤。
【請求項３】
前記ＯＨ基を有する化合物が、過硫酸カリウムであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の接着剤又はサイジング剤。
【請求項４】
アルミナゾルをさらに含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接着剤又はサイジング剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、接着剤又はサイジング剤に係り、より詳しくは、ゴム製品（ブチルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、ＳＢＲ、合成ゴム、あるいはシリコーンゴム等）（以下、単にゴム材とも称す）や炭素繊維等の有機、無機物質材を低温で化学的に接着・接合することができ、且つ接着・接合されたゴム製品や炭素繊維等を低温で加温することによって容易にゴム同材質、異種材質の接着・接合をはく離することができる接着剤又はサイジング剤に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から、タイヤやベルト等のゴム製品に用いるコード材（ガラス、ポリエステル、スチール、ケブラー、炭素繊維等）は化学的に接着・接合（言い換えれば、ＯＨ基等の官能基等による接着・接合）できないため、被着する側及び被着される側の構造や形状（例えば、ぎざぎざ、凹凸、焼きばめやしまりばめ等のはめあい等）により、化学的結合によらず、ゴム製品等を物理的に接着・接合している。しかしながら、この接着・接合方法は、被着する側及び被着される側を強固に接着・接合するため、一度接着・接合させると、はく離させることが非常に困難であるという問題があった。  また、その他の物理的な接着・接合方法として、ゴム製品を熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等を含む接着剤に含浸し、高温で加熱処理する、あるいはゴム製品を溶かして溶着させる等による接着・接合方法も用いられている。しかしながら、この接着・接合方法は高温での加熱処理が必要であるため、ゴム製品を接着・接合するためには加熱用の大規模な設備が必要となり、接着・接合を容易に実施できないという問題があった。  また、接着剤として熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂やＦＲＰを使用しているため、接着・接合後に更に熱を加えても樹脂が軟化することはなく、一度接着・接合されたゴム製品をはく離することは非常に困難であり、破砕等の物理的な処理で壊すしかなく、一度接着・接合したゴム製品をリサイクルすることが困難であるという問題があった。  加えて、エポキシ樹脂やＦＲＰは、接着剤に配合すると接着剤内で化学反応が進んでしまい、１５℃保存で配合後２週間しかその接着性を維持することができず、長期間保存することができないという問題があった。【０００３】  叙上のゴム製品と同様に、炭素繊維の接着・接合においても熱硬化性樹脂であるＦＲＰやエポキシ樹脂を含む接着剤又はサイジング剤が用いられている（例えば、特許文献１−２参照）。  炭素繊維は自動車や飛行機等、様々な産業において用いられているが、叙上の通り、炭素繊維の接着・接合においても熱硬化性樹脂であるＦＲＰやエポキシ樹脂が用いられているため、一度接着・接合した炭素繊維のリサイクルが困難であり、使用された炭素繊維の多くは廃棄されているという問題があった。【０００４】  従来の炭素繊維の接着剤又はサイジング剤の例として、例えば、特許文献１には、溶媒中に遷移金属ナノ粒子の分散を含んだナノ粒子溶液と、第１の繊維サイジング剤とを含んで構成された繊維サイジング剤配合剤が記載されている。加えて、遷移金属ナノ粒子としては、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＳｎＯ及びこれらの混合物が用いられることが記載されている。さらに、特許文献１に記載のサイジング剤は、マトリクス樹脂を含み、マトリクス樹脂としてはエポキシ樹脂が用いられることが記載されている。【０００５】  従来の接着剤又はサイジング剤のその他の例として、例えば、特許文献２には、ポリマー成分と芳香族非イオン界面活性剤とを含有してなることを特徴とする炭素繊維用サイジング剤が記載されている。ポリマー成分としては分子中に親水基（カルボニル基、ヒドロキシル基、グリシジル基、��ミノ基、スルホ基、ポリエチレン基、ＣＯＯＭ、ＳＯ３Ｍ：Ｍはアルカリ金属）を有するエポキシ樹脂が用いられることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５５５９８６８号
【特許文献２】特許第５４５５１４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  特許文献１及び特許文献２に記載の接着剤又はサイジング剤は、接着成分として熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を使用しているため、炭素繊維の接着時に高温にする必要があり、炭素繊維束や炭素繊維樹脂テープ（即ち、開繊された炭素繊維束のテープ）の製造コストが高くなるという問題があった。  加えて、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を用いるため、これらの接着剤又はサイジング剤によって炭素繊維を接着した後に、炭素繊維同士をはく離したりすることが困難であり、炭素繊維のリサイクルが困難であるという問題があった。【０００８】  それゆえに、炭素繊維束や炭素繊維樹脂テープを６０℃〜２６５℃で化学的に接着・接合することができ、且つ接着・接合された炭素繊維束や炭素繊維樹脂テープをはく離することができる接着剤又はサイジング剤の開発が求められている。  加えて、ゴム製品等の従来から物理的に接着・接合されてきたものにおいても、６０℃〜１８０℃で化学的に接着・接合することができ、且つ接着・接合されたものをはく離することができる接着剤又はサイジング剤の開発が求められている。【０００９】  本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、ゴム製品（ブチルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、ＳＢＲ、合成ゴム、あるいはシリコーンゴム等）を６０℃〜１８０℃で化学的に接着・接合することができ、炭素繊維等の有機、無機物質材を６０℃〜２６５℃で化学的に接着・接合することができ、且つ接着・接合されたゴム製品を６０℃〜１８０℃で加温する、あるいは炭素繊維等を６０℃〜２６５℃で加温することによって容易にゴム同材質、異種材質の接着・接合をはく離することができる接着剤又はサイジング剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  請求項１に係る発明は、  接着剤又はサイジング剤であって、  前記接着剤又はサイジング剤は、  酸化スズ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、および酸化ジルコニウムの金属酸化物ゾルからなる群から選択される一種以上の金属酸化物ゾルと、  過硫酸カリウム、酢酸、安息香酸、フェニルホスホン酸、およびベンゾイルからなる群から選択される一種以上のＯＨ基を有する化合物と、  ＰＶＡ樹脂とから構成されていることを特徴とする、接着剤又はサイジング剤に関する。【００１１】  請求項２に係る発明は、前記金属酸化物ゾルが、酸化スズからなることを特徴とする、請求項１に記載の接着剤又はサイジング剤に関する。【００１２】  請求項３に係る発明は、前記ＯＨ基を有する化合物が、過硫酸カリウムであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の接着剤又はサイジング剤に関する。【００１３】  請求項４に係る発明は、アルミナゾルをさらに含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接着剤又はサイジング剤に関する。
【発明の効果】
【００１４】  請求項１に係る発明によれば、接着剤又はサイジング剤が、酸化スズ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、および酸化ジルコニウムからなる群から選択される一種以上の金属酸化物ゾルと、過硫酸カリウム、酢酸、安息香酸、フェニルホスホン酸、およびベンゾイルからなる群から選択される一種以上のＯＨ基を有する化合物と、ＰＶＡ樹脂とから構成されているため、接着剤又はサイジング剤に含まれるＯＨ基によって、６０℃乃至１８０℃の範囲でゴム製品、６０℃乃至２６５℃の範囲で炭素繊維及びその他の有機物あるいは無機物を容易に接着・接合することができる。それゆえに、ゴム製品を接着・接合させる際にゴム製品を溶かす必要がない。  加えて、請求項１に係る接着剤又はサイジング剤によれば、熱可塑性樹脂でありＯＨ基を含有するＰＶＡ樹脂を用いて化学的に接着・接合しているため、接着・接合したゴム製品や炭素繊維に熱を加える又は湯せんすることによりＰＶＡ樹脂を含む接着剤又はサイジング剤が軟化して、接着・接合したゴム製品や炭素繊維を容易にはく離できる。それゆえに、一度接着・接合したゴム製品や炭素繊維を容易にリサイクルすることができる。  さらに、請求項１に係る接着剤又はサイジング剤によれば、ゴム製品（ブチルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、ＳＢＲ、合成ゴム、あるいはシリコーンゴム等）や炭素繊維等の有機、無機物質材に請求項１に係る接着剤をつけた後、任意の添加剤や改質剤を、ゴム製品（ブチルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、ＳＢＲ、合成ゴム、あるいはシリコーンゴム等）や炭素繊維等の有機、無機物質材に接合・接着させることができる。【００１５】  さらに、請求項１に係る接着剤又はサイジング剤によれば、ゴム材同士や炭素繊維同士の同材質あるいはゴム材と炭素繊維等の異種材質等、本発明以外の他の接着剤のみでは強固に接着・接合することができなかった材質に、請求項１に係る接着剤又はサイジング剤を含浸あるいは塗布することにより、これらの材質を他の接着剤を用いて強固に接合・接着させることができる。  加えて、他の接着剤と請求項１に係る接着剤又はサイジング剤は、化学的に接着・接合しているため、他の接着剤によって接着・接合したゴム材や炭素繊維等に熱を加える又は湯せんすることにより請求項１に係る接着剤又はサイジング剤が軟化して、他の接着剤と請求項１に係る接着剤又はサイジング剤間の接着力（はく離強度）を低下させることができ、他の接着剤によって接着・接合したゴム材や炭素繊維等を容易にはく離できる。それゆえに、他の接着剤によって接着・接合したゴム材や炭素繊維等を容易にリサイクルすることができる。【００１６】  請求項２に係る発明によれば、前記金属酸化物ゾルが、酸化スズの金属酸化物ゾルであり、酸化スズの金属酸化物ゾルがOH基を有する接着剤や過硫酸カリウムと相性が良いため、本発明の接着力を増加させることができ、より容易に請求項１に記載の効果を奏することができる。【００１７】  請求項３に係る発明によれば、前記ＯＨ基を有する化合物が、ＰＶＡ、ＰＴＦＥ、ＰＩ等との親和性に優れる過硫酸カリウムであるため、本発明の取り扱い性を向上させることができ、より容易に請求項１に記載の効果を奏することができる。��００１８】  請求項４に係る発明によれば、接着剤又はサイジング剤は、さらにアルミナゾルを含むため、より容易に請求項１乃至３のいずれか１項に記載の効果を奏することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  以下、本発明に係る接着剤の好適な実施形態について説明する。  尚、本明細書において、接着剤とは、物と物とを接着・接合するために使用する物質を言い、サイジング剤とは、接着剤の中でもとりわけ炭素繊維同士あるいは炭素繊維とその他の物質を接着・接合し、場合によっては接着・接合後に加温及び湯せんによりはく離するために使用する物質を言う。  本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、一種以上の金属酸化物ゾルと、一種以上のＯＨ基を含有する化合物と、ＰＶＡ樹脂とから構成される。
【００２０】  本発明に係る接着剤又はサイジング剤に用いる金属酸化物ゾルは、酸化スズ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、および酸化ジルコニウムの金属酸化物ゾルからなる群から選択される一種以上である。  これらの金属酸化物ゾルはＯＨ基を多数含有している。ＯＨ基を多数含有している金属酸化物ゾルを接着剤又はサイジング剤として用いることにより、接着剤又はサイジング剤に含まれるＯＨ基の数が増加し、ＯＨ基による化学的な結合力（接着力）が増加するため、６０℃乃至１８０℃の範囲でゴム製品、６０℃乃至２６５℃の範囲で炭素繊維及びその他の有機物や無機物を容易に接着、接合することができる。加えて、接着剤又はサイジング剤により接着・接合したゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物を容易にはく離することができる。それゆえに、容易にゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物等をリサイクルすることができる。  尚、本発明に係る接着剤又はサイジング剤に用いる金属酸化物ゾルはこれらに限定されず、例えば、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム等、ＯＨ基を多数含有している金属酸化物ゾルであれば、いかなるものでも用いることができる。  また、本発明に係る接着剤又はサイジング剤に用いる金属酸化物ゾルの粒径やｐＨは特に限定されず、本発明に係る効果を奏することができる粒径やｐＨであればいかなるものであってもよい。
【００２１】  金属酸化物ゾルに含まれる金属酸化物の形状は特に限定されず、板状、柱状、繊維状、六角板状等、いかなる形状であってもよい。  また、金属酸化物ゾルが繊維状の場合、金属酸化物は、金属酸化物の繊維状結晶である。より具体的には、金属酸化物の無水和物で形成された金属酸化物ファイバー、水和物を含む金属酸化物で形成された金属酸化物水和物ファイバー等が挙げられる。
【００２２】  本発明に係る接着剤又はサイジング剤に用いる金属酸化物ゾル（酸化スズ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、あるいは酸化ジルコニウム等）として、例えば、タイノックＡ−６（ＴｉＯ２重量％：６、平均粒子径：２０ｎｍ、ｐＨ：１２、多木化学製）、タイノックＡＭ−１５（ＴｉＯ２重量％：１５、平均粒子径：２０ｎｍ、ｐＨ：４、多木化学製）、バイラールＺｒ−Ｃ２０（ＺｒＯ２重量％：２０、平均粒子径：４０ｎｍ、ｐＨ：８、多木化学製）、バイラールＬａ−Ｃ１０（Ｌａ２Ｏ３重量％：１０、平均粒子径：４０ｎｍ、ｐＨ：８、多木化学製）、バイラールＮｄ−Ｃ１０（Ｎｄ２Ｏ３重量％：１０、平均粒子径：２０ｎｍ、ｐＨ：９、多木化学製）、ニードラールＢ−１０（ＣｅＯ２重量％：１０、平均粒子径：２０ｎｍ、ｐＨ：８、多木化学製）、セラメースＳ−８（ＳｎＯ２重量％：８、平均粒子径：８ｎｍ、ｐＨ：１０、多木化学製）、バイラールＮｂ−Ｇ６０００（Ｎｂ２Ｏ３重量％：６、平均粒子径：１５ｎｍ、ｐＨ：８、多木化学製）等が挙げられるが、これに限定されず、酸化スズ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、あるいは酸化ジルコニウム等、ＯＨ基を多数含有している金属酸化物ゾルであり、当業者に自明のものであれば、いかなるものでも用いることができる。
【００２３】  また、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、上記の一種以上の金属酸化物ゾルとは別に、アルミナゾルをさらに含んでいても良い。  接着剤又はサイジング剤が、上記した一種以上の金属酸化物ゾルとアルミナゾルとを含むことにより、一種以上の金属酸化物を含む場合と比較して、より容易にゴム製品や炭素繊維等を接着・接合することができるうえ、接着・接合したゴム製品や炭素繊維等をより容易にはく離することができる。  尚、本発明に係る接着剤又はサイジング剤に用いるアルミナゾルの粒径やｐＨは特に限定されず、本発明に係る効果を奏することができるものであれば、いかなるものであってもよい。
【００２４】  アルミナゾルのアルミナの形状は特に限定されず、板状、柱状、繊維状、六角板状等、いかなる形状であってもよい。  また、アルミナゾルが繊維状の場合のアルミナは、アルミナの繊維状結晶である。より具体的には、アルミナの無水和物で形成されたアルミナファイバー、水和物を含むアルミナで形成されたアルミナ水和物ファイバー等が挙げられる。
【００２５】  本発明に係る接着剤又はサイジング剤に用いるアルミナゾルとして、例えば、アルミナゾル−１０Ａ（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：９．８〜１０．２、粒子の大きさｎｍ：５−１５、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜５０、ｐＨ：３．４−４．２、川研ファインケミカル製）、アルミナゾル−Ａ２（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：９．８〜１０．２、粒子の大きさｎｍ：１０−２０、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜２００、ｐＨ：３．４−４．２、川研ファインケミカル製）、アルミナゾル−ＣＳＡ−１１０ＡＤ（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：６．０〜６．４、粒子の大きさｎｍ：５−１５、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜５０、ｐＨ：３．８−４．５、川研ファインケミカル製）、アルミナゾル−Ｆ１０００（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：４．８〜５．２、粒子の大きさｎｍ：１４００、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜１０００、ｐＨ：２．９−３．３、川研ファインケミカル製）、アルミナゾル−Ｆ３０００（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：４．８〜５．２、粒子の大きさｎｍ：２０００−４５００、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜１０００、ｐＨ：２．７−３．３、川研ファインケミカル製）等が挙げられるが、これに限定されず、本発明に係る効果を奏することができ、当業者に自明のアルミナゾルであれば、いかなるものでも用いることができる。
【００２６】  本発明に係る接着剤又はサイジング剤に用いるＯＨ基を含有する化合物は、過硫酸カリウム、酢酸、安息香酸、フェニルホスホン酸、あるいはベンゾイルからなる群から選択される一種以上である。  接着剤又はサイジング剤にこれらの化合物を加えることにより、接着剤又はサイジング剤に含まれるＯＨ基の数が増加し、ＯＨ基による化学的な結合力（接着力）が増加するため、６０℃乃至１８０℃の温度範囲でゴム製品、６０℃乃至２６５℃の温度範囲で炭素繊維及びその他の有機物や無機物を容易に接着・接合することができる。加えて、接着剤又はサイジング剤により接着・接合したゴム製品を６０℃乃至１８０℃の温度範囲で加温する、あるいは炭素繊維及びその他の有機物や無機物を６０℃乃至２６５℃の温度範囲で加温することにより容易にはく離することができる。それゆえに、容易にゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物等をリサイクルすることができる。
【００２７】  本発明に係る接着剤又はサイジング剤には、接着成分として熱可塑性樹脂であるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂を用いることが望ましい。  ＰＶＡ樹脂は以下に示す構造式を有しており、多くのＯＨ基を含有している。それゆえに、親水性が非常に強く、温水に可溶であるという特徴を備えているため、６０℃乃至１８０℃の温度範囲でゴム製品を接着・接合することができ、６０℃乃至２６５℃の温度範囲で炭素繊維樹脂等を接着・接合することができる。  また、ＰＶＡ樹脂は熱可塑性樹脂であるため、一度炭素繊維等を接着・接合した後、接着・接合した炭素繊維樹脂等を再度加熱あるいは湯せんすることにより、ＰＶＡ樹脂が軟化し、接着・接合した炭素繊維樹脂等を容易にはく離することができる。  加えて、ＰＶＡ樹脂は、接着剤又はサイジング剤に配合された後でも安定に接着剤中に存在し、接着・接合力が低下する虞が少ない。そのため、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は長期間に亘って安定に使用することができる。  接着剤又はサイジング剤に熱可塑性樹脂でありＯＨ基を含有するＰＶＡ樹脂を用いることにより、従来のように接着・接合時に高温で加熱する必要が無く、ゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物を容易に接着・接合することができ、且つ物理的な接着・接合でない（即ち、被着する側及び被着される側の構造や形状によるはめあいや熱応力等の接着・接合でない）ため、一度接着した物を容易にはく離することができる。
【００２８】
【化１】
0006456563.tif 000002
【００２９】  また、その他の熱可塑性樹脂であるＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ樹脂、６，６−ナイロン等はＯＨ基を含有していないため、これら単体ではゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物と接着・接合することはできないが、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を結合剤として用いることにより、単体ではゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物と接着・接合することができないＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ樹脂、６，６−ナイロン等のＯＨ基を含有していない熱可塑性樹脂とゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物とを接着・接合することができる。即ち、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を結合剤として用いることにより、従来では接着・接合することが困難であったもの同士（例えば、ＯＨ基（官能基）を含有していないもの同士等）を接着・接合することができ、且つ物理的な接着・接合でない（即ち、被着する側及び被着される側の構造や形状によるはめあいや熱応力等の接着・接合でない）ため、加温又は湯せんすることにより、容易にはく離することができる。
【００３０】  叙上の通り、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、一種以上の金属酸化物ゾルと、一種以上のＯＨ基を含有する化合物と、ＰＶＡ樹脂とから構成されている。  これらの構成要素の濃度は特に限定されないが、接着剤又はサイジング剤の濃度が所定の範囲より低いと、接着・接合が意図せず外れてしまう虞がある。また、接着剤又はサイジング剤の濃度が所定の範囲より高いと、接着剤又はサイジング剤がゴム製品や炭素繊維等の被接着物に浸透し難くなる虞がある。それゆえに、本発明に係る接着剤又はサイジング剤の各構成要素の濃度には、以下の通りの好適な範囲がある。  ＰＶＡ樹脂の濃度は、０．５〜３０ｗｔ％が好ましい。  金属酸化物ゾルの濃度は、０．５〜１６．７ｗｔ％が好ましい。金属酸化物ゾルの濃度が０．５ｗｔ％より低いと、被接着物間の接着強さが低くなる虞がある。また、金属酸化物ゾルの濃度が１６．７ｗｔ％より高くても、被接着物間の接着強さはそれ以上には増加し難い。  ＰＶＡ樹脂と金属酸化物ゾルとの濃度比は３：１が好ましい。また、ＯＨ基を有する化合物の濃度は０．５〜１０ｗｔ％が好ましい。
【００３１】  尚、本発明にかかる接着剤又はサイジング剤は、上記した構成成分以外にも、接着剤又はサイジング剤を改質するためにその他の添加物等を含有していてもよい。  添加物としては、例えば、溶剤、粘着付与剤、可塑剤、硬化剤、架橋剤。希釈剤、充填剤、増粘剤、顔料等が挙げられるが、これに限定されず、接着剤又はサイジング剤の性質を改質するために通常用いられ、当業者に自明のものであれば、いかなるものでも用いることができる。
【００３２】  また、本発明に係る接着剤又はサイジング剤が塗布される前、あるいは塗布された後の被接着物にコロナ放電及びプラズマ処理を施すことによって接着剤又はサイジング剤による接着・接合力をより高めることができる。  被接着物に施すコロナ放電及びプラズマ処理の種類や条件等は特に限定されず、接着・接合力をより高めることができ、当業者に自明のものであれば、いかなるものでも用いることができる。
【００３３】  加えて、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いることで、ゴム材同士、炭素繊維同士等の同材質、あるいはゴム材と炭素繊維等の異種材質に対する、他の接着剤の接着力（はく離強度）を高めることができる。  より具体的には、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を、接着したい材質に塗布又は含浸させ、接着したい材質の表面に他の接着剤を塗布し、他の接着剤を介して接着したい材質の表面同士を密着させることで、これらの材質を接着・接合することができる。  この効果は、本発明に係る接着剤又はサイジング剤のＯＨ基と他の接着剤が化学的に結合することにより生じる。
【００３４】  叙上の通り、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いることで、他の接着剤の接着力（はく離強度）を増加させることができる。  また、本発明に係る接着剤又はサイジング剤と他の接着剤を用いて、ゴム材同士、炭素繊維同士等の同材質、あるいはゴム材と炭素繊維等の異種材質を接着・接合した場合においても、６０℃乃至１８０℃の温度範囲でゴム材、６０℃乃至２６５℃の温度範囲で炭素繊維及びその他の有機物や無機物を容易に接着・接合することができる。  加えて、他の接着剤により接着・接合したゴム材を６０℃乃至１８０℃の温度範囲で加温又は湯せんする、あるいは炭素繊維及びその他の有機物や無機物を６０℃乃至２６５℃の温度範囲で加温又は湯せんすることにより、接着したもの同士を容易にはく離することができる。  それゆえに、他の接着剤により接着・接合したゴム材同士、炭素繊維同士等の同材質、あるいはゴム材と炭素繊維等の異種材質及びその他の有機物や無機物等を容易にリサイクルすることができる。
【００３５】  尚、本明細書中において、他の接着剤とは、本発明に係る接着剤又はサイジング剤以外のあらゆる接着剤のことをいう。
【００３６】  以下、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いた炭素繊維樹脂テープの製造方法の一例について詳述する。  尚、以下に示す本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いた炭素繊維樹脂テープの製造方法は一例に過ぎず、これに限定されない。
【００３７】  本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いた炭素繊維樹脂テープの製造方法は、複数本の炭素繊維からなる炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、前記炭素繊維束を、本発明に係る接着剤又はサイジング剤に浸漬する第二工程と、前記炭素繊維束を乾燥させる第三工程とからなる。  尚、炭素繊維樹脂テープに所望の特性を付加したい場合は、第三工程の後に、耐熱耐寒高強度粘着剤や紫外線防止塗料等の機能性物質を炭素繊維の表面に塗布する第四工程を備えていてもよい。
【００３８】以下に、各工程の詳細を記載する。＜第一工程＞  炭素繊維束は、第１槽に貯留された水中に所定時間浸漬される。  炭素繊維束としては、無撚炭素繊維の３Ｋ（３０００本束）、６Ｋ（６０００本束）、１２Ｋ（１２０００本束）等を例示することができる。
【００３９】  本発明において、第１槽に貯留された水は、負の酸化還元電位を有する還元水である。普通の水は正の酸化還元電位（水道水の場合：＋４００〜＋６００ｍＶ程度）を有しているが、還元水は負の酸化還元電位を有しており、水分子クラスターが小さく、優れた浸透力を有している。炭素繊維束は、このような還元水中に浸漬されることによって、超音波等の物理的外力を作用させることなく自然に拡がる。  尚、第１槽内に超音波発生装置を設置し、還元水中に浸漬された炭素繊維束に対して超音波を当てる方法を採用してもよい。この場合、還元水の開繊作用によって、超音波の出力を弱くしても充分な開繊が得られるため、繊維の損傷を確実に防ぎつつ、充分に拡がった帯状の平繊繊維束を効率良く製造することができるという効果を奏する。また、湿式方法の為に、環境にも非常に良いという利点がある。
【００４０】  第一工程において用いられる還元水は、酸化還元電位が−８００ｍＶ以下のものとすることが好ましい。このような酸化還元電位が低い還元水を用いることにより、炭素繊維束を構成する炭素繊維を短時間で確実に平らに拡げて帯状の平繊繊維束を得ることが可能となる。また、得られた帯状の平繊繊維束が元に戻りにくいものとなる。
【００４１】  本発明において用いられる還元水の製法は特に限定されるものではないが、例えば、ガスバブリング法、ヒドラジンの添加による方法、電気分解による方法等が用いられる。  本発明においては、電気分解による方法により得られた還元水を用いることが好ましい。  これは、電気分解による方法によれば、他の方法に比べて、より容易且つ確実に酸化還元電位が低く（−８００ｍＶ以下）、負の酸化還元電位を長時間にわたって維持できる還元水が得られるためである。  尚、電気分解による方法を実施するための装置については、本出願人が特開２０００−２３９４５６号公報において開示しており、この開示内容に基づいて実施することが可能である。
【００４２】＜第二工程＞  還元水に浸漬されることにより得られた平繊繊維束は、第２槽において６０℃乃至２６５℃の温度範囲で接着剤又はサイジング剤に浸漬される。  尚、平繊繊維束を接着剤又はサイジング剤に浸漬する前に、平繊繊維束を、コロナ放電を用いて表面処理（いわゆるコロナ処理）することが望ましい。これにより、平繊炭素繊維束の表面粗さを増加させることができ、より容易に接着剤又はサイジング剤に含まれるＯＨ基が平繊炭素繊維束に結合し易くなる。  このコロナ放電を用いる表面処理は、５Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２〜４００Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２で行うことが好ましく、５０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２で行うことがより好ましい。
【００４３】  このように、平繊繊維束が接着剤に浸漬されることにより、拡がった繊維と繊維の間に一種以上の金属酸化物ゾルと、一種以上のＯＨ基を含有する化合物と、ＰＶＡ樹脂とを含むサイジング剤が浸透する。  尚、接着剤又はサイジング剤は、還元水に浸漬されることにより平らに拡げられた炭素繊維（平繊繊維束）に、霧状にして吹き付けてもよい。
【００４４】＜第三工程＞  接着剤又はサイジング剤に浸漬された後の拡がった炭素繊維束は、第２層から取り出された後、乾燥処理が施される。  乾燥処理に用いる乾燥装置の種類は特に限定されず、ヒーター加熱装置、温風加熱装置、遠赤外線を利用した加熱装置等でもよい。また、乾燥装置を用いずに自然乾燥によって炭素繊維束を乾燥してもよい。  なお、この第三工程の後に、炭素繊維樹脂テープをさらに水洗して余分な接着剤又はサイジング剤を除去し、乾燥させてもよい。余分な不純物が除去され、必要なＯＨ基を残すことによりはく離強度が向上する。
【００４５】  接着剤又はサイジング剤に浸漬された後の炭素繊維束が乾燥することによって、拡がった繊維と繊維の間に浸透した一種以上の金属酸化物ゾルと、一種以上のＯＨ基を含有する化合物と、ＰＶＡ樹脂が固化する。  このように、炭素繊維が平らに拡がった状態で接着剤又はサイジング剤により固められることにより、時間が経過しても炭素繊維が元に戻ることがなく、しかも高い機械的強度を有する炭素繊維樹脂テープが得られる。
【００４６】＜第四工程＞  得られた炭素繊維樹脂テープに所望の特性を付加するために、第四工程を実施しても良い。  前述の第三工程で得られた炭素繊維樹脂テープの一方の面から、例えば、耐熱性、耐寒性又は高強度のうちの一種以上の物理的特性を有する粘着剤を炭素繊維の表面に塗布する。耐寒性又は高強度のうちの一種以上の物理的特性を有する粘着剤として、例えば、ポリウレタン系接着剤、エポキシ樹脂接着剤、シリコーンゴム系接着剤、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）接着剤などが使用され得る。  ついで他方の面に紫外線防止塗料を塗布し、乾燥させる。紫外線防止塗料として、例えば、シリコーン樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料などが使用され得る。  尚、上記した第四工程は一例であって、炭素繊維樹脂テープに所望の特性を付加することができる工程であれば、いかなるものであってもよい。
【００４７】  以上の通り、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いた炭素繊維樹脂テープの製造方法の一例を示したが、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いることにより、炭素繊維だけでなく、例えば、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）等のゴム製品やテフロン（登録商標）等、従来では化学的に接着・接合することができなかったものを容易に接着・接合することができる。  加えて、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いることにより、ゴム製品（ブチルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、ＳＢＲ、合成ゴム、あるいはシリコーンゴム等）や炭素繊維等の有機、無機物質材に、任意の添加剤や改質剤を接合・接着させることができる。
【実施例】
【００４８】  まず、本発明に係る接着剤又はサイジング剤と従来の接着剤又はサイジング剤の比較試験を実施した。  比較試験では、各接着剤又はサイジング剤のはく離強度を比較した。はく離強度試験は、ＪＩＳ  Ｋ  ６８５４−１（ＩＳＯ  ８５１０−１）に準拠し、９０°はく離試験を実施した。  比較試験の結果、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、６０℃〜１８０℃の温度範囲にてゴム材を接着・接合することができ、６０℃〜２６５℃の温度範囲にて炭素繊維を接着・接合することができた。加えて、６０℃〜１８０℃で加温することによりゴム材を、６０℃〜２６５℃で加温することにより炭素繊維を夫々容易にはく離することができた。  一方、従来のエポキシ樹脂を用いる接着剤又はサイジング剤では、６０℃〜２６５℃の温度範囲では炭素繊維を接着・接合することができない、あるいは接着・接着接合できてもはく離強度が低かった。  また、２６５℃以上に加熱し、炭素繊維を接着・接合したが、従来の接着剤又はサイジング剤で接着・接合された炭素繊維ははく離し難く、炭素繊維のリサイクルは困難であることがわかった。加えて、ゴム材は６０℃〜１８０℃の温度で接着・接合することができたが、一度接着・接合したゴム材を６０℃〜１８０℃で加温してもはく離し難く、ゴム材のリサイクルは困難であることが分かった。  加えて、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、調製後２週間を経過してもはく離強度を維持しており、ゴム材や炭素繊維を容易に接着・接合及びはく離できたが、調製後２週間を経過した従来のエポキシ樹脂を用いる接着剤又はサイジング剤ははく離強度が大きく低下し、ゴム材や炭素繊維の接着・接合が困難であった。  以下に、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いたより具体的な実施例を記載する。【００４９】＜試験１＞  本願発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いてゴム材や炭素繊維を接着し、はく離強度試験を実施した。【００５０】  実施例１〜３で用いた本発明に係る接着剤又はサイジング剤の成分及び各成分の濃度は以下の通りである。  ＰＶＡ：５ｗｔ％  ニオブの金属酸化物ゾル（バイラールＮｂ−Ｇ６０００）：１ｗｔ％  過硫酸カリウム：１ｗｔ％  水：９３ｗｔ％【００５１】  比較例１〜３では、従来の接着剤として２液エポキシ接着剤（コニシ製、ボンドＥセット、Ａ剤；エポキシ樹脂１００％、Ｂ剤；変性ポリアミド１００％）を用いた。【００５２】＜実施例１＞  厚さ１ｍｍのゴム材（ノーブランドのゴム板、モノタロウで購入）に、本発明に係る接着剤又はサイジング剤をハケで均一に塗布した。  本発明に係る接着剤又はサイジング剤が塗布されたゴム材と、本発明に係る接着剤又はサイジング剤が塗布されていないゴム材を密着させ、フランジ（Φ５．５、厚み２ｃｍ、重さ２．３ｋｇ）で約２３Ｎの荷重をかけながら６０℃で２時間加熱し、ゴム材同士を接着した。  接着したゴム材を用いて、ＪＩＳＫ６８５４−１（９０度はく離）に準じてはく離試験を実施した。  加えて、接着したゴム材を８０℃のお湯に３０秒間浸漬（湯せん）させたものを用いて、ＪＩＳＫ６８５４−１（９０度はく離）に準じてはく離試験を実施した。尚、湯せんはＷａｔｅｒ  Ｂａｔｈ  ＢＭ１００（ヤマト科学株式会社製）を用い、���く離試験はＡＵＴＯＧＲＡＰＨ  ＡＧＳ−Ｘ  ５０Ｎ（島津製作所製）を用いて実施した。＜実施例２＞  開繊炭素繊維（１２Ｋ、１５０ｍｍ×２０ｍｍ）同士を、実施例１と同じ本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いて、実施例１と同じ手順で接着し、実施例１と同様のはく離試験を実施した。＜実施例３＞  厚さ１ｍｍのゴム材（ノーブランドのゴム板、モノタロウで購入）と開繊炭素繊維（１２Ｋ、１５０ｍｍ×２０ｍｍ）を、実施例１と同じ本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いて、実施例１と同じ手順で接着し、実施例１と同様のはく離試験を実施した。【００５３】＜比較例１＞  厚さ１ｍｍのゴム材（ノーブランドのゴム板、モノタロウで購入）に従来の接着剤として２液エポキシ接着剤（コニシ製、ボンドＥセット、Ａ剤；エポキシ樹脂１００％、Ｂ剤；変性ポリアミド１００％）をハケで均一に塗布した。  従来の接着剤が塗布されたゴム材と、従来の接着剤が塗布されていないゴム材を密着させ、約２３Ｎの荷重をかけながら６０℃で２時間加熱し、ゴム材同士を接着した。  接着させたゴム材を用いて、ＪＩＳＫ６８５４−１（９０度はく離）に準じてはく離試験を実施した。  加えて、接着させたゴム材を８０度のお湯に３０秒間浸漬（湯せん）させた後、ＪＩＳＫ６８５４−１（９０度はく離）に準じてはく離試験を実施した。＜比較例２＞  開繊炭素繊維（１２Ｋ、１５０ｍｍ×２０ｍｍ）同士を、比較例１と同じ手順で接着し、比較例１と同様のはく離試験を実施した。＜比較例３＞  厚さ１ｍｍのゴム材（ノーブランドのゴム板、モノタロウで購入）と開繊炭素繊維（１２Ｋ、１５０ｍｍ×２０ｍｍ）を、比較例１と同じ手順で接着し、比較例１と同様のはく離試験を実施した。【００５４】  実施例１〜３及び比較例１〜３のはく離試験の結果を表１に示す。【００５５】
【表１】
0006456563.tif 000003
【００５６】  表１のピーク点試験力において、実施例１〜３は、はく離強度の値が約０．７〜１．２前後であり、比較例１よりも低い値であるが、ゴム材同士を接着させるのに十分なはく離強度を備えており、且つ湯せんすることにより、そのはく離強度が半分以下になっていることがわかる。  一方、比較例１および３は、湯せんしてもはく離強度はほとんど低下していないことがわかる。  また、比較例２は、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、ピーク点試験力を測定することができなかった。加えて、湯せんした場合においても、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、ピーク点試験力を測定することができなかった。【００５７】  表１の最大点試験力において、実施例１〜３は、はく離強度の値が約３．７〜４．５前後であり、比較例１および３よりも低い値であるが、炭素繊維同士を接着させるのに十分なはく離強度を備えており、且つ湯せんすることにより、そのはく離強度が半分以下になっていることがわかる。  一方、比較例１および３は、湯せんしてもはく離強度はほとんど低下していないことがわかる。  また、比較例２は、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、最大点試験力を測定することができなかった。加えて、湯せんした場合においても、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、最大点試験力を測定することができなかった。【００５８】  表１の平均試験力において、実施例１〜３は、はく離強度の値が約２．２〜３．７前後であり、比較例１および３よりも低い値であるが、ゴム材と炭素繊維を接着させるのに十分なはく離強度を備えており、且つ湯せんすることにより、そのはく離強度が半分以下になっていることがわかる。  一方、比較例１および３は、湯せんしてもはく離強度はほとんど低下していないことがわかる。  また、比較例２は、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、平均試験力を測定することができなかった。加えて、湯せんした場合においても、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、平均試験力を測定することができなかった。【００５９】  表１のはく離強度試験の結果より、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、ゴム材同士、炭素繊維同士、およびゴム材と炭素繊維を接着できることがわかった。  加えて、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、一度接着したゴム材同士、炭素繊維同士、およびゴム材と炭素繊維を湯せんすることにより容易にはがすことができ、一度接着した材料を容易にリサイクルできることがわかった。  一方、従来の接着剤は、ゴム材同士、炭素繊維同士、およびゴム材と炭素繊維を接着することはできるが、一度接着すると湯せんしてもはがすことが困難であることがわかった。そのため、従来の接着剤を用いると一度接着した材料のリサイクルが困難であることがわかった。【００６０】＜試験２＞  本願発明に係る接着剤又はサイジング剤を塗布したゴム材や炭素繊維を、他の接着剤を用いて接着し、はく離強度試験を実施した。尚、試験２において使用した機器類は、試験１と同じものを用いた。【００６１】  実施例４〜６で用いた本発明に係る接着剤又はサイジング剤の成分及び各成分の濃度は以下の通りである。  ＰＶＡ：５ｗｔ％  ニオブの金属酸化物ゾル：１ｗ���％  過硫酸カリウム：１ｗｔ％  水：９３ｗｔ％【００６２】  本実施例では、他の接着剤として２液エポキシ接着剤（コニシ製、ボンドＥセット、Ａ剤；エポキシ樹脂１００％、Ｂ剤；変性ポリアミド１００％）を用いた。【００６３】＜実施例４＞  厚さ１ｍｍのゴム材（ノーブランドのゴム板、モノタロウで購入）に本発明に係る接着剤又はサイジング剤をハケで均一に塗布し、塗布した本発明に係る接着剤又はサイジング剤を乾燥させた。乾燥は６０℃で３０分間行った。尚、乾燥は、送風定温恒温器DN-42（ヤマト科学株式会社製）を用いて行った。  本発明に係る接着剤又はサイジング剤を塗布したゴム材の表面に、他の接着剤を、ハケを用いて塗布した。  本発明に係る接着剤又はサイジング剤が塗布されたゴム材同士を、他の接着剤を介して密着させ、約２３Ｎの荷重をかけながら６０℃で２時間加熱し、ゴム材同士を接着した。  接着させたゴム材を用いて、ＪＩＳＫ６８５４−１（９０度はく離）に準じてはく離試験を実施した。  加えて、接着させたゴム材を８０度のお湯に３０秒間浸漬（湯せん）させた後、ＪＩＳＫ６８５４−１（９０度はく離）に準じてはく離試験を実施した。＜実施例５＞  開繊炭素繊維（１２Ｋ、１５０ｍｍ×２０ｍｍ）同士を、実施例４と同じ手順で接着し、実施例４と同様のはく離試験を実施した。＜実施例６＞  厚さ１ｍｍのゴム材（ノーブランドのゴム板、モノタロウで購入）と開繊炭素繊維（１２Ｋ、１５０ｍｍ×２０ｍｍ）を、実施例４と同じ手順で接着し、実施例４と同様のはく離試験を実施した。【００６４】＜比較例１〜３＞  従来の接着剤を用いた比較例として、試験１と同様に比較例１〜３を用いた。【００６５】  実施例４〜６及び比較例１〜３のはく離試験の結果を表２に示す。【００６６】
【表２】
0006456563.tif 000004
【００６７】  表２のピーク点試験力において、実施例４〜６は、はく離強度の値が約２〜３．５前後であり、比較例１および３よりも高い値であり、湯せんすることにより、そのはく離強度が大きく低下していることがわかる。  一方、比較例１および３は、湯せんしてもはく離強度はほとんど低下していないことがわかる。  また、比較例２は、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、ピーク点試験力を測定することができなかった。加えて、湯せんした場合においても、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、ピーク点試験力を測定することができなかった。【００６８】  表２の最大点試験力において、実施例４〜６は、はく離強度の値が約１１〜１３前後であり、比較例１および３よりも高い値であり、湯せんすることにより、そのはく離強度が大きく低下していることがわかる。  一方、比較例１および３は、湯せんしてもはく離強度はほとんど低下していないことがわかる。  また、比較例２は、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、最大点試験力を測定することができなかった。加えて、湯せんした場合においても、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、最大点試験力を測定することができなかった。【００６９】  表２の平均試験力において、実施例１〜３は、はく離強度の値が約７〜１１前後であり、比較例１と同等であり、比較例３よりも高い値であり、湯せんすることにより、そのはく離強度が大きく低下していることがわかる。  一方、比較例１および３は、湯せんしてもはく離強度はほとんど低下していないことがわかる。  また、比較例２は、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、平均試験力を測定することができなかった。加えて、湯せんした場合においても、はく離強度の測定中に炭素繊維が破断したため、平均試験力を測定することができなかった。【００７０】  表２のはく離強度試験の結果より、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、従来の接着剤を介して、ゴム材同士、炭素繊維同士、およびゴム材と炭素繊維を接着させた場合、従来の接着剤の接着力を高めることができ、且つ湯せんすることにより、一度接着した材料をはく離できることがわかった。  それゆえに、従来の接着剤で接着した場合よりも、より強固に材料を接着させることができ、且つ湯せんにより容易にはがすことができるため、一度接着した材料を容易にリサイクルできることがわかった。  一方、従来の接着剤は、ゴム材同士、炭素繊維同士、およびゴム材と炭素繊維を接着することはできるが、一度接着すると湯せんしてもはがすことが困難であることがわかった。そのため、従来の接着剤を用いると一度接着した材料のリサイクルが困難であることがわかった。【００７１】＜試験３＞  上記実施例２と比較例２を用いて、本発明に係る接着剤又はサイジング剤の安定性をはく離試験で確認した。はく離試験は、上記試験１と同じ方法で行い、ＪＩＳＫ６８５４−１（９０度はく離）に準じて行った。【００７２】  実施例２−１：開繊炭素繊維（１２Ｋ、１５０ｍｍ×２０ｍｍ）に塗布する直前に調製した、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いた。  実施例２−２：開繊炭素繊維（１２Ｋ、１５０ｍｍ×２０ｍｍ）に塗布する２週間前に調製した、本発��に係る接着剤又はサイジング剤を用いた。【００７３】  比較例２−１：開繊炭素繊維（１２Ｋ、１５０ｍｍ×２０ｍｍ）に塗布する直前に調製した、従来の接着剤（２液エポキシ接着剤（コニシ製、ボンドＥセット、Ａ剤；エポキシ樹脂１００％、Ｂ剤；変性ポリアミド１００％））を用いた。  比較例２−２：開繊炭素繊維（１２Ｋ、１５０ｍｍ×２０ｍｍ）に塗布する２週間前に調製した、従来の接着剤（２液エポキシ接着剤（コニシ製、ボンドＥセット、Ａ剤；エポキシ樹脂１００％、Ｂ剤；変性ポリアミド１００％））を用いた。【００７４】  はく離試験の結果、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、調製後２週間を経過してもはく離強度を維持しており、ゴム材や炭素繊維を容易に接着・接合及びはく離できたが、調製後２週間を経過した従来の接着剤は、はく離強度が大きく低下し、ゴム製品や炭素繊維の接着・接合が困難であった。  はく離試験の結果より、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、従来の接着剤と比較して、優れた安定性を備えていることがわかった。【００７５】＜試験４＞  本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いて製造した炭素繊維樹脂テープのはく離強度試験を実施した。  はく離強度試験に使用した炭素繊維樹脂テープは、上記第一工程〜第三工程により製造したものであり、１５０ｍｍ×２０ｍｍにカットしたものを用いた。  尚、上記第２工程においてコロナ処理を行い、コロナ処理は５０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２で行った。  下記の通り、接着剤又はサイジング剤に用いる金属酸化物ゾルの種類を変更し、夫々実施例７〜１２とした。【００７６】実施例７〜１２で用いた接着剤又はサイジング剤の各成分の濃度は以下の通りである。  ＰＶＡ：５ｗｔ％  金属酸化物ゾル：１ｗｔ％  過硫酸カリウム：１ｗｔ％  水：９７ｗｔ％【００７７】＜実施例７＞  金属酸化物ゾル：アルミナ（アルミナゾル−１０Ａ（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：９．８〜１０．２、粒子の大きさｎｍ：５−１５、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜５０、ｐＨ：３．４−４．２、川研ファインケミカル製））＜実施例８＞  金属酸化物ゾル：酸化スズ（セラメースＳ−８（ＳｎＯ２重量％：８、平均粒子径：８ｎｍ、ｐＨ：１０、多木化学製））＜実施例９＞  金属酸化物ゾル：酸化ジルコニウム（バイラールＺｒ−Ｃ２０（ＺｒＯ２重量％：２０、平均粒子径：４０ｎｍ、ｐＨ：８、多木化学製））＜実施例１０＞  金属酸化物ゾル：酸化チタン（タイノックＡ−６（ＴｉＯ２重量％：６、平均粒子径：２０ｎｍ、ｐＨ：１２、多木化学製））＜実施例１１＞  金属酸化物ゾル：酸化チタン（タイノックＡＭ−１５（ＴｉＯ２重量％：１５、平均粒子径：２０ｎｍ、ｐＨ：４、多木化学製））＜実施例１２＞  金属酸化物ゾル：酸化ニオブ（バイラールＮｂ−Ｇ６０００（Ｎｂ２Ｏ３重量％：６、平均粒子径：１５ｎｍ、ｐＨ：８、多木化学製））【００７８】＜比較例４＞  上記第二工程（開繊炭素繊維束を接着剤溶液に浸漬する工程）及びコロナ処理を行わず、上記第一工程及び第三〜第四工程により製造した炭素繊維樹脂テープを比較例４とした。はく離試験では、１５０ｍｍ×２０ｍｍにカットした比較例４を用いた。【００７９】  上記手順により製造した実施例７〜１２及び比較例４に、アセトンを用いて��ｗｔ％になるように希釈した接着剤（コニシ株式会社製、ウルトラ多用途（登録商標））を塗布し、ステンレス板（ＳＵＳ板）と張り合わせ、６０℃の乾燥炉で４時間かけて完全硬化させた。  サンプルは、各実施例及び比較例で３つずつ（Ｎ＝１〜３）用意した。  ＪＩＳ  Ｋ  ６８５４−１（ＩＳＯ  ８５１０−１）に準拠し、９０°はく離試験を実施した。  はく離試験において、ピーク点試験力、最大点試験力、及び平均試験力を夫々確認した。尚、試験４において使用した機器類は、試験１と同じものを用いた。  試験結果を下記表４〜６に示す。【００８０】
【表３】
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【００８１】
【表４】
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【００８２】
【表５】
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【００８３】  表４のピーク点試験力において、実施例７、実施例９、及び実施例１２は、はく離強度の値は低いが、各サンプル（Ｎ＝１〜３）の数値のばらつきが小さく、安定したはく離強度を有していることがわかった。  また、実施例８、実施例１０、及び実施例１１は、各サンプル（Ｎ＝１〜３）の数値のばらつきが大きいが、平均して高いはく離強度を有していることがわかった。【００８４】  表５の最大点試験力において、実施例８は、各サンプル（Ｎ＝１〜３）の数値のばらつきが小さく、且つ高い値を有していた。  また、実施例１２は、値は低いが、各サンプル（Ｎ＝１〜３）の数値のばらつきが小さく、安定していた。【００８５】  表６の平均試験力において、実施例８は、各サンプル（Ｎ＝１〜３）の数値のばらつきが小さく、且つ高い値を有していた。【００８６】  上記表４〜６に示すはく離強度試験の結果より、接着剤溶液に用いる金属酸化物ゾルの種類を変更することで、炭素繊維樹脂テープのはく離強度が変化することがわかった。  金属酸化物ゾルとして酸化スズを使用した場合、アルミナ、酸化ジルコニウム及び酸化ニオブを金属酸化物ゾルとして使用した場合よりも、２〜３倍程度の試験力を得られることがわかった。  加えて、実施例７〜１２は、全ての試験（ピーク点試験力、最大点試験力及び平均試験力）において、比較例４よりも優れたはく離強度を有していることがわかった。  それゆえに、開繊炭素繊維を接着剤に浸漬する第二工程及びコロナ処理は、優れたはく離強度を炭素繊維樹脂テープに付与することがわかった。【００８７】  実施例７〜１２の中でも、実施例８は全ての試験力において高い数値を有していた。一般に、試験力が高いことは接着性が向上していることを示すので、接着性の観点からは、実施例８が最も優れていることがわかった。  尚、実施例７において、アルミナゾルとしてＢＩＲＡＬ  Ａｌ−Ｌ７（多木化学株式会社製）を用いた場合の平均試験力は、３．０３３０７であり、アルミナゾルとしてＢＩＲＡＬ  Ａｌ−ＭＬ１５（多木化学株式会社製）を用いた場合の平均試験力は、９．８６２０３であった。このように、高い接着力を得る点において、アルミナゾルはＡｌ−Ｌ７あるいはＡｌ−ＭＬ１５を用いることが望ましい。  これらの結果より、本発明に係る接着剤又はサイジング剤を用いて炭素繊維樹脂テープを製造することにより、炭素繊維樹脂テープに優れたはく離強度を付与できることがわかった。加えて、開繊炭素繊維を接着剤に浸漬する第二工程及びコロナ処理は、優れたはく離強度を炭素繊維樹脂テープに付与することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００８８】  本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、６０℃乃至１８０℃の温度範囲でゴム製品を容易に接着・接合することができ、６０℃乃至２６５℃の温度範囲で炭素繊維等のあらゆる被接着物を容易に接着・接合することができる。加えて、一度接着・接合されたゴム製品を６０℃〜１８０℃で加温する、あるいは炭素繊維等を６０℃〜２６５℃で加温及び湯せんすることにより夫々を容易にはく離することができるため、被接着物を容易にリサイクルすることができる。それゆえに、本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、例えば、ゴム製品や炭素繊維等のあらゆる被接着物の接着・接合において好適に使用される。
【要約】  本願発明は、ゴム製品や炭素繊維等を低温で化学的に接着・接合することができ、且つ接着・接合されたゴム製品を６０℃〜１８０℃で加温する、あるいは炭素繊維等を６０℃〜２６５℃で加温することによって容易に剥離することができる接着剤又はサイジング剤を提供することを目的とする。本発明に係る接着剤又はサイジング剤は、酸化スズ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、および酸化ジルコニウムの金属酸化物ゾルからなる群から選択される一種以上の金属酸化物ゾルと、過硫酸カリウム、酢酸、安息香酸、フェニルホスホン酸、およびベンゾイルからなる群から選択される一種以上のＯＨ基を有する化合物と、ＰＶＡ樹脂とから構成される。