JP3538471B2 - Room temperature curing type epoxy resin composition and prepreg and curing method thereof - Google Patents
Room temperature curing type epoxy resin composition and prepreg and curing method thereofInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業用の利用分野】本発明は、保存安定性に優れた常
温硬化型のエポキシ樹脂組成物及びプリプレグ並びにそ
の硬化方法に関するものであり、特に従来ハンドレイア
ップで行われていた作業の煩わしさを著しく改良できる
とともに、従来と同様にスポーツ・レジャーや土木建築
等の幅広い分野に利用可能な常温硬化型プリプレグおよ
びその硬化方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a room temperature-curable epoxy resin composition and a prepreg excellent in storage stability and a method for curing the same, and particularly to the troublesome work conventionally performed by hand lay-up. The present invention relates to a room-temperature-curable prepreg and a method for curing the same, which can be used in a wide range of fields such as sports and leisure, civil engineering, and the like, as well as conventional methods.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来プリプレグに用いられるエポキシ樹
脂組成物は、硬化温度が120℃以上とかなり高く、ウ
レタンやアクリル等の発泡材等を芯材とするプリプレグ
の貼り合わせ一体成形は不可能であった。しかし最近で
は、一般のプリプレグ成形時の省エネや生産性を考慮し
て、低温硬化型のプリプレグが多数提案されてきた。そ
れは、常温では硬化せずに、あるいはBステージ状態
(半硬化状態)であるが、80℃以上の温度で硬化する
ような潜在性の硬化剤を用いる方法である。たとえば、
特開平3−115331号公報、特開平5−31089
2号公報、特開平5−262903号公報等には、アミ
ンアダクト型硬化剤を用いるものがある。あるいは特開
平4−31420号公報、特開平4−325518号公
報、特開平5−262903号公報等には、マイクロカ
プセル型硬化剤を用いるものがある。しかし、これらは
いずれも硬化させるために80℃以上の加熱硬化が必要
である。2. Description of the Related Art The epoxy resin composition used in conventional prepregs has a considerably high curing temperature of 120 ° C. or higher, and it is impossible to integrally mold a prepreg using a foam material such as urethane or acrylic as a core material. Was. However, recently, in consideration of energy saving and productivity in general prepreg molding, many low-temperature curing prepregs have been proposed. It is a method using a latent curing agent that does not cure at room temperature or is in a B-stage state (semi-cured state), but cures at a temperature of 80 ° C. or higher. For example,
JP-A-3-115331, JP-A-5-31089
No. 2, JP-A-5-262903 and the like use an amine adduct-type curing agent. Alternatively, JP-A-4-31420, JP-A-4-325518, JP-A-5-262903, and the like use a microcapsule-type curing agent. However, all of these require heat curing at 80 ° C. or higher to cure.
【0003】一方、従来からのFRP製タンクや塔類の
製造方法あるいは工業用や下水道等のライニング方法
は、短繊維または長繊維に常温硬化タイプのエポキシ樹
脂や不飽和ポリエステル樹脂をハンドレイアップで塗布
する方法が採用されている。また、最近では、土木建築
分野においても、長繊維のシートに常温硬化タイプのエ
ポキシ樹脂をハンドレイアップ方式で塗布して、土木建
築構造物の補修や補強を行う方法が特開平3−2249
01号公報に提案されている。しかしながら、これらは
いずれも現場で主剤と硬化剤を混合してエポキシ樹脂を
調整し、ポットライフが短いことから限られた時間内に
ハンドレイアップ方式で繊維に空気が残らないように塗
布しなければならず、しかも安全衛生上好ましくないと
いう欠点を有している。On the other hand, a conventional method for producing FRP tanks and towers or a lining method for industrial use, sewerage, and the like involves hand lay-up of a cold-setting epoxy resin or an unsaturated polyester resin on short fibers or long fibers. The method of applying is adopted. Recently, in the field of civil engineering and construction, a method of applying a cold-setting epoxy resin to a long-fiber sheet by a hand lay-up method to repair or reinforce a civil construction structure has been disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3-2249.
No. 01 is proposed. However, in each case, the base resin and the curing agent are mixed on site to adjust the epoxy resin, and since the pot life is short, it must be applied by hand lay-up method within a limited time so that no air remains on the fiber. And has the disadvantage of being unfavorable in terms of safety and health.
【0004】これに対して特開平3−224966号公
報では、あらかじめ繊維に70℃以上で硬化するエポキ
シ樹脂を含浸した長繊維プリプレグを用いるもの、さら
には特開平5−39673号公報では、実質的に硬化剤
を含まないエポキシ樹脂を含浸して長繊維プリプレグを
用いるもの等が提案されているが、これも常温で硬化さ
せるために、プリプレグの表面にシンナーやMEKに溶
かした常温硬化タイプのエポキシ樹脂溶液または、常温
硬化タイプの硬化剤溶液を塗布するものであり、やはり
ハンドレイアップ方式の煩わしさや安全衛生上の問題を
解決できるものではなく、また硬化不良になりやすい欠
点がある。一方、特開平1−197532号公報では、
ハンドレイアップを必要としない長繊維プリプレグを使
用する方式が提案されているが、現場にて貼りつけた後
に赤外線ランプや電気ヒーター等により50℃以上の高
温に加熱して硬化させる必要がある。この方法によれ
ば、溶剤を用いないことから安全衛生上の問題はない
が、やはり加熱して硬化させる作業が必要であり、煩わ
しさの点ではまだまだ満足しうるものではない。On the other hand, JP-A-3-224966 discloses a method using a long fiber prepreg in which fibers are impregnated with an epoxy resin which can be cured at 70 ° C. or higher. The use of a long-fiber prepreg impregnated with an epoxy resin containing no curing agent has been proposed. However, in order to cure the prepreg at room temperature, a room temperature curing type epoxy dissolved in thinner or MEK is applied to the surface of the prepreg. A resin solution or a room temperature curing type curing agent solution is applied, and it does not solve the inconvenience and safety and health problems of the hand lay-up method, and also has a disadvantage that curing failure is likely to occur. On the other hand, in JP-A-1-197532,
A method using a long-fiber prepreg that does not require hand lay-up has been proposed. However, it is necessary to heat the resin to a high temperature of 50 ° C. or more by an infrared lamp, an electric heater, or the like after sticking on site, and to cure the resin. According to this method, since no solvent is used, there is no problem in terms of safety and health, but work for heating and curing is still necessary, and it is still unsatisfactory in terms of inconvenience.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、こうした現
状に鑑み、従来の低温硬化タイプのプリプレグに比べ、
省エネ、生産性向上などを考慮して、さらに低温ですな
わち常温で硬化させることが可能であり、また従来のハ
ンドレイアップ方式に比べ安全衛生上や煩わしさの問題
点を解消させることができる常温硬化型エポキシ樹脂組
成物およびプリプレグ並びにその硬化方法を提供するこ
とを目的としたものである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned situation, the present invention has been developed in comparison with the conventional low temperature curing type prepreg.
In consideration of energy saving, productivity improvement, etc., it is possible to cure at lower temperature, that is, at room temperature, and at room temperature, which can solve problems of safety and hygiene and troublesomeness compared to the conventional hand lay-up system It is an object of the present invention to provide a curable epoxy resin composition, a prepreg, and a method for curing the same.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意検討を重ねた結果、アミン等の常温硬
化型硬化剤をカプセル化して加圧硬化型とすることを試
みた。しかしそれは非常に困難であることから、アミン
等の常温硬化型硬化剤を直接カプセル化するのではな
く、常温硬化型硬化剤を包接化合物に吸着させ、かつ常
温硬化型硬化剤よりも吸着能が高いアルコール等をカプ
セル化することにより、本発明を完成した。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor tried to encapsulate a room temperature curing type curing agent such as an amine into a pressure curing type. However, since it is very difficult, instead of directly encapsulating a room temperature curing type curing agent such as an amine, the room temperature curing type curing agent is adsorbed by the clathrate compound, and the adsorbing ability is higher than that of the room temperature curing type curing agent. The present invention was completed by encapsulating an alcohol or the like having a high content.
【0007】即ち本発明によれば、下記A、B及びC成
分を必須成分とすることを特徴とする常温硬化型プリプ
レグ用エポキシ樹脂組成物である。
A;一分子中に少なくとも二個以上のグリシジル基を持
つエポキシ化合物
B;活性水素を有するアミン類化合物を吸着している包
接化合物
C;B成分の包接化合物に対して、アミン類化合物の追
い出し剤となりうる化合物をマイクロカプセル化した粉
体
又本発明は上記記載のエポキシ樹脂組成物を強化繊維に
含浸していることを特徴とする常温硬化型プリプレグで
ある。さらに又本発明は上記記載のプリプレグを使用
し、該プリプレグの成形時に、加圧してC成分のマイク
ロカプセルを破壊して硬化させることを特徴とするプリ
プレグの常温硬化方法である。That is, according to the present invention, there is provided a cold-setting epoxy resin composition for a prepreg, comprising the following components A, B and C as essential components. A: an epoxy compound having at least two or more glycidyl groups in one molecule B: an inclusion compound C that adsorbs an amine compound having active hydrogen; an inclusion compound of an amine compound A powder obtained by microencapsulating a compound that can serve as an expelling agent. The present invention is a cold-setting prepreg characterized by impregnating a reinforcing fiber with the epoxy resin composition described above. Further, the present invention is a room-temperature curing method for a prepreg, which comprises using the prepreg described above and breaking the C-component microcapsules by applying pressure during molding of the prepreg to cure the prepreg.
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明においてA成分として用いられるエポキシ化合物
は、一分子中に少なくとも二個以上のグリシジル基を持
つものであれば特に制限はなく、どのようなものでも使
用可能である。特に例示するならば、ビスフェノールA
型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ールF型エポキシ樹脂、その他脂環式エポキシ樹脂、ビ
スフェノールS型エポキシ樹脂などから適宜選択した1
種あるいは2種以上を混合して用いることができる。Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the epoxy compound used as the component A in the present invention is not particularly limited as long as it has at least two or more glycidyl groups in one molecule, and any epoxy compound can be used. If specifically exemplified, bisphenol A
1 which is appropriately selected from a type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, a phenol novolak type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, other alicyclic epoxy resins, a bisphenol S type epoxy resin, and the like.
Species or a mixture of two or more species can be used.
【0009】ビスフェノールA型エポキシ樹脂として
は、エスポキシSA−115、、エスポキシSA−13
4、エスポキシSA−011、エスポキシSA−01
9、エスポキシSA−7020(以上、新日鐵化学(株)
製)、エピコート828、エピコート834、エピコー
ト1001、エピコート1004(以上、油化シェルエ
ポキシ(株)製)、アラルダイトGY−250、アラルダ
イトGY−260、アラルダイト6071(以上、日本
チバガイギー(株)製)などの市販されているものが利用
できる。クレゾールノボラック型エポキシ樹脂として
は、エスポキシSCN−701P、エスポキシSCN−
702P、エスポキシSCN−703P、エスポキシS
CN−704P(以上、新日鐵化学(株)製)、アラルダ
イトECN−1273、アラルダイトECN−1280
(以上、日本チバガイギー(株)製)、あるいは住友化学
工業(株)製のESCN−220シリーズなどの市販され
ているものが利用できる。Bisphenol A type epoxy resins include espoxy SA-115 and espoxy SA-13.
4. Espoxy SA-011, Espoxy SA-01
9. Espoxy SA-7020 (Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
Epicoat 828, Epicoat 834, Epicoat 1001, Epicoat 1004 (all manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), Araldite GY-250, Araldite GY-260, Araldite 6071 (all manufactured by Nippon Ciba Geigy) Can be used. Cresol novolak type epoxy resins include Espoxy SCN-701P and Espoxy SCN-
702P, Espoxy SCN-703P, Espoxy S
CN-704P (all manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), Araldite ECN-1273, Araldite ECN-1280
Commercially available products such as the above (manufactured by Nippon Ciba Geigy Co., Ltd.) or ESCN-220 series manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. can be used.
【0010】フェノールノボラック型エポキシ樹脂とし
ては、エスポキシSPN−638(新日鐵化学(株)
製)、エピコート152、エピコート154(以上 油
化シェルエポキシ(株)製)などの市販されているものが
利用できる。ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては
エピクロン830(大日本インキ化学工業(株)製)など
の市販されているものが利用できる。As the phenol novolak type epoxy resin, Espoxy SPN-638 (Nippon Steel Chemical Co., Ltd.)
Commercially available products such as Epicoat 152 and Epicoat 154 (all manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.). Commercially available bisphenol F type epoxy resins such as Epicron 830 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) can be used.
【0011】次に、B成分の活性水素を有するアミン類
化合物を吸着している包接化合物において、用いられる
アミン類化合物としては、エポキシ化合物と常温で反応
できる活性水素を有するアミン類化合物であり、さらに
包接化合物の孔中に吸着できるもの、すなわち、アミン
類化合物の分子径が包接化合物の孔径よりも小さいもの
であればよい。例示すれば、エチルアミン、n−プロピ
ルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イ
ソブチルアミン等の1級アミンやジエチルアミン、ジ−
n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−
ブチルアミン、等の2級アミン、そしてエチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、
テトラエチレンペンタミン、ジプロピレンジアミン、ジ
エチルアミノプロピルアミン、テトラメチレンブタンジ
アミン、ヘキサメチレンジアミン、N−アミノエチルピ
ペラジン、メタキシレンジアミン、アミノエチルエタノ
ールアミン等のポリアミン、さらにはポリアミドポリア
ミンやアミンアダクト等の変成アミン等が挙げられる。Next, in the clathrate compound which adsorbs the amine compound having active hydrogen of the component B, the amine compound used is an amine compound having active hydrogen which can react with an epoxy compound at room temperature. Further, any substance that can be adsorbed in the pores of the clathrate compound, that is, one in which the molecular diameter of the amine compound is smaller than the pore diameter of the clathrate compound, may be used. For example, primary amines such as ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, and isobutylamine, diethylamine,
n-propylamine, diisopropylamine, di-n-
Secondary amines such as butylamine, and ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine,
Modification of polyamines such as tetraethylenepentamine, dipropylenediamine, diethylaminopropylamine, tetramethylenebutanediamine, hexamethylenediamine, N-aminoethylpiperazine, meta-xylenediamine, aminoethylethanolamine, and also polyamide polyamine and amine adduct Amines and the like.
【0012】また、B成分に用いられる包接化合物とし
ては、前記アミン類化合物を吸着できる多孔性粉体であ
れば特に制限はなく、例示すればゼオライト、モンモリ
ロナイト、珪藻土、カオリン、雲母、活性炭等の無機物
や多孔性ポリスチレン等の有機物があげられる。これら
の中でも孔径の均一なゼオライト、すなわちモレキュラ
シーブス等は特に好ましい。そして、包接化合物に前記
アミン類化合物を吸着させる方法も特に制限はないが、
例えば、包接化合物に熱処理等を行い活性化状態にし
て、直接アミン類化合物を吸着させる方法やアミン類化
合物よりも吸着しにくい溶媒下でアミン類化合物を徐々
に加える方法などが一般的である。後者の場合には、還
流を併用すれば、より定量的に吸着させることができ
る。The clathrate compound used for the component B is not particularly limited as long as it is a porous powder capable of adsorbing the amine compound. For example, zeolite, montmorillonite, diatomaceous earth, kaolin, mica, activated carbon, etc. Inorganic substances and organic substances such as porous polystyrene. Among them, zeolite having a uniform pore size, that is, molecular sieves, is particularly preferable. And the method of adsorbing the amine compound to the clathrate compound is not particularly limited,
For example, a method in which the clathrate compound is subjected to heat treatment or the like to make it in an activated state, and the amine compound is directly adsorbed, or a method in which the amine compound is gradually added in a solvent that is less adsorbable than the amine compound, is generally used. . In the latter case, if the reflux is used together, the adsorption can be performed more quantitatively.
【0013】次に、B成分のアミン類化合物を吸着して
いる包接化合物中のアミン類化合物の量は、5〜40重
量%が好ましい。5%未満では硬化剤としての効果が小
さく、未硬化状態または硬化が非常に遅くなりやすい。
アミン類化合物はエポキシ化合物とほぼ定量的に反応す
ることから、エポキシ化合物に対して一定量が必要であ
る。そのため、5%未満では、反応に不必要で、さらに
は硬化物の物性に悪影響を及ぼす包接化合物の量が相対
的に増加することから望ましくない。一方上限について
は、包接化合物の孔中に定量的に吸着される量が好まし
い。しかし、場合によっては、孔だけではなく包接化合
物の表面に吸着される場合もある。その場合にはエポキ
シ化合物と即座に反応が進行し、保存安定性に問題が生
じる。それゆえ、アミン類化合物の吸着量は40重量%
を超えない方がよい。また、包接化合物の平均粒子径
は、0.1〜20μmが好ましい。0.1μm未満の場
合には、包接化合物が凝集し分散しにくく、逆に硬化不
良や表面不良を起こしやすい。一方20μmを超える場
合には、やはり繊維間に均一に分散されない可能性があ
り、硬化不良を生じてしまう。Next, the amount of the amine compound in the clathrate compound adsorbing the amine compound as the component B is preferably 5 to 40% by weight. If it is less than 5%, the effect as a curing agent is small, and the uncured state or curing tends to be extremely slow.
Since the amine compound reacts almost quantitatively with the epoxy compound, a certain amount is required for the epoxy compound. Therefore, if it is less than 5%, it is not desirable because the amount of the clathrate compound which is unnecessary for the reaction and adversely affects the physical properties of the cured product is relatively increased. On the other hand, the upper limit is preferably an amount that is quantitatively adsorbed in the pores of the clathrate compound. However, depending on the case, it may be adsorbed not only on the pores but also on the surface of the clathrate. In that case, the reaction with the epoxy compound proceeds immediately, and a problem occurs in storage stability. Therefore, the adsorption amount of the amine compound is 40% by weight.
It is better not to exceed. The average particle size of the clathrate compound is preferably 0.1 to 20 μm. When the thickness is less than 0.1 μm, the clathrate compound is hard to coagulate and disperse, and conversely, poor curing and poor surface are likely to occur. On the other hand, if it exceeds 20 μm, it may not be evenly dispersed among the fibers, resulting in poor curing.
【0014】次に、C成分のアミン類化合物の追い出し
剤となりうる化合物としては、包接化合物の種類によっ
ても異なるが、一般的にはOH基またはSH基を有する
化合物であり、具体的には、アルコール類、水、チオー
ル類が挙げられる。しかし、前記化合物のうち、チオー
ル類は悪臭があり、マイクロカプセル化しにくいという
点からアルコール類または水が好ましい。アルコール類
としては、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブ
チルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブタンジオール、、ポリエチレングリコール、
グリセリン、マルチトール、ソルビトール等があるが、
これに限定されるものではない。Next, the compound which can serve as an agent for displacing the amine compound as the component C varies depending on the type of the clathrate compound, but is generally a compound having an OH group or an SH group. , Alcohols, water, and thiols. However, among the above-mentioned compounds, alcohols or water are preferable because thiols have a bad smell and are difficult to be microencapsulated. As alcohols, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, polyethylene glycol,
There are glycerin, maltitol, sorbitol, etc.,
It is not limited to this.
【0015】本発明の常温硬化のメカニズムは、これら
の化合物がプリプレグの成形時に包接化合物中に吸着さ
れたアミン類化合物の追い出し剤として働き、追い出さ
れたアミン類化合物がA成分のエポキシ化合物と反応し
て常温で硬化するものである。それゆえ追い出し剤とな
りうるためには、包接化合物に対して、アミン類化合物
よりも吸着能力が高く、しかも包接化合物の孔径よりも
小さいことが必要である。さらに、前述した追い出し剤
をそのままA成分およびB成分と一緒に共存させた樹脂
組成のプリプレグの場合には、徐々に硬化反応が進行し
て保存安定性が悪くなることから、プリプレグの成形直
前まで、追い出し剤としての機能を抑制しておく必要が
ある。そこで本発明では、保存安定性がよく、さらに常
温で硬化させるために、追い出し剤をコア材としマイク
ロカプセルにするわけである。マイクロカプセルの破壊
方法は、シェルの圧縮破壊や加熱溶解等があるが、本発
明では常温で硬化を行うために、シェルの圧縮破壊型が
都合がよく、シェル材としては、90°方向の圧縮には
耐えうるが、剪断圧縮では破壊しやすいものがよい。The cold curing mechanism of the present invention is based on the fact that these compounds act as a displacing agent for the amine compounds adsorbed in the clathrate compound during the molding of the prepreg, and the displaced amine compounds react with the epoxy compound of the A component. It reacts and cures at room temperature. Therefore, in order to be able to serve as an expelling agent, it is necessary that the clathrate has a higher adsorption capacity than the amine compound and is smaller than the pore size of the clathrate. Further, in the case of a prepreg having a resin composition in which the above-described dispensing agent is coexisted with the A component and the B component as it is, since the curing reaction gradually progresses and storage stability deteriorates, until immediately before molding the prepreg. However, it is necessary to suppress the function as a dispensing agent. Therefore, in the present invention, the microcapsules are formed by using an expelling agent as a core material in order to have good storage stability and to cure at room temperature. Methods for breaking microcapsules include compression breaking of the shell and melting by heating. In the present invention, the shell is compressed at room temperature. Therefore, the compression breaking type of the shell is convenient. However, it is preferable that the material can withstand the shearing, but is easily broken by the shear compression.
【0016】ここで、シェル材としては、前記条件を満
足すれば必ずしも素材に限定されることはないが、あえ
て具体的に挙げれば、重合性不飽和結合を有するモノマ
ー例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステ
ル(メチルエステル、エチルエステル等)、メタクリル
酸エステル(メチルエステル、エチルエステル等)、酢
酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、ス
チレン、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタ
クリレート等の重合物がある。本発明における圧縮破壊
型のマイクロカプセルを製造する方法は、限定はされな
いが、例えば、前記したアクリル酸やスチレンの如き重
合性不飽和結合を有するモノマーと内包したいコア成分
および重合開始剤とを混合し、これを目的とする粒径を
持つ油滴が形成されるように適宜の乳化分散剤等を含む
媒体中に分散させ前記モノマー類を重合させる方法が一
般的である。その場合、目的とする粒子径、内包量、お
よび耐圧強度の調整は、モノマーの成分の種類、モノマ
ー成分と内包成分との比率、乳化分散剤の量や種類、分
散条件の選択によりなされる。Here, the shell material is not necessarily limited to the material as long as the above conditions are satisfied. However, specifically, a monomer having a polymerizable unsaturated bond such as acrylic acid, methacrylic acid, etc. There are polymers such as acrylic acid ester (methyl ester, ethyl ester, etc.), methacrylic acid ester (methyl ester, ethyl ester, etc.), vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, ethylene, styrene, divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, etc. . The method for producing a compression-rupture type microcapsule in the present invention is not limited.For example, the above-mentioned monomer having a polymerizable unsaturated bond such as acrylic acid or styrene is mixed with a core component and a polymerization initiator to be encapsulated. In general, a method of dispersing the monomers in a medium containing an appropriate emulsifying dispersant or the like so as to form oil droplets having an intended particle diameter and polymerizing the monomers is used. In this case, the adjustment of the target particle diameter, the included amount, and the compressive strength is performed by selecting the type of the monomer component, the ratio between the monomer component and the included component, the amount and type of the emulsifying dispersant, and the dispersion conditions.
【0017】C成分について、さらに詳しく説明するな
らば、マイクロカプセルの平均粒子径は、1〜20μm
が好ましい。1μm未満では、硬化に必要なコア材、す
なわちアミン類化合物の追い出し剤となりうる化合物に
比べ、硬化に不必要なシェル材が多くなりやすい。コア
材は包接化合物中にアミン類化合物と置換して取り込ま
れるが、シェル材はそのまま残る。シェル材はエポキシ
樹脂とは反応せず、硬化した複合材料の強度に悪影響を
及ぼす不純物として働くことから、その量はなるべく少
ない方が良いからである。一方20μmを越えるもの
は、強化繊維シートへの樹脂含浸が不均一で硬化不良を
起こしやすいからである。If the component C is described in more detail, the average particle size of the microcapsules is 1 to 20 μm.
Is preferred. When the thickness is less than 1 μm, the number of shell materials unnecessary for curing is likely to be increased as compared with a core material necessary for curing, that is, a compound which can serve as a displacer of an amine compound. The core material is taken into the clathrate compound by replacing the amine compound, but the shell material remains as it is. This is because the shell material does not react with the epoxy resin and acts as an impurity that has an adverse effect on the strength of the cured composite material. Therefore, the amount thereof is preferably as small as possible. On the other hand, when the thickness exceeds 20 μm, the resin impregnation into the reinforcing fiber sheet is not uniform, and poor curing is likely to occur.
【0018】次に、A、B及びC成分の配合量である
が、A成分の総量100重量部に対して、B成分を10
〜100重量部とC成分を0.5〜30重量部配合する
のが好ましい。B成分が10重量部未満の場合には、硬
化剤としてのアミン類化合物量が不足し硬化不足になり
やすいので好ましくない。100重量部を超える場合に
は、粉末状態の包接化合物が非常に多くなり分散が困難
となるばかりか、複合材料の重量が増えることになるの
で好ましくない。C成分が0.5重量部未満の場合に
は、アミン類化合物の追い出し剤としての効果が小さく
未硬化または硬化速度が非常に遅くなるので好ましくな
い。一方30重量部を超える場合には、硬化に不必要な
成分が増えることになるので、複合材料の物性を低下さ
せることになり、やはり好ましくない。Next, regarding the compounding amounts of the components A, B and C, 10 parts of the component B are added to 100 parts by weight of the total amount of the component A.
It is preferable to mix 0.5 to 30 parts by weight of C100 parts by weight with the component C. If the amount of the component B is less than 10 parts by weight, the amount of the amine compound as a curing agent is insufficient, and the curing is likely to be insufficient. If the amount exceeds 100 parts by weight, the inclusion compound in a powder state becomes so large that dispersion becomes difficult and the weight of the composite material increases, which is not preferable. If the amount of the component C is less than 0.5 part by weight, the effect of the amine compound as a displacing agent is small and uncured or the curing speed becomes extremely slow, which is not preferable. On the other hand, when the amount exceeds 30 parts by weight, components unnecessary for curing increase, which deteriorates the physical properties of the composite material, which is also not preferable.
【0019】上記常温硬化型エポキシ樹脂組成物を用い
た繊維強化プリプレグの製造方法は、ホットメルト法や
ソルベント法等の一般的な方法でよい。しかし特に、注
意しなければならないことは、プリプレグの製造時にB
成分のアミン類化合物を包接化合物から脱着させず、さ
らにC成分のマイクロカプセルを破壊しないことであ
る。また、B成分およびC成分、特にB成分を繊維強化
プリプレグ中に均一に分散させることである。これら
は、樹脂含浸時の温度および圧力または溶剤を用いる場
合にはその種類を適宜考慮することにより可能である。
ここで、プリプレグ製造中に、C成分のマイクロカプセ
ルが破壊されるおそれがある場合には、A成分とB成分
を含有した繊維強化プリプレグを先に製造した後に、該
プレプレグ表面にC成分を付着させる方法をとることも
できる。なお、本発明に用いる強化繊維としては、例え
ば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレ
ン繊維などの強化繊維を一軸方向又は二軸方向に配列し
たもの、編んだもの、織ったもの又はランダムに配列し
たもの等で厚さ0.1〜2mm程度の織布や不織布等があ
げられるが、特に制限されるものではない。The method for producing a fiber-reinforced prepreg using the cold-setting epoxy resin composition may be a general method such as a hot melt method or a solvent method. However, it is particularly important to note that the B
The purpose is not to desorb the amine compound of the component from the clathrate compound and to destroy the microcapsule of the component C. Another object is to uniformly disperse the B component and the C component, particularly the B component, in the fiber-reinforced prepreg. These can be attained by appropriately considering the temperature and pressure at the time of resin impregnation or the type of solvent when a solvent is used.
Here, if there is a possibility that the microcapsules of the component C may be broken during the production of the prepreg, the fiber reinforced prepreg containing the components A and B is first produced, and then the component C is adhered to the surface of the prepreg. It is also possible to take the method of causing. In addition, as the reinforcing fibers used in the present invention, for example, glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, those arranged uniaxially or biaxially reinforcing fibers such as polyethylene fibers, knitted, woven or randomly Examples thereof include woven fabrics and nonwoven fabrics having a thickness of about 0.1 to 2 mm which are arranged, but are not particularly limited.
【0020】次に、その繊維強化プリプレグの常温硬化
方法について説明する。一般のプリプレグの成形では、
まずプリプレグに接着すべき表面に貼付、加圧して空気
溜まりがないようにする必要がある。そして、次に本発
明では、硬化させるために、C成分のマイクロカプセル
を破壊し、コア材を放出させなければならない。マイク
ロカプセルを破壊する方法は、加圧、加熱または電磁波
等の照射などがある。加熱や電磁波照射の場合には、作
業性や省エネまたは危険性の面から好ましくない。しか
しながら、本発明によれば、接着すべき表面への貼付、
加圧と同時にマイクロカプセルが破壊でき硬化できるメ
リットがある。加圧の方法は、マイクロカプセルを破壊
できれば特に制限はないが、剪断圧縮の可能なローラー
やバイブレーター類の器具を用いることが簡便でよい。
また、先にA成分とB成分を含有させた繊維強化プリプ
レグの表面に、C成分を付着させて形成させたプリプレ
グを使用する場合には、C成分の均一分散をより確実に
するために、ドライヤーや加熱ローラー等のヒーターを
併用して加圧することが望ましい。ただしこの場合でも
40〜80℃で数分維持することによる低温硬化で十分
である。Next, a method of curing the fiber reinforced prepreg at room temperature will be described. In general prepreg molding,
First, it is necessary to adhere to the surface to be bonded to the prepreg and pressurize it so that no air is trapped. Then, in the present invention, in order to cure, the microcapsules of the component C must be broken to release the core material. Methods for breaking the microcapsules include pressurization, heating, and irradiation with electromagnetic waves. Heating or electromagnetic wave irradiation is not preferable in terms of workability, energy saving, and danger. However, according to the invention, affixing to the surface to be glued,
There is an advantage that the microcapsules can be broken and cured at the same time as the pressurization. The method of pressurization is not particularly limited as long as the microcapsules can be broken, but it is convenient and convenient to use a device such as a roller or a vibrator capable of shearing and compressing.
Further, when using a prepreg formed by adhering the C component on the surface of the fiber-reinforced prepreg containing the A component and the B component first, in order to further ensure uniform dispersion of the C component, It is desirable to pressurize using a heater such as a dryer and a heating roller in combination. However, even in this case, low-temperature curing by maintaining the temperature at 40 to 80 ° C. for several minutes is sufficient.
【0021】[0021]
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお本発明の実施例と比較例における評価方法は下
記のとおりである。
評価方法
・保存安定性;15℃,1ケ月放置後のプリプレグのタ
ック性を触感評価
○・・・良好(変化なし)
△・・・やや良好(やや硬化気味であるが使用には支障
なし)
×・・・不良(硬化して使用不可能)
・貼付作業性;エポキシ系のプライマー処理を施したセ
メント表面に、プリプレグまたはシートを貼付けるとき
の作業性
・安全衛生性;貼付作業を行う時の臭気
・硬化特性;プリプレグまたはシ−トを貼り付け、常温
(25℃)で1週間放置したのち、アセトンに浸漬して
硬化状態を評価
良好・・・変化がなく、十分に硬化している
不良・・・表面が膨潤または(一部)溶解して硬化不良
である
・硬化後の表面状態;硬化後に目視で観察したときの表
面状態
○・・・良好、△・・・やや良好、×・・・不良Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the evaluation method in the Example of this invention and a comparative example is as follows. Evaluation method and storage stability: Tactile evaluation of the tackiness of the prepreg after leaving it at 15 ° C. for one month ○: good (no change) △: somewhat good (slightly hardening, but no problem in use) × ・ ・ ・ Defective (cannot be used due to curing) ・ Applying workability; Workability and safety and hygiene when applying prepreg or sheet to cement surface treated with epoxy primer; When applying work Odor and curing characteristics: Affixed prepreg or sheet, left at room temperature (25 ° C.) for 1 week, then dipped in acetone to evaluate the cured state. Poor: Surface is swollen or (partially) dissolved and curing is poor. Surface condition after curing; Surface condition when visually observed after curing. ... Poor
【0022】実施例 1
下記A、BおよびC成分を下記の割合で配合調整された
エポキシ樹脂組成物を、一方向に引きそろえられたPA
N系炭素繊維(強度350kg/mm2、引張弾性率2
4t/mm2)に含浸し、炭素繊維目付150g/m2、
樹脂含有率約50wt%、両側をポリエチレンフィルム
と離型紙でサンドイッチされたプリプレグを製造した。
このプリプレグは、表1に示すように、保存安定性が良
好であった。次に、ポリエチレンフィルムを剥がし、そ
のプリプレグをエポキシ系プライマーで処理したセメン
ト表面に接着し、離型紙の上からコテとバイブレーター
を用いて空気を抜きながら加圧した。この貼付作業は、
非常に簡単であり、また、臭気が少なく、安全衛生上ほ
とんど問題はなく、さらにこのプリプレグは、常温で1
週間後には硬化しており、また、硬化後の表面状態は良
好であった。
・A成分;エポキシ化合物(エピコート828とエピコ
ート1001の7対3の混合物:油化シェルエポキシ
(株)製)100重量部
・B成分;エチレンジアミンを15重量%吸着させたパ
ウダー状のモレキュラシーブス5A(平均粒子径4μ
m、孔径5Å:ユニオン昭和(株)製)36重量部
・C成分;エチレングリコール70重量%内包し、ポリ
アクリル樹脂をシェル材としたマイクロカプセル(平均
粒子径5μm)3重量部Example 1 An epoxy resin composition in which the following components A, B and C were blended and adjusted in the following proportions was prepared in a unidirectional PA.
N-based carbon fiber (strength 350 kg / mm 2 , tensile modulus 2
4 t / mm 2 ), carbon fiber weight 150 g / m 2 ,
A prepreg sandwiched between a polyethylene film and release paper on both sides with a resin content of about 50 wt% was produced.
As shown in Table 1, this prepreg had good storage stability. Next, the polyethylene film was peeled off, the prepreg was adhered to the cement surface treated with the epoxy-based primer, and pressure was applied from above the release paper using a trowel and a vibrator while removing air. This attaching work
It is very simple, has little odor, has almost no problem in terms of safety and hygiene.
It was cured after a week, and the surface condition after curing was good. A component: Epoxy compound (7: 3 mixture of Epikote 828 and Epikote 1001: oiled shell epoxy)
100 parts by weight, component B; powdered molecular sieves 5A adsorbing ethylenediamine by 15% by weight (average particle size: 4 μm)
m, pore size 5Å: 36 parts by weight, manufactured by Union Showa Co., Ltd. C component: 3 parts by weight of microcapsules (average particle diameter 5 μm) containing 70% by weight of ethylene glycol and using polyacrylic resin as a shell material
【0023】実施例 2
実施例1で用いたAおよびB成分そして下記C成分を下
記の割合で配合調整されたエポキシ樹脂組成物を、一方
向に引きそろえられたピッチ系炭素繊維(強度370k
g/mm2、引張弾性率40t/mm2)に含浸し、炭素
繊維目付100g/m2、樹脂含有率約50wt%、両
側をポリエチレンフィルムと離型紙でサンドイッチされ
たプリプレグを製造した。このプリプレグを実施例1と
同様に評価したところ、表1に示すように保存安定性が
よく、貼付作業性、安全衛生性、硬化特性、硬化後の表
面状態は良好であった。
・A成分;100重量部
・B成分;36重量部
・C成分;水60重量%内包し、ポリアクリル樹脂をシ
ェル材としたマイクロカプセル(平均粒子径7μm)重
量部Example 2 An epoxy resin composition prepared by mixing the components A and B used in Example 1 and the following component C at the following ratios was prepared.
g / mm 2 , tensile modulus of 40 t / mm 2 ) to produce a prepreg sandwiched between a polyethylene film and release paper on both sides with a carbon fiber weight of 100 g / m 2 and a resin content of about 50 wt%. When this prepreg was evaluated in the same manner as in Example 1, the storage stability was good as shown in Table 1, and the workability of sticking, safety and sanitation, curing characteristics, and surface condition after curing were good. Component A: 100 parts by weight Component B: 36 parts by weight Component C: 60 parts by weight of water, microcapsules containing polyacrylic resin as a shell material (average particle diameter 7 μm) parts by weight
【0024】実施例 3
下記A、BおよびC成分を下記の割合で配合調整された
エポキシ樹脂組成物を、ガラス繊維(強度150kg/
mm2、引張弾性率7t/mm2)の平織布に含浸し、ガ
ラス繊維目付110g/m2、樹脂含有率約40wt
%、両側をポリエチレンフィルムと離型紙でサンドイッ
チされたプリプレグを製造した。このプリプレグを実施
例1と同様に評価したところ、表1に示すように保存安
定性がよく、貼付作業性、安全衛生性、硬化特性、硬化
後の表面状態は良好であった。
・A成分;エポキシ化合物(エピコート828とエピコ
ート1001の8対2の混合物)100重量部
・B成分;トリエチレンテトラミンを20重量%吸着さ
せたパウダー状の珪藻土(クリスバールPW−20:平
均粒子径約6μm、孔径30〜200Å:日鉄鉱業(株)
製)50重量部
・C成分;グリセリン70重量%内包し、ポリアクリル
樹脂をシェル材としたマイクロカプセル(平均粒子径1
5μm)3重量部Example 3 An epoxy resin composition in which the following components A, B and C were blended and adjusted at the following ratios was mixed with a glass fiber (strength 150 kg /
mm 2 , impregnated in a plain woven fabric having a tensile elasticity of 7 t / mm 2 ), a glass fiber weight of 110 g / m 2 , and a resin content of about 40 wt.
%, A prepreg sandwiched on both sides with a polyethylene film and release paper was produced. When this prepreg was evaluated in the same manner as in Example 1, the storage stability was good as shown in Table 1, and the workability of sticking, safety and sanitation, curing characteristics, and surface condition after curing were good. A component: 100 parts by weight of an epoxy compound (8 to 2 mixture of Epikote 828 and Epikote 1001) B component: Powdery diatomaceous earth (Chrisvar PW-20: average particle diameter) adsorbing 20% by weight of triethylenetetramine Approximately 6 μm, pore diameter 30 to 200 mm: Nippon Steel Mining Co., Ltd.
50 parts by weight, C component; 70% by weight of glycerin, microcapsules containing polyacrylic resin as a shell material (average particle size: 1)
5 μm) 3 parts by weight
【0025】実施例 4
実施例3で用いたA成分100重量部およびB成分50
重量部の割合で配合調整されたエポキシ樹脂組成物をガ
ラス繊維(強度150kg/mm2、引張弾性率7t/
mm2)の平織布に含浸し、次にこの両面に実施例3で
用いたと同じC成分を約1.5重量部づつ塗布し、ガラ
ス繊維目付110g/m2、樹脂含有率約40wt%、
両側をポリエチレンフィルムと離型紙でサンドイッチさ
れたプリプレグを製造した。このプリプレグを実施例1
と同様に評価したところ、表1に示すように保存安定性
がよく、貼付作業性、安全衛生性、硬化特性、硬化後の
表面状態は良好であった。Example 4 100 parts by weight of the component A and 50 of the component B used in Example 3
The epoxy resin composition blended and adjusted in parts by weight was mixed with glass fiber (strength 150 kg / mm 2 , tensile modulus 7t /
mm 2 ), and then the same C component as used in Example 3 was applied to both sides by about 1.5 parts by weight to obtain a glass fiber weight of 110 g / m 2 and a resin content of about 40 wt%. ,
A prepreg sandwiched on both sides with a polyethylene film and release paper was produced. Example 1
As shown in Table 1, the storage stability was good, and the sticking workability, safety and sanitation, curing characteristics, and the surface condition after curing were good.
【0026】比較例 1
実施例1で用いたA、Bで調整されたエポキシ樹脂組成
物を、下記の割合で配合調整されたエポキシ樹脂組成物
を一方向に引きそろえられたPAN系炭素繊維(強度3
50kg/mm2、引張弾性率24t/mm2)に含浸
し、炭素繊維目付150g/m2、樹脂含有率48wt
%、両側をポリエチレンフィルムと離型紙でサンドイッ
チされたプリプレグを製造した。このプリプレグは、表
1に示すように、保存安定性は良好であった。また、こ
のプリプレグを実施例1と同様に評価したところ、常温
では3週間後でも硬化しなかった。
・A成分;100重量部
・B成分;36重量部Comparative Example 1 A PAN-based carbon fiber obtained by blending the epoxy resin composition prepared in A and B used in Example 1 in one direction with the epoxy resin composition prepared in the following ratio ( Strength 3
50 kg / mm 2 , tensile modulus of elasticity 24 t / mm 2 ), carbon fiber weight 150 g / m 2 , resin content 48 wt
%, A prepreg sandwiched on both sides with a polyethylene film and release paper was produced. As shown in Table 1, this prepreg had good storage stability. When the prepreg was evaluated in the same manner as in Example 1, the prepreg did not cure at room temperature even after 3 weeks. A component: 100 parts by weight B component: 36 parts by weight
【0027】比較例 2
実施例1で用いたA、Bおよび下記C成分で下記の割合
で配合調整されたエポキシ樹脂組成物を、一方向に引き
そろえられたPAN系炭素繊維(強度350kg/mm
2、引張弾性率24t/mm2)に含浸し、炭素繊維目付
150g/m2、樹脂含有率48wt%、両側をポリエ
チレンフィルムと離型紙でサンドイッチされたプリプレ
グを製造した。このプリプレグは、表1に示すように、
保存安定性が非常に悪く、1週間後にはプリプレグはす
でに硬化しており、セメントに貼付けることはできなか
った。
・A成分;100重量部
・B成分;36重量部
・C成分;エチレングリコール3重量部COMPARATIVE EXAMPLE 2 An epoxy resin composition prepared and mixed in the following proportions with the following components A, B and C used in Example 1 was mixed with a PAN-based carbon fiber (strength: 350 kg / mm).
2. A prepreg impregnated with a tensile elasticity of 24 t / mm 2 ), having a carbon fiber weight of 150 g / m 2 , a resin content of 48 wt%, and sandwiched on both sides by a polyethylene film and release paper was produced. This prepreg, as shown in Table 1,
The storage stability was very poor and after one week the prepreg had already hardened and could not be applied to cement. A component: 100 parts by weight B component: 36 parts by weight C component: 3 parts by weight of ethylene glycol
【0028】比較例 3
実施例2で用いたA、Cおよび下記B成分を下記の割合
で配合調整されたエポキシ樹脂組成物を、一方向に引き
そろえられたピッチ系炭素繊維(強度370kg/mm
2、引張弾性率40t/mm2)に含浸し、炭素繊維目付
100g/m2、樹脂含有率45wt%、両側をポリエ
チレンフィルムと離型紙でサンドイッチされたプリプレ
グを製造した。このプリプレグは、表1に示すように、
保存安定性が非常に悪く、1週間後には完全に硬化して
おりセメントへの貼付作業はできなかった。
・A成分;100重量部
・B成分;エチレンジアミン5重量部
・C成分;2重量部Comparative Example 3 An epoxy resin composition prepared by blending the components A, C and B used in Example 2 in the following proportions was mixed with a pitch-based carbon fiber (strength 370 kg / mm) in one direction.
2. A prepreg impregnated with a tensile elastic modulus of 40 t / mm 2 ), having a carbon fiber weight of 100 g / m 2 , a resin content of 45 wt%, and sandwiched on both sides by a polyethylene film and release paper was produced. This prepreg, as shown in Table 1,
The storage stability was very poor, and after one week, it was completely cured and could not be applied to cement. A component: 100 parts by weight B component: ethylenediamine 5 parts by weight C component: 2 parts by weight
【0029】比較例 4
実施例3で用いたA、Cおよび下記B成分を下記の割合
で配合調整されたエポキシ樹脂組成物を、一方向に引き
そろえられたガラス繊維(強度150kg/mm2、引
張弾性率7t/mm2に含浸し、ガラス繊維目付200
g/m2、樹脂含有率40wt%、両側をポリエチレン
フィルムと離型紙でサンドイッチされたプリプレグを製
造した。このプリプレグは、表1に示すように、保存安
定性、貼付作業性、安全衛生性はよいが、硬化特性、硬
化後の表面状態は不良であった。
・A成分;100重量部
・B成分;トリエチレンテトラミンを20重量%吸着さ
せたパウダー状の珪藻土(クリスバールPW−150:
平均粒子径約60μm、孔径30〜200Å:日鉄鉱業
(株)製)50重量部
・C成分;3重量部Comparative Example 4 An epoxy resin composition prepared by mixing the components A, C and B used in Example 3 in the following proportions was mixed with a glass fiber (strength 150 kg / mm 2 , Impregnated to a tensile modulus of 7 t / mm 2 , with a glass fiber weight of 200
g / m 2 , a resin content of 40 wt%, and a prepreg sandwiched on both sides with a polyethylene film and release paper. As shown in Table 1, this prepreg had good storage stability, sticking workability, and safety and hygiene, but had poor curing characteristics and poor surface condition after curing. A component: 100 parts by weight B component: powdery diatomaceous earth (Chrisvar PW-150: 20% by weight of triethylenetetramine adsorbed)
Average particle size about 60 µm, pore size 30-200 mm: Nippon Steel Mining
50 parts by weight, C component; 3 parts by weight
【0030】比較例 5
下記AおよびB成分を下記の割合で配合調整されたエポ
キシ樹脂組成物を、一方向に引きそろえられたPAN系
炭素繊維(強度350kg/mm2、引張弾性率24t
/mm2)に含浸し、炭素繊維目付150g/m2、樹脂
含有率48wt%、両側をポリエチレンフィルムと離型
紙でサンドイッチされたプリプレグを製造した。このプ
リプレグは、表1に示すように、保存安定性が良好であ
った。また、このプリプレグを実施例1と同様に評価し
たところ、貼付作業性、安全衛生性は良好であったが、
3週間後でも、常温では全く硬化していなかった。
・A成分;エポキシ化合物(エピコート828とエピコ
ート1001の3対7の混合物)100重量部
・B成分;潜在性マイクロカプセル型低温硬化剤(ノバ
キュアHX3722:旭化成(株))30重量部Comparative Example 5 An epoxy resin composition prepared by blending the following components A and B at the following ratios was mixed with a PAN-based carbon fiber (strength: 350 kg / mm 2 , tensile modulus: 24 t) in one direction.
/ Mm 2 ) to prepare a prepreg sandwiched between a polyethylene film and release paper on both sides with a carbon fiber weight of 150 g / m 2 , a resin content of 48 wt%, and both sides. As shown in Table 1, this prepreg had good storage stability. When the prepreg was evaluated in the same manner as in Example 1, the prepreg had good workability for bonding and good safety and health.
Even after three weeks, it was not cured at room temperature at all. A component: 100 parts by weight of an epoxy compound (a mixture of 3 to 7 of Epicoat 828 and Epicoat 1001) B component: 30 parts by weight of a latent microcapsule type low-temperature curing agent (Novacure HX3722: Asahi Kasei Corporation)
【0031】比較例 6
一方向に引きそろえられたPAN系炭素繊維(強度35
0kg/mm2、引張弾性率24t/mm2)のシート
(炭素繊維目付150g/m2)と、下記のAおよびB
成分を下記の割合で配合して調整したエポキシ樹脂溶液
を、ハンドレイアップ方式でエポキシ系プライマーで処
理したセメント表面に接着した。この貼付作業は、空気
抜きする作業以外にエポキシ樹脂溶液を均一にシートに
含浸する作業を含み、表1に示すように非常に煩わしい
ものであった。また、臭気が激しく、安全衛生上良くな
いものであった。このシートは、1週間後には完全に硬
化していたが、繊維表面及び内部にはややボイドが見ら
れた。
・A成分;エポキシ化合物(エピコート828)100
重量部
・B成分;エチレンジアミン7重量部Comparative Example 6 PAN-based carbon fibers (strength 35) aligned in one direction
0 kg / mm 2 , tensile modulus of elasticity 24 t / mm 2 ) (with a carbon fiber weight of 150 g / m 2 ) and the following A and B
The epoxy resin solution prepared by blending the components in the following ratio was adhered to the cement surface treated with the epoxy primer by a hand lay-up method. This sticking operation, including the operation of uniformly impregnating the sheet with the epoxy resin solution in addition to the operation of removing air, was very troublesome as shown in Table 1. Moreover, the odor was intense and was not good for safety and health. This sheet was completely cured after one week, but some voids were found on the fiber surface and inside. A component: epoxy compound (Epicoat 828) 100
Parts by weight, component B: 7 parts by weight of ethylenediamine
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】[0033]
【発明の効果】以上の詳細な説明より明らかな通り、本
発明は、保存安定性に優れ、しかも常温で硬化できる常
温硬化型のプリプレグ用エポキシ樹脂組成物であり、従
来の80℃程度の低温硬化型プリプレグ用樹脂に比較し
ても、省エネ、生産性の面で非常に優れている。また、
本発明は現場において、2液を混合して、ハンドレイア
ップ方式で施工するような方法に比べても、その煩わし
さは非常に改善され、さらに臭気等の安全衛生上の問題
点を解決できる常温硬化方法であり、産業上非常に有益
なものである。As is apparent from the above detailed description, the present invention is a room temperature-curable prepreg epoxy resin composition which is excellent in storage stability and can be cured at room temperature. Compared to curable prepreg resin, it is extremely superior in terms of energy saving and productivity. Also,
In the present invention, the inconvenience is greatly improved even when compared with a method in which two liquids are mixed at the site and the work is performed by a hand lay-up method, and furthermore, it is possible to solve safety and health problems such as odors. It is a room temperature curing method, which is very useful in industry.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−113036(JP,A) 特開 平7−330871(JP,A) 特開 昭63−77923(JP,A) 特開 昭63−161018(JP,A) 特開 平6−73162(JP,A) 特開 平5−39673(JP,A) 特開 平4−325518(JP,A) 特公 昭36−17478(JP,B1) 特公 昭43−17654(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/40 C08G 59/50 C08J 5/24 CFC ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-113036 (JP, A) JP-A-7-330871 (JP, A) JP-A-63-77923 (JP, A) JP-A-63-77923 161018 (JP, A) JP-A-6-73162 (JP, A) JP-A-5-39673 (JP, A) JP-A-4-325518 (JP, A) JP-B-36-17478 (JP, B1) JP-B-43-17654 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 59/40 C08G 59/50 C08J 5/24 CFC
Claims (3)
ことを特徴とする常温硬化型プリプレグ用エポキシ樹脂
組成物。 A;一分子中に少なくとも二個以上のグリシジル基を持
つエポキシ化合物 B;活性水素を有するアミン類化合物を吸着している包
接化合物 C;B成分の包接化合物に対して、アミン類化合物の追
い出し剤となりうる化合物をマイクロカプセル化した粉
体A cold-setting epoxy resin composition for prepreg, comprising the following components A, B and C as essential components. A: an epoxy compound having at least two or more glycidyl groups in one molecule B: an inclusion compound C that adsorbs an amine compound having active hydrogen; an inclusion compound of an amine compound Powder with microencapsulated compound that can be an expelling agent
強化繊維に含浸していることを特徴とする常温硬化型プ
リプレグ。2. A cold-setting prepreg, wherein a reinforcing fiber is impregnated with the epoxy resin composition according to claim 1.
該プリプレグの成形時に、加圧してC成分のマイクロカ
プセルを破壊し硬化させることを特徴とするプリプレグ
の常温硬化方法。3. Use of the prepreg according to claim 2,
A room temperature curing method for a prepreg, which comprises applying pressure to break and cure the microcapsules of component C during molding of the prepreg.
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