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JPH068341B2 - Epoxy resin composition for prepreg - Google Patents

Epoxy resin composition for prepreg

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Publication number
JPH068341B2
JPH068341B2 JP17564785A JP17564785A JPH068341B2 JP H068341 B2 JPH068341 B2 JP H068341B2 JP 17564785 A JP17564785 A JP 17564785A JP 17564785 A JP17564785 A JP 17564785A JP H068341 B2 JPH068341 B2 JP H068341B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
epoxy
prepreg
resin
parts
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP17564785A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6236421A (en
Inventor
雅則 中原
茂 蓮見
俊夫 村木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP17564785A priority Critical patent/JPH068341B2/en
Publication of JPS6236421A publication Critical patent/JPS6236421A/en
Publication of JPH068341B2 publication Critical patent/JPH068341B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Epoxy Resins (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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・耐水性およびタック・ドレープ性
の優れたプリプレグ用エポキシ樹脂組成物に関するもの
である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an epoxy resin composition for prepreg, which is excellent in toughness, heat resistance / water resistance, and tack drape.

[従来の技術] 炭素繊維、ガラス繊維および芳香族ポリアミド繊維など
の強化材とエポキシ樹脂からなる複合材料は、その高い
比強度、比弾性率を生かしてゴルフシャフトや釣竿など
のプレミア・スポーツ用途および航空機等の構造材用途
に広く使用されている。しかし、これらの複合材料に使
用されているエポキシ樹脂は更に大きな強度や靱性、耐
熱・耐水性を必要とする用途には性能が不充分である。
[Prior Art] A composite material composed of a reinforcing material such as carbon fiber, glass fiber and aromatic polyamide fiber and an epoxy resin takes advantage of its high specific strength and specific elastic modulus, and is used for premier sports applications such as golf shafts and fishing rods. Widely used for structural materials such as aircraft. However, the epoxy resin used for these composite materials is insufficient in performance for applications requiring greater strength, toughness, heat resistance and water resistance.

現在、航空機用複合材料に使用されているエポキシ樹脂
は、N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノジ
フェニルメタンを主成分とし、硬化剤はジアミノジフェ
ニルスルホンが使用されている。この樹脂組成物は耐熱
性は高いが、樹脂伸度が小さく脆い硬化物になる。この
樹脂組成物から得られるCFRPは優れた耐熱性は示す
が、靱性は低い。
Currently, epoxy resins used for aircraft composite materials contain N, N, N ', N'-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane as a main component, and diaminodiphenylsulfone is used as a curing agent. Although this resin composition has high heat resistance, it has a small resin elongation and becomes a brittle cured product. CFRP obtained from this resin composition exhibits excellent heat resistance but low toughness.

エポキシ樹脂の靱性の向上に関して多くの技術が提案さ
れている。その手法の一つは、エポキシ樹脂にアクリロ
ニトリル−ブタジエン共重合体などのゴムを添加した
後、エポキシ樹脂を硬化させてゴム相を分離相として形
成させることによりクラックの発生を防止したり、接着
強度の向上を図るものである(例えば、特開昭57−2
1450号公報)。他の手法には、ポリエーテルスルホ
ン、ポリスルホン、ポリアリレートなどの熱可塑性樹脂
をエポキシ樹脂に添加・混合し硬化樹脂のクラックの伝
播を抑制したり、この樹脂を使用して炭素繊維強化複合
材料の靱性を向上させる方法がある(例えば、THE BRIT
ISH POLYMER JOURNAL,Vol.15,MARCH,1983.P.71,28th SA
MPE SYMPOSIUM,1 983,P.367、特開昭58−13412
6)。しかし、後者の手法は複合材料の耐熱・耐水性は
損なわないが、高い靱性をもたせるためには熱可塑性樹
脂のブレンド量をある程度以上に増やさなければならな
い。
Many techniques have been proposed for improving the toughness of epoxy resins. One of the methods is to prevent the occurrence of cracks by adding a rubber such as acrylonitrile-butadiene copolymer to an epoxy resin, and then curing the epoxy resin to form a rubber phase as a separated phase, or the adhesive strength. (For example, JP-A-57-2).
1450). Other methods include adding and mixing thermoplastic resins such as polyethersulfone, polysulfone, and polyarylate with epoxy resin to suppress the propagation of cracks in the cured resin, or using this resin to improve carbon fiber reinforced composite materials. There are ways to improve toughness (eg THE BRIT
ISH POLYMER JOURNAL, Vol.15, MARCH, 1983.P.71,28th SA
MPE SYMPOSIUM, 1 983, P.367, JP-A-58-13412
6). However, the latter method does not impair the heat resistance and water resistance of the composite material, but the blending amount of the thermoplastic resin must be increased to a certain extent or more in order to have high toughness.

熱可塑性樹脂のブレンド量を増やすとエポキシ樹脂の粘
度が非常に高くなり、プレプレグの製造あるいは成形工
程で強化材との含浸不良および硬化不良が生じ易いこ
と、プレプレグのタック・ドレープ性が損なわれ、積層
作業や複雑な形状の成形が不可能になるなどの問題が生
じる。
When the blending amount of the thermoplastic resin is increased, the viscosity of the epoxy resin becomes very high, impairing impregnation with the reinforcing material and curing failure are likely to occur in the production or molding process of the prepreg, and the tack and drape property of the prepreg is impaired. There arises a problem that it becomes impossible to perform a laminating operation or molding a complicated shape.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は、樹脂組成物の製造および複合材料用プ
レプレグの製造・成形工程において適度の粘度を有し、
かつ適度のタック・ドレープ性のあるプレプレグを与え
る靱性および耐熱・耐水性の優れたプリプレグ用エポキ
シ樹脂組成物を提供することにある。
[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to have an appropriate viscosity in the steps of producing a resin composition and producing / molding a prepreg for a composite material,
Another object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for prepreg, which is excellent in toughness, heat resistance and water resistance and gives a prepreg having appropriate tack and drape properties.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、必須成分として、 [A]N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン [B]N,N,O−トリグリシジルメタアミノフェノー
ル [C]ビスフェノールF型エポキシ樹脂 [D]ジアミノジフェニルスルホン [E]一般式 で示されるポリエーテルスルホン を配合してなるプリプレグ用エポキシ樹脂組成物に関す
るものである。
[Means for Solving Problems] In the present invention, as an essential component, [A] N, N, N ′, N′-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane [B] N, N, O-triglycidylmetaaminophenol [ C] Bisphenol F type epoxy resin [D] Diaminodiphenyl sulfone [E] General formula The present invention relates to an epoxy resin composition for prepreg prepared by blending the polyether sulfone represented by

本発明に用いられるN,N,N′,N′−テトラグリシ
ジルジアミノジフェニルメタンは、ELM434(住友
化学工業社製)、MY720(チバ・ガイギー社製)、
YH434(東都化成社製)などの商品名で市販されて
いる。このエポキシ樹脂は四官能エポキシ樹脂であるた
め、架橋密度が高くなり、高弾性率かつ高耐熱性の硬化
物が得られるという長所がある。だが、硬化物の伸度が
小さく脆いという欠点がある。これらの特性を考慮して
N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノジフェ
ニルメタンの添加量はエポキシ樹脂成分中40〜60重
量%が好ましい。この範囲より多くすると、得られる硬
化物は脆くなり耐水性も悪くなる。少なくすると、硬化
物の耐熱性および弾性率が低下する。従って、これらの
場合、CFRPの靱性および耐熱・耐水性は低下する。
N, N, N ′, N′-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane used in the present invention includes ELM434 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), MY720 (Ciba Geigy Co., Ltd.),
It is commercially available under the trade name of YH434 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.). Since this epoxy resin is a tetrafunctional epoxy resin, it has the advantages that the crosslink density becomes high and a cured product having a high elastic modulus and high heat resistance can be obtained. However, it has the drawback that the elongation of the cured product is small and it is brittle. Considering these characteristics, the amount of N, N, N ', N'-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane added is preferably 40 to 60% by weight in the epoxy resin component. When the amount is more than this range, the obtained cured product becomes brittle and the water resistance becomes poor. When the amount is reduced, the heat resistance and elastic modulus of the cured product decrease. Therefore, in these cases, the toughness and heat / water resistance of CFRP are lowered.

本発明に使用されるN,N,O−トリグリシジルメタア
ミノフェノールは、ELM120(住友化学工業社
製)、YDM120(東都化成社製)などの商品名で市
販されている。このエポキシ樹脂は、硬化の促進および
硬化物の弾性率向上をもたらす。しかし、この樹脂の添
加は硬化物の耐水性を低下させるため添加量はエポキシ
樹脂成分中10〜30重量%が好ましい。
The N, N, O-triglycidylmethaaminophenol used in the present invention is commercially available under trade names such as ELM120 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and YDM120 (Toto Kasei Co., Ltd.). This epoxy resin promotes curing and improves the elastic modulus of the cured product. However, since the addition of this resin reduces the water resistance of the cured product, the addition amount is preferably 10 to 30% by weight in the epoxy resin component.

本発明に使用されるビスフェノールF型エポキシ樹脂
は、エピクロン830(大日本インキ化学工業社製)、
エピコート807(油化シェルエポキシ社製)などの商
品名で市販されている。このエポキシ樹脂の添加は、本
発明プリプレグ用エポキシ樹脂組成物の粘度を下げ、タ
ック・ドレープ性を向上させることから非常に好まし
い。また、プリプレグの製造・成形工程において適度の
粘度を有する配合物を得ることができ、作業性も大幅に
改善できる。しかし、このエポキシ樹脂から得られる硬
化物は、樹脂伸度が大きい反面、若干、耐熱性が低い。
これらの特性を考慮してビスフェノールF型エポキシ樹
脂の添加量はエポキシ樹脂成分中20〜50重量%が好
ましい。
The bisphenol F type epoxy resin used in the present invention is Epicron 830 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.),
It is commercially available under the trade name of Epicoat 807 (produced by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.). The addition of this epoxy resin is highly preferable because it lowers the viscosity of the epoxy resin composition for prepreg of the present invention and improves the tack drape property. In addition, a compound having an appropriate viscosity can be obtained in the process of manufacturing and molding the prepreg, and workability can be greatly improved. However, a cured product obtained from this epoxy resin has a high resin elongation, but has a slightly low heat resistance.
Considering these characteristics, the addition amount of the bisphenol F type epoxy resin is preferably 20 to 50% by weight in the epoxy resin component.

また、本発明で使用されるエポキシ樹脂以外のエポキシ
樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビス
フェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、
グリセリンのグリシジル誘導体等に代表される反応希釈
剤、脂環族エポキシ樹脂などがあげられる。しかし、こ
れらのエポキシ樹脂を多量に使用すると、本発明のプリ
プレグ用エポキシ樹脂組成物の耐熱・耐水性あるいはタ
ック・ドレープ性を低下させるためその使用量は限定さ
れる。
Examples of epoxy resins other than the epoxy resin used in the present invention include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin,
Examples include reaction diluents represented by glycidyl derivatives of glycerin, alicyclic epoxy resins, and the like. However, if a large amount of these epoxy resins is used, the heat resistance and water resistance or the tack drape property of the epoxy resin composition for prepreg of the present invention are lowered, so that the use amount is limited.

本発明で使用される硬化剤ジアミノジフェニルスルホン
の添加量は、理論的にはエポキシ1当量に対してアミン
1当量であるように添加すればよい。また、硬化速度や
シェルフライフの調整および得られる硬化物の耐熱・耐
水性などに応じて、この硬化剤の添加量はエポキシ1当
量に対して0.7〜1.3当量の範囲で適宜好ましい当
量を選択することができる。更に、三フッ化ホウ素・ア
ミン錯体、イミダゾール化合物、およびジシアンジアミ
ドなどを硬化促進剤として使用することもできる。
The curing agent diaminodiphenyl sulfone used in the present invention may be added theoretically so that 1 equivalent of amine is equivalent to 1 equivalent of epoxy. Further, depending on the adjustment of the curing speed and shelf life, and the heat resistance and water resistance of the resulting cured product, the amount of the curing agent added is preferably in the range of 0.7 to 1.3 equivalents relative to 1 equivalent of epoxy. The equivalent weight can be selected. Further, boron trifluoride / amine complex, imidazole compound, dicyandiamide and the like can be used as a curing accelerator.

本発明で使用される一般式[I]で示されるポリエーテ
ルスルホンは、インペリアル・ケミカル・インダストリ
ー社(英国)で開発され、VICTREXの商品名で市
販されている。このポリエーテルスルホンの添加量は、
本発明プリプレグ用エポキシ樹脂100部に対して、1
5〜35部が好ましい。この範囲より多くすると非常に
粘度の高い樹脂組成物になるため、樹脂の含浸が悪いう
えタック・ドレープ性の良くないプリプレグしか得られ
ない。また、この範囲より少なくすると、ポリエーテル
スルホンの添加効果がなく靱性の低いものになる。な
お、本発明において、その効果を発揮できる範囲内で
[A]〜[E]以外の成分を混合使用できることはもち
ろんである。
The polyether sulfone represented by the general formula [I] used in the present invention was developed by Imperial Chemical Industry (UK) and is commercially available under the trade name of VICTREX. The amount of this polyether sulfone added is
1 to 100 parts of the epoxy resin for prepreg of the present invention
5 to 35 parts is preferable. When the amount is more than this range, the resin composition has a very high viscosity, so that only the prepreg having poor resin impregnation and poor tack drape property can be obtained. On the other hand, when the amount is less than this range, the toughness becomes low without the addition effect of polyether sulfone. In the present invention, it goes without saying that components other than [A] to [E] can be mixed and used within a range where the effect can be exhibited.

本発明の各成分の混合方法に特に制限はなく、成分の性
状や目的とする配合物の混合状態あるいは分散状態に応
じて適宜好ましい方法を選択することができる。混合方
法の一例として[A]、[B]、[C]、[D]および
[E]の各成分が溶解する溶媒を使用して比較的低温で
均一溶液とする方法があり、他の例としては溶媒を使用
せずに比較的高温で各成分を混合する方法がある。後者
の場合には、エポキシ樹脂とポリエーテルスルホンを先
ず比較的高温で溶解させたのち温度を下げ、次いで硬化
剤を混合する方法が好ましく使用される。
The mixing method of each component of the present invention is not particularly limited, and a preferable method can be appropriately selected according to the properties of the components and the mixed state or dispersed state of the target compound. As an example of the mixing method, there is a method of forming a homogeneous solution at a relatively low temperature using a solvent in which each of the components [A], [B], [C], [D] and [E] is dissolved. There is a method of mixing the components at a relatively high temperature without using a solvent. In the latter case, a method of first dissolving the epoxy resin and polyether sulfone at a relatively high temperature, then lowering the temperature, and then mixing the curing agent is preferably used.

本発明のプレプレグ用エポキシ樹脂組成物は、複合材料
用樹脂として好ましく用いられるが、この場合に使用さ
れる炭素繊維とは、一定方向に配列されたテープ、シー
ト状物、マット状物、織物などのような形態のものに適
用できる。さらに、アラミド繊維、ボロン繊維、炭化ケ
イ素繊維など先進複合材料の補強材、さらに、これらの
ハイブリッドについても使用できる。
The epoxy resin composition for prepreg of the present invention is preferably used as a resin for a composite material, and the carbon fiber used in this case is a tape, a sheet-shaped material, a mat-shaped material, a woven fabric, etc. arranged in a certain direction. It can be applied to such a form. Further, it can be used for reinforcing materials of advanced composite materials such as aramid fiber, boron fiber, silicon carbide fiber, and hybrids thereof.

[作用] 本発明ではN,N,N′,N′−テトラグリシジルジア
ミノジフェニルメタン、N,N,O−トリグリシジルメ
タアミノフェノール、ビスフェノールF型エポキシ樹
脂、ジアミノジフェニルスルホンおよびポリエーテルス
ルホンを組合せることによって、靱性、耐熱・耐水性お
よびタック・ドレープ性の優れたプリプレグ用エポキシ
樹脂組成物が提供される。さらに、各成分の配合工程お
よび強化材に含浸してプリプレグを製造する工程におい
て何ら不都合をもたらすことなく、良好な複合材料を得
ることができる。
[Operation] In the present invention, N, N, N ′, N′-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, N, N, O-triglycidylmetaaminophenol, bisphenol F type epoxy resin, diaminodiphenyl sulfone and polyether sulfone are combined. Provides an epoxy resin composition for prepreg, which is excellent in toughness, heat resistance / water resistance, and tack drape. Furthermore, a good composite material can be obtained without causing any inconvenience in the step of blending each component and the step of impregnating the reinforcing material to produce a prepreg.

[実施例] 以下の実施例によって本発明を更に詳細に説明する。実
施例中の各成分の量は重量部を表わし、エポキシ樹脂の
内容は以下の通りである。
[Examples] The present invention will be described in more detail by the following examples. The amount of each component in the examples represents parts by weight, and the content of the epoxy resin is as follows.

エポキシA:N,N,N′,N′−テトラグリシジルジ
アミノジフェニルメタン、住友化学工業社製ELM43
4 エポキシB:N,N,O−トリグリシジルメタアミノフ
ェノール、住友化学工業社製ELM120 エポキシC:ビスフェノールF型エポキシ樹脂、大日本
インキ化学工業社製エピクロン830 エポキシD:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、油化シ
ェルエポキシ社製エピコート828 エポキシE:ブロム化エポキシ樹脂、大日本インキ化学
工業社製エピクロン152 エポキシF:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ダ
ウ・ケミカル・ジャパン社製DEN485 実施例1 エポキシA50部、エポキシB20部、エポキシC30
部およびポリエーテルスルホン17部を150℃で加熱
・攪拌すると、30分後に透明な粘稠液が得られた。こ
の組成物を60℃まで冷却し、ジアミノジフェニルスル
ホン46部を均一分散させたところ、室温において適度
なタック・ドレープ性を有する樹脂組成物が得られた。
Epoxy A: N, N, N ', N'-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, ELM43 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
4 Epoxy B: N, N, O-triglycidylmethaaminophenol, ELM120 made by Sumitomo Chemical Co., Ltd. Epoxy C: Bisphenol F type epoxy resin, Epicron 830 made by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. Epoxy D: Bisphenol A type epoxy resin, oil Shell Epoxy Co., Ltd. made by Epoxy Coat 828 Epoxy E: Brominated Epoxy Resin, Dainippon Ink and Chemicals, Inc. Epicron 152 Epoxy F: Cresol Novolac Epoxy Resin, Dow Chemical Japan DEN485 Example 1 Epoxy A 50 parts, Epoxy B20 Section, epoxy C30
Parts and 17 parts of polyether sulfone were heated and stirred at 150 ° C., and after 30 minutes, a transparent viscous liquid was obtained. When this composition was cooled to 60 ° C. and 46 parts of diaminodiphenyl sulfone was uniformly dispersed, a resin composition having an appropriate tack drape at room temperature was obtained.

この樹脂組成物について、レオペキシ−アナライザ(岩
本製作所製、コーンプレート型)を用いて、設定昇温速
度3℃/分で粘度−温度特性を測定した。最低粘度を表
1に示す。
The viscosity-temperature characteristics of this resin composition were measured using a Rheopex analyzer (Iwamoto Seisakusho, cone plate type) at a set temperature rising rate of 3 ° C./min. The minimum viscosity is shown in Table 1.

上記の樹脂組成物100部を塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒(53/43/4重量比)24
0部に溶解し、均質な溶液を調整した。この溶液を東レ
((株)製“トレカ”T300使用平織クロスに樹脂含
量が41重量%になるように塗布・含浸させた。1日風
乾後、加熱乾燥して溶媒を除去したところ、室温におい
て適度なタック・ドレープ性のある均質なプリプレグが
得られた。このプリプレグを24枚積層し、オートクレ
ープを使用して180℃、2時間、圧力6kg/cm2の条
件で硬化させ、厚さ約5mmの複合材を得た。また、成形
後において複合材からの樹脂フローはほとんど見られな
かった。
100 parts of the above resin composition is mixed with methylene chloride / chloroform / methanol mixed solvent (53/43/4 weight ratio) 24
It was dissolved in 0 part to prepare a homogeneous solution. This solution was applied and impregnated on a plain weave cloth using Toray (“Torayca” T300 manufactured by Toray Industries, Ltd.) so that the resin content was 41% by weight. A uniform prepreg with moderate tack drape was obtained.24 prepregs were laminated and cured using an autoclave at 180 ° C for 2 hours under a pressure of 6 kg / cm 2 to a thickness of about A composite material of 5 mm was obtained, and almost no resin flow from the composite material was observed after molding.

この複合材に先端R16mmの錘を使用して、680kg・c
m/cm(試料厚さ)落錘衝撃エネルギーを与えた。この衝
撃試験により生じた損傷をキャノン・ホロソニックス社
製超音波探傷映像装置M400B型を用いて測定した。
損傷面積を表1に示す。
680 kg · c
m / cm (sample thickness) falling weight impact energy was applied. The damage caused by this impact test was measured using an ultrasonic flaw detection imaging device M400B type manufactured by Canon Holosonix.
The damaged area is shown in Table 1.

上記の樹脂組成物を用いて、シリコンペーパー上にレジ
ンフィルムを形成し、このフィルムを“トレカ”T80
0一方向配列繊維に樹脂重量含有率が35%になるよう
に加熱加圧して転写し、室温において適度なタック・ド
レープ性を有する均質な一方向配列プリプレグを得た。
このプリプレグを8枚重ね、オートクレーブを使用して
180℃、2時間、圧力kg/cm2の条件で硬化させ、厚さ
約1mmの一方向積層材を得た。島津オートグラフDSC
−10Tを用いて、クロスヘッド速度1mm/分の条件で
上記複合材の繊維方向の引張破断伸度を測定した。結果
を表1に示す。
Using the above resin composition, a resin film is formed on silicon paper, and the film is used as "Torayca" T80.
0 The resin was heated and pressed so as to have a resin weight content of 35% on the unidirectionally arranged fiber, and a uniform unidirectionally arranged prepreg having a suitable tack drape property at room temperature was obtained.
Eight prepregs were stacked and cured in an autoclave at 180 ° C. for 2 hours under a pressure of kg / cm 2 to obtain a unidirectionally laminated material having a thickness of about 1 mm. Shimadzu Autograph DSC
Using -10T, the tensile elongation at break in the fiber direction of the above composite material was measured under the condition of a crosshead speed of 1 mm / min. The results are shown in Table 1.

同様にして、上記プリプレグを16枚重ね、厚さ約2mm
の一方向積層材を得た。島津オートグラフIS−200
0を用いて、クロスヘッド速度1mm/分の条件で上記複
合材の繊維直角方向の引張破断伸度を測定した。結果を
表1に示す。
In the same way, 16 pieces of the above prepreg are piled up and the thickness is about 2 mm.
A unidirectional laminated material was obtained. Shimadzu Autograph IS-200
No. 0 was used to measure the tensile fracture elongation in the direction perpendicular to the fiber of the above composite material under the condition of a crosshead speed of 1 mm / min. The results are shown in Table 1.

実施例2 実施例1においてポリエーテルスルホン17部に代わり
に26部を添加した系について、実施例1と同様の方法
で樹脂組成物を作製したところ、室温において均一で適
度なタック・ドレープ性を有する樹脂組成物が得られ
た。この樹脂組成物について、実施例1と同様の方法で
粘度−温度特性を測定した。結果を表1に示す。
Example 2 A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 26 parts were added instead of 17 parts of polyether sulfone in Example 1, and a uniform and appropriate tack drape property was obtained at room temperature. A resin composition having was obtained. The viscosity-temperature characteristic of this resin composition was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物について、塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶液を用いて、実施例1と同様の方
法によりプリプレグを作製したところ、このプリプレグ
は室温において適度なタック・ドレープ性を有した。こ
のプリプレグから、実施例1と同様の方法で落錘衝撃試
験を行ない、損傷面積を測定した。結果を表1に示す。
A prepreg was prepared from the above resin composition using a mixed solution of methylene chloride / chloroform / methanol in the same manner as in Example 1. The prepreg had a suitable tack drape at room temperature. From this prepreg, a falling weight impact test was conducted in the same manner as in Example 1 to measure the damaged area. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の方法によ
り、室温において適度なタック・ドレープ性を有する均
質な一方向配列プリプレグを得た。このプリプレグを用
いて、実施例1と同様の方法により、繊維方向および繊
維直角方向の引張破断伸度を測定した。結果を表1に示
す。
Using the above resin composition and in the same manner as in Example 1, a uniform unidirectionally arranged prepreg having an appropriate tack drape at room temperature was obtained. Using this prepreg, the tensile elongation at break in the fiber direction and the direction perpendicular to the fiber was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.

また、成形後において上記複合材からの樹脂フローはほ
とんど見られなかった。
In addition, almost no resin flow was observed from the composite material after molding.

実施例3 実施例1においてポリエーテルスルホン17部の代わり
に31部を添加した系について、実施例1と同様の方法
で樹脂組成物を作製したところ、室温において均一で適
度なタック・ドレープ性を有する樹脂組成物が得られ
た。この樹脂組成物について、実施例1と同様の方法で
粘度−温度特性を測定した。結果を表1に示す。
Example 3 A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 31 parts instead of 17 parts of polyether sulfone in Example 1 was added, and a uniform and appropriate tack drape property was obtained at room temperature. A resin composition having was obtained. The viscosity-temperature characteristic of this resin composition was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物について、塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒を用いて、実施例1と同様に方
法によりプリプレグを作製したところ、このプリプレグ
は室温において適度なタック・ドレープ性を有した。こ
のプリプレグを用いて、実施例1と同様の方法により、
落錘衝撃試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示
す。また、成形後において複合材からの樹脂フローはほ
とんど見られなかった。
A prepreg of the above resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 using a mixed solvent of methylene chloride / chloroform / methanol. The prepreg had an appropriate tack drape property at room temperature. Using this prepreg, in the same manner as in Example 1,
The damaged area after the drop weight impact test was measured. The results are shown in Table 1. Also, almost no resin flow was observed from the composite material after molding.

実施例4 エポキシA40部、エポキシB30部、エポキシC30
部、ポリエーテルスルホン34部およびジアミノジフェ
ニルスルホン36部からなる系について、実施例1と同
様の方法により樹脂組成物を作製したところ、室温にお
いて均一で適度なタック・ドレープ性を有する樹脂組成
物が得られた。この樹脂組成物について、実施例1と同
様の方法により粘度−温度特性を測定した。結果を表1
に示す。
Example 4 40 parts of epoxy A, 30 parts of epoxy B, 30 parts of epoxy C30
Part, polyether sulfone 34 parts and diaminodiphenyl sulfone 36 parts, a resin composition was prepared in the same manner as in Example 1. As a result, a resin composition having a uniform and appropriate tack drape at room temperature was obtained. Was obtained. The viscosity-temperature characteristic of this resin composition was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.
Shown in.

上記の樹脂組成物について、塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒を用いて、実施例1と同様の方
法によりプリプレグを作製したところ、このプリプレグ
は室温において適度なタック・ドレープ性を有した。こ
のプリプレグを用いて、実施例1と同様の方法により、
落錘衝撃試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示
す。また、成形後において複合材からの樹脂フローはほ
とんど見られなかった。
A prepreg of the above resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 using a mixed solvent of methylene chloride / chloroform / methanol. The prepreg had an appropriate tack drape property at room temperature. Using this prepreg, in the same manner as in Example 1,
The damaged area after the drop weight impact test was measured. The results are shown in Table 1. Also, almost no resin flow was observed from the composite material after molding.

上記の樹脂組成物を180℃で2時間硬化させととこ
ろ、透明な樹脂硬化物が得られた。この樹脂硬化物のガ
ラス転移温度(示差差動熱量計を使用し、40℃/分の
昇温速度で測定)は205℃であり、吸水率(煮沸/2
0時間)は2.5%であった。同様にして、上記と同様
の組成でポリエーテルスルホンを添加せずに樹脂硬化板
を作製した。このもののガラス転移温度は205℃であ
り、吸水率は3.0%であった。
When the above resin composition was cured at 180 ° C. for 2 hours, a transparent resin cured product was obtained. The glass transition temperature (measured at a temperature rising rate of 40 ° C./min of a differential differential calorimeter) of this cured resin was 205 ° C., and the water absorption rate (boiling / 2
(0 hours) was 2.5%. In the same manner, a resin cured plate having the same composition as above was prepared without adding polyether sulfone. This had a glass transition temperature of 205 ° C. and a water absorption rate of 3.0%.

本実施例から、耐熱・耐水性に優れ、ポリエーテルスル
ホンが均質に分散された樹脂硬化物が得られることが明
らかにされた。
From this example, it was clarified that a resin cured product excellent in heat resistance and water resistance and in which polyether sulfone was uniformly dispersed was obtained.

実施例5 エポキシA60部、エポキシB20部、エポキシC20
部、ポリエーテルスルホン17部およびジアミノジフェ
ニルスルホン45部からなる系について、実施例1と同
様の方法により樹脂組成物を作製したところ、室温にお
いて均一で適度なタック・ドレープ性を有する樹脂組成
物が得られた。この樹脂組成物について、実施例1と同
様の方法により粘度−温度特性を測定した。結果を表1
に示す。
Example 5 60 parts of epoxy A, 20 parts of epoxy B, epoxy C20
Part, polyether sulfone 17 parts and diaminodiphenyl sulfone 45 parts, a resin composition was prepared in the same manner as in Example 1. As a result, a resin composition having a uniform and appropriate tack drape at room temperature was obtained. Was obtained. The viscosity-temperature characteristic of this resin composition was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.
Shown in.

上記の樹脂組成物について、塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒を用いて、実施例1と同様の方
法によりプリプレグを作製したところ、このプリプレグ
は室温において適度なタック・ドレープ性を有した。こ
のプリプレグを用いて、実施例1と同様の方法により、
落錘衝撃試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示
す。また、成形後において複合材からの樹脂フローはほ
とんど見られなかった。
A prepreg of the above resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 using a mixed solvent of methylene chloride / chloroform / methanol. The prepreg had an appropriate tack drape at room temperature. Using this prepreg, in the same manner as in Example 1,
The damaged area after the drop weight impact test was measured. The results are shown in Table 1. Also, almost no resin flow was observed from the composite material after molding.

比較例1 エポキシA60部、エポキシB40部、ジアミノジフェ
ニルスルホン20部およびポリエーテルスルホン33部
からなる系について、実施例1と同様にして樹脂組成物
を作製したところ、室温でタック・ドレープ性のない樹
脂組成物が得られた。この樹脂組成物について、実施例
1と同様の方法により粘度−温度特性を測定した。結果
を表1に示す。
Comparative Example 1 A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 for a system consisting of 60 parts of epoxy A, 40 parts of epoxy B, 20 parts of diaminodiphenyl sulfone and 33 parts of polyether sulfone, and showed no tack drape at room temperature. A resin composition was obtained. The viscosity-temperature characteristic of this resin composition was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物について、塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒を用いて、実施例1と同様の方
法によりプリプレグを作製したところ、室温においてタ
ック・ドレープ性のないプリプレグが得られた。このプ
リプレグを用いて、実施例1と同様の方法により、落錘
衝撃試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示す。
また、成形後において複合材からの樹脂フローはほとん
ど見られなかった。
When a prepreg was prepared from the above resin composition using a mixed solvent of methylene chloride / chloroform / methanol in the same manner as in Example 1, a prepreg having no tack drape at room temperature was obtained. Using this prepreg, the damaged area after the falling weight impact test was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.
Also, almost no resin flow was observed from the composite material after molding.

比較例2 エポキシA50部、エポキシB20部、エポキシC30
部およびジアミノジフェニルスルホン46部からなる樹
脂組成物について、実施例1と同様の方法で粘度−温度
特性を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 Epoxy A 50 parts, Epoxy B 20 parts, Epoxy C30
The viscosity-temperature characteristic was measured in the same manner as in Example 1 with respect to the resin composition consisting of 1 part and 46 parts of diaminodiphenyl sulfone. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物100部をメチルケチルケトン150
部に溶解し均質な溶液を調整した。この溶液から実施例
1と同様の方法により厚さ約5mmの複合材を得た。成形
後、複合材から顕著な樹脂フローが見られた。この複合
材を用いて、実施例1と同様の方法により落錘衝撃試験
後の損傷面積を測定した。結果を表1に示す。
100 parts of the above resin composition was added to methyl ketyl ketone 150
To prepare a homogeneous solution. A composite material having a thickness of about 5 mm was obtained from this solution by the same method as in Example 1. After molding, a noticeable resin flow was seen from the composite. Using this composite material, the damaged area after the falling weight impact test was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例3 エポキシA35部、エポキシD35部、エポキシE30
部およびジアミノジフェニルスルホン34部からなる樹
脂組成物について、実施例1と同様の方法で粘度−温度
特性を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 3 Epoxy A 35 parts, Epoxy D 35 parts, Epoxy E30
The viscosity-temperature characteristic was measured in the same manner as in Example 1 with respect to the resin composition comprising 1 part and 34 parts of diaminodiphenyl sulfone. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物100部をメチルエチルケトン150
部に溶解し均質な溶液を調整した。この溶液から実施例
1と同様の方法により厚さ約5mmの複合材を得た。この
複合材を用いて、実施例1と同様の方法により落錘衝撃
試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示す。
100 parts of the above resin composition was added to 150 parts of methyl ethyl ketone.
To prepare a homogeneous solution. A composite material having a thickness of about 5 mm was obtained from this solution by the same method as in Example 1. Using this composite material, the damaged area after the falling weight impact test was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の方法によ
り一方向積層材を作製し、繊維方向および繊維直角方向
の引張破断伸度を測定した。結果を表1に示す。
Using the above resin composition, a unidirectional laminated material was produced in the same manner as in Example 1, and the tensile elongation at break in the fiber direction and the fiber orthogonal direction was measured. The results are shown in Table 1.

また、本実施例で得られた複合材からは、成形後、顕著
な樹脂フローが見られた。
In addition, a remarkable resin flow was observed after molding from the composite material obtained in this example.

比較例4 エポキシA63部、エポキシB17部、エポキシF22
部およびジアミノジフェニルスルホン45部からなる樹
脂組成物について、実施例1と同様の方法で粘度−温度
特性を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 4 Epoxy A 63 parts, Epoxy B 17 parts, Epoxy F22
The viscosity-temperature characteristic of the resin composition comprising 1 part and 45 parts of diaminodiphenyl sulfone was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物100部をメチルエチルケトン150
部に溶解し均質な溶液を調整した。この溶液を用いて、
実施例1と同様の方法により厚さ約5mm複合材を得た。
この複合材を用いて、実施例1と同様の方法により落錘
衝撃試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示す。
100 parts of the above resin composition was added to 150 parts of methyl ethyl ketone.
To prepare a homogeneous solution. With this solution,
A composite material having a thickness of about 5 mm was obtained in the same manner as in Example 1.
Using this composite material, the damaged area after the falling weight impact test was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の方法によ
り一方向積層材を作製し、繊維方向および繊維直角方向
の引張破断伸度を測定した。結果を表1に示す。
Using the above resin composition, a unidirectional laminated material was produced in the same manner as in Example 1, and the tensile elongation at break in the fiber direction and the fiber orthogonal direction was measured. The results are shown in Table 1.

また、本実施例で得られた複合材からは、成形後、顕著
な樹脂フローが見られた。
In addition, a remarkable resin flow was observed after molding from the composite material obtained in this example.

[発明の硬化] (1)複合材料の衝撃による損傷が減少する。 [Curing of the Invention] (1) Damage due to impact of the composite material is reduced.

(2)耐熱・耐水性に優れた樹脂組成物が提供される。(2) A resin composition having excellent heat resistance and water resistance is provided.

(3)品質が安定し、タック・ドレープ性に優れたプリプ
レグが作製できる。
(3) A prepreg with stable quality and excellent tack drape can be manufactured.

(4)均質な樹脂組成物および硬化樹脂が得られる。(4) A homogeneous resin composition and cured resin can be obtained.

(5)特殊な条件を必要とせず、オートクレーブを用いて
成形できる。
(5) It can be molded using an autoclave without requiring special conditions.

(6)一方向積層材の繊維直角方向の引張破断伸度が向上
し、均質な多方向積層材を取得できる。
(6) The tensile breaking elongation in the direction perpendicular to the fibers of the unidirectional laminated material is improved, and a homogeneous multidirectional laminated material can be obtained.

(7)最低粘度が増加し、成形による樹脂フローが少ない
ため、均質な厚さの複合材の成形が可能である。
(7) Since the minimum viscosity is increased and the resin flow due to molding is small, it is possible to mold a composite material having a uniform thickness.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】必須成分として、 [A]N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン [B]N,N,O−トリグリシジルメタアミノフェノー
ル [C]ビスフェノールF型エポキシ樹脂 [D]ジアミノジフェニルスルホン [E]一般式 で示されるポリエーテルスルホン を配合してなるプリプレグ用エポキシ樹脂組成物。
1. As an essential component, [A] N, N, N ', N'-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane [B] N, N, O-triglycidylmetaaminophenol [C] bisphenol F type epoxy resin [D ] Diaminodiphenyl sulfone [E] General formula An epoxy resin composition for prepreg prepared by blending a polyether sulfone represented by
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