JPS6338049B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、優れた耐熱性と高伸度性を備えたエ
ポキシ樹脂組成物に関するものである。更に詳し
くは、本組成物をマトリツクス樹脂として高伸度
且つ耐熱性のある強化材繊維と組合せて使用した
場合に耐熱性且つ高伸度の複合材料を得ることの
できるエポキシ樹脂組成物に関するものである。 近年、強化材繊維とマトリツクス樹脂とからな
る複合材料は、種々の構造部材として多く使用さ
れてきている。特に炭素繊維、芳香族ポリアミド
等を強化材繊維として用いた複合材料は、高い比
強度、比剛性を利用して航空機等の構造材として
多く用いられている。これらの航空機用複合材料
が上記特性の外に更に耐熱性と高伸度とを兼ね備
えたものであれば、複合材料の応用範囲は第二次
構造部材に限定されず、広く第一次構造部材にも
応用可能となり、航空機の軽量化は飛躍的に進み
省エネルギーと安全性の面から大きな利点があ
る。 この複合材料の強化材繊維としての炭素繊維
は、従来伸度1.0〜1.3％程度の低伸度のものであ
つたが、近時伸度が1.5％以上の高伸度炭素繊維
が開発されつつあり、このため高伸度の複合材料
を提供できることが期待された。しかしながら複
合材料の一方の成分であるマトリツクス樹脂に耐
熱性と高伸度性を兼ね備えたものがなく、このた
め高伸度炭素繊維の性質が充分生かされることが
なかつた。 すなわち、一般に、マトリツクス樹脂の耐熱性
が優れたものは伸度が低く、逆に伸度の高いもの
は耐熱性が劣るという関係があり、この両方の要
求を同時に満足することはできなかつた。 本発明者らは、高伸度強化材繊維と組合せて使
用した場合に、耐熱性の基準となる100℃におけ
る層間剪断強度（ILSS）が７Kg／mm2以上好まし
くは８Kg／mm2以上で且つ伸度が1.5％以上ある耐
熱性と高伸度を併せもつ複合材料を得ることので
きるマトリツクス樹脂について検討の結果本発明
に至つたものである。 本発明の樹脂組成物は、高伸度炭素繊維のみな
らず、通常しばしば使用されるガラス繊維、芳香
族ポリアミド繊維を強化材とする複合材料用マト
リツクス樹脂として有用である。 すなわち、本発明は、下記〔Ａ〕〜〔Ｅ〕成分
を含み且つ〔Ｂ〕成分をエポキシ樹脂との反応物
として含むエポキシ樹脂組成物である。 〔Ａ〕 エポキシ樹脂 〔Ｂ〕 両末端にカルボキシル基を有する液状の
ブタジエン―アクリロニトリル共重合体 〔Ｃ〕 ニトリルゴム 〔Ｄ〕 アミノ置換ジフエニルスルホン 〔Ｅ〕 ジシアンジアミド及びその硬化促進剤 このようなエポキシ樹脂組成物は、耐熱性と高
伸度性とを兼ね備えたエポキシ樹脂組成物であつ
て、特に、このものを高伸度の強化材繊維と共に
使用して得た複合材料は耐熱性且つ高伸度の優れ
た物性を示し、マトリツクス材であるエポキシ樹
脂の伸度、耐熱性が劣るがゆえに複合材料の物性
が低下するということがない。 本発明における〔Ａ〕成分のエポキシ樹脂は好
ましくはグリシジルアミン系エポキシ樹を含むも
のである。 〔Ａ〕成分はこのほかノボラツク系エポキシ樹
脂、ビスフエノールＡ系エポキシ樹脂、ウレタン
変成ビスフエノールＡ系エポキシ樹脂、脂環式エ
ポキシ樹脂等の単独又は混合エポキシ樹脂を含ん
でいてもよい。 本発明におけるグリシジルアミン系エポキシ樹
脂としては、Ｎ，Ｎ，N′，N′―テトラグリシジ
ル―ビス（アミノフエニル）メタン〔アラルダイ
トMY―720（チバ・ガイギー社製）、エポトート
YH434（東都化成社製）〕、Ｎ，Ｎ，Ｏ―トリグリ
シジル―ｍ―アミノフエノール〔エポトート
YDM120（東都化成社製）〕、Ｎ，Ｎ，Ｏ―トリグ
リシジル―ｐ―アミノフエノールなどがある。 ノボラツク系エポキシ樹脂としてはフエノー
ル・ノボラツク系とクレゾール・ノボラツク系が
あり、フエノールノボラツク系エポキシ樹脂とし
ては、具体的には例えば、エピコート152、エピ
コート154（シエル化学社製）、アラルダイト
EPN1138、EPN1139（チバ・ガイギー社製）、ダ
ウエポキシDEN431、DEN438、DEN439、
XD7855（ダウケミカル社製）、EPPN201（日本化
薬社製）、エピクロンN740（大日本インキ化学工
業社製）等が挙げられる。 クレゾール・ノボラツク系エポキシ樹脂として
チバ・ガイギーECN1235，1273，1280，1299（チ
バ・ガイギー社製）、EOCN102，103，104（日本
化薬社製）、またビスフエノールＡ型エポキシ樹
脂は公知のものを用いることができ、具体的には
例えば、エピコート828、エピコート834、エピコ
ート827、エピコート1001、エピコート1002、エ
ピコート1004、エピコート1007、エピコート1009
（シエル化学社製）、アラルダイトCY205、
CY230、CY232、CY221、GY257、GY252、
GY255、GY250、GY260、GY280、アラルダイ
ト6071、アラルダイド7071、アラルダイト7072
（チバ・ガイギー社製）、ダウエポキシDER331、
DER332、DER662、DER663U、DER662U（ダウ
ケミカル社製）、エピクロン840，850，855，860，
1050，3050，4050，7050（大日本インキ化学工業
社製）、エポトートYD―115、YD115―CA、YD
―117、YD―121、YD―127、YD―128、YD―
128CA、YD―128S、YD―134、YD―001Z、
YD―011、YD―012、YD―014、YD―014ES、
YD―017、YD―019、YD―020、YD―002（東都
化成社製）等が挙げられる。 ウレタン変成ビスフエノールＡ系エポキシ樹脂
としては、アデカレジンEPU―６、EPU―10、
EPU―15（旭電化社製）等がある。 脂環式エポキシ樹脂としては、アラルダイト
CY―179、CY―178、CY―182、CY―183（チ
バ・ガイギー社製）等がある。 これらエポキシ樹脂は混合して用いるのがよ
く、特にグリシジルアミン系エポキシ樹脂が全エ
ポキシ樹脂中の30重量％以上の場合に耐熱性が良
好となり、また高伸度を兼ね備えたものとなる。
グリシジルアミン系エポキシ樹脂、フエノールノ
ボラツク系エポキシ樹脂、ビスフエノールＡ系エ
ポキシ樹脂との混合系が好ましい。 〔Ｂ〕成分は、両末端にカルボキシル基を有す
る液状のブタジエン―アクリロニトリル共重合体
であつて、例えばハイカーCTBN1300×13、同
CTBN1300×９、同CTBN1300×８、同
CTBN1300×15（いずれもB.F.グツドリツチケミ
ケル社製）として市販されている。この〔Ｂ〕成
分はエポキシ樹脂と反応して使用される。 〔Ｂ〕成分とエポキシ樹脂との反応は、カルボ
キシル基１当量に対し、エポキシ樹脂２当量以上
使用して行う。エポキシ樹脂は通常共重合体に対
し大過剰を使用してもよく、このとき、未反応の
エポキシ樹脂は〔Ａ〕成分のエポキシ樹脂として
組成物中に存在する。ここで使用するエポキシ樹
脂は、１種又は２種以上であつてもよく、特に好
ましいエポキシ樹脂はグリシジルアミン系エポキ
シ樹脂である。 この樹脂組成物に更にニトリルゴムを加える。
それによつて成形時の樹脂のフローを一層少くす
ることができる。〔Ｃ〕成分のニトリルゴムとし
ては、ムーニー粘度が100℃で40〜110、アクリロ
ニトリル含量20〜45重量％のものが使用される。
また、コモノマーとしてアクリル酸、メタクリル
酸の少くとも１つを２重量％以下含有するカルボ
キシル基変成ニトリルゴムを使用することが
ILSS向上の点から特に好ましい。ニトリルゴム
としては例えばニツポール1043，1042，1072（い
ずれも日本ゼオン社製）である。 〔Ｄ〕成分のアミノ置換ジフエニルスルホンは
硬化剤であつて、具体的には下式の４，4′―ジア
ミノジフエニルスルホン（DDS）や 下記の３，3′，４，4′―テトラアミノジフエニル
スルホン（TDS） を例示することができる。DDSの単独使用又は
DDSとTDSとの併用が好適である。 〔Ｅ〕成分はジシアンジアミド及びその硬化促
進剤である。この硬化促進剤としては、下式 （ただしＸ、Ｙは同一又は異なりてＨ、Cl、
OCH3を表わす。） の尿素化合物が主に用いられる。このうち３（３，
４―ジクロルフエニル）―１，１―ジメチル尿素
は、これを用いるとボイドのない高強度の成形物
が得られるので特に好ましい。同硬化促進剤とし
て他にイミダゾール化合物特に２―フエニル―４
―メチル―５―ヒドロキシメチルイミダゾールや
２―フエニル―４，５―ジヒドロキシメチルイミ
ダゾールも使用できる。 本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化剤として
〔Ｄ〕成分と〔Ｅ〕成分とを併せ含んでいるため、
複合材料の物性及び成形操作性を向上させること
ができる。すなわち、成形操作性についていう
と、硬化剤系が〔Ｄ〕成分単独の場合には一旦プ
レキユアーしたのち更に昇温し、硬化反応を完了
することが必要であるが、〔Ｄ〕成分と〔Ｅ〕成
分を併用すると成形時の加熱を直接成形温度にま
で高めることができ、このため成形操作を単純化
して生産性の向上を達成することができる。 本発明のエポキシ樹脂組成物の組成比は、〔Ａ〕
成分100重量部に対し、〔Ｂ〕成分及び〔Ｃ〕成分
の合計が３〜25、好ましくは４〜20重量部、
〔Ｃ〕／〔Ｂ〕：0.2〜2.0好ましくは0.5〜1.5、
〔Ｄ〕成分15〜50好ましくは20〜45重量部、〔Ｅ〕
成分のジシアンジアミド及びその硬化促進剤はそ
れぞれ0.2〜5.0好ましくは0.5〜2.0重量部とする
のがよい。 〔Ｂ〕成分及び〔Ｃ〕成分の合計量が３重量部
未満のときは硬化後の樹脂の伸度が低下し高伸度
の複合材料が得られず、また25重量部を超えると
複合材料の耐熱性が低下する。〔Ｄ〕成分が15重
量部未満のときは複合材料の耐熱性が低下し、ま
た50重量部を超えると複合材料の耐水性が低下す
る。〔Ｅ〕成分のジシアンジアミド及び硬化促進
剤の夫々が0.2重量部未満のときはプレキユアを
必要とするようになり、また5.0重量部を超える
と複合材料の耐熱性が低下する。 本発明のエポキシ樹脂組成物は、強化材繊維に
含浸し、いわゆるプリプレグを経て複合材料に成
形される。 強化材繊維に本発明の樹脂組成物を含浸させプ
リプレグとするには該樹脂組成物をアセトン、メ
チルエチルケトン、メチルセロソルブ等の溶剤に
溶かし30〜60重量％の濃度とし、これを強化材繊
維に含浸させた後、90〜120℃で５〜15分乾燥さ
せ脱溶剤する。 プリプレグの樹脂含有率は30〜50重量％が一般
的である。本発明の樹脂組成物をマトリツクスと
したプリプレグの成形はプレキユアすることなく
直接160〜190℃に昇温し、50〜250分間維持する
ことにより行うことができ、作業効率が高い。 本発明の樹脂組成物をマトリツクスとし伸度
1.8％、引張強度441Kg／mm2、引張弾性率
24.5Ton／mm2の炭素繊維を強化材繊維とした一方
向性炭素繊維複合材料の物性は次の通りである。 引張 強度 200Kg／mm2以上 引張弾性率 13.5〜15.5Ton／mm2 引張破断伸度 1.5％以上 ILSS（室温） 11.0〜13.5Kg／mm2 ILSS（100℃） ７〜9.5Kg／mm2 本発明のエポキシ樹脂組成物は、前記した高伸
度炭素繊維を強化材繊維とするほか、ガラス繊
維、芳香族ポリアミド繊維などを単独又は併用し
て強化材繊維とする複合材料のマトリツクス樹脂
として有効に使用することができる。以下、本発
明の実施例を比較例と共に示す。 実施例 １ アラルダイトMY―720（チバ・ガイギー社製）
80重量部、ダウエポキシXD―7855（ダウケミカ
ル社製）20重量部、ハイカーCTBN1300×13（B.
F.グツドリツチケミカル社製）５重量部とアラル
ダイトMY―720（チバ・ガイギーシ社製）10重量
部との反応物、ニトリルゴム、ニツポール1072
（日本ゼオン社製）３ｇ、４，４―ジアノジフエ
ニルスルホン38重量部、ジシアンジアミド0.8重
量部、３（３，４―ジクロロフエニル）―１，１
―ジメチル尿素1.0重量部をメチルエチルケトン
―メチルセロソルブ混合溶剤に溶かし35％溶液と
した。 この樹脂溶液を伸度1.85％の炭素繊維ベスフア
イトST―6000（東邦ベスロン社製）に含浸させ
たのち乾燥した。 この場合の樹脂含有量は40重量％であり、一方
向のプリプレグを得た。このプリプレグのコンポ
ジツト物性を測定した。 引張 強度 227Kg／mm2以上 引張弾性率 13.8Ton／mm2 引張破断伸度 1.65％ ILSS（室温） 12.3Kg／mm2 ILSS（100℃） 8.0Kg／mm2 実施例 ２〜９ エポキシ樹脂組成物の組成を変え実施例１と同
様の方法にて成形物を得た。その結果を第１表に
示す。
ポキシ樹脂組成物に関するものである。更に詳し
くは、本組成物をマトリツクス樹脂として高伸度
且つ耐熱性のある強化材繊維と組合せて使用した
場合に耐熱性且つ高伸度の複合材料を得ることの
できるエポキシ樹脂組成物に関するものである。 近年、強化材繊維とマトリツクス樹脂とからな
る複合材料は、種々の構造部材として多く使用さ
れてきている。特に炭素繊維、芳香族ポリアミド
等を強化材繊維として用いた複合材料は、高い比
強度、比剛性を利用して航空機等の構造材として
多く用いられている。これらの航空機用複合材料
が上記特性の外に更に耐熱性と高伸度とを兼ね備
えたものであれば、複合材料の応用範囲は第二次
構造部材に限定されず、広く第一次構造部材にも
応用可能となり、航空機の軽量化は飛躍的に進み
省エネルギーと安全性の面から大きな利点があ
る。 この複合材料の強化材繊維としての炭素繊維
は、従来伸度1.0〜1.3％程度の低伸度のものであ
つたが、近時伸度が1.5％以上の高伸度炭素繊維
が開発されつつあり、このため高伸度の複合材料
を提供できることが期待された。しかしながら複
合材料の一方の成分であるマトリツクス樹脂に耐
熱性と高伸度性を兼ね備えたものがなく、このた
め高伸度炭素繊維の性質が充分生かされることが
なかつた。 すなわち、一般に、マトリツクス樹脂の耐熱性
が優れたものは伸度が低く、逆に伸度の高いもの
は耐熱性が劣るという関係があり、この両方の要
求を同時に満足することはできなかつた。 本発明者らは、高伸度強化材繊維と組合せて使
用した場合に、耐熱性の基準となる100℃におけ
る層間剪断強度（ILSS）が７Kg／mm2以上好まし
くは８Kg／mm2以上で且つ伸度が1.5％以上ある耐
熱性と高伸度を併せもつ複合材料を得ることので
きるマトリツクス樹脂について検討の結果本発明
に至つたものである。 本発明の樹脂組成物は、高伸度炭素繊維のみな
らず、通常しばしば使用されるガラス繊維、芳香
族ポリアミド繊維を強化材とする複合材料用マト
リツクス樹脂として有用である。 すなわち、本発明は、下記〔Ａ〕〜〔Ｅ〕成分
を含み且つ〔Ｂ〕成分をエポキシ樹脂との反応物
として含むエポキシ樹脂組成物である。 〔Ａ〕 エポキシ樹脂 〔Ｂ〕 両末端にカルボキシル基を有する液状の
ブタジエン―アクリロニトリル共重合体 〔Ｃ〕 ニトリルゴム 〔Ｄ〕 アミノ置換ジフエニルスルホン 〔Ｅ〕 ジシアンジアミド及びその硬化促進剤 このようなエポキシ樹脂組成物は、耐熱性と高
伸度性とを兼ね備えたエポキシ樹脂組成物であつ
て、特に、このものを高伸度の強化材繊維と共に
使用して得た複合材料は耐熱性且つ高伸度の優れ
た物性を示し、マトリツクス材であるエポキシ樹
脂の伸度、耐熱性が劣るがゆえに複合材料の物性
が低下するということがない。 本発明における〔Ａ〕成分のエポキシ樹脂は好
ましくはグリシジルアミン系エポキシ樹を含むも
のである。 〔Ａ〕成分はこのほかノボラツク系エポキシ樹
脂、ビスフエノールＡ系エポキシ樹脂、ウレタン
変成ビスフエノールＡ系エポキシ樹脂、脂環式エ
ポキシ樹脂等の単独又は混合エポキシ樹脂を含ん
でいてもよい。 本発明におけるグリシジルアミン系エポキシ樹
脂としては、Ｎ，Ｎ，N′，N′―テトラグリシジ
ル―ビス（アミノフエニル）メタン〔アラルダイ
トMY―720（チバ・ガイギー社製）、エポトート
YH434（東都化成社製）〕、Ｎ，Ｎ，Ｏ―トリグリ
シジル―ｍ―アミノフエノール〔エポトート
YDM120（東都化成社製）〕、Ｎ，Ｎ，Ｏ―トリグ
リシジル―ｐ―アミノフエノールなどがある。 ノボラツク系エポキシ樹脂としてはフエノー
ル・ノボラツク系とクレゾール・ノボラツク系が
あり、フエノールノボラツク系エポキシ樹脂とし
ては、具体的には例えば、エピコート152、エピ
コート154（シエル化学社製）、アラルダイト
EPN1138、EPN1139（チバ・ガイギー社製）、ダ
ウエポキシDEN431、DEN438、DEN439、
XD7855（ダウケミカル社製）、EPPN201（日本化
薬社製）、エピクロンN740（大日本インキ化学工
業社製）等が挙げられる。 クレゾール・ノボラツク系エポキシ樹脂として
チバ・ガイギーECN1235，1273，1280，1299（チ
バ・ガイギー社製）、EOCN102，103，104（日本
化薬社製）、またビスフエノールＡ型エポキシ樹
脂は公知のものを用いることができ、具体的には
例えば、エピコート828、エピコート834、エピコ
ート827、エピコート1001、エピコート1002、エ
ピコート1004、エピコート1007、エピコート1009
（シエル化学社製）、アラルダイトCY205、
CY230、CY232、CY221、GY257、GY252、
GY255、GY250、GY260、GY280、アラルダイ
ト6071、アラルダイド7071、アラルダイト7072
（チバ・ガイギー社製）、ダウエポキシDER331、
DER332、DER662、DER663U、DER662U（ダウ
ケミカル社製）、エピクロン840，850，855，860，
1050，3050，4050，7050（大日本インキ化学工業
社製）、エポトートYD―115、YD115―CA、YD
―117、YD―121、YD―127、YD―128、YD―
128CA、YD―128S、YD―134、YD―001Z、
YD―011、YD―012、YD―014、YD―014ES、
YD―017、YD―019、YD―020、YD―002（東都
化成社製）等が挙げられる。 ウレタン変成ビスフエノールＡ系エポキシ樹脂
としては、アデカレジンEPU―６、EPU―10、
EPU―15（旭電化社製）等がある。 脂環式エポキシ樹脂としては、アラルダイト
CY―179、CY―178、CY―182、CY―183（チ
バ・ガイギー社製）等がある。 これらエポキシ樹脂は混合して用いるのがよ
く、特にグリシジルアミン系エポキシ樹脂が全エ
ポキシ樹脂中の30重量％以上の場合に耐熱性が良
好となり、また高伸度を兼ね備えたものとなる。
グリシジルアミン系エポキシ樹脂、フエノールノ
ボラツク系エポキシ樹脂、ビスフエノールＡ系エ
ポキシ樹脂との混合系が好ましい。 〔Ｂ〕成分は、両末端にカルボキシル基を有す
る液状のブタジエン―アクリロニトリル共重合体
であつて、例えばハイカーCTBN1300×13、同
CTBN1300×９、同CTBN1300×８、同
CTBN1300×15（いずれもB.F.グツドリツチケミ
ケル社製）として市販されている。この〔Ｂ〕成
分はエポキシ樹脂と反応して使用される。 〔Ｂ〕成分とエポキシ樹脂との反応は、カルボ
キシル基１当量に対し、エポキシ樹脂２当量以上
使用して行う。エポキシ樹脂は通常共重合体に対
し大過剰を使用してもよく、このとき、未反応の
エポキシ樹脂は〔Ａ〕成分のエポキシ樹脂として
組成物中に存在する。ここで使用するエポキシ樹
脂は、１種又は２種以上であつてもよく、特に好
ましいエポキシ樹脂はグリシジルアミン系エポキ
シ樹脂である。 この樹脂組成物に更にニトリルゴムを加える。
それによつて成形時の樹脂のフローを一層少くす
ることができる。〔Ｃ〕成分のニトリルゴムとし
ては、ムーニー粘度が100℃で40〜110、アクリロ
ニトリル含量20〜45重量％のものが使用される。
また、コモノマーとしてアクリル酸、メタクリル
酸の少くとも１つを２重量％以下含有するカルボ
キシル基変成ニトリルゴムを使用することが
ILSS向上の点から特に好ましい。ニトリルゴム
としては例えばニツポール1043，1042，1072（い
ずれも日本ゼオン社製）である。 〔Ｄ〕成分のアミノ置換ジフエニルスルホンは
硬化剤であつて、具体的には下式の４，4′―ジア
ミノジフエニルスルホン（DDS）や 下記の３，3′，４，4′―テトラアミノジフエニル
スルホン（TDS） を例示することができる。DDSの単独使用又は
DDSとTDSとの併用が好適である。 〔Ｅ〕成分はジシアンジアミド及びその硬化促
進剤である。この硬化促進剤としては、下式 （ただしＸ、Ｙは同一又は異なりてＨ、Cl、
OCH3を表わす。） の尿素化合物が主に用いられる。このうち３（３，
４―ジクロルフエニル）―１，１―ジメチル尿素
は、これを用いるとボイドのない高強度の成形物
が得られるので特に好ましい。同硬化促進剤とし
て他にイミダゾール化合物特に２―フエニル―４
―メチル―５―ヒドロキシメチルイミダゾールや
２―フエニル―４，５―ジヒドロキシメチルイミ
ダゾールも使用できる。 本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化剤として
〔Ｄ〕成分と〔Ｅ〕成分とを併せ含んでいるため、
複合材料の物性及び成形操作性を向上させること
ができる。すなわち、成形操作性についていう
と、硬化剤系が〔Ｄ〕成分単独の場合には一旦プ
レキユアーしたのち更に昇温し、硬化反応を完了
することが必要であるが、〔Ｄ〕成分と〔Ｅ〕成
分を併用すると成形時の加熱を直接成形温度にま
で高めることができ、このため成形操作を単純化
して生産性の向上を達成することができる。 本発明のエポキシ樹脂組成物の組成比は、〔Ａ〕
成分100重量部に対し、〔Ｂ〕成分及び〔Ｃ〕成分
の合計が３〜25、好ましくは４〜20重量部、
〔Ｃ〕／〔Ｂ〕：0.2〜2.0好ましくは0.5〜1.5、
〔Ｄ〕成分15〜50好ましくは20〜45重量部、〔Ｅ〕
成分のジシアンジアミド及びその硬化促進剤はそ
れぞれ0.2〜5.0好ましくは0.5〜2.0重量部とする
のがよい。 〔Ｂ〕成分及び〔Ｃ〕成分の合計量が３重量部
未満のときは硬化後の樹脂の伸度が低下し高伸度
の複合材料が得られず、また25重量部を超えると
複合材料の耐熱性が低下する。〔Ｄ〕成分が15重
量部未満のときは複合材料の耐熱性が低下し、ま
た50重量部を超えると複合材料の耐水性が低下す
る。〔Ｅ〕成分のジシアンジアミド及び硬化促進
剤の夫々が0.2重量部未満のときはプレキユアを
必要とするようになり、また5.0重量部を超える
と複合材料の耐熱性が低下する。 本発明のエポキシ樹脂組成物は、強化材繊維に
含浸し、いわゆるプリプレグを経て複合材料に成
形される。 強化材繊維に本発明の樹脂組成物を含浸させプ
リプレグとするには該樹脂組成物をアセトン、メ
チルエチルケトン、メチルセロソルブ等の溶剤に
溶かし30〜60重量％の濃度とし、これを強化材繊
維に含浸させた後、90〜120℃で５〜15分乾燥さ
せ脱溶剤する。 プリプレグの樹脂含有率は30〜50重量％が一般
的である。本発明の樹脂組成物をマトリツクスと
したプリプレグの成形はプレキユアすることなく
直接160〜190℃に昇温し、50〜250分間維持する
ことにより行うことができ、作業効率が高い。 本発明の樹脂組成物をマトリツクスとし伸度
1.8％、引張強度441Kg／mm2、引張弾性率
24.5Ton／mm2の炭素繊維を強化材繊維とした一方
向性炭素繊維複合材料の物性は次の通りである。 引張 強度 200Kg／mm2以上 引張弾性率 13.5〜15.5Ton／mm2 引張破断伸度 1.5％以上 ILSS（室温） 11.0〜13.5Kg／mm2 ILSS（100℃） ７〜9.5Kg／mm2 本発明のエポキシ樹脂組成物は、前記した高伸
度炭素繊維を強化材繊維とするほか、ガラス繊
維、芳香族ポリアミド繊維などを単独又は併用し
て強化材繊維とする複合材料のマトリツクス樹脂
として有効に使用することができる。以下、本発
明の実施例を比較例と共に示す。 実施例 １ アラルダイトMY―720（チバ・ガイギー社製）
80重量部、ダウエポキシXD―7855（ダウケミカ
ル社製）20重量部、ハイカーCTBN1300×13（B.
F.グツドリツチケミカル社製）５重量部とアラル
ダイトMY―720（チバ・ガイギーシ社製）10重量
部との反応物、ニトリルゴム、ニツポール1072
（日本ゼオン社製）３ｇ、４，４―ジアノジフエ
ニルスルホン38重量部、ジシアンジアミド0.8重
量部、３（３，４―ジクロロフエニル）―１，１
―ジメチル尿素1.0重量部をメチルエチルケトン
―メチルセロソルブ混合溶剤に溶かし35％溶液と
した。 この樹脂溶液を伸度1.85％の炭素繊維ベスフア
イトST―6000（東邦ベスロン社製）に含浸させ
たのち乾燥した。 この場合の樹脂含有量は40重量％であり、一方
向のプリプレグを得た。このプリプレグのコンポ
ジツト物性を測定した。 引張 強度 227Kg／mm2以上 引張弾性率 13.8Ton／mm2 引張破断伸度 1.65％ ILSS（室温） 12.3Kg／mm2 ILSS（100℃） 8.0Kg／mm2 実施例 ２〜９ エポキシ樹脂組成物の組成を変え実施例１と同
様の方法にて成形物を得た。その結果を第１表に
示す。
【表】
【表】
比較例 １
現在航空機用に実用化されている180℃硬化型
の炭素繊維プリプレグ用耐熱性エポキシ樹脂と引
張破断伸度1.85％の炭素繊維ベスフアイト ST―6000（東邦ベスロン社製）を用いて一方向
プリプレグを作つた。このプリプレグの一方向コ
ンポジツト特性は次の如くであつた。 引張 強度 212Kg／mm2 引張弾性率 15.7Ton／mm2 引張破断伸度 1.35％ ILSS（室温） 13.1Kg／mm2 ILSS（100℃） 10.0Kg／mm2 100℃でILSS値は高く耐熱性は優れているが引
張破断伸度が低い。 比較例 ２ 現在航空機用に実用化されている120℃硬化型
の炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂を用いて比
較例１と全く同様にして一方向炭素繊維プリプレ
グを作成し、そのコンポジツト特性を測定した。 引張 強度 225Kg／mm2 引張弾性率 14.0Ton／mm2 引張破断伸度 1.61％ ILSS（室温） 9.7Kg／mm2 ILSS（100℃） 4.3Kg／mm2 引張破断伸度は高いが100℃でのILSS値が低く
耐熱性が劣る。
の炭素繊維プリプレグ用耐熱性エポキシ樹脂と引
張破断伸度1.85％の炭素繊維ベスフアイト ST―6000（東邦ベスロン社製）を用いて一方向
プリプレグを作つた。このプリプレグの一方向コ
ンポジツト特性は次の如くであつた。 引張 強度 212Kg／mm2 引張弾性率 15.7Ton／mm2 引張破断伸度 1.35％ ILSS（室温） 13.1Kg／mm2 ILSS（100℃） 10.0Kg／mm2 100℃でILSS値は高く耐熱性は優れているが引
張破断伸度が低い。 比較例 ２ 現在航空機用に実用化されている120℃硬化型
の炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂を用いて比
較例１と全く同様にして一方向炭素繊維プリプレ
グを作成し、そのコンポジツト特性を測定した。 引張 強度 225Kg／mm2 引張弾性率 14.0Ton／mm2 引張破断伸度 1.61％ ILSS（室温） 9.7Kg／mm2 ILSS（100℃） 4.3Kg／mm2 引張破断伸度は高いが100℃でのILSS値が低く
耐熱性が劣る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記成分〔Ａ〕、〔Ｂ〕、〔Ｃ〕、〔Ｄ〕、〔Ｅ〕 〔Ａ〕 エポキシ樹脂 〔Ｂ〕 両末端にカルボキシル基を有する液状の
ブタジエン―アクリロニトリル共重合体 〔Ｃ〕 ニトリルゴム 〔Ｄ〕 アミノ置換ジフエニルスルホン 〔Ｅ〕 ジシアンジアミド及びその硬化促進剤 とを含み且つ、〔Ｂ〕成分をエポキシ樹脂との反
応物として含むエポキシ樹脂組成物。 ２ 〔Ａ〕成分100重量部に対し〔Ｂ〕成分およ
び〔Ｃ〕成分の合計３〜25重量部、〔Ｄ〕成分15
〜50重量部、〔Ｅ〕成分のジシアンジアミド及び
その硬化促進剤それぞれ0.2〜5.0重量部を含む特
許請求の範囲１のエポキシ樹脂組成物。 ３ 〔Ａ〕成分がグリシジルアミン系エポキシ樹
脂を30重量％以上含む特許請求の範囲１のエポキ
シ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8331583A JPS59207919A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 高伸度エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8331583A JPS59207919A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 高伸度エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59207919A JPS59207919A (ja) | 1984-11-26 |
| JPS6338049B2 true JPS6338049B2 (ja) | 1988-07-28 |
Family
ID=13798986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8331583A Granted JPS59207919A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 高伸度エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59207919A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0584255B2 (ja) * | 1988-08-29 | 1993-12-01 | Ohi Seisakusho Co Ltd |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2572835B2 (ja) * | 1989-02-21 | 1997-01-16 | 松下電工 株式会社 | 配線板用樹脂組成物およびプリプレグ |
| GB9411367D0 (en) | 1994-06-07 | 1994-07-27 | Ici Composites Inc | Curable Composites |
| JP4718666B2 (ja) * | 2000-06-06 | 2011-07-06 | 三井化学株式会社 | エポキシ樹脂組成物および接着シート |
| US7591973B2 (en) | 2002-11-28 | 2009-09-22 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Method for producing a fiber-reinforced composite material plate |
| JP2005281488A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 樹脂組成物、プリプレグ及び積層板 |
-
1983
- 1983-05-12 JP JP8331583A patent/JPS59207919A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0584255B2 (ja) * | 1988-08-29 | 1993-12-01 | Ohi Seisakusho Co Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59207919A (ja) | 1984-11-26 |
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