JP2000246806A - Member made of fiber-reinforced plastic - Google Patents

Member made of fiber-reinforced plastic

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JP2000246806A
JP2000246806A JP11053963A JP5396399A JP2000246806A JP 2000246806 A JP2000246806 A JP 2000246806A JP 11053963 A JP11053963 A JP 11053963A JP 5396399 A JP5396399 A JP 5396399A JP 2000246806 A JP2000246806 A JP 2000246806A
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JP
Japan
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layer
fiber
reinforced plastic
reinforcing fibers
thickness
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Application number
JP11053963A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Yoshioka
健一 吉岡
Akihiko Kitano
彰彦 北野
Hiroki Ooseto
浩樹 大背戸
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a member made of fiber-reinforced plastic in which compression strength is remarkably enhanced more than in the conventional practice by windening a degree of freedom for design of the member made of FRP. SOLUTION: In the member made of fiber-reinforced plastic in which a layer consisting of reinforcing fiber and a matrix resin is laminated, the following at least one [A] layer is provided and [B] layers are provided adjacently to both faces of the [A] layer. Thickness of the [B] layer on at least one side is in a range within 0.02-0.085 for thickness of the [A] layer. Tensile ductility in the direction orthogonal to the orientation direction of reinforcing fiber of the [A] layer is >=0.82%. The [A] layer is such a layer that reinforcing fiber is oriented substantially in one direction. The [B] layer is such a layer that reinforcing fiber is oriented in a range within 40-80 deg. absolute value of orientation angle θ for the orientation direction of reinforcing fiber of the [A] layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮をはじめとす
る各種荷重に対する耐性の大きい繊維強化プラスチック
製部材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber-reinforced plastic member having a high resistance to various loads including compression.

【0002】[0002]

【従来の技術】繊維強化プラスチック(以下FRPと略
す)は、補強繊維の配列方向について単位重量あたりの
引張強度が高いことから、航空機構造材やスポーツ部材
など、軽量化が求められる部材に広く使われている。
2. Description of the Related Art Fiber-reinforced plastics (hereinafter abbreviated as FRP) have a high tensile strength per unit weight in the direction in which reinforcing fibers are arranged, and are therefore widely used for members requiring weight reduction, such as aircraft structural materials and sports materials. Have been done.

【0003】しかしながら、実構造中の部材に加わる荷
重は複雑であり、引張以外にも、圧縮、剪断など多様な
モードの荷重が様々な方向から加わる。特に、圧縮荷重
に対しては、FRPの圧縮強度が他材料に比較して引張
強度ほどの優位性はないためにその使用が制限されるこ
とがあるため、FRPの圧縮強度向上が強く望まれてき
た。
However, loads applied to members in an actual structure are complicated, and loads in various modes such as compression and shearing are applied from various directions in addition to tension. In particular, for compressive load, the use of FRP is not limited because the compressive strength of FRP is not as superior as the tensile strength compared to other materials, and therefore its use may be limited. Therefore, it is strongly desired to improve the compressive strength of FRP. Have been.

【0004】FRP製部材の圧縮強度を向上させる方法
として、特開平8−224814号公報には、補強繊維
を実質的に一方向に配列した層(以下、中心層と略す)
の両面に隣り合って、特定の補強繊維配列角度かつ特定
の層厚みとした層(以下、側方層と略す)を配すること
が開示されている。しかしながら、この方法において
は、圧縮荷重によって二次的に生じる荷重によって、中
心層あるいは側方層の破壊が生じたり、中心層と側方層
の間あるいは各層内での層間剥離が部材破壊の引き金と
なるために、圧縮強度の向上効果が不十分な場合があっ
た。
As a method for improving the compressive strength of a member made of FRP, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-224814 discloses a layer in which reinforcing fibers are arranged substantially in one direction (hereinafter, abbreviated as a center layer).
(Hereinafter referred to as side layers) having a specific reinforcing fiber arrangement angle and a specific layer thickness are disposed adjacent to both sides. However, in this method, the load generated secondarily by the compressive load causes destruction of the center layer or the side layer, or delamination between the center layer and the side layer or within each layer triggers the destruction of the member. Therefore, the effect of improving the compressive strength was sometimes insufficient.

【0005】また、側方層の補強繊維配列角度と層厚み
が狭い範囲に制限されるために、部材の剛性等の設計自
由度が狭められるという問題もあった。
In addition, since the reinforcing fiber arrangement angle and the layer thickness of the side layer are limited to a narrow range, there is a problem that the degree of freedom of design such as rigidity of the member is narrowed.

【0006】すなわち、従来のFRP製部材において
は、部材の設計自由度をより広げたうえで、圧縮強度を
大幅に向上させることが求められていた。
That is, in the conventional FRP member, it has been required to further increase the degree of freedom in designing the member and to greatly improve the compressive strength.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決する課題
は、FRP製部材の設計自由度を広げることおよび、従
来よりも圧縮強度を著しく向上させることにある。
The problem to be solved by the present invention is to increase the degree of freedom in designing a FRP member and to significantly improve the compressive strength as compared with the prior art.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するためには、部材構成を特定のものとしたうえ
で、ある特性を有する層やマトリクス樹脂と組み合わせ
ることが有効であることを見い出し、本発明に想到し
た。すなわち、本発明の部材は、上記課題を解決するた
めに基本的には次の構成を有する。「補強繊維とマトリ
クス樹脂とからなる層が積層してなる繊維強化プラスチ
ック製部材において、次の少なくとも1つの[A]層
と、該[A]層の両面に隣り合って[B]層を有し、θ
の絶対値が40°〜80°の範囲内であり、少なくとも
片側の[B]層の厚みが[A]層の厚みに対し0.02
〜0.085の範囲内であり、かつ[A]層の補強繊維
の配列方向に直角な方向の引張伸度が0.82%以上で
あることを特徴とする繊維強化プラスチック製部材。 [A]層:補強繊維が実質的に一方向に配列した層 [B]層:[A]層の補強繊維の配列方向に対して配列
角度θで補強繊維が配列した層」
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has found that it is effective to use a specific member structure and combine it with a layer or a matrix resin having certain characteristics. And found the present invention. That is, the member of the present invention basically has the following configuration in order to solve the above problems. “A fiber-reinforced plastic member formed by laminating a layer composed of a reinforcing fiber and a matrix resin has at least one of the following [A] layers and a [B] layer adjacent to both sides of the [A] layer. Then θ
Is in the range of 40 ° to 80 °, and the thickness of at least one of the [B] layers is 0.02 with respect to the thickness of the [A] layer.
A fiber-reinforced plastic member having a tensile elongation in the range of 0.085 to 0.085 and a direction perpendicular to the arrangement direction of the reinforcing fibers of the layer [A] of 0.82% or more. [A] layer: a layer in which reinforcing fibers are arranged substantially in one direction [B] layer: a layer in which reinforcing fibers are arranged at an arrangement angle θ with respect to the arrangement direction of the reinforcing fibers in the [A] layer ”

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のFRP部材について、以
下詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The FRP member of the present invention will be described in detail below.

【0010】本発明の部材は、補強繊維とマトリクス樹
脂とからなる層が積層してなるものである。その形状は
板状に限らず、管状、殻状、柱状等でもよいが、圧縮荷
重を受けやすく、部材の圧縮強度が全体破壊を支配する
ことが多い板材や円筒体であることが好ましい。
[0010] The member of the present invention is formed by laminating layers comprising a reinforcing fiber and a matrix resin. The shape is not limited to a plate shape, but may be a tubular shape, a shell shape, a columnar shape, or the like. However, it is preferably a plate material or a cylindrical body which is easily subjected to a compressive load and the compressive strength of the member often governs the total failure.

【0011】補強繊維の種類としては、炭素繊維、ガラ
ス繊維、アラミド繊維、金属繊維など様々なものが使用
でき、複数の種類のものを組み合わせて使用することも
できるが、なかでも軽量、高強度という特性を生かせる
炭素繊維が好ましく、さらにはより高強度が得られるポ
リアクリロニトリル系炭素繊維がより好ましい。
Various types of reinforcing fibers such as carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and metal fiber can be used, and a plurality of types can be used in combination. Is preferable, and a polyacrylonitrile-based carbon fiber that provides higher strength is more preferable.

【0012】補強繊維の形態は、特定方向の配列を有す
るものであれば、連続繊維であっても不連続繊維であっ
ても構わないが、補強効果の高い連続繊維が好ましい。
The form of the reinforcing fiber may be a continuous fiber or a discontinuous fiber as long as it has an arrangement in a specific direction, but a continuous fiber having a high reinforcing effect is preferable.

【0013】本発明の部材は、補強繊維が実質的に一方
向に配列した層(以下[A]層という)を有する。
[A]層は部材に加わる圧縮荷重を負担する主たる部分
であり、その補強繊維の配列方向は、圧縮荷重の方向に
できるだけ一致させることが好ましい。
The member of the present invention has a layer in which reinforcing fibers are arranged substantially in one direction (hereinafter referred to as [A] layer).
The layer [A] is a main portion that bears a compressive load applied to the member, and the arrangement direction of the reinforcing fibers thereof preferably matches the direction of the compressive load as much as possible.

【0014】補強繊維を荷重方向に整列させた場合、荷
重に対し垂直方向の弾性率と強度が低下して横方向への
割れ、屈曲等が生じたり、剪断弾性率も低下するために
横方向への剪断ずれが生じたりして、本来発現すべき圧
縮強度が発現しないことが少なくない。
When the reinforcing fibers are aligned in the load direction, the elastic modulus and strength in the vertical direction with respect to the load decrease, causing cracks and bending in the lateral direction, and the shear elastic modulus also decreases. In many cases, compressive strength, which should originally be exhibited, does not appear due to shear displacement of the material.

【0015】このような好ましくない変形を抑制するた
めに、[A]層の両面を、[A]層の補強繊維の配列方
向に対して角度θで補強繊維が配列した層(以下[B]
層という)でサンドイッチ補強する。ここでθは40°
〜80°、好ましくは50°〜70°、さらに好ましく
は55°〜65°である。
In order to suppress such undesired deformation, both sides of the [A] layer are formed on both sides of the [A] layer with reinforcing fibers arranged at an angle θ with respect to the arrangement direction of the reinforcing fibers (hereinafter referred to as [B]).
Layer). Where θ is 40 °
From 80 to 80, preferably from 50 to 70, more preferably from 55 to 65.

【0016】[A]層の両面に[B]層が存在すること
により、[B]層が存在しない場合よりも部材としての
圧縮強度を高くすることができる。
The presence of the [B] layer on both sides of the [A] layer can increase the compressive strength of the member as compared to the case where the [B] layer is not present.

【0017】[B]層としては、補強繊維が配列角度θ
で実質的に一方向に配列した層と、補強繊維が配列角度
−θで実質的に一方向に配列した層とからなっているこ
とが好ましい。この場合配列角度θの層の厚みと配列角
度−θの層の厚みが実質的に等しいことがより好まし
い。ここで、配列角度の正負符号は、角度が逆回転方向
であることを意味する。
As the layer [B], the reinforcing fibers have an arrangement angle θ.
And a layer in which the reinforcing fibers are arranged substantially in one direction at an arrangement angle of -θ. In this case, it is more preferable that the thickness of the layer having the arrangement angle θ is substantially equal to the thickness of the layer having the arrangement angle −θ. Here, the sign of the array angle means that the angle is in the reverse rotation direction.

【0018】θの絶対値が小さすぎると、[B]層に作
用する応力が大きくなり、[B]層から破壊が始まりや
すくなり、部材の圧縮強度が低下する。一方、θの絶対
値が大きすぎると、[B]層の剪断剛性が低下して部材
全体が剪断ずれにより破壊しやすくなり圧縮強度が低下
する。
If the absolute value of θ is too small, the stress acting on the layer [B] will increase, and the fracture will easily start from the layer [B], and the compressive strength of the member will decrease. On the other hand, if the absolute value of θ is too large, the shear stiffness of the layer [B] decreases, and the entire member is easily broken due to shear displacement, and the compressive strength decreases.

【0019】[A]層の少なくとも片側での[B]層の
厚みは[A]層の厚みに対し0.02〜0.085の範
囲内にあることが必要であり、0.05〜0.07の範
囲内にあることが好ましい。[B]層の厚みがこの範囲
より小さいと、前記の[A]層の変形を防ぎきれず圧縮
強度向上効果が十分でなくなり、逆に大きすぎると部材
の断面積および重量が増し、部材としての圧縮強度およ
び単位重量あたりの圧縮強度が[A]層単独の場合に比
べて低くなる場合がある。
The thickness of the layer [B] on at least one side of the layer [A] must be in the range of 0.02 to 0.085 with respect to the thickness of the layer [A], and is 0.05 to 0. It is preferably in the range of 0.07. If the thickness of the layer [B] is smaller than this range, the deformation of the layer [A] cannot be prevented, and the effect of improving the compressive strength is not sufficient. If the thickness is too large, the cross-sectional area and weight of the member increase, and May have lower compressive strength and compressive strength per unit weight than that of the layer [A] alone.

【0020】また、[B]層の厚みは、[A]層の両面
で実質的に等しいことが好ましい。これは、[A]層に
対して対称な構成とすることにより、[A]層の応力分
布と変形を均一にして[A]層の実質的な強度を高くす
るためである。さらに、同様の理由により、[B]層の
補強繊維は[A]層の層内中心面に対して鏡面対称に配
列していることが好ましい。
The thickness of the layer [B] is preferably substantially equal on both sides of the layer [A]. This is because the stress distribution and deformation of the [A] layer are made uniform and the substantial strength of the [A] layer is increased by making the structure symmetrical with respect to the [A] layer. Further, for the same reason, it is preferable that the reinforcing fibers of the layer [B] are arranged mirror-symmetrically with respect to the center plane in the layer of the layer [A].

【0021】本発明の部材を円筒体として使用する場
合、[A]層の補強繊維の配列方向を、円筒体の軸方向
に実質的に一致させることにより、高い強度を有する円
筒が得られる。
When the member of the present invention is used as a cylinder, a cylinder having high strength can be obtained by making the arrangement direction of the reinforcing fibers of the layer [A] substantially coincide with the axial direction of the cylinder.

【0022】本発明の部材については、[A]層の補強
繊維の配列方向に直角な方向の引張伸度が0.82%以
上であることが必要であり、1.0%以上であることが
好ましい。ここで引張伸度が0.82%以上であるとい
うことは、部材を引張変形させていった時に[A]層の
破壊が生じる歪が0.82%以上であることを意味す
る。[A]層の直角方向の引張伸度を高くすることによ
り、部材を[A]層の繊維配列方向に圧縮したときに、
いわゆるスプリッティング等の破壊モードが起きにくく
なり、結果として部材の圧縮強度を高くすることができ
る。一方、本発明の部材については、[A]層の補強繊
維の配列方向に直角な方向の引張伸度が3.5%以下で
あることが好ましく、2%以下であることがより好まし
い。なぜならば、伸度をあまりに高くしようとすると、
樹脂の耐熱性や弾性率が低下する傾向が現れ、部材の総
合的な特性に結局悪い影響を及ぼすことがあるからであ
る。
In the member of the present invention, the tensile elongation in the direction perpendicular to the arrangement direction of the reinforcing fibers in the layer [A] needs to be 0.82% or more, and 1.0% or more. Is preferred. Here, that the tensile elongation is 0.82% or more means that the strain at which the [A] layer is broken when the member is subjected to tensile deformation is 0.82% or more. By increasing the tensile elongation in the perpendicular direction of the [A] layer, when the member is compressed in the fiber arrangement direction of the [A] layer,
Break modes such as so-called splitting are less likely to occur, and as a result, the compressive strength of the member can be increased. On the other hand, in the member of the present invention, the tensile elongation in the direction perpendicular to the arrangement direction of the reinforcing fibers of the layer [A] is preferably 3.5% or less, more preferably 2% or less. Because if you try to make the elongation too high,
This is because the heat resistance and elastic modulus of the resin tend to decrease, which may eventually have a bad influence on the overall characteristics of the member.

【0023】補強繊維の配列方向に直角な方向の引張伸
度を高くするためには、[A]層のマトリクス樹脂の伸
度を高く、かつ補強繊維との接着力を高くすることが有
効である。そのためには、[A]層のマトリクス樹脂
が、下記構成要素からなる熱硬化性樹脂組成物であるこ
とが好ましい。 (ア)熱硬化性樹脂 (イ)(ア)の熱硬化性樹脂またはその硬化剤と反応し
うる官能基1個、および下記の式(1)〜(4)より選
ばれる部分構造を含む化合物
In order to increase the tensile elongation in the direction perpendicular to the direction in which the reinforcing fibers are arranged, it is effective to increase the elongation of the matrix resin in the layer [A] and the adhesive strength with the reinforcing fibers. is there. For this purpose, the matrix resin of the layer [A] is preferably a thermosetting resin composition comprising the following components. (A) Thermosetting resin (A) Compound containing one functional group capable of reacting with the thermosetting resin of (A) or a curing agent thereof, and a partial structure selected from the following formulas (1) to (4)

【0024】[0024]

【化5】 Embedded image

【0025】[0025]

【化6】 Embedded image

【0026】[0026]

【化7】 Embedded image

【0027】[0027]

【化8】 Embedded image

【0028】構成要素(ア)である熱硬化性樹脂とは、
熱的に硬化する、すなわち熱的に反応してネットワーク
構造を持つ重合体を与える前駆体を意味する。熱硬化性
樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂、分子内に複数の
重合性不飽和結合を有する樹脂(ビニルエステル樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マ
レイミド樹脂)、フェノール樹脂、シアネート樹脂、メ
ラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ベンズオキ
サジン樹脂、オキサゾリン樹脂などが挙げられるが、な
かでもエポキシ樹脂が好ましく用いられる。エポキシ樹
脂とは、分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物
を意味する。
The thermosetting resin as the component (A)
It refers to a precursor that thermally cures, ie, reacts thermally to give a polymer with a network structure. Specific examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, a resin having a plurality of polymerizable unsaturated bonds in a molecule (a vinyl ester resin,
Unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, maleimide resin), phenol resin, cyanate resin, melamine resin, urea resin, polyurethane resin, benzoxazine resin, oxazoline resin, etc., among which epoxy resin is preferably used. The epoxy resin means a compound having two or more epoxy groups in a molecule.

【0029】式(1)〜(4)で示される構造は、さら
に複雑な構造の一部であってもよい、たとえば一般式
(1)で示されるアミド結合を有する化合物の典型的な
化合物はカルボン酸アミドであるが、それ以外にも環の
一部にアミド結合を有しても良く、あるいはさらに複雑
な構造、例えば、イミド、ウレタン、尿素、ビウレッ
ト、ヒダントイン、カルボン酸ヒドラジド、ヒドロキサ
ム酸、セミカルバジド、セミカルバゾンなどのような構
造を有するものでもよい。
The structures represented by the formulas (1) to (4) may be a part of a more complicated structure. For example, a typical compound having an amide bond represented by the general formula (1) is Although it is a carboxylic acid amide, it may have an amide bond in a part of the ring in addition thereto, or a more complicated structure such as imide, urethane, urea, biuret, hydantoin, carboxylic acid hydrazide, hydroxamic acid, It may have a structure such as semicarbazide or semicarbazone.

【0030】尚、ここで言うアミド結合とは、カルボニ
ル基、チオカルボニル基、スルホニル基、ホスホリル基
から選ばれる基とその炭素に単結合で結合する窒素原子
からなる部分構造を意味する。
The term "amide bond" as used herein means a partial structure comprising a group selected from a carbonyl group, a thiocarbonyl group, a sulfonyl group and a phosphoryl group, and a nitrogen atom bonded to the carbon by a single bond.

【0031】アミド結合のカルボニル酸素は酸素または
窒素に結合した水素原子と強い水素結合を作る。従っ
て、強化繊維である炭素繊維の表面に存在するカルボキ
シル基や水酸基などの水素原子との水素結合が生じ接着
性を高める。
The carbonyl oxygen of the amide bond forms a strong hydrogen bond with a hydrogen atom bonded to oxygen or nitrogen. Therefore, a hydrogen bond with a hydrogen atom such as a carboxyl group or a hydroxyl group present on the surface of the carbon fiber as the reinforcing fiber is generated, and the adhesiveness is enhanced.

【0032】さらに、アミド結合のカルボニル基は強い
永久双極子であるため、炭素繊維のように分極率の高い
強化繊維に有機双極子を作り、双極子−双極子の電気的
引力により接着力を高める。
Furthermore, since the carbonyl group of the amide bond is a strong permanent dipole, an organic dipole is formed in a reinforcing fiber having a high polarizability such as carbon fiber, and the adhesive force is increased by the electric attraction of the dipole-dipole. Enhance.

【0033】もし、アミド結合を持つ化合物がエポキシ
樹脂または硬化剤と反応しうる官能基を持たないと、相
分離により接着性が十分発現しなかったり、可塑剤とし
て働き耐熱性が著しく低下したりする恐れがあるが、ア
ミド結合を持つ化合物がエポキシ樹脂または硬化剤と反
応しうる官能基を持つ場合は、樹脂組成物の硬化に伴
い、エポキシ樹脂硬化物のネットワークの一部となるた
め前記のような弊害を生じる恐れがない。
If the compound having an amide bond does not have a functional group capable of reacting with an epoxy resin or a curing agent, adhesiveness may not be sufficiently exhibited due to phase separation, or heat resistance may be remarkably reduced by acting as a plasticizer. However, when the compound having an amide bond has a functional group capable of reacting with an epoxy resin or a curing agent, with the curing of the resin composition, it becomes a part of a network of a cured epoxy resin, so that There is no fear of causing such adverse effects.

【0034】エポキシ樹脂または硬化剤と反応しうる2
個以上の官能基と1個以上のアミド結合を有する化合物
を配合したエポキシ樹脂組成物を繊維強化複合材料に用
いることは公知であるが、これらの公知技術では、接着
性の著しい改善は確認されていない。しかし、本発明者
らの見出した、分子内にエポキシ樹脂または硬化剤と反
応しうる官能基1個と1個以上のアミド結合を有する化
合物を配合したエポキシ樹脂組成物では、著しい効果を
有する。
2 which can react with an epoxy resin or a curing agent
It is known to use an epoxy resin composition containing a compound having at least one functional group and at least one amide bond for a fiber-reinforced composite material. However, in these known techniques, a remarkable improvement in adhesiveness has been confirmed. Not. However, the epoxy resin composition found by the present inventors in which a compound having one functional group and one or more amide bonds capable of reacting with an epoxy resin or a curing agent in the molecule is blended has a remarkable effect.

【0035】この理由は、エポキシ樹脂または硬化剤と
反応しうる官能基を2個以上有する化合物はエポキシ樹
脂のネットワークと2カ所以上で化学結合するため、ア
ミド結合の酸素原子が強化繊維表面に十分接近できない
のに対し、エポキシ樹脂または硬化剤と反応しうる官能
基を有する化合物は、エポキシ樹脂のネットワークと一
カ所だけで化学結合するため、その化合物に由来する部
分構造の運動の自由度が大きく、カルボニル基の酸素原
子が強化繊維表面に接触しやすいためと本発明者らは推
定している。
The reason is that a compound having two or more functional groups capable of reacting with an epoxy resin or a curing agent chemically bonds to an epoxy resin network at two or more locations, so that oxygen atoms of amide bonds are sufficiently present on the reinforcing fiber surface. Compounds having a functional group that can react with the epoxy resin or curing agent, while inaccessible, chemically bond to the epoxy resin network at only one place, so the degree of freedom of movement of the partial structure derived from the compound is large. The present inventors presume that the oxygen atom of the carbonyl group easily contacts the surface of the reinforcing fiber.

【0036】さらに構成要素(イ)の配合は、接着性を
高めるだけではなく、エポキシ樹脂組成物の硬化物の弾
性率を高める効果も有する。これは、エポキシ樹脂中に
存在する水酸基とカルボニル基の酸素が強い水素結合を
作り分子運動を拘束するためと考えられる。
Further, the addition of the component (a) not only increases the adhesiveness but also has the effect of increasing the elastic modulus of the cured product of the epoxy resin composition. This is considered to be because the oxygen of the hydroxyl group and the carbonyl group present in the epoxy resin forms a strong hydrogen bond and restricts the molecular motion.

【0037】なお、前記エポキシ樹脂組成物は、前記構
成要素(ア)、(イ)から得られ得ることを特徴とする
ものであり、必ずしも前記構成要素(ア)、(イ)から
得られた物である必要はない。もちろん、前記構成要素
(ア)、(イ)から得られた物が好適な例であるが、結
果として、前記構成要素(ア)、(イ)から得られた物
と同様の形態であるならば、原料が前記構成要素
(ア)、(イ)であると限定されるものではない。例え
ば、構成要素(イ)として、エポキシ樹脂又は硬化剤と
反応し得る官能基が2個以上有するものを用いても、官
能基や工程を適切に選択することにより、当該官能基の
一部が失活乃至は変成することにより、結果として、本
発明のエポキシ樹脂組成物が得られ得る。あるいは、逆
に当該官能基を有しておらずとも、反応乃至は工程の途
中で、変成して、当該官能基が形成される場合もあり得
る。
The epoxy resin composition can be obtained from the components (A) and (A), and is not necessarily obtained from the components (A) and (A). It doesn't have to be a thing. Of course, a product obtained from the components (A) and (A) is a preferable example, but as a result, if the configuration is the same as that obtained from the components (A) and (A), For example, the raw materials are not limited to the components (A) and (A). For example, even when a component having two or more functional groups capable of reacting with an epoxy resin or a curing agent is used as the component (a), a part of the functional groups can be partially selected by appropriately selecting a functional group and a process. As a result of deactivation or denaturation, the epoxy resin composition of the present invention can be obtained. Alternatively, conversely, even if it does not have the functional group, the functional group may be modified during the reaction or the process to form the functional group.

【0038】本発明の前記エポキシ樹脂組成物は、好適
には、化学構造的上、1個以上のアミド結合を有し、か
つ運動の自由度の大きい部分構造を有するものである。
運動の自由度が大きい部分構造とは、典型的には、分子
鎖の一端がエポキシ樹脂又は硬化剤あるいはそれらの残
基等の組成物の主鎖乃至はそれに相当する程度の大きい
分子量を有する構造と結合していて、他端は、前述のよ
うな大きい分子量を有する構造とは共有結合していない
ような構造である。また、結合部位が複数であっても、
それらが部分構造上において、極めて接近していたりす
れば、実質上結合部位が一箇所と見なせ、部分構造の自
由度は大きい。あるいは、部分構造上は両端にあって
も、結合している大きい分子量を有する構造から見て、
位置的に近い場合、部分構造の運動の自由度は大きい場
合もあり得る。さらには、部分構造に1個以上のアミド
結合を有する分岐を有する場合も、運動の自由度は大き
い。
The epoxy resin composition of the present invention preferably has at least one amide bond in chemical structure and has a partial structure having a large degree of freedom of movement.
A partial structure having a large degree of freedom of movement is typically a structure in which one end of a molecular chain has a main chain of a composition such as an epoxy resin or a curing agent or a residue thereof or a large molecular weight corresponding thereto. And the other end is a structure that is not covalently bonded to the structure having a large molecular weight as described above. Also, even if there are multiple binding sites,
If they are extremely close together on the partial structure, the binding site can be regarded as substantially one, and the degree of freedom of the partial structure is large. Or, from the viewpoint of a structure having a large molecular weight bonded to both ends on the partial structure,
When the positions are close to each other, the degree of freedom of movement of the substructure may be large. Furthermore, also when the partial structure has a branch having one or more amide bonds, the degree of freedom of movement is large.

【0039】また、構成要素(イ)は、マトリクス樹脂
と強化繊維の界面部に集まっている方が、前記接着性を
高める効果があると考えられる。特に構成要素(イ)が
エポキシ樹脂に比べて硬化速度が相対的に遅い場合、構
成要素(イ)が界面部へ集まり易く好ましい。
It is considered that the component (a) gathered at the interface between the matrix resin and the reinforcing fiber has the effect of improving the adhesiveness. In particular, when the component (a) has a relatively slow curing speed as compared with the epoxy resin, the component (a) tends to gather at the interface, which is preferable.

【0040】エポキシ樹脂と反応しうる官能基として
は、カルボキシル基、フェノール性水酸基、アミノ基、
第2アミン構造、メルカプト基どを挙げることができ
る。また硬化剤とし反応しうる官能基としては、エポキ
シ基、カルボニル基と共役した二重結合などを挙げるこ
とができる。カルボニル基と共役した二重結合は、硬化
剤中のアミノ基やメルカプト基とマイケル付加反応を行
う。
The functional groups capable of reacting with the epoxy resin include carboxyl groups, phenolic hydroxyl groups, amino groups,
Examples include secondary amine structures and mercapto groups. Examples of the functional group capable of reacting as a curing agent include a double bond conjugated to an epoxy group and a carbonyl group. The double bond conjugated with the carbonyl group performs a Michael addition reaction with an amino group or a mercapto group in the curing agent.

【0041】カルボキシル基を一個有し、アミド結合を
有する化合物の具体例としては、スクシンアミド酸、オ
キサミン酸、N-アセチルグリシン、N-アセチルアラニ
ン、4-アセトアミド安息香酸、N-アセチルアントラニル
酸、4-アセトアミド酪酸、6-アセトアミドヘキサン酸、
馬尿酸、5-ヒダントイン酢酸、ピログルタミン酸、2-
(フェニルカルバモイルオキシ)プロピオン酸などを挙げ
ることができる。
Specific examples of the compound having one carboxyl group and having an amide bond include succinamic acid, oxamic acid, N-acetylglycine, N-acetylalanine, 4-acetamidobenzoic acid, N-acetylanthranilic acid, -Acetamidobutyric acid, 6-acetamidohexanoic acid,
Hippuric acid, 5-hydantoin acetic acid, pyroglutamic acid, 2-
(Phenylcarbamoyloxy) propionic acid and the like.

【0042】フェノール性水酸基を一個有し、アミド結
合を有する化合物の具体例としては、サリチルアミド、
4-ヒドロキシベンズアミド、4-ヒドロキシフェニルアセ
トアミド、4-ヒドロキシアセトアニリド、3-ヒドロキシ
アセトアニリドなどを挙げることができる。
Specific examples of the compound having one phenolic hydroxyl group and having an amide bond include salicylamide,
Examples thereof include 4-hydroxybenzamide, 4-hydroxyphenylacetamide, 4-hydroxyacetanilide, and 3-hydroxyacetanilide.

【0043】アミノ基を一個有し、アミド結合を有する
化合物の具体例としては4-アミノベンズアミド、3-アミ
ノベンズアミド、4'-アミノアセトアニリド、4-アミノ
ブチルアミド、6-アミノヘキサンアミド、3-アミノフタ
ルイミド、4-アミノフタルイミドなどを挙げることがで
きる。
Specific examples of the compound having one amino group and having an amide bond include 4-aminobenzamide, 3-aminobenzamide, 4'-aminoacetanilide, 4-aminobutylamide, 6-aminohexanamide, and 3-aminobenzamide. Examples include aminophthalimide and 4-aminophthalimide.

【0044】第2アミン構造を一個有し、アミド結合を
有する化合物の具体例としては、ニペコタミド、N,N-ジ
エチルニペコタミド、イソニペコタミド、1-アセチルピ
ペラジンなどを挙げることができる。
Specific examples of the compound having one secondary amine structure and having an amide bond include nipecotamide, N, N-diethylnipecotamide, isonipecotamide, 1-acetylpiperazine and the like.

【0045】メルカプト基を一個有し、アミド結合を有
する化合物の具体例としては、4-アセトアミドチオフェ
ノール、N-(2-メルカプトエチル)アセトアミドなどを
挙げることができる。
Specific examples of the compound having one mercapto group and having an amide bond include 4-acetamidothiophenol and N- (2-mercaptoethyl) acetamide.

【0046】エポキシ基を一個有し、アミド結合を有す
る化合物の具体例としては、グリシダミド、N-フェニル
グリシダミド、N,N-ジエチルグリシダミド、N-メトキシ
メチルグリシダミド、N-ヒドロキシメチルグリシダミ
ド、2,3-エポキシ-3-メチルブチルアミド、2,3-エポキ
シ-2-メチルプロピオンアミド、9,10-エポキシステアラ
ミド、N-グリシジルフタルイミドなどが挙げられる。
Specific examples of the compound having one epoxy group and having an amide bond include glycidamide, N-phenylglycidamide, N, N-diethylglycidamide, N-methoxymethylglycidamide, and N-hydroxymethylglycidamide. , 2,3-epoxy-3-methylbutyramide, 2,3-epoxy-2-methylpropionamide, 9,10-epoxystearamide, N-glycidylphthalimide and the like.

【0047】カルボニル基と共役した二重結合を一個有
し、アミド結合を有する化合物は、二重結合と共役する
カルボニル基がアミド結合のカルボニル基と同一であっ
てもよく、異なってもよい。二重結合と共役するカルボ
ニル基がアミド結合のカルボニル基と同一である化合物
としては、α,β−不飽和カルボン酸のアミドおよびそ
の窒素原子上に置換基を有する誘導体が該当する。その
の具体例としては、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリ
ルアミド、N-tert-ブチルアクリルアミド、N-イソプロ
ピルアクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、N-ヒド
ロキシメチルアクリルアミド、N-メトキシメチルアクリ
ルアミド、N-エトキシメチルアクリルアミド、N-n-プロ
ポキシメチルアクリルアミド、N-n-ブトキシメチルアク
リルアミド、N-イソブトキシメチルアクリルアミド、N-
ベンジロキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリ
ルアミド、1-アクリロイルモルホリン、1-アクリロイル
ピペリジンを挙げられる。またそれ以外にもマレイミ
ド、N-エチルマレイミド、N-フェニルマレイミドのよう
な不飽和ジカルボン酸のイミドも該当する。二重結合と
共役するカルボニル基がアミド結合のカルボニル基と同
一でない化合物としては2-( フェニルカルバモイルオキ
シ) エチルメタクリレートなどを挙げることができる。
In a compound having one double bond conjugated to a carbonyl group and having an amide bond, the carbonyl group conjugated to the double bond may be the same as or different from the carbonyl group of the amide bond. Compounds in which the carbonyl group conjugated to the double bond is the same as the carbonyl group of the amide bond include amides of α, β-unsaturated carboxylic acids and derivatives having a substituent on the nitrogen atom thereof. Specific examples thereof include acrylamide, methacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N-tert-butylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N-butylacrylamide, N-hydroxymethylacrylamide, and N-hydroxymethylacrylamide. -Methoxymethylacrylamide, N-ethoxymethylacrylamide, Nn-propoxymethylacrylamide, Nn-butoxymethylacrylamide, N-isobutoxymethylacrylamide, N-
Benzyloxymethyl acrylamide, diacetone acrylamide, 1-acryloylmorpholine, 1-acryloylpiperidine. In addition, imides of unsaturated dicarboxylic acids such as maleimide, N-ethylmaleimide, and N-phenylmaleimide are also applicable. Examples of the compound in which the carbonyl group conjugated to the double bond is not the same as the carbonyl group of the amide bond include 2- (phenylcarbamoyloxy) ethyl methacrylate and the like.

【0048】構成要素(イ)である分子内にエポキシ樹
脂または硬化剤と反応しうる官能基1個と1個以上のア
ミド結合を有する化合物は1種でも、複数種配合しても
よい。
The compound having one functional group and one or more amide bonds capable of reacting with an epoxy resin or a curing agent in the molecule as the constituent element (a) may be used alone or in combination of two or more.

【0049】構成要素(イ)の配合量(複数種用いる場
合はその合計)は、構成要素(A)100重量部に対し
0.5〜15重量部であることが好ましい。0.5部よ
り少ないと接着性向上効果が十分に発現されず、15重
量部より多いと耐熱性低下などの弊害が生じる恐れがあ
る。
The amount of the component (a) (when a plurality of components are used) is preferably 0.5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the component (A). If the amount is less than 0.5 part, the effect of improving the adhesion is not sufficiently exhibited, and if the amount is more than 15 parts by weight, adverse effects such as a decrease in heat resistance may be caused.

【0050】構成要素(イ)は、室温で液状のものも固
形のものも使用できる。構成要素(イ)として固形のも
のを用いる場合は、エポキシ樹脂組成物中に添加した
後、加熱撹拌などの手段で溶解してもよく、溶解せずに
添加してもよい。固形の構成要素(イ)を溶解せずに添
加する場合は、粒径10μm以下に粉砕して使用するこ
とが好ましい。
The component (a) may be a liquid or a solid at room temperature. When a solid component is used as the component (a), it may be added to the epoxy resin composition and then dissolved by means such as heating and stirring, or may be added without being dissolved. When the solid component (a) is added without dissolving, it is preferable to use the solid component after pulverizing to a particle size of 10 μm or less.

【0051】本発明の部材は、層間剪断強度が90MP
a以上であることが好ましく、100MPa以上である
ことがより好ましい。ここで層間剪断強度とは、部材か
ら[A]層と[B]層を一体のものとして取り出した積
層板を、[A]層の補強繊維の配列方向にショートスパ
ン曲げ試験して得られる層間剪断強度である。層間剪断
強度を高くすることにより、圧縮荷重に対し剪断や層間
剥離などのモードを生じにくくすることができ、結果と
して部材の圧縮強度を高くすることができる。
The member of the present invention has an interlayer shear strength of 90MP.
It is preferably at least a, and more preferably at least 100 MPa. Here, the interlaminar shear strength refers to the interlaminar strength obtained by performing a short span bending test on a laminate obtained by taking out the [A] layer and the [B] layer from the member as an integral unit in the arrangement direction of the reinforcing fibers of the [A] layer. Shear strength. By increasing the interlaminar shear strength, modes such as shearing and delamination can be made less likely to occur under a compressive load, and as a result, the compressive strength of the member can be increased.

【0052】層間剪断強度を高くするためには、[A]
層のマトリクス樹脂の伸度を高く、かつ補強繊維との接
着力を高くすることが有効である。そのためには、
[A]層のマトリクス樹脂が、前記構成要素(ア)
(イ)からなる熱硬化性樹脂組成物であることが好まし
い。
In order to increase the interlayer shear strength, [A]
It is effective to increase the elongation of the matrix resin of the layer and increase the adhesive strength with the reinforcing fiber. for that purpose,
[A] The matrix resin of the layer is the component (A)
It is preferably a thermosetting resin composition comprising (a).

【0053】本発明のFRP部材のいずれにおいても、
[A]層と[B]層とが層間剥離を生じると、十分な圧
縮強度向上効果が得られない。従って、[A]層と
[B]層の層間剥離強度を高くする必要があるが、その
ためには層間に存在する樹脂の伸度が高くかつ補強繊維
との接着力に優れることが有効である。よって[A]層
と[B]層のマトリクス樹脂がともに前記構成要素
(ア)(イ)からなる熱硬化性樹脂組成物からなること
が最も好ましい。
In any of the FRP members of the present invention,
When delamination occurs between the [A] layer and the [B] layer, a sufficient effect of improving the compressive strength cannot be obtained. Therefore, it is necessary to increase the delamination strength between the [A] layer and the [B] layer. For this purpose, it is effective that the resin existing between the layers has a high elongation and excellent adhesion to the reinforcing fiber. . Therefore, it is most preferable that both the matrix resin of the layer [A] and the matrix resin of the layer [B] are made of a thermosetting resin composition comprising the above components (A) and (A).

【0054】[0054]

【実施例】(実施例1)下記材料をニーダーで混合し
て、構成要素(ア)(イ)をともに有する樹脂組成物を
得た。 ビスフェノールA型エポキシ樹脂 40部 (“エピコート”828、油化シェルエポキシ(株)製) ビスフェノールA型エポキシ樹脂 40部 (“エピコート”1001、油化シェルエポキシ(株)製) 臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂 10部 (“エピクロン”152、大日本インキ化学(株)製) テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン 10部 (“スミエポキシ”ELM434、住友化学工業(株)製) ジシアンジアミド 5部 (DICY7、油化シェルエポキシ(株)製) 3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素 3部 (DCMU99、保土ヶ谷化学工業(株)製) N,N−ジメチルアクリルアミド(構成要素(イ) 5部 ((株)興人製) ポリビニルホルマール 7部 (“ビニレック”K、チッソ(株)製) [A]層として、この樹脂組成物中に炭素繊維(東レ株
式会社製「トレカ」T800HB−12K−40B)を
一方向に配列させたプリプレグ(プリプレグの成形厚み
=0.14mm、繊維重量含有率=67%)を、12枚
同方向に積層し、[B]層として、同じ組成で成形厚み
のみ0.05mmとしたプリプレグをその配列角度を
[A]層の補強繊維の配列方向に対して±60°になる
ように[A]層の両側に2枚ずつ、[A]層の中央面に
対して鏡面対称となるように積層した。これをオートク
レーブ中で180℃、2時間で硬化させて板状のFRP
製部材を得た。
EXAMPLES Example 1 The following materials were mixed in a kneader to obtain a resin composition having both components (A) and (A). Bisphenol A type epoxy resin 40 parts ("Epicoat" 828, manufactured by Yuka Shell Epoxy) Bisphenol A type epoxy resin 40 parts ("Epicoat" 1001, manufactured by Yuka Shell Epoxy) Brominated bisphenol A type epoxy Resin 10 parts ("Epiclon" 152, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) Tetraglycidyl diaminodiphenylmethane 10 parts ("Sumiepoxy" ELM434, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) Dicyandiamide 5 parts (DICY7, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) )) 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea 3 parts (DCMU99, manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) N, N-dimethylacrylamide (component (a) 5 parts ((Co.) 7 units of polyvinyl formal ("Vinilec" K, Chisso ( As the [A] layer, a prepreg in which carbon fibers (“Treca” T800HB-12K-40B manufactured by Toray Industries, Inc.) are arranged in one direction in this resin composition (molded thickness of prepreg = 0.14 mm, fiber (Weight content = 67%) were laminated in the same direction, and as a [B] layer, a prepreg having the same composition and a molding thickness of only 0.05 mm was arranged at an angle of arrangement of reinforcing fibers of the [A] layer. The two layers were laminated on both sides of the [A] layer so as to be ± 60 ° with respect to the central plane of the [A] layer, and this was placed in an autoclave at 180 ° C. for 2 hours. Cured in a plate-like FRP
A member made of the material was obtained.

【0055】このFRP部材の断面観察によって[A]
層および[B]層の厚みを測定した。また、ASTM
D3039に準拠して[A]層の繊維配列と直角方向の
引張伸度を測定した。また、ASTM D2344に準
拠してショートスパン3点曲げ法による層間剪断強度を
測定した。結果を表1に示す。 (比較例1)実施例1で用いたのと同じ成形厚み0.1
4mmのプリプレグのみを10枚同方向に積層して
[A]層のみからなるFRP製部材を得た。次に実施例
1と同様の方法で層の厚み、繊維配列と直角方向の引張
伸度、層間剪断強度を測定した。結果を表1に示す。 (比較例2)[A]層の積層数を8枚とした他は実施例
1と同様にしてFRP製部材を得た。次に実施例1と同
様の方法で各層の厚み、[A]層の繊維配列と直角方向
の引張伸度、層間剪断強度を測定した。結果を表1に示
す。 (比較例3)[B]層の繊維配列角度を[A]層の補強
繊維の配列方向に対して90°とした他は実施例1と同
様にしてFRP製部材を得た。次に実施例1と同様の方
法で各層の厚み、[A]層の繊維配列と直角方向の引張
伸度、層間剪断強度を測定した。結果を表1に示す。 (比較例4)[B]層の繊維配列角度を[A]層の補強
繊維の配列方向に対して±35°とした他は実施例1と
同様にしてFRP製部材を得た。次に実施例1と同様の
方法で各層の厚み、[A]層の繊維配列と直角方向の引
張伸度、層間剪断強度を測定した。結果を表1に示す。 (比較例5)下記材料をニーダーで混合して、構成要素
(イ)の代わりに、エポキシ樹脂または硬化剤と反応し
うる官能基を持たないアミド結合含有化合物(N−オク
チルピロリドン)を使用した樹脂組成物を得た。
By observing the cross section of this FRP member, [A]
The thicknesses of the layer and the [B] layer were measured. Also, ASTM
The tensile elongation in the direction perpendicular to the fiber arrangement of the [A] layer was measured according to D3039. In addition, the interlaminar shear strength by a short span three-point bending method was measured according to ASTM D2344. Table 1 shows the results. (Comparative Example 1) Same molding thickness 0.1 as used in Example 1
Only 4 mm prepregs were laminated in the same direction to obtain an FRP member consisting of only the [A] layer. Next, in the same manner as in Example 1, the thickness of the layer, the tensile elongation perpendicular to the fiber arrangement, and the interlaminar shear strength were measured. Table 1 shows the results. (Comparative Example 2) An FRP member was obtained in the same manner as in Example 1 except that the number of layers of the [A] layer was changed to eight. Next, in the same manner as in Example 1, the thickness of each layer, the tensile elongation perpendicular to the fiber arrangement of the [A] layer, and the interlaminar shear strength were measured. Table 1 shows the results. Comparative Example 3 An FRP member was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fiber arrangement angle of the layer [B] was 90 ° with respect to the arrangement direction of the reinforcing fibers of the layer [A]. Next, in the same manner as in Example 1, the thickness of each layer, the tensile elongation perpendicular to the fiber arrangement of the [A] layer, and the interlaminar shear strength were measured. Table 1 shows the results. (Comparative Example 4) An FRP member was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fiber arrangement angle of the layer [B] was ± 35 ° with respect to the arrangement direction of the reinforcing fibers of the layer [A]. Next, in the same manner as in Example 1, the thickness of each layer, the tensile elongation perpendicular to the fiber arrangement of the [A] layer, and the interlaminar shear strength were measured. Table 1 shows the results. (Comparative Example 5) The following materials were mixed in a kneader, and an amide bond-containing compound (N-octylpyrrolidone) having no functional group capable of reacting with an epoxy resin or a curing agent was used instead of the component (a). A resin composition was obtained.

【0056】 下記原料をニーダーで混合して樹脂組成物を得た。 ビスフェノールA型エポキシ樹脂 40部 (“エピコート”828、油化シェルエポキシ(株)製) ビスフェノールA型エポキシ樹脂 40部 (“エピコート”1001、油化シェルエポキシ(株)製) 臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂 10部 (“エピクロン”152、大日本インキ化学(株)製) テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン 10部 (“スミエポキシ”ELM434、住友化学工業(株)製) ジシアンジアミド 5部 (“DICY7”、油化シェルエポキシ(株)製) 3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素 3部 (“DCMU99”、(保土ヶ谷化学工業(株)製) N−オクチルピロリドン 5部 (アルドリッチ・ケミカル・カンパニー製) ポリビニルホルマール 7部 (“ビニレック”K、チッソ(株)製) この樹脂組成物を使用した他は実施例1と同様にしてF
RP製部材を得た。次に実施例1と同様の方法で各層の
厚み、[A]層の繊維配列と直角方向の引張伸度、層間
剪断強度を測定した。結果を表1に示す。
The following materials were mixed in a kneader to obtain a resin composition. Bisphenol A type epoxy resin 40 parts ("Epicoat" 828, manufactured by Yuka Shell Epoxy) Bisphenol A type epoxy resin 40 parts ("Epicoat" 1001, manufactured by Yuka Shell Epoxy) Brominated bisphenol A type epoxy Resin 10 parts ("Epiclon" 152, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) Tetraglycidyl diaminodiphenylmethane 10 parts ("Sumiepoxy" ELM434, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) Dicyandiamide 5 parts ("DICY7", Yuka Shell Epoxy) 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea 3 parts ("DCMU99", (Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) N-octylpyrrolidone 5 parts (Aldrich Chemical Company) ) Polyvinyl formal 7 parts (“VINYLEC” K F Other using nitrogen Ltd.) The resin composition in the same manner as in Example 1
An RP member was obtained. Next, in the same manner as in Example 1, the thickness of each layer, the tensile elongation perpendicular to the fiber arrangement of the [A] layer, and the interlaminar shear strength were measured. Table 1 shows the results.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【発明の効果】本発明によれば、FRP製部材の設計自
由度を広げながら、従来よりも圧縮強度を著しく向上さ
せることができ、板状や円筒状のFRP部材の大幅な軽
量化が可能となる。
According to the present invention, the compressive strength can be remarkably improved as compared with the conventional one, while the degree of freedom in designing the FRP member is widened, and the plate-shaped or cylindrical FRP member can be significantly reduced in weight. Becomes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B29K 63:00 105:08 Fターム(参考) 4F072 AA04 AB06 AB09 AB10 AB11 AB22 AD08 AD09 AD11 AD13 AD23 AD38 AD43 AE02 AF15 AF22 AF29 AF30 AG03 AG17 AL02 AL04 AL09 4F100 AH03A AH03B AH03C AH04A AH04B AH04C AK01A AK01B AK01C AK53 AL05A AL05B AL05C BA03 BA06 BA10A BA10C BA22 DG01A DG01B DG01C DH02A DH02B DH02C GB31 GB87 JB13A JB13B JB13C JK05 JK06 JK08A JK08C YY00 4F205 AA36 AA39 AB19 AB22 AD16 AE10 AG03 HA08 HA14 HA25 HA33 HA37 HA45 HB01 HC02 HC17 HK03 HK04 HK05 HK16 HL15 HT02 HT27 4J002 BF011 BF051 BH001 CC031 CC161 CC181 CD001 CF211 CK021 CM021 DA016 DA066 DL006 EP007 EQ027 ES017 ET007 EU027 EU077 EU107 EU237 EV027 EV087 EV137 EV287 EW157 FA046 FD016 FD140 FD157 GF00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme coat ゛ (reference) // B29K 63:00 105: 08 F term (reference) 4F072 AA04 AB06 AB09 AB10 AB11 AB22 AD08 AD09 AD11 AD13 AD23 AD38 AD43 AE02 AF15 AF22 AF29 AF30 AG03 AG17 AL02 AL04 AL09 4F100 AH03A AH03B AH03C AH04A AH04B AH04C AK01A AK01B AK01C AK53 AL05A AL05B AL05C BA03 BA06 BA10A BA10C BA22 DG01A DG01B DG01C DH02A DH02B DH02C GB31 GB87 JB13A JB13B JB13C JK05 JK06 JK08A JK08C YY00 4F205 AA36 AA39 AB19 AB22 AD16 AE10 AG03 HA08 HA14 HA25 HA33 HA37 HA45 HB01 HC02 HC17 HK03 HK04 HK05 HK16 HL15 HT02 HT27 4J002 BF011 BF051 BH001 CC031 CC161 CC181 CD001 CF211 CK021 CM021 DA016 DA066 DL006 EP007 EV27 EU0 147 EV007 EU0107 EU27 FD157 GF00

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 補強繊維とマトリクス樹脂とからなる層
が積層してなる繊維強化プラスチック製部材において、
次の少なくとも1つの[A]層と、該[A]層の両面に
隣り合って[B]層を有し、少なくとも片側の[B]層
の厚みが[A]層の厚みに対し0.02〜0.085の
範囲内であり、かつ[A]層の補強繊維の配列方向に直
角な方向の引張伸度が0.82%以上であることを特徴
とする繊維強化プラスチック製部材。 [A]層:補強繊維が実質的に一方向に配列した層 [B]層:[A]層の補強繊維の配列方向に対して配列
角度θの絶対値は40°〜80°の範囲内で補強繊維が
配列した層
1. A fiber-reinforced plastic member obtained by laminating a layer comprising a reinforcing fiber and a matrix resin,
It has at least one next [A] layer and a [B] layer adjacent to both sides of the [A] layer, and the thickness of at least one side of the [B] layer is 0.1 mm relative to the thickness of the [A] layer. A fiber reinforced plastic member having a tensile elongation in the range of 02 to 0.085 and perpendicular to the arrangement direction of the reinforcing fibers of the layer [A] of 0.82% or more. [A] layer: a layer in which reinforcing fibers are arranged substantially in one direction [B] layer: the absolute value of the array angle θ with respect to the reinforcing fiber array direction of the [A] layer is in the range of 40 ° to 80 °. The layer where the reinforcing fibers are arranged
【請求項2】 該繊維強化プラスチック製部材の層間剪
断強度が90MPa以上であることを特徴とする請求項
1に記載の繊維強化プラスチック製部材。
2. The fiber reinforced plastic member according to claim 1, wherein the fiber reinforced plastic member has an interlaminar shear strength of 90 MPa or more.
【請求項3】 [A]層または[B]層のマトリクス樹
脂が、主として下記構成要素(ア)と、構成要素(ア)
100重量部に対して0.5〜20重量部の構成要素
(イ)から得られ得ることを特徴とする請求項1または
2に記載の繊維強化プラスチック製部材。 (ア)熱硬化性樹脂 (イ)(ア)の熱硬化性樹脂またはその硬化剤と反応し
うる官能基1個、および下記の式(1)〜(4)より選
ばれる部分構造を含む化合物 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】
3. The matrix resin of the layer [A] or the layer [B] is mainly composed of the following component (A) and component (A)
The fiber reinforced plastic member according to claim 1 or 2, wherein the member can be obtained from 0.5 to 20 parts by weight of the component (a) based on 100 parts by weight. (A) Thermosetting resin (A) Compound containing one functional group capable of reacting with the thermosetting resin of (A) or a curing agent thereof, and a partial structure selected from the following formulas (1) to (4) Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010537866A (en) * 2007-09-07 2010-12-09 サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン Composite materials and their use
JP2018533503A (en) * 2015-10-26 2018-11-15 コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフトCovestro Deutschland Ag Multilayer fiber composite

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