JP2003020410A - Resin composition for fiber-reinforced composite material and fiber-reinforced composite material - Google Patents

Resin composition for fiber-reinforced composite material and fiber-reinforced composite material

Info

Publication number
JP2003020410A
JP2003020410A JP2001208931A JP2001208931A JP2003020410A JP 2003020410 A JP2003020410 A JP 2003020410A JP 2001208931 A JP2001208931 A JP 2001208931A JP 2001208931 A JP2001208931 A JP 2001208931A JP 2003020410 A JP2003020410 A JP 2003020410A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
composite material
resin composition
resin
reinforced composite
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2001208931A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naomi Miyoshi
直美 三好
Norimitsu Natsume
憲光 夏目
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 JP2001208931A priority Critical patent/JP2003020410A/en
Publication of JP2003020410A publication Critical patent/JP2003020410A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide both a resin composition for a fiber-reinforced composite material having excellent ignition resistance, flame retardance and moldability and the fiber-reinforced composite material. SOLUTION: This resin composition for the fiber-reinforced composite material comprises a thermosetting resin and has a processible viscosity within the temperature range of 25-90 deg.C and <=400 kW/m<2> maximum exothermic rate of a cured product obtained by curing the resin composition during combustion. The fiber-reinforced composite material comprises the cured product of the resin composition and reinforcing fibers.

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、難燃性に優れた繊
維強化複合材料用樹脂組成物および繊維強化複合材料に
関するものである。更に詳しくは、航空機用構造材料、
鉄道車両用構造材料をはじめとして、ゴルフシャフト、
釣り竿等のスポーツ用途、その他一般産業用途に好適に
適用しうる繊維強化複合材料用樹脂組成物および繊維強
化複合材料に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin composition for a fiber-reinforced composite material having excellent flame retardancy and a fiber-reinforced composite material. More specifically, structural materials for aircraft,
Starting with structural materials for railway vehicles, golf shafts,
The present invention relates to a resin composition for fiber-reinforced composite material and a fiber-reinforced composite material, which can be suitably applied to sports applications such as fishing rods and other general industrial applications.

【0002】[0002]

【従来の技術】産業界では、現在使用されている複合材
料に代替するより軽量、強靭で難熱性の高い複合材料が
要求されている。例えば、航空宇宙産業では、金属に代
わる構造用複合材料の利用について多くの研究がなされ
てきた。熱可塑性もしくは熱硬化性樹脂とガラスもしく
は炭素繊維とを主体とする構造用複合材料は、比強度、
比弾性率等の機械的強度に優れるため、ゴルフシャフト
や釣り竿等のスポーツ用途や航空機用構造材料等に従来
から現在まで広く使用され、良好な結果を得ている。
2. Description of the Related Art In the industry, there is a demand for lighter, tougher and more heat-resistant composite materials that can substitute for the currently used composite materials. For example, much research has been done in the aerospace industry on the use of structural composite materials to replace metals. Structural composite material mainly composed of thermoplastic or thermosetting resin and glass or carbon fiber has a specific strength,
Since it is excellent in mechanical strength such as specific elastic modulus, it has been widely used from the past to the present in sports applications such as golf shafts and fishing rods, structural materials for aircraft, etc., and good results have been obtained.

【0003】かかる複合材料を構成する樹脂には、流動
性や耐熱性に優れる熱硬化性樹脂が用いられることが多
く、熱硬化性樹脂には、強化繊維との接着性に優れるこ
と、成形性に優れること、高温、湿潤環境にあっても高
度の機械的強度を発現することが必要とされる。高度の
機械的強度を発現するためには、炭素繊維のみでなく樹
脂の弾性率にも依存するため、弾性率の高い樹脂が望ま
れている。そのため熱硬化性樹脂としては、フェノール
樹脂、メラミン樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、シアネートエステル樹脂、エポキシ樹
脂、ベンゾオキサジン樹脂などが用途に応じて使用され
ている。
A thermosetting resin having excellent fluidity and heat resistance is often used as a resin constituting such a composite material. The thermosetting resin has excellent adhesiveness to reinforcing fibers and moldability. It is required to exhibit excellent mechanical strength and to exhibit high mechanical strength even in a high temperature and wet environment. In order to develop a high degree of mechanical strength, a resin having a high elastic modulus is desired because it depends not only on the carbon fiber but also on the elastic modulus of the resin. Therefore, as the thermosetting resin, a phenol resin, a melamine resin, a bismaleimide resin, an unsaturated polyester resin, a cyanate ester resin, an epoxy resin, a benzoxazine resin or the like is used depending on the application.

【0004】鉄道車輌構体に代表される多くの用途にお
いては、これまで用いられてきた材料よりさらに高い耐
熱性、難燃性の材料が要望されている。特に、鉄道車輌
構体では、まず着火しないことが重要であり、わが国で
は、電車の火災事故対策についての通達(昭和44年5
月15日鉄運第81号)で、耐着火性の判定基準を定
め、材料の耐着火性が求められている。
In many applications represented by railway vehicle structures, materials having higher heat resistance and flame retardancy than those used so far are required. In particular, it is important not to ignite the railway vehicle structure first, and in Japan, there is a notice on measures against fire accidents in trains (May 1969).
On March 15, Tekkoun No. 81), the criteria for determining the ignition resistance are set, and the ignition resistance of the material is required.

【0005】熱硬化性樹脂の難燃性を向上させる方法と
して、難燃剤を配合する方法が一般的である。熱硬化性
樹脂の難燃剤として、最も一般的な物は難燃効果の高い
臭素化合物などのハロゲン化合物である。しかし、ハロ
ゲン化合物を含む樹脂組成物は、燃焼時にダイオキシン
など人体に有毒なガスを発生させる可能性が高いことが
よく知られている。材料が燃焼する際に発生する煙や有
毒ガスにより逃げ遅れなど二次災害防止の観点から、さ
らに、近年では、人体に対する安全性や環境への影響か
ら、ダイオキシンフリー、ハロゲンフリー指向が強くな
っており、ハロゲン化合物を含まずに難燃性を向上させ
ることが必要となってきている。
As a method for improving the flame retardancy of the thermosetting resin, a method of incorporating a flame retardant is generally used. The most common flame retardant for thermosetting resins is a halogen compound such as a bromine compound, which has a high flame retardant effect. However, it is well known that a resin composition containing a halogen compound has a high possibility of generating a toxic gas such as dioxin to the human body during combustion. From the viewpoint of preventing secondary disasters such as delay in escape due to smoke and toxic gas generated when materials burn, and in recent years, due to safety to the human body and impact on the environment, dioxin-free and halogen-free orientation has become stronger. However, it has become necessary to improve flame retardancy without containing halogen compounds.

【0006】ハロゲン化合物を含まずに難燃性を向上さ
せる方法としては、特開平11-147965号公報にハロゲン
化合物を含有しないエポキシ樹脂に金属酸化物を配合す
ることにより、難燃性を向上させる方法が提案されてい
るが、十分な難燃性を得るためには、大量の金属酸化物
を配合する必要があるため、樹脂の粘度を高めてしま
う。樹脂の粘度が高い場合、レジン・トランスファー・
モールディング法(以下、RTM法という)などを用い
て繊維強化複合材料を成形する際、樹脂が強化繊維に充
分含浸せず、ボイド等の欠陥が発生し、品位の優れた成
形体が得られないといった問題が生じることがあった。
As a method for improving flame retardancy without containing a halogen compound, JP-A No. 11-147965 discloses that a metal oxide is mixed with an epoxy resin containing no halogen compound to improve the flame retardancy. Although a method has been proposed, in order to obtain sufficient flame retardancy, it is necessary to add a large amount of metal oxide, which increases the viscosity of the resin. If resin viscosity is high, resin transfer
When molding a fiber-reinforced composite material using a molding method (hereinafter referred to as RTM method) or the like, the resin does not sufficiently impregnate the reinforcing fiber, defects such as voids occur, and a molded product with excellent quality cannot be obtained. Such a problem may occur.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の背景に鑑み、耐着火性、難燃性および成形性に優
れた繊維強化複合材料用樹脂組成物およびそれを用いて
なる繊維強化複合材料を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such background of the prior art, the present invention provides a resin composition for fiber reinforced composite material excellent in ignition resistance, flame retardancy and moldability, and fiber reinforced using the same. The purpose is to provide a composite material.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために次のような構成を有する。すなわち、熱硬
化性樹脂からなる樹脂組成物であって、25〜90℃の
温度範囲においてプロセッシブル粘度を有し、かつ該樹
脂組成物を硬化して得られる硬化物の燃焼時の最大発熱
速度が400kW/m2以下である繊維強化複合材料用樹脂組
成物である。
The present invention has the following constitution in order to solve the above problems. That is, a resin composition comprising a thermosetting resin, having a processable viscosity in the temperature range of 25 to 90 ° C., and having a maximum heat release rate at the time of combustion of a cured product obtained by curing the resin composition. Of 400 kW / m 2 or less is a resin composition for a fiber-reinforced composite material.

【0009】また、本発明は次の構成を有する。すなわ
ち、かかる繊維強化複合材料用樹脂組成物の硬化物と強
化繊維からなる繊維強化複合材料である。
Further, the present invention has the following configuration. That is, it is a fiber-reinforced composite material comprising a cured product of the resin composition for a fiber-reinforced composite material and reinforcing fibers.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明者らは、上記問題点に鑑
み、鋭意検討の結果、特定な機能を有する樹脂組成物で
あれば、かかる課題を一挙に解決することを究明したも
のである。すなわち、該樹脂組成物が、25〜90℃の
いずれかの温度においてプロセッシブル粘度を有し、か
つ該樹脂組成物を硬化して得られる硬化物の燃焼時の最
大発熱速度が400kW/m2以下である樹脂組成物であれ
ば、耐着火性、難燃性に優れた繊維強化複合材料を提供
することができることを究明したものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In view of the above problems, the present inventors have made earnest studies, and as a result, have found that a resin composition having a specific function can solve all of these problems at once. . That is, the resin composition has a processable viscosity at any temperature of 25 to 90 ° C., and a cured product obtained by curing the resin composition has a maximum heat generation rate of 400 kW / m 2 upon combustion. It has been clarified that the following resin composition can provide a fiber-reinforced composite material having excellent ignition resistance and flame retardancy.

【0011】本発明の繊維強化複合材料用樹脂組成物は
熱硬化性樹脂からなる。熱硬化性樹脂としては、樹脂弾
性率、耐熱性および難燃性の高いものが好ましく例え
ば、フェノール樹脂、シアネートエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、ベンゾオキサジン樹脂などが好ましく用いられ
る。
The resin composition for a fiber-reinforced composite material of the present invention comprises a thermosetting resin. As the thermosetting resin, those having high resin elastic modulus, heat resistance and flame retardancy are preferable, and for example, phenol resin, cyanate ester resin, epoxy resin, benzoxazine resin and the like are preferably used.

【0012】このうちフェノール樹脂は、フェノール類
とホルムアルデヒドの縮合反応により得られる反応生成
物であり、レゾール型フェノール系樹脂が挙げられる。
このうち、作業性および作業環境面から水系レゾール型
フェノール系樹脂が好ましく用いられる。フェノール樹
脂は、硬化性を向上させるために、硬化剤と組み合わせ
ても好ましく用いられる。フェノール樹脂用硬化剤とし
ては、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、キ
シレンスルホン酸等の芳香族スルホン酸や、エチレング
リコールホスフェートなどのリン酸エステル、リン酸や
有機酸などが好ましく用いられる。
Of these, the phenol resin is a reaction product obtained by a condensation reaction of phenols and formaldehyde, and examples thereof include a resol type phenol resin.
Of these, water-based resol-type phenolic resins are preferably used from the viewpoint of workability and work environment. The phenol resin is preferably used in combination with a curing agent in order to improve the curability. As the curing agent for the phenol resin, aromatic sulfonic acids such as toluenesulfonic acid, phenolsulfonic acid and xylenesulfonic acid, phosphoric acid esters such as ethylene glycol phosphate, phosphoric acid and organic acids are preferably used.

【0013】また本発明において好ましく用いることが
できるシアネートエステル樹脂は、式(I)で表される
化合物である。
The cyanate ester resin which can be preferably used in the present invention is a compound represented by the formula (I).

【0014】[0014]

【化1】 [Chemical 1]

【0015】(式中、nは1以上の整数、Aはn価の有
機基である。) 構造式(I)で表されるシアネートエステル樹脂の具体
例としては、1,3−または1,4−ジシアネートベン
ゼン、4,4’−ジシアネートビフェニル、下記構造式
(II)で表されるようなオルト置換ジシアネートエステ
ル、
(In the formula, n is an integer of 1 or more, and A is an n-valent organic group.) Specific examples of the cyanate ester resin represented by the structural formula (I) are 1,3- or 1, 4-dicyanate benzene, 4,4′-dicyanate biphenyl, ortho-substituted dicyanate ester represented by the following structural formula (II),

【0016】[0016]

【化2】 [Chemical 2]

【0017】(上記式中、R1〜R4基は水素原子または
メチル基を表し互いに同一でも異っていてもよく、Xは
2価の基であり、好ましいものとして炭素数1から4の
アルキレン基、酸素(−O−)、もしくは2価イオウ
(−S−)、スルホニル基(−SO2 −)、カルボニル
基(−CO−)を表す。) 下記構造式(III)で表されるようなポリフェニレンオ
キシドシアネートエステル、
(In the above formula, the R 1 to R 4 groups represent a hydrogen atom or a methyl group and may be the same or different, and X is a divalent group, preferably having 1 to 4 carbon atoms. An alkylene group, oxygen (-O-), or divalent sulfur (-S-), a sulfonyl group (-SO2-), or a carbonyl group (-CO-) is represented.) As represented by the following structural formula (III) Polyphenylene oxide cyanate ester,

【0018】[0018]

【化3】 [Chemical 3]

【0019】(上記式中、hはh≧0を満たす整数,i
はi≧1を満たす整数、R5〜R12基は水素原子または
メチル基を表し互いに同一でも異っていてもよく、Xは
2価の基であり、好ましいものとして炭素数1から4の
アルキレン基、酸素(−O−)、もしくは2価イオウ
(−S−)、スルホニル基(−SO2 −)、カルボニル
基(−CO−)を表す。) 下記構造式(IV)で表されるようなトリシアネートエス
テル、
(Where, h is an integer satisfying h ≧ 0, i
Is an integer satisfying i ≧ 1, R 5 to R 12 groups represent a hydrogen atom or a methyl group and may be the same or different, and X is a divalent group, preferably having 1 to 4 carbon atoms. It represents an alkylene group, oxygen (-O-), divalent sulfur (-S-), sulfonyl group (-SO2-), or carbonyl group (-CO-). ) A tricyanate ester represented by the following structural formula (IV):

【0020】[0020]

【化4】 [Chemical 4]

【0021】(上記式中、R13〜R17基は水素原子また
はメチル基を表し互いに同一でも異なっていてもよい) 下記構造式(V)で表されるようなポリシアネートエス
テル、
(In the above formula, R 13 to R 17 groups represent a hydrogen atom or a methyl group and may be the same or different from each other.) Polycyanate ester represented by the following structural formula (V),

【0022】[0022]

【化5】 [Chemical 5]

【0023】(上記式中、kは1以上の整数、R18〜R
20基は、水素原子またはメチル基を表し、互いに同一で
も異っていてもよく、Xは2価の基であり、好ましいも
のとして炭素数1から4のアルキレン基、酸素(−O
−)、もしくは2価イオウ(−S−)、スルホニル基
(−SO2 −)、カルボニル基(−CO−)を表す。)
が好ましく用いられる。
(In the above formula, k is an integer of 1 or more, R 18 to R
Group 20 represents a hydrogen atom or a methyl group, which may be the same or different from each other, X is a divalent group, preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, oxygen (-O
-), or divalent sulfur (-S-), a sulfonyl group (-SO 2 -), a carbonyl group (-CO-). )
Is preferably used.

【0024】これらシアネートエステル樹脂のうち、成
形性および耐熱性の観点からビス(4−シアネートフェ
ニル)メタン、ビス(4−シアネートフェニル)エタ
ン、2,2−ビス(4−シアネートフェニル)プロパン
が好ましく利用でき、この中でもさらに粘度が低く成形
性が優れることから、ビス(4−シアネートフェニル)
エタンがより好ましく用いられる。
Of these cyanate ester resins, bis (4-cyanatephenyl) methane, bis (4-cyanatephenyl) ethane and 2,2-bis (4-cyanatephenyl) propane are preferred from the viewpoint of moldability and heat resistance. Bis (4-cyanatephenyl) can be used because of its low viscosity and excellent moldability.
Ethane is more preferably used.

【0025】シアネートエステル樹脂は、モノマーのみ
からなるものでも良いし、数分子が重合してオリゴマー
状態となっているものを含んでも良い。
The cyanate ester resin may be composed of only a monomer, or may be a resin in which several molecules are polymerized into an oligomer state.

【0026】かかるシアネートエステル樹脂には、硬化
性を向上させるために硬化剤を配合することができる。
シアネートエステル樹脂用硬化剤としては金属配位型硬
化剤や活性水素型硬化剤が好ましく用いられる。
A curing agent can be added to the cyanate ester resin in order to improve the curability.
As the curing agent for cyanate ester resin, a metal coordination type curing agent or an active hydrogen type curing agent is preferably used.

【0027】かかるシアネートエステル樹脂に配合され
る金属配位型硬化剤としては、銅アセチルアセトナー
ト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、ナフテン酸亜鉛、
ナフテン酸コバルト、ステアリン酸錫、ステアリン酸亜
鉛ならびに鉄、コバルト、亜鉛、銅、マンガンおよびチ
タンとカテコールのような2座配位子とのキレート等を
使用することができ、硬化性および成形性の観点から銅
アセチルアセトナートを好ましく使用することができ
る。かかる金属配位型硬化剤の配合量は、該樹脂組成物
の硬化性と安定性との両立の面から、シアネートエステ
ル樹脂100重量部に対して0.001〜10重量部と
することが好ましく、0.01〜3重量部がより好まし
い。
Examples of the metal coordination type curing agent to be added to the cyanate ester resin include copper acetylacetonate, zinc octylate, tin octylate, zinc naphthenate,
It is possible to use cobalt naphthenate, tin stearate, zinc stearate and chelates of iron, cobalt, zinc, copper, manganese and titanium with a bidentate ligand such as catechol, and to improve curability and moldability. From the viewpoint, copper acetylacetonate can be preferably used. The amount of the metal coordination type curing agent to be blended is preferably 0.001 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the cyanate ester resin from the viewpoint of compatibility between curability and stability of the resin composition. , 0.01 to 3 parts by weight are more preferable.

【0028】かかるシアネートエステル樹脂に配合され
る活性水素型硬化剤としては、フェノール類を配合する
ことが好ましい。フェノール類としては、例えばフェノ
ール性ヒドロキシル基を1個有する炭素原子が1〜10
個含まれるアルキル基を有するアルキルフェノールなど
や、フェノール性ヒドロキシル基を2個有するビスフェ
ノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビ
スフェノールS、ビスフェノールZ、ジヒドロキシビフ
ェニル、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシベンゾ
フェノン、(フェニレンジイソプロピリデン)ビスフェ
ノール、およびこれらのハロゲン置換体やアルキル置換
体、フェノール性ヒドロキシル基を3個以上有するポリ
フェノールなどが好ましく使用される。これらのうち、
より樹脂組成物の硬化性に優れることから、フェノール
性ヒドロキシル基を2個以上有する化合物を用いること
が好ましい。これらフェノール類の配合量は、シアネー
トエステル樹脂100重量部に対して0.01〜30重
量部とすることが好ましく、0.1〜5重量部がより好
ましい。
As the active hydrogen type curing agent to be added to the cyanate ester resin, it is preferable to add phenols. Examples of the phenols include 1 to 10 carbon atoms having one phenolic hydroxyl group.
Alkylphenol having an alkyl group contained therein, bisphenol A having two phenolic hydroxyl groups, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, bisphenol Z, dihydroxybiphenyl, dihydroxynaphthalene, dihydroxybenzophenone, (phenylene diisopropylidene) bisphenol , And halogen-substituted or alkyl-substituted compounds thereof, and polyphenols having three or more phenolic hydroxyl groups are preferably used. Of these,
It is preferable to use a compound having two or more phenolic hydroxyl groups because the curability of the resin composition is more excellent. The blending amount of these phenols is preferably 0.01 to 30 parts by weight, and more preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cyanate ester resin.

【0029】また、本発明において好ましく用いること
ができるベンゾオキサジン樹脂は、構造式(VI)で表さ
れる構造単位VIを分子内に1個以上有する化合物を用い
ることができる。
As the benzoxazine resin which can be preferably used in the present invention, a compound having one or more structural units VI represented by the structural formula (VI) in the molecule can be used.

【0030】[0030]

【化6】 [Chemical 6]

【0031】(式中、R21は、炭素数1〜12の鎖状ア
ルキル基、炭素数3〜8の環状アルキル基、フェニル
基、又は置換フェニル基であり、芳香環には、酸素原子
が結合している炭素原子のオルソ位とパラ位の少なくと
も一方の炭素原子に水素が結合している。) かかるベンゾオキサジン樹脂は、得られる複合材料の耐
湿熱特性をさらに向上させる観点から、分子内に次構造
式(VII)
(In the formula, R 21 is a chain alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, a phenyl group or a substituted phenyl group, and the aromatic ring has an oxygen atom. Hydrogen is bonded to at least one carbon atom of the ortho position and the para position of the bonded carbon atom.) Such a benzoxazine resin is an intramolecular compound from the viewpoint of further improving the moisture-heat resistance property of the obtained composite material. Next structural formula (VII)

【0032】[0032]

【化7】 [Chemical 7]

【0033】で表される構造単位VIIを有しないもので
あるか、又は次式(1)を満足する範囲で構造単位VII
を有するものの少なくとも一方であるのが好ましい。
A structural unit VII which does not have the structural unit VII represented by the following formula or which satisfies the following formula (1)
It is preferable that at least one of those having

【0034】X1≧X2……(1) X1:分子内に存在する、次構造式(VIII)で表される
構造単位VIIの個数 X2:分子内に存在する、次構造式(VIII)で表されな
い構造単位VIIの個数
X1 ≧ X2 (1) X1: the number of structural units VII represented by the following structural formula (VIII) present in the molecule X2: present by the following structural formula (VIII) present in the molecule Number of structural units VII that are not

【0035】[0035]

【化8】 [Chemical 8]

【0036】(式中、R22は、炭素数1〜12の鎖状ア
ルキル基、炭素数3〜8の環状アルキル基、フェニル
基、又は置換フェニル基である。) 本発明において、ベンゾオキサジン樹脂は、対応するフ
ェノール、1級アミン及びホルムアルデヒド或いはその
誘導体から、特許第2595437号公報、或いは特表
平9−502452号公報に記載の方法に従って、次反
応式(2)で示される反応経路により合成することがで
きる。
(In the formula, R 22 is a chain alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a substituted phenyl group.) In the present invention, a benzoxazine resin Is synthesized from a corresponding phenol, a primary amine and formaldehyde or a derivative thereof according to the method described in Japanese Patent No. 2595437 or Japanese Patent Publication No. 9-502452, according to the reaction route represented by the following reaction formula (2). can do.

【0037】[0037]

【化9】 [Chemical 9]

【0038】(式中、R23は、炭素数1〜12の鎖状ア
ルキル基、炭素数3〜8の環状アルキル基、フェニル
基、又は置換フェニル基である。) 本発明において、ベンゾオキサジン樹脂としては、例え
ば次構造式(IX)で表される化合物からなる群から選ば
れる少なくとも1種が挙げられる。
(In the formula, R 23 is a chain alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a substituted phenyl group.) In the present invention, a benzoxazine resin Examples of the compound include at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following structural formula (IX).

【0039】[0039]

【化10】 [Chemical 10]

【0040】ベンゾオキサジン樹脂は、モノマーのみか
らなるものでも良いし、数分子が重合してオリゴマー状
態となっていても良い。
The benzoxazine resin may be composed of only a monomer, or may be polymerized in a few molecules to be in an oligomer state.

【0041】かかるベンゾオキサジン樹脂には、ベンゾ
オキサジン樹脂用硬化剤や、該樹脂硬化用硬化助剤およ
び/または硬化触媒を含ませるのがよい。これにより、
得られる複合材料中間体の取扱性や硬化性が向上し、機
械物性に優れる繊維強化複合材料が得られるようにな
る。ベンゾオキサジン樹脂用の硬化剤としては、フェノ
ール化合物やカルボン酸等の酸、或いはアミンを好まし
く用いることができる。
The benzoxazine resin preferably contains a curing agent for the benzoxazine resin, a curing aid for curing the resin, and / or a curing catalyst. This allows
The handleability and curability of the resulting composite material intermediate are improved, and a fiber-reinforced composite material having excellent mechanical properties can be obtained. As the curing agent for the benzoxazine resin, an acid such as a phenol compound or a carboxylic acid, or an amine can be preferably used.

【0042】また本発明において好ましく用いることが
できるエポキシ樹脂は、1分子あたり平均2個以上のエ
ポキシ基を有する樹脂であり、特にアミン類、フェノー
ル類、炭素炭素二重結合を有する化合物を前駆体とする
エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
The epoxy resin which can be preferably used in the present invention is a resin having an average of two or more epoxy groups per molecule, and particularly amines, phenols and compounds having a carbon-carbon double bond are precursors. The epoxy resin of is preferably used.

【0043】具体的には、アミン類を前駆体とするグリ
シジルアミン型エポキシ樹脂として、テトラグリシジル
アミノジフェニルメタン、トリグリシジル−p −アミ
ノフェノール、トリグリシジル−m −アミノフェノー
ル、トリグリシジルアミノクレゾールの各種異性体が挙
げられる。
Specifically, various isomers of tetraglycidylaminodiphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, triglycidyl-m-aminophenol, and triglycidylaminocresol as glycidylamine type epoxy resins using amines as precursors. The body.

【0044】テトラグリシジルアミノジフェニルメタン
は航空機構造材としての複合材料用樹脂として耐熱性に
優れるため好ましい。
Tetraglycidylaminodiphenylmethane is preferable as a resin for composite materials as aircraft structural materials because it has excellent heat resistance.

【0045】フェノール類を前駆体とするエポキシ樹脂
として、ビスフェノールA 型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールF 型エポキシ樹脂、ビスフェノールS 型エポキ
シ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂やフェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂やレゾル
シノール型エポキシ樹脂が挙げられる。炭素炭素二重結
合を有する化合物を前駆対とするエポキシ樹脂として
は、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。また、これら
のエポキシ樹脂にリン原子を含んでいるリン含有エポキ
シ樹脂も用いられる。また、これらのエポキシ樹脂は単
独で用いてもよいし、適宜配合して用いてもよいしモノ
エポキシ化合物を含有しても良い。グリシジルアミン型
エポキシ樹脂とグリシジルエーテル型エポキシ樹脂の組
合わせは、耐熱性、耐水性および作業性を併せ持つため
好ましい。
As the epoxy resin containing phenol as a precursor, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin or other bisphenol type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, etc. Novolak type epoxy resin and resorcinol type epoxy resin. Examples of the epoxy resin containing a compound having a carbon-carbon double bond as a precursor pair include alicyclic epoxy resins and the like. Further, a phosphorus-containing epoxy resin containing a phosphorus atom in these epoxy resins is also used. Further, these epoxy resins may be used alone, may be appropriately mixed and used, and may contain a monoepoxy compound. A combination of a glycidyl amine type epoxy resin and a glycidyl ether type epoxy resin is preferable because it has both heat resistance, water resistance and workability.

【0046】これらのエポキシ樹脂は硬化剤と組み合わ
せて好ましく用いられる。これらのエポキシ樹脂組成物
に使用される硬化剤としては、4,4'-ジアミノジフェニ
ルメタン、4,4'-ジアミノジフェニルスルホン、3,3'-ジ
アミノジフェニルスルホン、m-フェニレンジアミン、
m-キシリレンジアミンのような活性水素を有する芳香
族アミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラ
ミン、イソホロンジアミン、ビス(アミノメチル)ノル
ボルナン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ポ
リエチレンイミンのダイマー酸エステルのような活性水
素を有する脂肪族アミン、これらの活性水素を有するア
ミンにエポキシ化合物、アクリロニトリル、フェノール
とホルムアルデヒド、チオ尿素などの化合物を反応させ
て得られる変性アミン、ジメチルアニリン、ジメチルベ
ンジルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)
フェノールや1 −置換イミダゾールのような活性水素
を持たない第三アミン、ジシアンジアミド、テトラメチ
ルグアニジン、ヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒ
ドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水
物、メチルナジック酸無水物のようなカルボン酸無水
物、アジピン酸ヒドラジドやナフタレンジカルボン酸ヒ
ドラジドのようなポリカルボン酸ヒドラジド、ノボラッ
ク樹脂などのポリフェノール化合物、チオグリコール酸
とポリオールのエステルのようなポリメルカプタン、三
フッ化ホウ素エチルアミン錯体のようなルイス酸錯体、
芳香族スルホニウム塩などが挙げられる。
These epoxy resins are preferably used in combination with a curing agent. As a curing agent used in these epoxy resin compositions, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, m-phenylenediamine,
Such as dimer acid ester of aromatic amine having active hydrogen such as m-xylylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, isophoronediamine, bis (aminomethyl) norbornane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, polyethyleneimine Aliphatic amines having active hydrogen, epoxy compounds, acrylonitrile, phenol and formaldehyde, modified amines obtained by reacting these active hydrogen amines with compounds such as thiourea, dimethylaniline, dimethylbenzylamine, 2,4, 6-tris (dimethylaminomethyl)
Tertiary amines having no active hydrogen such as phenol and 1-substituted imidazole, dicyandiamide, tetramethylguanidine, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylnadic acid anhydride Such as carboxylic acid anhydrides, polycarboxylic acid hydrazides such as adipic hydrazide and naphthalene dicarboxylic acid hydrazide, polyphenol compounds such as novolac resins, polymercaptans such as esters of thioglycolic acid and polyols, boron trifluoride ethylamine complex Lewis acid complexes such as
Examples include aromatic sulfonium salts.

【0047】これらの硬化剤には、硬化活性を高めるた
めに適当な硬化助剤を組合わせることができる。好まし
い例としては、ジシアンジアミドに、3-フェニル-1,
1-ジメチル尿素、3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,
1-ジメチル尿素(DCMU)、3-(3 −クロロ−4-
メチルフェニル)-1,1-ジメチル尿素、2 ,4 −ビ
ス(3 ,3 −ジメチルウレイド)トルエンのような尿
素誘導体を硬化助剤として組合わせる例、カルボン酸無
水物やノボラック樹脂に第三アミンを硬化助剤として組
合わせる例などが挙げられる。
These hardening agents may be combined with a suitable hardening aid to enhance the hardening activity. A preferred example is dicyandiamide containing 3-phenyl-1,
1-dimethylurea, 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,
1-dimethylurea (DCMU), 3- (3-chloro-4-
Examples of combining urea derivatives such as methylphenyl) -1,1-dimethylurea, 2,4-bis (3,3-dimethylureido) toluene as a curing aid, carboxylic acid anhydrides and novolac resins with tertiary amines. Examples of combining the above as a curing aid are given.

【0048】本発明において、熱可塑性樹脂を樹脂組成
物に含むことができる。特に、ナイロン樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレン
スルフィド系樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルス
ルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂が好
ましく使用される。このうち、ポリエーテルイミド樹
脂、ポリエーテルスルホン樹脂がより好ましく用いられ
る。
In the present invention, a thermoplastic resin may be included in the resin composition. In particular, a thermoplastic resin such as a nylon resin, a polyester resin, a polyetherketone resin, a polyphenylene sulfide resin, a polysulfone resin, a polyethersulfone resin, or a thermoplastic polyimide is preferably used. Of these, polyetherimide resins and polyethersulfone resins are more preferably used.

【0049】また、本発明においては、樹脂に難燃剤を
配合して用いることもできる。難燃剤としては、有機系
の難燃剤や無機系の難燃剤を用いることができる。特
に、ハロゲンを含まない難燃剤が好ましく用いられる。
有機系の難燃剤としては、赤リン、リン酸エステル、ホ
ウ酸エステル、無水ホウ酸、重合性リン化合物モノマー
等が好ましく用いられる。無機系の難燃剤としては、ア
ンモニウム塩や、金属水酸化物などが好ましく用いられ
る。
Further, in the present invention, a flame retardant may be blended with the resin. As the flame retardant, an organic flame retardant or an inorganic flame retardant can be used. Particularly, a flame retardant containing no halogen is preferably used.
As the organic flame retardant, red phosphorus, phosphoric acid ester, boric acid ester, boric anhydride, polymerizable phosphorus compound monomer and the like are preferably used. As the inorganic flame retardant, ammonium salt, metal hydroxide and the like are preferably used.

【0050】本発明において用いることができるリン酸
エステルのうち、分子中にリン原子を一つ有するリン酸
エステルの具体例として、トリメチルホスフェート、ト
リエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ
オクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェー
ト、オクチルジフェニルホスフェートのような脂肪族リ
ン酸エステル、下記構造式(X)で表されるような芳香
族リン酸エステルが挙げられる。
Among the phosphates which can be used in the present invention, specific examples of the phosphate having one phosphorus atom in the molecule include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate and tributoxyethyl phosphate. , An aliphatic phosphate such as octyldiphenyl phosphate, and an aromatic phosphate represented by the following structural formula (X).

【0051】[0051]

【化11】 [Chemical 11]

【0052】(式中a,b,cは1〜5より選ばれる整
数、R24〜R26は水素または炭素数が1から4の炭化水
素基)本発明において用いることができるリン酸エステ
ルのうち、下記構造式(XI)で示されるような分子中に
リン原子を二つ有するリン酸エステル化合物の具体例と
しては、下記構造式(XII)で表されるような芳香族リ
ン酸エステルが挙げられる。
(Wherein a, b and c are integers selected from 1 to 5, R 24 to R 26 are hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms) of the phosphoric acid ester which can be used in the present invention. Among them, as a specific example of a phosphoric acid ester compound having two phosphorus atoms in a molecule represented by the following structural formula (XI), an aromatic phosphoric acid ester represented by the following structural formula (XII) is Can be mentioned.

【0053】[0053]

【化12】 [Chemical 12]

【0054】[0054]

【化13】 [Chemical 13]

【0055】(式中、B1 は下記一般式(XIII)〜(X
V) のいずれかで表される2価の有機基、R24〜R26
水素または炭素数が1から4の炭化水素基である。
(In the formula, B1 is represented by the following general formulas (XIII) to (X
R 24 to R 26 each are a divalent organic group represented by any one of V) to hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.

【0056】[0056]

【化14】 [Chemical 14]

【0057】[0057]

【化15】 [Chemical 15]

【0058】[0058]

【化16】 [Chemical 16]

【0059】式中R36〜R51は、水素原子または炭素数が
1から4の炭化水素基であり互いに同一でも異なってい
てもよい。Xは炭素数1から4のアルキレン基を示
す。) これらのリン酸エステル化合物のうち、得られる硬化物
が高い樹脂弾性率を有しながら難燃性も高くかつ、成形
性も良好であるということから、トリフェニルホスフェ
ート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホス
フェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニ
ルジフェニルホスフェート、レゾルシノールビスジフェ
ニルホスフェート、ビスフェノールAビスジフェニルホ
スフェートなどが好ましく用いられる。
In the formula, R 36 to R 51 are a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms and may be the same or different. X represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. ) Among these phosphate ester compounds, the obtained cured product has a high resin elastic modulus, high flame retardancy, and good moldability. Therefore, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trikisyl phosphate Silenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, xylenyl diphenyl phosphate, resorcinol bisdiphenyl phosphate, bisphenol A bisdiphenyl phosphate and the like are preferably used.

【0060】本発明において用いることができるホウ酸
エステルとしては、より高い割合でホウ素を含むものが
好ましく、具体的には、ポリボラート、例えばビボラー
ト、無水ホウ酸が好ましく使用される。これらのホウ酸
エステルは、樹脂組成物を火に当てる際のホウ素化合物
中の含有ホウ素の揮発度を低減し、難燃性を向上させる
のみならず、組成物中のホウ素−酸素結合が増大するた
めに、ガラス形成度を高め、表面にガラスの膜を形成す
ることにより大きな難燃性を与える効果を発揮する。
As the boric acid ester which can be used in the present invention, those containing a higher proportion of boron are preferable, and specifically, polyborates such as viborate and boric anhydride are preferably used. These boric acid esters not only reduce the volatility of boron contained in the boron compound when the resin composition is exposed to fire and improve the flame retardancy, but also increase the boron-oxygen bond in the composition. Therefore, the degree of glass formation is increased, and by forming a glass film on the surface, a large flame retardancy is exerted.

【0061】かかるホウ酸エステルであるビボラート
は、加熱した時に広い分解温度分布を有する。すなわ
ち、それらは広い温度範囲にわたって、また高温におい
て分解する傾向にある。これによりガラス形成作用を向
上させ、表面にガラスの膜を形成することにより大きな
難燃性を与える。そのような分解温度分布は、熱重量分
析によって容易に決定することができる。
The borate such as borate has a wide decomposition temperature distribution when heated. That is, they tend to decompose over a wide temperature range and at elevated temperatures. As a result, the glass forming action is improved, and by forming a glass film on the surface, great flame retardancy is imparted. Such decomposition temperature distribution can be easily determined by thermogravimetric analysis.

【0062】これは、狭い温度範囲で実質的に完全に分
解または揮発する傾向にあり、結果としてボラートガス
を生成する傾向が低減されることを示す、非常に狭い分
解分布を有するホウ酸ブチルまたはホウ酸フェニル等の
モノボラートの分解分布と際立って違うものである。
This is a butyl borate or boroborate having a very narrow decomposition distribution, indicating that it tends to decompose or volatilize substantially completely over a narrow temperature range, resulting in a reduced tendency to form borate gas. It is markedly different from the decomposition distribution of monoborate such as phenyl acid.

【0063】かかるホウ酸エステルとしては、分子中
に、好ましくは、5〜20重量%、より好ましくは5〜
8重量%のホウ素を含んでいるものがよい。ホウ素濃度
が、5重量%以上であると、加熱に際しガラス形成作用
を向上させ、樹脂組成物に添加するホウ酸エステルの全
量を少なくさせるので好ましい。
The boric acid ester is preferably 5 to 20% by weight, more preferably 5 to 20% by weight in the molecule.
The one containing 8% by weight of boron is preferable. A boron concentration of 5% by weight or more is preferable because it improves the glass forming action during heating and reduces the total amount of borate ester added to the resin composition.

【0064】かかるホウ酸エステルの中でも、下記構造
式(XVI)で表されるホウ酸トリアルキルエステルが好
ましく使用される。
Among these boric acid esters, boric acid trialkyl esters represented by the following structural formula (XVI) are preferably used.

【0065】[0065]

【化17】 [Chemical 17]

【0066】(式中、R52〜R54は1〜18個、好まし
くは1〜8個の炭素原子を有する基である)かかるホウ
酸エステルの中でも、R52〜R54が6〜18個の炭素原
子を有する第二または第三アルキル基あるいはアリール
基であるものが好ましく使用される。そのような好まし
いホウ酸エステルの一つは、ボルエステル5(トリ−n
−オクチルホウ酸、2.7重量%のホウ素を含んでい
る)である。
(In the formula, R 52 to R 54 are groups having 1 to 18, preferably 1 to 8 carbon atoms.) Among such boric acid esters, R 52 to R 54 are 6 to 18 Those which are secondary or tertiary alkyl groups or aryl groups having carbon atoms of are preferably used. One such preferred borate ester is borester 5 (tri-n
Octyl boric acid, containing 2.7% by weight of boron).

【0067】他の好ましいホウ酸エステルは、高ホウ素
含有量になり易いジオールとホウ酸とから誘導されるも
のである。特に好ましいホウ酸エステルは、アルキレン
基が2〜8個の炭素原子を有するポリアルキレンビボラ
ート、例えばボルエステル35、即ち、トリ(1,3−
ブタンジオール)ビボラート(7.1重量%のホウ素を
含んでいる)、ボルエステル7、即ち、トリ(2−メチ
ル−2,4−ペンタンジオール)ビボラート(5.9重
量%のホウ素を含んでいる)、およびボルエステル)1
5、即ち、トリオクチレングリコールジボラート(4.
76重量%のホウ素を含んでいる)である。
Other preferred borate esters are those derived from diols and boric acid which tend to have high boron contents. A particularly preferred borate ester is a polyalkylenebiborate in which the alkylene group has 2 to 8 carbon atoms, such as borester 35, i.e. tri (1,3-).
Butanediol) biborate (containing 7.1% by weight boron), Borester 7, i.e. tri (2-methyl-2,4-pentanediol) biborate (containing 5.9% by weight boron). ), And Borester) 1
5, i.e. trioctylene glycol diborate (4.
It contains 76% by weight of boron).

【0068】好ましい無水ホウ酸は、例えばボルエステ
ル33、即ちヘキシレングリコール無水ホウ酸(7.5
重量%のホウ素を含んでいる)である。
A preferred boric anhydride is, for example, Borester 33, hexylene glycol boric anhydride (7.5
It contains boron by weight).

【0069】ポリビニルアルコールホウ酸エステルもホ
ウ酸エステルとして好適に用いられる。
Polyvinyl alcohol borate ester is also preferably used as the borate ester.

【0070】上述の「ボルエステル(BORESTER)」は商
標であり、本発明で言及するボルエステル化合物類は、
Rhodia社から市販されている。
The above-mentioned "BORESTER" is a trademark, and the boron ester compounds referred to in the present invention are
Commercially available from Rhodia.

【0071】これらホウ酸エステルや無水ホウ酸は、熱
硬化性樹脂100重量部に対し、0.1〜30重量部配
合することが好ましい。ホウ酸エステルや無水ホウ酸の
配合量が0.1重量部未満であると、得られる硬化物の
難燃性が十分でないので好ましくない。また配合量が3
0重量部を越えると、ガラス転移温度が低下するなど耐
熱性が著しく低下する場合がある。得られる硬化物の難
燃性と耐熱性の両立の面から、これらホウ酸エステルや
無水ホウ酸は、熱硬化性樹脂100重量部に対し、1〜
20重量部配合することがさらに好ましい。
These boric acid esters and boric anhydride are preferably blended in an amount of 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin. If the amount of boric acid ester or boric anhydride is less than 0.1 part by weight, the resulting cured product is not sufficiently flame-retardant, which is not preferable. Also, the compounding amount is 3
If it exceeds 0 part by weight, the heat resistance may be remarkably lowered, such as the glass transition temperature being lowered. From the viewpoint of achieving both flame retardancy and heat resistance of the resulting cured product, these boric acid esters and boric anhydride are 1 to 100 parts by weight of the thermosetting resin.
It is more preferable to add 20 parts by weight.

【0072】本発明において用いることができる重合性
リン化合物モノマーとしては、ポリホスフォネート、ア
リルホスフォネート、ポリホスフェート、ホスフォネー
ト型ポリオール等を用いることができる。
As the polymerizable phosphorus compound monomer which can be used in the present invention, polyphosphonate, allylphosphonate, polyphosphate, phosphonate type polyol and the like can be used.

【0073】本発明において用いることができるアンモ
ニウム塩としては、ホウ酸アンモニウム、スルファミン
酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、モリブデン酸ア
ンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等が挙げられる。
Examples of ammonium salts usable in the present invention include ammonium borate, ammonium sulfamate, ammonium phosphate, ammonium molybdate, and ammonium polyphosphate.

【0074】本発明において用いることができる金属水
酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム、水酸化スズ、水酸化ジルコニウム、ドーソナイ
ト、アルミン酸カルシウム、メタホウ酸バリウム、ホウ
酸亜鉛、ほう砂、カオリンクレー、炭酸カルシウム等が
挙げられる。
The metal hydroxides usable in the present invention include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, tin hydroxide, zirconium hydroxide, dawsonite, calcium aluminate, barium metaborate, zinc borate, borax, Examples thereof include kaolin clay and calcium carbonate.

【0075】また、本発明においては、その他添加剤と
して、難燃性を損なわない範囲においてエラストマーを
用いることもできる。
Further, in the present invention, an elastomer may be used as another additive as long as flame retardancy is not impaired.

【0076】本発明の繊維強化複合材料用樹脂組成物
は、25℃〜90℃においてプロセッシブル粘度を有す
ることを特徴とする。ここで、プロセッシブル粘度と
は、ハンドレイアップ法、フィラメントワインディング
法(以下、FW法という)、プルトルージョン法、、R
TM法、レジン・フィルム・インフュージョン法(以
下、RFI法という)等の繊維強化複合材料の製造方法
において、強化繊維に樹脂組成物を含浸させることがで
きる粘度をいうものであり、好ましくは1mPa・s〜
1500mPa・sの範囲の粘度を有するものである。
樹脂組成物のプロセッシブル粘度が、1mPa・s未満
であると、得られる繊維強化複合材料に樹脂の未含浸部
分が生じることがあるので好ましくない。また、150
0mPa・sを越える粘度を示すと、強化繊維に樹脂組
成物を含浸できないことがあるので好ましくない。樹脂
組成物の粘度が高い場合、強化繊維に樹脂組成物を含浸
する温度を上げれば、樹脂組成物の粘度を下げることが
できるが、この場合、強化繊維に樹脂組成物を含浸する
途中で、ゲル化または硬化してしまい成形ができないこ
とがあるので好ましくない。プロセッシブル粘度は1m
Pa・s〜1000mPa・sであればより好ましく、
10mPa・s〜500mPa・sであればさらに好ま
しい。
The resin composition for a fiber reinforced composite material of the present invention is characterized by having a processable viscosity at 25 ° C to 90 ° C. Here, the processable viscosity means a hand lay-up method, a filament winding method (hereinafter referred to as FW method), a pull-through method, R
In a method for producing a fiber-reinforced composite material such as a TM method and a resin film infusion method (hereinafter referred to as RFI method), it means a viscosity at which a reinforcing fiber can be impregnated with a resin composition, and preferably 1 mPa.・ S〜
It has a viscosity in the range of 1500 mPa · s.
If the processable viscosity of the resin composition is less than 1 mPa · s, a resin-impregnated portion may be generated in the obtained fiber-reinforced composite material, which is not preferable. Also, 150
When the viscosity exceeds 0 mPa · s, the reinforcing fiber may not be impregnated with the resin composition, which is not preferable. When the viscosity of the resin composition is high, the viscosity of the resin composition can be reduced by increasing the temperature at which the reinforcing fiber is impregnated with the resin composition, but in this case, while impregnating the reinforcing fiber with the resin composition, It is not preferable because it may be gelled or cured and molding may not be possible. Processable viscosity is 1m
More preferably, Pa · s to 1000 mPa · s,
More preferably, it is 10 mPa · s to 500 mPa · s.

【0077】上述したプロセッシブル粘度を有する本発
明の樹脂組成物を強化繊維に含浸させる際に熱源として
温水を使えるため好ましい。
It is preferable because hot water can be used as a heat source when the reinforcing fiber is impregnated with the resin composition of the present invention having the above-mentioned processable viscosity.

【0078】本発明において、樹脂組成物を硬化して得
られる硬化物の燃焼時の最大発熱速度は、400kW/m2
以下であることが必要である。最大発熱速度は、350k
W/m2以下であれば好ましく、小さければ小さいほどよ
り好ましく、0であればさらに好ましいが、0のものは
まだ実現していない。燃焼時の最大発熱速度は、着火し
た後の火の燃え広がりやすさを反映しており、最大発熱
速度が小さいほど難燃性が高いといえる。樹脂組成物を
硬化して得られる硬化物の燃焼時の最大発熱速度が、40
0kW/m2を越えると十分な耐着火性、難燃性を有する繊
維強化複合材料を得ることができない場合があるので好
ましくない。
In the present invention, the maximum heat generation rate at the time of combustion of the cured product obtained by curing the resin composition is 400 kW / m 2
It must be: Maximum heat generation rate is 350k
W / m 2 or less is preferable, smaller is more preferable, and 0 is more preferable, but 0 has not been realized yet. The maximum heat generation rate during combustion reflects the ease with which the fire spreads after ignition, and it can be said that the smaller the maximum heat generation rate, the higher the flame retardancy. The maximum heat release rate of the cured product obtained by curing the resin composition is 40
If it exceeds 0 kW / m 2 , it may not be possible to obtain a fiber-reinforced composite material having sufficient ignition resistance and flame retardancy, which is not preferable.

【0079】本発明において、樹脂組成物を硬化して得
られる硬化物の燃焼時の煙濃度は150m-1以下であるこ
とが好ましい。また、120m-1以下であることがより好
ましい。燃焼時の煙濃度は、着火した後の煙の発生量を
反映しており、煙濃度が小さいほど難燃性が高いといえ
る。樹脂組成物を硬化して得られる硬化物の燃焼時の煙
濃度が150m-1を越えると十分な耐着火性、難燃性を有
する繊維強化複合材料を得ることができない場合がある
ので好ましくない。
In the present invention, the smoke concentration of the cured product obtained by curing the resin composition upon combustion is preferably 150 m -1 or less. Further, it is more preferably 120 m -1 or less. The smoke concentration at the time of combustion reflects the amount of smoke generated after ignition, and it can be said that the smaller the smoke concentration, the higher the flame retardancy. If the smoke concentration of the cured product obtained by curing the resin composition upon combustion exceeds 150 m -1 , it may not be possible to obtain a fiber-reinforced composite material having sufficient ignition resistance and flame retardancy, which is not preferable. .

【0080】本発明の繊維強化複合材料用樹脂組成物を
硬化させた硬化物と強化繊維を配合して繊維強化複合材
料を得ることができるが、その際、強化繊維としては、
ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、ア
ルミナ繊維、ナイロン繊維、炭化珪素繊維等を用いるこ
とができる。より高い力学特性を得るためにガラス繊
維、炭素繊維が好ましく用いられ、炭素繊維がさらに好
ましく用いられる。
A fiber-reinforced composite material can be obtained by blending a cured product obtained by curing the resin composition for a fiber-reinforced composite material of the present invention and a reinforcing fiber. At that time, as the reinforcing fiber,
Glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, boron fibers, alumina fibers, nylon fibers, silicon carbide fibers and the like can be used. In order to obtain higher mechanical properties, glass fiber and carbon fiber are preferably used, and carbon fiber is more preferably used.

【0081】強化繊維として炭素繊維を用いる場合に
は、得られる繊維強化複合材料の耐衝撃性と剛性を両立
させるために炭素繊維の引張弾性率は200〜700G
Paであることが好ましい。200GPaより下回ると
得られる繊維強化複合材料の比強度が低下し、結果とし
て得られる重量が大きくなるので好ましくない。700
GPaを越えると得られる繊維強化複合材料がもろくな
るので好ましくない。このような炭素繊維のなかでも、
ストランド引張試験における引張伸度が1.5%以上の
炭素繊維を用いることが、より耐衝撃性に優れた繊維強
化複合材料が得られるため好ましく、引張伸度が1.7
%以上の炭素繊維を用いることがより好ましい。
When carbon fiber is used as the reinforcing fiber, the tensile modulus of the carbon fiber is 200 to 700 G in order to achieve both impact resistance and rigidity of the obtained fiber reinforced composite material.
Pa is preferable. If it is less than 200 GPa, the specific strength of the obtained fiber reinforced composite material is lowered and the resulting weight is increased, which is not preferable. 700
If it exceeds GPa, the obtained fiber-reinforced composite material becomes brittle, which is not preferable. Among such carbon fibers,
It is preferable to use carbon fibers having a tensile elongation of 1.5% or more in a strand tensile test because a fiber-reinforced composite material having more excellent impact resistance can be obtained, and the tensile elongation is 1.7.
It is more preferable to use carbon fiber of at least%.

【0082】また、炭素繊維の引張強度は、好ましくは
3000MPa以上、より好ましくは4000MPa以
上、さらに好ましくは4500MPa以上であるのが良
い。3000MPa未満であると、得られる複合材料の
引張強度が不充分となり、高度の機械強度が要求される
航空機用構造材料や鉄道車両用構造材料などへの適用が
困難となることがあるので好ましくない。
The tensile strength of the carbon fiber is preferably 3000 MPa or more, more preferably 4000 MPa or more, and further preferably 4500 MPa or more. If it is less than 3000 MPa, the tensile strength of the obtained composite material becomes insufficient, and it may be difficult to apply it to aircraft structural materials, railway vehicle structural materials, etc. that require high mechanical strength, which is not preferable. .

【0083】強化繊維として、複数の強化繊維を組み合
わせて使用することもできる。
A plurality of reinforcing fibers can be used in combination as the reinforcing fibers.

【0084】また強化繊維には、サイジング剤を付着さ
せることができるが、その付着量としては、0.01重
量%〜5重量%であることが好ましく、0.1重量%〜
3重量%であればより好ましい。サイジング剤の量が
0.1重量%未満の場合、取扱性が悪くなり好ましくな
い。また、付着させるサイジング剤の量が5重量%を越
えてしまうと着火性や難燃性を低下させてしまうおそれ
があるため好ましくない。
A sizing agent may be attached to the reinforcing fibers, and the amount of the sizing agent attached is preferably 0.01% by weight to 5% by weight, and 0.1% by weight to
More preferably, it is 3% by weight. If the amount of the sizing agent is less than 0.1% by weight, the handleability is deteriorated, which is not preferable. Further, if the amount of the sizing agent to be attached exceeds 5% by weight, the ignitability and flame retardancy may be lowered, which is not preferable.

【0085】強化繊維に付着させるサイジング剤として
は、例えば特許第3003513号公報に記載されているもの
を用いることができる。これらのうち、ビスフェノール
A型エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、ポリエ
チレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロール
トリグリシジルエーテルなどのエポキシ化合物、ビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂のアクリル酸付加物、ビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂のメタクリル酸付加物、不飽
和ポリエステルなどの不飽和結合を有する化合物、およ
びポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビ
スフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、ポリビ
ニルホルマール、ポリテトラメチレンアジペート、ブタ
ンエチレンオキサイド・ポリエチレンオキサイド付加
物、ウレタン化合物などが好ましく用いられる。
As the sizing agent to be attached to the reinforcing fiber, for example, those described in Japanese Patent No. 3003513 can be used. Of these, epoxy compounds such as bisphenol A type epoxy resin, urethane modified epoxy resin, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, acrylic acid adduct of bisphenol A type epoxy resin, methacrylic acid addition of bisphenol A type epoxy resin Compounds, compounds having unsaturated bonds such as unsaturated polyester, and polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene oxide adducts of bisphenol A, propylene oxide adducts of bisphenol A, polyvinyl formal, polytetramethylene adipate, butane ethylene oxide / polyethylene Oxide adducts and urethane compounds are preferably used.

【0086】強化繊維の形態や配列については特に限定
されず、織物、不織布、マット、ニット、組み紐、一方
向ストランド、ロービング、チョップド等から適宜選択
できるが、軽量、耐久性がより高い水準にある繊維強化
複合材料を得るためには、強化繊維が、織物、一方向ス
トランド、ロービング等連続繊維の形態であるのが良
い。ここで、織物は従来公知の織物が適用できる。ま
た、織物組織としては、縦糸に強化繊維、横糸に目ずれ
防止のガラス繊維または有機繊維等を用いた一方向織
物、平織、綾織、絡み織、繻子織、のものを用いること
ができる。なお、織物に色艶等の美観が付与されること
から、織物の表面は炭素繊維からなる織物とするのが好
ましい。
The form and arrangement of the reinforcing fibers are not particularly limited and can be appropriately selected from woven fabrics, nonwoven fabrics, mats, knits, braids, unidirectional strands, rovings, chopped fabrics, etc., but they are at a higher level of lightness and durability. In order to obtain a fiber-reinforced composite material, the reinforcing fibers may be in the form of continuous fibers such as woven fabrics, unidirectional strands and rovings. Here, as the woven fabric, a conventionally known woven fabric can be applied. Further, as the woven structure, a unidirectional woven fabric using a reinforcing fiber as a warp yarn and a glass fiber or an organic fiber as a weft yarn for preventing misalignment, a plain weave, a twill weave, a entangled weave, and a satin weave can be used. It should be noted that the surface of the woven fabric is preferably a woven fabric made of carbon fiber, since the woven fabric is provided with aesthetics such as color and luster.

【0087】また、強化繊維の形態としてはプリフォー
ムを適用することができる。ここで、プリフォームとは
通常、長繊維の強化繊維からなる織物基布を積層したも
の、またはこれをステッチ糸により縫合一体化したも
の、あるいは立体織物・編組物などの繊維構造物を意味
する。
A preform can be applied as the form of the reinforcing fiber. Here, the preform usually means a laminate of woven fabrics made of long-fiber reinforcing fibers, or a product obtained by stitching and integrating them with a stitch thread, or a fiber structure such as a three-dimensional fabric or braid. .

【0088】本発明の繊維強化複合材料用樹脂組成物と
強化繊維を配合して得られる繊維強化複合材料は、該繊
維強化複合材料に対する繊維体積分率が、好ましくは1
0〜85%、より好ましくは30〜70%であるのがよ
い。10%未満であると、得られる複合材料の重量が過
大となり、比強度、比弾性率に優れる繊維強化複合材料
の利点が損なわれることがあるので好ましくなく、85
%を越えると、樹脂の含浸不良が生じ、得られる複合材
料が、ボイドの多いものとなり易く、その機械強度が大
きく低下することがあるので好ましくない。
The fiber-reinforced composite material obtained by blending the resin composition for a fiber-reinforced composite material of the present invention and the reinforcing fiber preferably has a fiber volume fraction of 1 with respect to the fiber-reinforced composite material.
It is preferably 0 to 85%, more preferably 30 to 70%. If it is less than 10%, the weight of the obtained composite material becomes excessively large, and the advantage of the fiber-reinforced composite material excellent in specific strength and specific elastic modulus may be impaired.
If it exceeds%, poor resin impregnation occurs, the resulting composite material is likely to have many voids, and the mechanical strength thereof may be greatly reduced, such being undesirable.

【0089】本発明の繊維強化複合材料用樹脂組成物を
硬化させた硬化物と強化繊維を配合して得られる繊維強
化複合材料は、ハンドレイアップ法、FW法、プルトル
ージョン法、RTM法、RFI法等の方法によって製造
することができる。
The fiber-reinforced composite material obtained by blending the cured product obtained by curing the resin composition for fiber-reinforced composite material of the present invention and the reinforcing fiber is the hand lay-up method, FW method, pull-through method, RTM method, It can be manufactured by a method such as the RFI method.

【0090】ハンドレイアップ法は、強化繊維に樹脂を
含浸させ、所定の枚数積層して中間体を得る方法であ
る。FW法は、マンドレル等に樹脂を含浸せしめた繊維
束を所定の方向に巻き付けて中間体を得る方法である。
プルトルージョン法は、強化繊維に樹脂を浸漬後、金型
中で含浸させて中間体を得る方法である。RTM法は、
型枠内に強化繊維を予め配置しておき、その後、樹脂を
注入して中間体を得る方法である。RFI法は、予め強
化繊維に樹脂を付着させたプリフォームを配置させる方
法である。
The hand layup method is a method in which a reinforcing fiber is impregnated with a resin and a predetermined number of layers are laminated to obtain an intermediate. The FW method is a method in which a fiber bundle in which a mandrel or the like is impregnated with a resin is wound in a predetermined direction to obtain an intermediate.
The plutotrusion method is a method in which a resin is immersed in reinforcing fibers and then impregnated in a mold to obtain an intermediate. The RTM method is
In this method, reinforcing fibers are arranged in advance in a mold, and then a resin is injected to obtain an intermediate. The RFI method is a method of arranging a preform in which a resin is attached to reinforcing fibers in advance.

【0091】こうして所定の形状とした中間体を加熱
し、硬化させることで、繊維強化複合材料を得ることが
できる。
Thus, the fiber-reinforced composite material can be obtained by heating and curing the intermediate body having a predetermined shape.

【0092】本発明の繊維強化複合材料用樹脂組成物の
硬化物と強化繊維とからなる繊維強化複合材料は、強化
繊維を一方向に引き揃えたシート、リボン、クロス、テ
ープなどの状態として、未硬化の繊維強化複合材料用樹
脂組成物を含浸して得られる中間体である、いわゆるプ
リプレグとして複合材料成形用中間体を得た後、加熱、
硬化させて得ることもできる。
A fiber reinforced composite material comprising a cured product of the resin composition for a fiber reinforced composite material of the present invention and a reinforced fiber can be used in the form of a sheet, ribbon, cloth, tape or the like in which reinforced fibers are aligned in one direction. An intermediate obtained by impregnating an uncured fiber-reinforced composite material resin composition, after obtaining an intermediate for forming a composite material as a so-called prepreg, heating,
It can also be obtained by curing.

【0093】プリプレグは、樹脂を溶媒に溶解して低粘
度化し、含浸させるウェット法と、リリースペーパー上
に樹脂をコーティングし、その上に強化繊維を引き揃
え、加熱溶解した樹脂をロール或いはドクターブレード
等で加圧含浸させ、その後、放冷するホットメルト法
(ドライ法)によって製造することができる。ウェット
法は、ガラス繊維織物からなるプリプレグに好適に使用
できる。
The prepreg is prepared by dissolving a resin in a solvent to lower the viscosity and impregnating it with a wet method, and by coating the resin on a release paper, aligning the reinforcing fibers on the release paper, and heating or melting the resin to roll or doctor blade. It can be manufactured by a hot-melt method (dry method) in which pressure impregnation is carried out with the like, and then the mixture is allowed to cool. The wet method can be suitably used for a prepreg made of a glass fiber woven fabric.

【0094】これら製造法は、目的とする複合材料の生
産量、規模、或いは形状等により適宜使い分けられる。
例えば、比較的、形状が複雑な複合材料を、短時間で大
量生産する場合は、RTM法が適する。
These manufacturing methods are appropriately used depending on the production amount, scale, shape, etc. of the target composite material.
For example, the RTM method is suitable for mass-producing a complex material having a relatively complicated shape in a short time.

【0095】また、これら製造法には、それぞれさらに
好ましいプロセッシブル粘度があり、例えば、RTM法
では、10〜1000mPa・s、プルトルージョン法
では、10〜500mPa・sがそれぞれ好ましい。な
お、樹脂の粘度は添加剤や希釈剤を配合したり、含浸温
度を制御することで調整できる。
Further, each of these production methods has a more preferable processable viscosity, for example, 10 to 1000 mPa · s is preferable in the RTM method and 10 to 500 mPa · s is preferable in the pultrusion method. The viscosity of the resin can be adjusted by blending additives and diluents and controlling the impregnation temperature.

【0096】例えば、繊維強化複合材料をRTM法で製
造する際、樹脂組成物の強化繊維への含浸性を確保する
ためには、樹脂組成物を注入する際の成形型の注入温度
を高くし粘度を低下させることが有利であるが、注入温
度が高過ぎる場合、注入中に樹脂組成物の硬化反応が進
行して増粘あるいはゲル化することがある上、成形型や
加熱設備等のコストが上昇し、経済性が悪化する。かか
る観点から、注入温度は、25〜90℃とするのが好ま
しく、25〜50℃であればより好ましい。25℃未満
であると、樹脂組成物の粘度が高く、成形型内への樹脂
組成物の注入が困難になることがあり、90℃を越える
と、樹脂組成物の粘度上昇が過大となり、短時間でゲル
化が進行し、成形が困難となることがあるので好ましく
ない。
For example, when manufacturing a fiber reinforced composite material by the RTM method, in order to ensure the impregnating property of the resin composition into the reinforcing fiber, the injection temperature of the molding die when the resin composition is injected is increased. Although it is advantageous to reduce the viscosity, if the injection temperature is too high, the curing reaction of the resin composition may progress during injection, resulting in thickening or gelation, and the cost of molding dies and heating equipment. Rises and economic efficiency deteriorates. From this viewpoint, the injection temperature is preferably 25 to 90 ° C, and more preferably 25 to 50 ° C. If the temperature is lower than 25 ° C, the viscosity of the resin composition is high, and it may be difficult to inject the resin composition into the molding die. If the temperature is higher than 90 ° C, the viscosity of the resin composition increases excessively. It is not preferable because gelation may progress over time and molding may become difficult.

【0097】[0097]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。実施例で用いた評価方法等は、以下に示す方
法で行った。 (1)樹脂未硬化物の物性測定 A.粘度測定 未硬化の樹脂組成物の25℃における粘度を測定した。
粘度計には、円錐ー平板型回転粘度計TVE−30H
(東機産業(株)製)を用いた。ローターには、1°3
4′×R24を用いた。 (2)樹脂硬化物の物性測定 A.発熱速度の測定 樹脂組成物をモールドに注入し、熱風乾燥機中でそれぞ
れの樹脂に適した硬化条件で硬化して厚さ3mmの樹脂
硬化板を作製した。次に、幅50mm、長さ50mmの
試験片を切り出し、コーンカロリーメーター(株式会社
東洋精機製作所製「コーンカロリーメーターIII 」)を
用いて、ISO−5660−1に従い行った。 B.煙濃度の測定 樹脂組成物をモールドに注入し、熱風乾燥機中でそれぞ
れの樹脂に適した硬化条件で硬化して厚さ3mmの樹脂
硬化板を作製した。次に、幅50mm、長さ50mmの
試験片を切り出し、コーンカロリーメーター(株式会社
東洋精機製作所製「コーンカロリーメーターIII 」)を
用いて、ISO−5660−1に従い行った。 (3)繊維強化複合材料の製造方法 成形用金型に、縦300mm、横300mm、高さ1m
mの直方体のキャビティーを備え、上部成形型と下部成
形型よりなり、上部成形型の中央部に樹脂の注入口が備
えられ、下部成形型の4つの角部に樹脂の注出口を有す
るものを用いた。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. The evaluation methods and the like used in the examples were carried out by the following methods. (1) Measurement of physical properties of uncured resin A. Viscosity measurement The viscosity of the uncured resin composition at 25 ° C was measured.
For the viscometer, cone-plate type rotary viscometer TVE-30H
(Manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) was used. 1 ° 3 for rotor
4'x R24 was used. (2) Measurement of physical properties of cured resin A. Measurement of heat generation rate The resin composition was poured into a mold and cured under a curing condition suitable for each resin in a hot air dryer to prepare a resin cured plate having a thickness of 3 mm. Next, a test piece having a width of 50 mm and a length of 50 mm was cut out and a corn calorimeter (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., “Corn Calorimeter III”) was used in accordance with ISO-5660-1. B. Measurement of Smoke Density The resin composition was poured into a mold and cured under a curing condition suitable for each resin in a hot air dryer to prepare a resin cured plate having a thickness of 3 mm. Next, a test piece having a width of 50 mm and a length of 50 mm was cut out and subjected to ISO-5660-1 using a corn calorimeter (“Corn Calorimeter III” manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.). (3) Manufacturing method of fiber reinforced composite material Mold 300 mm in length, 300 mm in width, 1 m in height
m having a rectangular parallelepiped cavity, consisting of an upper mold and a lower mold, a resin injection port provided at the center of the upper mold, and resin injection ports at the four corners of the lower mold Was used.

【0098】また、プリフォームには、以下のものを用
いた。引張強度が3530MPa、引張弾性率が230
GPa、伸びが1.3%、密度1.96g、フィラメン
ト数3000の炭素繊維にビスフェノールA型エポキシ
樹脂を1.2%サイジング剤として付着させたものを用
いて、炭素繊維目付が198g/m2目付の平織り炭素
繊維織物を作製し、これを、各辺が強化繊維と直行また
は平行となるようにカットした1辺280mmの正方形
のものを5層重ねたものを用いた。
The following were used as preforms. Tensile strength is 3530 MPa, tensile elastic modulus is 230
GPA, elongation 1.3%, density 1.96 g, carbon fiber having 3000 filaments with bisphenol A type epoxy resin attached as a 1.2% sizing agent, carbon fiber basis weight 198 g / m 2 A plain weave carbon fiber woven fabric having a basis weight was prepared, which was cut in such a manner that each side was perpendicular or parallel to the reinforcing fiber, and five square layers each having a side of 280 mm were stacked and used.

【0099】このプリフォームを成形型内にセットして
型締めし、次に、真空減圧下、樹脂組成物を、真空減圧
し、成形型内に注入した。
This preform was set in a molding die and clamped, and then the resin composition was decompressed in vacuum under a reduced pressure and injected into the molding die.

【0100】これを、それぞれの樹脂組成物に適した硬
化条件で硬化させて、繊維強化複合材料を得た。 (4)燃焼試験 電車の火災事故対策についての通達(昭和44年5月1
5日鉄運第81号、以下鉄運81号という)に準処し、
燃焼試験を行った。試料の厚みについては2mm とし
た。鉄運81号に規定の着火試験は次の内容からなる。
B5 判の試料を45 °に傾斜させて保持し、試料下面
の中心の垂直下25 .4mm のところに容器の中心が
くるように燃料容器を受台に乗せ、エチルアルコール0
.5cc を入れて着火し、燃料が燃え尽きるまで放置
する。燃焼性の判定はアルコールの燃焼中と燃焼後に分
け、燃焼中は着火、着炎、発煙状態、炎の状態を観察
し、燃焼後は、残炎、残じん、炭化、変形状態を調べ
る。上記観察結果が、例えば、「着火」あり、「着炎」
あり、「煙」普通、「火勢」炎が試験片の上端を越えな
い、「残炎」なし、「残じん」なし、「炭化」試験片の
上端に達する、「変形」縁に達する変形・局部的貫通で
あれば、その判定結果は「難燃性」となる。また、「着
火」なし、「着炎」なし、「煙」僅少、「炭化」100
mm 以下の変色、「変形」100mm 以下の表面的変
形であれば、「不燃性」となる。尚、鉄運81 号は、
英著「プラスチックの難燃化−低発煙化と有害燃焼ガス
対策」日刊工業新聞(1978年)及び西沢著「増補新
版ポリマーの難燃化−その科学と実際技術」大成社(1
992年 )に詳説されている。
This was cured under curing conditions suitable for each resin composition to obtain a fiber reinforced composite material. (4) Notification of fire accident countermeasures for combustion test trains (May 1, 1969)
5th Tetsu Un 81, hereinafter referred to as Tetsu No 81)
A combustion test was conducted. The thickness of the sample was 2 mm 2. The ignition test specified in Tetsuun 81 consists of the following contents.
The sample of B5 size was held at an angle of 45 ° and held vertically below the center of the lower surface of the sample. Place the fuel container on the cradle so that the center of the container is at 4 mm, and use ethyl alcohol 0
. Ignite with 5 cc and leave until the fuel is burned out. The flammability is determined during and after the alcohol is burned, and the ignition, flame, smoke, and flame are observed during burning, and after burning, afterflame, dust, carbonization, and deformation are examined. The observation result is, for example, "ignition" and "flame".
Yes, "Smoke" normal, "Fire" flame does not exceed the upper end of the test piece, "No residual flame", "No dust", "Carbonated" reaches the upper end of the test piece, "Deformation" reaches the edge ・If it is local penetration, the determination result is "flame retardant". Also, no "ignition", no "ignition", little "smoke", and "carbonization" 100
Discoloration of mm or less, “deformation” If the surface deformation is 100 mm or less, it is “noncombustible”. In addition, the iron luck 81
English book "Plastic flame retardancy-Low smoke emission and measures against harmful combustion gas" Nikkan Kogyo Shimbun (1978) and Nishizawa "Enlarged version of new polymer flame retardant-its science and practical technology" Taiseisha (1
992).

【0101】<実施例1>フェノール樹脂として、水系
レゾール型フェノール樹脂(昭和高分子(株)製BRL
−240)100重量部、硬化触媒としてFRH−50
(昭和高分子(株)製)10重量部を均一になるように
混合し樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をモールドに
注入し、熱風乾燥機中で120℃で30分、さらに15
0℃で50分さらに180℃で2時間加熱し、さらに1
00℃で86時間加熱し、厚さ3mmの樹脂硬化板を作
製し、発熱速度と煙濃度を測定した。測定結果は表1に
示した。樹脂未硬化物の粘度は上記樹脂組成物用いて2
5℃における粘度を測定した。測定結果は表1に示し
た。また、上記の樹脂組成物を用いた繊維強化複合材料
の作製は、以下の通りに行った。成形用金型は、縦30
0mm、横300mm、高さ1mmの直方体のキャビテ
ィーを備え、上部成形型と下部成形型よりなり、上部成
形型の中央部に樹脂の注入口が備えられ、下部成形型の
4つの角部に樹脂の注出口を有するものを用いた。
<Example 1> As a phenol resin, an aqueous resol type phenol resin (BRL manufactured by Showa Highpolymer Co., Ltd.) was used.
-240) 100 parts by weight, FRH-50 as a curing catalyst
A resin composition was obtained by uniformly mixing 10 parts by weight (manufactured by Showa Highpolymer Co., Ltd.). This resin composition was poured into a mold and dried in a hot air drier at 120 ° C. for 30 minutes, then 15 minutes.
Heat at 0 ° C for 50 minutes and then at 180 ° C for 2 hours, then add 1 more
The resin cured plate having a thickness of 3 mm was prepared by heating at 00 ° C. for 86 hours, and the heat generation rate and smoke density were measured. The measurement results are shown in Table 1. The viscosity of the uncured resin is 2 using the above resin composition.
The viscosity at 5 ° C was measured. The measurement results are shown in Table 1. Further, the production of the fiber-reinforced composite material using the above resin composition was performed as follows. Molding die has a length of 30
It has a rectangular parallelepiped cavity of 0 mm, width 300 mm, and height 1 mm. It consists of an upper mold and a lower mold. A resin injection port is provided in the center of the upper mold, and four corners of the lower mold. The one having a resin spout was used.

【0102】また、プリフォームには、引張強度が35
30MPa、引張弾性率が230GPa、伸びが1.3
%、密度1.96g、フィラメント数3000の炭素繊
維にビスフェノールA型エポキシ樹脂を1.2%サイジ
ング剤として付着させたものを用いて、炭素繊維目付が
198g/m2目付の平織り炭素繊維織物を作製し、こ
れを、各辺が強化繊維と直行または平行となるようにカ
ットした1辺280mmの正方形のものを5層重ねたも
のを用いた。
The preform has a tensile strength of 35.
30 MPa, tensile modulus of 230 GPa, elongation of 1.3
%, A density of 1.96 g, a number of 3000 filaments of bisphenol A type epoxy resin adhered as a 1.2% sizing agent to a plain weave carbon fiber fabric having a carbon fiber areal weight of 198 g / m 2 Five square layers each having a side of 280 mm, which was prepared and cut so that each side thereof was perpendicular or parallel to the reinforcing fiber, were used.

【0103】このプリフォームを成形型内にセットして
型締めし、次に、真空減圧下、上記の樹脂組成物を、真
空減圧し、成形型内に注入した。
This preform was set in a molding die and clamped, and then the above resin composition was decompressed in vacuum and injected into the molding die under vacuum decompression.

【0104】これを、熱風乾燥機中で120℃で30分
加熱後、さらに150℃で50分、さらに180℃で2
時間加熱し、さらに100℃で86時間加熱して繊維強
化複合材料を得た。
This was heated in a hot air dryer at 120 ° C. for 30 minutes, then at 150 ° C. for 50 minutes, then at 180 ° C. for 2 minutes.
It was heated for an hour and further heated at 100 ° C. for 86 hours to obtain a fiber reinforced composite material.

【0105】この繊維強化複合材料を用いて、前記した
方法に従い燃焼試験を行った。最大発熱速度は、400
kW/m2より小さく、また煙濃度も150m-1より小
さく、高い難燃性を示した。また、25℃における樹脂
組成物の粘度はプロセッシブル粘度を示し成形性も良好
であった。さらに、鉄運81号による燃焼試験の規格に
おいて「不燃性」であった。
Using this fiber reinforced composite material, a combustion test was conducted according to the method described above. Maximum heat generation rate is 400
It has a flame retardancy of less than kW / m 2 and a smoke density of less than 150 m −1 . Further, the viscosity of the resin composition at 25 ° C. showed a processable viscosity and the moldability was good. Furthermore, it was "non-combustible" in the specification of the combustion test according to Iron Transport No. 81.

【0106】<実施例2>シアネートエステル樹脂とし
てビス(4−シアネートフェニル)エタン(旭チバ
(株)製Arocy L−10)100重量部、有機金
属化合物として銅アセチルアセトナート(東京化成工業
(株)製)0.1重量部、活性水素型触媒としてビスフ
ェノールA(ナカライテスク製)を混合した後、キーエ
ンス製撹拌装置HM−500を用いて撹拌しさらに、リ
ン酸エステルとしてクレジルジフェニルホスフェート
(大八化学工業(株)製)を20重量部加え撹拌し樹脂
組成物を得た。この樹脂組成物を用いて、硬化温度と硬
化時間以外は実施例1に記載した方法に従い、樹脂硬化
物を作製した。ここでの硬化温度は180℃、硬化時間
は2時間とした。これらの発熱速度と煙濃度を測定し
た。樹脂未硬化物の粘度は上記樹脂組成物を用いて25
℃での粘度を、実施例1に記載した方法に従い測定し
た。 また、上記の樹脂組成物を用いた繊維強化複合材
料の作製は、硬化温度と硬化時間以外は実施例1に記載
した方法に従い行った。ここでの硬化温度は180℃、
硬化時間は2時間とした。この繊維強化複合材料を用い
て、前記した方法に従い燃焼試験を行った。測定結果を
表1に示した。最大発熱速度は、400kW/m2より
小さく、また煙濃度も150m-1より小さく高い難燃性
を示した。また、25℃における樹脂組成物の粘度はプ
ロセッシブル粘度を示し成形性も良好であった。さら
に、鉄運81号による燃焼試験の規格において「不燃
性」であった。 <実施例3>ビスフェノールF型グリシジルエーテル型
エポキシ樹脂(油化シェル(株)製、Ep807)10
0重量部に、ジアミノジフェニルメタン(和光純薬工業
(株)製)49.6重量部を溶融混練した。これに、リ
ン酸エステルとしてクレジルジフェニルホスフェート
(大八化学工業(株)製)を30重量部加え撹拌し樹脂
組成物を得た。この樹脂組成物を用いて、硬化温度と硬
化時間以外は実施例1に記載した方法に従い、樹脂硬化
物を作製した。ここでの硬化温度は、180℃、硬化時
間は2時間とした。これらの発熱速度と煙濃度を測定し
た。樹脂未硬化物の粘度は上記樹脂組成物を用いて70
℃での粘度を、実施例1に記載した方法に従い測定し
た。
Example 2 100 parts by weight of bis (4-cyanatephenyl) ethane (Arocy L-10 manufactured by Asahi Ciba Co., Ltd.) as a cyanate ester resin, and copper acetylacetonate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. as an organometallic compound). )) 0.1 part by weight and bisphenol A (manufactured by Nacalai Tesque) as an active hydrogen type catalyst, and then stirred using a stirrer HM-500 manufactured by Keyence, and further, as a phosphoric acid ester, cresyl diphenyl phosphate (large). 20 parts by weight of Hachi Chemical Industry Co., Ltd. was added and stirred to obtain a resin composition. Using this resin composition, a resin cured product was produced according to the method described in Example 1 except for the curing temperature and the curing time. The curing temperature here was 180 ° C., and the curing time was 2 hours. The heat generation rate and smoke density were measured. The viscosity of the uncured resin is 25 using the above resin composition.
Viscosity at ° C was measured according to the method described in Example 1. The fiber-reinforced composite material using the above resin composition was produced according to the method described in Example 1 except for the curing temperature and the curing time. The curing temperature here is 180 ° C,
The curing time was 2 hours. Using this fiber-reinforced composite material, a combustion test was conducted according to the method described above. The measurement results are shown in Table 1. The maximum heat generation rate was less than 400 kW / m 2 , and the smoke density was less than 150 m -1 , indicating high flame retardancy. Further, the viscosity of the resin composition at 25 ° C. showed a processable viscosity and the moldability was good. Furthermore, it was "non-combustible" in the specification of the combustion test according to Iron Transport No. 81. <Example 3> Bisphenol F-type glycidyl ether-type epoxy resin (Ep807, manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) 10
To 0 parts by weight, 49.6 parts by weight of diaminodiphenylmethane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was melt-kneaded. To this, 30 parts by weight of cresyl diphenyl phosphate (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) as a phosphoric acid ester was added and stirred to obtain a resin composition. Using this resin composition, a resin cured product was produced according to the method described in Example 1 except for the curing temperature and the curing time. The curing temperature here was 180 ° C., and the curing time was 2 hours. The heat generation rate and smoke density were measured. The viscosity of the uncured resin is 70 using the above resin composition.
Viscosity at ° C was measured according to the method described in Example 1.

【0107】また、上記の樹脂組成物を用いた繊維強化
複合材料の作製は、硬化温度と硬化時間以外は実施例1
に記載した方法に従い行った。ここでの硬化温度は18
0℃、硬化時間は2時間とした。この繊維強化複合材料
を用いて、前記した方法に従い燃焼試験を行った。測定
結果を表1に示した。最大発熱速度は、400kW/m
2より小さく、また煙濃度も150m-1より小さく高い
難燃性を示した。また、70℃における樹脂組成物の粘
度はプロセッシブル粘度を有し成形性も良好であった。
また、鉄運81号による燃焼試験の規格において「不燃
性」であった。 <実施例4>溶媒を用いず、ビスフェノールAを228
重量部、アニリンを186重量部、パラホルムアルデヒ
ドを120重量部、それぞれフラスコに仕込み、油浴に
浸しメカニカルスターラーで110〜120℃で20分
間攪拌して溶解させ、次いで130〜140℃で20分
間攪拌後、フラスコを氷浴で冷却して次構造式(XVII)
で表されるベンゾオキサジン化合物を合成した。
Further, the fiber-reinforced composite material using the above resin composition was produced in the same manner as in Example 1 except for the curing temperature and the curing time.
It was performed according to the method described in. The curing temperature here is 18
The curing time was 0 ° C. and the curing time was 2 hours. Using this fiber-reinforced composite material, a combustion test was conducted according to the method described above. The measurement results are shown in Table 1. Maximum heat generation rate is 400kW / m
The flame retardancy was less than 2 , and the smoke density was less than 150 m -1 , indicating high flame retardancy. The viscosity of the resin composition at 70 ° C. was a processable viscosity and the moldability was good.
Further, it was "non-combustible" in the standard of the combustion test according to Tetsuun 81. <Example 4> 228 was added to bisphenol A without using a solvent.
1 part by weight, 186 parts by weight of aniline, and 120 parts by weight of paraformaldehyde were placed in a flask, respectively, immersed in an oil bath and stirred by a mechanical stirrer at 110 to 120 ° C for 20 minutes to dissolve, and then at 130 to 140 ° C for 20 minutes. Then, the flask is cooled in an ice bath and the following structural formula (XVII)
A benzoxazine compound represented by

【0108】[0108]

【化18】 [Chemical 18]

【0109】次に、このベンゾオキサジン化合物70重
量部にビスフェノールF型グリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂(Ep807、油化シェル(株)製)を30重量
部、さらにリン酸エステルとしてクレジルジフェニルホ
スフェート(大八化学工業(株)製)を23重量部加え
撹拌し樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を用いて、硬
化温度と硬化時間以外は実施例1に記載した方法に従
い、樹脂硬化物を作製した。ここでの硬化温度は、20
0℃、硬化時間は2時間とした。これらの発熱速度と煙
濃度を測定した。樹脂未硬化物の粘度は上記樹脂組成物
を用いて70℃での粘度を、実施例1に記載した方法に
従い測定した。
Next, 30 parts by weight of a bisphenol F type glycidyl ether type epoxy resin (Ep807, manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) was added to 70 parts by weight of this benzoxazine compound, and cresyl diphenyl phosphate (Dahachi Co., Ltd.) was used as a phosphoric ester. 23 parts by weight of Chemical Industry Co., Ltd. was added and stirred to obtain a resin composition. Using this resin composition, a resin cured product was produced according to the method described in Example 1 except for the curing temperature and the curing time. The curing temperature here is 20
The curing time was 0 ° C. and the curing time was 2 hours. The heat generation rate and smoke density were measured. The viscosity of the uncured resin was measured using the above resin composition at 70 ° C. according to the method described in Example 1.

【0110】また、上記の樹脂組成物を用いた繊維強化
複合材料の作製は、硬化温度と硬化時間以外は実施例1
に記載した方法に従い行った。ここでの硬化温度は20
0℃、硬化時間は2時間とした。この繊維強化複合材料
を用いて、前記した方法に従い燃焼試験を行った。測定
結果を表1に示した。最大発熱速度は、400kW/m
2より小さく、また煙濃度も150m-1より小さく高い
難燃性を示した。また、70℃における樹脂組成物の粘
度はプロセッシブル粘度を示し成形性も良好であった。
また、鉄運81号による燃焼試験の規格において「不燃
性」であった。 <比較例1>フェノール樹脂として、水系レゾール型フ
ェノール樹脂(昭和高分子(株)製BRL−240)を
80重量部、ポリエチレングリコール(和光純薬工業
(株)製、PEG4000)20重量部をキーエンス製
撹拌装置HM−500を用いて均一になるように混合
し、さらに硬化触媒としてFRH−50(昭和高分子
(株)製)10重量部を加え撹拌し樹脂組成物を得た。
この樹脂組成物を用いて、実施例1に記載した方法に従
い、樹脂硬化物を作製した。これらの発熱速度と煙濃度
を測定した。樹脂未硬化物の粘度は上記樹脂組成物を用
いて25℃での粘度を、実施例1に記載した方法に従い
測定した。最大発熱速度は、400kW/m2より大き
く、また煙濃度も150m-1より大きく、実施例1〜4
に比べて難燃性は低かった。
Further, the production of the fiber reinforced composite material using the above resin composition was carried out in the same manner as in Example 1 except for the curing temperature and the curing time.
It was performed according to the method described in. The curing temperature here is 20
The curing time was 0 ° C. and the curing time was 2 hours. Using this fiber-reinforced composite material, a combustion test was conducted according to the method described above. The measurement results are shown in Table 1. Maximum heat generation rate is 400kW / m
The flame retardancy was less than 2 , and the smoke density was less than 150 m -1 , indicating high flame retardancy. Further, the viscosity of the resin composition at 70 ° C. showed a processable viscosity and the moldability was good.
Further, it was "non-combustible" in the standard of the combustion test according to Tetsuun 81. <Comparative Example 1> As a phenol resin, 80 parts by weight of an aqueous resol-type phenol resin (BRL-240 manufactured by Showa Highpolymer Co., Ltd.) and 20 parts by weight of polyethylene glycol (PEG 4000, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are KEYENCE. The mixture was uniformly mixed using a stirrer HM-500, and 10 parts by weight of FRH-50 (manufactured by Showa Highpolymer Co., Ltd.) as a curing catalyst was added and stirred to obtain a resin composition.
Using this resin composition, a resin cured product was prepared according to the method described in Example 1. The heat generation rate and smoke density were measured. The viscosity of the uncured resin was measured at 25 ° C. according to the method described in Example 1 using the above resin composition. The maximum heat generation rate is greater than 400 kW / m 2 and the smoke density is also greater than 150 m −1.
The flame retardancy was lower than that of

【0111】また、上記の樹脂組成物を用いた繊維強化
複合材料の作製は、実施例1に記載した方法に従い行っ
た。樹脂組成物の粘度が高く成形が困難なため、樹脂組
成物の温度を上げ粘度を下げて成形を行おうとしたが、
成形途中で樹脂がゲル化したため繊維強化複合材料を得
ることができなかった。また、以降の測定も行うことが
できなかった。 <比較例2>シアネートエステル化合物としてビス(4
−シアネートフェニル)エタン(旭チバ(株)製Aro
cy L−10)100重量部、有機金属化合物として
銅アセチルアセトナート(東京化成工業(株)製)0.
1重量部を混合した後、活性水素型触媒としてビスフェ
ノールA(ナカライテスク製)を混合した後、キーエン
ス製撹拌装置HM−500を用いて撹拌し樹脂組成物を
得た。この樹脂組成物を用いて、硬化温度と硬化時間以
外は実施例1に記載した方法に従い、樹脂硬化物を作製
した。ここでの硬化温度は180℃、硬化時間は2時間
とした。これらの発熱速度と煙濃度を測定した。樹脂未
硬化物の粘度は上記樹脂組成物を用いて25℃での粘度
を、実施例1に記載した方法に従い測定した。
The fiber-reinforced composite material using the above resin composition was prepared according to the method described in Example 1. Since the viscosity of the resin composition is high and molding is difficult, it was tried to raise the temperature of the resin composition to reduce the viscosity,
It was not possible to obtain a fiber-reinforced composite material because the resin gelled during molding. Moreover, subsequent measurements could not be performed. Comparative Example 2 Bis (4
-Cyanate phenyl) ethane (Aro manufactured by Asahi Chiba Co., Ltd.
Cy L-10) 100 parts by weight, and copper acetylacetonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as an organometallic compound.
After mixing 1 part by weight, bisphenol A (manufactured by Nacalai Tesque) as an active hydrogen type catalyst was mixed and then stirred using a stirrer HM-500 manufactured by KEYENCE to obtain a resin composition. Using this resin composition, a resin cured product was produced according to the method described in Example 1 except for the curing temperature and the curing time. The curing temperature here was 180 ° C., and the curing time was 2 hours. The heat generation rate and smoke density were measured. The viscosity of the uncured resin was measured at 25 ° C. according to the method described in Example 1 using the above resin composition.

【0112】また、上記の樹脂組成物を用いた繊維強化
複合材料の作製は、硬化温度と硬化時間以外は実施例1
に記載した方法に従い行った。ここでの硬化温度は18
0℃、硬化時間は2時間とした。この繊維強化複合材料
を用いて、前記した方法に従い燃焼試験を行った。測定
結果を表1に示した。最大発熱速度は、400kW/m
2より大きく、また煙濃度も150m-1より大きく実施
例1〜4に比べて難燃性は低かった。また、鉄運81号
による燃焼試験の規格において「極難燃性」であった。 <比較例3>ビスフェノールF型グリシジルエーテル型
エポキシ樹脂(油化シェル(株)製、Ep807)10
0重量部に、ジアミノジフェニルメタン(和光純薬工業
(株)製)49.6重量部を溶融混練し樹脂組成物を得
た。この樹脂組成物を用いて、硬化温度と硬化時間以外
は実施例1に記載した方法に従い、樹脂硬化物を作製し
た。ここでの硬化温度は、180℃、硬化時間は2時間
とした。これらの発熱速度と煙濃度を測定した。樹脂未
硬化物の粘度は上記樹脂組成物を用いて70℃での粘度
を、実施例1に記載した方法に従い測定した。
Further, the production of the fiber-reinforced composite material using the above resin composition was carried out in the same manner as in Example 1 except for the curing temperature and curing time.
It was performed according to the method described in. The curing temperature here is 18
The curing time was 0 ° C. and the curing time was 2 hours. Using this fiber-reinforced composite material, a combustion test was conducted according to the method described above. The measurement results are shown in Table 1. Maximum heat generation rate is 400kW / m
The flame retardancy was lower than that of Examples 1 to 4, and the smoke density was higher than 150 m -1 . In addition, it was "extremely flame-retardant" in the standard of the combustion test according to Iron Transport No. 81. <Comparative Example 3> Bisphenol F glycidyl ether type epoxy resin (Ep807, manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) 10
49.6 parts by weight of diaminodiphenylmethane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was melt-kneaded with 0 parts by weight to obtain a resin composition. Using this resin composition, a resin cured product was produced according to the method described in Example 1 except for the curing temperature and the curing time. The curing temperature here was 180 ° C., and the curing time was 2 hours. The heat generation rate and smoke density were measured. The viscosity of the uncured resin was measured using the above resin composition at 70 ° C. according to the method described in Example 1.

【0113】また、上記の樹脂組成物を用いた繊維強化
複合材料の作製は、硬化温度と硬化時間以外は実施例1
に記載した方法に従い行った。ここでの硬化温度は18
0℃、硬化時間は2時間とした。この繊維強化複合材料
を用いて、前記した方法に従い燃焼試験を行った。測定
結果を表1に示した。最大発熱速度は、400kW/m
2より大きく、また煙濃度も150m-1よりかなり大き
く実施例1〜4に比べて難燃性は低かった。また、鉄運
81号による燃焼試験の規格において「難燃性」であっ
た。 <比較例4>溶媒を用いず、ビスフェノールAを228
重量部、アニリンを186重量部、パラホルムアルデヒ
ドを120重量部、それぞれフラスコに仕込み、油浴に
浸しメカニカルスターラーで110〜120℃で20分
間攪拌して溶解させ、次いで130〜140℃で20分
間攪拌後、フラスコを氷浴で冷却して次構造式(XVII)
で表されるベンゾオキサジン化合物を合成した。
Further, the production of the fiber reinforced composite material using the above resin composition was conducted in the same manner as in Example 1 except for the curing temperature and the curing time.
It was performed according to the method described in. The curing temperature here is 18
The curing time was 0 ° C. and the curing time was 2 hours. Using this fiber-reinforced composite material, a combustion test was conducted according to the method described above. The measurement results are shown in Table 1. Maximum heat generation rate is 400kW / m
2 and the smoke density were considerably higher than 150 m -1 , and the flame retardance was lower than that of Examples 1 to 4. Further, it was "flame retardant" in the standard of the combustion test according to Tetsuun 81. <Comparative Example 4> Bisphenol A was added to 228 without using a solvent.
Parts by weight, 186 parts by weight of aniline and 120 parts by weight of paraformaldehyde were placed in a flask, respectively, immersed in an oil bath and stirred by a mechanical stirrer at 110 to 120 ° C for 20 minutes to dissolve, and then at 130 to 140 ° C for 20 minutes. Then, the flask is cooled in an ice bath and the following structural formula (XVII)
A benzoxazine compound represented by

【0114】[0114]

【化19】 [Chemical 19]

【0115】次に、このベンゾオキサジン化合物70重
量部にビスフェノールF型グリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂(Ep807、油化シェル(株)製)を30重量
部、加え撹拌し樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を用
いて、硬化温度と硬化時間以外は実施例1に記載した方
法に従い、樹脂硬化物を作製した。ここでの硬化温度
は、200℃、硬化時間は2時間とした。これらの発熱
速度と煙濃度を測定した。樹脂未硬化物の粘度は上記樹
脂組成物を用いて70℃での粘度を、実施例1に記載し
た方法に従い測定した。
Next, 30 parts by weight of a bisphenol F glycidyl ether type epoxy resin (Ep807, manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) was added to 70 parts by weight of this benzoxazine compound, and the mixture was stirred to obtain a resin composition. Using this resin composition, a resin cured product was produced according to the method described in Example 1 except for the curing temperature and the curing time. The curing temperature here was 200 ° C., and the curing time was 2 hours. The heat generation rate and smoke density were measured. The viscosity of the uncured resin was measured using the above resin composition at 70 ° C. according to the method described in Example 1.

【0116】また、上記の樹脂組成物を用いた繊維強化
複合材料の作製は、硬化温度と硬化時間以外は実施例1
に記載した方法に従い行った。ここでの硬化温度は20
0℃、硬化時間は2時間とした。この繊維強化複合材料
を用いて、前記した方法に従い燃焼試験を行った。測定
結果を表1に示した。最大発熱速度は、400kW/m
2より大きく、また煙濃度も150m-1より大きく実施
例1〜4に比べて難燃性は低かった。また、鉄運81号
による燃焼試験の規格において「極難燃性」であった。
以上の測定結果を表1に示した。
Further, the production of the fiber-reinforced composite material using the above resin composition was carried out in the same manner as in Example 1 except for the curing temperature and curing time.
It was performed according to the method described in. The curing temperature here is 20
The curing time was 0 ° C. and the curing time was 2 hours. Using this fiber-reinforced composite material, a combustion test was conducted according to the method described above. The measurement results are shown in Table 1. Maximum heat generation rate is 400kW / m
The flame retardancy was lower than that of Examples 1 to 4, and the smoke density was higher than 150 m -1 . In addition, it was "extremely flame-retardant" in the standard of the combustion test according to Iron Transport No. 81.
The above measurement results are shown in Table 1.

【0117】[0117]

【表1】 [Table 1]

【0118】[0118]

【発明の効果】本発明によれば、耐着火性、難燃性に優
れた繊維強化複合材料用樹脂組成物および繊維強化複合
材料を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a resin composition for a fiber-reinforced composite material and a fiber-reinforced composite material which are excellent in ignition resistance and flame retardancy.

【0119】また、本発明の繊維強化複合材料用樹脂組
成物の硬化物と強化繊維を配合して得られる繊維強化複
合材料は、高度の耐湿熱特性、比強度、比弾性率が要求
される航空機用構造材料、衛星用構造材料、鉄道車両用
構造材料およびスポーツ用品の用途として特に好適に使
用することができる。
The fiber-reinforced composite material obtained by blending the cured product of the resin composition for fiber-reinforced composite material of the present invention and the reinforcing fiber is required to have a high degree of moisture-heat resistance, specific strength and specific elastic modulus. It can be used particularly suitably as an application of structural materials for aircraft, structural materials for satellites, structural materials for railway vehicles, and sports equipment.

フロントページの続き Fターム(参考) 4F072 AA04 AA07 AB10 AB34 AC05 AD11 AD13 AD23 AE07 AF01 AF02 AF06 AF11 AF17 AK05 AL01 AL02 AL05 4J002 AA021 CC031 CD001 CM001 DA016 DA057 DE077 DE097 DE147 DE237 DG007 DH047 DH057 DJ037 DK007 EW047 EY017 FA046 FD016 FD137 GC00 GN00 Continued front page    F term (reference) 4F072 AA04 AA07 AB10 AB34 AC05                       AD11 AD13 AD23 AE07 AF01                       AF02 AF06 AF11 AF17 AK05                       AL01 AL02 AL05                 4J002 AA021 CC031 CD001 CM001                       DA016 DA057 DE077 DE097                       DE147 DE237 DG007 DH047                       DH057 DJ037 DK007 EW047                       EY017 FA046 FD016 FD137                       GC00 GN00

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】熱硬化性樹脂からなる樹脂組成物であっ
て、25〜90℃の温度範囲においてプロセッシブル粘
度を有し、かつ該樹脂組成物を硬化して得られる硬化物
の燃焼時の最大発熱速度が400kW/m2以下であることを
特徴とする繊維強化複合材料用樹脂組成物。
1. A resin composition comprising a thermosetting resin, which has a processable viscosity in the temperature range of 25 to 90 ° C. and which is obtained by curing the resin composition during combustion. A resin composition for a fiber-reinforced composite material, which has a maximum heat generation rate of 400 kW / m 2 or less.
【請求項2】樹脂組成物を硬化して得られる硬化物の燃
焼時の煙濃度が150m-1以下であることを特徴とする請
求項1に記載の繊維強化複合材料用樹脂組成物。
2. The resin composition for a fiber-reinforced composite material according to claim 1, wherein the cured product obtained by curing the resin composition has a smoke concentration of 150 m −1 or less when burned.
【請求項3】熱硬化性からなる樹脂組成物が、フェノー
ル樹脂、シアネートエステル樹脂、エポキシ樹脂、ベン
ゾオキサジン樹脂のうちの少なくとも1種を含んでなる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の繊維強化複
合材料用樹脂組成物。
3. The thermosetting resin composition contains at least one selected from a phenol resin, a cyanate ester resin, an epoxy resin, and a benzoxazine resin. The resin composition for fiber-reinforced composite material.
【請求項4】樹脂組成物が、難燃剤を含んでなることを
特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の繊維強化複
合材料用樹脂組成物。
4. The resin composition for a fiber-reinforced composite material according to claim 1, wherein the resin composition contains a flame retardant.
【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の繊維強化
複合材料用樹脂組成物の硬化物と強化繊維からなること
を特徴とする繊維強化複合材料。
5. A fiber-reinforced composite material comprising a cured product of the resin composition for a fiber-reinforced composite material according to any one of claims 1 to 4 and a reinforcing fiber.
【請求項6】繊維強化複合材料に対する繊維体積分率が
10〜85%であることを特徴とする請求項5に記載の
繊維強化複合材料。
6. The fiber-reinforced composite material according to claim 5, wherein the fiber volume fraction of the fiber-reinforced composite material is 10 to 85%.
【請求項7】強化繊維が炭素繊維であることを特徴とす
る請求項5に記載の繊維強化複合材料。
7. The fiber-reinforced composite material according to claim 5, wherein the reinforcing fibers are carbon fibers.
【請求項8】炭素繊維の引張弾性率が200〜700G
Paであることを特徴とする請求項7に記載の繊維強化
複合材料。
8. A carbon fiber having a tensile modulus of 200 to 700 G.
It is Pa, The fiber reinforced composite material of Claim 7 characterized by the above-mentioned.
【請求項9】強化繊維にサイジング剤が0.01重量%
〜5重量%付着されてなることを特徴とする請求項5に
記載の繊維強化複合材料。
9. The reinforcing fiber contains 0.01% by weight of a sizing agent.
The fiber-reinforced composite material according to claim 5, wherein the fiber-reinforced composite material is deposited in an amount of -5% by weight.
JP2001208931A 2001-07-10 2001-07-10 Resin composition for fiber-reinforced composite material and fiber-reinforced composite material Pending JP2003020410A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001208931A JP2003020410A (en) 2001-07-10 2001-07-10 Resin composition for fiber-reinforced composite material and fiber-reinforced composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001208931A JP2003020410A (en) 2001-07-10 2001-07-10 Resin composition for fiber-reinforced composite material and fiber-reinforced composite material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003020410A true JP2003020410A (en) 2003-01-24

Family

ID=19044664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001208931A Pending JP2003020410A (en) 2001-07-10 2001-07-10 Resin composition for fiber-reinforced composite material and fiber-reinforced composite material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003020410A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005082982A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-09 Toray Industries, Inc. Epoxy resin composition for carbon-fiber-reinforced composite material, prepreg, integrated molding, sheet of fiber-reinforced composite material and cabinet for electrical/electronic equipment
JP2006070115A (en) * 2004-08-31 2006-03-16 Nippon Oil Corp Resin composition for fiber-reinforced composite material, method for producing fiber-reinforced composite material using the composition, and fiber-reinforced composite material
JP2009196946A (en) * 2008-02-22 2009-09-03 Sekisui Chem Co Ltd Method for producing benzoxazine
WO2010092723A1 (en) 2009-02-12 2010-08-19 新日本石油株式会社 Benzoxazine resin composition
JP2011068779A (en) * 2009-09-25 2011-04-07 Panasonic Electric Works Co Ltd Liquid thermosetting resin composition, prepreg, metal foil-clad laminate, and printed wiring board
JP2012526911A (en) * 2009-05-14 2012-11-01 ハンツマン・アドバンスド・マテリアルズ・アメリカズ・エルエルシー Resin-based liquids based on monobenzoxazine
CN104401073A (en) * 2014-11-28 2015-03-11 北京新福润达绝缘材料有限责任公司 Preparation method of halogen-free flame-retardant phenolic aldehyde laminated paper board
KR20150114396A (en) * 2014-04-01 2015-10-12 제이엑스 닛코 닛세키 에네루기 가부시키가이샤 Preperg, carbon-fiber-reinforced composite material, and robot hand

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101190102B1 (en) 2004-02-27 2012-10-11 도레이 카부시키가이샤 Integrated molding, sheet of fiber-reinforced composite material and cabinet for electrical/electronic equipment
JP5250972B2 (en) * 2004-02-27 2013-07-31 東レ株式会社 Epoxy resin composition for carbon fiber reinforced composite material, prepreg, integrated molded product, fiber reinforced composite material plate, and casing for electric / electronic device
EP1731553A1 (en) * 2004-02-27 2006-12-13 Toray Industries, Inc. Epoxy resin composition for carbon-fiber-reinforced composite material, prepreg, integrated molding, sheet of fiber-reinforced composite material and cabinet for electrical/electronic equipment
EP1731553A4 (en) * 2004-02-27 2012-01-25 Toray Industries Epoxy resin composition for carbon-fiber-reinforced composite material, prepreg, integrated molding, sheet of fiber-reinforced composite material and cabinet for electrical/electronic equipment
WO2005082982A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-09 Toray Industries, Inc. Epoxy resin composition for carbon-fiber-reinforced composite material, prepreg, integrated molding, sheet of fiber-reinforced composite material and cabinet for electrical/electronic equipment
JP2012086578A (en) * 2004-02-27 2012-05-10 Toray Ind Inc Epoxy resin composition for carbon-fiber-reinforced composite material, prepreg, integrated molding, fiber-reinforced composite material sheet, and casing for electric/electronic equipment
US8021752B2 (en) 2004-02-27 2011-09-20 Toray Industries, Inc. Epoxy resin composition for carbon-fiber-reinforced composite material, prepreg, integrated molding, fiber-reinforced composite sheet, and casing for electrical/electronic equipment
US9963576B2 (en) 2004-02-27 2018-05-08 Toray Industríes, Inc. Fiber-reinforced composite sheet and integrated molding
US8877330B2 (en) 2004-02-27 2014-11-04 Toray Industries, Inc. Fiber-reinforced composite sheet
KR101197524B1 (en) 2004-02-27 2012-11-09 도레이 카부시키가이샤 Epoxy resin composition for carbon-fiber-reinforced composite material, prepreg, integrated molding, sheet of fiber-reinforced composite material and cabinet for electrical/electronic equipment
EP2543693A1 (en) * 2004-02-27 2013-01-09 Toray Industries, Inc. Epoxy resin composition for carbon-fiber-reinforced composite material, prepreg, integrated molding, fiber-reinforced composite sheet, and casing for electrical/electronic equipment
JP2006070115A (en) * 2004-08-31 2006-03-16 Nippon Oil Corp Resin composition for fiber-reinforced composite material, method for producing fiber-reinforced composite material using the composition, and fiber-reinforced composite material
JP2009196946A (en) * 2008-02-22 2009-09-03 Sekisui Chem Co Ltd Method for producing benzoxazine
WO2010092723A1 (en) 2009-02-12 2010-08-19 新日本石油株式会社 Benzoxazine resin composition
JP2012526911A (en) * 2009-05-14 2012-11-01 ハンツマン・アドバンスド・マテリアルズ・アメリカズ・エルエルシー Resin-based liquids based on monobenzoxazine
JP2011068779A (en) * 2009-09-25 2011-04-07 Panasonic Electric Works Co Ltd Liquid thermosetting resin composition, prepreg, metal foil-clad laminate, and printed wiring board
KR20150114396A (en) * 2014-04-01 2015-10-12 제이엑스 닛코 닛세키 에네루기 가부시키가이샤 Preperg, carbon-fiber-reinforced composite material, and robot hand
JP2015196777A (en) * 2014-04-01 2015-11-09 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Prepreg, carbon fiber-reinforced composite material, robot hand member and raw material resin composition thereof
TWI695026B (en) * 2014-04-01 2020-06-01 日商吉坤日礦日石能源股份有限公司 Prepreg, carbon-fiber-reinforced composite material, and robot hand
KR102317550B1 (en) 2014-04-01 2021-10-25 에네오스 가부시키가이샤 Preperg, carbon-fiber-reinforced composite material, and robot hand
CN104401073A (en) * 2014-11-28 2015-03-11 北京新福润达绝缘材料有限责任公司 Preparation method of halogen-free flame-retardant phenolic aldehyde laminated paper board

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI670318B (en) Epoxy resin composition, cured product, fiber-reinforced composite material, fiber-reinforced resin molded article, and method for producing fiber-reinforced resin molded article
CN106700548B (en) A kind of preparation method containing benzoxazine resin composition and the prepreg and laminate being made from it
JP2008214547A (en) Prepreg for fiber-reinforced composite material, and fiber-reinforced composite material
JP7213620B2 (en) Epoxy resin composition, prepreg, carbon fiber reinforced composite material and manufacturing method thereof
JP2008094961A (en) Benzoxazine resin composition
EP1359174B1 (en) Flame-retardant epoxy resin composition, and prepregs and fiber-reinforced composite materials made by using the composition
JP2003020410A (en) Resin composition for fiber-reinforced composite material and fiber-reinforced composite material
JP2011148938A (en) Epoxy resin composition, prepreg and fiber-reinforced composite material
JP2007291227A (en) Flame-retardant carbon fiber reinforced composite
JP2007302746A (en) Phosphorus-containing modified epoxy resin, flame retardant matrix resin composition, prepreg and composite material
JP2017218573A (en) Epoxy resin composition, prepreg and fiber-reinforced composite material
JP2007231073A (en) Flame-retardant carbon fiber-reinforced composite material and method for producing the same
JP2016044246A (en) Epoxy resin composition, prepreg, fiber- reinforced composite material and structure
RU2749320C1 (en) Epoxy resin systems
JP6913399B2 (en) Thermosetting resin composition, fiber reinforced resin composite material and its manufacturing method
JP6896591B2 (en) Prepregs, fiber reinforced composites and moldings
EP1100674A1 (en) Resin transfer moulding
WO2017033632A1 (en) Epoxy resin composition and fiber-reinforced composite material
JP2003003065A (en) Cyanate ester resin composition and fiber-reinforced composite material
JP2003012819A (en) Method for producing fiber-reinforced composite material and fiber-reinforced composite material
JP2004269812A (en) Phenol resin composition for fiber-reinforced composite material and fiber-reinforced composite material
US11732085B2 (en) Epoxy composition
JP2023135731A (en) Method for manufacturing molded product and molded product
WO2023176883A1 (en) Epoxy resin composition, prepreg, and fiber-reinforced composite material
JP2024046878A (en) Epoxy resin composition, prepreg and fiber-reinforced composite material