JP2007291235A5

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Publication number: JP2007291235A5
Application number: JP2006120696A
Authority: JP
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2026-04-25

Description

上記目的を達成する本発明の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物は、常温で液状のエポキシ樹脂（Ａ）、該エポキシ樹脂（Ａ）に温度９０℃以上で溶解する熱可塑性樹脂（Ｂ）、前記エポキシ樹脂（Ａ）に温度９０℃未満で完全に溶解せず、かつ軟化点が１２０℃以上の熱硬化性樹脂の粒子（Ｃ）及び硬化剤（Ｄ）を含むエポキシ樹脂組成物であって、そのエポキシ樹脂組成物の昇温速度２℃／分における動的粘弾性測定による最低粘度が１０〜１５０Ｐａ・ｓであることを特徴とする。

本発明の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物は、常温で液状のエポキシ樹脂（Ａ）及びこのエポキシ樹脂（Ａ）に温度９０℃以上で溶解する熱可塑性樹脂（Ｂ）を主成分とすることから、熱可塑性樹脂（Ｂ）がエポキシ樹脂（Ａ）に容易に均一に溶解されるので、プリプレグの強化繊維への含浸性を向上することができる。さらに、この主成分に、エポキシ樹脂（Ａ）に温度９０℃未満で完全に溶解せず、かつ軟化点が１２０℃以上である熱硬化性樹脂の粒子（Ｃ）を添加するので、加熱硬化工程において、樹脂温度が高温になるまで熱硬化性樹脂の粒子（Ｃ）がエポキシ樹脂（Ａ）に溶解しないようにしている。このため、プリプレグをハニカムコアに積層して加熱硬化させる加熱硬化工程において、樹脂組成物の昇温に伴う粘度の挙動を適正化し、そのエポキシ樹脂組成物の昇温速度２℃／分における動的粘弾性測定による最低粘度を１０〜１５０Ｐａ・ｓにするので、樹脂組成物が、過度にフィレットに流れて表面のポロシティが増加するのを防止することができる。また、加熱硬化工程前には、タック性及びドレープ性を向上させ優れた作業性を得ることができる。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、昇温速度２℃／分における動的粘弾性測定による最低粘度が、１０〜１５０Ｐａ・ｓであり、好ましくは２０〜１００Ｐａ・ｓであるとよい。動的粘弾性測定の最低粘度を上記の範囲内にすることは、プリプレグの生産性及び自己接着性を発現する上で有効であり、良好なフィレットを形成して自己接着性を向上すると共に、プリプレグ製造時に強化繊維に樹脂組成物を含浸させる生産性を向上することができる。なお、本発明において動的粘弾性測定による最低粘度は、エポキシ樹脂組成物を試料にして、温度２５℃から２００℃までの間で、昇温速度２℃／秒、周波数１０ｒａｄ／秒、ひずみ１％の動的粘弾性測定における複素粘性率の最低値をいうものとする。

Claims

常温で液状のエポキシ樹脂（Ａ）、該エポキシ樹脂（Ａ）に温度９０℃以上で溶解する熱可塑性樹脂（Ｂ）、前記エポキシ樹脂（Ａ）に温度９０℃未満で完全に溶解せず、かつ軟化点が１２０℃以上の熱硬化性樹脂の粒子（Ｃ）及び硬化剤（Ｄ）を含むエポキシ樹脂組成物であって、そのエポキシ樹脂組成物の昇温速度２℃／分における動的粘弾性測定による最低粘度が１０〜１５０Ｐａ・ｓである繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物。
前記熱可塑性樹脂（Ｂ）が、ポリエーテルスルホン樹脂の粒子及び／又はポリエーテルイミド樹脂の粒子であり、その粒子径が２００μｍ以下である請求項１に記載の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物。
前記熱硬化性樹脂の粒子（Ｃ）が、常温で固形のエポキシ系樹脂、マレイミド系樹脂、又はシアネート系樹脂からなる請求項１又は２に記載の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物。
前記熱硬化性樹脂の粒子（Ｃ）の粒子径が、１００μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物。
前記硬化剤（Ｄ）が、３，３′ジアミノジフェニルスルホン及び／又は４，４′ジアミノジフェニルスルホン請求項１〜４のいずれかに記載の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物。
前記硬化剤（Ｄ）を、潜在性硬化剤と共に使用する請求項１〜５のいずれかに記載の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物。
前記エポキシ樹脂組成物が、前記エポキシ樹脂（Ａ）１００重量部に対して、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）を２０〜６０重量部、前記熱硬化性樹脂の粒子（Ｃ）を２〜２０重量部配合する請求項１〜６のいずれかに記載の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物。
前記エポキシ樹脂組成物の硬化後に、ＡＳＴＭＤ５０４５−９１に準拠して測定される破壊靭性値が、１．８ＭＰａ・√ｍ以上である請求項１〜７のいずれかに記載の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物。
前記エポキシ樹脂（Ａ）に、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）を温度９５〜１５０℃で溶解させ、温度６０〜９０℃に冷却後、前記熱硬化性樹脂の粒子（Ｃ）及び硬化剤（Ｄ）を配合する請求項１〜８のいずれかに記載の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物の製造方法。
請求項１〜８のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物をマトリックス樹脂として、強化繊維と複合させた繊維強化プリプレグ。
前記マトリックス樹脂の含有量が３０〜５０重量％である請求項１０に記載の繊維強化プリプレグ。
前記強化繊維が炭素繊維である請求項１０又は１１に記載の繊維強化プリプレグ。
請求項１０〜１２のいずれかに記載の繊維強化プリプレグとハニカムコアとを積層したハニカムサンドイッチパネル。
前記ハニカムコアが、アラミドハニカム、アルミハニカム、ペーパーハニカム、ガラスハニカムから選ばれるいずれかである請求項１３に記載のハニカムサンドイッチパネル。