JP2009102563A - Epoxy resin composition and fiber-reinforced composite material by using the same - Google Patents

Epoxy resin composition and fiber-reinforced composite material by using the same Download PDF

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Takeshi Tanaka
剛 田中
Yotaro Tomotake
洋太郎 友竹
Shiro Honda
史郎 本田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition excellent in resin-impregnating property at a relatively low temperature of ≤60°C, since having a low viscosity elevation, and excellent in productivity since becoming a cured material capable of being demolded in a short time of within 1 hr, and a fiber-reinforced composite material excellent in surface designing property by using the same. <P>SOLUTION: This epoxy resin composition containing at least (A) the epoxy resin and (B) a curing agent is provided wherein the curing agent (B) contains 30 to 90 mass% bis(4-amino-3-methylcyclohexyl)methane and 70 to 10 mass% norbornane diamine based on 100 mass% total curing agent. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、繊維強化複合材料に好適に用いられるエポキシ樹脂組成物、およびそれを用いて得られる繊維強化複合材料に関する。   The present invention relates to an epoxy resin composition suitably used for a fiber-reinforced composite material, and a fiber-reinforced composite material obtained using the same.

強化繊維とマトリックス樹脂とからなる繊維強化複合材料(以下、FRPと略すことがある)は、強化繊維とマトリックス樹脂の利点を活かした材料設計ができるため、航空宇宙分野をはじめ、スポーツ分野、自動車分野、一般産業分野等に広く用途が拡大されている。   Fiber reinforced composite materials (hereinafter abbreviated as FRP) consisting of reinforced fibers and matrix resins can be designed using the advantages of reinforced fibers and matrix resins. Widely used in fields such as general industrial fields.

強化繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ボロン繊維等が用いられる。マトリックス樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも用いられるが、強化繊維への含浸が容易な熱硬化性樹脂が用いられることが多い。かかる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂等が用いられる。   As the reinforcing fiber, glass fiber, aramid fiber, carbon fiber, boron fiber or the like is used. As the matrix resin, either a thermosetting resin or a thermoplastic resin is used, but a thermosetting resin that can be easily impregnated into the reinforcing fiber is often used. As such a thermosetting resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, phenol resin, bismaleimide resin, cyanate resin and the like are used.

FRPの製造には、プリプレグ法、ハンドレイアップ法、フィラメントワインディング法、プルトルージョン法、RTM(Resin Transfer Molding)法等の方法が適用される。   For the production of FRP, methods such as a prepreg method, a hand lay-up method, a filament winding method, a pultrusion method, and an RTM (Resin Transfer Molding) method are applied.

この中でも、型内に配置した強化繊維基材に液状の熱硬化性樹脂組成物を注入し、加熱硬化する方法であるRTM法は、複雑な形状を有するFRPを成形できるという大きな利点を有する。   Among these, the RTM method, which is a method of injecting a liquid thermosetting resin composition into a reinforcing fiber base disposed in a mold and heat-curing, has a great advantage that an FRP having a complicated shape can be formed.

FRPを自動車用途、なかでも、フード(ボンネット)、ルーフ、トランクリッド、ドアなどの外板に用いようとする場合、軽量性、強度および弾性率などの機械特性が優れるといった機能面だけでなく、意匠面においても、写像が鮮明に映し出される様な平滑な表面を有することが求められる。   When FRP is used for automobiles, especially hoods (bonnets), roofs, trunk lids, doors and other outer panels, not only the functional aspects such as excellent mechanical properties such as light weight, strength and elastic modulus, Also on the design surface, it is required to have a smooth surface on which the mapping is clearly projected.

しかしながら、強化繊維の織物、編み物などの凹凸を有する強化繊維基材を用いてFRPを製造しようとすると、平滑な表面が得られにくいという問題があった。これは、FRPの表面に織物、編み物などの織り柄・編み柄を反映した凹凸が生じる現象であり、この凹凸は「プリントスルー」と呼ばれている。この原因は、マトリックス樹脂の硬化反応に伴う収縮、および硬化温度から室温にまで冷却する際の熱収縮という2つの要因に起因している。すなわち、強化繊維基材の凹部におけるマトリックス樹脂の厚みは、他の部分におけるマトリックス樹脂の厚みよりも大きいため、強化繊維基材の凹部ではより収縮量が大きくなり、その結果、FRP表面に凹凸が生じるものである。   However, there has been a problem that it is difficult to obtain a smooth surface when an FRP is produced using a reinforcing fiber substrate having irregularities such as a woven fabric or knitted fabric of reinforcing fibers. This is a phenomenon in which unevenness reflecting a woven or knitted pattern such as woven fabric or knitted fabric is generated on the surface of the FRP, and this unevenness is called “print through”. This cause is due to two factors: shrinkage accompanying the curing reaction of the matrix resin, and thermal shrinkage when cooling from the curing temperature to room temperature. That is, since the thickness of the matrix resin in the concave portion of the reinforcing fiber base is larger than the thickness of the matrix resin in other portions, the shrinkage amount becomes larger in the concave portion of the reinforcing fiber base, and as a result, the FRP surface has irregularities. It will occur.

FRP表面に凹凸を生じさせる要因の1つである熱収縮は、熱収縮量をΔL(μm)、マトリックス樹脂の厚みをL(μm)、マトリックス樹脂の線膨脹係数をα(K−1)、硬化温度と室温との温度差をΔT(K)とするとΔL=α×L×ΔTで表される。従って、熱収縮量を小さくし、FRP表面の凹凸を小さくしようとする場合、硬化温度は低く、室温に近いほど有利である。 Thermal shrinkage, which is one of the factors that cause unevenness on the FRP surface, is the amount of heat shrinkage ΔL (μm), the thickness of the matrix resin L (μm), the linear expansion coefficient of the matrix resin α (K −1 ), When the temperature difference between the curing temperature and room temperature is ΔT (K), ΔL = α × L × ΔT. Therefore, when reducing the amount of heat shrinkage and reducing the irregularities on the surface of the FRP, the curing temperature is low, and the closer to room temperature, the more advantageous.

上記理由から、熱収縮量を小さくする上では、室温硬化型のエポキシ樹脂組成物が最も有利であり、その硬化剤として直鎖脂肪族ポリアミン、脂環族ポリアミン、メルカプタン類等を用いたエポキシ樹脂組成物が開示されている(例えば、非特許文献1、特許文献1〜3参照)。   For the above reasons, room temperature curing type epoxy resin compositions are most advantageous in reducing the amount of heat shrinkage, and epoxy resins using linear aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, mercaptans, etc. as the curing agent. The composition is disclosed (for example, refer nonpatent literature 1, patent documents 1-3).

しかしながら、これら非特許文献1、および特許文献1〜3で開示されるエポキシ樹脂組成物は、室温での硬化に7日間程度の長時間を要するため生産性が悪いか、逆に室温で数分間という短時間で硬化してしまうため、RTM法によりFRPを製造する場合、強化繊維基材への含浸性が極端に悪く、未含浸部ができる問題があった。さらに、硬化剤として用いられる直鎖脂肪族ポリアミンやメルカプタン類は、分子骨格自体が柔軟であり、得られる樹脂硬化物の耐熱性が低い欠点がある。   However, these epoxy resin compositions disclosed in Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 to 3 require a long time of about 7 days for curing at room temperature. Therefore, when FRP is produced by the RTM method, there is a problem that the impregnation property to the reinforcing fiber base is extremely bad and an unimpregnated portion is formed. Furthermore, linear aliphatic polyamines and mercaptans used as curing agents have the drawback that the molecular skeleton itself is flexible and the resulting resin cured product has low heat resistance.

一方、100℃以下の比較的低温で硬化可能な加熱硬化型のエポキシ樹脂組成物として、40〜70℃の低温活性タイプの硬化剤と、120〜170℃の高温活性タイプの硬化剤からなる混合系硬化剤を用いるエポキシ樹脂組成物(例えば、特許文献4参照)、および100℃以下で活性化する加熱硬化型の潜在性硬化剤と高温での二次硬化に必要なアミン系硬化剤とからなるエポキシ樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献5参照)。   On the other hand, as a thermosetting epoxy resin composition that can be cured at a relatively low temperature of 100 ° C. or lower, a mixture comprising a low-temperature active type curing agent at 40 to 70 ° C. and a high-temperature active type curing agent at 120 to 170 ° C. An epoxy resin composition using a system curing agent (see, for example, Patent Document 4), a thermosetting latent curing agent activated at 100 ° C. or less, and an amine curing agent necessary for secondary curing at high temperature An epoxy resin composition is disclosed (for example, see Patent Document 5).

しかしながら、これら特許文献で示されるエポキシ樹脂組成物は、脱型に必要な一次硬化に0.5〜2時間の長時間を要するため、依然として生産性が不十分であり、またプリプレグに適した高粘度組成物であるため、RTM法のごとく低粘度が要求される方法には適していない。   However, the epoxy resin compositions shown in these patent documents require a long time of 0.5 to 2 hours for the primary curing necessary for demolding, so that the productivity is still insufficient and the epoxy resin composition is suitable for prepregs. Since it is a viscosity composition, it is not suitable for a method requiring low viscosity like the RTM method.

また、加熱硬化型のエポキシ樹脂組成物のうち、2官能以上の芳香族エポキシ樹脂と、芳香族ポリアミン化合物および/または脂環族ポリアミン化合物からなり、RTM法に適用可能な低粘度と、60〜200℃において2時間以内の硬化とを両立したエポキシ樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献6)。   Further, among the thermosetting epoxy resin composition, it comprises a bifunctional or higher aromatic epoxy resin, an aromatic polyamine compound and / or an alicyclic polyamine compound, and has a low viscosity applicable to the RTM method, An epoxy resin composition compatible with curing within 2 hours at 200 ° C. is disclosed (for example, Patent Document 6).

しかしながら、該特許文献では、60℃以下の比較的低温において、1時間以内の硬化を可能とする具体的な組成、および60℃以下の比較的低温での硬化が熱収縮量を小さくし、ひいてはFRPの意匠性が向上することについて、何ら示唆されていない。   However, in this patent document, a specific composition that allows curing within one hour at a relatively low temperature of 60 ° C. or less, and curing at a relatively low temperature of 60 ° C. or less reduces the amount of heat shrinkage, and thus There is no suggestion about improving the designability of FRP.

従って、60℃以下の比較的低温において、1時間以内の短時間で硬化が可能であり、さらに強化繊維基材への含浸性を両立したエポキシ樹脂組成物、およびFRPの表面凹凸が小さく、意匠性に優れたFRPが要望されている。
室井総一・石村秀一著、入門エポキシ樹脂 第1版第2刷、株式会社高分子刊行会、第73〜84頁 特公平7−49572号公報 特開平6−248053号公報 特開平8−253556号公報 特公平7−121989号公報 特開2003−96163号公報 国際公開第00/53654号パンフレット
Therefore, at a relatively low temperature of 60 ° C. or lower, the epoxy resin composition that can be cured in a short time within 1 hour, and also has good impregnation to the reinforcing fiber substrate, and the surface irregularities of FRP are small, and the design There is a demand for FRP having excellent properties.
Soichi Muroi and Shuichi Ishimura, Introductory Epoxy Resin 1st Edition 2nd Edition, Kobunshi Publishing Co., Ltd., pages 73-84 Japanese Patent Publication No. 7-49572 Japanese Patent Laid-Open No. 6-248053 JP-A-8-253556 Japanese Patent Publication No. 7-121989 JP 2003-96163 A International Publication No. 00/53654 Pamphlet

以上のような現状を鑑み、本発明の課題は、60℃以下の比較的低温において、粘度上昇が小さいために樹脂含浸性に優れ、しかも1時間以内の短時間で脱型可能な硬化物となる生産性に優れたエポキシ樹脂組成物、およびそれを用いることにより、熱収縮が小さく、表面意匠性に優れる繊維強化複合材料を提供することにある。   In view of the current situation as described above, the object of the present invention is to provide a cured product that is excellent in resin impregnation because of a small increase in viscosity at a relatively low temperature of 60 ° C. or lower, and that can be removed in a short time within 1 hour. It is an object to provide an epoxy resin composition having excellent productivity and a fiber-reinforced composite material having small heat shrinkage and excellent surface design by using the epoxy resin composition.

すなわち、本発明は、少なくともエポキシ樹脂(A)および硬化剤(B)を含むエポキシ樹脂組成物であって、前記硬化剤(B)が、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンを30〜90質量%、ノルボルナンジアミンを70〜10質量%含んでなるものであるエポキシ樹脂組成物、およびそれを用いて得られる繊維強化複合材料である。   That is, the present invention is an epoxy resin composition containing at least an epoxy resin (A) and a curing agent (B), wherein the curing agent (B) is bis (4- It is an epoxy resin composition comprising 30 to 90% by mass of amino-3-methylcyclohexyl) methane and 70 to 10% by mass of norbornanediamine, and a fiber-reinforced composite material obtained by using the epoxy resin composition.

本発明に係るエポキシ樹脂組成物によれば、表面意匠性に優れる繊維強化複合材料を短時間で成形することが可能になる。   According to the epoxy resin composition of the present invention, a fiber-reinforced composite material having excellent surface design can be formed in a short time.

本発明者らは、特定の構造を有する脂環族ポリアミン硬化剤が特定の割合で配合されてなるエポキシ樹脂組成物によって、従来よりも樹脂の注入作業性と強化繊維への含浸性が大きく改善され、さらには1時間以内で硬化が可能なため生産性に優れ、得られるFRPについても、優れた表面意匠性を備えたものとなることを見出し、本発明に至った。   The inventors of the present invention have greatly improved resin injection workability and impregnation into reinforcing fibers than before by using an epoxy resin composition in which an alicyclic polyamine curing agent having a specific structure is blended at a specific ratio. Furthermore, since it can be cured within 1 hour, it is excellent in productivity, and the obtained FRP has also been found to have excellent surface design properties, leading to the present invention.

以下に、本発明の望ましい実施の形態について説明する。なお、本発明において、「エポキシ樹脂」とは1分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物を言う。また、ポリマー化ないしは硬化反応に必要な要素が混合されたものを「エポキシ樹脂組成物」、ポリマー化ないしは硬化反応がなされたものを「エポキシ樹脂硬化物」(以下、単に「樹脂硬化物」、「硬化物」、もしくは「エポキシ樹脂組成物の硬化物」と称することもある。)と定義する。また、「ポリアミン」とは、分子内に複数のアミン性窒素原子を有し、かつ複数の活性水素を有する化合物を意味する。また、「活性水素」とは、アミン性窒素原子に結合した水素原子をいう。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. In the present invention, “epoxy resin” refers to a compound having two or more epoxy groups in one molecule. In addition, an epoxy resin composition in which elements necessary for polymerization or curing reaction are mixed is referred to as an “epoxy resin composition”, and an epoxy resin cured product in which polymerization or curing reaction has been performed (hereinafter simply referred to as “resin cured product”, It may be referred to as “cured product” or “cured product of epoxy resin composition”. The “polyamine” means a compound having a plurality of amine nitrogen atoms in the molecule and a plurality of active hydrogens. “Active hydrogen” refers to a hydrogen atom bonded to an aminic nitrogen atom.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、少なくともエポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)からなり、該硬化剤(B)が全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンを30〜90質量%、ノルボルナンジアミンを70〜10質量%含むことが必要である。なお、硬化剤(B)は、例えば、脂環族ポリアミン、直鎖脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミンなど、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ノルボルナンジアミン以外の他の成分が含まれていても良く、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンとノルボルナンジアミンのみで構成されている必要はないが、かかる他の成分は、全硬化剤(B)100質量%のうち、20質量%未満であることが好ましく、10質量%未満であることがより好ましい。また、硬化剤(B)には、当該他の成分が実質的に含まれていなくても良い。   The epoxy resin composition of the present invention comprises at least an epoxy resin (A) and a curing agent (B), and the curing agent (B) is bis (4-amino-3-methyl) with respect to 100% by mass of the total curing agent. (Cyclohexyl) methane must be contained in an amount of 30 to 90% by mass, and norbornanediamine in an amount of 70 to 10% by mass. The curing agent (B) includes other components other than bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and norbornanediamine such as alicyclic polyamine, linear aliphatic polyamine, and aromatic polyamine. It is not necessary to be composed only of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and norbornanediamine, but such other components are 20% of 100% by mass of the total curing agent (B). It is preferably less than mass%, more preferably less than 10 mass%. Moreover, the said other component does not need to be substantially contained in the hardening | curing agent (B).

一般に、ポリアミン系硬化剤は化学構造から脂肪族、脂環族、芳香族等に類別され、この順に塩基性が弱くなるため、エポキシ樹脂との硬化に高い温度が必要となる。具体的には脂肪族ポリアミンは室温〜50℃、脂環族ポリアミンは室温〜100℃、芳香族ポリアミンは100℃以上での硬化に適している。本発明の硬化剤(B)として用いられる、式(1)で示されるビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、式(2)で示されるノルボルナンジアミンは化学構造から脂環族ポリアミンに分類される。ここで、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンは、分子内に有する2個のアミノ基が3級炭素と結合していること、および、環構造にメチル基が結合した立体障害のため、脂環族ポリアミンのなかでもエポキシ樹脂との反応性が低い。一方、ノルボルナンジアミンは分子内の2個のアミノ基がいずれも1級炭素に結合しているため、エポキシ樹脂との反応性が2級炭素や3級炭素に結合した脂肪族ポリアミンと比べて高い。このため、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンの配合量が上記範囲内であると、エポキシ樹脂組成物の粘度が上昇し過ぎることを防ぎ、かつ、ノルボルナンジアミンが上記範囲内であると、硬化時間を短縮し1時間以内での硬化が可能となる。すなわち、本エポキシ樹脂組成物におけるビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、および、ノルボルナンジアミンの配合量が上記範囲内においてのみ、それぞれを単独で配合した場合や他のポリアミン硬化剤の配合ではなし得なかった低温での液状樹脂の粘度上昇と1時間以内の短時間硬化とが両立可能となる。   In general, polyamine-based curing agents are classified into aliphatic, alicyclic, aromatic and the like from the chemical structure, and the basicity becomes weaker in this order, so that a high temperature is required for curing with the epoxy resin. Specifically, aliphatic polyamines are suitable for curing at room temperature to 50 ° C, alicyclic polyamines at room temperature to 100 ° C, and aromatic polyamines at 100 ° C or higher. The bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane represented by the formula (1) and the norbornanediamine represented by the formula (2) used as the curing agent (B) of the present invention are converted from the chemical structure to the alicyclic polyamine. being classified. Here, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane is a steric hindrance in which two amino groups in the molecule are bonded to a tertiary carbon and a methyl group is bonded to the ring structure. Therefore, reactivity with an epoxy resin is low among alicyclic polyamines. On the other hand, norbornanediamine has both two amino groups in the molecule bonded to the primary carbon, so the reactivity with the epoxy resin is higher than that of the aliphatic polyamine bonded to the secondary carbon or tertiary carbon. . For this reason, when the compounding amount of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane is within the above range, the viscosity of the epoxy resin composition is prevented from excessively increasing, and norbornanediamine is within the above range. Then, the curing time is shortened and the curing can be performed within one hour. That is, when the blending amounts of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and norbornanediamine in the present epoxy resin composition are only within the above range, blending each of them alone or blending of other polyamine curing agents Thus, it is possible to achieve both an increase in the viscosity of the liquid resin at a low temperature, which could not be achieved, and a short-time curing within 1 hour.

Figure 2009102563
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本発明のエポキシ樹脂組成物は、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンの配合量が30質量%未満であると、エポキシ樹脂組成物の粘度上昇が大きくなることがあり、一方、90質量%を越えると、1時間以内で硬化しないことがある。また、全硬化剤100質量%に対して、ノルボルナンジアミンが10質量%未満であると、1時間以内で硬化しないことがあり、一方、70質量%を越えるとエポキシ樹脂組成物の粘度上昇が大きくなることがある。   In the epoxy resin composition of the present invention, when the blending amount of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane is less than 30% by mass with respect to 100% by mass of the total curing agent, the viscosity of the epoxy resin composition is increased. On the other hand, if it exceeds 90% by mass, it may not be cured within 1 hour. Further, when norbornanediamine is less than 10% by mass with respect to 100% by mass of the total curing agent, it may not be cured within 1 hour. On the other hand, when it exceeds 70% by mass, the viscosity of the epoxy resin composition is greatly increased. May be.

また、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンは、脂環族ポリアミンの分子内に有する全てのアミノ基が環構造を構成する炭素に直接結合していること、および、ノルボルナンジアミンは環構造に橋架け構造を有することから、FRPの耐熱性や機械物性を高めることができる利点がある。   In addition, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane is that all amino groups in the alicyclic polyamine molecule are directly bonded to carbon constituting the ring structure, and norbornanediamine is a ring. Since the structure has a bridge structure, there is an advantage that the heat resistance and mechanical properties of the FRP can be improved.

ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンの市販品としては“アンカミン”(登録商標)2049(エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社)、ラロミンC−260(BASF社)等、ノルボルナンジアミンの市販品としては“NBDA”(登録商標)(三井化学社)等を挙げることができる。   Commercial products of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane include commercial products of norbornanediamine such as “Ancamine” (registered trademark) 2049 (Air Products and Chemicals) and Lalomin C-260 (BASF). Examples thereof include “NBDA” (registered trademark) (Mitsui Chemicals).

本発明における硬化剤(B)には、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ノルボルナンジアミン以外に、他のポリアミンを含有することができる。硬化剤(B)に含有できる他のポリアミンの具体例としては、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ノルボルナンジアミン以外の脂環族ポリアミン、直鎖脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン等がある。硬化剤(B)に含有することが出来る他の脂肪族ポリアミンの具体例としては、メンセンジアミン(式(3))、イソフォロンジアミン(式(4))、N−アミノエチルピペラジン(式(5))、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカンアダクト((式6))、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン(式(7))等が挙げられるが、これら他の脂環族ポリアミンの配合量は、全硬化剤(B)100質量%のうち、20質量%未満であることが好ましい。   The curing agent (B) in the present invention may contain other polyamines in addition to bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and norbornanediamine. Specific examples of other polyamines that can be contained in the curing agent (B) include bis (4-aminocyclohexyl) methane, alicyclic polyamines other than norbornanediamine, linear aliphatic polyamines, and aromatic polyamines. Specific examples of other aliphatic polyamines that can be contained in the curing agent (B) include mensendiamine (formula (3)), isophoronediamine (formula (4)), N-aminoethylpiperazine (formula ( 5)), 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane adduct ((formula 6)), bis (4-aminocyclohexyl) methane ( Formula (7)) etc. are mentioned, However, It is preferable that the compounding quantity of these other alicyclic polyamines is less than 20 mass% among 100 mass% of all the hardening | curing agents (B).

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また、本発明における硬化剤(B)には、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ノルボルナンジアミン以外の他のポリアミンとして、直鎖脂肪族ポリアミン、および、芳香族ポリアミンを配合することができるが、これらポリアミンは、全硬化剤(B)100質量%のうち、10質量%未満で配合することが好ましい。   The curing agent (B) in the present invention is blended with a linear aliphatic polyamine and an aromatic polyamine as other polyamines other than bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and norbornanediamine. However, these polyamines are preferably blended in an amount of less than 10% by mass in 100% by mass of the total curing agent (B).

本発明で用いるエポキシ樹脂(A)としては、特に限定されず全てのエポキシ樹脂を用いることができるが、例えば、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、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、カテコール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂等の液状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニル変性ノボラック型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂、ブロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂などが挙げられる。なお、本発明で用いるエポキシ樹脂(A)は、前記例示したエポキシ樹脂を単独で配合しても良いし、また複数種混合して配合しても良い。   The epoxy resin (A) used in the present invention is not particularly limited, and any epoxy resin can be used. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol AD type Epoxy resin, resorcinol type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, catechol type epoxy resin, dihydroxynaphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, tetramethylbiphenyl type epoxy resin, etc. liquid epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type Epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, tetraphenylethane type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol addition reaction type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin Resin, naphthol novolac type epoxy resin, naphthol aralkyl type epoxy resin, naphthol-phenol co-condensed novolac type epoxy resin, naphthol-cresol co-condensed novolac type epoxy resin, aromatic hydrocarbon formaldehyde resin modified phenolic resin type epoxy resin, biphenyl modified novolak Type epoxy resin, tetrabromobisphenol A type epoxy resin, brominated phenol novolac type epoxy resin, alicyclic epoxy resin and the like. In addition, the epoxy resin (A) used by this invention may mix | blend the illustrated epoxy resin independently, and may mix and mix multiple types.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量が250g/eq以下であることが好ましく、より好ましくは200g/eqである。エポキシ当量が250g/eqであるとエポキシ樹脂(A)が低粘度となり、ひいてはエポキシ樹脂組成物が低粘度となるため、強化繊維への樹脂含浸が容易となる。なお、エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量は、例えば、JIS K7236(2001)エポキシ樹脂のエポキシ当量の求め方に準拠し、過塩素酸酢酸標準液を用いた電位差滴定により求めることができる。また、複数種(ここではn種類とする)のエポキシ樹脂を混合して配合する場合の平均エポキシ当量は、n種類のエポキシ樹脂の配合質量をそれぞれew、ew、・・・、ew、及びエポキシ当量をEEW、EEW、・・・、EEWとすると以下の式により算出することができる。 In the epoxy resin composition of the present invention, the epoxy equivalent of the epoxy resin (A) is preferably 250 g / eq or less, more preferably 200 g / eq. When the epoxy equivalent is 250 g / eq, the epoxy resin (A) has a low viscosity, and the epoxy resin composition has a low viscosity, so that the reinforcing fibers can be easily impregnated with the resin. In addition, the epoxy equivalent of an epoxy resin (A) can be calculated | required by potentiometric titration using a perchloric acid acetic acid standard solution based on the method of calculating | requiring the epoxy equivalent of JISK7236 (2001) epoxy resin, for example. The average epoxy equivalent in the case of blending a mixture of plural kinds epoxy resin (here, n type) is, n type of formulation weight of the epoxy resin respectively ew 1, ew 2, ···, ew n , And the epoxy equivalent is EEW 1 , EEW 2 ,..., EEW n, and can be calculated by the following formula.

Figure 2009102563
Figure 2009102563

本発明のエポキシ樹脂組成物は、60℃での初期粘度が10〜1000mPa・sの範囲にあり、60℃15分間保持後の粘度が1000mPa・s以下であることが好ましく、60℃での初期粘度はより好ましくは50〜500mPa・sの範囲、さらに好ましくは50〜300mPa・sの範囲である。ここで、初期粘度とは、エポキシ樹脂(A)と硬化剤(B)とを混合攪拌後、1分間経過した後の粘度をいい、60℃15分間保持後の粘度とは、混合攪拌後15分間経過した後の粘度をいう。初期粘度を1000mPa・s以下とすることにより、硬化温度における粘度を低くでき、強化繊維基材への注入時間が短くなり、未含浸の原因を防ぐことができるからである。また、初期粘度を10mPa・s以上とすることにより、硬化温度での粘度が低くなりすぎず、強化繊維基材への注入時に空気を巻き込んでピットの原因を防ぐことができ、含浸が不均一になって未含浸の原因を防ぐことができるからである。また、60℃15分間保持後の粘度が1000mPa・sを越えると、そのエポキシ樹脂組成物を用いて得られるFRPに未含浸が生じることがある。   The epoxy resin composition of the present invention has an initial viscosity in the range of 10 to 1000 mPa · s at 60 ° C., and preferably has a viscosity of 1000 mPa · s or less after being held at 60 ° C. for 15 minutes. The viscosity is more preferably in the range of 50 to 500 mPa · s, and still more preferably in the range of 50 to 300 mPa · s. Here, the initial viscosity means the viscosity after 1 minute has elapsed after mixing and stirring the epoxy resin (A) and the curing agent (B), and the viscosity after holding at 60 ° C. for 15 minutes is 15 after mixing and stirring. The viscosity after a minute has passed. This is because by setting the initial viscosity to 1000 mPa · s or less, the viscosity at the curing temperature can be lowered, the injection time into the reinforcing fiber base is shortened, and the cause of unimpregnation can be prevented. In addition, by setting the initial viscosity to 10 mPa · s or more, the viscosity at the curing temperature does not become too low, and air can be entrained at the time of injection into the reinforcing fiber base to prevent the cause of pits and the impregnation is uneven. This is because the cause of non-impregnation can be prevented. Moreover, when the viscosity after holding at 60 ° C. for 15 minutes exceeds 1000 mPa · s, the FRP obtained using the epoxy resin composition may be unimpregnated.

本発明において、エポキシ樹脂組成物の粘度は、例えば、JIS Z8803(1991)における円すい定速方式の円すい−平板形回転粘度計を使用した測定方法に基づき、エポキシ樹脂組成物の粘度を測定することで求められる。測定装置としては、例えば、東機産業社製のTVE−30H型等を挙げることができる。   In the present invention, the viscosity of the epoxy resin composition is measured, for example, based on a measuring method using a conical constant-speed cone-plate rotational viscometer in JIS Z8803 (1991). Is required. Examples of the measuring device include TVE-30H type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化温度60℃での硬化時間が60分間以内であることが好ましい。ここで、硬化時間とはJIS K6300−2(2001)における未加硫ゴム−物理特性−第2部:振動式加硫試験機による加硫特性の求め方に従い、振動数毎分100回、振動角±1°の条件で求めた90%加硫時間tc(90)をいう。硬化時間が60分間以内であれば、すなわち生産性が高いことを意味し、硬化時間が60分間を越えると生産性が低いことを意味するする。   The epoxy resin composition of the present invention preferably has a curing time of 60 minutes or less at a curing temperature of 60 ° C. Here, the curing time is vulcanized rubber according to JIS K6300-2 (2001) -physical characteristics-part 2: vibrations of 100 times per minute according to the method of obtaining vulcanization characteristics using a vibration vulcanization tester. The 90% vulcanization time tc (90) obtained under the condition of angle ± 1 ° is referred to. If the curing time is within 60 minutes, that is, it means that the productivity is high, and if the curing time exceeds 60 minutes, it means that the productivity is low.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化温度60℃で1時間硬化して得た樹脂硬化物のガラス転移温度Tg(℃)がTg≧60であることが好ましく、より好ましくはTg≧70、さらに好ましくはTg≧80である。Tgが60℃以上であれば、脱型の際に樹脂硬化物やFRPが変形することがなく、型の形状どおりの硬化物が得られるためである。なお、本発明において、樹脂硬化物のTgは、DSC装置を用い、昇温速度20℃/分で測定した値とする。より具体的には、得られたDSC曲線の階段状変化を示す部分において、各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある点の集合である直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度をTgとする。Tgの測定にはDSC装置以外にもTMA装置による熱膨張を用いた測定、DMA装置による粘弾性を用いた測定など多数あるが、測定原理の違いにより値が異なる場合がある。また、DSC装置による吸熱を利用した測定では昇温速度の影響があるので、本発明におけるTgは上記測定条件の値とする。測定装置としては、例えば、パーキンエルマー社製のPyris1 DSC等を挙げることができる。   In the epoxy resin composition of the present invention, the glass transition temperature Tg (° C.) of the cured resin obtained by curing at a curing temperature of 60 ° C. for 1 hour is preferably Tg ≧ 60, more preferably Tg ≧ 70, Preferably, Tg ≧ 80. This is because if the Tg is 60 ° C. or higher, the cured resin and FRP are not deformed during demolding, and a cured product according to the shape of the mold is obtained. In the present invention, the Tg of the resin cured product is a value measured at a rate of temperature increase of 20 ° C./min using a DSC apparatus. More specifically, in the portion showing the step change of the obtained DSC curve, a straight line that is a set of points equidistant in the vertical axis direction from the extended straight line of each baseline, and a step change of the glass transition Let Tg be the temperature at the point where the partial curve intersects. In addition to the DSC apparatus, there are many Tg measurements such as a measurement using thermal expansion by a TMA apparatus and a measurement using viscoelasticity by a DMA apparatus, but the values may differ depending on the measurement principle. Further, in the measurement using the endotherm by the DSC apparatus, there is an influence of the rate of temperature rise, so Tg in the present invention is the value of the above measurement condition. Examples of the measuring device include Pyris1 DSC manufactured by Perkin Elmer.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量と硬化剤(B)の活性水素当量の比が1/0.7〜1/1.2の範囲にあることが好ましく、より好ましくは1/0.9〜1/1.1の範囲である。エポキシ当量と活性水素当量の比がこの範囲内であると、エポキシ樹脂硬化物の耐熱性、機械特性、耐薬品性に優れるためである。なお、硬化剤(B)の活性水素当量は、例えば、ポリアミンの平均分子量をポリアミン1分子内に有する活性水素の数で除することで求めることができる。また、複数種(ここではn種類とする)の硬化剤を混合して配合する場合の平均活性水素当量は、n種類の硬化剤の配合質量をそれぞれaw、aw、・・・、aw、及び活性水素当量をAHEW、AHEW、・・・、AHEWとすると以下の式により算出することができる。 In the epoxy resin composition of the present invention, the ratio of the epoxy equivalent of the epoxy resin (A) and the active hydrogen equivalent of the curing agent (B) is preferably in the range of 1 / 0.7 to 1 / 1.2, Preferably it is the range of 1 / 0.9-1 / 1.1. This is because when the ratio of the epoxy equivalent to the active hydrogen equivalent is within this range, the cured epoxy resin has excellent heat resistance, mechanical properties, and chemical resistance. In addition, the active hydrogen equivalent of a hardening | curing agent (B) can be calculated | required by remove | dividing the average molecular weight of a polyamine by the number of active hydrogen which has in 1 molecule of polyamine, for example. Moreover, the average active hydrogen equivalent in the case of mixing and mixing multiple types (here n types) of curing agents is the mixing mass of the n types of curing agents aw 1 , aw 2 ,. When n and active hydrogen equivalent are AHEW 1 , AHEW 2 ,..., AHEW n , they can be calculated by the following formula.

Figure 2009102563
Figure 2009102563

本発明のエポキシ樹脂組成物は、樹脂注入から脱型に至るまでの型温を一定に保持するRTM法に最も適するが、樹脂注入後に昇温して硬化させるRTM法や、RTM法以外のハンドレイアップ、プルトルージョン、フィラメントワインディングなど、液状熱硬化性樹脂を用いるあらゆる成形法において適用可能であり、いずれの成形法においても表面凹凸の低減、強化繊維への含浸性の向上に効果がある。   The epoxy resin composition of the present invention is most suitable for the RTM method in which the mold temperature from the resin injection to the demolding is kept constant. The present invention can be applied to any molding method using a liquid thermosetting resin such as layup, pultrusion, filament winding, etc., and any molding method is effective in reducing surface irregularities and improving impregnation into reinforcing fibers.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、特に繊維強化複合材料のマトリックス樹脂として好適に用いることができるが、低粘度、低温硬化である特徴により、それ以外にも塗料、土木建築材料、接着剤、ゲルコート、注型用樹脂、積層物等の用途にも用いることができる。   The epoxy resin composition of the present invention can be suitably used particularly as a matrix resin for fiber-reinforced composite materials. However, due to the low viscosity and low temperature curing characteristics, paints, civil engineering and building materials, adhesives, gel coats are also available. It can also be used for applications such as casting resins and laminates.

次に、本発明に係るエポキシ樹脂組成物と強化繊維とを用いて得られる、本発明の繊維強化複合材料の一例について説明する。   Next, an example of the fiber-reinforced composite material of the present invention obtained using the epoxy resin composition and the reinforcing fiber according to the present invention will be described.

本発明のFRPにおいて、強化繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ボロン繊維等が好適に用いられる。中でも、軽量でありながら、強度や、弾性率等の力学物性が優れるFRPが得られるという理由から、炭素繊維が好適に用いられる。   In the FRP of the present invention, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, boron fibers and the like are suitably used as the reinforcing fibers. Among these, carbon fiber is preferably used because FRP having excellent mechanical properties such as strength and elastic modulus can be obtained while being lightweight.

強化繊維は、短繊維、連続繊維いずれであってもよく、両者を併用してもよい。高い繊維体積含有率(以下、Vfと略すことがある)のFRPを得るためには、連続繊維が好ましい。   The reinforcing fiber may be either a short fiber or a continuous fiber, or both may be used in combination. In order to obtain an FRP having a high fiber volume content (hereinafter sometimes abbreviated as Vf), continuous fibers are preferred.

本発明のFRPでは、強化繊維はストランドの形態で用いられることもあるが、強化繊維をマット、織物、ニット、ブレイド、一方向シート等の形態に加工した強化繊維基材が好適に用いられる。中でも、高VfのFRPが得やすく、かつ取扱い性に優れた織物が好適に用いられる。   In the FRP of the present invention, the reinforcing fiber may be used in the form of a strand, but a reinforcing fiber substrate obtained by processing the reinforcing fiber into a form such as a mat, a woven fabric, a knit, a braid, or a unidirectional sheet is preferably used. Among them, a woven fabric that is easy to obtain a high Vf FRP and excellent in handleability is preferably used.

本発明のFRPは、加温した前記エポキシ樹脂組成物を、特定温度に加熱した成形型内に配置した強化繊維基材に注入し、含浸させ、該成形型内で硬化することにより製造されることが好ましい。   The FRP of the present invention is produced by injecting the heated epoxy resin composition into a reinforcing fiber base disposed in a mold heated to a specific temperature, impregnating it, and curing in the mold. It is preferable.

型は、剛体からなるクローズドモールドを用いてもよく、剛体のオープンモールドと可撓性のフィルム(バッグ)を用いる方法も可能である。後者の場合、強化繊維基材は剛体オープンモールドと可撓性フィルムの間に設置する。   As the mold, a closed mold made of a rigid body may be used, and a method using a rigid open mold and a flexible film (bag) is also possible. In the latter case, the reinforcing fiber base is placed between the rigid open mold and the flexible film.

剛体からなる型の材料としては、金属(スチール、アルミニウム、INVARなど)、FRP、木材、石膏など既存の各種のものが用いられる。また、可撓性のフィルムの材料としては、ナイロン、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などが用いられる。   Various types of existing materials such as metals (steel, aluminum, INVAR, etc.), FRP, wood, plaster, etc. are used as the material of the mold made of a rigid body. In addition, as a material for the flexible film, nylon, fluorine resin, silicone resin, or the like is used.

剛体からなるクローズドモールドを用いる場合は、加圧して型締めし、エポキシ樹脂組成物を加圧して注入することが通常行われる。このとき、注入口とは別に吸引口を設け、真空ポンプなどの手段により吸引することも可能である。吸引を行い、特別な加圧手段を用いず、大気圧のみでエポキシ樹脂を注入することも可能である。   When a closed mold made of a rigid body is used, it is usually performed by pressurizing and clamping and then injecting and injecting the epoxy resin composition. At this time, it is also possible to provide a suction port separately from the injection port and perform suction by means such as a vacuum pump. It is also possible to perform the suction and inject the epoxy resin only at atmospheric pressure without using any special pressurizing means.

剛体のオープンモールドと可撓性フィルムを用いる場合は、通常、吸引口を設け真空ポンプなどの手段により吸引し、大気圧による注入を用いるVaRTM法を用いる。国際公開第01/41993号パンフレットに引用されるCAPRI法のごとく、大気圧より低い圧力に注入圧力を調整する方法も可能である。大気圧あるいはそれ以下の圧力による注入で、良好な含浸を実現するためには、米国特許第4902215号公報に示されるような、樹脂拡散媒体を用いることが有効である。   In the case of using a rigid open mold and a flexible film, the VaRTM method is generally used in which suction is provided, suction is performed by means such as a vacuum pump, and injection by atmospheric pressure is used. It is also possible to adjust the injection pressure to a pressure lower than the atmospheric pressure as in the CAPRI method cited in WO 01/41993. In order to achieve good impregnation by injection at atmospheric pressure or lower, it is effective to use a resin diffusion medium as shown in US Pat. No. 4,902,215.

エポキシ樹脂組成物の注入圧力は、通常0.1〜1.0MPaで、型内を真空吸引して樹脂組成物を注入するVaRTM(Vacuum Assist Resin Transfer Molding)法も用いることができるが、注入時間と設備の経済性の点から0.1〜0.6MPaが好ましい。また、加圧注入を行う場合でも、樹脂組成物を注入する前に型内を真空に吸引しておくと、ボイドの発生が抑えられ好ましい。   The injection pressure of the epoxy resin composition is usually 0.1 to 1.0 MPa, and VaRTM (Vacuum Assist Resin Transfer Molding) method in which the resin composition is injected by vacuum suction inside the mold can be used. And from the point of economical efficiency of equipment, 0.1-0.6 MPa is preferable. Even when pressure injection is performed, it is preferable to suck the inside of the mold in vacuum before injecting the resin composition, because generation of voids is suppressed.

エポキシ樹脂組成物の粘度特性は温度に敏感に依存するため、樹脂注入工程では、エポキシ樹脂組成物の容器、型ともにそれぞれ一定の温度に保持されることが好ましい。エポキシ樹脂組成物、あるいはエポキシ樹脂および硬化剤の容器の温度は、40〜70℃が好ましく、より好ましくは50〜60℃であり、注入工程における型の温度、すなわち注入温度は40〜70℃が好ましく、より好ましくは50〜60℃である。   Since the viscosity characteristics of the epoxy resin composition are sensitive to temperature, it is preferable that both the container and the mold of the epoxy resin composition are kept at a constant temperature in the resin injection step. The temperature of the epoxy resin composition or the container of the epoxy resin and the curing agent is preferably 40 to 70 ° C., more preferably 50 to 60 ° C., and the mold temperature in the injection step, that is, the injection temperature is 40 to 70 ° C. Preferably, it is 50-60 degreeC.

エポキシ樹脂組成物は、全成分をバッチで混合した単一の液体を単一の容器から型に注入することも、エポキシ樹脂と硬化剤とを別々の容器に格納し、混合器を経由して型に注入することも、容器から大気圧で型に注入することも可能である。   The epoxy resin composition can be injected into a mold from a single container mixed with all components in a batch, or the epoxy resin and the curing agent can be stored in separate containers via a mixer. It can be injected into the mold or from the container at atmospheric pressure into the mold.

樹脂注入完了後、型内で熱硬化が行われる。型内の熱硬化は、注入時の型の温度のまま一定時間保持して行う方法、注入時の型の温度と最高硬化温度の中間の温度まで昇温し一定時間保持した後再度昇温し、最高硬化温度に達した後一定時間保持して硬化させる方法、最高硬化温度まで昇温し一定時間保持して硬化させる方法のいずれも用いることが可能である。型内での硬化における最高硬化温度の保持時間は0.5〜1時間であることが好ましい。   After resin injection is completed, thermosetting is performed in the mold. Thermosetting in the mold is performed by holding the mold temperature at the time of injection for a certain period of time, raising the temperature to a temperature between the mold temperature at the time of injection and the maximum curing temperature, holding it for a certain time, and then increasing the temperature again. Any of a method of holding and curing for a certain time after reaching the maximum curing temperature and a method of heating to a maximum curing temperature and curing for a certain time can be used. It is preferable that the holding time of the maximum curing temperature in curing in the mold is 0.5 to 1 hour.

脱型後、型内の最高硬化温度より高い温度でアフターキュアすることも可能である。この場合、型内の硬化はプリキュアになる。アフターキュアの時間は、0.5〜12時間が好ましく、1〜4時間であることがより好ましい。   After demolding, after-curing can be performed at a temperature higher than the maximum curing temperature in the mold. In this case, the curing in the mold becomes a precure. The after-curing time is preferably 0.5 to 12 hours, more preferably 1 to 4 hours.

50℃〜70℃でプリキュアする方法は、型の材質、副資材、熱源に安価なものを使用できるので、経済的に有利である。   The pre-curing method at 50 ° C. to 70 ° C. is economically advantageous because inexpensive materials can be used for the mold material, auxiliary material, and heat source.

また、かかるFRPの製造方法においては、成形型に複数の注入口を有するものを用い、エポキシ樹脂組成物を複数の注入口から同時に、または時間差を設けて順次注入するなど、得ようとするFRPに応じて適切な条件を選ぶことが、様々な形状や大きさの成形体に対応できる自由度が得られるために好ましい。かかる注入口の数や形状に制限はないが、短時間での注入を可能にするために注入口は多い程良く、その配置は、成形品の形状に応じて樹脂の流動長を短くできる位置が好ましい。   In addition, in the FRP manufacturing method, an FRP to be obtained is obtained by using a mold having a plurality of injection ports, and injecting an epoxy resin composition from a plurality of injection ports simultaneously or sequentially with a time difference. It is preferable to select an appropriate condition according to the reason that a degree of freedom corresponding to molded bodies of various shapes and sizes can be obtained. The number and shape of such injection ports are not limited, but in order to enable injection in a short time, it is better that there are more injection ports, and the arrangement is a position where the flow length of the resin can be shortened according to the shape of the molded product. Is preferred.

本発明のFRPを自動車外板などの意匠面に用いる場合は、表面凹凸が0.6μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.5μm以下である。なお、表面凹凸はJIS B0601(1994)に準拠して、FRPの表面凹凸を測定し、表面凹凸をRyで表すとFRPの見た目の品位と一致する。測定装置としては、例えば、小坂研究所社製のサーフコーダSE3400等を挙げることができる。   When the FRP of the present invention is used on a design surface such as an automobile outer plate, the surface unevenness is preferably 0.6 μm or less, more preferably 0.5 μm or less. The surface unevenness is measured according to JIS B0601 (1994), and the surface unevenness of the FRP is measured, and the surface unevenness is represented by Ry, which matches the appearance quality of the FRP. An example of the measuring apparatus is a surf coder SE3400 manufactured by Kosaka Laboratory.

本発明によるFRPは、軽量でありながら強度や弾性率等の力学特性が優れるので、航空機や宇宙衛星、産業機械、鉄道車両、船舶、自動車などの構造部材や外板などに好ましく用いられる。また、表面品位にも優れるので、特に自動車外板用途に好ましく用いられる。   Since the FRP according to the present invention is lightweight and has excellent mechanical properties such as strength and elastic modulus, it is preferably used for structural members and outer panels of airplanes, space satellites, industrial machines, railway vehicles, ships, automobiles, and the like. Moreover, since it is excellent also in surface quality, it is preferably used especially for an automobile outer plate.

以下、本発明のエポキシ樹脂組成物および該エポキシ樹脂組成物を用いた繊維強化複合材料の具体的な構成を実施例に基づいて説明する。尚、実施例および比較例の各エポキシ樹脂組成物にて使用した各成分は、下記の略号で示す通りである。   Hereinafter, specific configurations of the epoxy resin composition of the present invention and a fiber-reinforced composite material using the epoxy resin composition will be described based on examples. In addition, each component used by each epoxy resin composition of an Example and a comparative example is as showing with the following abbreviation.

A.樹脂原料
以下の樹脂原料を適用した。
1.エポキシ樹脂(A)
(1)“jER(登録商標)”828:ジャパンエポキシレジン製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量184〜194g/eq
(2)“jER(登録商標)”1004:ジャパンエポキシレジン製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量875〜975g/eq
(3)“jER(登録商標)”1001:ジャパンエポキシレジン製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量450〜500g/eq
2.硬化剤(B)
(4)“アンカミン”(登録商標)2049:エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社製、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、活性水素当量60g/eq
(5)“NBDA”(登録商標):三井化学社製、ノルボルナンジアミン、活性水素当量:38.5g/eq
(6)“アミキュア”(登録商標)PACM:エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社製、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、活性水素当量:52.5g/eq
(7)IPDA:ピィ・ティ・アイ・ジャパン社製、イソフォロンジアミン、活性水素当量:43g/eq
(8)“キュアゾール”(登録商標)2MZ:四国化成社製、2−メチルイミダゾール
(9)グリセリン:和光純薬社製。
A. Resin raw materials The following resin raw materials were applied.
1. Epoxy resin (A)
(1) “jER (registered trademark)” 828: manufactured by Japan Epoxy Resin, bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent of 184 to 194 g / eq
(2) “jER (registered trademark)” 1004: manufactured by Japan Epoxy Resin, bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent of 875-975 g / eq
(3) “jER (registered trademark)” 1001: manufactured by Japan Epoxy Resin, bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 450-500 g / eq
2. Curing agent (B)
(4) “Ancamine” (registered trademark) 2049: manufactured by Air Products & Chemicals, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, active hydrogen equivalent 60 g / eq
(5) “NBDA” (registered trademark): manufactured by Mitsui Chemicals, norbornanediamine, active hydrogen equivalent: 38.5 g / eq
(6) “Amicure” (registered trademark) PACM: manufactured by Air Products and Chemicals, bis (4-aminocyclohexyl) methane, active hydrogen equivalent: 52.5 g / eq
(7) IPDA: manufactured by PTI Japan, isophoronediamine, active hydrogen equivalent: 43 g / eq
(8) “Curazole” (registered trademark) 2MZ: manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 2-methylimidazole (9) glycerin: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

B.エポキシ樹脂組成物の調整
エポキシ樹脂(A)と硬化剤(B)とを表1〜3に示す通り混合・攪拌し、エポキシ樹脂組成物を調製した。なお、表中の数字は、配合した成分の質量部を示す。
B. Preparation of epoxy resin composition The epoxy resin (A) and the curing agent (B) were mixed and stirred as shown in Tables 1 to 3 to prepare an epoxy resin composition. In addition, the number in a table | surface shows the mass part of the mix | blended component.

C.樹脂組成物の粘度測定
JIS Z8803(1991)における円すい定速方式の円すい−平板形回転粘度計を使用した測定方法に準拠し、エポキシ樹脂組成物の初期粘度および10分後の粘度を測定した。ここでは、東機産業社製のTVE−30H型を用い、ローター1゜34’×R24、サンプル量1cmとした。
C. Viscosity measurement of resin composition The initial viscosity of the epoxy resin composition and the viscosity after 10 minutes were measured in accordance with a measuring method using a cone-and-speed cone-plate rotational viscometer in JIS Z8803 (1991). Here, TVE-30H type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. was used, and the rotor was 1 ° 34 ′ × R24 and the sample amount was 1 cm 3 .

D.硬化時間の測定
前記Bの方法により得られたエポキシ樹脂組成物の硬化時間を以下の方法により測定した。JIS K6300−2(2001)における未加硫ゴム−物理特性−第2部:振動式加硫試験機による加硫特性の求め方に従い、振動数毎分100回、振動角±1°の条件とし、90%加硫時間tc(90)を硬化時間とした。ここでは、オリエンテック社製キュラストメーターV型を用いた。
D. Measurement of curing time The curing time of the epoxy resin composition obtained by the method B was measured by the following method. Unvulcanized rubber in JIS K6300-2 (2001)-Physical characteristics-Part 2: According to the method of obtaining vulcanization characteristics using a vibration vulcanization tester, the vibration frequency is 100 times per minute and the vibration angle is ± 1 °. The 90% vulcanization time tc (90) was taken as the curing time. Here, a Curalastometer type V manufactured by Orientec was used.

E.樹脂硬化物の作成
前記Bの方法により得られたエポキシ樹脂組成物を厚み2mmの板状キャビティーを有する型に注入し、オーブンを用いて、60℃で1時間、および表1、3に示す硬化時間の2条件でそれぞれ硬化せしめ、厚み2mmの板状の樹脂硬化物を得た。
E. Preparation of cured resin product The epoxy resin composition obtained by the method B was poured into a mold having a plate-like cavity having a thickness of 2 mm, and the oven was used at 60 ° C. for 1 hour, and shown in Tables 1 and 3 Each was cured under two conditions of curing time to obtain a plate-shaped resin cured product having a thickness of 2 mm.

F.ガラス転移温度Tg
前記Eの方法で得た樹脂硬化物板について、JIS K7121(1987)に準拠し、DSC法によりガラス転移温度Tgを測定した。ここでは、パーキンエルマー社製DSCのPyris1DSCを用い、昇温速度20℃/分とした。
F. Glass transition temperature Tg
About the resin cured material board obtained by the method of said E, glass transition temperature Tg was measured by DSC method based on JISK7121 (1987). Here, Pyris 1 DSC of DSC manufactured by Perkin Elmer was used, and the temperature rising rate was 20 ° C./min.

G.FRPの作製
RTM成形法によりFRPを作製した。金型には、縦1000mm×横1000mm×高さ1.2mmの板状キャビティーを有する、上型と下型からなるものを用いた。プリフォームとしては、強化繊維基材として東レ製の炭素繊維織物“トレカ”クロスBT70−30(炭素繊維:T700−12K、織り組織:平織、目付:300g/m)を5枚積層したものを用いた。
G. Production of FRP FRP was produced by the RTM molding method. As the mold, a mold composed of an upper mold and a lower mold having a plate-like cavity having a length of 1000 mm × width of 1000 mm × height of 1.2 mm was used. As a preform, a carbon fiber fabric “Torayca” cloth BT70-30 (carbon fiber: T700-12K, woven structure: plain weave, basis weight: 300 g / m 2 ) manufactured by Toray as a reinforcing fiber base material is laminated. Using.

まず、金型のキャビティーにプリフォームをセットし、型締めした。次に、所定温度に保持した金型内を、0.1mmHg以下に減圧した後、エポキシ樹脂組成物を注入し、プリフォームに含浸させた。樹脂が吸引口から流出した時点で、樹脂注入口、続いて吸引口を閉じ、表1〜3に示す硬化時間で樹脂組成物を硬化せしめて平板状のFRPを得た。   First, a preform was set in a mold cavity and clamped. Next, after the pressure inside the mold maintained at a predetermined temperature was reduced to 0.1 mmHg or less, the epoxy resin composition was injected and impregnated into the preform. When the resin flowed out from the suction port, the resin injection port and then the suction port were closed, and the resin composition was cured for the curing times shown in Tables 1 to 3 to obtain a flat plate-like FRP.

H.FRPの表面凹凸
上記Gの方法で得た平板状のFRPについて、JIS B0601(1994)に準拠して、FRPの表面凹凸を測定し、表面凹凸をRyで表した。ここでは、小坂研究所社製のサーフコーダSE3400を用いた。測定条件は、測定距離10mm、測定速度2mm/minとし、FRP表面の任意の5ヶ所を測定して平均値を算出した。
H. Surface unevenness of FRP For the flat plate-like FRP obtained by the method G, the surface unevenness of FRP was measured in accordance with JIS B0601 (1994), and the surface unevenness was expressed by Ry. Here, a surf coder SE3400 manufactured by Kosaka Laboratory was used. The measurement conditions were a measurement distance of 10 mm and a measurement speed of 2 mm / min. An arbitrary value on the FRP surface was measured to calculate an average value.

実施例1
本発明のエポキシ樹脂組成物の1例として、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンを70質量%、ノルボルナンジアミンを30質量%含むエポキシ樹脂組成物を表1に示す通り調整し、硬化温度60℃でエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Example 1
As an example of the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin composition containing 70% by mass of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and 30% by mass of norbornanediamine with respect to 100% by mass of the total curing agent. Were adjusted as shown in Table 1, and a cured epoxy resin and FRP were obtained at a curing temperature of 60 ° C.

実施例2
本発明のエポキシ樹脂組成物の1例として、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンを50質量%、ノルボルナンジアミンを50質量%含むエポキシ樹脂組成物を表1に示す通り調整し、硬化温度60℃でエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Example 2
As an example of the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin composition containing 50% by mass of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and 50% by mass of norbornanediamine with respect to 100% by mass of the total curing agent. Were adjusted as shown in Table 1, and a cured epoxy resin and FRP were obtained at a curing temperature of 60 ° C.

実施例3
・ 本発明のエポキシ樹脂組成物の1例として、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンを30質量%、ノルボルナンジアミンを70質量%含むエポキシ樹脂組成物を表1に示す通り調整し、硬化温度60℃でエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Example 3
As an example of the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin composition containing 30% by mass of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and 70% by mass of norbornanediamine with respect to 100% by mass of the total curing agent. The product was prepared as shown in Table 1, and an epoxy resin cured product and FRP were obtained at a curing temperature of 60 ° C.

表1に示す通り、実施例1〜3のエポキシ樹脂組成物は60℃での粘度上昇が小さく、60分間以内での硬化が可能である。また、得られたFRPの表面凹凸は0.6μmであり、表面意匠性に優れるものであった。   As shown in Table 1, the epoxy resin compositions of Examples 1 to 3 have a small increase in viscosity at 60 ° C. and can be cured within 60 minutes. Further, the surface roughness of the obtained FRP was 0.6 μm, and the surface design was excellent.

比較例1
本発明のエポキシ樹脂組成物以外の1例として、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンを100質量%含むエポキシ樹脂組成物を表1に示す通り調整し、硬化温度60℃でエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Comparative Example 1
As an example other than the epoxy resin composition of the present invention, as shown in Table 1, an epoxy resin composition containing 100% by mass of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane with respect to 100% by mass of the total curing agent. The cured epoxy resin and FRP were obtained at a curing temperature of 60 ° C.

表1に示す通り、本比較例の樹脂組成物は60℃での硬化に287分間を要し、FRPの生産性が低いものであった。   As shown in Table 1, the resin composition of this comparative example required 287 minutes for curing at 60 ° C., and the productivity of FRP was low.

比較例2
本発明のエポキシ樹脂組成物以外の1例として、全硬化剤100質量%に対して、ノルボルナンジアミンを100質量%含むエポキシ樹脂組成物を表1に示す通り調整し、硬化温度60℃でエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Comparative Example 2
As an example other than the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin composition containing 100% by mass of norbornanediamine with respect to 100% by mass of the total curing agent was prepared as shown in Table 1, and the epoxy resin was cured at a curing temperature of 60 ° C. A cured product and FRP were obtained.

表1に示す通り、本比較例の樹脂組成物は60℃10分後の粘度が1680mPa・sと高く、得られたFRPの一部に未含浸部が生じた。   As shown in Table 1, the resin composition of this comparative example had a high viscosity of 1680 mPa · s after 10 minutes at 60 ° C., and an unimpregnated part was generated in a part of the obtained FRP.

比較例3
本発明のエポキシ樹脂組成物以外の1例として、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−シクロヘキシル)メタンを100質量%含むエポキシ樹脂組成物を表1に示す通り調整し、硬化温度60℃でエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Comparative Example 3
As an example other than the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin composition containing 100% by mass of bis (4-amino-cyclohexyl) methane is prepared as shown in Table 1 with respect to 100% by mass of the total curing agent, An epoxy resin cured product and FRP were obtained at a curing temperature of 60 ° C.

表1に示す通り、本比較例の樹脂組成物は60℃での硬化に75分間を要し、FRPの生産性が低いものであった。   As shown in Table 1, the resin composition of this comparative example required 75 minutes for curing at 60 ° C., and the productivity of FRP was low.

比較例4
本発明のエポキシ樹脂組成物以外の1例として、全硬化剤100質量%に対して、イソフォロンジアミンを100質量%含むエポキシ樹脂組成物を表1に示す通り調整し、硬化温度60℃でエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Comparative Example 4
As an example other than the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin composition containing 100% by mass of isophoronediamine is prepared as shown in Table 1 with respect to 100% by mass of the total curing agent, and epoxy is cured at a curing temperature of 60 ° C. A cured resin and FRP were obtained.

表1に示す通り、比較例4の樹脂組成物は60℃10分後の粘度が5400mPa・sと高く、得られたFRPに未含浸部が生じた。   As shown in Table 1, the resin composition of Comparative Example 4 had a viscosity of 5400 mPa · s after 10 minutes at 60 ° C., and an unimpregnated portion was generated in the obtained FRP.

比較例5
本発明のエポキシ樹脂組成物以外の1例として、全硬化剤100質量%に対して、ノルボルナンジアミンを50質量%、ビス(4−アミノ−シクロヘキシル)メタンを50質量%含むエポキシ樹脂組成物を表1に示す通り調整し、硬化温度60℃でエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Comparative Example 5
As an example other than the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin composition containing 50% by mass of norbornanediamine and 50% by mass of bis (4-amino-cyclohexyl) methane with respect to 100% by mass of the total curing agent is shown. 1 was prepared, and a cured epoxy resin and FRP were obtained at a curing temperature of 60 ° C.

表1に示す通り、比較例4の樹脂組成物は60℃10分後の粘度が1380mPa・sと高く、得られたFRPに未含浸部が生じた。   As shown in Table 1, the resin composition of Comparative Example 4 had a high viscosity of 1380 mPa · s after 10 minutes at 60 ° C., and an unimpregnated portion was generated in the obtained FRP.

比較例6
100℃10分間で硬化可能なエポキシ樹脂組成物として、国際公開02/081540号パフレットの実施例1に記載されるエポキシ樹脂組成物、すなわち、表2に示す通りに調整されたエポキシ樹脂組成物を、100℃10分間の硬化条件でエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。表2に示す通り得られたFRPの表面凹凸は1.2μmで表面意匠性に劣るものであった。
Comparative Example 6
As an epoxy resin composition curable at 100 ° C. for 10 minutes, an epoxy resin composition described in Example 1 of WO 02/081540, that is, an epoxy resin composition prepared as shown in Table 2 was used. The cured epoxy resin and FRP were obtained under the curing conditions of 100 ° C. for 10 minutes. The surface roughness of the FRP obtained as shown in Table 2 was 1.2 μm, which was poor in surface design.

Figure 2009102563
Figure 2009102563

Figure 2009102563
Figure 2009102563

参考例1
本発明のエポキシ樹脂組成物の1例として、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンを50質量%、ノルボルナンジアミンを50質量%含むエポキシ樹脂組成物を表3に示す通り調整し、硬化温度60℃にてエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Reference example 1
As an example of the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin composition containing 50% by mass of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and 50% by mass of norbornanediamine with respect to 100% by mass of the total curing agent. Were adjusted as shown in Table 3, and a cured epoxy resin and FRP were obtained at a curing temperature of 60 ° C.

表3に示す通り、本実施例のエポキシ樹脂組成物はエポキシ当量が277.2g/eqであるために、60℃での初期粘度、および10分後の粘度が高く、一部に未含浸部が生じていたものの、得られたFRPの表面凹凸は0.6μmと意匠性に優れるものであった。   As shown in Table 3, since the epoxy resin composition of the present example has an epoxy equivalent of 277.2 g / eq, the initial viscosity at 60 ° C. and the viscosity after 10 minutes are high. Although the surface roughness of the obtained FRP was 0.6 μm, the design was excellent.

参考例2
本発明のエポキシ樹脂組成物の1例として、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンを50質量%、ノルボルナンジアミンを50質量%含むエポキシ樹脂組成物を表3に示す通り調整し、硬化温度60℃にてエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Reference example 2
As an example of the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin composition containing 50% by mass of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and 50% by mass of norbornanediamine with respect to 100% by mass of the total curing agent. Were adjusted as shown in Table 3, and a cured epoxy resin and FRP were obtained at a curing temperature of 60 ° C.

表3に示す通り、本実施例のエポキシ樹脂組成物はエポキシ当量が249.0g/eqであるために、60℃での初期粘度、および10分後の粘度が高く、参考例1と同様に一部に未含浸部が生じていたものの、得られたFRPの表面凹凸は0.6μmと意匠性に優れるものであった。   As shown in Table 3, since the epoxy resin composition of this example has an epoxy equivalent of 249.0 g / eq, the initial viscosity at 60 ° C. and the viscosity after 10 minutes are high. Although some unimpregnated parts were generated, the surface roughness of the obtained FRP was 0.6 μm, which was excellent in design.

参考例3
本発明のエポキシ樹脂組成物の1例として、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンを90質量%、ノルボルナンジアミンを10質量%含むエポキシ樹脂組成物を表3に示す通り調整し、硬化温度60℃でエポキシ樹脂硬化物およびFRPを得た。
Reference example 3
As an example of the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin composition containing 90% by mass of bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane and 10% by mass of norbornanediamine with respect to 100% by mass of the total curing agent. Were adjusted as shown in Table 3, and a cured epoxy resin and FRP were obtained at a curing temperature of 60 ° C.

表3に示す通り、本実施例のエポキシ樹脂組成物は60℃での硬化に150分間を要したものの、得られたFRPの表面凹凸は0.6μmと表面意匠性に優れるものであった。   As shown in Table 3, although the epoxy resin composition of this example required 150 minutes for curing at 60 ° C., the surface roughness of the obtained FRP was 0.6 μm, which was excellent in surface design.

Figure 2009102563
Figure 2009102563

本発明のエポキシ樹脂組成物は60℃以下の比較的低温において、粘度上昇が小さいために樹脂含浸性に優れ、しかも1時間以内の短時間で脱型可能な硬化物となるため、生産性に優れた繊維強化複合材料の成形に好適である。また、RTM成形法などによって、表面意匠性にも優れた繊維強化複合材料が得られため、産業機械、鉄道車両、船舶、自動車など多くの部材に適用可能であり、特に生産量の多い自動車部材への適用に好適である。   The epoxy resin composition of the present invention is excellent in resin impregnation due to a small increase in viscosity at a relatively low temperature of 60 ° C. or lower, and becomes a cured product that can be removed in a short time within 1 hour. Suitable for molding excellent fiber-reinforced composite materials. Also, fiber-reinforced composite materials with excellent surface design can be obtained by the RTM molding method, etc., and can be applied to many parts such as industrial machines, railway vehicles, ships and automobiles. It is suitable for application to.

Claims (6)

少なくともエポキシ樹脂(A)および硬化剤(B)を含むエポキシ樹脂組成物であって、前記硬化剤(B)が、全硬化剤100質量%に対して、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンを30〜90質量%、ノルボルナンジアミンを70〜10質量%含んでなるものであるエポキシ樹脂組成物。 An epoxy resin composition comprising at least an epoxy resin (A) and a curing agent (B), wherein the curing agent (B) is bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) relative to 100% by mass of the total curing agent. ) An epoxy resin composition comprising 30 to 90% by mass of methane and 70 to 10% by mass of norbornanediamine. エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量が250g/eq以下である、請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物 The epoxy resin composition of Claim 1 whose epoxy equivalent of an epoxy resin (A) is 250 g / eq or less. 60℃における初期粘度が10〜1000mPa・sである、請求項1または2に記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition of Claim 1 or 2 whose initial viscosity in 60 degreeC is 10-1000 mPa * s. 60℃で1時間硬化して得た樹脂硬化物のガラス転移温度Tg(℃)が60℃以上である、請求項1〜3に記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the cured resin obtained by curing at 60 ° C. for 1 hour has a glass transition temperature Tg (° C.) of 60 ° C. or higher. 請求項1〜4に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化して得られた樹脂硬化物と強化繊維とからなる繊維強化複合材料。 A fiber-reinforced composite material comprising a cured resin obtained by curing the epoxy resin composition according to claim 1 and a reinforcing fiber. 表面凹凸(Ry)が0.6μm以下である、請求項5に記載の繊維強化複合材料。 The fiber-reinforced composite material according to claim 5, wherein the surface unevenness (Ry) is 0.6 μm or less.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011054726A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Kyocera Chemical Corp Electric double-layer capacitor
JP2016040215A (en) * 2014-08-13 2016-03-24 日本特殊陶業株式会社 Method for producing ceramic molding
KR20160144391A (en) 2014-04-15 2016-12-16 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 Fiber-reinforced composite material
DE102016121533A1 (en) 2015-11-13 2017-06-01 Ajinomoto Co., Inc. Coated particles
WO2019171991A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 Resin composition for fiber-reinforced composite materials, and fiber-reinforced composite material using same
WO2020246144A1 (en) * 2019-06-06 2020-12-10 三菱瓦斯化学株式会社 Epoxy resin curing agent, epoxy resin composition and cured product thereof, and fiber-reinforced composite material
US11441015B2 (en) 2018-01-12 2022-09-13 Ajinomoto Co., Inc. Coated particle
WO2023089997A1 (en) * 2021-11-16 2023-05-25 Dic株式会社 Curable composition, cured product, fiber reinforced composite material, and fiber reinforced resin molded article

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011054726A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Kyocera Chemical Corp Electric double-layer capacitor
KR20160144391A (en) 2014-04-15 2016-12-16 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 Fiber-reinforced composite material
US10233295B2 (en) 2014-04-15 2019-03-19 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Fiber-reinforced composite material
JP2016040215A (en) * 2014-08-13 2016-03-24 日本特殊陶業株式会社 Method for producing ceramic molding
DE102016121533A1 (en) 2015-11-13 2017-06-01 Ajinomoto Co., Inc. Coated particles
US11441015B2 (en) 2018-01-12 2022-09-13 Ajinomoto Co., Inc. Coated particle
US11390708B2 (en) 2018-03-09 2022-07-19 Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. Resin composition for fiber-reinforced composite materials, and fiber-reinforced composite material using same
WO2019171991A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 Resin composition for fiber-reinforced composite materials, and fiber-reinforced composite material using same
CN113906079A (en) * 2019-06-06 2022-01-07 三菱瓦斯化学株式会社 Epoxy resin curing agent, epoxy resin composition, cured product thereof, and fiber-reinforced composite material
EP3981818A4 (en) * 2019-06-06 2022-06-01 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Epoxy resin curing agent, epoxy resin composition and cured product thereof, and fiber-reinforced composite material
WO2020246144A1 (en) * 2019-06-06 2020-12-10 三菱瓦斯化学株式会社 Epoxy resin curing agent, epoxy resin composition and cured product thereof, and fiber-reinforced composite material
WO2023089997A1 (en) * 2021-11-16 2023-05-25 Dic株式会社 Curable composition, cured product, fiber reinforced composite material, and fiber reinforced resin molded article
JPWO2023089997A1 (en) * 2021-11-16 2023-05-25

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