JP2011038049A - 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 - Google Patents
繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011038049A JP2011038049A JP2009189069A JP2009189069A JP2011038049A JP 2011038049 A JP2011038049 A JP 2011038049A JP 2009189069 A JP2009189069 A JP 2009189069A JP 2009189069 A JP2009189069 A JP 2009189069A JP 2011038049 A JP2011038049 A JP 2011038049A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- reinforced composite
- resin composition
- composite material
- epoxy resin
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
【解決手段】エポキシ樹脂(A)、下記構造式(1)
【化1】
(式中、R1は炭素原子数2〜10の飽和脂肪族炭化水素基、Xはエステル結合又はカーボネート結合、R2は炭素原子数2〜10の飽和脂肪族炭化水素基、又は芳香族炭化水素基を表し、nは1〜5の整数を示す。)
で表される酸基含有ラジカル重合性単量体(B)、及びラジカル重合開始剤(C)を必須成分とすることを特徴とする繊維強化複合材料用樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
(式中、R1は炭素原子数2〜10の飽和脂肪族炭化水素基、Xはエステル結合又はカーボネート結合、R2は炭素原子数2〜10の飽和脂肪族炭化水素基、又は芳香族炭化水素基を表し、nは1〜5の整数を示す。)
で表される酸基含有ラジカル重合性単量体(B)、及びラジカル重合開始剤(C)を必須成分とする組成物を用い、これらを連続的乃至同時に硬化させる、所謂イン・サイチュー重合反応による硬化を行うこと、即ち、前記酸基含有重合性単量体(B)中の酸基を前記エポキシ樹脂(A)中のエポキシ基と反応させると共に、該酸基含有重合性単量体(B)に起因するラジカル重合性基を重合させることにより、硬化前では、低温域、例えば25℃の常温であっても優れた流動性を発現すると伴に、硬化後は優れた靱性を発現することを見出し、本発明を完成するに至った。
(式中、R1は炭素原子数2〜10の飽和脂肪族炭化水素基、Xはエステル結合又はカーボネート結合、R2は炭素原子数2〜10の飽和脂肪族炭化水素基、又は芳香族炭化水素基を表し、nは1〜5の整数を示す。)
で表される酸基含有ラジカル重合性単量体(B)、及びラジカル重合開始剤(C)を必須成分とすることを特徴とする繊維強化複合材料用樹脂組成物に関する。
本発明は、更に、型内に配置した強化繊維からなる基材に、前記繊維強化複合材料用樹脂組成物を注入し、含浸させた後、イン・サイチュー重合反応させることにより硬化させることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法に関する。
従って、本発明の繊維強化複合材料用樹脂組成物を用いれば、エポキシ系CFRPの製造法において、一層のハイサイクル化が可能となると共に、高強度な繊維強化樹脂成形品を得ることができる。
本発明の繊維強化複合材料用樹脂組成物は、その熱硬化性樹脂成分として、エポキシ樹脂(A)、脂肪族エステル結合又は脂肪族カーボネート結合を有する酸基含有ラジカル重合性単量体(B)、及びラジカル重合開始剤(C)を必須成分とするものである。そして、繊維強化材へ該組成物を含浸させた後、これを一度に反応させること、即ち、エポキシ基と酸基との反応と、ラジカル重合性基の重合反応とを特に反応工程として区別することなく両反応を同時乃至連続的に行うことを特徴としている。このようにイン・サイチュー重合反応により硬化させることで、硬化前においては流動性が著しく高くRTM法におけるハイサイクル化が可能となると共に、硬化物における靱性を飛躍的に向上させることができる。一方、イン・サイチュー重合反応により得られる硬化物は、エポキシ樹脂(A)と、前記脂肪族エステル結合又は脂肪族カーボネート結合を有する酸基含有ラジカル重合性単量体(B)(以下、これを「酸基含有ラジカル重合性単量体(B)」と略記する。)とを予め反応させてビニルエステル化したのち、これをラジカル重合させる場合に比べて、硬化物の強度を一層高めることができる。
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、ビフェニル変性ノボラック型エポキシ樹脂(ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価フェノール樹脂のエポキシ化物)、アルコキシ基含有ノボラック型エポキシ樹脂、アルコキシ基含有フェノールアラルキル樹脂、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などが挙げられる。また、前記エポキシ樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。
(式中、R1は炭素原子数2〜10の飽和脂肪族炭化水素基、Xはエステル結合又はカーボネート結合、R2は炭素原子数2〜10の飽和脂肪族炭化水素基、又は芳香族炭化水素基を表し、nは1〜5の整数を示す。)で表される化合物が挙げられる。
ジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性アルキル化リン酸(メタ)アクリレート等が挙げられる。
1)ワニス粘度:25℃にてE型粘度計(東機産業(株)製「TV−20形」コーンプレートタイプを使用して測定した。
2)樹脂板の曲げ強度、曲げ弾性率:JIS K6911に準拠した。
3)炭素繊維強化複合材料の曲げ強度:JIS K7074に準拠した。
1.エポキシ樹脂組成物配合
下記の表1に示す配合に従い、各主配合成分を、撹拌機を用いて配合してエポキシ樹脂組成物を得た。このエポキシ樹脂組成物調整後1時間経過したときのワニス粘度を評価した。
2.エポキシ樹脂の樹脂硬化板の作製
下記硬化条件A、B又はCにより樹脂硬化板を得、次いで各種の評価試験を行った。結果を表1に示す。なお、各実施例及び比較例で採用した硬化条件を表1に示した。
[硬化条件A]
エポキシ樹脂組成物を、厚さ2mmのスペーサー(シリコーンチューブ)をガラス板で挟んだ型の間隙に流し込み、オーブン中で170℃で10分間硬化させた後、型から硬化物を取り出し、樹脂硬化板を得た。
[硬化条件B]
エポキシ樹脂組成物を、厚さ2mmのスペーサー(シリコーンチューブ)をガラス板で挟んだ型の間隙に流し込み、オーブン中で80℃で2時間硬化させ、型から硬化物を取り出し、タックフリー状になっているのを確認した後、更に、160℃で2時間、アフターキュアを行い、厚み2mmの樹脂硬化板を得た。
[硬化条件C]
エポキシ樹脂組成物を、厚さ2mmのスペーサー(シリコーンチューブ)をガラス板で挟んだ型の間隙に流し込み、オーブン中で25℃で24時間硬化させ、型から硬化物を取り出し、タックフリー状になっているのを確認した後、更に、120℃で2時間、アフターキュアを行い、厚み2mmの樹脂硬化板を得た。
3.炭素繊維強化複合材料の作製
200mm×200mm×3.5mmのポリテトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体がコーティングされたSUS板上に150mm×150mmに切り出した炭素繊維織物(炭素繊維:CO6343、目付け198g/cm2、東レ(株)製)を4枚積層し、エポキシ樹脂組成物をキャストしてローラーで樹脂を押し付けるようにして樹脂を含浸させ、もう1枚のポリテトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体がコーティングされたSUS板を載せた。これをオーブン中で100℃で1時間、続いて170℃で1時間アフターキュアを行い、厚さ1.5mmの繊維強化複合材料を得た。目視での確認では得られた繊維強化複合材料には気泡等のボイドは確認されなかった。これを試験片として用い、各種の評価試験を行った。結果を表1に示す。
「BPA型液状エポキシ樹脂」:ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂、商品名「EPICLON 850S」DIC(株)製、エポキシ当量188g/eq.
「脂環式エポキシ樹脂」:(3,4−エポキシシクロヘキサン)メチル−3’,4’−エポキシシクロヘキシル−カルボキシレート(ダイセル化学(株)製「セロキサイド2021P」
「ビニルエステル樹脂」:ビスフェノールA型エポキシメタクリレート(「EPICLON 850S」のメタクリル酸との反応生成物)
「ポリグリシジルアミン」:N,N,N’,N’−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ(株)製「ARALDITE MY721CH」)
「HO−MS」:3‐[[2‐(メタクリロイルオキシ)エトキシ]カルボニル]プロピオン酸(共栄社化学(株)製「ライトエステルHO−MS」)
「ラジカル重合開始剤A」:1,1−ジ(t−ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン(日油(株)製重合開始剤「パーヘキサHC」)
「ラジカル重合開始剤B」:メチルエチルケトンパーオキサイド(日油(株)製「パーメックN」)
「2E4MZ」:2−エチル−4−メチルイミダゾール(四国化成(株)製 キュアゾール2E4MZ)
「2MZ」:2−メチルイミダゾール(四国化成(株)製「キュアゾール2MZ」)
「6%ナフテン酸コバルト」:ナフテン酸コバルト溶液(コバルト原子含有率6質量%、溶媒:ミネラルスピリット)
また、表1中の「硬化条件」における「A」「B」及び「C」は、それぞれ前記した「硬化条件A」、「硬化条件B」及び「硬化条件C」に対応するものである。
Claims (15)
- 前記エポキシ樹脂(A)が、ビスフェノール型エポキシ樹脂である請求項1記載の繊維強化複合材料用樹脂組成物。
- 前記ビスフェノール型エポキシ樹脂がエポキシ当量500g/eq.以下のものである請求項2記載の繊維強化複合材料用樹脂組成物。
- 前記エポキシ樹脂(A)が、ノボラック型エポキシ樹脂である請求項1記載の繊維強化複合材料用樹脂組成物。
- 前記ノボラック型エポキシ樹脂が、150℃における溶融粘度が0.1〜40dPa・sのものである請求項4記載の繊維強化複合材料用樹脂組成物。
- 前記(A)〜(C)の各成分の配合比率が、前記エポキシ樹脂(A)中のエポキシ基と、前記(B)成分中の酸基との当量比[エポキシ基/酸基]が1/1〜1/0.1となる割合であって、かつ、かつ、(A)成分〜(C)成分の合計100質量部あたりラジカル重合開始剤(C)の配合量が0.01〜3質量部となる割合である請求項1記載の繊維強化複合材料用樹脂組成物。
- 請求項1〜7の何れか1つに記載の繊維強化複合材料用樹脂組成物をイン・サイチュー重合反応させることにより得られる硬化物。
- 請求項1〜7の何れか1つに記載の繊維強化複合材料用樹脂組成物と、強化繊維とを必須成分とする繊維強化複合材料。
- 強化繊維の体積含有率が40〜85%の範囲内である請求項10記載の繊維強化複合材料。
- 請求項1〜7の何れか1つ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とを必須成分とする繊維強化樹脂成形品。
- 強化繊維の体積含有率が40〜85%の範囲内である請求項11記載の繊維強化樹脂成形品。
- 型内に配置した強化繊維からなる基材に、請求項1〜7のいずれかに記載の繊維強化複合材料用樹脂組成物を注入し、含浸させた後、イン・サイチュー重合反応させることにより硬化させることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。
- 強化繊維からなる基材を配置した型のキャビティ内を減圧し、請求項1〜7のいずれかに記載の繊維強化複合材料用樹脂組成物を、減圧されたキャビティ内圧力と外部圧力との差圧を利用してキャビティ内に注入し、前記基材に含浸する真空RTM成形法を用いる、請求項14記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
- 自動車用部材である、請求項11又は12記載の繊維強化樹脂成形品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009189069A JP5609040B2 (ja) | 2009-08-18 | 2009-08-18 | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009189069A JP5609040B2 (ja) | 2009-08-18 | 2009-08-18 | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013045272A Division JP2013100562A (ja) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011038049A true JP2011038049A (ja) | 2011-02-24 |
JP5609040B2 JP5609040B2 (ja) | 2014-10-22 |
Family
ID=43766135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009189069A Expired - Fee Related JP5609040B2 (ja) | 2009-08-18 | 2009-08-18 | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5609040B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013100562A (ja) * | 2013-03-07 | 2013-05-23 | Dic Corp | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010007859A1 (ja) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Dic株式会社 | エポキシ樹脂組成物、その硬化物、硬化物の製造方法、光半導体封止材、及び光半導体装置 |
JP2010059317A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Dic Corp | エポキシ樹脂組成物、その硬化物、硬化物の製造方法、光半導体封止用樹脂組成物、及び光半導体装置 |
JP2010196017A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Dic Corp | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
JP2010195886A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Dic Corp | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
JP4775520B2 (ja) * | 2009-08-17 | 2011-09-21 | Dic株式会社 | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
-
2009
- 2009-08-18 JP JP2009189069A patent/JP5609040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010007859A1 (ja) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Dic株式会社 | エポキシ樹脂組成物、その硬化物、硬化物の製造方法、光半導体封止材、及び光半導体装置 |
JP2010059317A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Dic Corp | エポキシ樹脂組成物、その硬化物、硬化物の製造方法、光半導体封止用樹脂組成物、及び光半導体装置 |
JP2010195886A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Dic Corp | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
JP2010196017A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Dic Corp | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
JP4775520B2 (ja) * | 2009-08-17 | 2011-09-21 | Dic株式会社 | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013100562A (ja) * | 2013-03-07 | 2013-05-23 | Dic Corp | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5609040B2 (ja) | 2014-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4775520B2 (ja) | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 | |
KR101352450B1 (ko) | 섬유강화 복합재료용 수지 조성물, 그 경화물, 섬유강화 복합재료, 섬유강화 수지 성형품, 및 그 제조 방법 | |
US10538638B2 (en) | Prepregs for manufacturing composite materials | |
US5612424A (en) | Fiber-reinforced resin composition | |
WO2013065516A1 (ja) | 繊維強化複合材料用2液型エポキシ樹脂組成物および繊維強化複合材料 | |
JP5678976B2 (ja) | 硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び電子部品用樹脂材料 | |
JP5424021B2 (ja) | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、プリント配線基板用樹脂組成物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 | |
KR102140039B1 (ko) | 에폭시수지 변성 비닐에스테르 아크릴레이트 수지 제조용 조성물 및 이를 이용한 프리프레그 | |
JP2010196017A (ja) | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 | |
JP2013100562A (ja) | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 | |
JP2010195886A (ja) | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 | |
JP5609040B2 (ja) | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 | |
CN109071738B (zh) | 自由基固化性树脂组合物及其固化物 | |
JP2010229218A (ja) | 硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び電子部品用樹脂材料 | |
CN110016107B (zh) | 固化性树脂组合物 | |
JP5447921B2 (ja) | 硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び電子部品用樹脂材料 | |
JPH05209040A (ja) | 繊維強化樹脂組成物 | |
JP7160648B2 (ja) | 硬化性樹脂組成物 | |
KR102495843B1 (ko) | 신규한 화합물, 이를 포함하는 에폭시 수지 조성물 및 이의 경화물 | |
JP2010024315A (ja) | エポキシ樹脂組成物、硬化物、その製造方法、プリプレグ、及び構造体 | |
JPH0725986A (ja) | 繊維強化樹脂組成物 | |
JPH0129816B2 (ja) | ||
JPS648649B2 (ja) | ||
JPH04130141A (ja) | 繊維強化樹脂組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120605 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130110 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130307 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131205 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140818 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5609040 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |