JP2014043507A - Glass fiber fabric prepreg and glass fiber reinforced composite material - Google Patents

Glass fiber fabric prepreg and glass fiber reinforced composite material Download PDF

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信之 荒井
Hiroshi Taiko
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass fiber reinforced composite material that has both excellent antistatic performance and mechanical characteristics such as compression strength, and a glass fiber fabric prepreg that is suitably used for the same.SOLUTION: A glass fiber fabric prepreg includes at least following components: (A) glass fiber fabric, (B) epoxy resin, (C) epoxy resin curing agent, and (D) conductive filler. In an epoxy resin composition including (B), (C) and (D), 0.001-10 mass% of (D) is included, and an average grain diameter of (D) is 1 μm or less.

Description

本発明は、圧縮強度等の機械特性に優れた帯電防止材料として好適に用いられるガラス繊維織物プリプレグ、およびそれを成形して得られるガラス繊維強化複合材料に関するものである。   The present invention relates to a glass fiber woven prepreg suitably used as an antistatic material excellent in mechanical properties such as compressive strength, and a glass fiber reinforced composite material obtained by molding it.

自動車、航空機、宇宙機材、鉄道車両、半導体、およびICトレイやノートパソコンの筐体(ハウジング)などのコンピュータ用途、ゴルフシャフト、バット、バトミントンやテニスラケットなどのスポーツ用途、および一般産業用途などの多様な製品の製造にガラス繊維強化複合材料が使用されている。一般に、速い成形サイクル、安い成形コストという特徴から、熱可塑性樹脂および数mm〜数cmオーダーのガラス短繊維が、ガラス繊維強化複合材料に用いられる。このようなガラス繊維強化複合材料は、本質的に電気絶縁性であるので、静電気放電(帯電防止)または電磁遮蔽が必要な用途には有用でなく、そのままでは導電性が求められる用途に使用することは出来ない。そこで、帯電防止や電磁遮蔽用の熱可塑性樹脂としては、優れた導電性を付与するため、有機系の帯電防止材を混入する方法、金属粒子、金属繊維、炭素繊維、カーボンナノチューブ、フラーレン、カーボンブラック等の導電性フィラーを混入する方法等が用いられてきた。しかしながら有機系の帯電防止剤を用いた場合は、帯電防止剤が表面にブリードアウトすることにより経時変化が起こったり、使用環境に左右されたり、ひどい場合は効果が失われたりする。また、導電性フィラーを用いた場合、導電性を付与するに足るフィラー量を添加すると、熱可塑性樹脂の粘度が極めて高くなり、ガラス短繊維へ熱可塑性樹脂が十分含浸しなかったり、ガラス繊維強化複合材料の機械特性の低下が大きいという欠点があった(特許文献1、2、および、3参照)。特に、自動車外板、航空機の1次構造材および2次構造材、風車、宇宙機材、鉄道車両、船舶等の構造材用途では、落雷や電気配線の欠陥から局所的に高電圧が印加される場合があるが、その高電圧下でスパークが発生しないように帯電防止性能を保ちつつ十分な機械特性を持つ材料の要求が極めて高い。   Various applications such as automobiles, aircraft, space equipment, railway vehicles, semiconductors, computer applications such as IC trays and notebook PC housings, sports applications such as golf shafts, bats, badminton and tennis rackets, and general industrial applications Glass fiber reinforced composite materials are used in the manufacture of simple products. In general, thermoplastic resins and short glass fibers on the order of several millimeters to several centimeters are used for glass fiber reinforced composite materials due to the features of fast molding cycles and low molding costs. Since such a glass fiber reinforced composite material is essentially electrically insulating, it is not useful for applications that require electrostatic discharge (antistatic) or electromagnetic shielding, and is used as it is for applications that require electrical conductivity. I can't do that. Therefore, as a thermoplastic resin for antistatic and electromagnetic shielding, in order to give excellent conductivity, a method of incorporating an organic antistatic material, metal particles, metal fibers, carbon fibers, carbon nanotubes, fullerenes, carbon A method of mixing a conductive filler such as black has been used. However, when an organic antistatic agent is used, the antistatic agent bleeds out to the surface, so that a change with time occurs, it is influenced by the use environment, and if it is severe, the effect is lost. In addition, when conductive filler is used, adding a sufficient amount of filler to impart electrical conductivity makes the viscosity of the thermoplastic resin extremely high, and the short glass fiber is not sufficiently impregnated with the thermoplastic resin, or the glass fiber is reinforced. There was a drawback that the mechanical properties of the composite material were greatly deteriorated (see Patent Documents 1, 2, and 3). In particular, in structural materials such as automobile outer plates, aircraft primary and secondary structural materials, windmills, space equipment, railway vehicles, and ships, high voltage is locally applied due to lightning strikes and defects in electrical wiring. In some cases, there is an extremely high demand for a material having sufficient mechanical properties while maintaining antistatic performance so that no spark is generated under the high voltage.

ガラス短繊維を用いたガラス繊維強化複合材料では、構造材に耐える十分な機械特性が得られないため(特許文献3参照)、低コストでかつ高い機械特性が発現可能なガラス繊維織物の使用が求められるが、導電性フィラーを用いた帯電防止性能を持つ熱可塑性樹脂は、粘度が高くガラス繊維織物に含浸する際、十分に含浸できずボイドが生じたり、樹脂の粘度が高く導電性フィラーの一部が凝集することで、機械特性の低下があった。加えて、そのボイドは局所的な低導電性部となるため、高電圧がかかると、その低導電性部分でスパークが発生することがある。そのため、帯電防止性能を持つ熱可塑性樹脂とガラス繊維織物からなるガラス繊維強化複合材料は、その様な電気的衝撃を嫌う、自動車外板、航空機の1次構造材および2次構造材、風車、宇宙機材、鉄道車両、船舶等の構造材用途の材料、加えて帯電防止性能を示すことが求められる、半導体、ICトレイやノートパソコンの筐体として不向きであった(特許文献1参照)。   In a glass fiber reinforced composite material using short glass fibers, sufficient mechanical properties that can withstand structural materials cannot be obtained (see Patent Document 3). Therefore, it is necessary to use a glass fiber fabric that can exhibit high mechanical properties at low cost. Although required, thermoplastic resins with antistatic properties using conductive fillers have high viscosity and cannot be sufficiently impregnated when impregnating glass fiber fabrics. There was a decrease in mechanical properties due to the partial aggregation. In addition, since the void becomes a local low-conductivity part, when a high voltage is applied, a spark may be generated in the low-conductivity part. Therefore, a glass fiber reinforced composite material composed of a thermoplastic resin having an antistatic property and a glass fiber fabric is not suitable for such an electric shock, such as an automobile outer plate, an aircraft primary structural material and an secondary structural material, a windmill, It was unsuitable as a housing for semiconductors, IC trays, and notebook personal computers that are required to exhibit materials for structural materials such as space equipment, railway vehicles, and ships, as well as antistatic performance (see Patent Document 1).

特開平7−228707号公報JP-A-7-228707 特表2011−513546号公報Special table 2011-513546 gazette 特開2004−182866号公報JP 2004-182866 A

そこで本発明の目的は、上記課題を解決し、優れた帯電防止性能と圧縮強度等の機械特性とを兼ね備えたガラス繊維強化複合材料、およびそれに好適に用いられるガラス繊維織物プリプレグを得ることにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to obtain a glass fiber reinforced composite material having excellent antistatic performance and mechanical properties such as compressive strength, and a glass fiber fabric prepreg suitably used therefor. .

上記目的を達成するための本発明は、次のいずれかの構成を有するものである。すなわち、少なくとも次の構成要素(A)、(B)、(C)、(D)を含んでなるガラス繊維織物プリプレグであって、(B)、(C)および(D)を含んでなるエポキシ樹脂組成物中、(D)を0.001〜10質量%含み、(D)の平均粒径は1μm以下であるプリプレグ。
(A)ガラス繊維織物
(B)エポキシ樹脂
(C)エポキシ樹脂硬化剤
(D)導電性フィラー
あるいは、上記のプリプレグを成形してなるガラス繊維強化複合材料である。
In order to achieve the above object, the present invention has one of the following configurations. Namely, a glass fiber woven prepreg comprising at least the following components (A), (B), (C), (D), and an epoxy comprising (B), (C) and (D) The prepreg which contains 0.001-10 mass% of (D) in a resin composition, and the average particle diameter of (D) is 1 micrometer or less.
(A) Glass fiber woven fabric (B) Epoxy resin (C) Epoxy resin curing agent (D) Conductive filler Or a glass fiber reinforced composite material formed by molding the above prepreg.

本発明により、帯電防止性能と圧縮強度等の機械特性に優れたガラス繊維強化複合材料を提供することが可能となり、自動車外板、航空機の1次構造材および2次構造材、風車、宇宙機材、鉄道車両、船舶等の構造材、さらにはゴルフシャフト、バット、バトミントンやテニスラケットなどスポーツ用途として好適に用いることができる。加えて、帯電防止性能を示すことが求められる、半導体、ICトレイやノートパソコンの筐体等にも好適に用いることができる。   According to the present invention, it becomes possible to provide a glass fiber reinforced composite material excellent in mechanical properties such as antistatic performance and compressive strength, and it is possible to provide an automobile outer plate, an aircraft primary structure material and secondary structure material, a windmill, and a space equipment. In addition, it can be suitably used for sports applications such as structural materials such as railway vehicles and ships, as well as golf shafts, bats, badminton and tennis rackets. In addition, it can be suitably used for semiconductors, IC trays, notebook computer cases, and the like that are required to exhibit antistatic performance.

本発明者らは、帯電防止性能と圧縮強度等の機械特性を高度に両立するためのメカニズムを追求した結果、ある特定の粒径を持つ導電性フィラーをある特定の配合量、熱可塑性樹脂よりも高い機械特性かつ低粘度なエポキシ樹脂に配合したエポキシ樹脂組成物を得て、そしてそのエポキシ樹脂組成物をガラス繊維織物に含浸させることで、優れた樹脂の含浸性が維持されたプリプレグが得られ、かかるプリプレグを用いて得られるガラス繊維強化複合材料は、良分散な導電性フィラーにより導電パスが形成され、優れた帯電防止性能と圧縮強度等の機械特性を両立出来ることを見出し、本発明に至ったものである。   As a result of pursuing a mechanism for achieving a high degree of compatibility between mechanical properties such as antistatic performance and compressive strength, the present inventors have found that a conductive filler having a specific particle size is more than a specific blending amount and a thermoplastic resin. An epoxy resin composition blended with an epoxy resin having high mechanical properties and low viscosity is obtained, and a glass fiber fabric is impregnated with the epoxy resin composition to obtain a prepreg that maintains excellent resin impregnation properties. The glass fiber reinforced composite material obtained by using such a prepreg is found to have a conductive path formed by a well-dispersed conductive filler, and to achieve both excellent antistatic performance and mechanical properties such as compressive strength. Has been reached.

本発明に用いられるガラス繊維織物(A)は、用途に応じてあらゆる種類のガラス繊維を使用することが可能である。有用なガラス繊維は、Eガラス、Aガラス、Cガラス、Dガラス、Rガラス、Sガラス、ECRガラス、NEガラス、石英およびフッ素フリーおよび/またはホウ素フリーのEガラス誘導体として一般に知られる繊維化可能なガラス組成物から調製したものを含む。ガラス繊維以外に、本発明の効果を損なわない程度に例えば、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維等の無機繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、ノボロイド繊維等の有機合成繊維、金、銀、銅、青銅、黄銅、リン青銅、アルミニウム、ニッケル、スチール、ステンレススチール等からなる金属線、金属メッシュ、金属不織布等を組み合わせて用いることができる。炭素繊維、金属繊維、金、銀、銅、青銅、黄銅、リン青銅、アルミニウム、ニッケル、スチール、ステンレススチール等からなる金属線、金属メッシュ、金属不織布等は、ガラス繊維織物プリプレグに導電性を付与し、帯電防止性能を向上することが可能であり好適に用いられる。   The glass fiber fabric (A) used in the present invention can use any kind of glass fiber depending on the application. Useful glass fibers are fiberable, commonly known as E glass, A glass, C glass, D glass, R glass, S glass, ECR glass, NE glass, quartz and fluorine-free and / or boron-free E glass derivatives. Including those prepared from various glass compositions. In addition to glass fiber, inorganic fiber such as carbon fiber, metal fiber, ceramic fiber, polyamide fiber, polyester fiber, polyolefin fiber, organic synthetic fiber such as novoloid fiber, gold, etc. A metal wire made of silver, copper, bronze, brass, phosphor bronze, aluminum, nickel, steel, stainless steel, a metal mesh, a metal nonwoven fabric, or the like can be used in combination. Carbon fiber, metal fiber, gold, silver, copper, bronze, brass, phosphor bronze, aluminum, nickel, steel, stainless steel, etc., metal wire, metal mesh, metal non-woven fabric, etc. give conductivity to glass fiber woven prepreg However, it is possible to improve the antistatic performance, and it is preferably used.

また、本発明のガラス繊維織物(A)は、従来公知の二次元織物を用いることができる。ガラス繊維織物(A)の織構造としては、平織、綾織、絡み織、模紗織、斜紋織、二重織、嬬子織から選ばれるいずれかであることが好ましく、これらの織構造を単独あるいは組み合わせて用いることができる。   Moreover, a conventionally well-known two-dimensional fabric can be used for the glass fiber fabric (A) of this invention. The woven structure of the glass fiber woven fabric (A) is preferably any one selected from plain weave, twill weave, tangle weave, imitation weave, oblique woven, double weave and satin weave. They can be used in combination.

本発明において、ガラス繊維織物(A)のガラス繊維目付は、好ましくは20〜300g/m2であり、より好ましくは40〜200g/mである。ガラス繊維の目付が20g/m以上の場合、ガラス繊維織物の製織性が良好となり、また、ガラス繊維の目付が300g/m以下の場合、エポキシ樹脂組成物の含浸時に樹脂が厚み方向の中央部まで到達しやすく、未含浸部(ボイド)が残存しにくいガラス繊維強化複合材料となり、その結果、優れた圧縮強度等の機械物性を示すことになる。 In the present invention, the glass fiber weight per unit area of the glass fiber fabric (A) is preferably 20 to 300 g / m 2, more preferably from 40~200g / m 2. When the basis weight of the glass fiber is 20 g / m 2 or more, the weaving property of the glass fiber fabric is good. When the basis weight of the glass fiber is 300 g / m 2 or less, the resin is in the thickness direction when impregnated with the epoxy resin composition. It becomes a glass fiber reinforced composite material that can easily reach the center part and the non-impregnated part (void) hardly remains, and as a result, exhibits excellent mechanical properties such as compressive strength.

ガラス繊維織物(A)の糸密度は、製織操作の容易性や開繊、拡幅、偏平化処理における織糸内での単繊維の分散の均一性を向上させる観点から、経糸および緯糸密度20〜80本/25mmの平織組織を有するガラス繊維織物を使用するのがよく、成形品の軽量化効果を考慮すると、経糸および緯糸の糸密度30〜70本/25mmの平織組織を有するガラス繊維織物を使用するのが好ましい。さらに、経糸および緯糸に、同じ単繊維数で繊度の等しい糸を使用し、かつ経糸方向と緯糸方向とで糸密度を等しくすることが好ましい。   The yarn density of the glass fiber woven fabric (A) is from the viewpoint of improving the uniformity of single fiber dispersion in the weaving yarn in the ease of weaving operation, opening, widening, and flattening treatment. It is preferable to use a glass fiber fabric having a plain weave structure of 80/25 mm. Considering the effect of reducing the weight of the molded product, a glass fiber fabric having a plain weave structure of warp and weft yarn density of 30 to 70/25 mm is used. It is preferred to use. Furthermore, it is preferable to use the same number of single fibers and the same fineness for the warp and the weft, and to equalize the yarn density in the warp direction and the weft direction.

本発明に用いられるエポキシ樹脂(B)としては、特に限定されるものではなく、ビスフェノール型エポキシ樹脂、アミン型エポキシ樹脂、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、レゾルシノール型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂、イソシアネート変性エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などの中から1種以上を選択して用いることができる。   The epoxy resin (B) used in the present invention is not particularly limited, and is not limited to bisphenol type epoxy resin, amine type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, resorcinol type epoxy resin, phenol aralkyl. At least one of epoxy type epoxy resin, naphthol aralkyl type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, epoxy resin having biphenyl skeleton, isocyanate modified epoxy resin, tetraphenylethane type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, etc. It can be selected and used.

ここで、ビスフェノール型エポキシ樹脂とは、ビスフェノール化合物の2つのフェノール性水酸基がグリシジル化されたものであり、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールAD型、ビスフェノールS型、もしくはこれらビスフェノールのハロゲン、アルキル置換体、水添品等が挙げられる。また、単量体に限らず、複数の繰り返し単位を有する高分子量体も好適に使用することができる。   Here, the bisphenol type epoxy resin is obtained by glycidylation of two phenolic hydroxyl groups of a bisphenol compound. The bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol AD type, bisphenol S type, or halogens and alkyls of these bisphenols. Examples include substituted products and hydrogenated products. Moreover, not only a monomer but the high molecular weight body which has several repeating units can also be used conveniently.

ビスフェノールA型エポキシ樹脂の市販品としては、“jER(登録商標)”825、828、834、1001、1002、1003、1003F、1004、1004AF、1005F、1006FS、1007、1009、1010(以上、三菱化学(株)製)などが挙げられる。臭素化ビスフェノールA型エポキシ化合物としては、“jER(登録商標)”505、5050、5051、5054、5057(以上、三菱化学(株)製)などが挙げられる。水添ビスフェノールA型エポキシ化合物の市販品としては、ST5080、ST4000D、ST4100D、ST5100(以上、新日鐵化学(株)製)などが挙げられる。   Commercially available bisphenol A type epoxy resins include “jER (registered trademark)” 825, 828, 834, 1001, 1002, 1003, 1003F, 1004, 1004AF, 1005F, 1006FS, 1007, 1009, 1010 (and above, Mitsubishi Chemical) Etc.). Examples of the brominated bisphenol A type epoxy compound include “jER (registered trademark)” 505, 5050, 5051, 5054, 5057 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). Examples of commercially available hydrogenated bisphenol A type epoxy compounds include ST5080, ST4000D, ST4100D, and ST5100 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.).

ビスフェノールF型エポキシ樹脂の市販品としては、“jER(登録商標)”806、807、4002P、4004P、4007P、4009P、4010P(以上、三菱化学(株)製)、“エピクロン(登録商標)”830、835(以上、DIC(株)製)、“エポトート(登録商標)”YDF2001、YDF2004(以上、新日鐵化学(株)製)などが挙げられる。テトラメチルビスフェノールF型エポキシ化合物としては、YSLV−80XY(新日鐵化学(株)製)などが挙げられる。   Commercially available products of bisphenol F type epoxy resin include “jER (registered trademark)” 806, 807, 4002P, 4004P, 4007P, 4009P, 4010P (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), “Epiclon (registered trademark)” 830. 835 (above, manufactured by DIC Corporation), “Epototo (registered trademark)” YDF2001, YDF2004 (above, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), and the like. Examples of the tetramethylbisphenol F type epoxy compound include YSLV-80XY (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.).

ビスフェノールS型エポキシ樹脂としては、“エピクロン(登録商標)”EXA−154(DIC(株)製)などが挙げられる。   Examples of the bisphenol S-type epoxy resin include “Epiclon (registered trademark)” EXA-154 (manufactured by DIC Corporation).

また、アミン型エポキシ樹脂としては、例えば、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルジアミノジフェニルスルホン、テトラグリシジルジアミノジフェニルエーテル、トリグリシジルアミノフェノール、トリグリシジルアミノクレゾール、テトラグリシジルキシリレンジアミンや、これらのハロゲン、アルキノール置換体、水添品などが挙げられる。   Examples of amine-type epoxy resins include tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, tetraglycidyl diaminodiphenyl sulfone, tetraglycidyl diaminodiphenyl ether, triglycidylaminophenol, triglycidylaminocresol, tetraglycidylxylylenediamine, and their halogen and alkynol substitutions. Body and hydrogenated products.

テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンの市販品としては、“スミエポキシ(登録商標)”ELM434(住友化学(株)製)、YH434L(新日鐵化学(株)製)、“jER(登録商標)”604(三菱化学(株)製)、“アラルダイド(登録商標)”MY720、MY721、MY725(以上、ハンツマン・アドバンズド・マテリアルズ(株)製)などが挙げられる。   Commercially available products of tetraglycidyldiaminodiphenylmethane include “Sumiepoxy (registered trademark)” ELM434 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), YH434L (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), and “jER (registered trademark)” 604 (Mitsubishi Chemical). (Manufactured by Co., Ltd.), “Araldide (registered trademark)” MY720, MY721, MY725 (manufactured by Huntsman Advanced Materials Co., Ltd.).

トリグリシジルアミノフェノールまたはトリグリシジルアミノクレゾールの市販品としては、“スミエポキシ(登録商標)”ELM100、ELM120(以上、住友化学(株)製)、“アラルダイド(登録商標)”MY0500、MY0510、MY0600、MY0610(以上、ハンツマン・アドバンズド・マテリアルズ(株)製)、“jER(登録商標)”630(三菱化学(株)製)などが挙げられる。   Commercially available products of triglycidylaminophenol or triglycidylaminocresol include “SUMI Epoxy (registered trademark)” ELM100, ELM120 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), “Araldide (registered trademark)” MY0500, MY0510, MY0600, MY0610. (The above is manufactured by Huntsman Advanced Materials Co., Ltd.), “jER (registered trademark)” 630 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the like.

テトラグリシジルキシリレンジアミンおよびその水素添加品の市販品としては、“TETRAD(登録商標)”−X、“TETRAD(登録商標)”−C(以上、三菱ガス化学(株)製)などが挙げられる。   Examples of commercially available tetraglycidylxylylenediamine and hydrogenated products thereof include “TETRAD (registered trademark)”-X, “TETRAD (registered trademark)”-C (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), and the like. .

テトラグリシジルジアミノジフェニルスルホンの市販品としては、TG4DAS、TG3DAS(三井化学ファイン(株)製)などが挙げられる。   Examples of commercially available tetraglycidyl diaminodiphenyl sulfone include TG4DAS and TG3DAS (manufactured by Mitsui Chemicals Fine Co., Ltd.).

フェノールノボラック型エポキシ樹脂の市販品としては“jER(登録商標)”152、154(以上、三菱化学(株)製)、“エピクロン(登録商標)”N−740、N−770、N−775(以上、DIC(株)製)などが挙げられる。   Commercial products of phenol novolac type epoxy resins include “jER (registered trademark)” 152, 154 (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), “Epiclon (registered trademark)” N-740, N-770, N-775 ( As mentioned above, DIC Corporation) etc. are mentioned.

クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の市販品としては、“エピクロン(登録商標)”N−660、N−665、N−670、N−673、N−695(以上、DIC(株)製)、EOCN−1020、EOCN−102S、EOCN−104S(以上、日本化薬(株)製)などが挙げられる。   As a commercial product of a cresol novolac type epoxy resin, “Epiclon (registered trademark)” N-660, N-665, N-670, N-673, N-695 (above, manufactured by DIC Corporation), EOCN-1020 , EOCN-102S, EOCN-104S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and the like.

レゾルシノール型エポキシ化合物の樹脂としては、“デナコール(登録商標)”EX−201(ナガセケムテックス(株)製)などが挙げられる。   Examples of the resin of the resorcinol type epoxy compound include “Denacol (registered trademark)” EX-201 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation).

グリシジルアニリン型エポキシ樹脂の市販品としては、GANやGOT(以上、日本化薬(株)製)などが挙げられる。   Examples of commercially available glycidyl aniline type epoxy resins include GAN and GOT (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).

ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂の市販品としては、“jER(登録商標)”YX4000H、YX4000、YL6616(以上、三菱化学(株)製)、NC−3000(日本化薬(株)製)などが挙げられる。   Examples of commercially available epoxy resins having a biphenyl skeleton include “jER (registered trademark)” YX4000H, YX4000, YL6616 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), NC-3000 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and the like. It is done.

ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂の市販品としては、“エピクロン(登録商標)”HP7200L、“エピクロン(登録商標)”HP7200、“エピクロン(登録商標)”HP7200H、“エピクロン(登録商標)”HP7200HH(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、XD−1000−L、XD−1000−2L(以上、日本化薬(株)製)、“Tactix(登録商標)”556(Vantico Inc(株)製)などが挙げられる。   Commercially available dicyclopentadiene type epoxy resins include “Epicron (registered trademark)” HP7200L, “Epicron (registered trademark)” HP7200, “Epicron (registered trademark)” HP7200H, “Epicron (registered trademark)” HP7200HH (above, Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), XD-1000-L, XD-1000-2L (above, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), “Tactix (registered trademark)” 556 (manufactured by Vantico Inc.) Etc.

イソシアネート変性エポキシ樹脂の市販品としては、オキサゾリドン環を有するXAC4151、AER4152(旭化成エポキシ(株)製)やACR1348(ADEKA(株)製)などが挙げられる。   Examples of commercially available isocyanate-modified epoxy resins include XAC4151, AER4152 (Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.) and ACR1348 (ADEKA Co., Ltd.) having an oxazolidone ring.

テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂の市販品としては、テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタン型エポキシ化合物である“jER(登録商標)”1031(三菱化学(株)製)などが挙げられる。   Examples of commercially available tetraphenylethane type epoxy resins include “jER (registered trademark)” 1031 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), which is a tetrakis (glycidyloxyphenyl) ethane type epoxy compound.

トリフェニルメタン型エポキシ樹脂の市販品としては、“タクチックス(登録商標)”742(ハンツマン・アドバンズド・マテリアルズ(株)製)などが挙げられる。   As a commercial item of a triphenylmethane type epoxy resin, “Tactics (registered trademark)” 742 (manufactured by Huntsman Advanced Materials Co., Ltd.) and the like can be mentioned.

これらエポキシ樹脂(B)の中でも、グリシジルアミン骨格を少なくとも1つ有し、かつ、3官能以上のエポキシ基を有する芳香族エポキシ樹脂(B1)が好ましい。かかる芳香族エポキシ樹脂(B1)は、架橋密度が高く、ガラス繊維強化複合材料の耐熱性および圧縮強度を向上させることができるためである。   Among these epoxy resins (B), an aromatic epoxy resin (B1) having at least one glycidylamine skeleton and having a trifunctional or higher functional epoxy group is preferable. This is because the aromatic epoxy resin (B1) has a high crosslinking density and can improve the heat resistance and compressive strength of the glass fiber reinforced composite material.

芳香族エポキシ樹脂(B1)である多官能のグリシジルアミン型エポキシ樹脂としては、例えば、上述のテトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルジアミノジフェニルスルホン、テトラグリシジルジアミノジフェニルエーテル、トリグリシジルアミノフェノールおよびトリグリシジルアミノクレゾール等が挙げられる。   Examples of the polyfunctional glycidylamine type epoxy resin that is the aromatic epoxy resin (B1) include the above-mentioned tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, tetraglycidyldiaminodiphenylsulfone, tetraglycidyldiaminodiphenylether, triglycidylaminophenol, and triglycidylaminocresol. Is mentioned.

さらに、エポキシ樹脂(B)として、 下記一般式(1)   Further, as the epoxy resin (B), the following general formula (1)

Figure 2014043507
Figure 2014043507

(式(1)中、RとRは、それぞれ炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、アシル基、トリフルオロメチル基およびニトロ基からなる群から選ばれた少なくとも一つを表す。nは0〜4の整数、mは0〜5の整数である。RとRが複数存在する場合、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。Xは、−O−、−S−、−CO−、−C(=O)O−、−SO−から選ばれる1つを表す。)で示される構造を有するアミン型エポキシ樹脂も好適に使用することができる。 (In formula (1), R 1 and R 2 are each an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon having 6 to 10 carbon atoms. Represents at least one selected from the group consisting of a group, a halogen atom, an acyl group, a trifluoromethyl group, and a nitro group, n is an integer of 0 to 4, and m is an integer of 0 to 5. R 1 and R When two or more are present, they may be the same or different, and X is selected from —O—, —S—, —CO—, —C (═O) O—, —SO 2 —. An amine type epoxy resin having a structure represented by 1) can also be preferably used.

上記一般式(1)で示される構造を有するアミン型エポキシ樹脂としては、N,N−ジグリシジル−4−フェノキシアニリン、N,N−ジグリシジル−4−(4−メチルフェノキシ)アニリン、N,N−ジグリシジル−4−(4−tert−ブチルフェノキシ)アニリンおよびN,N−ジグリシジル−4−(4−フェノキシフェノキシ)アニリン等が挙げられる。これらの樹脂は、多くの場合、フェノキシアニリン誘導体にエピクロロヒドリンを付加し、アルカリ化合物により環化して得られる。分子量の増加に伴い粘度が増加していくため、取扱い性の点から、上記一般式(1)のRとRがともに水素であるN,N−ジグリシジル−4−フェノキシアニリンが特に好ましく用いられる。 Examples of the amine-type epoxy resin having the structure represented by the general formula (1) include N, N-diglycidyl-4-phenoxyaniline, N, N-diglycidyl-4- (4-methylphenoxy) aniline, N, N- And diglycidyl-4- (4-tert-butylphenoxy) aniline and N, N-diglycidyl-4- (4-phenoxyphenoxy) aniline. In many cases, these resins are obtained by adding epichlorohydrin to a phenoxyaniline derivative and cyclizing with an alkali compound. Since the viscosity increases as the molecular weight increases, N, N-diglycidyl-4-phenoxyaniline in which R 1 and R 2 in the above general formula (1) are both hydrogen is particularly preferably used from the viewpoint of handleability. It is done.

フェノキシアニリン誘導体としては、具体的には、4−フェノキシアニリン、4−(4−メチルフェノキシ)アニリン、4−(3−メチルフェノキシ)アニリン、4−(2−メチルフェノキシ)アニリン、4−(4−エチルフェノキシ)アニリン、4−(3−エチルフェノキシ)アニリン、4−(2−エチルフェノキシ)アニリン、4−(4−プロピルフェノキシ)アニリン、4−(4−tert−ブチルフェノキシ)アニリン、4−(4−シクロヘキシルフェノキシ)アニリン、4−(3−シクロヘキシルフェノキシ)アニリン、4−(2−シクロヘキシルフェノキシ)アニリン、4−(4−メトキシフェノキシ)アニリン、4−(3−メトキシフェノキシ)アニリン、4−(2−メトキシフェノキシ)アニリン、4−(3−フェノキシフェノキシ)アニリン、4−(4−フェノキシフェノキシ)アニリン、4−[4−(トリフルオロメチル)フェノキシ]アニリン、4−[3−(トリフルオロメチル)フェノキシ]アニリン、4−[2−(トリフルオロメチル)フェノキシ]アニリン、4−(2−ナフチルオキシフェノキシ)アニリン、4−(1−ナフチルオキシフェノキシ)アニリン、4−[(1,1’−ビフェニル−4−イル)オキシ]アニリン、4−(4−ニトロフェノキシ)アニリン、4−(3−ニトロフェノキシ)アニリン、4−(2−ニトロフェノキシ)アニリン、3−ニトロ−4−アミノフェニルフェニルエーテル、2−ニトロ−4−(4−ニトロフェノキシ)アニリン、4−(2,4−ジニトロフェノキシ)アニリン、3−ニトロ−4−フェノキシアニリン、4−(2−クロロフェノキシ)アニリン、4−(3−クロロフェノキシ)アニリン、4−(4−クロロフェノキシ)アニリン、4−(2,4−ジクロロフェノキシ)アニリン、3−クロロ−4−(4−クロロフェノキシ)アニリン、および4−(4−クロロ−3−トリルオキシ)アニリンなどが挙げられる。   Specific examples of the phenoxyaniline derivative include 4-phenoxyaniline, 4- (4-methylphenoxy) aniline, 4- (3-methylphenoxy) aniline, 4- (2-methylphenoxy) aniline, 4- (4 -Ethylphenoxy) aniline, 4- (3-ethylphenoxy) aniline, 4- (2-ethylphenoxy) aniline, 4- (4-propylphenoxy) aniline, 4- (4-tert-butylphenoxy) aniline, 4- (4-cyclohexylphenoxy) aniline, 4- (3-cyclohexylphenoxy) aniline, 4- (2-cyclohexylphenoxy) aniline, 4- (4-methoxyphenoxy) aniline, 4- (3-methoxyphenoxy) aniline, 4- (2-methoxyphenoxy) aniline, 4- (3-phenoxyf) Noxy) aniline, 4- (4-phenoxyphenoxy) aniline, 4- [4- (trifluoromethyl) phenoxy] aniline, 4- [3- (trifluoromethyl) phenoxy] aniline, 4- [2- (trifluoro) Methyl) phenoxy] aniline, 4- (2-naphthyloxyphenoxy) aniline, 4- (1-naphthyloxyphenoxy) aniline, 4-[(1,1′-biphenyl-4-yl) oxy] aniline, 4- ( 4-nitrophenoxy) aniline, 4- (3-nitrophenoxy) aniline, 4- (2-nitrophenoxy) aniline, 3-nitro-4-aminophenyl phenyl ether, 2-nitro-4- (4-nitrophenoxy) Aniline, 4- (2,4-dinitrophenoxy) aniline, 3-nitro-4-phenoxyaniline, -(2-chlorophenoxy) aniline, 4- (3-chlorophenoxy) aniline, 4- (4-chlorophenoxy) aniline, 4- (2,4-dichlorophenoxy) aniline, 3-chloro-4- (4- Chlorophenoxy) aniline, 4- (4-chloro-3-tolyloxy) aniline, and the like.

次に、上記一般式(1)で示される構造を有するアミン型エポキシ樹脂の製造方法について例示説明する。   Next, a method for producing an amine type epoxy resin having the structure represented by the general formula (1) will be described as an example.

上記一般式(1)で示される構造を有するアミン型エポキシ樹脂は、下記一般式(2)   The amine type epoxy resin having the structure represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (2).

Figure 2014043507
Figure 2014043507

(式(2)中、RとRは、それぞれ炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、アシル基、トリフルオロメチル基およびニトロ基からなる群から選ばれた少なくとも一つを表す。nは0〜4の整数、mは0〜5の整数である。RとRが複数存在する場合、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。Xは、−O−、−S−、−CO−、−C(=O)O−、−SO−から選ばれる1つを表す)で示されるフェノキシアニリン誘導体と、エピクロロヒドリンを反応させることにより製造することができる。 (In the formula (2), R 1 and R 2 are each an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon having 6 to 10 carbon atoms. Represents at least one selected from the group consisting of a group, a halogen atom, an acyl group, a trifluoromethyl group, and a nitro group, n is an integer of 0 to 4, and m is an integer of 0 to 5. R 1 and R When two or more are present, they may be the same or different, and X is selected from —O—, —S—, —CO—, —C (═O) O—, —SO 2 —. Can be produced by reacting a phenoxyaniline derivative represented by 1) with epichlorohydrin.

すなわち、一般的なエポキシ樹脂の製造方法と同じく、アミン型エポキシ樹脂の製造方法は、フェノキシアニリン誘導体1分子にエピクロロヒドリン2分子が付加し、下記一般式(3)   That is, similar to the general epoxy resin production method, the amine type epoxy resin production method is such that two molecules of epichlorohydrin are added to one molecule of the phenoxyaniline derivative, and the following general formula (3)

Figure 2014043507
Figure 2014043507

(式(3)中、RとRは、それぞれ炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、アシル基、トリフルオロメチル基およびニトロ基からなる群から選ばれた少なくとも一つを表す。nは0〜4の整数、mは0〜5の整数である。RとRが複数存在する場合、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。Xは、−O−、−S−、−CO−、−C(=O)O−、−SO−から選ばれる1つを表す)で示されるジクロロヒドリン体が生成する付加工程と続くジクロロヒドリン体をアルカリ化合物により脱塩化水素し、2個のエポキシ基を有する下記一般式(1) (In formula (3), R 1 and R 2 are each an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon having 6 to 10 carbon atoms. Represents at least one selected from the group consisting of a group, a halogen atom, an acyl group, a trifluoromethyl group, and a nitro group, n is an integer of 0 to 4, and m is an integer of 0 to 5. R 1 and R When two or more are present, they may be the same or different, and X is selected from —O—, —S—, —CO—, —C (═O) O—, —SO 2 —. And the following dichlorohydrin compound is dehydrochlorinated with an alkali compound to form a dichlorohydrin compound represented by the following general formula (1) having two epoxy groups:

Figure 2014043507
Figure 2014043507

(式(1)中、RとRは、それぞれ炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、アシル基、トリフルオロメチル基およびニトロ基からなる群から選ばれた少なくとも一つを表す。nは0〜4の整数、mは0〜5の整数である。RとRが複数存在する場合、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。Xは、−O−、−S−、−CO−、−C(=O)O−、−SO−から選ばれる1つを表す)で示されるアミン型エポキシ樹脂が生成する環化工程からなる。 (In formula (1), R 1 and R 2 are each an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon having 6 to 10 carbon atoms. Represents at least one selected from the group consisting of a group, a halogen atom, an acyl group, a trifluoromethyl group, and a nitro group, n is an integer of 0 to 4, and m is an integer of 0 to 5. R 1 and R When two or more are present, they may be the same or different, and X is selected from —O—, —S—, —CO—, —C (═O) O—, —SO 2 —. A cyclization step in which an amine-type epoxy resin represented by

上記一般式(1)で示される構造を有するアミン型エポキシ樹脂の市販品としては、PxGAN(ジグリシジル−p−フェノキシアニリン、東レ・ファインケミカル(株)製)などが挙げられる。   PxGAN (diglycidyl-p-phenoxyaniline, Toray Fine Chemical Co., Ltd.) etc. are mentioned as a commercial item of the amine type epoxy resin which has a structure shown by the said General formula (1).

グリシジルアミン骨格を少なくとも1つ有し、かつ、3官能以上のエポキシ基を有する芳香族エポキシ樹脂(B1)は、エポキシ樹脂組成物中の耐熱性や弾性率を高める効果があり、その割合は、エポキシ樹脂(B)中に50質量%以上含まれていることが好ましく、より好ましくは60質量%以上である。芳香族エポキシ樹脂(B1)の割合を50質量%以上とすることにより、ガラス繊維強化複合材料に良好な耐熱性や圧縮強度を発現させることができる。   The aromatic epoxy resin (B1) having at least one glycidylamine skeleton and having a trifunctional or higher functional epoxy group has an effect of increasing heat resistance and elastic modulus in the epoxy resin composition, and the ratio is as follows: It is preferable that 50 mass% or more is contained in an epoxy resin (B), More preferably, it is 60 mass% or more. By setting the ratio of the aromatic epoxy resin (B1) to 50% by mass or more, the glass fiber reinforced composite material can exhibit good heat resistance and compressive strength.

本発明で用いられるエポキシ樹脂(B)に加えて、熱または光により架橋反応が進行して、少なくとも部分的に三次元架橋構造を形成する樹脂を含んでいてもよい。かかる樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂および熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられ、これらの変性体および2種類以上ブレンドした樹脂なども用いることができる。また、これらの樹脂は、加熱により自己硬化するものであっても良いし、硬化剤や硬化促進剤などを配合するものであっても良い。   In addition to the epoxy resin (B) used in the present invention, a resin that undergoes a crosslinking reaction by heat or light and at least partially forms a three-dimensional crosslinked structure may be included. Examples of such resins include unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, benzoxazine resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, thermosetting polyimide resins, and the like. Etc. can also be used. In addition, these resins may be those that are self-cured by heating, or may be those that contain a curing agent or a curing accelerator.

不飽和ポリエステル樹脂としては、α,β−不飽和ジカルボン酸を含む酸成分とアルコールとを反応させて得られる不飽和ポリエステルを、重合性不飽和単量体に溶解したものが挙げられる。α,β−不飽和ジカルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等およびこれらの酸無水物等の誘導体等が挙げられ、これらは2種以上を併用してもよい。また、必要に応じてα,β−不飽和ジカルボン酸以外の酸成分としてフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等の飽和ジカルボン酸およびこれらの酸無水物等の誘導体をα,β−不飽和ジカルボン酸と併用してもよい。   As unsaturated polyester resin, what melt | dissolved the unsaturated polyester obtained by making the acid component and alcohol which contain (alpha), (beta) -unsaturated dicarboxylic acid react in a polymerizable unsaturated monomer is mentioned. Examples of the α, β-unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and the like, derivatives of these acid anhydrides and the like, and these may be used in combination of two or more. In addition, as necessary, as an acid component other than α, β-unsaturated dicarboxylic acid, saturated dicarboxylic acid such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, and acid anhydrides thereof, etc. The derivative may be used in combination with an α, β-unsaturated dicarboxylic acid.

アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール等の脂肪族グリコール、シクロペンタンジオール、シクロヘキサンジオール等の脂環式ジオール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールAプロピレンオキシド(1〜100mol)付加物、キシレングリコール等の芳香族ジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコール等が挙げられ、これらの2種以上を併用してもよい。   Examples of the alcohol include aliphatic glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butanediol, cyclohexane Alicyclic diols such as pentanediol and cyclohexanediol, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A propylene oxide (1 to 100 mol) adducts, aromatic diols such as xylene glycol, polyhydric alcohols such as trimethylolpropane and pentaerythritol Two or more of these may be used in combination.

不飽和ポリエステル樹脂の具体例としては、例えば、フマル酸またはマレイン酸とビスフェノールAのエチレンオキサイド(以下、EOと略す)付加物との縮合物、フマル酸またはマレイン酸とビスフェノールAのプロピレンオキサイド(以下、POと略す。)付加物との縮合物およびフマル酸またはマレイン酸とビスフェノールAのEOおよびPO付加物(EOおよびPOの付加は、ランダムでもブロックでもよい)との縮合物等が含まれ、これらの縮合物は必要に応じてスチレン等のモノマーに溶解したものでもよい。不飽和ポリエステル樹脂の市販品としては、“ユピカ(登録商標)”(日本ユピカ(株)製)、“リゴラック(登録商標)”(昭和電工(株)製)、“ポリセット(登録商標)”(日立化成工業(株)製)等が挙げられる。   Specific examples of the unsaturated polyester resin include, for example, a condensation product of fumaric acid or maleic acid and an adduct of bisphenol A with ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), propylene oxide of fumaric acid or maleic acid and bisphenol A (hereinafter referred to as EO). And abbreviated as PO.) Condensates with adducts and fumaric acid or maleic acid with EO and PO adducts of bisphenol A (addition of EO and PO may be random or block), etc. These condensates may be dissolved in a monomer such as styrene as necessary. Commercially available unsaturated polyester resins include “Yupica (registered trademark)” (manufactured by Nippon Yupica Co., Ltd.), “Rigolac (registered trademark)” (manufactured by Showa Denko KK), and “Polyset (registered trademark)”. (Manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.).

ビニルエステル樹脂としては、前記エポキシ化合物とα,β−不飽和モノカルボン酸とをエステル化させることで得られるエポキシ(メタ)アクリレートが挙げられる。α,β−不飽和モノカルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、チグリン酸および桂皮酸等が挙げられ、これらの2種以上を併用してもよい。ビニルエステル樹脂の具体例としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ化合物(メタ)アクリレート変性物(ビスフェノールA型エポキシ化合物のエポキシ基と(メタ)アクリル酸のカルボキシル基とが反応して得られる末端(メタ)アクリレート変性樹脂等)等が含まれ、これらの変性物は必要に応じてスチレン等のモノマーに溶解したものでもよい。ビニルエステル樹脂の市販品としては、“ディックライト(登録商標)”(DIC(株)製)、“ネオポール(登録商標)”(日本ユピカ(株)製)、“リポキシ(登録商標)”(昭和高分子(株)製)等が挙げられる。   Examples of the vinyl ester resin include epoxy (meth) acrylate obtained by esterifying the epoxy compound and an α, β-unsaturated monocarboxylic acid. Examples of the α, β-unsaturated monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, tiglic acid and cinnamic acid, and two or more of these may be used in combination. Specific examples of the vinyl ester resin include, for example, a modified bisphenol type epoxy compound (meth) acrylate (terminal (meth) obtained by reacting an epoxy group of a bisphenol A type epoxy compound and a carboxyl group of (meth) acrylic acid). Acrylate-modified resins and the like), and these modified products may be dissolved in a monomer such as styrene as necessary. Commercially available vinyl ester resins include “Dicklight (registered trademark)” (manufactured by DIC Corporation), “Neopol (registered trademark)” (manufactured by Nippon Yupica Corporation), “Lipoxy (registered trademark)” (Showa) Polymer Co., Ltd.).

ベンゾオキサジン樹脂としては、o−クレゾールアニリン型ベンゾオキサジン樹脂、m−クレゾールアニリン型ベンゾオキサジン樹脂、p−クレゾールアニリン型ベンゾオキサジン樹脂、フェノール−アニリン型ベンゾオキサジン樹脂、フェノール−メチルアミン型ベンゾオキサジン樹脂、フェノール−シクロヘキシルアミン型ベンゾオキサジン樹脂、フェノール−m−トルイジン型ベンゾオキサジン樹脂、フェノール−3,5−ジメチルアニリン型ベンゾオキサジン樹脂、ビスフェノールA−アニリン型ベンゾオキサジン樹脂、ビスフェノールA−アミン型ベンゾオキサジン樹脂、ビスフェノールF−アニリン型ベンゾオキサジン樹脂、ビスフェノールS−アニリン型ベンゾオキサジン樹脂、ジヒドロキシジフェニルスルホン−アニリン型ベンゾオキサジン樹脂、ジヒドロキシジフェニルエーテル−アニリン型ベンゾオキサジン樹脂、ベンゾフェノン型ベンゾオキサジン樹脂、ビフェニル型ベンゾオキサジン樹脂、ビスフェノールAF−アニリン型ベンゾオキサジン樹脂、ビスフェノールA−メチルアニリン型ベンゾオキサジン樹脂、フェノール−ジアミノジフェニルメタン型ベンゾオキサジン樹脂、トリフェニルメタン型ベンゾオキサジン樹脂、およびフェノールフタレイン型ベンゾオキサジン樹脂などが挙げられる。ベンゾオキサジン樹脂の市販品としては、BF−BXZ、BS−BXZ、BA−BXZ(以上、小西化学工業(株)製)等が挙げられる。   Examples of the benzoxazine resin include o-cresol aniline type benzoxazine resin, m-cresol aniline type benzoxazine resin, p-cresol aniline type benzoxazine resin, phenol-aniline type benzoxazine resin, phenol-methylamine type benzoxazine resin, Phenol-cyclohexylamine type benzoxazine resin, phenol-m-toluidine type benzoxazine resin, phenol-3,5-dimethylaniline type benzoxazine resin, bisphenol A-aniline type benzoxazine resin, bisphenol A-amine type benzoxazine resin, Bisphenol F-aniline type benzoxazine resin, bisphenol S-aniline type benzoxazine resin, dihydroxydiphenylsulfone-aniline type Nzooxazine resin, dihydroxydiphenyl ether-aniline type benzoxazine resin, benzophenone type benzoxazine resin, biphenyl type benzoxazine resin, bisphenol AF-aniline type benzoxazine resin, bisphenol A-methylaniline type benzoxazine resin, phenol-diaminodiphenylmethane type benzoxazine Examples thereof include resins, triphenylmethane type benzoxazine resins, and phenolphthalein type benzoxazine resins. Examples of commercially available benzoxazine resins include BF-BXZ, BS-BXZ, BA-BXZ (manufactured by Konishi Chemical Industry Co., Ltd.).

フェノール樹脂としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、t−ブチルフェノール、ノニルフェノール、カシュー油、リグニン、レゾルシンおよびカテコール等のフェノール類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドおよびフルフラール等のアルデヒド類との縮合により得られる樹脂が挙げられ、ノボラック樹脂やレゾール樹脂等が挙げられる。ノボラック樹脂は、シュウ酸等の酸触媒存在下で、フェノールとホルムアルデヒドとを同量またはフェノール過剰の条件で反応させることで得られる。レゾール樹脂は、水酸化ナトリウム、アンモニアまたは有機アミン等の塩基触媒の存在下で、フェノールとホルムアルデヒドとを同量またはホルムアルデヒド過剰の条件で反応させることにより得られる。フェノール樹脂の市販品としては、“スミライトレジン(登録商標)”(住友ベークライト(株)製)、レヂトップ(群栄化学工業(株)製)、“AVライト(登録商標)”(旭有機材工業(株)製)等が挙げられる。   Examples of the phenolic resin include resins obtained by condensation of phenols such as phenol, cresol, xylenol, t-butylphenol, nonylphenol, cashew oil, lignin, resorcin, and catechol with aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, and furfural. , Novolak resins and resol resins. The novolak resin can be obtained by reacting phenol and formaldehyde in the same amount or in excess of phenol in the presence of an acid catalyst such as oxalic acid. The resole resin can be obtained by reacting phenol and formaldehyde in the same amount or in an excess of formaldehyde in the presence of a base catalyst such as sodium hydroxide, ammonia or organic amine. Commercially available phenolic resins include “Sumilite Resin (registered trademark)” (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), Resitop (manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.), and “AV Light (registered trademark)” (Asahi Organic Materials). Kogyo Co., Ltd.).

尿素樹脂としては、尿素とホルムアルデヒドとの縮合によって得られる樹脂が挙げられる。尿素樹脂の市販品としては、UA−144(サンベーク(株)製)等が挙げられる。   Examples of the urea resin include a resin obtained by condensation of urea and formaldehyde. Examples of commercially available urea resins include UA-144 (manufactured by Sunbake Co., Ltd.).

メラミン樹脂としては、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合により得られる樹脂が挙げられる。メラミン樹脂の市販品としては、“ニカラック(登録商標)”(三和ケミカル(株)製)等が挙げられる。   Examples of the melamine resin include a resin obtained by polycondensation of melamine and formaldehyde. Examples of commercially available melamine resins include “Nicalac (registered trademark)” (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).

熱硬化性ポリイミド樹脂としては、少なくとも主構造にイミド環を含み、かつ末端または主鎖内にフェニルエチニル基、ナジイミド基、マレイミド基、アセチレン基等から選ばれるいずれか一つ以上を含む樹脂が挙げられる。ポリイミド樹脂の市販品としては、PETI−330(宇部興産(株)製)等が挙げられる。   Examples of the thermosetting polyimide resin include resins containing at least an imide ring in the main structure and at least one selected from a phenylethynyl group, a nadiimide group, a maleimide group, an acetylene group and the like in the terminal or main chain. It is done. Examples of commercially available polyimide resin include PETI-330 (manufactured by Ube Industries).

本発明は、エポキシ樹脂硬化剤(C)を配合して用いる。エポキシ樹脂硬化剤(C)としては、エポキシ基と反応し得る活性基を有する化合物であればこれを用いることができる。硬化剤としては、アミノ基、酸無水物基およびアジド基を有する化合物が適している。具体的には、芳香族アミン硬化剤、ジシアンジアミドまたはその誘導体であることが好ましい。   In the present invention, an epoxy resin curing agent (C) is blended and used. As the epoxy resin curing agent (C), any compound having an active group capable of reacting with an epoxy group can be used. As the curing agent, a compound having an amino group, an acid anhydride group and an azide group is suitable. Specifically, an aromatic amine curing agent, dicyandiamide or a derivative thereof is preferable.

芳香族アミン硬化剤としては、芳香族アミン類であれば特に限定されるものではないが、具体的には、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン(3,3’−DDS)、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(4,4’−DDS)、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、3,3’−ジイソプロピル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジ−t−ブチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジイソプロピル−5,5’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジ−t−ブチル−5,5’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジイソプロピル−5,5’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジ−t−ブチル−5,5’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトライソプロピル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジ−t−ブチル−5,5’−ジイソプロピル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラ−t−ブチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル(DADPE)、ビスアニリン、ベンジルジメチルアニリン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール(DMP−10)、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール(DMP−30)、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールの2−エチルヘキサン酸エステル等を使用することができる。これらは、単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。中でも、エポキシ樹脂組成物に優れた弾性率、靱性および耐熱性を付与できる3,3’−ジアミノジフェニルスルホン(3,3’−DDS)、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(4,4’−DDS)のようなジフェニルスルホン骨格を含有する芳香族アミン硬化剤が好ましく用いられる。   The aromatic amine curing agent is not particularly limited as long as it is an aromatic amine. Specifically, 3,3′-diaminodiphenylsulfone (3,3′-DDS), 4,4 ′ -Diaminodiphenylsulfone (4,4'-DDS), diaminodiphenylmethane (DDM), 3,3'-diisopropyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-di-t-butyl-4,4'- Diaminodiphenylmethane, 3,3′-diethyl-5,5′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diisopropyl-5,5′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3 '-Di-t-butyl-5,5'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3', 5,5'-tetraethyl-4,4'-diaminodiphenyl Rumethane, 3,3′-diisopropyl-5,5′-diethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-di-t-butyl-5,5′-diethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetraisopropyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-di-t-butyl-5,5′-diisopropyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3 ', 5,5'-tetra-t-butyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, diaminodiphenyl ether (DADPE), bisaniline, benzyldimethylaniline, 2- (dimethylaminomethyl) phenol (DMP-10), 2,4 , 6-Tris (dimethylaminomethyl) phenol (DMP-30), 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol It can be used 2-ethylhexanoic acid esters of Nord. These may be used alone or in admixture of two or more. Among them, 3,3′-diaminodiphenylsulfone (3,3′-DDS), 4,4′-diaminodiphenylsulfone (4,4′-) capable of imparting excellent elastic modulus, toughness and heat resistance to the epoxy resin composition An aromatic amine curing agent containing a diphenylsulfone skeleton such as DDS) is preferably used.

芳香族アミン硬化剤の市販品としては、セイカキュアS(和歌山精化工業(株)製)、MDA−220(三井化学(株)製)、“jERキュア(登録商標)”W(ジャパンエポキシレジン(株)製)、および3,3’−DAS(三井化学(株)製)、Lonzacure(登録商標)M−DEA(Lonza(株)製)、“Lonzacure(登録商標)”M−DIPA(Lonza(株)製)、“Lonzacure(登録商標)”M−MIPA(Lonza(株)製)および“Lonzacure(登録商標)”DETDA80(Lonza(株)製)などが挙げられる。   Commercially available aromatic amine curing agents include Seika Cure S (manufactured by Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd.), MDA-220 (manufactured by Mitsui Chemicals), “jER Cure (registered trademark)” W (Japan Epoxy Resin ( ), And 3,3′-DAS (Mitsui Chemicals), Lonacure (registered trademark) M-DEA (manufactured by Lonza), “Lonzacure (registered trademark)” M-DIPA (Lonza ( Co., Ltd.), “Lonacure (registered trademark)” M-MIPA (manufactured by Lonza), “Lonzacure (registered trademark)” DETDA80 (manufactured by Lonza), and the like.

ジシアンジアミドの市販品としては、DICY−7、DICY−15(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)などが挙げられる。   Examples of commercially available dicyandiamide include DICY-7 and DICY-15 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.).

エポキシ樹脂硬化剤(C)としてジフェニルスルホン骨格を含有する芳香族アミン硬化剤を用いる場合は、耐熱性や機械特性の観点から、エポキシ樹脂(B)100質量部に対して20〜70質量部配合することが好ましく、より好ましくは30〜50質量部である。ジフェニルスルホン骨格を含有する芳香族アミン硬化剤が20質量部に満たない場合、硬化物が硬化不良となり、ガラス繊維強化複合材料の圧縮強度等の機械特性が低下する場合がある。ジフェニルスルホン骨格を含有する芳香族アミン硬化剤が70質量部を超える場合、エポキシ樹脂硬化物の架橋密度が高くなりすぎて、ガラス繊維強化複合材料の耐衝撃性等の機械特性が低下する場合がある。   When an aromatic amine curing agent containing a diphenylsulfone skeleton is used as the epoxy resin curing agent (C), 20 to 70 parts by mass is mixed with 100 parts by mass of the epoxy resin (B) from the viewpoint of heat resistance and mechanical properties. Preferably, it is 30 to 50 parts by mass. When the aromatic amine curing agent containing the diphenylsulfone skeleton is less than 20 parts by mass, the cured product may be poorly cured, and mechanical properties such as compression strength of the glass fiber reinforced composite material may be deteriorated. When the aromatic amine curing agent containing the diphenylsulfone skeleton exceeds 70 parts by mass, the crosslink density of the epoxy resin cured product becomes too high, and mechanical properties such as impact resistance of the glass fiber reinforced composite material may be deteriorated. is there.

エポキシ樹脂硬化剤(C)としてジシアンジアミドまたはその誘導体を用いる場合は、耐熱性や機械特性の観点から、エポキシ樹脂(B)100質量部に対して1〜10質量部配合することが好ましく、より好ましくは2〜8質量部である。ジシアンジアミドまたはその誘導体が1質量部に満たない場合、硬化物が硬化不良となり、ガラス繊維強化複合材料の圧縮強度が低下する場合がある。ジシアンジアミドまたはその誘導体が10質量部を超える場合、エポキシ樹脂硬化物の架橋密度が高くなりすぎて、ガラス繊維強化複合材料の耐衝撃性等の機械特性が低下する場合がある。ジシアンジアミドまたはその誘導体を粉体として樹脂に配合することは、室温での保存安定性や、プリプレグ化時の粘度安定性の観点から好ましい。ジシアンジアミドまたはその誘導体を粉体として用いる場合は、平均粒径は10μm以下であることが好ましく、さらに好ましくは、7μm以下である。10μmを超えると、例えばガラス繊維織物プリプレグ用途で使用する場合、加熱加圧によりガラス繊維束にエポキシ樹脂組成物を含浸させる際、ジシアンジアミドまたはその誘導体の粉体がガラス繊維束中に入り込まず、ガラス繊維束表層に取り残される場合がある。   When dicyandiamide or a derivative thereof is used as the epoxy resin curing agent (C), it is preferable to blend 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin (B), more preferably from the viewpoint of heat resistance and mechanical properties. Is 2-8 parts by mass. When dicyandiamide or a derivative thereof is less than 1 part by mass, the cured product may be poorly cured and the compression strength of the glass fiber reinforced composite material may be reduced. When dicyandiamide or a derivative thereof exceeds 10 parts by mass, the crosslink density of the cured epoxy resin becomes too high, and mechanical properties such as impact resistance of the glass fiber reinforced composite material may be deteriorated. It is preferable to blend dicyandiamide or a derivative thereof as a powder into the resin from the viewpoint of storage stability at room temperature and viscosity stability during prepreg formation. When dicyandiamide or a derivative thereof is used as a powder, the average particle size is preferably 10 μm or less, more preferably 7 μm or less. When it exceeds 10 μm, for example, when used for glass fiber fabric prepreg, when impregnating the glass fiber bundle with the epoxy resin composition by heating and pressurizing, the powder of dicyandiamide or its derivative does not enter the glass fiber bundle. It may be left behind on the surface of the fiber bundle.

また、エポキシ樹脂硬化剤(C)の総量は、エポキシ樹脂(B)成分のエポキシ基1当量に対し、活性水素基が0.6〜1.2当量の範囲となる量を含むことが好ましく、より好ましくは0.7〜0.9当量の範囲となる量を含むことである。ここで、活性水素基とは、硬化剤成分のエポキシ基と反応しうる官能基を意味し、活性水素基が0.6当量に満たない場合は、硬化物の反応率、耐熱性、弾性率が不足し、また、ガラス繊維強化複合材料の耐熱性や圧縮強度が不足する場合がある。また、活性水素基が1.2当量を超える場合は、硬化物の反応率、耐熱性、弾性率は十分であるが、塑性変形能力が不足するため、ガラス繊維強化複合材料の耐衝撃性等の機械特性が不足する場合がある。   Moreover, it is preferable that the total amount of an epoxy resin hardening | curing agent (C) contains the quantity from which an active hydrogen group becomes the range of 0.6-1.2 equivalent with respect to 1 equivalent of epoxy groups of an epoxy resin (B) component, More preferably, the amount is in the range of 0.7 to 0.9 equivalent. Here, the active hydrogen group means a functional group that can react with the epoxy group of the curing agent component, and when the active hydrogen group is less than 0.6 equivalent, the reaction rate, heat resistance, and elastic modulus of the cured product. May be insufficient, and the heat resistance and compressive strength of the glass fiber reinforced composite material may be insufficient. When the active hydrogen group exceeds 1.2 equivalents, the reaction rate, heat resistance, and elastic modulus of the cured product are sufficient, but the plastic deformation ability is insufficient, so the impact resistance of the glass fiber reinforced composite material, etc. The mechanical properties of

また、硬化を促進させることを目的に、硬化促進剤を配合することもできる。硬化促進剤としては、ウレア化合物、第三級アミンとその塩、イミダゾールとその塩、トリフェニルホスフィンまたはその誘導体、カルボン酸金属塩や、ルイス酸類やブレンステッド酸類とその塩類などが挙げられる。中でも、保存安定性と触媒能力のバランスから、ウレア化合物が好適に用いられる。特に、ウレア化合物とジシアンジアミドとの組合せが好適に用いられる。   Moreover, a hardening accelerator can also be mix | blended for the purpose of accelerating hardening. Examples of the curing accelerator include urea compounds, tertiary amines and salts thereof, imidazoles and salts thereof, triphenylphosphine or derivatives thereof, carboxylic acid metal salts, Lewis acids, Bronsted acids and salts thereof, and the like. Among these, a urea compound is preferably used from the balance between storage stability and catalytic ability. In particular, a combination of a urea compound and dicyandiamide is preferably used.

ウレア化合物としては、例えば、N,N−ジメチル−N’−(3,4−ジクロロフェニル)ウレア、トルエンビス(ジメチルウレア)、4,4’−メチレンビス(フェニルジメチルウレア)、3−フェニル−1,1−ジメチルウレアなどを使用することができる。かかるウレア化合物の市販品としては、DCMU99(保土谷化学(株)製)、“Omicure(登録商標)”24、52、94(以上、Emerald Performance Materials,LLC製)などが挙げられる。   Examples of the urea compound include N, N-dimethyl-N ′-(3,4-dichlorophenyl) urea, toluenebis (dimethylurea), 4,4′-methylenebis (phenyldimethylurea), 3-phenyl-1, 1-dimethylurea or the like can be used. Examples of commercially available urea compounds include DCMU99 (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), “Omicure (registered trademark)” 24, 52, 94 (manufactured by Emerald Performance Materials, LLC).

ウレア化合物の配合量は、エポキシ樹脂(B)100質量部に対して1〜4質量部とすることが好ましい。かかるウレア化合物の配合量が1質量部に満たない場合は、反応が十分に進行せず、硬化物の弾性率と耐熱性が不足することがある。また、かかるウレア化合物の配合量が4質量部を超える場合は、エポキシ樹脂(B)の自己重合反応が、エポキシ樹脂(B)とエポキシ樹脂硬化剤(C)との反応を阻害するため、硬化物の靭性が不足することや、弾性率が低下することがある。   It is preferable that the compounding quantity of a urea compound shall be 1-4 mass parts with respect to 100 mass parts of epoxy resins (B). When the compounding quantity of this urea compound is less than 1 mass part, reaction may not fully advance and the elasticity modulus and heat resistance of hardened | cured material may be insufficient. Moreover, when the compounding quantity of this urea compound exceeds 4 mass parts, since the self-polymerization reaction of an epoxy resin (B) inhibits reaction with an epoxy resin (B) and an epoxy resin hardening | curing agent (C), it is hardened | cured The toughness of the object may be insufficient, and the elastic modulus may decrease.

また、これらエポキシ樹脂(B)とエポキシ樹脂硬化剤(C)、あるいはそれらの一部を予備反応させた物を組成物中に配合することもできる。この方法は、粘度調節や保存安定性向上に有効な場合がある。   Further, these epoxy resin (B) and epoxy resin curing agent (C), or a product obtained by pre-reacting a part of them can be blended in the composition. This method may be effective for viscosity adjustment and storage stability improvement.

上記に説明した以外のエポキシ樹脂硬化剤(C)としては、脂環式アミンなどのアミン、フェノール化合物、酸無水物、ポリアミノアミド、有機酸ヒドラジド、イソシアネートを芳香族アミン硬化剤、ジシアンジアミドまたはその誘導体に併用して用いてもよい。   Epoxy resin curing agents (C) other than those described above include amines such as alicyclic amines, phenolic compounds, acid anhydrides, polyaminoamides, organic acid hydrazides, and isocyanates as aromatic amine curing agents, dicyandiamide, or derivatives thereof. You may use together.

また、本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物は、上記エポキシ樹脂(B)、エポキシ樹脂硬化剤(C)、および下記する導電性フィラー(D)に加え、さらに、エポキシ樹脂(B)に可溶な熱可塑性樹脂(E)を含んでいることが好ましい。かかる熱可塑性樹脂(E)は、エポキシ樹脂組成物の粘弾性を制御しガラス繊維織物プリプレグのタックやドレープ特性を改良したり、ガラス繊維強化複合材料の耐衝撃性等の機械特性を改良するため好ましく用いられる。   The epoxy resin composition used in the present invention is soluble in the epoxy resin (B) in addition to the epoxy resin (B), the epoxy resin curing agent (C), and the conductive filler (D) described below. It is preferable that the thermoplastic resin (E) is included. This thermoplastic resin (E) controls the viscoelasticity of the epoxy resin composition to improve the tack and drape characteristics of the glass fiber woven prepreg, and to improve the mechanical properties such as impact resistance of the glass fiber reinforced composite material. Preferably used.

エポキシ樹脂(B)に対する可溶性を示す熱可塑性樹脂(E)は、主鎖に、炭素−炭素結合、アミド結合、イミド結合、エステル結合、エーテル結合、カーボネート結合、ウレタン結合、チオエーテル結合、スルホン結合およびカルボニル結合からなる群から選ばれた結合を有する熱可塑性樹脂であることが好ましい。また、この熱可塑性樹脂は、部分的に架橋構造を有していても差し支えなく、結晶性を有していても非晶性であってもよい。特に、ポリアミド、ポリカーボナート、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フェニルトリメチルインダン構造を有するポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアラミド、ポリエーテルニトリルおよびポリベンズイミダゾールからなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂が、エポキシ樹脂(B)に溶解していることが好適である。   The thermoplastic resin (E) exhibiting solubility in the epoxy resin (B) has a carbon-carbon bond, amide bond, imide bond, ester bond, ether bond, carbonate bond, urethane bond, thioether bond, sulfone bond and main chain. A thermoplastic resin having a bond selected from the group consisting of carbonyl bonds is preferred. Further, this thermoplastic resin may have a partially crosslinked structure, and may be crystalline or amorphous. In particular, polyamide, polycarbonate, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyacetal, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyester, phenoxy resin, polyamideimide, polyimide, polyetherimide, polyimide having phenyltrimethylindane structure, polysulfone Preferably, at least one resin selected from the group consisting of polyethersulfone, polyetherketone, polyetheretherketone, polyaramid, polyethernitrile and polybenzimidazole is dissolved in the epoxy resin (B). It is.

さらに、この熱可塑性樹脂の末端官能基としては、水酸基、カルボキシル基、チオール基、酸無水物などのものが、カチオン重合性化合物と反応することができ、好ましく用いられる。水酸基を有する熱可塑性樹脂としては、ポリビニルホルマールやポリビニルブチラールなどのポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエーテルスルホン、フェノキシ樹脂を挙げることができる。   Furthermore, as the terminal functional group of this thermoplastic resin, those such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a thiol group, and an acid anhydride can react with the cationic polymerizable compound and are preferably used. Examples of the thermoplastic resin having a hydroxyl group include polyvinyl acetal resins such as polyvinyl formal and polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyether sulfone, and phenoxy resin.

中でも平均分子量が5000〜2000000g/molが好ましい。5000未満であると、ガラス繊維強化複合材料の耐衝撃性等の機械特性の向上効果が小さい場合があり、2000000を超えると、少量でも粘度が上がりすぎるため、エポキシ樹脂組成物の粘度が高くなりプリプレグ化できない場合がある。   Among them, the average molecular weight is preferably 5000 to 2000000 g / mol. If it is less than 5,000, the effect of improving the mechanical properties such as impact resistance of the glass fiber reinforced composite material may be small. If it exceeds 2,000,000, the viscosity will increase too much, so the viscosity of the epoxy resin composition will increase. Pre-preg may not be possible.

中でも、ポリピニルホルマール、ボリビニルブチラールなどのポリビニルアセタール樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、またはポリフェニレンエーテルは、加熱によりエポキシ樹脂に容易に溶解し、硬化物の耐熱性を損なうことなく、ガラス繊維とエポキシ樹脂組成物の接着性を改善すると共に、分子量の選択や配合量の調整により粘度調整が容易に行えるため好ましく用いられる。中でも、弾性率と靱性とのバランスの点で優れるポリエーテルスルホンが特に好ましく用いられる。   Among them, polyvinyl acetal resins such as polypinyl formal, poly vinyl butyral, polyether sulfone, polyether imide, or polyphenylene ether are easily dissolved in epoxy resin by heating, and without impairing the heat resistance of the cured product. It is preferably used because it improves the adhesion between the fiber and the epoxy resin composition and can easily adjust the viscosity by selecting the molecular weight or adjusting the blending amount. Of these, polyethersulfone, which is excellent in terms of the balance between elastic modulus and toughness, is particularly preferably used.

具体的に熱可塑性樹脂の市販品を例示すると、ポリピニルアセタール樹脂としては、“ビニレック”(登録商標)K、“ビニレック”(登録商標)L、“ビニレック”(登録商標)H、“ビニレック”(登録商標)E(以上、チッソ(株)製)などのポリピニルホルマール、“エスレック”(登録商標)K(積水化学工業(株)製)などのポリピニルアセタール、“エスレック”(登録商標)B(積水化学工業(株)製)やデンカブチラール(電気化学工業(株)製)などのポリピニルブチラールなどが挙げられる。ポリエーテルスルホンの市販品としては、“スミカエクセル(登録商標)”PES3600P、“スミカエクセル(登録商標)”PES5003P、“スミカエクセル(登録商標)”PES5200P、“スミカエクセル(登録商標)”PES7600P、“スミカエクセル(登録商標)”PES7200P(以上、住友化学工業(株)製)、“Ultrason(登録商標)”E2020P SR、“Ultrason(登録商標)”E2021SR(以上、BASF(株)製)、“GAFONE(登録商標)”3600RP、“GAFONE(登録商標)”3000RP(以上、Solvay Advanced Polymers(株)製)、“Virantage(登録商標)”PESU VW−10200、“Virantage(登録商標)”PESU VW−10700(以上、ソルベイアドバンスポリマーズ(株)製)などを使用することができ、また、特表2004-506789号公報に記載されるようなポリエーテルスルホンとポリエーテルエーテルスルホンの共重合体オリゴマー、さらにポリエーテルイミドの市販品である“ウルテム(登録商標)”1000、“ウルテム(登録商標)”1010、“ウルテム(登録商標)”1040(以上、SABIC Innovative Plastics(株)製)などが挙げられる。   Specific examples of commercially available thermoplastic resins include polyvinyl acetal resins such as “VINYREC” (registered trademark) K, “VINYREC” (registered trademark) L, “VINYREC” (registered trademark) H, “VINYREC”. "(Registered trademark) E (above, manufactured by Chisso Corporation) and other polypinyl formals," ESREC "(registered trademark) K (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and other polypinyl acetals," ESREC "( Examples thereof include polypinyl butyral such as registered trademark B (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and Denkabutyral (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.). Commercially available polyethersulfone products include “Sumika Excel (registered trademark)” PES3600P, “Sumika Excel (registered trademark)” PES5003P, “Sumika Excel (registered trademark)” PES5200P, “Sumika Excel (registered trademark)” PES7600P, “ SUMIKAEXCEL (registered trademark) “PES7200P (above, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.),“ Ultrason (registered trademark) ”E2020P SR,“ Ultrason (registered trademark) ”E2021SR (above, manufactured by BASF Corp.),“ GAFONE ” (Registered trademark) “3600RP”, “GAFONE (registered trademark)” 3000RP (above, manufactured by Solvay Advanced Polymers), “Virantage (registered trademark)” PESU VW-10200, “Virantage ( Registered trademark) "PESU VW-10700 (above, manufactured by Solvay Advance Polymers Co., Ltd.) and the like, and polyether sulfone and polyether ether sulfone as described in JP-T-2004-506789 Copolymer oligomers, and polyetherimide commercially available products "Ultem (registered trademark)" 1000, "Ultem (registered trademark)" 1010, "Ultem (registered trademark)" 1040 (above, SABIC Innovative Plastics Co., Ltd.) Manufactured).

エポキシ樹脂(B)に熱可塑性樹脂(E)を溶解して用いる場合、バランスの点で、エポキシ樹脂組成物中、好ましくは熱可塑性樹脂(E)の配合割合が1〜40質量%であり、より好ましくは5〜30質量%であり、さらに好ましくは8〜20質量%の範囲である。熱可塑性樹脂の配合量が多すぎると、エポキシ樹脂組成物の粘度が上昇し、エポキシ樹脂組成物およびガラス繊維織物プリプレグの製造プロセス性や取扱性を損ねる場合がある。熱可塑性樹脂の配合量が少なすぎると、エポキシ樹脂硬化物の靱性が不足し、得られるガラス繊維強化複合材料の耐衝撃性等の機械特性が不足する場合がある。   When the thermoplastic resin (E) is dissolved and used in the epoxy resin (B), the blending ratio of the thermoplastic resin (E) is preferably 1 to 40% by mass in the epoxy resin composition in terms of balance, More preferably, it is 5-30 mass%, More preferably, it is the range of 8-20 mass%. When there are too many compounding quantities of a thermoplastic resin, the viscosity of an epoxy resin composition will raise and the manufacturing process property and handleability of an epoxy resin composition and a glass fiber fabric prepreg may be impaired. If the blended amount of the thermoplastic resin is too small, the toughness of the cured epoxy resin may be insufficient, and the resulting glass fiber reinforced composite material may have insufficient mechanical properties such as impact resistance.

また、アクリル系樹脂はエポキシ樹脂(B)との相溶性が高く、粘弾性制御のために好適に用いられ、中でもポリメタクリル酸エステルが好ましく用いられる。ポリメタクリル酸エステルの市販品を例示すると、“ダイヤナール(登録商標)”BR−83、“ダイヤナール(登録商標)”BR−85、“ダイヤナール(登録商標)”BR−87、“ダイヤナール(登録商標)”BR−88、“ダイヤナール(登録商標)”BR−108(以上、三菱レイヨン(株)製)、“マツモトマイクロスフェアー(登録商標)”M、“マツモトマイクロスフェアー(登録商標)”M100、“マツモトマイクロスフェアー(登録商標)”M500(以上、松本油脂製薬(株)製)などを挙げることができる。   In addition, the acrylic resin has high compatibility with the epoxy resin (B) and is suitably used for controlling viscoelasticity, and among them, polymethacrylic acid ester is preferably used. Examples of commercially available products of polymethacrylic acid esters include “Dianal (registered trademark)” BR-83, “Dianal (registered trademark)” BR-85, “Dianal (registered trademark)” BR-87, “Dianal” (Registered trademark) “BR-88”, “Dianar (registered trademark)” BR-108 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), “Matsumoto Microsphere (registered trademark)” M, “Matsumoto Microsphere (registered) Trademarks ”“ M100 ”,“ Matsumoto Microsphere (registered trademark) ”M500 (manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.), and the like.

さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物中に樹脂の靱性やガラス繊維強化複合材料の耐衝撃性、圧縮強度等の機械特性を向上させる目的で、ゴム粒子や熱可塑性樹脂粒子等の有機粒子や、無機粒子等を配合することができる。   Furthermore, in the epoxy resin composition of the present invention, for the purpose of improving the toughness of the resin and the mechanical properties such as impact resistance and compressive strength of the glass fiber reinforced composite material, organic particles such as rubber particles and thermoplastic resin particles, Inorganic particles and the like can be blended.

ゴム粒子としては、架橋ゴム粒子、および架橋ゴム粒子の表面に異種ポリマーをグラフト重合したコアシェルゴム粒子が、取り扱い性等の観点から好ましく用いられる。   As the rubber particles, cross-linked rubber particles, and core-shell rubber particles obtained by graft polymerization of a different polymer on the surface of the cross-linked rubber particles are preferably used from the viewpoint of handleability and the like.

架橋ゴム粒子の市販品としては、カルボキシル変性のブタジエン−アクリロニトリル共重合体の架橋物からなるFX501P(日本合成ゴム工業(株)製)、アクリルゴム微粒子からなるCX−MNシリーズ(日本触媒(株)製)、YR−500シリーズ(東都化成(株)製)等を使用することができる。   Commercially available crosslinked rubber particles include FX501P (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Industry Co., Ltd.) made of a crosslinked product of carboxyl-modified butadiene-acrylonitrile copolymer, and CX-MN series (Nippon Catalyst Co., Ltd.) made of acrylic rubber fine particles. Product), YR-500 series (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) and the like can be used.

コアシェルゴム粒子の市販品としては、例えば、ブタジエン・メタクリル酸アルキル・スチレン共重合物からなる“パラロイド(登録商標)”EXL−2655(呉羽化学工業(株)製)、アクリル酸エステル・メタクリル酸エステル共重合体からなる“スタフィロイド(登録商標)”AC−3355、TR−2122(以上、武田薬品工業(株)製)、アクリル酸ブチル・メタクリル酸メチル共重合物からなる“PARALOID(登録商標)”EXL−2611、EXL−3387(Rohm&Haas社製)、“カネエース(登録商標)”MXシリーズ(カネカ(株)製)等を使用することができる。   Commercially available core-shell rubber particles include, for example, “Paraloid (registered trademark)” EXL-2655 (manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.), acrylic ester / methacrylic ester, composed of a butadiene / alkyl methacrylate / styrene copolymer. "STAPHYLOID (registered trademark)" AC-3355 made of a copolymer, TR-2122 (above, manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.), "PARARAID (registered trademark)" made of a copolymer of butyl acrylate and methyl methacrylate "EXL-2611, EXL-3387 (manufactured by Rohm & Haas)", "Kane Ace (registered trademark)" MX series (manufactured by Kaneka Corporation), and the like can be used.

アニオン重合によって製造でき、例えば欧州特許第EP524,054号公報や欧州特許第EP749,987号公報に記載の方法で製造できるブロック共重合体を使用することができる。ブロック共重合体の市販品としては、“Nanostrength(登録商標)”M22や、極性官能基をもつ“Nanostrength(登録商標)”M22N(以上、アルケマ(株)製)が挙げられる。トリブロック共重合体S−B−Mの具体例としては、スチレン−ブタジエン−メタクリル酸メチルからなる共重合体として、“Nanostrength(登録商標)”123、“Nanostrength(登録商標)”250、“Nanostrength(登録商標)”012、“Nanostrength(登録商標)”E20、“Nanostrength(登録商標)”E20F、“Nanostrength(登録商標)”E40、“Nanostrength(登録商標)”E40F(以上、アルケマ(株)製)が挙げられる。   For example, a block copolymer which can be produced by anionic polymerization and can be produced by the method described in European Patent No. EP524,054 or European Patent No. EP749,987 can be used. Commercially available block copolymers include “Nanostrength (registered trademark)” M22 and “Nanostrength (registered trademark)” M22N having polar functional groups (above, manufactured by Arkema Co., Ltd.). Specific examples of the triblock copolymer S-B-M include “Nanostrength (registered trademark)” 123, “Nanostrength (registered trademark)” 250, “Nanostrength” as copolymers comprising styrene-butadiene-methyl methacrylate. (Registered trademark) “012,” “Nanostrength (registered trademark)” E20, “Nanostrength (registered trademark)” E20F, “Nanostrength (registered trademark)” E40, “Nanostrength (registered trademark)” E40F (above, manufactured by Arkema Corporation) ).

熱可塑性樹脂粒子としては、先に例示した各種の熱可塑性樹脂と同様のものであって、エポキシ樹脂組成物に混合して用い得る熱可塑性樹脂を用いることができる。中でも、ポリアミドは最も好ましく、ポリアミドの中でも、ナイロン12、ナイロン6、ナイロン11、ナイロン6/12共重合体やエポキシ化合物で変性されたナイロン(エポキシ変性ナイロン)は、特に良好なエポキシ樹脂(B)との接着強度を与える。この熱可塑性樹脂粒子の形状としては、球状粒子でも非球状粒子でも、また多孔質粒子でもよいが、球状の方が樹脂の流動特性を低下させないため粘弾性に優れ、また応力集中の起点がなく、高い耐衝撃性を与えるという点で好ましい態様である。ポリアミド粒子の市販品としては、SP−500、SP−10、TR−1、TR−2、842P−48、842P−80(以上、東レ(株)製)、“トレパール(登録商標)”TN(東レ(株)製)、“オルガソール(登録商標)”1002D、2001UD,2001EXD、2002D、3202D,3501D,3502D、(以上、アルケマ(株)製)等を使用することができる。   As the thermoplastic resin particles, thermoplastic resins which are the same as the various thermoplastic resins exemplified above and can be used by mixing with the epoxy resin composition can be used. Among them, polyamide is most preferable, and among polyamides, nylon 12, nylon 6, nylon 11, nylon 6/12 copolymer and nylon modified with an epoxy compound (epoxy modified nylon) are particularly good epoxy resins (B). And give the adhesive strength. The shape of the thermoplastic resin particles may be spherical particles, non-spherical particles, or porous particles, but the spherical shape is superior in viscoelasticity because it does not deteriorate the flow characteristics of the resin, and there is no origin of stress concentration. This is a preferred embodiment in terms of giving high impact resistance. Commercially available polyamide particles include SP-500, SP-10, TR-1, TR-2, 842P-48, 842P-80 (above, manufactured by Toray Industries, Inc.), “Trepearl (registered trademark)” TN ( Toray Industries, Inc.), “Orgasol (registered trademark)” 1002D, 2001UD, 2001EXD, 2002D, 3202D, 3501D, 3502D (above, manufactured by Arkema Co., Ltd.) and the like can be used.

本発明では、ゴム粒子および熱可塑性樹脂粒子等の有機粒子は、得られる樹脂硬化物の弾性率と靱性を両立させる点から、エポキシ樹脂(B)100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、1〜25質量部配合するのがさらに好ましい。   In the present invention, the organic particles such as rubber particles and thermoplastic resin particles are used in an amount of 0.1 to 30 with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin (B) from the viewpoint of achieving both the elastic modulus and toughness of the obtained cured resin. A mass part is preferable and it is more preferable to mix | blend 1-25 mass parts.

本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物は、180℃、2時間で硬化させて得られるエポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度Tgが、好ましくは180℃以上、さらに好ましくは190℃以上となるものであると良い。ガラス転移温度が上記温度を下回ると、硬化物の耐熱性が不足し、ガラス繊維強化複合材料の成形時もしくは使用時に反りや歪みを生じる場合がある。また、硬化物の耐熱性を高めると塑性変形能力や靭性が低下する傾向があるので、耐熱性の上限は、一般には220℃以下であることが好ましい。ここでいうガラス転移温度は、エポキシ樹脂組成物を、昇温速度1.5℃/minで180℃まで昇温して2時間かけて硬化させ、厚さ2mmの樹脂硬化板を作製し、次に、この樹脂硬化板を長さ60mm、幅10mmに切り出し、この樹脂硬化板を動的粘弾性測定装置(ARES、ティー・エイ・インスツルメント社製)を用い、SACMA SRM 18R−94に準拠して測定することができる。   The epoxy resin composition used in the present invention has a glass transition temperature Tg of a cured epoxy resin obtained by curing at 180 ° C. for 2 hours, preferably 180 ° C. or higher, more preferably 190 ° C. or higher. And good. When the glass transition temperature is lower than the above temperature, the heat resistance of the cured product is insufficient, and warping or distortion may occur during molding or use of the glass fiber reinforced composite material. Moreover, since there exists a tendency for a plastic deformation capability and toughness to fall when the heat resistance of hardened | cured material is raised, it is preferable that the upper limit of heat resistance is generally 220 degrees C or less. Here, the glass transition temperature is determined by heating the epoxy resin composition to 180 ° C. at a heating rate of 1.5 ° C./min and curing it for 2 hours to produce a 2 mm thick resin cured plate. In addition, this cured resin plate was cut into a length of 60 mm and a width of 10 mm, and this cured resin plate was compliant with SACMA SRM 18R-94 using a dynamic viscoelasticity measuring device (ARES, manufactured by TA Instruments Inc.). Can be measured.

さらに、本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物は、180℃、2時間で硬化させて得られるエポキシ樹脂硬化物の曲げ弾性率が、3GPa以上となるものであることが好ましく、より好ましくは3.3GPa以上である。曲げ弾性率が低すぎると、かかるエポキシ樹脂組成物を用いて得られたガラス繊維強化複合材料の圧縮強度等の機械特性が低下する場合があり、曲げ弾性率が高すぎると、得られるガラス繊維強化複合材料の靭性が低下する場合がある。ここでいう曲げ弾性率はJIS K7171−1994に準拠し3点曲げ試験により測定することができる。   Furthermore, the epoxy resin composition used in the present invention preferably has a flexural modulus of 3 GPa or more, more preferably 3 GPa or more, of an epoxy resin cured product obtained by curing at 180 ° C. for 2 hours. 3 GPa or more. If the flexural modulus is too low, mechanical properties such as compressive strength of the glass fiber reinforced composite material obtained using such an epoxy resin composition may deteriorate. If the flexural modulus is too high, the glass fiber obtained The toughness of the reinforced composite material may be reduced. The bending elastic modulus here can be measured by a three-point bending test in accordance with JIS K7171-1994.

また、本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物は、180℃、2時間で硬化させて得られるエポキシ樹脂硬化物の体積固有抵抗が、好ましくは10〜1011Ωcmであり、より好ましくは10〜1010Ωcmであり、さらに好ましくは10〜1010Ωcmとなるものであると良い。エポキシ樹脂硬化物の体積固有抵抗が高すぎると、得られるガラス繊維強化複合材料の体積固有抵抗が高過ぎて十分な帯電防止性能が得られない場合がある。エポキシ樹脂硬化物の体積固有抵抗が低すぎると、得られるガラス繊維強化複合材料の体積固有抵抗が低すぎて、十分な帯電防止性能が得られない場合がある。ここでいうエポキシ樹脂硬化物の体積固有抵抗は、エポキシ樹脂組成物を、昇温速度1.5℃/minで180℃まで昇温して2時間かけて硬化させ、厚さ2mmの樹脂硬化板を作製し、この樹脂硬化板から、縦50mm×横50mmのサンプルを切り出し、両面に導電性ペースト“ドータイト”(登録商標)D−550(藤倉化成(株)製)を塗布したサンプルを作製し、これらのサンプルを、HIOKI(株)製SM−8220の抵抗計を用いて、200Vの電圧下での厚さ方向の抵抗を測定することにより求められる。 In addition, the epoxy resin composition used in the present invention has a volume resistivity of a cured epoxy resin obtained by curing at 180 ° C. for 2 hours, preferably 10 3 to 10 11 Ωcm, more preferably 10 5. 10 to 10 10 Ωcm, and more preferably 10 8 to 10 10 Ωcm. If the volume specific resistance of the cured epoxy resin is too high, the volume specific resistance of the resulting glass fiber reinforced composite material may be too high to obtain sufficient antistatic performance. If the volume resistivity of the cured epoxy resin is too low, the volume resistivity of the resulting glass fiber reinforced composite material may be too low to obtain sufficient antistatic performance. The volume specific resistance of the cured epoxy resin here is that the epoxy resin composition is heated to 180 ° C. at a rate of temperature increase of 1.5 ° C./min and cured over 2 hours, and is a resin cured plate having a thickness of 2 mm. A 50 mm long x 50 mm wide sample was cut out from this cured resin plate, and a sample in which conductive paste “Dotite” (registered trademark) D-550 (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was applied on both sides was prepared. These samples are obtained by measuring resistance in the thickness direction under a voltage of 200 V using a resistance meter of SM-8220 manufactured by HIOKI Corporation.

本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物は、80℃における粘度が0.1〜500Pa・sの範囲であることが好ましく、より好ましくは1〜300Pa・sの範囲、さらに好ましくは3〜100Pa・sの範囲である。80℃における粘度が低すぎると、ガラス繊維織物プリプレグを作製するために必要な樹脂フィルムを作製できなかったり、ガラス繊維織物プリプレグの取扱性が悪化し、ガラス繊維織物プリプレグを積層する際、タックが強すぎて作業性に問題が生じる場合がある。80℃における粘度が高すぎると、タックが低下し、成形型にガラス繊維織物プリプレグを積層できない等作業性に問題が生じると共に、ガラス繊維織物プリプレグを作製するために必要な樹脂フィルムを作製する際、粘度が高すぎるため過度なフィルム化温度が必要となり、樹脂フィルムを作製できなかったり、得られるガラス繊維織物プリプレグの貯蔵安定性を損なってしまう場合がある。   The epoxy resin composition used in the present invention preferably has a viscosity at 80 ° C. of 0.1 to 500 Pa · s, more preferably 1 to 300 Pa · s, and still more preferably 3 to 100 Pa · s. Range. If the viscosity at 80 ° C. is too low, the resin film necessary for producing the glass fiber woven prepreg cannot be produced, or the handleability of the glass fiber woven prepreg is deteriorated. It may be too strong and cause problems in workability. When the viscosity at 80 ° C. is too high, the tack is lowered, the glass fiber woven prepreg cannot be laminated on the mold, and there is a problem in workability, and the resin film necessary for producing the glass fiber woven prepreg is produced. Further, since the viscosity is too high, an excessive film forming temperature is required, and a resin film cannot be produced, or the storage stability of the obtained glass fiber woven prepreg may be impaired.

ここでいう80℃における粘度とは、動的粘弾性測定装置(ARES、ティー・エイ・インスツルメント社製)を用い、パラレルプレートを使用し、昇温速度2℃/minで単純昇温し、歪み100%、周波数0.5Hz、プレート間隔 1mmで、40℃から130℃まで測定を行った際の80℃での粘度である。   Here, the viscosity at 80 ° C. means using a dynamic viscoelasticity measuring device (ARES, manufactured by TA Instruments Inc.), using a parallel plate, and simply raising the temperature at a rate of temperature rise of 2 ° C./min. Viscosity at 80 ° C. when measured from 40 ° C. to 130 ° C. at a strain of 100%, a frequency of 0.5 Hz, and a plate interval of 1 mm.

本発明に用いられる導電性フィラー(D)は、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、気相成長法炭素繊維(VGCF)、フラーレン、金属ナノ粒子などが挙げられ、単独で使用しても併用してもよい。なかでも安価で導電向上効果の高いカーボンブラックが好ましく用いられる。かかるカーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックなどを使用することができ、これらを2種類以上ブレンドしたカーボンブラックも好適に用いられる。   Examples of the conductive filler (D) used in the present invention include carbon black, carbon nanotube, vapor grown carbon fiber (VGCF), fullerene, metal nanoparticles, and the like. . Among these, carbon black that is inexpensive and highly effective in improving conductivity is preferably used. As such carbon black, for example, furnace black, acetylene black, thermal black, channel black, ketjen black and the like can be used, and carbon black obtained by blending two or more of these is also preferably used.

本発明に用いられる導電性フィラー(D)の平均粒径は1μm以下であることが必要であり、より好ましくは0.5μm以下である。導電性フィラーの平均粒径が小さいと、ガラス繊維の間およびエポキシ樹脂組成物中に効率良く分散し、ガラス繊維強化複合材料の導電性が向上するという効果が得られる。導電性フィラー(D)の粒径は、好ましくは0.01μm以上である。導電性フィラーの平均粒径が1μmを超えると、ガラス繊維の間に効率良く分散せず、導電性フィラーによる導電パスが得られず、ガラス繊維強化複合材料の帯電防止性能が十分得られない。   The average particle diameter of the conductive filler (D) used in the present invention is required to be 1 μm or less, and more preferably 0.5 μm or less. When the average particle diameter of the conductive filler is small, it is possible to efficiently disperse the glass fibers and in the epoxy resin composition, thereby improving the conductivity of the glass fiber reinforced composite material. The particle size of the conductive filler (D) is preferably 0.01 μm or more. When the average particle diameter of the conductive filler exceeds 1 μm, the conductive filler is not efficiently dispersed between the glass fibers, the conductive path by the conductive filler cannot be obtained, and the antistatic performance of the glass fiber reinforced composite material cannot be sufficiently obtained.

導電性フィラー(D)の平均粒径については、走査型電子顕微鏡などの顕微鏡にて粒子を1000倍以上に拡大し写真撮影し、無作為に粒子を選び、その粒子の外接する円の直径を粒径とし、その粒径の平均値(n=50)として求められる。   Regarding the average particle diameter of the conductive filler (D), the particles are magnified 1000 times or more with a microscope such as a scanning electron microscope, photographed, the particles are randomly selected, and the diameter of the circle circumscribing the particles is determined. The particle diameter is obtained as an average value (n = 50) of the particle diameters.

本発明に用いられる導電性フィラー(D)の配合量は、エポキシ樹脂組成物中に0.001〜10質量%である必要があり、好ましくは0.05〜5質量%、より好ましくは0.1〜3質量%である。導電性フィラー(D)の配合量が多すぎると、エポキシ樹脂組成物の粘度が上昇し、ガラス繊維織物プリプレグを製造することが困難である。導電性フィラー(D)の配合量が少なすぎると、得られるガラス繊維強化複合材料の帯電防止性能が得られない。   The compounding quantity of the electroconductive filler (D) used for this invention needs to be 0.001-10 mass% in an epoxy resin composition, Preferably it is 0.05-5 mass%, More preferably, it is 0.00. It is 1-3 mass%. When there are too many compounding quantities of an electroconductive filler (D), the viscosity of an epoxy resin composition will rise and it will be difficult to manufacture a glass fiber fabric prepreg. When there are too few compounding quantities of an electroconductive filler (D), the antistatic performance of the glass fiber reinforced composite material obtained will not be obtained.

本発明のガラス繊維織物プリプレグとは、マトリックス樹脂であるエポキシ樹脂組成物をガラス繊維織物に含浸せしめたものである。ガラス繊維織物プリプレグは、例えば、マトリックス樹脂をメチルエチルケトンやメタノールなどの溶媒に溶解して低粘度化し、含浸させるウェット法あるいは加熱により低粘度化し、含浸させるホットメルト法などの方法により製造することができる。   The glass fiber fabric prepreg of the present invention is a glass fiber fabric impregnated with an epoxy resin composition which is a matrix resin. The glass fiber fabric prepreg can be produced, for example, by a method such as a wet method in which a matrix resin is dissolved in a solvent such as methyl ethyl ketone or methanol to lower the viscosity and impregnated, or a hot melt method in which the viscosity is lowered by heating and impregnated. .

ウェット法では、ガラス繊維織物をマトリックス樹脂が含まれる液体に浸漬した後、引き上げ、オーブンなどを用いて溶媒を蒸発させてガラス繊維織物プリプレグを得ることができる。   In the wet method, a glass fiber fabric prepreg can be obtained by immersing the glass fiber fabric in a liquid containing a matrix resin, then pulling it up and evaporating the solvent using an oven or the like.

また、ホットメルト法では、加熱により低粘度化したマトリックス樹脂を直接ガラス繊維織物に含浸させる方法、あるいは一旦マトリックス樹脂組成物を離型紙などの上にコーティングしたフィルムをまず作成し、ついでガラス繊維織物の両側あるいは片側から該フィルムを重ね、加熱加圧してマトリックス樹脂をガラス繊維織物に含浸させる方法により、ガラス繊維織物プリプレグを製造することができる。ホットメルト法は、ガラス繊維織物プリプレグ中に残留する溶媒がないため好ましい手段である。   In the hot melt method, a glass fiber fabric is directly impregnated with a matrix resin whose viscosity has been reduced by heating, or a film in which a matrix resin composition is once coated on release paper is first prepared, and then a glass fiber fabric is prepared. A glass fiber fabric prepreg can be produced by a method in which the glass fiber fabric is impregnated with a matrix resin by overlapping the film from both sides or one side of the substrate and applying heat and pressure. The hot melt method is a preferable means because there is no solvent remaining in the glass fiber fabric prepreg.

本発明のガラス繊維織物プリプレグのカバーファクターとは、ガラス繊維織物プリプレグとしたときに織糸(ガラス繊維束)の占める面積がガラス繊維織物プリプレグ全体の面積を占める割合のことを意味するが、このカバーファクターが小さいと、積層して硬化させたときにガラス繊維織物の織目部分に樹脂が含浸せず、得られるガラス繊維強化複合材料にボイドが発生し、ガラス繊維強化複合材料の圧縮強度等の機械物性の低下を招いたり、ガラス繊維束が存在しない織目部分が樹脂リッチ部となり、ガラス繊維強化複合材料に応力集中が生じた場合に破壊の起点となる。また、カバーファクターが十分であることによって、樹脂をガラス繊維織物プリプレグ表面に保ちやすくなり、ガラス繊維織物プリプレグのタックの経時変化を小さくすることが可能となる。さらに、得られるガラス繊維強化複合材料の圧縮強度等の機械物性を向上することが可能となる。ここで、ガラス繊維織物プリプレグのカバーファクターの範囲は、80%以上であることが好ましく、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上である。カバーファクターが80%未満であると、ガラス繊維織物プリプレグを積層して硬化させた時に、ガラス繊維織物の織目部分に樹脂が含浸せず、得られるガラス繊維強化複合材料にボイドが発生し、ガラス繊維強化複合材料の圧縮強度等の機械物性の低下を招いたり、ガラス繊維束が存在しない織目部が、ガラス繊維強化複合材料に応力集中が生じた際に破壊の起点となる場合がある。また、ガラス繊維織物プリプレグのカバーファクターの範囲は、好ましくは99%以下であり、より好ましくは98%以下である。ガラス繊維織物プリプレグのカバーファクターが大きすぎるとガラス繊維織物プリプレグの織目部を通した導電性フィラーによる導電パスが得られず、ガラス繊維強化複合材料の帯電防止性能が十分得られない場合がある。   The cover factor of the glass fiber fabric prepreg of the present invention means that the area occupied by the woven yarn (glass fiber bundle) when the glass fiber fabric prepreg is occupied is the ratio of the total area of the glass fiber fabric prepreg. When the cover factor is small, the resin is not impregnated into the textured portion of the glass fiber fabric when laminated and cured, and voids are generated in the resulting glass fiber reinforced composite material, and the compressive strength of the glass fiber reinforced composite material, etc. When the mechanical properties of the glass fiber bundle are reduced, the texture portion where the glass fiber bundle does not exist becomes a resin rich portion, and stress concentration occurs in the glass fiber reinforced composite material, it becomes a starting point of fracture. Moreover, when the cover factor is sufficient, it becomes easy to keep the resin on the surface of the glass fiber woven prepreg, and the change with time of the tack of the glass fiber woven prepreg can be reduced. Furthermore, it is possible to improve mechanical properties such as compressive strength of the obtained glass fiber reinforced composite material. Here, the range of the cover factor of the glass fiber fabric prepreg is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and further preferably 95% or more. When the cover factor is less than 80%, when the glass fiber fabric prepreg is laminated and cured, the weave portion of the glass fiber fabric is not impregnated with the resin, and voids are generated in the obtained glass fiber reinforced composite material. The mechanical properties such as compressive strength of the glass fiber reinforced composite material may be deteriorated, or the texture portion where the glass fiber bundle does not exist may become a starting point of fracture when stress concentration occurs in the glass fiber reinforced composite material. . The range of the cover factor of the glass fiber woven prepreg is preferably 99% or less, more preferably 98% or less. If the cover factor of the glass fiber woven prepreg is too large, a conductive path through the conductive filler through the texture of the glass fiber woven prepreg may not be obtained, and the antistatic performance of the glass fiber reinforced composite material may not be sufficiently obtained. .

本発明のガラス繊維織物プリプレグは、ガラス織物(A)自体を開繊、拡幅・偏平化処理してカバーファクターを大きくした後にプリプレグ化することが可能である。ガラス繊維織物(A)を開繊、拡幅・偏平化する方法としては、特開昭61−194252号公報、特開平3−76862号公報、特開平4−163364号公報または実開平5−22590公報等に記載されているように、織物の緯糸方向に列状に配置した複数個のノズルから噴出したウオータージェット流やエアジェット流等の高圧流体により処理する、いわゆるウオータージェットパンチング処理やエアジェットパンチング処理する方法、ローラー間に挟んでニップする方法、超音波発信子を接触させる方法、またはニードルパンチングやブラッシング処理する方法などが用いられる。   The glass fiber fabric prepreg of the present invention can be formed into a prepreg after the glass fabric (A) itself is opened, widened and flattened to increase the cover factor. As a method of opening, widening and flattening the glass fiber fabric (A), JP-A-61-194252, JP-A-3-76862, JP-A-4-163364 or JP-A-5-22590 is disclosed. And so on, so-called water jet punching treatment or air jet punching, which is treated with a high-pressure fluid such as a water jet flow or an air jet flow ejected from a plurality of nozzles arranged in a line in the weft direction of the woven fabric. A method of processing, a method of nipping between rollers, a method of contacting an ultrasonic transmitter, a method of needle punching or brushing, or the like is used.

本発明のガラス繊維織物プリプレグのカバーファクターとは、ガラス繊維織物の織糸(ガラス繊維束)の間に形成される織目部(樹脂リッチ部)に関する要素で、ガラス繊維織物プリプレグの面積S1の領域を設定したとき、面積S1内において織糸によって形成される織目部の面積をS2とすると、次式で定義される値をいう。なお、本発明において、面積S1をガラス繊維織物プリプレグにおける平面上の任意の100cmとし、カバーファクターは、織物の幅方向に10×10cm大きさの試験片を5枚切り出し、その5箇所から測定された個別値の平均値とする。
カバーファクター(%)=[(S1−S2)/S1]×100。
The cover factor of the glass fiber woven prepreg of the present invention is an element relating to the textured portion (resin rich portion) formed between the woven yarns (glass fiber bundles) of the glass fiber woven fabric, and has an area S1 of the glass fiber woven prepreg. When the area is set, the area defined by the following equation is defined as S2 when the area of the texture formed by the woven yarn in the area S1 is S2. In the present invention, the area S1 is set to an arbitrary 100 cm 2 on the plane of the glass fiber woven prepreg, and the cover factor is cut from five test pieces having a size of 10 × 10 cm in the width direction of the woven fabric. It is set as the average value of the obtained individual values.
Cover factor (%) = [(S1-S2) / S1] × 100.

また、本発明のガラス繊維織物プリプレグは、オートクレーブにて、昇温速度1.5℃/minで180℃まで昇温して、0.59MPaの圧力下、2時間かけて硬化させて得られるガラス繊維強化複合材料の厚み方向の体積固有抵抗が、好ましくは10〜1012Ωcmであり、より好ましくは10〜1012Ωcmであり、さらに好ましくは10〜1011Ωcmとなるものである。得られるガラス繊維強化複合材料の体積固有抵抗が高すぎても、低すぎても、十分な帯電防止性能が得られない場合がある。ここでいうガラス繊維強化複合材料の体積固有抵抗は、ガラス繊維織物プリプレグを、昇温速度1.5℃/minで180℃まで昇温して、0.59MPaの圧力下、2時間かけて硬化させて作製し、このガラス繊維強化複合材料から、縦50mm×横50mmのサンプルを切り出し、両面に導電性ペースト“ドータイト”(登録商標)D−550(藤倉化成(株)製)を塗布したサンプルを作製し、これらのサンプルを、HIOKI(株)製SM−8220の抵抗計を用いて、200Vの電圧下での厚さ方向の抵抗を測定し、体積固有抵抗を求めることにより得られる。 In addition, the glass fiber woven prepreg of the present invention is a glass obtained by heating up to 180 ° C. at a rate of temperature increase of 1.5 ° C./min in an autoclave and curing for 2 hours under a pressure of 0.59 MPa. The volume resistivity in the thickness direction of the fiber reinforced composite material is preferably 10 4 to 10 12 Ωcm, more preferably 10 5 to 10 12 Ωcm, and even more preferably 10 8 to 10 11 Ωcm. . When the volume resistivity of the obtained glass fiber reinforced composite material is too high or too low, sufficient antistatic performance may not be obtained. The specific volume resistivity of the glass fiber reinforced composite material here is that the glass fiber fabric prepreg is heated to 180 ° C. at a heating rate of 1.5 ° C./min and cured under a pressure of 0.59 MPa for 2 hours. Sample prepared by cutting out a sample of 50 mm in length and 50 mm in width from this glass fiber reinforced composite material and applying a conductive paste “Dotite” (registered trademark) D-550 (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) on both sides These samples are obtained by measuring the resistance in the thickness direction under a voltage of 200 V using a resistance meter of SM-8220 manufactured by HIOKI Co., Ltd. and obtaining the volume resistivity.

本発明のガラス繊維織物プリプレグのガラス繊維質量分率は、好ましくは40〜80質量%であり、より好ましくは50〜70質量%である。ガラス繊維質量分率が低すぎると、得られるガラス繊維強化複合材料の圧縮強度等の機械特性が低下する場合があり、また、ガラス繊維質量分率が高すぎると、エポキシ樹脂組成物の含浸不良が生じ、得られるガラス繊維強化複合材料がボイドの多いものとなり易く、その圧縮強度等の機械特性が大きく低下する場合がある。ここでいうガラス繊維質量分率は、ガラス繊維織物プリプレグを10×10cmの大きさで切り出し、超音波洗浄機を用いてN−メチル−2ピロリドン(NMP)、その後、メチルエチルケトン(MEK)で各2回、10分間ずつ洗浄し、ガラス繊維織物プリプレグからガラス繊維織物のみを取り出す。ガラス繊維織物プリプレグの質量(W1)に対して、得られたガラス繊維織物の質量(W2)から下記式を用いてガラス繊維質量分率を測定して求めることができる。
ガラス繊維質量分率(%)=(W2/W1)×100。
The glass fiber mass fraction of the glass fiber fabric prepreg of the present invention is preferably 40 to 80% by mass, more preferably 50 to 70% by mass. If the glass fiber mass fraction is too low, mechanical properties such as compressive strength of the resulting glass fiber reinforced composite material may be deteriorated. If the glass fiber mass fraction is too high, the impregnation of the epoxy resin composition is poor. And the resulting glass fiber reinforced composite material tends to have a lot of voids, and mechanical properties such as compression strength may be greatly deteriorated. The glass fiber mass fraction here refers to a glass fiber fabric prepreg cut out in a size of 10 × 10 cm, N-methyl-2pyrrolidone (NMP) using an ultrasonic cleaner, and then 2 each with methyl ethyl ketone (MEK). Wash 10 times for 10 minutes and take out only the glass fiber fabric from the glass fiber fabric prepreg. With respect to the mass (W1) of the glass fiber fabric prepreg, the glass fiber mass fraction can be determined from the mass (W2) of the obtained glass fiber fabric using the following formula.
Glass fiber mass fraction (%) = (W2 / W1) × 100.

本発明のガラス繊維織物プリプレグを用いてガラス繊維強化複合材料を成形するには、ガラス繊維織物プリプレグを積層後、積層体に圧力を付与しながらマトリックス樹脂を加熱硬化させる方法などを用いることができる。もちろん、本発明のガラス繊維織物プリプレグ単層を硬化させてもガラス繊維強化複合材料が得られる。   In order to form a glass fiber reinforced composite material using the glass fiber woven prepreg of the present invention, a method of heating and curing a matrix resin while applying pressure to the laminate after laminating the glass fiber woven prepreg can be used. . Of course, a glass fiber reinforced composite material can be obtained even when the glass fiber woven prepreg monolayer of the present invention is cured.

熱および圧力を付与する方法には、プレス成形法、オートクレーブ成形法、バッギング成形法、ラッピングテープ法および内圧成形法などがあり、特にスポーツ用品に関しては、ラッピングテープ法と内圧成形法が好ましく採用される。より高品質で高性能の積層複合材料が要求される宇宙機材、航空機の1次構造材および2次構造材等においては、オートクレーブ成形法が好ましく採用される。各種自動車外板、鉄道車両等にはプレス成形法が好ましく用いられる。   Examples of methods for applying heat and pressure include a press molding method, an autoclave molding method, a bagging molding method, a wrapping tape method, and an internal pressure molding method. Especially for sporting goods, the wrapping tape method and the internal pressure molding method are preferably employed. The The autoclave molding method is preferably employed in space equipment, aircraft primary structure materials, secondary structure materials, and the like that require higher quality and higher performance laminated composite materials. The press molding method is preferably used for various automobile outer plates, railway vehicles, and the like.

本発明のガラス繊維強化複合材料は、帯電防止性能と機械特性に優れたガラス繊維強化複合材料を提供することが可能となり、自動車外板、航空機の1次構造材および2次構造材、風車、宇宙機材、鉄道車両、船舶等の構造材として好適に用いることができる。加えて、帯電防止性能を示すことが求められる、半導体、ICトレイやノートパソコンの筐体等にも好適に用いることができる。   The glass fiber reinforced composite material of the present invention can provide a glass fiber reinforced composite material having excellent antistatic performance and mechanical properties, such as an automobile outer plate, an aircraft primary structure material and secondary structure material, a windmill, It can be suitably used as a structural material for space equipment, railway vehicles, ships and the like. In addition, it can be suitably used for semiconductors, IC trays, notebook computer cases, and the like that are required to exhibit antistatic performance.

以下、実施例によって、本発明のガラス繊維織物プリプレグ、ガラス繊維強化複合材料について、より具体的に説明する。次に示す実施例のガラス繊維織物プリプレグの作製環境および評価は、特に断りのない限り、温度25℃±2℃、相対湿度50%の雰囲気で行ったものである。また、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the glass fiber woven prepreg and the glass fiber reinforced composite material of the present invention will be described more specifically with reference to examples. The production environment and evaluation of the glass fiber woven prepregs of the following examples are performed in an atmosphere of a temperature of 25 ° C. ± 2 ° C. and a relative humidity of 50% unless otherwise specified. Further, the present invention is not limited to these examples.

(1)エポキシ樹脂組成物の80℃における粘度
エポキシ樹脂組成物を動的粘弾性測定装置(ARES、ティー・エイ・インスツルメント社製)を用い、パラレルプレートを使用し、昇温速度2℃/minで単純昇温し、歪み100%、周波数0.5Hz、プレート間隔 1mmで、40℃から130℃まで測定を行った際の80℃での粘度を測定した。
(1) Viscosity of epoxy resin composition at 80 ° C. Using an epoxy resin composition with a dynamic viscoelasticity measuring device (ARES, manufactured by TA Instruments Inc.), a parallel plate is used, and a temperature rising rate is 2 ° C. The viscosity at 80 ° C. was measured when the temperature was measured from 40 ° C. to 130 ° C. at a strain of 100%, a frequency of 0.5 Hz, and a plate interval of 1 mm.

(2)エポキシ樹脂硬化物の曲げ弾性率
エポキシ樹脂組成物を真空中で脱泡した後、2mm厚の“テフロン(登録商標)”製スペーサーにより厚み2mmになるように設定したモールド中、昇温速度1.5℃/minで180℃まで昇温して2時間かけて硬化させ、厚さ2mmの樹脂硬化物を得た。これから幅10mm、長さ55mmの試験片を切り出し、インストロン万能試験機を用い、スパン長を32mm、クロスヘッドスピードを2.5mm/分とし、JIS K7171(1999)に従って3点曲げを実施し、曲げ弾性率を得た。
(2) Flexural modulus of cured epoxy resin After defoaming the epoxy resin composition in vacuum, the temperature rises in a mold set to 2 mm thickness with a 2 mm thick “Teflon (registered trademark)” spacer. The temperature was raised to 180 ° C. at a rate of 1.5 ° C./min and cured for 2 hours to obtain a cured resin product having a thickness of 2 mm. From this, a test piece having a width of 10 mm and a length of 55 mm was cut out, an Instron universal testing machine was used, the span length was 32 mm, the crosshead speed was 2.5 mm / min, and three-point bending was performed according to JIS K7171 (1999). A flexural modulus was obtained.

(3)エポキシ樹脂硬化物の体積固有抵抗
エポキシ樹脂組成物を真空中で脱泡した後、2mm厚の“テフロン(登録商標)”製スペーサーにより厚み2mmになるように設定したモールド中、昇温速度1.5℃/minで180℃まで昇温して2時間かけて硬化させ、厚さ2mmの樹脂硬化物を得た。この樹脂硬化板から、縦50mm×横50mmのサンプルを切り出し、両面に導電性ペースト“ドータイト”(登録商標)D−550(藤倉化成(株)製)を塗布したサンプルを作製した。これらのサンプルを、HIOKI(株)製SM−8220の抵抗計を用いて、200Vの電圧下での厚さ方向の抵抗を測定し、体積固有抵抗を求めた。
(3) Volume resistivity of cured epoxy resin After defoaming the epoxy resin composition in a vacuum, the temperature rises in a mold set to 2 mm thick with a 2 mm thick “Teflon (registered trademark)” spacer. The temperature was raised to 180 ° C. at a rate of 1.5 ° C./min and cured for 2 hours to obtain a cured resin product having a thickness of 2 mm. A sample of 50 mm long × 50 mm wide was cut out from this cured resin plate, and a sample in which a conductive paste “Dotite” (registered trademark) D-550 (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was applied to both sides was prepared. These samples were measured for resistance in the thickness direction under a voltage of 200 V using a resistance meter of SM-8220 manufactured by HIOKI Corporation, and volume specific resistance was obtained.

(4)エポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度 Tg
エポキシ樹脂組成物を真空中で脱泡した後、2mm厚の“テフロン(登録商標)”製スペーサーにより厚み2mmになるように設定したモールド中、昇温速度1.5℃/minで180℃まで昇温して2時間かけて硬化させ、厚さ2mmの樹脂硬化物を得た。次に、この樹脂硬化板を長さ60mm、幅10mmに切り出した。ガラス転移温度を測定する際は、この樹脂硬化板を動的粘弾性測定装置(ARES、ティー・エイ・インスツルメント社製)を用い、SACMA SRM 18R−94に準拠して測定し、40℃から250℃まで測定を行った。ただし、測定はRectangular Torsionモードで行い、測定振動数は1Hzとし、昇温速度は5℃/minとした。得られた温度−貯蔵弾性率曲線において、ガラス領域での接線と、ガラス領域からゴム領域への転移領域での接線との交点を求め、この交点の温度をガラス転移温度とした。
(4) Glass transition temperature of cured epoxy resin Tg
After defoaming the epoxy resin composition in a vacuum, in a mold set to a thickness of 2 mm with a 2 mm thick “Teflon (registered trademark)” spacer, the temperature is increased to 180 ° C. at a heating rate of 1.5 ° C./min. The temperature was raised and cured over 2 hours to obtain a cured resin having a thickness of 2 mm. Next, this cured resin plate was cut into a length of 60 mm and a width of 10 mm. When measuring the glass transition temperature, this resin cured plate was measured according to SACMA SRM 18R-94 using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (ARES, manufactured by TA Instruments Inc.), and 40 ° C. To 250 ° C. However, the measurement was performed in the Rectangular Torsion mode, the measurement frequency was 1 Hz, and the temperature elevation rate was 5 ° C./min. In the obtained temperature-storage modulus curve, the intersection of the tangent in the glass region and the tangent in the transition region from the glass region to the rubber region was determined, and the temperature at this intersection was taken as the glass transition temperature.

(5)熱可塑性樹脂の曲げ弾性率
熱可塑性樹脂組成物を厚さ2mmになるように設定した金型に充填し、加熱型プレス成型機を用いてプレス成型し、厚さ2mmの熱可塑性樹脂組成物の成型板を得た。これから幅10mm、長さ55mmの試験片を切り出し、インストロン万能試験機を用い、スパン長を32mm、クロスヘッドスピードを2.5mm/分とし、JIS K7171(1999)に従って3点曲げを実施し、曲げ弾性率を得た。
(5) Flexural modulus of thermoplastic resin A thermoplastic resin composition filled in a mold set to a thickness of 2 mm, press-molded using a heating type press molding machine, and a thermoplastic resin having a thickness of 2 mm A molded plate of the composition was obtained. From this, a test piece having a width of 10 mm and a length of 55 mm was cut out, an Instron universal testing machine was used, the span length was 32 mm, the crosshead speed was 2.5 mm / min, and three-point bending was performed according to JIS K7171 (1999). A flexural modulus was obtained.

(6)熱可塑性樹脂の体積固有抵抗
熱可塑性樹脂組成物を厚さ2mmになるように設定した金型に充填し、加熱型プレス成型機を用いてプレス成型し、厚さ2mmの熱可塑性樹脂組成物の成型板を得た。これから、縦50mm×横50mmのサンプルを切り出し、両面に導電性ペースト“ドータイト”(登録商標)D−550(藤倉化成(株)製)を塗布したサンプルを作製した。これらのサンプルを、HIOKI(株)製SM−8220の抵抗計を用いて、200Vの電圧下での厚さ方向の抵抗を測定し、体積固有抵抗を求めた。
(6) Volume resistivity of thermoplastic resin A thermoplastic resin composition is filled into a mold set to a thickness of 2 mm, press-molded using a heating press molding machine, and a thermoplastic resin having a thickness of 2 mm. A molded plate of the composition was obtained. From this, a sample of 50 mm in length and 50 mm in width was cut out, and a sample in which conductive paste “Dotite” (registered trademark) D-550 (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was applied to both sides was prepared. These samples were measured for resistance in the thickness direction under a voltage of 200 V using a resistance meter of SM-8220 manufactured by HIOKI Corporation, and volume specific resistance was obtained.

(7)熱可塑性樹脂のガラス転移温度 Tg
熱可塑性樹脂組成物を厚さ2mmになるように設定した金型に充填し、加熱型プレス成型機を用いてプレス成型し、厚さ2mmの熱可塑性樹脂組成物の成型板を得た。これから、長さ60mm、幅10mmに切り出した。ガラス転移温度を測定する際は、この樹脂硬化板を動的粘弾性測定装置(ARES、ティー・エイ・インスツルメント社製)を用い、SACMA SRM 18R−94に準拠して測定し、40℃から250℃まで測定を行った。ただし、測定はRectangular Torsionモードで行い、測定振動数は1Hzとし、昇温速度は5℃/minとする。得られた温度−貯蔵弾性率曲線において、ガラス領域での接線と、ガラス領域からゴム領域への転移領域での接線との交点を求め、この交点の温度をガラス転移温度とした。
(7) Glass transition temperature of thermoplastic resin Tg
A thermoplastic resin composition was filled in a mold set to have a thickness of 2 mm, and press-molded using a heating press molding machine to obtain a molded plate of a thermoplastic resin composition having a thickness of 2 mm. From this, it cut out to length 60mm and width 10mm. When measuring the glass transition temperature, this resin cured plate was measured according to SACMA SRM 18R-94 using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (ARES, manufactured by TA Instruments Inc.), and 40 ° C. To 250 ° C. However, the measurement is performed in the Rectangular Torsion mode, the measurement frequency is 1 Hz, and the temperature increase rate is 5 ° C./min. In the obtained temperature-storage modulus curve, the intersection of the tangent in the glass region and the tangent in the transition region from the glass region to the rubber region was determined, and the temperature at this intersection was taken as the glass transition temperature.

(8)ガラス繊維織物プリプレグのカバーファクター
ガラス繊維織物プリプレグ中のガラス繊維織物の織糸(ガラス繊維束)の間に形成される織目部(樹脂リッチ部)に関する要素で、ガラス繊維織物プリプレグの面積S1の領域を設定したとき、面積S1内において織糸によって形成される織目部の面積をS2とすると、次式で定義される値を使用した。なお、面積S1をガラス繊維織物プリプレグにおける平面上の任意の100cmとし、カバーファクターは、織物の幅方向に10×10cmの大きさの試験片を5枚切り出し、その5箇所から測定された個別値の平均値とした。
カバーファクター(%)=[(S1−S2)/S1]×100
(9)ガラス繊維織物プリプレグの体積固有抵抗
ガラス繊維織物プリプレグを経糸方向に24プライ積層した。これを真空バックし、オートクレーブにて、180℃の温度で2時間、0.59MPaの圧力下、昇温速度1.5℃/分で成形して積層体を作製した。オートクレーブにて、昇温速度1.5℃/minで180℃まで昇温して、0.59MPaの圧力下、2時間かけて硬化させた。 この積層体から、縦50mm×横50mmのサンプルを5個切り出し、両面に導電性ペースト“ドータイト”(登録商標)D−550(藤倉化成(株)製)を塗布したサンプルを作製した。これらのサンプルを、HIOKI(株)製SM−8220の抵抗計を用いて、200Vの電圧下での厚さ方向の抵抗を測定し、体積固有抵抗を求めた。
(8) Cover factor of glass fiber fabric prepreg This is an element related to the texture (resin rich portion) formed between the yarns (glass fiber bundle) of the glass fiber fabric in the glass fiber fabric prepreg. When the area of area S1 was set, the value defined by the following equation was used, where S2 is the area of the textured portion formed by the woven yarn in area S1. The area S1 is an arbitrary 100 cm 2 on the plane of the glass fiber woven prepreg, and the cover factor is 5 pieces of 10 × 10 cm test pieces cut in the width direction of the woven fabric, and the individual measured from the five locations The average value was taken.
Cover factor (%) = [(S1-S2) / S1] × 100
(9) Volume resistivity of glass fiber woven prepreg 24 plies of glass fiber woven prepreg were laminated in the warp direction. This was vacuum-backed and molded in an autoclave at a temperature of 180 ° C. for 2 hours under a pressure of 0.59 MPa at a heating rate of 1.5 ° C./min to produce a laminate. In an autoclave, the temperature was raised to 180 ° C. at a rate of temperature rise of 1.5 ° C./min and cured under a pressure of 0.59 MPa for 2 hours. From this laminate, five samples each having a length of 50 mm and a width of 50 mm were cut out, and a sample in which a conductive paste “Dotite” (registered trademark) D-550 (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was applied on both sides was prepared. These samples were measured for resistance in the thickness direction under a voltage of 200 V using a resistance meter of SM-8220 manufactured by HIOKI Corporation, and volume specific resistance was obtained.

(10)導電性フィラー、および、導電性粒子の平均粒径
導電性フィラー、および、導電性粒子の平均粒径については、走査型電子顕微鏡などの顕微鏡にて粒子を1000倍以上に拡大し写真撮影し、無作為に粒子を選び、その粒子の外接する円の直径を粒径とし、その粒径の平均値(n=50)として求めた。
(10) Conductive filler and average particle diameter of conductive particles Regarding the average particle diameter of the conductive filler and conductive particles, the particles are magnified 1000 times or more with a microscope such as a scanning electron microscope. Images were taken, particles were randomly selected, the diameter of the circle circumscribing the particles was taken as the particle size, and the average value of the particle sizes (n = 50) was obtained.

(11)ガラス繊維織物プリプレグのガラス繊維質量分率
ガラス繊維織物プリプレグを10×10cmの大きさで切り出し、超音波洗浄機を用いてN−メチル−2ピロリドン(NMP)、その後、メチルエチルケトン(MEK)で各2回、10分間ずつ洗浄し、ガラス繊維織物プリプレグからガラス繊維織物のみを取り出した。ガラス繊維織物プリプレグの質量(W1)に対して、得られたガラス繊維織物の質量(W2)から下記式を用いてガラス繊維質量分率を測定した。
ガラス繊維質量分率(%)=(W2/W1)×100。
(11) Glass fiber mass fraction of glass fiber woven prepreg A glass fiber woven prepreg is cut out to a size of 10 × 10 cm, N-methyl-2pyrrolidone (NMP) using an ultrasonic cleaner, and then methyl ethyl ketone (MEK). And washed twice for 10 minutes each, and only the glass fiber fabric was taken out of the glass fiber fabric prepreg. With respect to the mass (W1) of the glass fiber fabric prepreg, the glass fiber mass fraction was measured from the mass (W2) of the obtained glass fiber fabric using the following formula.
Glass fiber mass fraction (%) = (W2 / W1) × 100.

各実施例および各比較例で用いた材料は下記の通りである。   The materials used in each example and each comparative example are as follows.

<ガラス繊維織物(A)>
・ガラス繊維織物、WEA−05E−105−F236N(日東紡(株)製、目付け47g/m2 、たて密度59本/25mm、よこ密度46本/25mm)。
<Glass fiber fabric (A)>
Glass fiber fabric, WEA-05E-105-F236N (manufactured by Nittobo Co., Ltd., basis weight 47 g / m 2 , vertical density 59/25 mm, weft density 46/25 mm).

<エポキシ樹脂(B)>
・ビスフェノールF型エポキシ樹脂、“エピクロン”(登録商標)830(DIC(株))。
・ビスフェノールA型エポキシ樹脂、“jER(登録商標)”825(三菱化学(株)製)。
・ジグリシジル−p−フェノキシアニリン、PxGAN(東レ・ファインケミカル(株)製)。
・N−グリシジルフタルイミド、“デナコール(登録商標)”Ex−731(ナガセケムテックス(株)製)。
<Epoxy resin (B)>
-Bisphenol F type epoxy resin, "Epiclon" (registered trademark) 830 (DIC Corporation).
-Bisphenol A type epoxy resin, “jER (registered trademark)” 825 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
Diglycidyl-p-phenoxyaniline, PxGAN (manufactured by Toray Fine Chemical Co., Ltd.)
N-glycidyl phthalimide, “Denacol (registered trademark)” Ex-731 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation).

<エポキシ樹脂(B1)>
・テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ELM434(住友化学(株)製)。
・トリグリシジル−m−アミノフェノール、MY0610(ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ(株)製)。
<Epoxy resin (B1)>
Tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, ELM434 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
Triglycidyl-m-aminophenol, MY0610 (manufactured by Huntsman Advanced Materials).

<エポキシ樹脂硬化剤(C)>
・4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、“セイカキュア(登録商標)”−S(和歌山精化(株)製)。
<Epoxy resin curing agent (C)>
-4,4'-diaminodiphenyl sulfone, "Seika Cure (registered trademark)"-S (manufactured by Wakayama Seika Co., Ltd.).

<導電性フィラー(D)>
・カーボンブラック、三菱カーボンブラック#3030B(三菱化学(株)製、粒径:55nm)。
・カーボンブラック、三菱カーボンブラック#3230B(三菱化学(株)製、粒径:23nm)。
・カーボンブラック、カーボンECP(ライオン(株)製、粒径:40nm)。
<Conductive filler (D)>
Carbon black, Mitsubishi carbon black # 3030B (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, particle size: 55 nm).
Carbon black, Mitsubishi carbon black # 3230B (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, particle size: 23 nm).
Carbon black, carbon ECP (manufactured by Lion Corporation, particle size: 40 nm).

<導電性粒子>
・カーボン粒子、“NICABEADS(登録商標)”ICB−2020(日本カーボン(株)製、平均粒径:27μm)。
<Conductive particles>
Carbon particles, “NICABEADS (registered trademark)” ICB-2020 (manufactured by Nippon Carbon Co., Ltd., average particle size: 27 μm).

<エポキシ樹脂に可溶な熱可塑性樹脂(E)>

・ポリエーテルスルホン、“スミカエクセル(登録商標)”PES5003P(住友化学(株)製)。 <プレス成型に用いた熱可塑性樹脂>

・ポリプロピレン(PP)樹脂ペレット、“プライムポリプロ(登録商標)”J830HV(プライムポリマー(株)製)。
・ポリアミド6(PA6)樹脂ペレット:“アミラン(登録商標)”CM1001(東レ(株)製)。 (実施例1)
混練装置で、エポキシ樹脂(B)成分として“エピクロン”(登録商標)830を40質量部と、芳香族エポキシ樹脂(B1)成分としてELM434を60質量部と、導電性フィラー(D)成分として三菱カーボンブラック#3030Bを0.6質量部に、熱可塑性樹脂(E)成分としてPES5003Pを10質量部配合して溶解した後、エポキシ樹脂硬化剤(C)成分として、4,4’−ジアミノジフェニルスルホンを45質量部混練してエポキシ樹脂組成物を作製した。得られたエポキシ脂組成物を用い、80℃での粘度、曲げ弾性率、体積固有抵抗、および、ガラス転移温度の測定を実施した。
次に、作製した樹脂組成物をナイフコーターを用いて樹脂目付17g/mで離型紙上にコーティングし、樹脂フィルムを作製した。この樹脂フィルムをガラス繊維織物の両側に重ね合せてヒートロールを用い、100℃、1気圧で加熱加圧しながらエポキシ樹脂組成物を含浸させ、ガラス繊維質量分率が58%のガラス繊維織物プリプレグを作製した。作製したガラス繊維織物プリプレグを用い、カバーファクター、および、体積固有抵抗の測定を実施した。その結果を表1に示す。エポキシ樹脂硬化物の曲げ弾性率が十分高く、ガラス繊維織物プリプレグから得られた体積固有抵抗が十分小さいことが確認されたことから、優れた圧縮強度と帯電防止性能を兼ね備えたガラス繊維織物プリプレグであることが分かった。
<Thermoplastic resin soluble in epoxy resin (E)>

Polyethersulfone, “Sumika Excel (registered trademark)” PES5003P (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). <Thermoplastic resin used for press molding>

Polypropylene (PP) resin pellets, “Prime Polypro (registered trademark)” J830HV (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.).
Polyamide 6 (PA6) resin pellet: “Amilan (registered trademark)” CM1001 (manufactured by Toray Industries, Inc.). Example 1
In the kneader, 40 parts by mass of “Epiclon” (registered trademark) 830 as the epoxy resin (B) component, 60 parts by mass of ELM434 as the aromatic epoxy resin (B1) component, and Mitsubishi as the conductive filler (D) component Carbon black # 3030B is mixed with 0.6 parts by mass and 10 parts by mass of PES5003P as a thermoplastic resin (E) component and dissolved, and then 4,4′-diaminodiphenylsulfone as an epoxy resin curing agent (C) component. Was mixed with 45 parts by mass to prepare an epoxy resin composition. Using the obtained epoxy fat composition, the viscosity at 80 ° C., flexural modulus, volume resistivity, and glass transition temperature were measured.
Next, the prepared resin composition was coated on a release paper with a resin basis weight of 17 g / m 2 using a knife coater to prepare a resin film. This resin film is superimposed on both sides of the glass fiber fabric, and a heat roll is used to impregnate the epoxy resin composition while heating and pressurizing at 100 ° C. and 1 atm to obtain a glass fiber fabric prepreg having a glass fiber mass fraction of 58%. Produced. Using the produced glass fiber fabric prepreg, the cover factor and the volume resistivity were measured. The results are shown in Table 1. Since it was confirmed that the epoxy resin cured product has a sufficiently high flexural modulus and the volume resistivity obtained from the glass fiber fabric prepreg is sufficiently small, it is a glass fiber fabric prepreg having both excellent compressive strength and antistatic performance. I found out.

(実施例2〜11)
エポキシ樹脂(B)、芳香族エポキシ樹脂(B1)、導電性フィラー(D)の種類や配合量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物、および、ガラス繊維織物プリプレグを作製した。作製したエポキシ樹脂組成物を用いて80℃での粘度、曲げ弾性率、体積固有抵抗、ガラス転移温度の測定を実施した。また、作製したガラス繊維織物プリプレグを用い、カバーファクター、および、体積固有抵抗の測定を実施した。得られた結果を表1に示す。エポキシ樹脂硬化物の曲げ弾性率が十分高く、ガラス繊維織物プリプレグから得られた体積固有抵抗が十分小さいことが確認されたことから、優れた圧縮強度と帯電防止性能を兼ね備えたガラス繊維織物プリプレグであることが分かった。
(Examples 2 to 11)
An epoxy resin composition, as in Example 1, except that the types and blending amounts of the epoxy resin (B), aromatic epoxy resin (B1), and conductive filler (D) were changed as shown in Table 1. A glass fiber prepreg was prepared. Using the prepared epoxy resin composition, the viscosity, flexural modulus, volume resistivity, and glass transition temperature at 80 ° C. were measured. In addition, the cover factor and the volume resistivity were measured using the produced glass fiber fabric prepreg. The obtained results are shown in Table 1. Since it was confirmed that the epoxy resin cured product has a sufficiently high flexural modulus and the volume resistivity obtained from the glass fiber fabric prepreg is sufficiently small, it is a glass fiber fabric prepreg having both excellent compressive strength and antistatic performance. I found out.

(実施例12〜14)
実施例12のヒートロール圧力を0.3気圧、実施例13のヒートロール圧力を1.5気圧、実施例14のヒートロール圧力を2気圧に変更した以外は、実施例1と同様にしてガラス繊維織物プリプレグを作製した。作製したエポキシ樹脂組成物を用いて80℃での粘度、曲げ弾性率、体積固有抵抗、ガラス転移温度の測定を実施した。また、作製したガラス繊維織物プリプレグを用い、カバーファクター、および、体積固有抵抗の測定を実施した。得られた結果を表1に示す。エポキシ樹脂硬化物の曲げ弾性率が十分高く、ガラス繊維織物プリプレグから得られた体積固有抵抗が十分小さいことが確認されたことから、優れた圧縮強度と帯電防止性能を兼ね備えたガラス繊維織物プリプレグであることが分かった。
(Examples 12 to 14)
Glass in the same manner as in Example 1 except that the heat roll pressure in Example 12 was changed to 0.3 atm, the heat roll pressure in Example 13 to 1.5 atm, and the heat roll pressure in Example 14 to 2 atm. A fiber woven prepreg was prepared. Using the prepared epoxy resin composition, the viscosity, flexural modulus, volume resistivity, and glass transition temperature at 80 ° C. were measured. In addition, the cover factor and the volume resistivity were measured using the produced glass fiber fabric prepreg. The obtained results are shown in Table 1. Since it was confirmed that the epoxy resin cured product has a sufficiently high flexural modulus and the volume resistivity obtained from the glass fiber fabric prepreg is sufficiently small, it is a glass fiber fabric prepreg having both excellent compressive strength and antistatic performance. I found out.

(比較例1〜3)
エポキシ樹脂(B)、芳香族エポキシ樹脂(B1)、導電性フィラー(D)、導電性粒子の種類や配合量を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物、および、ガラス繊維織物プリプレグを作製した。作製したエポキシ樹脂組成物を用いて80℃での粘度、曲げ弾性率、体積固有抵抗、ガラス転移温度の測定を実施した。また、作製したガラス繊維織物プリプレグを用い、カバーファクター、および、体積固有抵抗の測定を実施した。得られた結果を表2に示す。比較例1は、導電性フィラーが配合しておらず、エポキシ樹脂硬化物の曲げ弾性率は十分高いものの、ガラス繊維織物プリプレグから得られた体積固有抵抗が高く、十分な帯電防止性能が得られないことが分かった。比較例2は、導電性フィラーが配合してあるものの、エポキシ樹脂組成物の粘度が極めて高く、ガラス繊維織物プリプレグを作製することができなった。比較例5は、導電性フィラーの代わりに平均粒径27μmの導電性粒子を配合した結果、エポキシ樹脂硬化物の曲げ弾性率は十分高いものの、ガラス繊維織物プリプレグから得られた体積固有抵抗が高く、十分な帯電防止性能が得られないことが分かった。
(Comparative Examples 1-3)
Epoxy resin in the same manner as in Example 1 except that the types and blending amounts of the epoxy resin (B), aromatic epoxy resin (B1), conductive filler (D), and conductive particles are changed as shown in Table 2. Compositions and glass fiber woven prepregs were prepared. Using the prepared epoxy resin composition, the viscosity, flexural modulus, volume resistivity, and glass transition temperature at 80 ° C. were measured. In addition, the cover factor and the volume resistivity were measured using the produced glass fiber fabric prepreg. The obtained results are shown in Table 2. In Comparative Example 1, no conductive filler is blended and the cured epoxy resin has a sufficiently high flexural modulus, but the volume specific resistance obtained from the glass fiber woven prepreg is high and sufficient antistatic performance is obtained. I found that there was no. In Comparative Example 2, although the conductive filler was blended, the viscosity of the epoxy resin composition was extremely high, and a glass fiber woven prepreg could not be produced. In Comparative Example 5, as a result of blending conductive particles having an average particle diameter of 27 μm instead of the conductive filler, the epoxy resin cured product has a sufficiently high flexural modulus, but the volume specific resistance obtained from the glass fiber woven prepreg is high. It was found that sufficient antistatic performance could not be obtained.

(比較例4)
ガラス繊維織物1プライを縦30cm×横30cmの金型に引き揃え、“プライムポリプロ(登録商標)”J830HVペレットを100質量部に対して、三菱カーボンブラック#3030Bを0.4質量部になるように調製した熱可塑性樹脂組成物を金型に充填し、加熱型プレス成型機を用いて240℃×10分間の条件によりプレス成型し、ガラス繊維質量分率が58%の縦30cm×横30cmのガラス繊維織物プリプレグを作製した。得られたガラス繊維織物プリプレグを用いて、カバーファクターの測定を実施した。
(Comparative Example 4)
1 ply of glass fiber fabric is aligned in a 30 cm long x 30 cm wide mold so that “Prime Polypro (registered trademark)” J830HV pellets are 100 parts by mass and Mitsubishi Carbon Black # 3030B is 0.4 parts by mass. The thermoplastic resin composition prepared in the above is filled in a mold, and press-molded under the conditions of 240 ° C. × 10 minutes using a heating press molding machine, and the glass fiber mass fraction is 30 cm in length × 30 cm in width. A glass fiber fabric prepreg was prepared. The cover factor was measured using the obtained glass fiber woven prepreg.

次に、作製したガラス繊維織物プリプレグを縦30cm×横30cmの金型上に経糸方向に24プライ積層し、加熱型プレス成型機を用いて240℃×10分間の条件によりプレス成型し、ガラス繊維質量分率が58%の縦30cm×横30cmのガラス繊維織物プリプレグの積層体を作製した。この積層体から、縦50mm×横50mmのサンプルを5個切り出し、両面に導電性ペースト“ドータイト”(登録商標)D−550(藤倉化成(株)製)を塗布したサンプルを作製した。これらのサンプルを、HIOKI(株)製SM−8220の抵抗計を用いて、200Vの電圧下での厚さ方向の抵抗を測定し、体積固有抵抗を求めた。

また、“プライムポリプロ(登録商標)”J830HVペレットを100質量部に対して、三菱カーボンブラック#3030Bを0.4質量部になるように調製した熱可塑性樹脂組成物を厚さ2mmになるように設定した金型に充填し、加熱型プレス成型機を用いて240℃×10分間の条件によりプレス成型し、厚さ2mmの熱可塑性樹脂組成物の成型板を得た。この成型板を用いて、曲げ弾性率、体積固有抵抗、ガラス転移温度の測定を実施した。得られた結果を表3に示す。ガラス繊維織物プリプレグから得られた体積固有抵抗は十分小さいものの、熱可塑性樹脂組成物の成型板の曲げ弾性率が低く、熱可塑性樹脂組成物からなるガラス繊維織物プリプレグの積層体は十分な圧縮強度が得られないことが分かった。 (比較例5)
熱可塑性樹脂の種類を表3に示すように変更、および、加熱型プレス成型機の条件を300℃×10分間に変更した以外は、比較例4と同様にして熱可塑性樹脂組成物の成型板、および、ガラス繊維織物プリプレグを作製した。作製した熱可塑性樹脂組成物の成型板を用いて、曲げ弾性率、体積固有抵抗、ガラス転移温度の測定を実施した。また、作製したガラス繊維織物プリプレグを用い、カバーファクター、および、体積固有抵抗の測定を実施した。得られた結果を表3に示す。ガラス繊維織物プリプレグから得られた体積固有抵抗は十分小さいものの、熱可塑性樹脂組成物の成型板の曲げ弾性率が低く、熱可塑性樹脂組成物からなるガラス繊維織物プリプレグの積層体は十分な圧縮強度が得られないことが分かった。
Next, the prepared glass fiber woven prepreg was laminated in a warp direction on a 30 cm long by 30 cm wide mold in a 24 warp direction, and press molded under the conditions of 240 ° C. × 10 minutes using a heating type press molding machine. A laminated body of glass fiber woven prepregs having a mass fraction of 58% and a length of 30 cm and a width of 30 cm was prepared. From this laminate, five samples each having a length of 50 mm and a width of 50 mm were cut out, and a sample in which a conductive paste “Dotite” (registered trademark) D-550 (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was applied on both sides was prepared. These samples were measured for resistance in the thickness direction under a voltage of 200 V using a resistance meter of SM-8220 manufactured by HIOKI Corporation, and volume specific resistance was obtained.

In addition, a thermoplastic resin composition prepared such that Mitsubishi Carbon Black # 3030B is 0.4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of "Prime Polypro (registered trademark)" J830HV pellets is 2 mm in thickness. The set mold was filled and press-molded under the conditions of 240 ° C. × 10 minutes using a heating press molding machine to obtain a 2 mm-thick thermoplastic resin composition molded plate. Using this molded plate, the flexural modulus, volume resistivity, and glass transition temperature were measured. The obtained results are shown in Table 3. Although the volume resistivity obtained from the glass fiber woven prepreg is sufficiently small, the bending elastic modulus of the molded plate of the thermoplastic resin composition is low, and the laminate of the glass fiber woven prepreg made of the thermoplastic resin composition has sufficient compressive strength. It was found that could not be obtained. (Comparative Example 5)
Molded plate of thermoplastic resin composition in the same manner as in Comparative Example 4 except that the type of thermoplastic resin was changed as shown in Table 3 and the conditions of the heating press molding machine were changed to 300 ° C. × 10 minutes. And the glass fiber fabric prepreg was produced. The flexural modulus, volume resistivity, and glass transition temperature were measured using the molded plate of the produced thermoplastic resin composition. In addition, the cover factor and the volume resistivity were measured using the produced glass fiber fabric prepreg. The obtained results are shown in Table 3. Although the volume resistivity obtained from the glass fiber woven prepreg is sufficiently small, the bending elastic modulus of the molded plate of the thermoplastic resin composition is low, and the laminate of the glass fiber woven prepreg made of the thermoplastic resin composition has sufficient compressive strength. It was found that could not be obtained.

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Claims (17)

少なくとも次の構成要素(A)、(B)、(C)、(D)を含んでなるガラス繊維織物プリプレグであって、(B)、(C)および(D)を含んでなるエポキシ樹脂組成物中、(D)を0.001〜10質量%含み、(D)の平均粒径は1μm以下であるプリプレグ。
(A)ガラス繊維織物
(B)エポキシ樹脂
(C)エポキシ樹脂硬化剤
(D)導電性フィラー
A glass fiber fabric prepreg comprising at least the following components (A), (B), (C), (D), and an epoxy resin composition comprising (B), (C) and (D) The prepreg which contains 0.001-10 mass% of (D) in the thing, and the average particle diameter of (D) is 1 micrometer or less.
(A) Glass fiber fabric (B) Epoxy resin (C) Epoxy resin curing agent (D) Conductive filler
導電性フィラー(D)がカーボンブラックである、請求項1に記載のプリプレグ。 The prepreg according to claim 1, wherein the conductive filler (D) is carbon black. 前記エポキシ樹脂組成物を180℃で2時間硬化させて得られるエポキシ樹脂硬化物の体積固有抵抗が10〜1011Ωcmである、請求項1または2に記載のプリプレグ。 The prepreg according to claim 1 or 2, wherein a volume specific resistance of a cured epoxy resin obtained by curing the epoxy resin composition at 180 ° C for 2 hours is from 10 3 to 10 11 Ωcm. 前記エポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度が180℃以上である、請求項3に記載のプリプレグ。 The prepreg of Claim 3 whose glass transition temperature of the said epoxy resin hardened | cured material is 180 degreeC or more. 前記エポキシ樹脂硬化物の弾性率が3GPa以上である、請求項3または4に記載のプリプレグ。 The prepreg according to claim 3 or 4, wherein the cured epoxy resin has an elastic modulus of 3 GPa or more. 前記エポキシ樹脂組成物の80℃における粘度が0.1〜500Pa・sである、請求項1〜5のいずれかに記載のプリプレグ。 The prepreg according to any one of claims 1 to 5, wherein the epoxy resin composition has a viscosity at 80 ° C of 0.1 to 500 Pa · s. ガラス繊維織物(A)のガラス繊維目付が20〜300g/mである、請求項1〜6のいずれかに記載のプリプレグ。 The prepreg in any one of Claims 1-6 whose glass fiber fabric weight of a glass fiber fabric (A) is 20-300 g / m < 2 >. 前記プリプレグ中のガラス繊維質量分率が40〜80質量%である、請求項1〜7のいずれかに記載のプリプレグ。 The prepreg in any one of Claims 1-7 whose glass fiber mass fraction in the said prepreg is 40-80 mass%. エポキシ樹脂(B)がグリシジルアミン骨格を少なくとも1つ有し、かつ、3官能以上のエポキシ基を有する芳香族エポキシ樹脂(B1)である、請求項1〜8のいずれかに記載のプリプレグ。 The prepreg according to any one of claims 1 to 8, wherein the epoxy resin (B) is an aromatic epoxy resin (B1) having at least one glycidylamine skeleton and having a tri- or higher functional epoxy group. 芳香族エポキシ樹脂(B1)がエポキシ樹脂(B)中に50質量%以上含まれている、請求項1〜9のいずれかに記載のプリプレグ。 The prepreg in any one of Claims 1-9 in which 50 mass% or more of aromatic epoxy resins (B1) are contained in an epoxy resin (B). 前記エポキシ樹脂組成物は、さらに、エポキシ樹脂(B)に可溶な熱可塑性樹脂(E)を含む、請求項1〜10のいずれかに記載のプリプレグ。 The prepreg according to any one of claims 1 to 10, wherein the epoxy resin composition further contains a thermoplastic resin (E) soluble in the epoxy resin (B). 熱可塑性樹脂(E)がポリエーテルスルホンである、請求項11に記載のプリプレグ。 The prepreg according to claim 11, wherein the thermoplastic resin (E) is polyethersulfone. エポキシ樹脂硬化剤(C)がジフェニルスルホン骨格を含有する芳香族アミン硬化剤である、請求項1〜12のいずれかに記載のプリプレグ。 The prepreg according to any one of claims 1 to 12, wherein the epoxy resin curing agent (C) is an aromatic amine curing agent containing a diphenylsulfone skeleton. ガラス繊維織物(A) が、平織、綾織、絡み織、模紗織、斜紋織、二重織、嬬子織から選ばれるいずれかの織構造を有する、請求項1〜13のいずれかに記載のプリプレグ。 The glass fiber woven fabric (A) according to any one of claims 1 to 13, wherein the glass fiber woven fabric (A) has a woven structure selected from a plain weave, a twill weave, an entangled weave, a patterned weave, an oblique weave, a double weave and a satin weave. Prepreg. 前記プリプレグのカバーファクターが80%以上である、請求項1〜14のいずれかに記載のプリプレグ。 The prepreg according to any one of claims 1 to 14, wherein a cover factor of the prepreg is 80% or more. オートクレーブにて、180℃の温度で2時間、0.59MPaの圧力下、昇温速度1.5℃/分で硬化したときに、厚み方向の体積固有抵抗が10〜1012Ωcmであるガラス繊維強化複合材料が得られるものである、請求項1〜15のいずれかに記載のプリプレグ。 Glass whose volume resistivity in the thickness direction is 10 4 to 10 12 Ωcm when cured in an autoclave at a temperature of 180 ° C. for 2 hours under a pressure of 0.59 MPa at a heating rate of 1.5 ° C./min. The prepreg according to any one of claims 1 to 15, wherein a fiber-reinforced composite material is obtained. 請求項1〜16のいずれかに記載のプリプレグを成形してなるガラス繊維強化複合材料。 A glass fiber reinforced composite material formed by molding the prepreg according to claim 1.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105419229A (en) * 2015-11-05 2016-03-23 平高集团有限公司 Winding pipe for hollow composite insulator and preparation method of winding pipe for hollow composite insulator
JP2016153671A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 東レ株式会社 Propeller shaft
CN108707309A (en) * 2018-05-03 2018-10-26 广东生益科技股份有限公司 Resin combination and its prepreg of making
CN108727780A (en) * 2018-05-03 2018-11-02 广东生益科技股份有限公司 The copper-clad plate of resin combination and its making
CN112063107A (en) * 2020-08-06 2020-12-11 黑龙江科技大学 Metal glass fiber/epoxy resin composite material and preparation method thereof
CN112778707A (en) * 2021-02-04 2021-05-11 宜宾三江机械有限责任公司 Dielectric isolation material with thermosetting resin as matrix and preparation method thereof
WO2022019075A1 (en) * 2020-07-21 2022-01-27 京セラ株式会社 Thermally conductive adhesive sheet and semiconductor device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016153671A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 東レ株式会社 Propeller shaft
CN105419229A (en) * 2015-11-05 2016-03-23 平高集团有限公司 Winding pipe for hollow composite insulator and preparation method of winding pipe for hollow composite insulator
CN108707309A (en) * 2018-05-03 2018-10-26 广东生益科技股份有限公司 Resin combination and its prepreg of making
CN108727780A (en) * 2018-05-03 2018-11-02 广东生益科技股份有限公司 The copper-clad plate of resin combination and its making
CN108727780B (en) * 2018-05-03 2021-08-27 广东生益科技股份有限公司 Resin composition and copper-clad plate manufactured by same
WO2022019075A1 (en) * 2020-07-21 2022-01-27 京セラ株式会社 Thermally conductive adhesive sheet and semiconductor device
CN112063107A (en) * 2020-08-06 2020-12-11 黑龙江科技大学 Metal glass fiber/epoxy resin composite material and preparation method thereof
CN112778707A (en) * 2021-02-04 2021-05-11 宜宾三江机械有限责任公司 Dielectric isolation material with thermosetting resin as matrix and preparation method thereof

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