JP2014145018A - Epoxy resin composition, molding material and fiber-reinforced composite material - Google Patents

Epoxy resin composition, molding material and fiber-reinforced composite material Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition that provides an epoxy resin cured product superior in heat resistance, elongation, and curability, and a molding material and a fiber-reinforced composite material using the same.SOLUTION: This invention provides an epoxy resin composition including the following [A]-[D]: [A] trifunctional or more binaphthalene type epoxy resin; [B] dicyandiamide or derivative thereof; [C] diaminodiphenyl sulfone or derivative thereof; and [D] urea compound.

Description

本発明は、耐熱性、伸度、硬化性に優れるエポキシ樹脂硬化物を与える、エポキシ樹脂組成物、およびそれを用いた成形材料ならびに繊維強化複合材料に関する。   The present invention relates to an epoxy resin composition that provides an epoxy resin cured product having excellent heat resistance, elongation, and curability, and a molding material and fiber-reinforced composite material using the same.

炭素繊維やアラミド繊維などを強化繊維として用いた繊維強化複合材料は、その高い比強度、比弾性率を利用して、航空機や自動車などの構造材料や、テニスラケット、ゴルフシャフト、釣り竿、自転車、筐体などのスポーツ、一般産業用途などに広く利用されている。繊維強化複合材料の製造方法には、強化繊維に未硬化のマトリックス樹脂が含浸されたシート状の成形材料であるプリプレグを複数枚積層した後、加熱硬化させる方法や、モールド中に配置した強化繊維に液状の樹脂を流し込み加熱硬化させるレジントランスファーモールディング法などが用いられている。これらの製造方法のうちプリプレグを用いる方法は、強化繊維の配向を厳密に制御でき、また積層構成の設計自由度が高いことから、高性能な繊維強化複合材料を得やすい利点がある。このプリプレグに用いられるマトリックス樹脂としては、耐熱性や生産性の観点から、主に熱硬化性樹脂が用いられ、中でも強化繊維との接着性などの力学特性の観点からエポキシ樹脂が好ましく用いられる。   Fiber reinforced composite materials using carbon fibers, aramid fibers, etc. as reinforcing fibers make use of their high specific strength and specific elastic modulus to make structural materials such as aircraft and automobiles, tennis rackets, golf shafts, fishing rods, bicycles, Widely used for sports such as housing, general industrial use. The fiber reinforced composite material can be produced by a method in which a plurality of prepregs, which are sheet-like molding materials in which reinforcing fibers are impregnated with an uncured matrix resin, are laminated and then heat-cured, or reinforcing fibers arranged in a mold. For example, a resin transfer molding method in which a liquid resin is poured and heated and cured is used. Among these production methods, the method using a prepreg has an advantage that it is easy to obtain a high-performance fiber-reinforced composite material because the orientation of the reinforcing fibers can be strictly controlled and the design freedom of the laminated structure is high. As the matrix resin used for the prepreg, a thermosetting resin is mainly used from the viewpoint of heat resistance and productivity, and an epoxy resin is preferably used from the viewpoint of mechanical properties such as adhesion to reinforcing fibers.

繊維強化複合材料は、近年、さらなる軽量化が求められるゴルフシャフト、釣竿、自転車、自動車用部材、産業用部材等の要求に答えるために、各種物性の向上が求められるようになってきた。また、自転車のリム、自動車部材、産業用部材等の用途では、さらなる耐熱性向上が求められている。   In recent years, fiber reinforced composite materials have been required to be improved in various physical properties in order to meet the demands of golf shafts, fishing rods, bicycles, automobile members, industrial members, and the like that require further weight reduction. Further, in applications such as bicycle rims, automobile members, and industrial members, further improvement in heat resistance is required.

繊維強化複合材料の耐熱性を向上させる方法として、テトラグリシジルアミン型エポキシ樹脂とジシアンジアミドをマトリックス樹脂に適用する方法がある。この方法で調製されたエポキシ樹脂組成物は、樹脂硬化物の耐熱性と硬化性に優れるため、優れた耐熱性と硬化性を有する繊維強化複合材料を与えるものの、樹脂硬化物の伸度が不足するため、引張強度が不足するという問題がある(特許文献1)。   As a method of improving the heat resistance of the fiber reinforced composite material, there is a method of applying a tetraglycidylamine type epoxy resin and dicyandiamide to a matrix resin. The epoxy resin composition prepared by this method is excellent in the heat resistance and curability of the cured resin, thus giving a fiber reinforced composite material having excellent heat resistance and curability, but the elongation of the cured resin is insufficient. Therefore, there is a problem that the tensile strength is insufficient (Patent Document 1).

繊維強化複合材料の耐熱性、引張強度を向上させる方法として、アミン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミドをマトリックス樹脂として適用する方法がある。この方法で調製されたエポキシ樹脂組成物は、伸度と硬化性に優れるため、優れた引張強度と硬化性を有する繊維強化複合材料を与えるものの、近年求められている耐熱性を満足するものではなかった(特許文献2)。   As a method for improving the heat resistance and tensile strength of the fiber reinforced composite material, there is a method in which an amine type epoxy resin, a bisphenol type epoxy resin, diaminodiphenyl sulfone, or dicyandiamide is applied as a matrix resin. The epoxy resin composition prepared by this method is excellent in elongation and curability, and thus provides a fiber-reinforced composite material having excellent tensile strength and curability, but does not satisfy the recently required heat resistance. (Patent Document 2).

さらに繊維強化複合材料の耐熱性を向上する方法としては、剛直骨格を有するエポキシ樹脂を用いる方法がある(特許文献3)。この方法では、2官能のナフタレン型エポキシ樹脂などの剛直骨格を有するエポキシ樹脂を用いて、優れた耐熱性を有する繊維強化複合材料が得られているが、この方法でも、得られる樹脂硬化物の耐熱性と伸度が不十分であったため、耐熱性と引張強度が十分でなかった。   Furthermore, as a method for improving the heat resistance of the fiber reinforced composite material, there is a method using an epoxy resin having a rigid skeleton (Patent Document 3). In this method, a fiber-reinforced composite material having excellent heat resistance is obtained using an epoxy resin having a rigid skeleton such as a bifunctional naphthalene type epoxy resin. Since heat resistance and elongation were insufficient, heat resistance and tensile strength were not sufficient.

また、さらに、繊維強化複合材料の耐熱性を向上させる方法としては、ビナフタレン型エポキシ樹脂を用いる方法がある(特許文献4)。この方法では、近年の要求を満足する耐熱性を有する樹脂硬化物は得られるものの、その伸度が充分でないため、得られる繊維強化複合材料の引張強度が十分でなかった。   Furthermore, as a method for improving the heat resistance of the fiber reinforced composite material, there is a method using a binaphthalene type epoxy resin (Patent Document 4). In this method, although a cured resin having heat resistance satisfying recent requirements can be obtained, the tensile strength of the obtained fiber-reinforced composite material is not sufficient because the elongation is not sufficient.

特開2000−017090号公報JP 2000-017090 A 特開2010−053278号公報JP 2010-053278 A 特開2003−096158号公報JP 2003-096158 A 特開2005−298815号公報JP 2005-298815 A

本発明は、耐熱性、伸度、硬化性に優れるエポキシ樹脂硬化物を与える、エポキシ樹脂組成物、およびそれを用いた成形材料ならびに繊維強化複合材料を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition that gives an epoxy resin cured product having excellent heat resistance, elongation, and curability, and a molding material and a fiber-reinforced composite material using the same.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、3官能以上のビナフタレン型エポキシ樹脂と特定の硬化剤、および硬化促進剤を組み合わせることにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち本発明は、以下の構成からなる。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by combining a tri- or higher functional binaphthalene type epoxy resin with a specific curing agent and a curing accelerator. It came to complete. That is, this invention consists of the following structures.

(1)下記[A]〜[D]を含むエポキシ樹脂組成物。
[A]3官能以上のビナフタレン型エポキシ樹脂
[B]ジシアンジアミドまたはその誘導体
[C]ジアミノジフェニルスルホンまたはその誘導体
[D]ウレア化合物。
(1) An epoxy resin composition comprising the following [A] to [D].
[A] Trifunctional or higher binaphthalene type epoxy resin [B] Dicyandiamide or a derivative thereof [C] Diaminodiphenylsulfone or a derivative thereof [D] A urea compound.

(2)エポキシ樹脂の全成分100質量部に対して、構成要素[A]を10〜50質量部含む、上記(1)に記載のエポキシ樹脂組成物。   (2) The epoxy resin composition according to the above (1), comprising 10 to 50 parts by mass of the constituent element [A] with respect to 100 parts by mass of all components of the epoxy resin.

(3)構成要素[B]および[C]が、エポキシ樹脂全成分のエポキシ基1当量に対して、下記(I)、(II)の条件を満たす範囲で含まれている、上記(1)または(2)のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
(I)構成要素[B]の活性水素基の当量が0.3〜0.8当量
(II)構成要素[C]の活性水素基の当量が0.2〜0.7当量。
(3) Constituent elements [B] and [C] are contained within the range satisfying the following conditions (I) and (II) with respect to 1 equivalent of the epoxy group of all epoxy resin components: Or the epoxy resin composition in any one of (2).
(I) The equivalent of active hydrogen group of component [B] is 0.3 to 0.8 equivalent (II) The equivalent of active hydrogen group of component [C] is 0.2 to 0.7 equivalent.

(4)エポキシ樹脂の全成分100質量部に対して、構成要素[D]を0.1〜3質量部含む、上記(1)〜(3)のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。   (4) The epoxy resin composition according to any one of (1) to (3) above, containing 0.1 to 3 parts by mass of the constituent element [D] with respect to 100 parts by mass of all components of the epoxy resin.

(5)さらにビフェニル型エポキシ樹脂を含む、上記(1)〜(4)のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。   (5) The epoxy resin composition according to any one of (1) to (4), further including a biphenyl type epoxy resin.

(6)さらに2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂を含む、上記(1)〜(5)のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。   (6) The epoxy resin composition according to any one of (1) to (5), further including an aliphatic epoxy resin having more than two epoxy groups.

(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物と強化繊維を含む、成形材料。   (7) A molding material comprising the epoxy resin composition according to any one of (1) to (6) and a reinforcing fiber.

(8)上記(7)に記載の成形材料を成形して得られる、繊維強化複合材料。   (8) A fiber-reinforced composite material obtained by molding the molding material according to (7) above.

本発明によれば、耐熱性、弾性率、伸度に優れるエポキシ樹脂を与える、エポキシ樹脂組成物が得られる。すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物は、自転車リム材や自動車用部材、産業用部材に優れた耐熱性と強度を有する繊維強化複合材料を提供できる。   According to the present invention, an epoxy resin composition that provides an epoxy resin excellent in heat resistance, elastic modulus, and elongation can be obtained. That is, the epoxy resin composition of the present invention can provide a fiber-reinforced composite material having excellent heat resistance and strength for bicycle rim materials, automotive members, and industrial members.

以下、本発明をさらに詳細に説明する。本発明のプリプレグは、次の構成要素[A]〜[D]を含むエポキシ樹脂組成物である。
[A]3官能以上のビナフタレン型エポキシ樹脂
[B]ジシアンジアミドまたはその誘導体
[C]ジアミノジフェニルスルホンまたはその誘導体
[D]ウレア化合物。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The prepreg of the present invention is an epoxy resin composition containing the following components [A] to [D].
[A] Trifunctional or higher binaphthalene type epoxy resin [B] Dicyandiamide or a derivative thereof [C] Diaminodiphenylsulfone or a derivative thereof [D] A urea compound.

構成要素[A]の3官能以上のビナフタレン型エポキシ樹脂は、樹脂硬化物に優れた耐熱性を与えるために必要な要素であり、次の一般式(I)で示されるエポキシ樹脂である。   The trifunctional or higher functional binaphthalene type epoxy resin of the component [A] is an element necessary for imparting excellent heat resistance to the cured resin, and is an epoxy resin represented by the following general formula (I).

Figure 2014145018
Figure 2014145018

(式中、Xは、炭素数が1〜8のアルキレン基または下記の一般式(II)で示される基のいずれかを表す。R〜Rは、下記の一般式(III)で示される基、水素原子、ハロゲン原子、フェニル基、炭素数1〜4のアルキル基のいずれかを表す。R〜Rは、ナフタレン骨格のいずれの環に付加してもよく両リングに同時に付加してもよい。Rは、ベンゼン骨格のいずれの場所に付加してもよい。R〜Rのうち、平均して少なくとも3つ以上の下記の一般式(III)で示される基を含む必要があり、それ以外のRは、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。) (In the formula, X represents either an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or a group represented by the following general formula (II). R 1 to R 5 are represented by the following general formula (III). Or a hydrogen atom, a halogen atom, a phenyl group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 1 to R 4 may be added to any ring of the naphthalene skeleton, and may be simultaneously added to both rings. R 5 may be added to any position of the benzene skeleton, and among R 1 to R 5 , an average of at least three groups represented by the following general formula (III) The other Rs may be the same or different from each other.

Figure 2014145018
Figure 2014145018

Figure 2014145018
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本発明で用いられる一般式(I)で示されるエポキシ樹脂は、どのような製造方法で得られるものであってもよいが、例えば、ヒドロキシナフタレン類とエピハロヒドリンとの反応により得ることができる。   The epoxy resin represented by the general formula (I) used in the present invention may be obtained by any production method, and can be obtained, for example, by reaction of hydroxynaphthalenes with epihalohydrin.

また、かかる構成要素[A]は、全エポキシ樹脂100質量部に対して、10〜50質量部含むことが好ましく、より好ましくは15〜30質量部である。構成要素[A]が10質量部以上であると、樹脂硬化物の耐熱性に優れるため好ましい。一方、構成要素[A]が50質量部以下であると、樹脂硬化物の伸度に優れるため好ましい。   Moreover, it is preferable that this structural element [A] contains 10-50 mass parts with respect to 100 mass parts of all the epoxy resins, More preferably, it is 15-30 mass parts. It is preferable for the component [A] to be 10 parts by mass or more because the heat resistance of the cured resin is excellent. On the other hand, it is preferable that the component [A] is 50 parts by mass or less because the elongation of the cured resin is excellent.

構成要素[A]の市販品としては、“エピクロン(登録商標)”EXA−4701、HP−4700、HP−4710、EXA−4750(以上、DIC(株)製)等が挙げられる。   As a commercial item of component [A], "Epiclon (trademark)" EXA-4701, HP-4700, HP-4710, EXA-4750 (above, DIC Corporation make) etc. are mentioned.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、本発明の効果を失わない範囲で、構成要素[A]以外エポキシ樹脂を配合することができ、好ましい配合量は、全エポキシ樹脂100質量部に対して、90質量部以下であり、より好ましくは70質量部以下である。これらは1種類だけでなく、複数種組み合わせて添加しても良い。具体的には、ビフェニル型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、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エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン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、ウレタン変性エポキシ樹脂、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、フルオレン型エポキシ樹脂などが挙げられる。   In the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin other than the constituent element [A] can be blended within a range not losing the effects of the present invention, and the preferred blending amount is 100 parts by mass of the total epoxy resin, It is 90 mass parts or less, More preferably, it is 70 mass parts or less. These may be added in combination of not only one type but also a plurality of types. Specifically, biphenyl type epoxy resin, aliphatic epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, amine type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin, naphthalene aralkyl Type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, urethane-modified epoxy resin, tetraphenylethane type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, fluorene type epoxy resin and the like.

中でも、ビフェニル型エポキシ樹脂や2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂が、耐熱性と伸度のバランスに優れるため、好ましい。   Among them, biphenyl type epoxy resins and aliphatic epoxy resins having more than two epoxy groups are preferable because they are excellent in the balance between heat resistance and elongation.

かかるビフェニル型エポキシ樹脂は、下記式(IV)で示されるエポキシ樹脂である。   Such a biphenyl type epoxy resin is an epoxy resin represented by the following formula (IV).

Figure 2014145018
Figure 2014145018

(式中、Gは上記の一般式(III)で示される基であり、それぞれのベンゼン環にひとつずつ付加していれば、いずれの場所に付加しても良い。R,Rは、炭素数が1〜4のアルキレン基、またはフェニル基、ハロゲン原子のいずれかを表す。それぞれのRは互いに同一であっても異なっていても良い。)
また、かかるビフェニル型エポキシ樹脂は、全エポキシ樹脂100質量部に対して、5〜35質量部含むことが好ましく、より好ましくは20〜35質量部である。かかるビフェニル型エポキシ樹脂が5質量部以上であると、樹脂硬化物の耐熱性と伸度に優れるため好ましい。一方、かかるビフェニル型エポキシ樹脂が35質量部以下であると、樹脂硬化物の弾性率と伸度に優れるため好ましい。
(In the formula, G is a group represented by the above general formula (III), and may be added at any position as long as one is added to each benzene ring. R 6 and R 7 are It represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or a halogen atom, and each R may be the same or different.
Moreover, it is preferable that this biphenyl type epoxy resin contains 5-35 mass parts with respect to 100 mass parts of all the epoxy resins, More preferably, it is 20-35 mass parts. When the biphenyl type epoxy resin is 5 parts by mass or more, it is preferable because the cured resin is excellent in heat resistance and elongation. On the other hand, when the biphenyl type epoxy resin is 35 parts by mass or less, it is preferable because the cured resin is excellent in elastic modulus and elongation.

かかるビフェニル型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)が挙げられる。   Examples of such commercially available biphenyl type epoxy resins include “jER (registered trademark)” YX4000H, YX4000, YL6616 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).

かかる2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂としては、例えば、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテルなどを使用することができる。   Examples of the aliphatic epoxy resin having more than two epoxy groups include trimethylolpropane polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, sorbitol poly Glycidyl ether and the like can be used.

また、かかる2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂は、全エポキシ樹脂100質量部に対して、3〜20質量部含むことが好ましく、より好ましくは5〜15質量部である。かかる2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂が3質量部以上であると、樹脂硬化物の伸度に優れるため好ましい。一方、かかる2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂が20質量部以下であると、樹脂硬化物の耐熱性と弾性率に優れるため好ましい。   Moreover, it is preferable that 3-20 mass parts is contained with respect to 100 mass parts of all the epoxy resins, and, more preferably, it is 5-15 mass parts with respect to 100 mass parts of all the epoxy resins. It is preferable that the aliphatic epoxy resin having more than two epoxy groups is 3 parts by mass or more because the elongation of the cured resin is excellent. On the other hand, when the amount of the aliphatic epoxy resin having more than two epoxy groups is 20 parts by mass or less, it is preferable because the cured resin has excellent heat resistance and elastic modulus.

かかる2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂の市販品としては、“デナコール(登録商標)”EX−313、EX−314、EX−321、EX−411、EX−421、EX−512、EX−521、EX−611、EX−612、EX−614、EX−614B、EX−622(以上、ナガセケムテックス(株)製)等が挙げられる。   Examples of commercially available aliphatic epoxy resins having more than two epoxy groups include “Denacol (registered trademark)” EX-313, EX-314, EX-321, EX-411, EX-421, EX-512, EX-521, EX-611, EX-612, EX-614, EX-614B, EX-622 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation) and the like.

2官能以下の脂肪族エポキシ樹脂の具体例としては、“デナコール(登録商標)”EX−111、121、141、145、146、147、171、192、201、211、212、252、810、811、821、830、832、841、850、851、861、911、920、931、941(以上、ナガセケムテックス(株)製)などが挙げられる。   Specific examples of the bifunctional or lower aliphatic epoxy resin include “Denacol (registered trademark)” EX-111, 121, 141, 145, 146, 147, 171, 192, 201, 211, 212, 252, 810, 811. , 821, 830, 832, 841, 850, 851, 861, 911, 920, 931, 941 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation).

ビスフェノール型エポキシ樹脂として、ビスフェノール化合物の2つのフェノール性水酸基をエピクロルヒドリンと反応させグリシジルオキシ基に変換されたものであれば特に限定されるものではなく、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、水添品等が用いられる。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ましく使用することができる。   The bisphenol type epoxy resin is not particularly limited as long as the two phenolic hydroxyl groups of the bisphenol compound are reacted with epichlorohydrin and converted into a glycidyloxy group. The bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol AD type, Bisphenol S type or halogen, alkyl-substituted products, hydrogenated products, etc. of these bisphenols are used. Moreover, not only a monomer but the high molecular weight body which has a some repeating unit can also be used preferably.

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型エポキシ樹脂としては、“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型エポキシ樹脂の市販品としては、ST5080、ST4000D、ST4100D、ST5100(以上、新日鉄住金化学(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 resin include “jER (registered trademark)” 505, 5050, 5051, 5054, and 5057 (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). Examples of commercially available hydrogenated bisphenol A type epoxy resins include ST5080, ST4000D, ST4100D, ST5100 (manufactured by Nippon Steel & Sumikin 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)、“エポトート(登録商標)”YDF2001、YDF2004(以上、新日鉄住金化学(株)製)などが挙げられる。テトラメチルビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、YSLV−80XY(新日鉄住金化学(株)製)などが挙げられる。   Commercially available bisphenol F type epoxy resins include “jER (registered trademark)” 806, 807, 4002P, 4004P, 4007P, 4009P, 4010P (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), “Epototo (registered trademark)” YDF2001. YDF2004 (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.) and the like. Examples of the tetramethylbisphenol F type epoxy resin include YSLV-80XY (manufactured by Nippon Steel & Sumikin 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−1514(DIC(株)製)などが挙げられる。   Examples of the bisphenol S-type epoxy resin include “Epiclon (registered trademark)” EXA-1514 (manufactured by DIC Corporation).

アミン型エポキシ樹脂の市販品としては、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、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、グリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジンや、これらのハロゲン、アルキル置換体、水添品などを使用することができる。   Examples of commercially available amine type epoxy resins include tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, tetraglycidyldiaminodiphenylsulfone, triglycidylaminophenol, triglycidylaminocresol, tetraglycidylxylylenediamine, glycidylaniline, diglycidyltoluidine, and halogens thereof. , Alkyl-substituted products, hydrogenated products, and the like can be used.

テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンとしては、“スミエポキシ(登録商標)”ELM434(住友化学(株)製)、YH434L(新日鉄住金化学(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(ハンツマン(株)製)等を使用することができる。テトラグリシジルジアミノジフェニルスルホンとして、TGDDS(小西化学(株)製)等を使用することができる。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としては、“スミエポキシ(登録商標)”ELM100、ELM120(住友化学(株)製)、“アラルダイド(登録商標)”MY0500、MY0510、MY0600(ハンツマン(株)製)、“jER(登録商標)”630(三菱化学(株)製)等を使用することができる。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として、“TETRAD(登録商標)”−X、“TETRAD(登録商標)”−C(三菱ガス化学(株)製)等を使用することができる。グリシジルアニリンとしては、GAN(日本化薬(株)製)等を使用することができる。ジグリシジルトルイジンとしては、GOT(日本化薬(株)製)等を使用することができる。   Tetraglycidyldiaminodiphenylmethane includes “Sumiepoxy (registered trademark)” ELM434 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), YH434L (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), and “jER (registered trademark)” 604 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). ), “Araldide (registered trademark)” MY720, MY721 (manufactured by Huntsman Co., Ltd.) and the like can be used. As tetraglycidyl diaminodiphenyl sulfone, TGDDS (manufactured by Konishi Chemical Co., Ltd.) or the like can be used. As triglycidylaminophenol or triglycidylaminocresol, "Sumiepoxy (registered trademark)" ELM100, ELM120 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), "Araldide (registered trademark)" MY0500, MY0510, MY0600 (manufactured by Huntsman Corp.) "JER (registered trademark)" 630 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) or the like can be used. As tetraglycidylxylylenediamine and hydrogenated products thereof, “TETRAD (registered trademark)”-X, “TETRAD (registered trademark)”-C (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) and the like can be used. As glycidyl aniline, GAN (made by Nippon Kayaku Co., Ltd.) etc. can be used. As diglycidyl toluidine, GOT (made by Nippon Kayaku Co., Ltd.) etc. can be used.

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“エピコート(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。   Commercially available products of phenol novolac type epoxy resins include “Epicoat (registered trademark)” 152, 154 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), “Epicron (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.

ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂の市販品としては、NC−3000、3000L(日本化薬(株)製)などが挙げられる。   NC-3000, 3000L (made by Nippon Kayaku Co., Ltd.) etc. are mentioned as a commercial item of a biphenyl aralkyl type epoxy resin.

ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂としては、“エポトート(登録商標)”ESN−155、ESN−355、ESN−375、ESN−475V、ESN−485、ESN−175(以上、新日鉄住金化学(株)製)、NC−7000、NC−7300、NC−7300L(以上、日本化薬(株)製)などが挙げられる。   As the naphthalene aralkyl type epoxy resin, “Epototo (registered trademark)” ESN-155, ESN-355, ESN-375, ESN-475V, ESN-485, ESN-175 (above, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), NC-7000, NC-7300, NC-7300L (Nippon Kayaku Co., Ltd. product) etc. are mentioned.

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)”HP7200、HP−7200L、HP−7200H、HP−7200HH、HP−7200HHH(以上、DIC(株)製)、Tactix558(ハンツマン(株)製)、XD−1000−1L、XD−1000−2L(以上、日本化薬(株)製)などが挙げられる。   Commercially available dicyclopentadiene type epoxy resins include “Epicron (registered trademark)” HP7200, HP-7200L, HP-7200H, HP-7200HH, HP-7200HHH (above, manufactured by DIC Corporation), Tactix558 (Huntsman Corporation) )), XD-1000-1L, XD-1000-2L (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.).

ウレタン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 urethane-modified epoxy resins include AER4152 (produced by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.) and ACR1348 (produced by 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、“jER(登録商標)”1031(三菱化学(株)製)、GTR−1800(日本化薬(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), GTR-1800 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and the like.

トリフェニルメタン型エポキシ樹脂の市販品としては、“jER(登録商標)”1032S50(三菱化学(株)製)、“タクチックス(登録商標)”742(ハンツマン(株)製)、EPPN−501H(日本化薬(株)製)などが挙げられる。   Commercially available products of triphenylmethane type epoxy resin include “jER (registered trademark)” 1032S50 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), “Tactics (registered trademark)” 742 (manufactured by Huntsman Corporation), EPPN-501H (Japan) Kayaku Co., Ltd.).

フルオレン型エポキシ樹脂の市販品としては、PG−100、CG−200、EG−200(大阪ガスケミカル(株)製)、LME10169(ハンツマン(株)製)などが挙げられる。   As a commercial item of a fluorene type epoxy resin, PG-100, CG-200, EG-200 (made by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.), LME10169 (made by Huntsman Co., Ltd.), etc. are mentioned.

本構成要素[B]のジシアンジアミドまたはその誘導体は、エポキシ樹脂組成物を硬化させるために必要であり、エポキシ樹脂組成物の硬化性と保存安定性に優れる。ジシアンジアミドの誘導体とは、ジシアンジアミドに各種化合物を結合させたものであり、エポキシ樹脂との反応物、ビニル化合物やアクリル化合物との反応物などが挙げられる。   Dicyandiamide or a derivative thereof of this component [B] is necessary for curing the epoxy resin composition, and is excellent in curability and storage stability of the epoxy resin composition. The dicyandiamide derivative is obtained by bonding various compounds to dicyandiamide, and includes a reaction product with an epoxy resin, a reaction product with a vinyl compound or an acrylic compound.

ジシアンジアミドの市販品としては、DICY−7、DICY−15(以上、三菱化学(株)製)などが挙げられる。   Examples of commercially available dicyandiamide include DICY-7 and DICY-15 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).

構成要素[C]のジアミノジフェニルスルホンまたはその誘導体は、エポキシ樹脂組成物を硬化させるために必要であり、耐熱性と伸度のバランスに優れ、エポキシ樹脂組成物の保存安定性にも優れる。   The component [C], diaminodiphenylsulfone or a derivative thereof, is necessary for curing the epoxy resin composition, has an excellent balance between heat resistance and elongation, and is excellent in storage stability of the epoxy resin composition.

かかる構成要素[C]は、微粒子状のものを使用することが好ましい。ジアミノジフェニルスルホンには芳香環上のアミノ基の置換位置により、構造異性体が存在する。本発明においては、いずれの異性体も使用することができるが、異性体の種類を選択することにより、マトリックス樹脂、および得られる複合材料の特性を制御することができる。例えば、3,3’−ジアミノジフェニルスルホンを用いると、4,4’−ジアミノジフェニルスルホンを用いた場合に比べて、耐熱性は低下するものの、弾性率と伸度が向上する。   Such component [C] is preferably in the form of fine particles. Diaminodiphenyl sulfone has structural isomers depending on the substitution position of the amino group on the aromatic ring. In the present invention, any isomer can be used, but the properties of the matrix resin and the resulting composite material can be controlled by selecting the type of isomer. For example, when 3,3′-diaminodiphenylsulfone is used, although the heat resistance is reduced as compared with the case where 4,4′-diaminodiphenylsulfone is used, the elastic modulus and elongation are improved.

4,4’−ジアミノジフェニルスルホンの市販品としては、“セイカキュカ(登録商標)”−S(和歌山精化工業(株)製)、“スミキュア(登録商標)”S(住友化学(株)製)等が挙げられる。3,3’−ジアミノジフェニルスルホンの市販品としては、3,3’−DAS(三井化学ファイン(株)製)等が挙げられる。   Commercially available products of 4,4′-diaminodiphenyl sulfone include “Seika Cuca (registered trademark)”-S (manufactured by Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd.), “Sumi Cure (registered trademark)” S (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) Etc. Examples of commercially available 3,3'-diaminodiphenylsulfone include 3,3'-DAS (manufactured by Mitsui Chemicals Fine Co., Ltd.).

また、構成要素[B]および[C]が、エポキシ樹脂全成分のエポキシ基1当量に対して、下記(I)、(II)の条件を満たす範囲で含まれていることが好ましく、より好ましくは下記(III)、(IV)の条件を満たす量であることである。
(I)構成要素[B]の活性水素基の当量が0.3〜0.8当量
(II)構成要素[C]の活性水素基の当量が0.2〜0.7当量
(III)構成要素[B]の活性水素基の当量が0.4〜0.7当量
(IV)構成要素[C]の活性水素基の当量が0.3〜0.6当量。
In addition, it is preferable that the constituent elements [B] and [C] are included within a range satisfying the following conditions (I) and (II) with respect to 1 equivalent of the epoxy group of all the epoxy resin components, and more preferably Is an amount that satisfies the following conditions (III) and (IV).
(I) The equivalent of active hydrogen group of component [B] is 0.3 to 0.8 equivalent (II) The equivalent of active hydrogen group of component [C] is 0.2 to 0.7 equivalent (III) The equivalent of active hydrogen group of element [B] is 0.4 to 0.7 equivalent (IV) The equivalent of active hydrogen group of component [C] is 0.3 to 0.6 equivalent.

ここで、活性水素基とは、エポキシ基と反応しうる官能基を意味する。かかる量が、エポキシ樹脂全成分のエポキシ基1当量に対して、構成要素[B]活性水素基の当量が0.3当量以上、かつ構成要素[C]の活性水素基の当量が0.7当量以下であることを満たす量であると、耐熱性に優れるため好ましい。一方、かかる量が、エポキシ樹脂全成分のエポキシ基1当量に対して、構成要素[B]活性水素基の当量が0.8当量以下、かつ構成要素[C]の活性水素基の当量が0.2当量以上であることを満たす量であると、耐熱性と伸度のバランスに優れるため好ましい。   Here, the active hydrogen group means a functional group that can react with an epoxy group. Such an amount is such that the equivalent of the active hydrogen group of the constituent element [B] is 0.3 equivalent or more and the equivalent of the active hydrogen group of the constituent element [C] is 0.7 equivalent to 1 equivalent of the epoxy group of all the epoxy resin components. It is preferable that the amount satisfies the equivalent or less because it is excellent in heat resistance. On the other hand, such an amount is such that the equivalent of the active hydrogen group of the component [B] is 0.8 equivalent or less and the equivalent of the active hydrogen group of the component [C] is 0 with respect to 1 equivalent of the epoxy group of all the epoxy resin components. It is preferable that the amount satisfies 2 equivalents or more because the balance between heat resistance and elongation is excellent.

また、構成要素[B]および[C]の総量は、エポキシ樹脂全成分のエポキシ基1当量に対して、0.5〜1.0当量の範囲となる量を含むことが好ましい。かかる総量が、エポキシ樹脂全成分のエポキシ基1当量に対し0.5当量以上となる量の場合は、樹脂硬化物の耐熱性が向上する傾向にある。また、かかる総量がエポキシ樹脂全成分のエポキシ基1当量に対し、活性水素基が1.0当量以下となる量である場合、未反応のまま残る構成要素[B]および[C]が少なく、欠陥が少なくなる。   Moreover, it is preferable that the total amount of component [B] and [C] contains the quantity used as the range of 0.5-1.0 equivalent with respect to 1 equivalent of epoxy groups of all the epoxy resin components. When the total amount is 0.5 equivalent or more with respect to 1 equivalent of the epoxy group of all the epoxy resin components, the heat resistance of the cured resin product tends to be improved. Further, when the total amount is such that the active hydrogen group is 1.0 equivalent or less with respect to 1 equivalent of the epoxy group of all the epoxy resin components, the components [B] and [C] that remain unreacted are small, There are fewer defects.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、本発明の効果を失わない範囲で、構成要素[B]および[C]以外硬化剤を配合することができる。これらは1種類だけでなく、複数種組み合わせて添加しても良い。具体的には、ジアミノジフェニルスルホンまたはその誘導体以外の芳香族アミンや、脂肪族アミンなどのアミン類、酸無水物類、ポリアミノアミド類、有機酸ヒドラジド類、フェノール樹脂、およびイソシアネート類などが挙げられる。   In the epoxy resin composition of the present invention, a curing agent other than the constituent elements [B] and [C] can be blended as long as the effects of the present invention are not lost. These may be added in combination of not only one type but also a plurality of types. Specific examples include aromatic amines other than diaminodiphenyl sulfone or derivatives thereof, amines such as aliphatic amines, acid anhydrides, polyaminoamides, organic acid hydrazides, phenol resins, and isocyanates. .

構成要素[D]のウレア化合物は、樹脂組成物の保存安定性と硬化性に優れ、樹脂硬化物の耐熱性が向上するため、必要である。
かかる構成要素[D]は、エポキシ樹脂全成分100質量部に対して、0.1〜3質量部含むことが好ましく、より好ましくは0.1〜2質量部であり、さらに好ましくは0.2〜1質量部である。かかる[D]の配合量が0.1〜3質量部の範囲内であれば、エポキシ樹脂の自己重合を抑制しつつ、エポキシ樹脂と構成要素[B]および[C]が効率よく反応するため、樹脂硬化物の耐熱性と伸度が向上する傾向にある。
The urea compound of component [D] is necessary because the resin composition is excellent in storage stability and curability and the heat resistance of the cured resin is improved.
The component [D] is preferably included in an amount of 0.1 to 3 parts by mass, more preferably 0.1 to 2 parts by mass, and still more preferably 0.2 to 100 parts by mass of the total epoxy resin component. -1 part by mass. When the blending amount of [D] is in the range of 0.1 to 3 parts by mass, the epoxy resin and the constituent elements [B] and [C] react efficiently while suppressing self-polymerization of the epoxy resin. The heat resistance and elongation of the cured resin product tend to be improved.

かかる構成要素[D]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。ウレア化合物の市販品としては、DCMU99(保土ヶ谷化学(株)製)、“Omicure(登録商標)”24、52、94(以上、CVC SpecialtyChemicals,Inc.製)などが挙げられる。   Examples of the component [D] include N, N-dimethyl-N ′-(3,4-dichlorophenyl) urea, toluenebis (dimethylurea), 4,4′-methylenebis (phenyldimethylurea), 3- Phenyl-1,1-dimethylurea and 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 CVC Specialty Chemicals, Inc.) and the like.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、本発明の効果を失わない範囲で、構成要素[D]以外の硬化剤促進剤を配合することができる。これらは1種類だけでなく、複数種組み合わせて添加しても良い。具体的には、第三級アミンとその塩、イミダゾールとその塩、リン系硬化促進剤、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の中から1種以上を選択して用いることができる。   In the epoxy resin composition of the present invention, a curing agent accelerator other than the component [D] can be blended within a range not losing the effects of the present invention. These may be added in combination of not only one type but also a plurality of types. Specifically, at least one selected from tertiary amines and salts thereof, imidazoles and salts thereof, phosphorus curing accelerators, carboxylic acid metal salts, Lewis acids, Bronsted acids and salts thereof, and the like. Can be used.

イミダゾール類の市販品としては、2MZ、2PZ、2E4MZ(以上、四国化成(株)製)などが挙げられる。リン系硬化促進剤としては、アルキルホスフィン化合物、アリールホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、ホスホニウム塩類等が使用できる。ルイス酸触媒としては、三フッ化ホウ素・ピペリジン錯体、三フッ化ホウ素・モノエチルアミン錯体、三フッ化ホウ素・トリエタノールアミン錯体、三塩化ホウ素・オクチルアミン錯体などのハロゲン化ホウ素と塩基の錯体が挙げられる。   Examples of commercially available imidazoles include 2MZ, 2PZ, and 2E4MZ (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.). As the phosphorus curing accelerator, alkyl phosphine compounds, aryl phosphine compounds, phosphine oxide compounds, phosphonium salts and the like can be used. Lewis acid catalysts include boron trifluoride / piperidine complex, boron trifluoride / monoethylamine complex, boron trifluoride / triethanolamine complex, boron trichloride / octylamine complex, etc. Can be mentioned.

本発明によるエポキシ樹脂組成物には、レオロジー特性の制御、後述するプリプレグのタック制御、樹脂硬化物の弾性率や靭性の向上、また繊維強化複合材料における強化繊維とマトリックス樹脂との接着性向上などの改良効果をもたせるために、熱可塑性樹脂を含んでもよい。熱可塑性樹脂は、エポキシ樹脂の全成分100質量部に対して0.1〜15質量部含むことが好ましい。かかる範囲で熱可塑性樹脂を配合することで、上記効果が充分に得られる傾向にある。   The epoxy resin composition according to the present invention includes control of rheological properties, tack control of prepreg, which will be described later, improvement of elastic modulus and toughness of cured resin, and improvement of adhesion between reinforcing fiber and matrix resin in a fiber reinforced composite material. In order to have the improvement effect, a thermoplastic resin may be included. It is preferable that a thermoplastic resin contains 0.1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of all the components of an epoxy resin. By blending the thermoplastic resin in such a range, the above effects tend to be sufficiently obtained.

熱可塑性樹脂としては、エポキシ樹脂に可溶性の熱可塑性樹脂や、ゴム粒子および熱可塑性樹脂粒子等の有機粒子等を配合することができる。エポキシ樹脂に可溶性の熱可塑性樹脂としては、エポキシ樹脂組成物と強化繊維との接着性改善効果が期待できる水素結合性の官能基を有する熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。
エポキシ樹脂可溶で、水素結合性官能基を有する熱可塑性樹脂として、アルコール性水酸基を有する熱可塑性樹脂、アミド結合を有する熱可塑性樹脂やスルホニル基を有する熱可塑性樹脂を使用することができる。
As the thermoplastic resin, a thermoplastic resin soluble in an epoxy resin, organic particles such as rubber particles and thermoplastic resin particles, and the like can be blended. As the thermoplastic resin soluble in the epoxy resin, a thermoplastic resin having a hydrogen bonding functional group that can be expected to improve the adhesion between the epoxy resin composition and the reinforcing fiber is preferably used.
As the thermoplastic resin soluble in epoxy resin and having a hydrogen bonding functional group, a thermoplastic resin having an alcoholic hydroxyl group, a thermoplastic resin having an amide bond, or a thermoplastic resin having a sulfonyl group can be used.

アルコール性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、フェノキシ樹脂を挙げることができる。また、アミド結合を有する熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリイミド、ポリビニルピロリドンを挙げることができる。さらに、スルホニル基を有する熱可塑性樹脂としては、ポリスルホンを挙げることができる。ポリアミド、ポリイミドおよびポリスルホンは主鎖にエーテル結合、カルボニル基などの官能基を有してもよい。ポリアミドは、アミド基の窒素原子に置換基を有してもよい。   Examples of the thermoplastic resin having an alcoholic hydroxyl group include polyvinyl acetal resins such as polyvinyl formal and polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, and phenoxy resins. In addition, examples of the thermoplastic resin having an amide bond include polyamide, polyimide, and polyvinylpyrrolidone. Furthermore, polysulfone can be mentioned as a thermoplastic resin which has a sulfonyl group. Polyamide, polyimide and polysulfone may have a functional group such as an ether bond and a carbonyl group in the main chain. The polyamide may have a substituent on the nitrogen atom of the amide group.

エポキシ樹脂可溶で、水素結合性官能基を有する熱可塑性樹脂の市販品としては、ポリビニルアセタール樹脂として、デンカブチラールおよび“デンカホルマール(登録商標)”(電気化学工業(株)製)、“ビニレック(登録商標)”(jNC(株)製)、フェノキシ樹脂として、“UCAR(登録商標)”PKHP(ユニオンカーバイド社製)、ポリアミド樹脂として“マクロメルト(登録商標)”(ヘンケルジャパン(株)製)、“アミラン(登録商標)”(東レ(株)製)、ポリイミドとして“ウルテム(登録商標)”(ジェネラル・エレクトリック社製)、ポリスルホンとして“Victrex(登録商標)”(三井化学(株)製)、“UDEL(登録商標)”(ユニオンカーバイド社製)、ポリエーテルスルホンとして、“スミカエクセル(登録商標)”(住友化学(株)製)、ポリビニルピロリドンとして、“ルビスコール(登録商標)”(ビーエーエスエフジャパン(株)製)を挙げることができる。   Commercially available thermoplastic resins soluble in epoxy resins and having hydrogen bonding functional groups include polyvinyl acetal resins such as Denkabutyral and “Denka Formal (registered trademark)” (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), “Vinylec”. (Registered trademark) "(manufactured by jNC Corporation)," UCAR (registered trademark) "PKHP (manufactured by Union Carbide) as a phenoxy resin, and" Macromelt (registered trademark) "(manufactured by Henkel Japan Co., Ltd.) as a polyamide resin ), “Amilan (registered trademark)” (manufactured by Toray Industries, Inc.), “Ultem (registered trademark)” (manufactured by General Electric Co., Ltd.) as polyimide, and “Victrex (registered trademark)” (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) as polysulfone ), “UDEL (registered trademark)” (manufactured by Union Carbide), polyethersulfone, Excel (registered trademark) "(manufactured by Sumitomo Chemical Co.), as polyvinylpyrrolidone," Luviskol (registered trademark) "can be exemplified (BASF Japan Ltd.).

また、アクリル系樹脂はエポキシ樹脂との相溶性が高く、粘弾性制御のために好ましく用いられる。アクリル樹脂の市販品を例示すると、“ダイヤナール(登録商標)”BRシリーズ(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,M100,M500(以上、松本油脂製薬(株)製)などを挙げることができる。   Acrylic resins are highly compatible with epoxy resins and are preferably used for controlling viscoelasticity. Examples of commercially available acrylic resins include “Dianal (registered trademark)” BR series (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), “Matsumoto Microsphere (registered trademark)” M, M100, M500 (above, Matsumoto Yushi Seiyaku ( Product)).

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(JSR(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(新日鉄住金化学(株)製)等を使用することができる。   As commercial products of crosslinked rubber particles, FX501P (manufactured by JSR Co., Ltd.) composed of a crosslinked product of carboxyl-modified butadiene-acrylonitrile copolymer, CX-MN series (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) composed of acrylic rubber fine particles, YR-500 series (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical 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(クレハ(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(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 Co., Ltd.), acrylate / methacrylate ester copolymer made of butadiene / alkyl methacrylate / styrene copolymer. “STAPHYLOID (registered trademark)” AC-3355, TR-2122 (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.), “PARALOID (registered trademark)” EXL-2611 composed of butyl acrylate / methyl methacrylate copolymer EXL-3387 (manufactured by Rohm & Haas), “Kane Ace (registered trademark)” MX series (manufactured by Kaneka Corporation) and the like can be used.

熱可塑性樹脂粒子としては、ポリアミド粒子やポリイミド粒子が好ましく用いられ、ポリアミド粒子の市販品として、SP−500(東レ(株)製)、“オルガソール(登録商標)”(アルケマ社製)等を使用することができる。   As the thermoplastic resin particles, polyamide particles and polyimide particles are preferably used, and as commercially available products of polyamide particles, SP-500 (manufactured by Toray Industries, Inc.), “Orgasol (registered trademark)” (manufactured by Arkema), etc. Can be used.

さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物には、本発明の効果が失われない範囲において、無機粒子を配合することができる。無機粒子としては、金属酸化物、金属、鉱物などが挙げられ、これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。無機粒子は、得られる硬化物の機能向上および機能付与に用いられ、具体的な機能としては、表面硬度、アンチブロッキング、耐熱性、バリア性、導電性、帯電防止性、電磁波吸収、紫外線カット、強靱化、耐衝撃性、低熱線膨張などが挙げられる。金属酸化物としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、スズドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化錫、フッ素ドープ酸化スズ、などが挙げられる。金属としては、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、亜鉛、ステンレスなどが挙げられる。鉱物としては、モンモリロナイト、タルク、マイカ、ベーマイト、カオリン、スメクタイト、ゾノライト、バーキュライト、セリサイトなどの粘土鉱物が挙げられる。その他には、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブなどの炭素化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスバルーンなどの各種ガラス、などのフィラーを挙げることができる。用いる無機粒子の大きさには特に規定はなく、例えば、1nm〜10μm程度の大きさのものを用いることができ、球状、針状、板状、バルーン状、中空状等のいずれの形状であってもよい。また、無機粒子は、粉体をそのまま使用してもよく、ゾルやコロイドの様に溶媒に分散したものを用いてもよい。   Furthermore, the epoxy resin composition of the present invention can be blended with inorganic particles as long as the effects of the present invention are not lost. Examples of the inorganic particles include metal oxides, metals, and minerals, and these may be used alone or in combination of two or more. Inorganic particles are used to improve the function and impart functions of the resulting cured product. Specific functions include surface hardness, anti-blocking, heat resistance, barrier properties, electrical conductivity, antistatic properties, electromagnetic wave absorption, ultraviolet cut, Examples include toughening, impact resistance, and low thermal linear expansion. Metal oxides include silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium oxide, aluminum oxide, antimony oxide, cerium oxide, magnesium oxide, iron oxide, tin-doped indium oxide (ITO), antimony-doped tin oxide. , Fluorine-doped tin oxide, and the like. Examples of the metal include gold, silver, copper, aluminum, nickel, iron, zinc, and stainless steel. Examples of the mineral include clay minerals such as montmorillonite, talc, mica, boehmite, kaolin, smectite, zonolite, verculite, and sericite. Others include carbon compounds such as carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon nanotubes, metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, various glasses such as glass beads, glass flakes, and glass balloons. A filler can be mentioned. There are no particular restrictions on the size of the inorganic particles to be used, and for example, particles having a size of about 1 nm to 10 μm can be used. May be. The inorganic particles may be used as they are, or those dispersed in a solvent like sol or colloid may be used.

さらに、分散性や界面親和性向上を目的とし、フィラー表面にカップリング剤などにより表面処理されたものを用いてもよい。   Furthermore, for the purpose of improving dispersibility and interface affinity, a filler surface whose surface is treated with a coupling agent or the like may be used.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記したような構成成分以外に、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、離型剤、表面処理剤、難燃剤、抗菌剤、レベリング剤、消泡剤、揺変剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、カップリング剤、金属アルコキサイドなどが挙げられる。   The epoxy resin composition of the present invention may contain other components in addition to the above-described components as long as the effects of the present invention are not impaired. Other components include, for example, mold release agents, surface treatment agents, flame retardants, antibacterial agents, leveling agents, antifoaming agents, thixotropic agents, heat stabilizers, light stabilizers, UV absorbers, colorants, and couplings. Agents, metal alkoxides and the like.

耐熱性を表す数値として、ガラス転移温度が一般的によく用いられるが、本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化して得られる樹脂硬化物のガラス転移温度は、140〜230℃であることが好ましく、より好ましくは160〜230℃、さらにこのましくは、170〜230℃、もっとも好ましくは、180〜230℃である。樹脂硬化物のガラス転移温度が140℃以上であれば、自転車リム材、自動車用部材、産業用部材に用いる場合、得られる繊維強化複合材料の耐熱性が十分である。また、ガラス転移温度が230℃以下であれば、樹脂硬化物の伸度に優れ、得られる繊維強化複合材料の引張強度に優れる傾向がある。   As a numerical value representing heat resistance, the glass transition temperature is generally used, but the glass transition temperature of the cured resin obtained by curing the epoxy resin composition of the present invention is preferably 140 to 230 ° C. More preferably, it is 160-230 degreeC, More preferably, it is 170-230 degreeC, Most preferably, it is 180-230 degreeC. When the glass transition temperature of the cured resin is 140 ° C. or higher, the resulting fiber-reinforced composite material has sufficient heat resistance when used for bicycle rim materials, automotive members, and industrial members. Moreover, if glass transition temperature is 230 degrees C or less, there exists a tendency which is excellent in the elongation of resin cured material, and excellent in the tensile strength of the fiber reinforced composite material obtained.

かかるガラス転移温度が140℃に満たない場合は、本発明の範囲内で、構成要素[A]や構成要素[C]を増量したり、構成要素[B]を減量したりすることにより、ガラス転移温度を向上させることができる。一方、かかるガラス転移温度が230℃を超える場合は、本発明の範囲内で、構成要素[A]や構成要素[C]を減量したり、構成要素[B]を増量したりすることにより、ガラス転移温度を低下させることができる。   When the glass transition temperature is less than 140 ° C., the amount of the component [A] or the component [C] is increased or the component [B] is decreased within the scope of the present invention. The transition temperature can be improved. On the other hand, when the glass transition temperature exceeds 230 ° C., within the scope of the present invention, by reducing the component [A] and the component [C] or increasing the component [B], The glass transition temperature can be lowered.

さらに、かかる樹脂硬化物の曲げたわみ量は、4〜15mmであることが好ましく、より好ましくは6〜15mm、さらに好ましくは8〜15mm、もっとも好ましくは10〜15mmである。かかる曲げたわみ量が4mm以上であれば、自転車リム材、自動車用部材、産業用部材に用いる場合、得られる繊維強化複合材料の引張強度が十分である。また、曲げたわみ量が15mm以下であれば、樹脂硬化物の耐熱性に優れ、得られる繊維強化複合材料の耐熱性に優れる傾向がある。   Furthermore, the amount of bending deflection of the cured resin product is preferably 4 to 15 mm, more preferably 6 to 15 mm, still more preferably 8 to 15 mm, and most preferably 10 to 15 mm. If the amount of bending deflection is 4 mm or more, the resulting fiber-reinforced composite material has sufficient tensile strength when used for bicycle rim materials, automobile members, and industrial members. Moreover, if the amount of bending deflection is 15 mm or less, it exists in the heat resistance of resin cured material, and there exists a tendency which is excellent in the heat resistance of the fiber reinforced composite material obtained.

かかる曲げたわみ量が4mmに満たない場合は、本発明の範囲内で、構成要素[A]や構成要素[B]を減量したり、構成要素[C]を増量したりすることにより、たわみ量を向上させることができる。一方、かかるたわみ量が15mmを超える場合は、本発明の範囲内で、構成要素[A]や構成要素[B]を増量したり、構成要素[C]を減量したりすることにより、たわみ量を低下させることができる。
本発明の樹脂硬化物の硬化性を表す数値として、200℃で30分間硬化させた時の反応率(以降、単に反応率と略記する)を用いる。かかる反応率は90%以上であることが好ましく、より好ましくは95%以上である。かかる反応率が90%以上であれば、硬化物の耐熱性と伸度の優れ、また、樹脂硬化物が熱や光に曝されても、変形しにくい傾向にある。
かかる反応率とは、エポキシ樹脂成分におけるグリシジル基の反応率を指し、以下のようにして、求めることができる。すなわち、赤外分光スペクトルを用い、エポキシ樹脂組成物と樹脂硬化物のベンゼン環ピークとオキシラン環ピークの吸光度の面積比から算出する。具体的には、フーリエ変換赤外分光光度計を用い、エポキシ樹脂組成物と樹脂硬化物それぞれのベンゼン環ピーク(1510cm−1)とオキシラン環ピーク(910cm−1)の吸光度の面積を測定し、それぞれについてベンゼン環に対するオキシラン環の面積比{(オキシラン環ピークの面積)/(ベンゼン環のピークの面積)}を求め、次式にて、樹脂硬化物の反応率を求める。
When the amount of bending deflection is less than 4 mm, the amount of deflection can be reduced by decreasing the component [A] or the component [B] or increasing the component [C] within the scope of the present invention. Can be improved. On the other hand, when the amount of deflection exceeds 15 mm, the amount of deflection can be increased by increasing the component [A] or the component [B] or decreasing the component [C] within the scope of the present invention. Can be reduced.
As a numerical value representing the curability of the cured resin of the present invention, a reaction rate when cured at 200 ° C. for 30 minutes (hereinafter simply referred to as a reaction rate) is used. Such a reaction rate is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more. When such a reaction rate is 90% or more, the cured product has excellent heat resistance and elongation, and even when the cured resin is exposed to heat or light, it tends to be difficult to deform.
This reaction rate refers to the reaction rate of glycidyl groups in the epoxy resin component, and can be determined as follows. That is, it calculates from the area ratio of the absorbance of the benzene ring peak and the oxirane ring peak of the epoxy resin composition and the cured resin using an infrared spectrum. Specifically, using a Fourier transform infrared spectrophotometer and measuring the area of the absorbance of the epoxy resin composition and cured resin respective benzene ring peak (1510 cm -1) and oxirane ring peak (910 cm -1), For each, the area ratio of the oxirane ring to the benzene ring {(area of the oxirane ring peak) / (area of the peak of the benzene ring)} is obtained, and the reaction rate of the cured resin is obtained by the following formula.

反応率=(1−(樹脂硬化物の面積比)/(エポキシ樹脂組成物の面積比))×100
かかる反応率が90%に満たない場合は、構成要素[B]〜[D]のいずれかを増やすことにより、反応率を向上させることができる。
Reaction rate = (1− (area ratio of cured resin) / (area ratio of epoxy resin composition)) × 100
When the reaction rate is less than 90%, the reaction rate can be improved by increasing any of the constituent elements [B] to [D].

本発明のエポキシ樹脂組成物の調製には、ニーダー、プラネタリーミキサー、3本ロールおよび2軸押出機などが好ましく用いられる。構成要素[B]〜[D]以外を投入した後、撹拌しながらエポキシ樹脂組成物の温度を100〜180℃の任意の温度まで昇温することにより、かかる構成要素[B]〜[D]以外の樹脂を溶解させ、次に、撹拌しながら好ましくは100℃以下、より好ましくは80℃以下の温度まで下げて、かかる構成要素[B]〜[D]を添加し混練する方法は、エポキシ樹脂組成物の保存安定性に優れるため好ましく用いられる。   For preparing the epoxy resin composition of the present invention, a kneader, a planetary mixer, a three-roll extruder, a twin-screw extruder, or the like is preferably used. After adding other than the constituent elements [B] to [D], the temperature of the epoxy resin composition is raised to an arbitrary temperature of 100 to 180 ° C. while stirring, whereby the constituent elements [B] to [D] The method of dissolving the resin other than the above and then lowering the temperature to 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower with stirring, and adding and kneading the constituent elements [B] to [D] is an epoxy Since it is excellent in the storage stability of a resin composition, it is used preferably.

樹脂硬化物の作製は次のようにして行う。エポキシ樹脂組成物を気圧0.3kPa以下、温度80℃以下で脱泡した後、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で、200℃の範囲の温度で30分間硬化させることで、ボイドのない板状樹脂硬化物が得られる。   The cured resin is produced as follows. After defoaming the epoxy resin composition at a pressure of 0.3 kPa or less and a temperature of 80 ° C. or less, in a mold set to a thickness of 2 mm with a 2 mm-thick “Teflon (registered trademark)” spacer, a range of 200 ° C. By curing at a temperature of 30 minutes, a cured resinous plate-like resin can be obtained.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、強化繊維と組み合わせて成形材料として使用することができる。かかる強化繊維としては、特に限定されるものではなく、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維等が用いられる。これらの繊維を2種以上混合して用いても構わない。この中で、軽量かつ高剛性な繊維強化複合材料が得られる炭素繊維を用いることが好ましい。   The epoxy resin composition of the present invention can be used as a molding material in combination with reinforcing fibers. Such reinforcing fibers are not particularly limited, and glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, boron fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers, and the like are used. Two or more of these fibers may be mixed and used. Among these, it is preferable to use carbon fibers from which a lightweight and highly rigid fiber-reinforced composite material can be obtained.

炭素繊維としては、X線光電子分光により測定される表面酸素濃度O/Cが、0.02〜0.20であることが好ましく、より好ましくは0.04〜0.15、さらに好ましくは0.06〜0.10であることである。O/Cが、0.02以上であると、エポキシ樹脂組成物や後述のカップリング剤やサイジング剤と炭素繊維最表面との化学結合が強固になり、本発明の残留応力の低減が、成形材料の強度向上に大きく貢献しやすくなる。また、O/Cが、0.20以下であると、本来炭素繊維基質自身が有する強度を維持したまま、エポキシ樹脂組成物の官能基と炭素繊維最表面との化学結合は強固にできるため、本発明の残留応力の低減が、成形材料の強度向上に大きく貢献しやすくなる。   The carbon fiber preferably has a surface oxygen concentration O / C measured by X-ray photoelectron spectroscopy of 0.02 to 0.20, more preferably 0.04 to 0.15, still more preferably 0.8. It is 06-0.10. When the O / C is 0.02 or more, the chemical bond between the epoxy resin composition, the coupling agent or sizing agent described later, and the carbon fiber outermost surface becomes strong, and the reduction of the residual stress of the present invention is reduced. It becomes easy to contribute greatly to the improvement of the strength of the material. Moreover, since the O / C is 0.20 or less, the chemical bond between the functional group of the epoxy resin composition and the outermost surface of the carbon fiber can be strengthened while maintaining the strength of the carbon fiber substrate itself, The reduction of the residual stress of the present invention easily contributes greatly to improving the strength of the molding material.

また、X線光電子分光により測定される表面窒素濃度N/Cが、0.02〜0.30であることが好ましく、好ましくは0.03〜0.25、さらに好ましくは0.10〜0.20であることである。N/Cが0.02以上であると、エポキシ樹脂組成物や後述のカップリング剤やサイジング剤と炭素繊維最表面との化学結合が強固になり、本発明の残留応力の低減が、成形材料の強度向上に大きく貢献しやすくなる。また、N/Cが0.30以下であると、本来炭素繊維基質自身が有する強度を維持したまま、エポキシ樹脂組成物の官能基と炭素繊維最表面との化学結合は強固にできるため、本発明の残留応力の低減が、成形材料の強度向上に大きく貢献しやすくなる。   The surface nitrogen concentration N / C measured by X-ray photoelectron spectroscopy is preferably 0.02 to 0.30, preferably 0.03 to 0.25, and more preferably 0.10 to 0.00. Is 20. When N / C is 0.02 or more, the chemical bond between the epoxy resin composition, the coupling agent or sizing agent described later, and the outermost surface of the carbon fiber becomes strong, and the reduction of the residual stress of the present invention reduces the molding material. It becomes easy to contribute greatly to the improvement of strength. Further, when N / C is 0.30 or less, the chemical bond between the functional group of the epoxy resin composition and the outermost surface of the carbon fiber can be strengthened while maintaining the strength inherent in the carbon fiber substrate itself. The reduction of the residual stress of the invention easily contributes greatly to improving the strength of the molding material.

ここで、表面酸素濃度O/Cとは、次の手順に従ってX線光電子分光法により求めた値をいう。先ず、溶媒でサイジング剤などを除去した炭素繊維束をカットしてステンレス製の試料支持台上に拡げて並べた後、光電子脱出角度を90度とし、X線源としてMgKα1,2を用い、試料チャンバー内を1×10−8Torrの真空度に保つ。測定時の帯電に伴うピークの補正として、まずC1Sの主ピークの結合エネルギー値を284.6eVに合わせる。C1Sピーク面積は、282〜296eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求め、O1Sピーク面積は、528〜540eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求めた。表面酸素濃度O/Cは、上記O1Sピーク面積とC1Sピーク面積の比を、装置固有の感度補正値で割ることにより算出した原子数比で表した。なお、本発明の実施例では島津製作所(株)製ESCA−750を用い、上記装置固有の感度補正値は2.85であった。 Here, the surface oxygen concentration O / C refers to a value obtained by X-ray photoelectron spectroscopy according to the following procedure. First, after cutting the carbon fiber bundle from which the sizing agent and the like have been removed with a solvent and spreading and arranging on a stainless steel sample support base, the photoemission angle is 90 degrees, and MgK α1,2 is used as the X-ray source. The inside of the sample chamber is kept at a vacuum of 1 × 10 −8 Torr. As correction of the peak accompanying charging during measurement, first, the binding energy value of the main peak of C1S is adjusted to 284.6 eV. The C 1S peak area was obtained by drawing a straight base line in the range of 282 to 296 eV, and the O 1S peak area was obtained by drawing a straight base line in the range of 528 to 540 eV. The surface oxygen concentration O / C was expressed as an atomic ratio calculated by dividing the ratio of the O 1S peak area to the C 1S peak area by the sensitivity correction value unique to the apparatus. In the examples of the present invention, ESCA-750 manufactured by Shimadzu Corporation was used, and the sensitivity correction value unique to the apparatus was 2.85.

また、表面酸素濃度N/Cとは、次の手順に従ってX線光電子分光法により求めた値をいう。先ず、溶媒でサイジング剤などを除去した炭素繊維束をカットしてステンレス製の試料支持台上に拡げて並べた後、光電子脱出角度を90度とし、X線源としてMgKα1,2を用い、試料チャンバー内を1×10−8Torrの真空度に保つ。測定時の帯電に伴うピークの補正として、まずC1Sの主ピークの結合エネルギー値を284.6eVに合わせる。C1Sピーク面積は、282〜296eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求め、N1Sピーク面積は、398〜410eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求めた。表面窒素濃度N/Cは、上記N1Sピーク面積とC1Sピーク面積の比を、装置固有の感度補正値で割ることにより算出した原子数比で表した。なお、本発明の実施例では島津製作所(株)製ESCA−750を用い、上記装置固有の感度補正値は1.7であった。 The surface oxygen concentration N / C refers to a value obtained by X-ray photoelectron spectroscopy according to the following procedure. First, after cutting the carbon fiber bundle from which the sizing agent and the like have been removed with a solvent and spreading and arranging on a stainless steel sample support base, the photoemission angle is 90 degrees, and MgK α1,2 is used as the X-ray source. The inside of the sample chamber is kept at a vacuum of 1 × 10 −8 Torr. As correction of the peak accompanying charging during measurement, first, the binding energy value of the main peak of C 1S is adjusted to 284.6 eV. The C 1S peak area was determined by drawing a straight base line in the range of 282 to 296 eV, and the N 1S peak area was determined by drawing a straight base line in the range of 398 to 410 eV. The surface nitrogen concentration N / C was expressed as an atomic ratio calculated by dividing the ratio of the N 1S peak area to the C 1S peak area by the sensitivity correction value unique to the apparatus. In the examples of the present invention, ESCA-750 manufactured by Shimadzu Corporation was used, and the sensitivity correction value unique to the apparatus was 1.7.

また、炭素繊維の表面には、公知の表面処理、カップリング剤やサイジング剤を付与することができるが、二価以上のエポキシ樹脂、アルコキシシリル基を有する樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリ酢酸ビニル、エチレンアイオノマー、不飽和ポリエステルのうち、いずれか1つ以上が付着していることが好ましい。   Further, the surface of the carbon fiber can be given a known surface treatment, a coupling agent or a sizing agent, but a divalent or higher epoxy resin, a resin having an alkoxysilyl group, polyurethane, polyamide, polyvinyl acetate, Any one or more of ethylene ionomer and unsaturated polyester is preferably attached.

炭素繊維の表面処理としては、電解処理が好ましい。電解処理に用いられる電解液としては、硫酸、硝酸、塩酸などの酸や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム等の水酸化物、アンモニア、または、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩類、酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム等の有機塩類の水溶液、さらにこれらのカリウム塩、バリウム塩あるいは他の金属塩、およびアンモニウム塩、またヒドラジン等の有機化合物が挙げられる。   As the carbon fiber surface treatment, electrolytic treatment is preferable. Examples of the electrolytic solution used for the electrolytic treatment include acids such as sulfuric acid, nitric acid, and hydrochloric acid, hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and barium hydroxide, ammonia, and inorganic substances such as sodium carbonate and sodium bicarbonate. Examples include salts, aqueous solutions of organic salts such as sodium acetate and sodium benzoate, and potassium, barium or other metal salts thereof, ammonium salts, and organic compounds such as hydrazine.

かかる強化繊維の形態は特に限定されるものではなく、たとえば、一方向に引き揃えた長繊維、トウ、織物、マット、ニット、組み紐、ブレード、10mm未満の長さにチョップした短繊維などが用いられる。ここでいう、長繊維とは実質的に10mm以上連続な単繊維もしくは繊維束のことをさす。また、短繊維とは10mm未満の長さに切断された単繊維もしくは繊維束である。この中でも、比強度、比弾性率が高い繊維強化複合材料が求められる用途には、一方向に引き揃えた長繊維、トウ、織物、マット、ニット、組み紐が好ましく、さらに好ましくは、一方向に引き揃えた長繊維、トウ、織物である。   The form of the reinforcing fibers is not particularly limited, and for example, long fibers aligned in one direction, tows, woven fabrics, mats, knits, braids, braids, short fibers chopped to a length of less than 10 mm, and the like are used. It is done. As used herein, long fibers refer to single fibers or fiber bundles that are substantially continuous for 10 mm or more. The short fiber is a single fiber or fiber bundle cut to a length of less than 10 mm. Among these, long fiber, tow, woven fabric, mat, knit and braid arranged in one direction are preferable for applications where a fiber reinforced composite material having high specific strength and high specific modulus is required, and more preferably in one direction. Long fibers, tows and woven fabrics.

本発明のエポキシ樹脂組成物と強化繊維を組合せた成形材料を用いて繊維強化複合材料に成形する方法としては、予めエポキシ樹脂組成物と強化繊維を組み合わせた後に成形する方法、または成形時にエポキシ樹脂組成物と強化繊維を組合せて成形する方法等が挙げられる。予めエポキシ樹脂組成物と強化繊維を組合せる方法としては、シートモールディングコンパウンド(SMC)を用いて成形する方法、プリプレグを用いて成形する方法、フィラメントワインディング法(乾式法)を用いて成形する方法等が挙げられる。成形時にエポキシ樹脂組成物と強化繊維を組合せて成形する方法としては、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法、レジントランスファーモールディング法、レジンフィルムインフュージョン法、フィラメントワインディング法(湿式法)、プルトルージョン法等が挙げられる。   As a method of molding into a fiber reinforced composite material using a molding material in which the epoxy resin composition and reinforcing fibers of the present invention are combined, a method of molding after combining the epoxy resin composition and reinforcing fibers in advance, or an epoxy resin at the time of molding The method etc. which shape | mold combining a composition and a reinforced fiber are mentioned. As a method of combining the epoxy resin composition and the reinforcing fiber in advance, a method of molding using a sheet molding compound (SMC), a method of molding using a prepreg, a method of molding using a filament winding method (dry method), etc. Is mentioned. Methods of molding by combining the epoxy resin composition and the reinforcing fiber during molding include hand lay-up method, spray-up method, resin transfer molding method, resin film infusion method, filament winding method (wet method), pultrusion method, etc. Is mentioned.

中でも、軽量かつ高剛性な繊維強化複合材料が求められる用途には、プリプレグを用いて成形する方法が好ましく、繊維強化複合材料の強度、形状の自由度、成形コストのバランスの観点から、ヤーンプリプレグを用いて成形する方法、レジントランスファーモールディング法、レジンフィルムインフュージョン法、フィラメントワインディング法、プルトルージョン法が好ましく用いられる。   In particular, for applications where lightweight and highly rigid fiber reinforced composite materials are required, a method of molding using prepreg is preferable. From the viewpoint of balance of strength, shape flexibility, and molding cost of fiber reinforced composite materials, yarn prepreg is preferable. A method of molding using a resin, a resin transfer molding method, a resin film infusion method, a filament winding method, and a pultrusion method are preferably used.

SMCとは、短繊維からなる強化繊維と樹脂から構成され、短繊維からなる強化繊維に樹脂組成物を含浸させてシート状にしたものをBステージ化したものである。そして、SMCは、主として、金型内で加熱圧縮し硬化させて本発明の繊維強化複合材料を与える。   SMC is composed of a reinforcing fiber made of short fibers and a resin, and a B-stage formed by impregnating a reinforcing fiber made of short fibers with a resin composition into a sheet form. And SMC mainly gives the fiber reinforced composite material of this invention by heat-pressing and hardening in a metal mold | die.

プリプレグとは、前記強化繊維からなる一方向に引き揃えた長繊維、織物、マット等の繊維基材に樹脂組成物を含浸させてシート状にしたものである。含浸させる方法としては、樹脂組成物をメチルエチルケトン、メタノール等の溶媒に溶解することにより低粘度化して含浸させるウェット法と、加熱により低粘度化して含浸させるホットメルト法(ドライ法)等を挙げることができる。   The prepreg is a sheet formed by impregnating a fiber base material such as long fiber, woven fabric, mat, etc., made of the reinforcing fibers in one direction with a resin composition. Examples of the impregnation method include a wet method in which the resin composition is reduced in viscosity by dissolving in a solvent such as methyl ethyl ketone and methanol, and a hot melt method (dry method) in which the viscosity is reduced by heating and impregnation. Can do.

前記ウェット法は、強化繊維を樹脂組成物の溶液に浸漬した後、引き上げ、オーブン等を用いて溶媒を蒸発させる方法である。ホットメルト法は、加熱により低粘度化した樹脂組成物を、直接、強化繊維からなる繊維基材に含浸させる方法、又は一旦、樹脂組成物を離型紙等の上にコーティングしたフィルムを作製しておき、次いで前記強化繊維からなる繊維基材の両側又は片側から前記フィルムを重ね、加熱加圧することにより、前記強化繊維からなる繊維基材に樹脂を含浸させる方法である。ホットメルト法によれば、プリプレグ中に残留する溶媒が実質上皆無となるため好ましい。   The wet method is a method in which a reinforcing fiber is immersed in a solution of a resin composition and then lifted and the solvent is evaporated using an oven or the like. The hot melt method is a method in which a resin composition whose viscosity has been reduced by heating is directly impregnated into a fiber substrate made of reinforcing fibers, or a film in which a resin composition is once coated on release paper or the like is prepared. Next, the fiber base material made of the reinforcing fibers is impregnated with resin by overlapping the film from both sides or one side of the fiber base material made of the reinforcing fibers and heating and pressing. The hot melt method is preferable because substantially no solvent remains in the prepreg.

プリプレグを賦形および/または積層後、賦形物および/または積層物に圧力を付与しながら本発明のエポキシ樹脂組成物を加熱硬化させる方法等により、本発明の繊維強化複合材料が作製される。   After shaping and / or laminating the prepreg, the fiber-reinforced composite material of the present invention is produced by a method of heat-curing the epoxy resin composition of the present invention while applying pressure to the shaped product and / or laminate. .

ここで熱及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、内圧成形法等を適宜使用することができる。   As a method for applying heat and pressure, a press molding method, an autoclave molding method, a bagging molding method, a wrapping tape method, an internal pressure molding method, or the like can be appropriately used.

ラッピングテープ法は、マンドレル等の芯金にプリプレグを捲回して、繊維強化複合材料製の管状体を成形する方法であり、ゴルフシャフト、釣り竿等の棒状体を作製する際に好適な方法である。より具体的には、マンドレルにプリプレグを捲回し、プリプレグの固定及び圧力付与のため、プリプレグの外側に熱可塑性フィルムからなるラッピングテープを捲回し、オーブン中で樹脂を加熱硬化させた後、芯金を抜き取って管状体を得る方法である。   The wrapping tape method is a method of winding a prepreg around a mandrel or other core metal to form a tubular body made of a fiber-reinforced composite material, and is a method suitable for producing a rod-shaped body such as a golf shaft or fishing rod. . More specifically, the prepreg is wound around a mandrel, a wrapping tape made of a thermoplastic film is wound outside the prepreg for fixing and applying pressure, and the resin is heated and cured in an oven, and then the core metal This is a method for extracting a tube to obtain a tubular body.

また、内圧成形法は、熱可塑性樹脂製のチューブ等の内圧付与体にプリプレグを捲回したプリフォームを金型中にセットし、次いで内圧付与体に高圧の気体を導入して圧力を付与すると同時に金型を加熱せしめ、成形する方法である。本方法は、ゴルフシャフト、バッド、テニスやバドミントン等のラケットや、自転車用ホイールの如き複雑な形状物を成形する際に好ましく用いられる。   Also, the internal pressure molding method is to set a preform in which a prepreg is wound on an internal pressure applying body such as a tube made of a thermoplastic resin in a mold, and then introduce a high pressure gas into the internal pressure applying body to apply pressure. At the same time, the mold is heated and molded. This method is preferably used when molding a complicated shape such as a golf shaft, a bad, a racket such as tennis or badminton, or a bicycle wheel.

かかるプリプレグは、単位面積あたりの強化繊維量が50〜300g/mであることが好ましい。かかる強化繊維量が50g/m以上であると、繊維強化複合材料成形の際に所定の厚みを得るために積層枚数が少なく、作業効率がよいため好ましい。一方で、強化繊維量が300g/m以下であると、プリプレグのドレープ性が良好な傾向にあるため好ましい。また、繊維重量含有率は、好ましくは60〜90質量%であり、より好ましくは65〜85質量%であり、さらに好ましくは70〜80質量%である。繊維質量含有率が60質量%以上の場合、強化繊維含有量が多いため、比強度と比弾性率に優れる繊維強化複合材料をあたえることができるというプリプレグの利点が得られやすい。また、繊維重量含有率が90質量%以下であると、エポキシ樹脂組成物の含浸不良が起こりにくく、得られる複合材料がボイドの少ないものとなる傾向があるため、好ましい。 The prepreg preferably has a reinforcing fiber amount per unit area of 50 to 300 g / m 2 . It is preferable that the amount of the reinforcing fibers is 50 g / m 2 or more because the number of laminated layers is small in order to obtain a predetermined thickness at the time of forming the fiber-reinforced composite material and the working efficiency is good. On the other hand, it is preferable that the amount of reinforcing fibers is 300 g / m 2 or less because the prepreg drape tends to be good. The fiber weight content is preferably 60 to 90% by mass, more preferably 65 to 85% by mass, and further preferably 70 to 80% by mass. When the fiber mass content is 60% by mass or more, since the reinforcing fiber content is large, the advantage of the prepreg that a fiber-reinforced composite material excellent in specific strength and specific elastic modulus can be obtained is easily obtained. Moreover, it is preferable for the fiber weight content to be 90% by mass or less because poor impregnation of the epoxy resin composition hardly occurs and the obtained composite material tends to have less voids.

本発明の繊維強化複合材料の製造方法としては、150〜200℃、2時間以内でエポキシ樹脂組成物を硬化させる工程を含むことが好ましい。硬化温度が150℃以上であると、製造時間が短くなる傾向があるため好ましい。一方、硬化温度が200℃以下である場合は、エポキシ樹脂組成物の残留応力が小さくなる傾向があるため好ましい。さらに、硬化時間が2時間以内である場合は、使用するエネルギー量が少なく、高速生産しやすいため好ましい。   As a manufacturing method of the fiber reinforced composite material of this invention, it is preferable to include the process of hardening an epoxy resin composition within 150-200 degreeC and 2 hours. It is preferable for the curing temperature to be 150 ° C. or higher because the production time tends to be short. On the other hand, when the curing temperature is 200 ° C. or lower, the residual stress of the epoxy resin composition tends to be small, which is preferable. Furthermore, when the curing time is within 2 hours, it is preferable because the amount of energy used is small and high-speed production is easy.

フィラメントワインディング法とは、強化繊維が一方向に配列した連続繊維束に樹脂を含浸させたものを、所望の形状に巻きつけた後、樹脂を硬化させる方法である。乾式法とは、予め樹脂を上記連続繊維束に含浸しBステージ化したものを使って、成形する方法であり、湿式法とは、上記連続繊維束に樹脂を含浸させながら、所望の形状に巻きつけ、硬化する方法である。   The filament winding method is a method in which a continuous fiber bundle in which reinforcing fibers are arranged in one direction is impregnated with a resin, and the resin is cured after being wound in a desired shape. The dry method is a method in which the continuous fiber bundle is previously impregnated into a B-stage and molded, and the wet method is a method in which the continuous fiber bundle is impregnated with the resin and formed into a desired shape. It is a method of winding and curing.

ハンドレイアップ法とは、成形型に強化繊維基材をあらかじめ賦形し、樹脂をハケやローラーで含浸させ、脱泡しながら所定の厚さまで積層した後、樹脂を硬化させる方法である。   The hand lay-up method is a method in which a reinforcing fiber substrate is pre-shaped in a mold, impregnated with a brush or roller, laminated to a predetermined thickness while defoaming, and then cured.

スプレーアップ法とは、スプレーアップ機を使用して、強化繊維を適当な長さに切断しながら、樹脂を同時に成形型に吹き付けて所定の厚さになった後、樹脂を硬化させる方法である。   The spray-up method is a method of using a spray-up machine to cut the reinforcing fibers to an appropriate length and simultaneously spraying the resin onto the mold to obtain a predetermined thickness and then curing the resin. .

レジントランスファーモールディング(RTM)法とは、成形型に強化繊維基材をあらかじめ賦形し、型締め後、密閉系のなかに樹脂を注入して強化繊維基材に樹脂を含浸させ、樹脂を硬化することにより成形する方法である。成形型や樹脂は、予め加温されていることが好ましい。成形型や樹脂を加温する温度は、強化繊維基材への含浸性の観点から、樹脂の初期粘度と粘度上昇の関係から決められ、40〜70℃が好ましく、より好ましくは50〜60℃である。   With the resin transfer molding (RTM) method, a reinforcing fiber base is pre-shaped in a mold, and after mold clamping, a resin is injected into the sealed system to impregnate the reinforcing fiber base with the resin, and the resin is cured. This is a method of molding. The mold and the resin are preferably preheated. The temperature for heating the mold and the resin is determined from the relationship between the initial viscosity of the resin and the increase in viscosity from the viewpoint of impregnation into the reinforcing fiber base, and is preferably 40 to 70 ° C, more preferably 50 to 60 ° C. It is.

RTM法では、強化繊維をマット、織物、ニット、ブレード、一方向に引き揃えた長繊維等の形態に加工した強化繊維基材が好適に用いられる。中でも、高い繊維含有率の繊維強化複合材料が得やすく、かつ取扱い性に優れた織物が好適に用いられる。   In the RTM method, a reinforcing fiber substrate obtained by processing reinforcing fibers into a form such as a mat, a woven fabric, a knit, a blade, or a long fiber aligned in one direction is preferably used. Among them, a woven fabric that is easy to obtain a fiber-reinforced composite material having a high fiber content and excellent in handleability is preferably used.

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

RTM法に用いられる樹脂は、エポキシ樹脂を含むa液と、構成要素[B]〜[D]を含むb液とを別々に加温しておき、注入の直前にミキサーを用いて混合した後、注入することが樹脂の可使時間の点から好ましい。硬化促進剤や他の配合成分は、a液、b液のどちらに配合しても良く、あらかじめどちらかあるいは両方に混合して使用できる。   The resin used in the RTM method is prepared by separately heating the liquid a containing the epoxy resin and the liquid b containing the constituent elements [B] to [D] and mixing them using a mixer immediately before injection. It is preferable to inject from the viewpoint of the pot life of the resin. Ingredients of the curing accelerator or other, a liquid may be blended in either b solution, it can be used as a mixture in either or both advance.

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

レジンフィルムインフュージョン法とは、密閉した型内に強化繊維基材と未硬化の樹脂フィルムを設置し、全体を加熱することによって樹脂を溶融させ、次に型内の減圧と外部からの加圧によって樹脂を強化繊維基材に含浸し、さらに加熱してこれを硬化させる方法である。   In the resin film infusion method, a reinforcing fiber base and an uncured resin film are placed in a closed mold, the whole is heated to melt the resin, and then the pressure in the mold and external pressure are applied. In this method, the reinforcing fiber base material is impregnated with the above and further heated to be cured.

プルトルージョン法とは、連続した強化繊維束に樹脂を含浸した後、これを金型内へ導入して加熱硬化させ、引抜装置で引き抜くことによって、連続的に繊維強化複合材料を成形する方法である。   The pultrusion method is a method of continuously forming a fiber reinforced composite material by impregnating a continuous reinforcing fiber bundle with resin, introducing it into a mold, heat-curing it, and drawing it with a drawing device. is there.

本発明の繊維強化複合材料は、スポーツ用途、一般産業用途および航空宇宙用途に好適に用いられる。より具体的には、スポーツ用途では、ゴルフシャフト、釣り竿、テニスやバドミントンのラケット用途、ホッケー等のスティック用途、およびスキーポール用途に用いられる。また、一般産業用途では、自動車、船舶および鉄道車両等の移動体の構造材、ドライブシャフト、板バネ、風車ブレード、圧力容器、フライホイール、製紙用ローラー、屋根材、ケーブル、および補修補強材料等に用いられる。さらに、航空宇宙用途では、胴体、主翼、尾翼、動翼、フェアリング、カウル、ドア、座席、内装材、モーターケース、アンテナ等に用いられる。   The fiber-reinforced composite material of the present invention is suitably used for sports applications, general industrial applications, and aerospace applications. More specifically, in sports applications, it is used for golf shafts, fishing rods, tennis and badminton rackets, hockey sticks, and ski poles. In general industrial applications, structural materials for moving bodies such as automobiles, ships, and railway vehicles, drive shafts, leaf springs, windmill blades, pressure vessels, flywheels, paper rollers, roofing materials, cables, and repair reinforcement materials, etc. Used for. Further, in aerospace applications, it is used for fuselage, main wing, tail wing, moving wing, fairing, cowl, door, seat, interior material, motor case, antenna and the like.

以下、実施例を挙げて本発明の効果をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。なお、組成比の単位「部」は、特に注釈のない限り質量部を意味する。また、各種特性(物性)の測定は、特に注釈のない限り温度23℃、相対湿度50%の環境下で行った。   Hereinafter, the effects of the present invention will be described more specifically with reference to examples. In addition, this invention is not limited to the following Example. The unit “part” of the composition ratio means part by mass unless otherwise specified. Various characteristics (physical properties) were measured in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% unless otherwise specified.

本実施例および比較例に用いた熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂および強化繊維は、以下の通りである。   The thermosetting resin, the thermoplastic resin, and the reinforcing fiber used in this example and the comparative example are as follows.

<エポキシ樹脂>
構成要素[A]
・ビナフタレン型エポキシ樹脂(“エピクロン(登録商標)”EXA−4701、DIC(株)製、5官能、エポキシ当量:167)
・ビナフタレン型エポキシ樹脂(“エピクロン(登録商標)”HP−4700、DIC(株)製、4官能、エポキシ当量:165)
・ビナフタレン型エポキシ樹脂(“エピクロン(登録商標)”HP−4710、DIC(株)製、4官能、エポキシ当量:171)
・ビナフタレン型エポキシ樹脂(“エピクロン(登録商標)”EXA−4750、DIC(株)製、3官能、エポキシ当量:185)。
<Epoxy resin>
Component [A]
・ Binaphthalene type epoxy resin (“Epiclon (registered trademark)” EXA-4701, DIC Corporation, 5-functional, epoxy equivalent: 167)
Binaphthalene type epoxy resin (“Epiclon (registered trademark)” HP-4700, manufactured by DIC Corporation, tetrafunctional, epoxy equivalent: 165)
・ Binaphthalene type epoxy resin (“Epiclon (registered trademark)” HP-4710, manufactured by DIC Corporation, tetrafunctional, epoxy equivalent: 171)
-Binaphthalene type epoxy resin ("Epiclon (registered trademark)" EXA-4750, manufactured by DIC Corporation, trifunctional, epoxy equivalent: 185).

その他のエポキシ樹脂
・ビフェニル型エポキシ樹脂(“jER(登録商標)”YX4000、三菱化学(株)製、2官能、エポキシ当量:186)
・脂肪族エポキシ樹脂(“デナコール(登録商標)”EX−321、ナガセケムテックス(株)製、官能基数;2を超えて3以下、エポキシ当量:140)
・脂肪族エポキシ樹脂(“デナコール(登録商標)”EX−313、ナガセケムテックス(株)製、官能基数;2を超えて3以下、エポキシ当量:141)
・脂肪族エポキシ樹脂(“デナコール(登録商標)”EX−314、ナガセケムテックス(株)製、3官能、エポキシ当量:144)
・脂肪族エポキシ樹脂(“デナコール(登録商標)”EX−421、ナガセケムテックス(株)製、3官能、エポキシ当量:159)
・脂肪族エポキシ樹脂(“デナコール(登録商標)”EX−521、ナガセケムテックス(株)製、3官能、エポキシ当量:183)
・脂肪族エポキシ樹脂(“デナコール(登録商標)”EX−411、ナガセケムテックス(株)製、4官能、エポキシ当量:229)
・脂肪族エポキシ樹脂(“デナコール(登録商標)”EX−614B、ナガセケムテックス(株)製、4官能以上、エポキシ当量:173)。
・ビナフタレン型エポキシ樹脂(“エピクロン(登録商標)”HP−4770、DIC(株)製、2官能、エポキシ当量:204)
・ナフタレン型エポキシ樹脂(“エピクロン(登録商標)”HP−4032D、DIC(株)製、2官能、エポキシ当量:140)
・脂肪族エポキシ樹脂(“デナコール(登録商標)”EX−211、ナガセケムテックス(株)製、2官能、エポキシ当量:138)
・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、エポキシ当量:175)
・テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(“スミエポキシ(登録商標)”ELM434、住友化学(株)製、エポキシ当量:125)
・ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(NC−3000L、日本化薬(株)製、エポキシ当量:269)
・ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂(NC−7000、日本化薬(株)製、エポキシ当量:230)。
Other epoxy resins / biphenyl type epoxy resins (“jER (registered trademark)” YX4000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, bifunctional, epoxy equivalent: 186)
Aliphatic epoxy resin (“Denacol (registered trademark)” EX-321, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, functional group number: more than 2 and 3 or less, epoxy equivalent: 140)
Aliphatic epoxy resin (“Denacol (registered trademark)” EX-313, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, functional group number: more than 2 and 3 or less, epoxy equivalent: 141)
Aliphatic epoxy resin (“Denacol (registered trademark)” EX-314, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, trifunctional, epoxy equivalent: 144)
Aliphatic epoxy resin (“Denacol (registered trademark)” EX-421, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, trifunctional, epoxy equivalent: 159)
Aliphatic epoxy resin ("Denacol (registered trademark)" EX-521, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, trifunctional, epoxy equivalent: 183)
Aliphatic epoxy resin (“Denacol (registered trademark)” EX-411, manufactured by Nagase ChemteX Corp., tetrafunctional, epoxy equivalent: 229)
Aliphatic epoxy resin (“Denacol (registered trademark)” EX-614B, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, tetrafunctional or higher, epoxy equivalent: 173).
・ Binaphthalene type epoxy resin ("Epiclon (registered trademark)" HP-4770, manufactured by DIC Corporation, bifunctional, epoxy equivalent: 204)
Naphthalene type epoxy resin (“Epiclon (registered trademark)” HP-4032D, manufactured by DIC Corporation, bifunctional, epoxy equivalent: 140)
Aliphatic epoxy resin ("Denacol (registered trademark)" EX-211, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, bifunctional, epoxy equivalent: 138)
Bisphenol A type epoxy resin (“jER (registered trademark)” 825, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, epoxy equivalent: 175)
Tetraglycidyl diaminodiphenyl methane (“Sumiepoxy (registered trademark)” ELM434, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., epoxy equivalent: 125)
Biphenyl aralkyl type epoxy resin (NC-3000L, Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent: 269)
-Naphthalene aralkyl type epoxy resin (NC-7000, Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent: 230).

<硬化剤>
構成要素[B]
・ジシアンジアミド(DICY7、三菱化学(株)製、活性水素当量:12)。
<Curing agent>
Component [B]
Dicyandiamide (DICY7, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, active hydrogen equivalent: 12).

構成要素[C]
・4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(“セイカキュカ(登録商標)”−S、和歌山精化工業(株)製、活性水素基当量:62)。
Component [C]
-4,4'-diaminodiphenyl sulfone ("Seika Cuca (registered trademark)"-S, manufactured by Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd., active hydrogen group equivalent: 62).

その他の硬化剤
・メチルテトラヒドロ無水フタル酸(HN−2200、日立化成工業(株)製、活性水素当量:151)。
・フェノール樹脂(H−4、明和化成(株)製、活性水素当量:105)。
Other curing agent, methyltetrahydrophthalic anhydride (HN-2200, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., active hydrogen equivalent: 151).
-Phenolic resin (H-4, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., active hydrogen equivalent: 105).

<硬化促進剤>
構成要素[D]
・3‐(3,4‐ジクロロフェニル)1,1‐ジメチルウレア(DCMU99、保土ヶ谷化学工業(株)製)
・2,4−トルエンビス(ジメチルウレア)(“Omicure(登録商標)”24、Emerald Performance Materials, LLC製)。
<Curing accelerator>
Component [D]
・ 3- (3,4-Dichlorophenyl) 1,1-dimethylurea (DCMU99, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
2,4-Toluenebis (dimethylurea) (“Omicure®” 24, manufactured by Emerald Performance Materials, LLC).

その他の硬化促進剤
・2−メチルイミダゾール(2MZ、四国化成工業(株)製)
・テトラフェニルホスホニウム テトラフェニルボレート(TPP−K(登録商標)、北興化学工業(株)製)。
Other curing accelerator, 2-methylimidazole (2MZ, manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.)
Tetraphenylphosphonium tetraphenylborate (TPP-K (registered trademark), manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.).

<熱可塑性樹脂>
・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)。
<Thermoplastic resin>
-Polyethersulfone ("Sumika Excel (registered trademark)" PES5003P, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).

<強化繊維>
・炭素繊維(“トレカ(登録商標)”T700S、東レ(株)製、引張弾性率:230GPa、引張強度:4900MPa)。
<Reinforcing fiber>
Carbon fiber (“Torayca (registered trademark)” T700S, manufactured by Toray Industries, Inc., tensile elastic modulus: 230 GPa, tensile strength: 4900 MPa).

(1)エポキシ樹脂組成物の調製
ニーダー中に、[B]〜[D]以外の成分を所定量加え、混練しつつ170℃まで昇温し、170℃で1時間混練することにより、粘凋液体を得た。80℃まで混練しつつ降温させ、80℃以下で[B]〜[D]を添加し、さらに混練することによりエポキシ樹脂組成物を得た。
(1) Preparation of Epoxy Resin Composition In a kneader, a predetermined amount of components other than [B] to [D] are added, the temperature is raised to 170 ° C. while kneading, and the mixture is kneaded at 170 ° C. for 1 hour. A liquid was obtained. The temperature was lowered while kneading to 80 ° C., [B] to [D] were added at 80 ° C. or lower, and further kneaded to obtain an epoxy resin composition.

(2)樹脂硬化物の作製方法
上記(1)で得られた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に注入し、室温から200℃まで1.5℃/分で昇温し、その後200℃で30分間保温し、厚さ2mmの板状の樹脂硬化物を得た。
(3)樹脂硬化物の曲げ弾性率および曲げたわみ量の測定方法
上記(2)で得られた樹脂硬化物から、ダイヤモンドカッターを用い、幅10mm、長さ60mmの試験片を切り出し、インストロン万能試験機(インストロン社製)を用い、スパン間長さを32mm、クロスヘッドスピードを100mm/分とし、JIS K7171(1994)に従って3点曲げを実施し、曲げ弾性率および曲げたわみ量を測定した。
(2) Preparation method of cured resin The epoxy resin composition obtained in (1) above was defoamed in a vacuum and then set to a thickness of 2 mm with a 2 mm thick “Teflon (registered trademark)” spacer. It was poured into the molded mold, heated from room temperature to 200 ° C. at a rate of 1.5 ° C./min, and then kept at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a 2 mm thick plate-shaped resin cured product.
(3) Measuring method of bending elastic modulus and bending deflection of cured resin material Using a diamond cutter, a test piece having a width of 10 mm and a length of 60 mm was cut out from the cured resin material obtained in (2) above, and Instron Universal Using a testing machine (manufactured by Instron), the span length was 32 mm, the crosshead speed was 100 mm / min, three-point bending was performed according to JIS K7171 (1994), and the bending elastic modulus and bending deflection were measured. .

(4)樹脂硬化物のガラス転移温度の測定方法
上記(2)の方法で作製した樹脂硬化物から、ダイヤモンドカッターを用い、幅13mm、長さ50mmのサンプルを切り出した。このサンプルを、動的粘弾性測定装置(レオメーターRDA2:レオメトリックス社製)を用い、昇温速度5℃/minで昇温し、周波数1.0Hzのねじりモードで貯蔵弾性率の測定を行った。このときの貯蔵弾性率のオンセット温度をガラス転移温度とした。
(4) Method for measuring glass transition temperature of cured resin product A sample having a width of 13 mm and a length of 50 mm was cut out from the cured resin product produced by the method of (2) above using a diamond cutter. Using a dynamic viscoelasticity measuring device (Rheometer RDA2: manufactured by Rheometrics), the sample was heated at a rate of temperature increase of 5 ° C./min, and the storage elastic modulus was measured in a torsion mode with a frequency of 1.0 Hz. It was. The onset temperature of the storage elastic modulus at this time was defined as the glass transition temperature.

(5)樹脂硬化物の反応率の測定方法
フーリエ変換赤外分光光度計(IR Prestige‐21:株式会社島津製作所製)を用い、上記(1)の方法で作製したエポキシ樹脂組成物と上記(2)の方法で作製した樹脂硬化物のベンゼン環ピーク(1510cm−1)とオキシラン環ピーク(910cm−1)の吸光度の面積を測定し、ベンゼン環に対するオキシラン環の面積比を得た。ベンゼン環に対するオキシラン環の面積比は、(オキシラン環ピークの面積)/(ベンゼン環のピークの面積)から求めた。樹脂硬化物の反応率は、(1−(樹脂硬化物の面積比)/(エポキシ樹脂組成物の面積比))×100から算出した。
(5) Method for measuring reaction rate of cured resin product Using a Fourier transform infrared spectrophotometer (IR Prestige-21: manufactured by Shimadzu Corporation), the epoxy resin composition produced by the method of (1) above and the above ( The area of the absorbance of the benzene ring peak (1510 cm-1) and the oxirane ring peak (910 cm-1) of the cured resin produced by the method 2) was measured to obtain the area ratio of the oxirane ring to the benzene ring. The area ratio of the oxirane ring to the benzene ring was determined from (the area of the oxirane ring peak) / (the area of the benzene ring peak). The reaction rate of the cured resin was calculated from (1- (area ratio of cured resin) / (area ratio of epoxy resin composition)) × 100.

(6)一方向プリプレグの作製方法
上記(1)の方法で調製したエポキシ樹脂組成物を、リバースロールコーターを使用し離型紙状に塗布し、樹脂フィルムを作製した。次に、シート状に一方向に整列させた炭素繊維に樹脂フィルム2枚を炭素繊維の両面から重ね、加熱加圧して樹脂組成物を含浸させ、単位面積辺りの炭素繊維重量125g/m、繊維重量含有率68%の、T700S使い一方向プリプレグを作製した。
(6) Preparation method of unidirectional prepreg The epoxy resin composition prepared by the method of (1) above was applied to a release paper using a reverse roll coater to prepare a resin film. Next, two resin films are overlapped on both sides of the carbon fiber on the carbon fiber aligned in one direction in the form of a sheet, heated and pressed to impregnate the resin composition, and the weight of the carbon fiber per unit area is 125 g / m 2 , A T700S unidirectional prepreg with a fiber weight content of 68% was produced.

(7)オートクレープ法による繊維強化複合材料の製造方法
上記(5)に従い作製した一方向プリプレグを、所望の厚みになるように一方向に積層した後、オートクレーブ内で、200℃、0.3MPaで30分間加熱加圧して硬化し、繊維強化複合材料を作製した。
(7) Manufacturing method of fiber reinforced composite material by autoclave method After unidirectional prepreg produced according to (5) above is laminated in one direction so as to have a desired thickness, the autoclave is 200 ° C, 0.3 MPa. And cured by heating and pressing for 30 minutes to prepare a fiber-reinforced composite material.

(8)繊維強化複合材料の引張試験方法
上記(7)の方法で作製した厚さ1mmの繊維強化複合材料から、ダイヤモンダカッターを用い、幅12.5mm、長さ200mmのサンプルを切り出した。このサンプルを、インストロン万能試験機(インストロン社製)を用い、JIS K7073(1988)に従って、繊維強化複合材料の0°引張試験を実施し、引張強度を測定した。
(8) Tensile test method for fiber reinforced composite material A sample having a width of 12.5 mm and a length of 200 mm was cut out from a fiber reinforced composite material having a thickness of 1 mm produced by the method of (7) above using a diamond cutter. This sample was subjected to a 0 ° tensile test of the fiber reinforced composite material according to JIS K7073 (1988) using an Instron universal testing machine (manufactured by Instron), and the tensile strength was measured.

(9)繊維強化複合材料の圧縮試験方法
上記(7)の方法で作製した厚さ1mmの繊維強化複合材料から、ダイヤモンダカッターを用い、幅12.5mm、長さ78mmのサンプルを切り出した。このサンプルを、インストロン万能試験機(インストロン社製)を用い、JIS K7076(1991)に従って。繊維強化複合材料の0°圧縮試験を実施し、圧縮強度を測定した。また、試験片からJIS7075(1991)に記載の燃焼法に基づいて、実Vfを求めた後、得られた曲げ強度をVf60%に換算した。
(9) Compression Test Method for Fiber Reinforced Composite Material A sample with a width of 12.5 mm and a length of 78 mm was cut out from the fiber reinforced composite material with a thickness of 1 mm produced by the method of (7) above using a diamond cutter. This sample was subjected to JIS K7076 (1991) using an Instron universal tester (Instron). The fiber reinforced composite material was subjected to a 0 ° compression test, and the compressive strength was measured. Moreover, after calculating | requiring real Vf based on the combustion method as described in JIS7075 (1991) from the test piece, the obtained bending strength was converted into Vf60%.

(10)繊維強化複合材料のガラス転移温度の測定
上記(7)に従い作製した繊維強化複合材料から、ダイヤモンドカッターを用い幅13mm、長さ50mmのサンプルを切り出した。このサンプルを、動的粘弾性測定装置(レオメーターRDA2:レオメトリックス社製)を用い、昇温速度5℃/minで昇温し、周波数1.0Hzのねじりモードで貯蔵弾性率の測定を行った。このときの貯蔵弾性率のオンセット温度をガラス転移温度とした。
(10) Measurement of glass transition temperature of fiber reinforced composite material A sample having a width of 13 mm and a length of 50 mm was cut out from the fiber reinforced composite material prepared according to (7) above using a diamond cutter. Using a dynamic viscoelasticity measuring device (Rheometer RDA2: manufactured by Rheometrics), the sample was heated at a rate of temperature increase of 5 ° C./min, and the storage elastic modulus was measured in a torsion mode with a frequency of 1.0 Hz. It was. The onset temperature of the storage elastic modulus at this time was defined as the glass transition temperature.

上記方法により各実施例、比較例についてエポキシ樹脂組成物、プリプレグおよび繊維強化複合材料を作製し、特性を測定した結果を表1〜4にまとめて示す。   The epoxy resin composition, the prepreg, and the fiber reinforced composite material were prepared for each of the examples and comparative examples by the above method, and the results of measuring the characteristics are summarized in Tables 1 to 4.

(実施例1)
構成要素[A]としてHP−4700を50質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を50質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.9当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.1当量、構成要素[D]としてDCMU99を3質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を硬化し、樹脂硬化物を得た。得られた樹脂硬化物の曲げ弾性率、曲げたわみ量、ガラス転移温度、反応率は良好であった。また、得られたエポキシ樹脂組成物と強化繊維を用いてプリプレグを作製し、このプリプレグを積層、硬化し、繊維強化複合材料を得た。得られた繊維強化複合材料の0度引張強度、0度圧縮強度は良好であった。
Example 1
The component [A] is 50 parts by mass of HP-4700, the other epoxy resin is 50 parts by mass of jER825, the component [B] is 0.9 equivalent of DICY7, and the component [C] is 0.0% Seikacure-S. An epoxy resin composition was prepared using 1 equivalent and 3 parts by mass of DCMU99 as component [D]. The obtained resin composition was cured to obtain a cured resin. The obtained cured resin had good bending elastic modulus, bending deflection, glass transition temperature, and reaction rate. Moreover, a prepreg was produced using the obtained epoxy resin composition and reinforcing fibers, and this prepreg was laminated and cured to obtain a fiber-reinforced composite material. The obtained fiber reinforced composite material had good 0 degree tensile strength and 0 degree compressive strength.

(実施例2〜4)
構成要素[A]をそれぞれ、EXA−4701、HP−4710、EXA−4750に変えた以外は、実施例1と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。得られた樹脂硬化物および繊維強化複合材料の物性は、良好であった。
(Examples 2 to 4)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 except that the constituent element [A] was changed to EXA-4701, HP-4710, and EXA-4750, respectively. The physical properties of the obtained cured resin and fiber-reinforced composite material were good.

(実施例5)
構成要素[A]としてHP−4700を5質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を70質量部、ELM434を25質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.5当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.5当量、構成要素[D]としてDCMU99を3質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを7質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 5)
5 parts by mass of HP-4700 as component [A], 70 parts by mass of jER825, 25 parts by mass of ELM434, 0.5 equivalent of DICY7 as component [B], and as component [C] An epoxy resin composition was prepared using 0.5 equivalent of Seikacure-S, 3 parts by mass of DCMU99 as the component [D], and 7 parts by mass of PES5003P as the thermoplastic resin. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例6)
構成要素[A]としてHP-4700を10質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を65質量部とした以外は、実施例5と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[A]の配合量を好ましい範囲にすることにより、実施例5対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上し、より好ましい範囲となった。
(Example 6)
The epoxy resin composition, the cured resin, and the fiber reinforced composite material were the same as in Example 5, except that HP-4700 was 10 parts by mass as the component [A] and jER825 was 65 parts by mass as the other epoxy resin. Obtained. By making the compounding quantity of component [A] into the preferable range, the glass transition temperature of resin cured material and a fiber reinforced composite material improved compared with Example 5, and it became a more preferable range.

(実施例7)
構成要素[A]としてHP-4700を15質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を60質量部とした以外は、実施例6と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[A]の配合量をより好ましい範囲にすることにより、実施例6対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上し、さらに好ましい範囲となった。
(Example 7)
As in Example 6, an epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber reinforced composite material were prepared in the same manner as in Example 6 except that HP-4700 was 15 parts by mass as component [A] and jER825 was 60 parts by mass as the other epoxy resin. Obtained. By making the compounding quantity of component [A] into the more preferable range, the glass transition temperature of resin hardened | cured material and a fiber reinforced composite material improved compared with Example 6, and also became the preferable range.

(実施例8)
構成要素[A]としてHP−4700を55質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を45質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.9当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.1当量、構成要素[D]としてDCMU99を1質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 8)
55 parts by mass of HP-4700 as component [A], 45 parts by mass of jER825 as other epoxy resin, 0.9 equivalent of DICY7 as component [B], and 0.1% of Seikacure-S as component [C]. An epoxy resin composition was prepared using 1 equivalent of 1 part by mass of DCMU99 as component [D]. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例9)
構成要素[A]としてHP-4700を50質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を50質量部とした以外は、実施例8と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[A]の配合量を好ましい範囲にすることにより、実施例8対比、樹脂硬化物の曲げたわみ量が向上し、より好ましい範囲となった。その結果、実施例8対比、繊維強化複合材料の引張強度も向上した。
Example 9
The epoxy resin composition, the cured resin, and the fiber reinforced composite material were the same as in Example 8 except that HP-4700 was 50 parts by mass as component [A] and jER825 was 50 parts by mass as the other epoxy resin. Obtained. By making the compounding quantity of component [A] into a preferable range, the bending deflection amount of the resin cured product compared with Example 8 was improved, and it became a more preferable range. As a result, the tensile strength of the fiber reinforced composite material was improved as compared with Example 8.

(実施例10)
構成要素[A]としてHP-4700を30質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を70質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを4質量部とした以外は、実施例9と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[A]の配合量をより好ましい範囲にすることにより、実施例9対比、樹脂硬化物の曲げたわみ量が向上し、さらに好ましい範囲となった。その結果、実施例8対比、繊維強化複合材料の引張強度も向上した。
(Example 10)
The epoxy resin composition was the same as in Example 9, except that 30 parts by mass of HP-4700 as component [A], 70 parts by mass of jER825 as the other epoxy resin, and 4 parts by mass of PES5003P as the thermoplastic resin were used. A cured resin and a fiber reinforced composite material were obtained. By making the compounding quantity of component [A] into a more preferable range, the bending deflection amount of the resin cured product was improved as compared with Example 9, and it became a more preferable range. As a result, the tensile strength of the fiber reinforced composite material was improved as compared with Example 8.

(実施例11)
構成要素[A]としてHP−4700を25質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を75質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.9当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.1当量、構成要素[D]としてDCMU99を1.5質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを4質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 11)
25 parts by mass of HP-4700 as component [A], 75 parts by mass of jER825 as other epoxy resin, 0.9 equivalent of DICY7 as component [B], and Seikacure-S as 0.0 as component [C]. An epoxy resin composition was prepared using 1 equivalent, 1.5 parts by mass of DCMU99 as component [D], and 4 parts by mass of PES5003P as a thermoplastic resin. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例12)
構成要素[B]、構成要素[C]の配合量を、それぞれ0.8当量、0.2当量とした以外は、実施例11と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[B]、構成要素[C]の配合量をより好ましい範囲にすることにより、実施例11対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上し、さらに好ましい範囲となった。
(Example 12)
The epoxy resin composition, the cured resin, and the fiber reinforced composite were the same as in Example 11, except that the compounding amounts of the component [B] and the component [C] were 0.8 equivalent and 0.2 equivalent, respectively. Obtained material. By making the compounding amounts of the constituent element [B] and the constituent element [C] into a more preferable range, the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber reinforced composite material is improved as compared with Example 11, and is further in the preferable range. .

(実施例13)
構成要素[B]、構成要素[C]の配合量を、それぞれ0.7当量、0.3当量とした以外は、実施例12と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[B]、構成要素[C]の配合量をさらに好ましい範囲にすることにより、実施例12対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上し、もっとも好ましい範囲となった。
(Example 13)
The epoxy resin composition, the cured resin, and the fiber reinforced composite were the same as in Example 12, except that the blending amounts of the component [B] and the component [C] were 0.7 equivalent and 0.3 equivalent, respectively. Obtained material. By making the blending amounts of the constituent element [B] and the constituent element [C] into a more preferable range, the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber reinforced composite material was improved as compared with Example 12, and became the most preferable range. .

(実施例14)
構成要素[A]としてHP−4700を20質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を80質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.2当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.8当量、構成要素[D]としてDCMU99を1.5質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを5質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 14)
20 parts by mass of HP-4700 as component [A], 80 parts by mass of jER825 as other epoxy resin, 0.2 equivalent of DICY7 as component [B], and Seikacure-S as 0. An epoxy resin composition was prepared using 8 equivalents, 1.5 parts by mass of DCMU99 as component [D], and 5 parts by mass of PES5003P as a thermoplastic resin. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例15)
構成要素[B]、構成要素[C]の配合量を、それぞれ0.3当量、0.7当量とした以外は、実施例14と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[B]、構成要素[C]の配合量をより好ましい範囲にすることにより、実施例14対比、樹脂硬化物と曲げたわみ量が向上し、さらに好ましい範囲となった。その結果、実施例14対比、繊維強化複合材料の引張強度も向上した。
(Example 15)
The epoxy resin composition, the cured resin, and the fiber reinforced composite were the same as in Example 14 except that the compounding amounts of the component [B] and the component [C] were 0.3 equivalent and 0.7 equivalent, respectively. Obtained material. By setting the blending amounts of the constituent element [B] and the constituent element [C] in a more preferable range, the resin cured product and the amount of bending deflection were improved as compared with Example 14, and the more preferable range was achieved. As a result, the tensile strength of the fiber-reinforced composite material was improved as compared with Example 14.

(実施例16)
構成要素[B]、構成要素[C]の配合量を、それぞれ0.4当量、0.6当量とした以外は、実施例14と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[B]、構成要素[C]の配合量をさらに好ましい範囲にすることにより、実施例15対比、樹脂硬化物と曲げたわみ量が向上し、もっとも好ましい範囲となった。その結果、実施例15対比、繊維強化複合材料の引張強度も向上した。
(Example 16)
The epoxy resin composition, the cured resin, and the fiber reinforced composite were the same as in Example 14 except that the blending amounts of the component [B] and the component [C] were 0.4 equivalent and 0.6 equivalent, respectively. Obtained material. By making the blending amounts of the constituent element [B] and the constituent element [C] into a more preferable range, the resin cured product and the amount of bending deflection were improved as compared with Example 15, and the most preferable range was obtained. As a result, the tensile strength of the fiber reinforced composite material was improved as compared with Example 15.

(実施例17)
構成要素[A]としてHP−4700を25質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を75質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.9当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.1当量、構成要素[D]としてDCMU99を1.5質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを4質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 17)
25 parts by mass of HP-4700 as component [A], 75 parts by mass of jER825 as other epoxy resin, 0.9 equivalent of DICY7 as component [B], and Seikacure-S as 0.0 as component [C]. An epoxy resin composition was prepared using 1 equivalent, 1.5 parts by mass of DCMU99 as component [D], and 4 parts by mass of PES5003P as a thermoplastic resin. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例18)
構成要素[A]としてHP−4700を25質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を75質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.9当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.1当量、構成要素[D]としてDCMU99を3質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを4質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 18)
25 parts by mass of HP-4700 as component [A], 75 parts by mass of jER825 as other epoxy resin, 0.9 equivalent of DICY7 as component [B], and Seikacure-S as 0.0 as component [C]. An epoxy resin composition was prepared using 1 equivalent, 3 parts by mass of DCMU99 as component [D], and 4 parts by mass of PES5003P as a thermoplastic resin. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例19)
構成要素[D]の配合量を、2質量部とした以外は、実施例18と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[D]の配合量をより好ましい範囲にすることにより、実施例18対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上した。
(Example 19)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber-reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 18 except that the amount of component [D] was 2 parts by mass. By making the compounding quantity of component [D] into the more preferable range, the glass transition temperature of resin hardened | cured material and a fiber reinforced composite material improved compared with Example 18. FIG.

(実施例20)
構成要素[D]の配合量を、0.1質量部とした以外は、実施例18と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 20)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber-reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 18 except that the amount of component [D] was 0.1 parts by mass. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例21)
構成要素[D]の配合量を、0.2質量部とした以外は、実施例20と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[D]の配合量をさらに好ましい範囲にすることにより、実施例20対比、樹脂硬化物の反応率が向上した。
(Example 21)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber-reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 20 except that the amount of component [D] was 0.2 parts by mass. By making the compounding quantity of component [D] into the more preferable range, the reaction rate of the resin cured material compared with Example 20 improved.

(実施例22)
構成要素[D]の配合量を、1質量部とした以外は、実施例19と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。構成要素[D]の配合量をさらに好ましい範囲にすることにより、実施例19対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上した。
(Example 22)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber-reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 19 except that the amount of component [D] was 1 part by mass. By making the compounding quantity of component [D] into a more preferable range, the glass transition temperature of resin hardened | cured material and a fiber reinforced composite material improved compared with Example 19. FIG.

(実施例23)
構成要素[A]としてHP−4700を25質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を75質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.5当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.5当量、構成要素[D]としてDCMU99を0.5質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを4質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 23)
25 parts by mass of HP-4700 as component [A], 75 parts by mass of jER825 as other epoxy resin, 0.5 equivalent of DICY7 as component [B], and Seikacure-S as 0.0 as component [C]. An epoxy resin composition was prepared using 5 equivalents, 0.5 part by mass of DCMU99 as component [D], and 4 parts by mass of PES5003P as the thermoplastic resin. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例24)
構成要素[D]を、Omicure24に変えた以外は、実施例23と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 24)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber-reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 23 except that the component [D] was changed to Omicure 24. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例25)
構成要素[A]としてHP−4700を10質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を85質量部、ELM434を5質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.5当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.5当量、構成要素[D]としてDCMU99を0.5質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを7質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 25)
10 parts by mass of HP-4700 as component [A], 85 parts by mass of jER825 as other epoxy resin, 5 parts by mass of ELM434, 0.5 equivalent of DICY7 as component [B], and as component [C] An epoxy resin composition was prepared using 0.5 equivalents of Seikacure-S, 0.5 parts by mass of DCMU99 as component [D], and 7 parts by mass of PES5003P as a thermoplastic resin. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例26)
その他のエポキシ樹脂として、jER825を80質量部、YX−4000を5質量部配合した以外は、実施例25と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。YX−4000を好ましい範囲で配合することにより、実施例25対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上した。
(Example 26)
As other epoxy resins, an epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 25 except that 80 parts by mass of jER825 and 5 parts by mass of YX-4000 were blended. By blending YX-4000 within a preferable range, the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber reinforced composite material was improved as compared with Example 25.

(実施例27)
その他のエポキシ樹脂として、jER825を65質量部、YX−4000を20質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを5質量部配合した以外は、実施例26と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。YX−4000をより好ましい範囲で配合することにより、実施例26対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上した。
(Example 27)
As other epoxy resins, similar to Example 26, except that 65 parts by mass of jER825, 20 parts by mass of YX-4000, and 5 parts by mass of PES5003P as a thermoplastic resin were blended, an epoxy resin composition, a cured resin, A fiber reinforced composite material was obtained. By blending YX-4000 within a more preferable range, the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber-reinforced composite material was improved as compared with Example 26.

(実施例28)
その他のエポキシ樹脂として、jER825を50質量部、YX−4000を35質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを5質量部配合した以外は、実施例26と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。YX−4000をより好ましい範囲で配合することにより、実施例26対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上した。
(Example 28)
As other epoxy resins, except that 50 parts by mass of jER825, 35 parts by mass of YX-4000, and 5 parts by mass of PES5003P as a thermoplastic resin were blended, an epoxy resin composition, a cured resin, A fiber reinforced composite material was obtained. By blending YX-4000 within a more preferable range, the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber-reinforced composite material was improved as compared with Example 26.

(実施例29)
構成要素[A]としてHP−4700を15質量部、その他のエポキシ樹脂としてjER825を70質量部、ELM434を15質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.2当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.8当量、構成要素[D]としてDCMU99を1.5質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを6質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 29)
As component [A], HP-4700 is 15 parts by mass, as other epoxy resin is jER825 is 70 parts by mass, ELM434 is 15 parts by mass, component [B] is DICY7 as 0.2 equivalent, and component [C] is An epoxy resin composition was prepared using 0.8 equivalent of Seikacure-S, 1.5 parts by mass of DCMU99 as the component [D], and 6 parts by mass of PES5003P as the thermoplastic resin. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例30)
その他のエポキシ樹脂としてEX−411を25質量部、jER825を45質量部とした以外は、実施例29と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 30)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber-reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 29 except that EX-411 was 25 parts by mass and jER825 was 45 parts by mass as other epoxy resins. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例31)
その他のエポキシ樹脂としてEX−411を3質量部、jER825を67質量部とした以外は、実施例29と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂を好ましい範囲で配合することにより、実施例29対比、樹脂硬化物の曲げたわみ量が向上し、さらに好ましい範囲となった。その結果、繊維強化複合材料の引張強度も実施例29対比、向上した。
(Example 31)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber-reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 29 except that EX-411 was 3 parts by mass and jER825 was 67 parts by mass as other epoxy resins. By blending an aliphatic epoxy resin having more than two epoxy groups in a preferred range, the amount of bending deflection of the cured resin was improved compared to Example 29, and it was further in a preferred range. As a result, the tensile strength of the fiber reinforced composite material was improved as compared with Example 29.

(実施例32)
その他のエポキシ樹脂としてEX−411を20質量部、jER825を50質量部とした以外は、実施例30と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂を好ましい範囲で配合することにより、実施例30対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上した。
(Example 32)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber-reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 30, except that EX-411 was 20 parts by mass and jER825 was 50 parts by mass as other epoxy resins. By blending an aliphatic epoxy resin having more than two epoxy groups within a preferable range, the glass transition temperature of the cured resin and the fiber-reinforced composite material was improved as compared with Example 30.

(実施例33)
その他のエポキシ樹脂としてEX−411を5質量部、jER825を65質量部とした以外は、実施例31と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂をさらに好ましい範囲で配合することにより、実施例31対比、樹脂硬化物の曲げたわみ量が向上し、もっとも好ましい範囲となった。その結果、繊維強化複合材料の引張強度も実施例31対比、向上した。
(Example 33)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber-reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 31 except that EX-411 was 5 parts by mass and jER825 was 65 parts by mass as other epoxy resins. By blending an aliphatic epoxy resin having more than two epoxy groups in a more preferable range, the bending deflection amount of the cured resin was improved compared with Example 31, and the most preferable range was obtained. As a result, the tensile strength of the fiber reinforced composite material was improved as compared with Example 31.

(実施例34)
その他のエポキシ樹脂としてEX−411を15質量部、jER825を55質量部とした以外は、実施例32と同様に、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、繊維強化複合材料を得た。2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂をより好ましい範囲で配合することにより、実施例32対比、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が向上した。
(Example 34)
An epoxy resin composition, a cured resin, and a fiber-reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 32 except that EX-411 was 15 parts by mass and jER825 was 55 parts by mass as other epoxy resins. By blending an aliphatic epoxy resin having more than two epoxy groups in a more preferable range, the glass transition temperature of the cured resin and the fiber-reinforced composite material was improved as compared with Example 32.

(実施例35)
構成要素[A]としてHP−4700を20質量部、その他のエポキシ樹脂としてEX−321を25質量部、jER825を45質量部、ELM434を15質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.5当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.5当量、構成要素[D]としてDCMU99を0.5質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを5質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 35)
20 parts by mass of HP-4700 as component [A], 25 parts by mass of EX-321 as other epoxy resins, 45 parts by mass of jER825, 15 parts by mass of ELM434, 0.5% of DICY7 as component [B] An epoxy resin composition was prepared using 0.5 equivalent of Seikacure-S as the component [C], 0.5 part by mass of DCMU99 as the component [D], and 5 parts by mass of PES5003P as the thermoplastic resin. . A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例36〜41)
その他のエポキシ樹脂として、EX−321の代わりに、それぞれ、EX−313、EX−314、EX−421、EX−521、EX−411、EX−614Bを用いた以外は、実施例35と同様に、エポキシ樹組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Examples 36 to 41)
As other epoxy resins, except that EX-313, EX-314, EX-421, EX-521, EX-411, and EX-614B were used instead of EX-321, respectively, the same as in Example 35 An epoxy tree composition was prepared. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例42)
構成要素[A]としてHP−4700を20質量部、その他のエポキシ樹脂としてYX−4000を20質量部、EX−411を10質量部、jER825を50質量部、構成要素[B]としてDICY7を0.5当量、構成要素[C]としてセイカキュア−Sを0.5当量、構成要素[D]としてDCMU99を0.5質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを5質量部用いて、エポキシ樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を用いて実施例1と同様に、樹脂硬化物と繊維強化複合材料を得た。樹脂硬化物と繊維強化複合材料の物性は良好であった。
(Example 42)
20 parts by mass of HP-4700 as component [A], 20 parts by mass of YX-4000, 10 parts by mass of EX-411, 50 parts by mass of jER825, and 0 of DICY7 as component [B] .5 equivalents, 0.5 equivalents of Seikacure-S as component [C], 0.5 parts by mass of DCMU99 as component [D], and 5 parts by mass of PES5003P as thermoplastic resin, Prepared. A resin cured product and a fiber reinforced composite material were obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained resin composition. The physical properties of the cured resin and the fiber reinforced composite material were good.

(実施例43)
その他のエポキシ樹脂としてYX−4000の代わりにNC−3000Lを用いた以外は、実施例28と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。実施例28に比べ、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が低下したものの、好ましい範囲内であり、良好であった。また、それ以外の樹脂硬化物および繊維強化複合材料の物性も良好であった。
(Example 43)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 28 except that NC-3000L was used instead of YX-4000 as the other epoxy resin. Compared with Example 28, although the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber-reinforced composite material was lowered, it was within the preferred range and was good. Moreover, the physical properties of the other cured resin and fiber reinforced composite material were also good.

(実施例44)
その他のエポキシ樹脂としてEX−411の代わりにEX−211を用いた以外は、実施例40と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。実施例40に比べ、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が低下したものの、好ましい範囲内であり、良好であった。また、それ以外の樹脂硬化物および繊維強化複合材料の物性も良好であった。
(Example 44)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 40 except that EX-211 was used instead of EX-411 as the other epoxy resin. Compared to Example 40, although the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber-reinforced composite material was lowered, it was within the preferred range and was good. Moreover, the physical properties of the other cured resin and fiber reinforced composite material were also good.

(比較例1)
構成要素[A]を用いず、その他のエポキシ樹脂としてjER825を100質量部、熱可塑性樹脂としてPES5003Pを10質量部用いた以外は、実施例1と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。構成要素[A]を用いなかったため、実施例1に比べ、耐熱性が著しく低下し、好ましくなかった。
(Comparative Example 1)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by mass of jER825 was used as the other epoxy resin and 10 parts by mass of PES5003P was used as the thermoplastic resin without using the component [A]. Since component [A] was not used, the heat resistance was remarkably lowered as compared with Example 1, which was not preferable.

(比較例2)
構成要素[B]を用いず、構成要素[C]を1当量とした以外は、実施例5と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。構成要素[B]を用いなかったため、実施例5に比べ、樹脂硬化物の曲げたわみ量と反応率が大きく低下し、好ましくなかった。その結果、繊維強化複合材料の引張強度も低下し、好ましくなかった。また、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度も低下したため、好ましくなかった。
(Comparative Example 2)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 5 except that the component [B] was not used and the component [C] was changed to 1 equivalent. Since component [B] was not used, the amount of bending deflection and the reaction rate of the cured resin were greatly reduced compared to Example 5, which was not preferable. As a result, the tensile strength of the fiber reinforced composite material also decreased, which was not preferable. Moreover, since the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber reinforced composite material was also lowered, it was not preferable.

(比較例3)
構成要素[C]を用いず、構成要素[B]を1当量とした以外は、実施例5と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。構成要素[C]を用いなかったため、実施例5に比べ、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が低下し、好ましくなかった。
(Comparative Example 3)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 5, except that the component [C] was not used and the component [B] was 1 equivalent. Since component [C] was not used, compared with Example 5, the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber-reinforced composite material was lowered, which was not preferable.

(比較例4)
構成要素[D]を用いなかった以外は、実施例5と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。構成要素[D]を用いなかったため、実施例5に比べ、樹脂硬化物の曲げたわみ量と反応率が大きく低下し、好ましくなかった。その結果、繊維強化複合材料の引張強度も低下し、好ましくなかった。また、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度も低下したため、好ましくなかった。
(Comparative Example 4)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 5 except that the component [D] was not used. Since component [D] was not used, the amount of bending deflection and the reaction rate of the cured resin were greatly reduced compared to Example 5, which was not preferable. As a result, the tensile strength of the fiber reinforced composite material also decreased, which was not preferable. Moreover, since the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber reinforced composite material was also lowered, it was not preferable.

(比較例5)
構成要素[A]のHP−4700の代わりに、2官能ビナフタレン型エポキシ樹脂である、HP−4770を用いた以外は、実施例18と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。構成要素[A]の代わりに2官能ビナフタレンエポキシ樹脂を用いたため、実施例18に比べ、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が低下し、好ましくなかった。
(Comparative Example 5)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 18 except that HP-4770, which is a bifunctional binaphthalene type epoxy resin, was used instead of HP-4700 of the component [A]. Since bifunctional binaphthalene epoxy resin was used in place of component [A], the glass transition temperature of the cured resin and the fiber-reinforced composite material was lowered compared to Example 18, which was not preferable.

(比較例6)
構成要素[A]のHP−4700の代わりに、2官能ナフタレン型エポキシ樹脂である、HP−4032Dを用いた以外は、実施例18と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。構成要素[A]の代わりに2官能ナフタレンエポキシ樹脂を用いたため、実施例18に比べ、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が低下し、好ましくなかった。
(Comparative Example 6)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 18 except that HP-4032D, which is a bifunctional naphthalene type epoxy resin, was used instead of HP-4700 of the component [A]. Since a bifunctional naphthalene epoxy resin was used instead of component [A], the glass transition temperature of the resin cured product and the fiber-reinforced composite material was lowered compared to Example 18, which was not preferable.

(比較例7)
構成要素[A]のHP−4700の代わりに、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂である、NC−7000を用いた以外は、実施例18と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。構成要素[A]の代わりにナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂を用いたため、実施例18に比べ、樹脂硬化物と繊維強化複合材料のガラス転移温度が低下し、好ましくなかった。
(Comparative Example 7)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 18 except that NC-7000, which is a naphthalene aralkyl type epoxy resin, was used instead of HP-4700 of component [A]. Since naphthalene aralkyl type epoxy resin was used instead of component [A], the glass transition temperature of the cured resin and the fiber-reinforced composite material was lower than that of Example 18, which was not preferable.

(比較例8)
構成要素[B]および[C]の代わりにHN−2200を1当量用い、構成要素[D]の代わりに2MZを0.5質量部用いた以外は、実施例5と同様に、エポキシ樹脂組成物を調製した。その結果、実施例5対比、樹脂硬化物の曲げたわみ量が大きく低下し、好ましくなかった。
(Comparative Example 8)
The epoxy resin composition was the same as in Example 5, except that 1 equivalent of HN-2200 was used in place of components [B] and [C], and 0.5 parts by mass of 2MZ was used in place of component [D]. A product was prepared. As a result, the bending deflection amount of the cured resin was greatly reduced compared with Example 5, which was not preferable.

(比較例9)
構成要素[B]および[C]の代わりにH−4を1当量用い、構成要素[D]の代わりにTPP−Kを5質量部用いた以外は、実施例5と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。その結果、実施例5対比、樹脂硬化物の曲げたわみ量とガラス転移温度が大きく低下し、好ましくなかった。
(Comparative Example 9)
Epoxy resin composition as in Example 5, except that 1 equivalent of H-4 was used instead of components [B] and [C], and 5 parts by mass of TPP-K was used instead of component [D]. Was prepared. As a result, the amount of bending deflection of the cured resin and the glass transition temperature were greatly reduced as compared with Example 5, which was not preferable.

(比較例10)
構成要素[D]の代わりに2MZを3質量部用いた以外は、実施例11と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。その結果、実施例11対比、樹脂硬化物のガラス転移温度が低下し、好ましくなかった。
(Comparative Example 10)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 11 except that 3 parts by mass of 2MZ was used instead of the component [D]. As a result, compared with Example 11, the glass transition temperature of the cured resin was lowered, which was not preferable.

(比較例11)
構成要素[D]の代わりにTPP−Kを5質量部用いた以外は、実施例11と同様にエポキシ樹脂組成物を調製した。その結果、実施例11対比、樹脂硬化物のガラス転移温度が低下し、好ましくなかった。
(Comparative Example 11)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 11 except that 5 parts by mass of TPP-K was used instead of the component [D]. As a result, compared with Example 11, the glass transition temperature of the cured resin was lowered, which was not preferable.

Figure 2014145018
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Claims (8)

下記[A]〜[D]を含むエポキシ樹脂組成物。
[A]3官能以上のビナフタレン型エポキシ樹脂
[B]ジシアンジアミドまたはその誘導体
[C]ジアミノジフェニルスルホンまたはその誘導体
[D]ウレア化合物
An epoxy resin composition comprising the following [A] to [D].
[A] Trifunctional or higher binaphthalene type epoxy resin [B] Dicyandiamide or its derivative [C] Diaminodiphenylsulfone or its derivative [D] Urea compound
エポキシ樹脂の全成分100質量部に対して、構成要素[A]を10〜50質量部含む、請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition of Claim 1 which contains 10-50 mass parts of component [A] with respect to 100 mass parts of all the components of an epoxy resin. 構成要素[B]および[C]が、エポキシ樹脂全成分のエポキシ基1当量に対して、下記(I)、(II)の条件を満たす範囲で含まれている、請求項1または2のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
(I)構成要素[B]の活性水素基の当量が0.3〜0.8当量
(II)構成要素[C]の活性水素基の当量が0.2〜0.7当量
The constituent elements [B] and [C] are included in a range satisfying the following conditions (I) and (II) with respect to 1 equivalent of the epoxy group of all the epoxy resin components: An epoxy resin composition according to claim 1.
(I) The equivalent of active hydrogen group of component [B] is 0.3 to 0.8 equivalent (II) The equivalent of active hydrogen group of component [C] is 0.2 to 0.7 equivalent
エポキシ樹脂の全成分100質量部に対して、構成要素[D]を0.1〜3質量部含む、請求項1〜3のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition in any one of Claims 1-3 containing 0.1-3 mass parts of component [D] with respect to 100 mass parts of all the components of an epoxy resin. さらにビフェニル型エポキシ樹脂を含む、請求項1〜4のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 Furthermore, the epoxy resin composition in any one of Claims 1-4 containing a biphenyl type epoxy resin. さらに2個を超えるエポキシ基を有する脂肪族エポキシ樹脂を含む、請求項1〜5のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 Furthermore, the epoxy resin composition in any one of Claims 1-5 containing the aliphatic epoxy resin which has more than two epoxy groups. 請求項1〜6のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物と強化繊維を含む、成形材料。 The molding material containing the epoxy resin composition and reinforcement fiber in any one of Claims 1-6. 請求項7に記載の成形材料を成形して得られる、繊維強化複合材料。 A fiber-reinforced composite material obtained by molding the molding material according to claim 7.
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