JP2020196896A5

JP2020196896A5 - プリプレグおよび繊維強化複合材料、並びにそれらの製造方法

Info

Publication number: JP2020196896A5
Application number: JP2020142083A
Authority: JP
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2021-01-28
Anticipated expiration: 2039-01-11

Claims

炭素繊維からなる強化繊維基材と、前記強化繊維基材に含浸している樹脂組成物とを含有するプリプレグであって、
前記樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）アミン系硬化剤と（Ｃ）イミダゾール系硬化剤とを含有し、
前記（Ａ）エポキシ樹脂は、分子内にオキサゾリドン環を含むエポキシ樹脂を含み、
前記樹脂組成物において、前記（Ｂ）アミン系硬化剤の含有量が前記（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対して１質量部以上３．８質量部以下であり、かつ、前記（Ｂ）アミン系硬化剤の含有量と前記（Ｃ）イミダゾール系硬化剤の含有量との合計が前記（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対して５質量部以上１０質量部以下である、プリプレグ。
前記（Ｂ）アミン系硬化剤がジシアンジアミドを含む、請求項１に記載のプリプレグ。
前記樹脂組成物において、前記（Ｃ）イミダゾール系硬化剤の含有量は、質量比で、前記（Ｂ）アミン系硬化剤の含有量の１〜３．５倍である、請求項１または２に記載のプリプレグ。
前記樹脂組成物において、前記分子内にオキサゾリドン環を含むエポキシ樹脂の含有量が、前記（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対して２５質量部以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリプレグ。
前記（Ａ）エポキシ樹脂のエポキシ当量が２００ｇ／ｅｑ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプリプレグ。
前記（Ｃ）イミダゾール系硬化剤が、トリアジン環を分子内に有するイミダゾール化合物を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプリプレグ。
前記（Ｃ）イミダゾール系硬化剤が、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプリプレグ。
前記（Ｂ）アミン系硬化剤がジシアンジアミドであり、前記（Ｃ）イミダゾール系硬化剤が２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプリプレグ。
前記樹脂組成物のキュラストメーター（登録商標）で測定した硬化完了時間が、１４０℃において５分間以内である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のプリプレグ。
前記強化繊維基材への前記樹脂組成物の含浸率が９８％以上である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のプリプレグ。
ドレープ性試験における値が２０〜７０°である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプリプレグ。
クロスプリプレグである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプリプレグ。
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプリプレグを、金型を用いて、１００〜１８０℃の範囲内の金型温度および１〜１５分間の範囲内の時間で硬化させることを含む、繊維強化複合材料の製造方法。
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプリプレグの硬化物である繊維強化複合材料。
樹脂組成物を調製する工程と、炭素繊維からなる強化繊維基材に前記樹脂組成物を含浸させる工程とを有する、プリプレグの製造方法であって、
前記樹脂組成物には（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）アミン系硬化剤と（Ｃ）イミダゾール系硬化剤が配合され、
前記（Ａ）エポキシ樹脂は、分子内にオキサゾリドン環を含むエポキシ樹脂を含み、
前記樹脂組成物において、前記（Ｂ）アミン系硬化剤の配合量が前記（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対して１質量部以上３．８質量部以下であり、かつ、前記（Ｂ）アミン系硬化剤の配合量と前記（Ｃ）イミダゾール系硬化剤の配合量との合計が前記（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対して５質量部以上１０質量部以下である、製造方法。
前記（Ｂ）アミン系硬化剤がジシアンジアミドを含む、請求項１５に記載の製造方法。
前記樹脂組成物において、前記（Ｃ）イミダゾール系硬化剤の配合量は、質量比で、前記（Ｂ）アミン系硬化剤の配合量の１〜３．５倍である、請求項１５または１６に記載の製造方法。
前記樹脂組成物において、前記分子内にオキサゾリドン環を含むエポキシ樹脂の配合量が、前記（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対して２５質量部以上である、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の製造方法。
前記（Ａ）エポキシ樹脂のエポキシ当量が２００ｇ／ｅｑ以上である、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の製造方法。
前記（Ｃ）イミダゾール系硬化剤が、トリアジン環を分子内に有するイミダゾール化合物を含む、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の製造方法。
前記（Ｃ）イミダゾール系硬化剤が、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンを含む、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の製造方法。
前記（Ｂ）アミン系硬化剤がジシアンジアミドであり、前記（Ｃ）イミダゾール系硬化剤が２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンである、請求項１５〜２１のいずれか一項に記載の製造方法。
前記樹脂組成物のキュラストメーター（登録商標）で測定した硬化完了時間が、１４０℃において５分間以内である、請求項１５〜２２のいずれか一項に記載の製造方法。
前記強化繊維基材に前記樹脂組成物を含浸率が９８％以上となるように含浸させる、請求項１５〜２３のいずれか一項に記載の製造方法。
前記プリプレグがクロスプリプレグである、請求項１５〜２４のいずれか一項に記載の製造方法。