JP2023008133A - Thermosetting resin composition, cured product, prepreg, and fiber-reinforced molding - Google Patents

Thermosetting resin composition, cured product, prepreg, and fiber-reinforced molding Download PDF

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直弥 原田
Naoya Harada
好典 杉浦
Yoshinori Sugiura
尚幸 田辺
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Abstract

To improve production efficiency of a fiber-reinforced molding by curing the resin at low temperature and in a short time.SOLUTION: A thermosetting resin composition contains a resin containing a benzene ring structure and a reactive group in each molecule. In an infrared absorption spectrum after curing, the peak intensity of a peak having an absorption maximum in the region of 1500 cm-1±10 cm-1 is expressed as P1500, and the peak intensity of a peak having an absorption maximum in the region of 1560 cm-1±10 cm-1 is expressed as P1560, satisfying P1560/P1500≥0.2.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、熱硬化性樹脂組成物、硬化物、プリプレグ、及び繊維強化成形体に関する。 The present disclosure relates to thermosetting resin compositions, cured products, prepregs, and fiber-reinforced moldings.

近年、軽量化、機械強度の向上を目的として、炭素繊維、ガラス繊維等の強化繊維基材と樹脂の複合材料(FRP)が、様々な分野・用途に広く利用されている(例えば、特許文献1,2参照)。特に、自動車、鉄道、航空機等の輸送機器においては、低燃費化の要求が高く、機体の軽量化による効果が高いため、これらの用途にFRPが金属代替材料として期待されている。
従来、FRPのマトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が、強度、剛性、耐熱性、耐食性等に優れているため多くの分野で使用されてきた。FRPの用途展開が増えるに従い、その要求特性、特に耐熱性に対する要求は厳しくなっている。また、生産効率を上げるために、より低温・短時間でのマトリックス樹脂の硬化が求められる。
In recent years, for the purpose of weight reduction and improvement of mechanical strength, composite materials (FRP) of reinforcing fiber base material such as carbon fiber and glass fiber and resin are widely used in various fields and applications (for example, patent documents 1, 2). In particular, in transportation equipment such as automobiles, railroads, and aircraft, there is a high demand for low fuel consumption, and the effect of reducing the weight of the aircraft is high, so FRP is expected as a metal substitute material for these applications.
Conventionally, thermosetting resins such as epoxy resins and phenolic resins have been used as matrix resins for FRP in many fields due to their excellent strength, rigidity, heat resistance, corrosion resistance, and the like. As the application development of FRP increases, the required properties, especially heat resistance, become more severe. In addition, in order to increase production efficiency, it is required to cure the matrix resin at a lower temperature and in a shorter time.

国際公開第2019/167579号WO2019/167579 特開2017-132896号公報JP 2017-132896 A

特許文献1,2では、耐熱性に優れ、短時間で硬化可能な優れた反応性を有する熱硬化性樹脂組成物が開示されている。
しかし、特許文献1では樹脂の硬化温度は210℃と高く、硬化時間も8時間を要しており、効率的な硬化条件とは言えない。また、特許文献2では、硬化温度は200℃と高く、低温硬化とは言えない。
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、低温かつ短時間で硬化させることによる生産効率の向上を目的とする。
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
Patent Documents 1 and 2 disclose thermosetting resin compositions having excellent heat resistance and excellent reactivity that can be cured in a short time.
However, in Patent Document 1, the curing temperature of the resin is as high as 210° C., and the curing time is 8 hours, which cannot be said to be efficient curing conditions. Moreover, in Patent Document 2, the curing temperature is as high as 200° C., which cannot be said to be low-temperature curing.
The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and aims to improve production efficiency by curing at a low temperature in a short time.
The present disclosure can be implemented as the following forms.

分子中にベンゼン環構造及び反応性基を含む樹脂を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、
硬化後の赤外吸収スペクトルにおいて、
1500cm-1±10cm-1の領域に吸収極大を持つピークのピーク強度をP1500と表し、
1560cm-1±10cm-1の領域に吸収極大を持つピークのピーク強度をP1560と表した場合に、
1560/P1500≧0.2
である、熱硬化性樹脂組成物。
A thermosetting resin composition containing a resin containing a benzene ring structure and a reactive group in the molecule,
In the infrared absorption spectrum after curing,
The peak intensity of the peak having an absorption maximum in the region of 1500 cm −1 ±10 cm −1 is represented as P 1500 ,
When the peak intensity of a peak having an absorption maximum in the region of 1560 cm −1 ±10 cm −1 is represented as P 1560 ,
P1560 / P1500 ≧0.2
A thermosetting resin composition.

本開示の熱硬化性樹脂組成物は、低温かつ短時間で硬化するので、生産効率が向上する。 The thermosetting resin composition of the present disclosure cures at a low temperature in a short period of time, thereby improving production efficiency.

図1は、本開示の一実施形態に係るプリプレグの断面図である。1 is a cross-sectional view of a prepreg according to one embodiment of the present disclosure; FIG. 図2は、本開示の一実施形態に係る繊維強化成形体の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a fiber-reinforced compact according to one embodiment of the present disclosure; 図3は、本開示の繊維強化成形体の製造方法の一実施形態における積層及び加熱圧縮を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing lamination and heat compression in one embodiment of the method for producing a fiber-reinforced molded body of the present disclosure. 図4は、本開示の繊維強化成形体の製造方法の一実施形態における積層及び加熱圧縮を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing lamination and heat compression in one embodiment of the method for producing a fiber-reinforced molded body of the present disclosure. 図5は、実施例1,2のIRチャートである。FIG. 5 is an IR chart of Examples 1 and 2. FIG. 図6は、実施例3,4のIRチャートである。6 is an IR chart of Examples 3 and 4. FIG. 図7は、実施例5,7,6のIRチャートである。7 is an IR chart of Examples 5, 7 and 6. FIG. 図8は、比較例1,2のIRチャートである。FIG. 8 is an IR chart of Comparative Examples 1 and 2. FIG. 図9は、比較例3,4のIRチャートである。9 is an IR chart of Comparative Examples 3 and 4. FIG.

ここで、本開示の望ましい例を示す。
・前記樹脂は、一分子中に複数個の前記反応性基を有する、熱硬化性樹脂組成物。
・前記樹脂は、2種以上である、熱硬化性樹脂組成物。
・前記反応性基は、シアネート基、水酸基、及びエポキシ基からなる群より選ばれる、熱硬化性樹脂組成物。
・熱硬化性樹脂組成物が硬化した硬化物。
・熱硬化性樹脂組成物が繊維基材に含浸しているプリプレグ。
・繊維基材が、熱硬化性樹脂組成物の前記樹脂によって一体化された、繊維強化成形体。
・繊維強化成形体であって、
JIS K7074 A法に準拠して測定した曲げ強度が400MPa以上、曲げ弾性率が50GPa以上である、繊維強化成形体。
・JIS K7074 A法に準拠して、測定雰囲気温度を23℃で測定した曲げ弾性率をM23とし、
JIS K7074 A法に準拠しつつ、測定雰囲気温度を60℃にして測定した曲げ弾性率をM60とした場合に、次の関係式も満たす、繊維強化成形体。

(M60/M23)×100≧90
A preferred example of the present disclosure will now be presented.
- The said resin is a thermosetting resin composition which has two or more said reactive groups in one molecule.
- The thermosetting resin composition, wherein the resin is two or more kinds.
- The thermosetting resin composition, wherein the reactive group is selected from the group consisting of a cyanate group, a hydroxyl group, and an epoxy group.
- A cured product obtained by curing a thermosetting resin composition.
- A prepreg in which a fiber base material is impregnated with a thermosetting resin composition.
- A fiber-reinforced molded article in which a fiber base material is integrated with the resin of the thermosetting resin composition.
- A fiber-reinforced molded body,
A fiber-reinforced molded article having a flexural strength of 400 MPa or more and a flexural modulus of 50 GPa or more as measured according to JIS K7074 A method.
・According to JIS K7074 A method, the bending elastic modulus measured at a measurement atmosphere temperature of 23 ° C. is M 23 ,
A fiber-reinforced molded article that satisfies the following relational expression, where M60 is the flexural modulus measured at an ambient temperature of 60 °C while complying with JIS K7074 A method.

(M 60 /M 23 )×100≧90

以下、本開示を詳しく説明する。尚、本明細書において、数値範囲について「-」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「10-20」という記載では、下限値である「10」、上限値である「20」のいずれも含むものとする。すなわち、「10-20」は、「10以上20以下」と同じ意味である。 The present disclosure will be described in detail below. In this specification, the description using "-" for the numerical range includes the lower limit and the upper limit unless otherwise specified. For example, the description “10-20” includes both the lower limit “10” and the upper limit “20”. That is, "10-20" has the same meaning as "10 or more and 20 or less".

1.熱硬化性樹脂組成物
熱硬化性樹脂組成物は、例えば、繊維強化成形体の製造用に好適に用いられる。熱硬化性樹脂組成物は、分子中にベンゼン環構造及び反応性基を含む樹脂を含有する。
熱硬化性樹脂組成物は、硬化後の赤外吸収スペクトルにおいて、
1500cm-1±10cm-1の領域に吸収極大を持つピークのピーク強度をP1500と表し、
1560cm-1±10cm-1の領域に吸収極大を持つピークのピーク強度をP1560と表した場合に、
1560/P1500≧0.2 …関係式(1)
である。
1. Thermosetting resin composition A thermosetting resin composition is suitably used, for example, for producing fiber-reinforced moldings. A thermosetting resin composition contains a resin containing a benzene ring structure and a reactive group in the molecule.
The thermosetting resin composition has an infrared absorption spectrum after curing,
The peak intensity of the peak having an absorption maximum in the region of 1500 cm −1 ±10 cm −1 is represented as P 1500 ,
When the peak intensity of a peak having an absorption maximum in the region of 1560 cm −1 ±10 cm −1 is represented as P 1560 ,
P 1560 /P 1500 ≧0.2 Relational expression (1)
is.

上記関係式(1)は、
1560/P1500≧0.4
が好ましく、
1560/P1500≧0.9
がより好ましい。
尚、P1560/P1500≦1.5
を満たすことが好ましい。
The above relational expression (1) is
P1560 / P1500 ≧0.4
is preferred,
P1560 / P1500 ≧0.9
is more preferred.
In addition, P 1560 /P 1500 ≤ 1.5
is preferably satisfied.

熱硬化性樹脂組成物に含まれ得る樹脂は、硬化後に上記関係式(1)を満たせば、特に限定されない。樹脂は、1種であっても2種以上であってもよい。樹脂は、硬化前の一分子中に複数個の反応性基を有することが好ましい。反応性基は、シアネート基、水酸基、及びエポキシ基からなる群より選ばれることが好ましい。
樹脂としては、シアネート樹脂とフェノール樹脂の混合樹脂、及びシアネート樹脂とエポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合樹脂からなる群より選ばれた樹脂であることが好ましい。また、上記関係式(1)を満たせば、シアネート樹脂とエポキシ樹脂の混合樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合樹脂であってもよい。尚、上記関係式(1)を満たせば、異種の樹脂を混合した混合樹脂に限定されず、シアネート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂の単独の樹脂であってもよい。
この樹脂組成物に用いられるシアネート樹脂は、シアネート基(シアナト基)をもつ熱硬化性樹脂であり、シアネートモノマーとも呼ばれている。硬化前のシアネート樹脂の物性は特に限定されない。硬化前の一分子中に、ベンゼン環及び複数個のシアネート基を有するものが好ましい。例えば、以下の物性のシアネート樹脂が好適に採用される。
・融点:75℃以上85℃以下
・粘度:0.010Pa・s以上0.015Pa・s以下(80℃)

エポキシ樹脂として、例えばビスフェノールA型固形樹脂が好ましく用いられる。硬化前の一分子中に、ベンゼン環及び複数個のエポキシ基を有するものが好ましい。エポキシ樹脂の物性は特に限定されない。例えば、以下の物性のエポキシ樹脂が好適に採用される。
・エポキシ当量:400g/eq以上1000g/eq以下
・軟化点:60℃以上100℃以下
・粘度:0.10Pa・s以上0.30Pa・s以下(25℃)

フェノール樹脂として、例えばノボラック型粉末フェノールレジンが好ましく用いられる。フェノール樹脂の物性は特に限定されない。例えば、以下の物性のフェノール樹脂が好適に採用される。
・融点:80℃以上100℃以下

尚、熱硬化性樹脂組成物には、熱硬化性樹脂組成物の粘度、反応性に影響を与えない範囲において、顔料、抗菌剤、紫外線吸収剤、硬化剤等の各種粉体添加剤を添加してもよい。熱硬化性樹脂組成物に添加剤が添加されていない場合は、熱硬化性樹脂組成物は熱硬化性樹脂からなる。
The resin that can be contained in the thermosetting resin composition is not particularly limited as long as it satisfies the above relational expression (1) after curing. 1 type or 2 types or more may be sufficient as resin. The resin preferably has a plurality of reactive groups in one molecule before curing. The reactive groups are preferably selected from the group consisting of cyanate groups, hydroxyl groups and epoxy groups.
The resin is preferably selected from the group consisting of mixed resins of cyanate resin and phenol resin, and mixed resins of cyanate resin, epoxy resin and phenol resin. Further, a mixed resin of a cyanate resin and an epoxy resin or a mixed resin of an epoxy resin and a phenol resin may be used as long as the relational expression (1) is satisfied. As long as the relational expression (1) is satisfied, the resin is not limited to a mixed resin in which different kinds of resins are mixed, and may be a single resin such as a cyanate resin, an epoxy resin, or a phenol resin.
The cyanate resin used in this resin composition is a thermosetting resin having a cyanate group (cyanato group) and is also called a cyanate monomer. Physical properties of the cyanate resin before curing are not particularly limited. Those having a benzene ring and a plurality of cyanate groups in one molecule before curing are preferred. For example, a cyanate resin having the following physical properties is preferably employed.
・Melting point: 75°C or higher and 85°C or lower ・Viscosity: 0.010 Pa s or higher and 0.015 Pa s or lower (80°C)

As the epoxy resin, for example, a bisphenol A solid resin is preferably used. Those having a benzene ring and a plurality of epoxy groups in one molecule before curing are preferred. The physical properties of the epoxy resin are not particularly limited. For example, epoxy resins having the following physical properties are preferably employed.
・Epoxy equivalent: 400 g/eq to 1000 g/eq ・Softening point: 60 ° C to 100 ° C ・Viscosity: 0.10 Pa s to 0.30 Pa s (25 ° C)

As the phenolic resin, for example, a novolac type powdered phenolic resin is preferably used. Physical properties of the phenol resin are not particularly limited. For example, phenol resins having the following physical properties are preferably employed.
・Melting point: 80°C or higher and 100°C or lower

In addition, various powder additives such as pigments, antibacterial agents, ultraviolet absorbers, and curing agents are added to the thermosetting resin composition within a range that does not affect the viscosity and reactivity of the thermosetting resin composition. You may When no additive is added to the thermosetting resin composition, the thermosetting resin composition consists of a thermosetting resin.

樹脂としては、シアネート樹脂とフェノール樹脂の混合樹脂を用いる場合には、シアネート樹脂とフェノール樹脂の合計を100質量部とした場合に、シアネート樹脂は30質量部以上70質量部以下であることが好ましく、40質量部以上60質量部以下であることがより好ましく、45質量部以上55質量部以下であることが更に好ましい。 When a mixed resin of a cyanate resin and a phenol resin is used as the resin, the cyanate resin is preferably 30 parts by mass or more and 70 parts by mass or less when the total of the cyanate resin and the phenol resin is 100 parts by mass. , 40 parts by mass or more and 60 parts by mass or less, and more preferably 45 parts by mass or more and 55 parts by mass or less.

樹脂としては、シアネート樹脂とエポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合樹脂を用いる場合には、シアネート樹脂とエポキシ樹脂とフェノール樹脂の合計を100質量部とした場合に、各樹脂は以下の割合であることが好ましい。

<好ましい範囲>
シアネート樹脂:7質量部以上96質量部以下
エポキシ樹脂: 2質量部以上60質量部以下
フェノール樹脂:2質量部以上70質量部以下

<より好ましい範囲>
シアネート樹脂:10質量部以上94質量部以下
エポキシ樹脂: 3質量部以上55質量部以下
フェノール樹脂:3質量部以上60質量部以下

<更に好ましい範囲>
シアネート樹脂:12質量部以上92質量部以下
エポキシ樹脂: 4質量部以上50質量部以下
フェノール樹脂:4質量部以上58質量部以下
When a mixed resin of cyanate resin, epoxy resin and phenol resin is used as the resin, the ratio of each resin is as follows when the total of cyanate resin, epoxy resin and phenol resin is 100 parts by mass. preferable.

<Preferred range>
Cyanate resin: 7 to 96 parts by mass Epoxy resin: 2 to 60 parts by mass Phenolic resin: 2 to 70 parts by mass

<More preferable range>
Cyanate resin: 10 to 94 parts by mass Epoxy resin: 3 to 55 parts by mass Phenolic resin: 3 to 60 parts by mass

<Further preferable range>
Cyanate resin: 12 to 92 parts by mass Epoxy resin: 4 to 50 parts by mass Phenolic resin: 4 to 58 parts by mass

2.硬化物
硬化物は、上述の「熱硬化性樹脂組成物」が硬化してなる。
2. Cured Product The cured product is obtained by curing the above-described “thermosetting resin composition”.

3.プリプレグ
プリプレグは、「1.熱硬化性樹脂組成物」の欄で説明した熱硬化性樹脂組成物を繊維基材に含浸させてなる。プリプレグは、繊維強化成形体の製造用の中間材(前駆体)として用いられる。
プリプレグの一例が図1に示されている。図1に示すプリプレグ10は、繊維基材11が、熱硬化性樹脂15と共に加熱圧縮されたものであり、熱硬化性樹脂15が繊維基材11に含浸した状態になっている。繊維基材11に含浸している熱硬化性樹脂15は、硬化反応開始前の固体の状態である。尚、熱硬化性樹脂15は必ずしも繊維基材11の内部まで均一に含浸する必要はなく、例えば、繊維基材11の表面に固着している状態であってもよい。
3. Prepreg Prepreg is obtained by impregnating a fiber base material with the thermosetting resin composition described in the section "1. Thermosetting resin composition". Prepregs are used as intermediates (precursors) for the production of fiber-reinforced moldings.
An example of a prepreg is shown in FIG. The prepreg 10 shown in FIG. 1 is obtained by heating and compressing the fiber base material 11 together with the thermosetting resin 15 , and the fiber base material 11 is impregnated with the thermosetting resin 15 . The thermosetting resin 15 impregnating the fiber base material 11 is in a solid state before starting the curing reaction. The thermosetting resin 15 does not necessarily impregnate the inside of the fiber base material 11 uniformly.

繊維基材11は、図1のプリプレグ10では1層からなるが、複数層でプリプレグを構成してもよい。繊維基材11は、特に限定されない。繊維基材11としては、ガラス繊維、アラミド繊維、バサルト繊維、炭素繊維等による織物、不織布等が例示される。炭素繊維織物が軽量及び高剛性に優れるために好ましい。炭素繊維織物としては、繊維が一方向のみではない織り方のものが好ましく、例えば、縦糸と横糸で構成される平織、綾織、朱子織及び3方向の糸で構成される三軸織等が好適である。また、炭素繊維織物は、熱硬化性樹脂15の含浸及び繊維強化成形体の剛性の点から、繊維重さが50g/m-600g/mのものが好ましい。 Although the fiber base material 11 consists of one layer in the prepreg 10 of FIG. 1, the prepreg may consist of a plurality of layers. The fiber base material 11 is not particularly limited. Examples of the fiber base material 11 include woven fabrics and non-woven fabrics made of glass fiber, aramid fiber, basalt fiber, carbon fiber, and the like. A carbon fiber fabric is preferable because it is excellent in light weight and high rigidity. As the carbon fiber fabric, a weaving method in which the fibers are not unidirectional is preferable. For example, plain weave, twill weave, satin weave composed of warp and weft, and triaxial weave composed of yarns in three directions are preferable. is. The carbon fiber fabric preferably has a fiber weight of 50 g/m 2 to 600 g/m 2 from the viewpoint of impregnation with the thermosetting resin 15 and rigidity of the fiber-reinforced molding.

熱硬化性樹脂15の形状は、特に限定されない。熱硬化性樹脂15の形状は、プリプレグ10の作製における加熱圧縮前に、固形の粉体状であることが好ましい。粉体の具体的な形状としては、球状、針状、フレーク状等が例示される。
プリプレグ10の作製時、熱硬化性樹脂15の粉体は、繊維基材11と接するように配置される。熱硬化性樹脂15は、繊維基材11と共に加熱圧縮されて溶融することで、繊維基材11に含浸し、その後、冷却されて固化する。この固化した状態では、熱硬化性樹脂15は、硬化反応しておらず、未硬化である。
The shape of the thermosetting resin 15 is not particularly limited. The thermosetting resin 15 is preferably in the form of a solid powder before heating and compression in the production of the prepreg 10 . Specific shapes of the powder are exemplified by spherical, acicular, flake and the like.
When the prepreg 10 is produced, the powder of the thermosetting resin 15 is arranged so as to be in contact with the fiber base material 11 . The thermosetting resin 15 is heated and compressed together with the fiber base material 11 and melted to impregnate the fiber base material 11, and then cooled and solidified. In this solidified state, the thermosetting resin 15 has not undergone a curing reaction and is uncured.

4.繊維強化成形体20
(1)繊維強化成形体20の構成
繊維強化成形体20の一例が図2に示されている。繊維強化成形体20は、繊維基材11が、熱硬化性樹脂組成物の樹脂15によって一体化されてなる。
熱硬化性樹脂組成物及び繊維基材11は、「1.熱硬化性樹脂組成物」「3.プリプレグ」における記載をそのまま引用する。繊維基材11は、単層でも複数層でもよく、繊維強化成形体20の用途等に応じて層の数が決定される。図2の一形態では、繊維基材11は4層からなる。
4. Fiber reinforced molding 20
(1) Structure of Fiber-Reinforced Molded Body 20 An example of the fiber-reinforced molded body 20 is shown in FIG. The fiber-reinforced molded body 20 is formed by integrating a fiber base material 11 with a resin 15 of a thermosetting resin composition.
For the thermosetting resin composition and the fiber base material 11, the descriptions in "1. Thermosetting resin composition" and "3. Prepreg" are cited as they are. The fiber base material 11 may have a single layer or multiple layers, and the number of layers is determined according to the application of the fiber-reinforced molding 20 and the like. In one form of FIG. 2, the fiber base material 11 consists of four layers.

(2)繊維強化成形体20の物性
(2.1)曲げ強度
繊維強化成形体20の曲げ強度(JIS K7074 A法)は、特に限定されない。繊維強化成形体20の曲げ強度は、高強度とする観点から、測定雰囲気温度23℃で400MPa以上が好ましく、650MPa以上がより好ましく、800MPa以上が更に好ましい。曲げ強度は、高いほど望ましいが、通常1200MPa以下である。
(2) Physical Properties of Fiber-Reinforced Molded Body 20 (2.1) Bending Strength The bending strength (JIS K7074 A method) of the fiber-reinforced molded body 20 is not particularly limited. From the viewpoint of high strength, the bending strength of the fiber-reinforced molded body 20 is preferably 400 MPa or higher, more preferably 650 MPa or higher, and even more preferably 800 MPa or higher at a measurement ambient temperature of 23°C. A higher bending strength is desirable, but it is usually 1200 MPa or less.

(2.2)曲げ弾性率
繊維強化成形体20の曲げ弾性率(JIS K7074 A法)は、特に限定されない。繊維強化成形体20の曲げ弾性率は、高剛性とする観点から、測定雰囲気温度23℃で50GPa以上が好ましい。曲げ弾性率は、高いほど望ましいが、通常100GPa以下である。
(2.2) Bending Elastic Modulus The bending elastic modulus (JIS K7074 A method) of the fiber-reinforced molding 20 is not particularly limited. The flexural modulus of the fiber-reinforced molded body 20 is preferably 50 GPa or more at a measurement ambient temperature of 23° C. from the viewpoint of high rigidity. A higher flexural modulus is desirable, but it is usually 100 GPa or less.

(2.3)曲げ強度の保持率
測定雰囲気温度を23℃で測定した曲げ強度をS23とし、測定雰囲気温度を60℃にして測定した曲げ強度をS60とした場合に下記関係式(2)を満たすことが好ましい。
(S60/S23)×100≧90 …関係式(2)
(2.3) Retention rate of bending strength When the bending strength measured at a measurement atmosphere temperature of 23 ° C. is S23 and the bending strength measured at a measurement atmosphere temperature of 60 ° C. is S60, the following relational expression (2 ) is preferably satisfied.
(S 60 /S 23 )×100≧90 Relational expression (2)

上記関係式(2)は、
(S60/S23)×100≧95
が好ましく、
(S60/S23)×100≧97
がより好ましい。
尚、(S60/S23)×100≦120
が更に好ましい。
The above relational expression (2) is
(S60 / S23 )×100≧95
is preferred,
(S 60 /S 23 )×100≧97
is more preferred.
In addition, (S 60 /S 23 ) × 100 ≤ 120
is more preferred.

(2.4)曲げ弾性率の保持率
測定雰囲気温度を23℃で測定した曲げ弾性率をM23とし、測定雰囲気温度を60℃にして測定した曲げ弾性率をM60とした場合に下記関係式(3)を満たすことが好ましい。
(M60/M23)×100≧90 …関係式(3)
(2.4) Retention rate of flexural modulus When the flexural modulus measured at a measurement atmosphere temperature of 23 ° C. is M23, and the flexural modulus measured at a measurement ambient temperature of 60 ° C. is M60, the following relationship It is preferable to satisfy formula (3).
(M 60 /M 23 )×100≧90 Relational expression (3)

上記関係式(3)は、
(M60/M23)×100≧95
が好ましく、
(M60/M23)×100≧97
がより好ましい。
尚、(M60/M23)×100≦120
が好ましい。
The above relational expression (3) is
(M 60 /M 23 )×100≧95
is preferred,
(M 60 /M 23 )×100≧97
is more preferred.
In addition, (M 60 /M 23 ) × 100 ≤ 120
is preferred.

(3)繊維強化成形体20の製造方法
繊維強化成形体20は、例えば、繊維基材11に熱硬化性樹脂15の粉体を接触させた状態で、金型によって加熱圧縮し、熱硬化性樹脂15を繊維基材11に含浸させて硬化させることにより製造される。
(3) Manufacturing Method of Fiber-Reinforced Molded Body 20 The fiber-reinforced molded body 20 is produced, for example, by heating and compressing the fiber base material 11 in contact with the powder of the thermosetting resin 15 with a mold to obtain a thermosetting resin. It is manufactured by impregnating the fiber base material 11 with the resin 15 and hardening it.

熱硬化性樹脂15を配置する態様は、特に限定されない。例えば、繊維基材11が単層の場合には、繊維基材11の上面又は下面の少なくとも一方の面に配置する。また、繊維基材11が複数層の場合には、複数層における最上面、最下面、積層面(繊維基材11間)のうちの少なくとも一つの面に配置する。
尚、熱硬化性樹脂15を、複数層の繊維基材11における積層面(繊維基材11間)に配置する場合は、一つの積層面(一つの繊維基材11間)に限られず、全ての積層面(全ての繊維基材間)、あるいは所定数おきの積層面(所定数おきの繊維基材11間)に配置してもよく、配置する面の位置及び配置する面の数は繊維基材11の積層数等に応じて適宜決定される。
また、単層の繊維基材11の上面又は下面、あるいは複数層の繊維基材11の最上面又は最下面に接して熱硬化性樹脂15を配置する場合、作業の便宜のために、熱硬化性樹脂15と金型の型面との間に離型シートを配置してもよい。
The manner in which the thermosetting resin 15 is arranged is not particularly limited. For example, when the fiber base material 11 is a single layer, it is arranged on at least one of the upper surface and the lower surface of the fiber base material 11 . When the fiber base material 11 has multiple layers, it is arranged on at least one of the top surface, the bottom surface, and the laminated surface (between the fiber base materials 11) in the multiple layers.
In addition, when the thermosetting resin 15 is arranged on the laminated surface (between the fiber base materials 11) of the multiple layers of the fiber base material 11, it is not limited to one laminated surface (between one fiber base material 11). (between all the fiber base materials) or every predetermined number of layers (between the predetermined number of fiber base materials 11). It is appropriately determined according to the number of layers of the base material 11 and the like.
Further, when the thermosetting resin 15 is arranged in contact with the upper or lower surface of the single-layer fiber base material 11 or the uppermost or lowermost surface of the multi-layer fiber base material 11, for convenience of work, the thermosetting resin 15 is A release sheet may be placed between the adhesive resin 15 and the mold surface of the mold.

図2に示した繊維基材11が4層からなる繊維強化成形体20の製造方法の一実施形態について、図3を用いて説明する。尚、以下の製造方法の説明では、複数の繊維基材11について、その上下位置関係を把握し易くするために「11A」等のように「11」と「アルファベット」を組み合わせた符号で複数の繊維基材11を示す。 An embodiment of the method for manufacturing the fiber-reinforced molding 20 shown in FIG. 2, in which the fiber base material 11 is composed of four layers, will be described with reference to FIG. In the following description of the manufacturing method, for the plurality of fiber base materials 11, in order to make it easier to grasp the vertical positional relationship, a plurality of reference numerals such as "11A" are used by combining "11" and "alphabet". A fibrous substrate 11 is shown.

図3に示す実施形態では、4枚の繊維基材11A-11Dを積層する際に、下側の2枚の繊維基材11A,11Bと、上側の2枚の繊維基材11C,11Dとの間の繊維基材11間(繊維基材11Bと繊維基材11Cの間)に、熱硬化性樹脂15を配置する。
熱硬化性樹脂15の量は、繊維強化成形体20のVF値(%)が40%-75%となるように調整するのが好ましい。VF値(%)は、(繊維基材の全重量/繊維の密度)/(繊維強化成形体の体積)×100で算出される値である。
In the embodiment shown in FIG. 3, when laminating the four fiber base materials 11A to 11D, the lower two fiber base materials 11A and 11B and the upper two fiber base materials 11C and 11D A thermosetting resin 15 is placed between the fiber bases 11 (between the fiber bases 11B and 11C).
The amount of the thermosetting resin 15 is preferably adjusted so that the VF value (%) of the fiber reinforced molded body 20 is 40%-75%. The VF value (%) is a value calculated by (total weight of fiber base/density of fiber)/(volume of fiber-reinforced molding)×100.

熱硬化性樹脂15を、繊維基材11Bと繊維基材11Cとの繊維基材11間に配置して積層した繊維基材11A-11Dの積層体を、加熱した金型30の下型31と上型32に挟んで、加熱圧縮する。金型30は、電熱ヒーター等の加熱手段によって熱硬化性樹脂15が溶融、硬化可能な温度に加熱されている。 A laminate of fiber base materials 11A to 11D in which thermosetting resin 15 is placed between fiber base materials 11B and 11C and laminated is placed with lower mold 31 of heated mold 30. It is sandwiched between upper molds 32 and heated and compressed. The mold 30 is heated to a temperature at which the thermosetting resin 15 can be melted and cured by heating means such as an electric heater.

金型30による加熱圧縮時における繊維基材11A-11Dの加圧(圧縮)は、繊維基材11間の熱硬化性樹脂15が溶融した後、繊維基材11A-11Dに良好に含浸できるようにするため、2MPa-20MPaが好ましい。
また、繊維基材11A-11Dの圧縮率(%)は、(下型31の型面と上型32の型面間の間隔)/(繊維基材の全層の厚みの合計)×100で算出される値であり、60%-100%が好ましい。
The pressure (compression) of the fiber base materials 11A to 11D during heat compression by the mold 30 is performed so that the fiber base materials 11A to 11D can be well impregnated after the thermosetting resin 15 between the fiber base materials 11 is melted. 2 MPa to 20 MPa is preferable in order to
Further, the compression rate (%) of the fiber base materials 11A to 11D is (the gap between the mold surface of the lower mold 31 and the mold surface of the upper mold 32)/(total thickness of all layers of the fiber base material)×100. It is a calculated value, preferably 60%-100%.

金型30による積層体の加熱により、繊維基材11間(繊維基材11Bと繊維基材11Cの間)の熱硬化性樹脂15が溶融し、また、溶融した熱硬化性樹脂15が積層体の圧縮により、下側の繊維基材11B,11A、及び上側の繊維基材11C,11Dに含浸する。そして、繊維基材11A-11Dに含浸した熱硬化性樹脂が硬化することにより、繊維基材11A-11Dが圧縮された状態で一体化し、下型31及び上型32の型面形状に賦形された図2の繊維強化成形体20が得られる。 Heating of the laminate by the mold 30 melts the thermosetting resin 15 between the fiber bases 11 (between the fiber bases 11B and 11C), and the molten thermosetting resin 15 melts into the laminate. compression impregnates the lower fiber base materials 11B, 11A and the upper fiber base materials 11C, 11D. Then, by curing the thermosetting resin impregnated into the fiber base materials 11A to 11D, the fiber base materials 11A to 11D are integrated in a compressed state and shaped into the mold surface shapes of the lower mold 31 and the upper mold 32. The fiber-reinforced molded body 20 shown in FIG. 2 is obtained.

図4には、4枚の繊維基材11A-11Dを積層し、繊維基材間の全てに熱硬化性樹脂15A,15B,15Cを配置して金型30で加熱圧縮する実施形態を示す。
熱硬化性樹脂の量(全量)、金型30の加熱温度、積層体の加圧等は、図3の実施形態で説明した通りである。
FIG. 4 shows an embodiment in which four fiber base materials 11A to 11D are laminated, thermosetting resins 15A, 15B, and 15C are placed between all the fiber base materials, and heat-compressed by a mold 30. FIG.
The amount (total amount) of the thermosetting resin, the heating temperature of the mold 30, the pressure applied to the laminate, etc. are as described in the embodiment of FIG.

1.樹脂硬化物の赤外吸収スペクトルの測定
種々の樹脂硬化物を作製してIRの測定をした。
(1)樹脂硬化物の作製
(1.1)樹脂硬化物の作製に使用した樹脂
樹脂硬化物の作製に使用した樹脂は、以下の通りである。尚、実施例においては、樹脂に添加剤が添加されていない。実施例においては、樹脂自体が本開示における「熱硬化性樹脂組成物」に相当する。

<使用樹脂>
・シアネート樹脂:三菱ガス化学株式会社製、品名:CYTESTER TA、平均粒径:100μm(乳鉢で粉砕して使用)
・エポキシ樹脂:三菱ケミカル株式会社製、品名:jER-1001、平均粒径:100μm(乳鉢で粉砕して使用)
・フェノール樹脂1:住友ベークライト株式会社製、品名:PR-50235D、平均粒径:90μm(乳鉢で粉砕して使用)
・フェノール樹脂2:住友ベークライト株式会社製、品名:PR-55236、平均粒径:30μm
1. Measurement of Infrared Absorption Spectra of Cured Resins Various cured resins were prepared and IR was measured.
(1) Production of cured resin product (1.1) Resins used in production of cured resin product Resins used in production of cured resin product are as follows. In the examples, no additive was added to the resin. In the examples, the resin itself corresponds to the "thermosetting resin composition" in the present disclosure.

<Resin used>
・ Cyanate resin: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc., product name: CYTESTER TA, average particle size: 100 μm (used after crushing in a mortar)
・ Epoxy resin: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name: jER-1001, average particle size: 100 μm (used after crushing in a mortar)
・ Phenolic resin 1: manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., product name: PR-50235D, average particle size: 90 μm (used after crushing in a mortar)
・ Phenolic resin 2: manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., product name: PR-55236, average particle size: 30 μm

(1.2)実施例1-7
表1に示す樹脂を用いて実施例1-7の樹脂硬化物を作製した。樹脂硬化物は、IR測定用に使用した。
具体的には、表1記載の樹脂比率にて混合した樹脂10gを150℃に加熱された金型の下型上に投入した後に金型を閉じて10分間、圧力5MPaで加熱圧縮することで、樹脂硬化物を作製した。尚、上型の下型の間に厚み1mmのスペーサを入れ、金型のクリアランスを調整した。実施例1-7ではフェノール樹脂1を使用した。
(1.2) Example 1-7
Resin cured products of Examples 1-7 were produced using the resins shown in Table 1. The cured resin was used for IR measurements.
Specifically, 10 g of the resin mixed at the resin ratio shown in Table 1 was put on the lower mold of the mold heated to 150 ° C., the mold was closed, and heat compression was performed at a pressure of 5 MPa for 10 minutes. , to prepare a cured resin. A spacer with a thickness of 1 mm was inserted between the upper mold and the lower mold to adjust the mold clearance. Phenolic Resin 1 was used in Examples 1-7.

(1.3)比較例1-4
表1に示す樹脂を用いて比較例1-4の樹脂硬化物を作製した。樹脂硬化物は、IR測定用に使用した。
具体的には、表1記載の樹脂比率にて混合した樹脂10gを150℃に加熱された金型の下型上に投入した後に金型を閉じて10分間、圧力5MPaで加熱圧縮することで、樹脂硬化物を作製した。尚、上型の下型の間に厚み1mmのスペーサを入れ、金型のクリアランスを調整した。比較例1はフェノール樹脂2を使用し、比較例2,3はフェノール樹脂1を使用した。
(1.3) Comparative Example 1-4
Resin cured products of Comparative Examples 1-4 were produced using the resins shown in Table 1. The cured resin was used for IR measurements.
Specifically, 10 g of the resin mixed at the resin ratio shown in Table 1 was put on the lower mold of the mold heated to 150 ° C., the mold was closed, and heat compression was performed at a pressure of 5 MPa for 10 minutes. , to prepare a cured resin. A spacer with a thickness of 1 mm was inserted between the upper mold and the lower mold to adjust the mold clearance. Comparative Example 1 used phenol resin 2, and Comparative Examples 2 and 3 used phenol resin 1.

Figure 2023008133000002
Figure 2023008133000002

(2)樹脂硬化物のIR測定
(2.1)測定方法
日本分光株式会社製FT/IR-6700 typeAを測定に使用した。ATR法にて、積算回数20回、分解能4cm-1、測定周波数範囲:400cm-1から4,000cm-1で測定した。IRチャートを図5-9に示す。
(2.2)吸光度ピーク強度比の算出
熱硬化前後で変化しない構造に由来する吸光度ピーク(基準ピーク)を基準とした。基準ピークに対する硬化後に出現する吸光度ピーク(対象ピーク)の強度比(対象ピーク強度/基準ピーク強度)を求めた。基準ピークにはベンゼン環由来の1,507cm-1近傍(1500cm-1±10cm-1)のピークを使用した。尚、各ピーク強度は、IRチャートにおけるピーク高さの値を採用した。
実施例1-7及び比較例1-4で使用した基準ピークと対象ピークの具体的な波数が表2に示されている。
尚、比較例1の1207cm-1近傍のピークはその他のピークとは異なり、ピーク形状がかなりブロードであり、水酸基(-OH)に由来していると考えられる。
(2) IR measurement of cured resin (2.1) Measurement method FT/IR-6700 type A manufactured by JASCO Corporation was used for measurement. Measurement was performed by the ATR method with 20 integration times, a resolution of 4 cm −1 , and a measurement frequency range of 400 cm −1 to 4,000 cm −1 . The IR chart is shown in Figure 5-9.
(2.2) Calculation of Absorbance Peak Intensity Ratio An absorbance peak (reference peak) derived from a structure that does not change before and after heat curing was used as a reference. The intensity ratio (object peak intensity/reference peak intensity) of the absorbance peak (target peak) appearing after curing with respect to the reference peak was determined. A peak near 1,507 cm −1 (1500 cm −1 ±10 cm −1 ) derived from a benzene ring was used as a reference peak. For each peak intensity, the value of the peak height in the IR chart was adopted.
Table 2 shows specific wavenumbers of the reference peak and the target peak used in Examples 1-7 and Comparative Examples 1-4.
The peak near 1207 cm −1 in Comparative Example 1 is different from the other peaks in that it has a fairly broad peak shape and is considered to be derived from hydroxyl groups (—OH).

Figure 2023008133000003
Figure 2023008133000003

(3)測定結果
各樹脂の吸光度ピーク強度比を表1に併記する。実施例1-7では、1,507cm-1近傍ピーク強度に対する1,560cm-1近傍ピーク強度の比の値、すなわち、P1560/P1500が、0.2以上であった。
他方、比較例1-4では、1,507cm-1近傍ピーク強度に対する1,560cm-1近傍ピーク強度の比の値、すなわち、P1560/P1500が、0.2以下であった。
(3) Measurement results Table 1 also shows the absorbance peak intensity ratio of each resin. In Example 1-7, the ratio of the peak intensity near 1,560 cm −1 to the peak intensity near 1,507 cm −1 , that is, P 1560 /P 1500 was 0.2 or more.
On the other hand, in Comparative Example 1-4, the ratio of the peak intensity near 1,560 cm −1 to the peak intensity near 1,507 cm −1 , that is, P 1560 /P 1500 was 0.2 or less.

2.繊維強化成形体の評価
(1)繊維強化成形体の作製
(1.1)実施例1-6
強化用の繊維基材として、炭素繊維織物(帝人株式会社製、品名:W-3101、目付量:200g/m、厚み0.22mm)を250mm×200mmに裁断したものを4枚用意した。裁断後の炭素繊維織物の1枚当りの重量は10gであった。繊維基材2枚を積層し、その上に、表1記載の樹脂比率にて混合した樹脂30gを概ね均一に配置した。更にその上に残りの2枚の繊維基材を積層することで成形前積層体を作製した。実施例1-6ではフェノール樹脂1を使用した。
次いで、150℃に加熱された金型の下型の成形面に、成形前積層体を配置し、その後に金型を閉じて10分間、圧力5MPaで加熱圧縮し、固形の熱硬化性樹脂を溶融硬化させた。固形の熱硬化性樹脂が溶融し、圧力が加わり、各層の繊維基材に樹脂が含浸した後に、熱硬化が完了することで、繊維基材と熱硬化性樹脂との積層一体品からなる繊維強化成形体(複合成形体)を作製した。
2. Evaluation of fiber reinforced molded body (1) Fabrication of fiber reinforced molded body (1.1) Example 1-6
As a fiber base material for reinforcement, four carbon fiber fabrics (manufactured by Teijin Limited, product name: W-3101, weight per unit area: 200 g/m 2 , thickness: 0.22 mm) cut into 250 mm × 200 mm sheets were prepared. The weight per sheet of the carbon fiber fabric after cutting was 10 g. Two fiber base materials were laminated, and 30 g of a resin mixed at the resin ratio shown in Table 1 was uniformly placed thereon. Furthermore, a pre-molding laminate was produced by laminating the remaining two fiber base materials thereon. Phenolic Resin 1 was used in Examples 1-6.
Next, the pre-molded laminate is placed on the molding surface of the lower mold of the mold heated to 150 ° C., and then the mold is closed and heated and compressed at a pressure of 5 MPa for 10 minutes to form a solid thermosetting resin. Melt hardened. After the solid thermosetting resin is melted, pressure is applied, and the fiber base material of each layer is impregnated with the resin, the thermosetting is completed, so that the fiber consists of a laminated integral product of the fiber base material and the thermosetting resin. A reinforced molded body (composite molded body) was produced.

(1.2)実施例7
強化用の繊維基材として、炭素繊維織物(帝人株式会社製、品名:W-3101、目付量:200g/m、厚み0.22mm)を250mm×200mmに裁断したものを4枚用意した。裁断後の炭素繊維織物の1枚当りの重量は10gであった。繊維基材1枚を離型処理したPETフィルム上に配置し、繊維基材上に実施例7の比率にて混合した粉体樹脂7.5gを概ね均一に配置した。この積層体を100℃のオーブン中で10分間加熱後に取り出し、自然冷却することで繊維基材に樹脂が溶融含浸したプリプレグを作製した。実施例7ではフェノール樹脂1を使用した。
同様に作製したプリプレグを4枚積層したものを150℃に加熱された金型の下型の成形面に配置し、その後に金型を閉じて10分間、圧力5MPaで加熱圧縮することで、繊維基材と熱硬化性樹脂との積層一体品からなる繊維強化成形体(複合成形体)を作製した。
(1.2) Example 7
As a fiber base material for reinforcement, four carbon fiber fabrics (manufactured by Teijin Limited, product name: W-3101, weight per unit area: 200 g/m 2 , thickness: 0.22 mm) cut into 250 mm × 200 mm sheets were prepared. The weight per sheet of the carbon fiber fabric after cutting was 10 g. One fiber base material was placed on a release-treated PET film, and 7.5 g of the powdered resin mixed at the ratio of Example 7 was generally evenly placed on the fiber base material. This laminate was heated in an oven at 100° C. for 10 minutes, then taken out and allowed to cool, thereby producing a prepreg in which the fiber base material was melt-impregnated with the resin. In Example 7, Phenolic Resin 1 was used.
A laminate of four prepregs prepared in the same manner was placed on the molding surface of the lower mold of the mold heated to 150 ° C., and then the mold was closed and heat-compressed at a pressure of 5 MPa for 10 minutes to obtain a fiber. A fiber-reinforced molded article (composite molded article) consisting of a laminated integral product of a base material and a thermosetting resin was produced.

(1.3)比較例1-4
強化用の繊維基材として、炭素繊維織物(帝人株式会社製、品名:W-3101、目付量:200g/m、厚み0.22mm)を250mm×200mmに裁断したものを4枚用意した。裁断後の炭素繊維織物の1枚当りの重量は10gであった。繊維基材2枚を積層し、その上に、表1記載の樹脂比率にて混合した樹脂30gを概ね均一に配置し、更にその上に残りの2枚の強化繊維基材を積層することで成形前積層体を作製した。比較例1はフェノール樹脂2を使用し、比較例2,3はフェノール樹脂1を使用した。
次いで、150℃に加熱された金型の下型の成形面に、成形前積層体を配置し、その後に金型を閉じて10分間、圧力5MPaで加熱圧縮し、固形の熱硬化性樹脂を溶融硬化させた。固形の熱硬化性樹脂が溶融し、圧力が加わり、各層の繊維基材に樹脂が含浸した後に、熱硬化が完了することで、繊維基材と熱硬化性樹脂との積層一体品からなる繊維強化成形体(複合成形体)を作製した。比較例1はフェノール樹脂2を使用し、比較例2,3はフェノール樹脂1を使用した。
尚、比較例4に関しては、10分間の加熱後、金型から繊維強化成形体を取り出す時点で著しい変形が生じてしまい、良好な繊維強化成形体を得ることができなかった。
(1.3) Comparative Example 1-4
As a fiber base material for reinforcement, four carbon fiber fabrics (manufactured by Teijin Limited, product name: W-3101, weight per unit area: 200 g/m 2 , thickness: 0.22 mm) cut into 250 mm × 200 mm sheets were prepared. The weight per sheet of the carbon fiber fabric after cutting was 10 g. Two fiber base materials are laminated, 30 g of a resin mixed at the resin ratio shown in Table 1 is generally uniformly placed thereon, and the remaining two reinforcing fiber base materials are further laminated thereon. A pre-molding laminate was produced. Comparative Example 1 used phenol resin 2, and Comparative Examples 2 and 3 used phenol resin 1.
Next, the pre-molded laminate is placed on the molding surface of the lower mold of the mold heated to 150 ° C., and then the mold is closed and heated and compressed at a pressure of 5 MPa for 10 minutes to form a solid thermosetting resin. Melt hardened. After the solid thermosetting resin is melted, pressure is applied, and the fiber base material of each layer is impregnated with the resin, the thermosetting is completed, so that the fiber consists of a laminated integral product of the fiber base material and the thermosetting resin. A reinforced molded body (composite molded body) was produced. Comparative Example 1 used phenol resin 2, and Comparative Examples 2 and 3 used phenol resin 1.
In Comparative Example 4, after heating for 10 minutes, the fiber-reinforced molded article was significantly deformed when it was removed from the mold, and a good fiber-reinforced molded article could not be obtained.

(2)繊維強化成形体の物性等
(2.1)曲げ強度及び曲げ弾性率の測定方法
測定には、繊維強化成形体から15mm×100mmのサイズに切り出した試験片を使用した。曲げ強度及び曲げ弾性率は、JIS K7074 A法に基づき、測定雰囲気温度23℃及び60℃にて測定した。60℃にて得られた値を23℃にて得られた値で除することで物性保持率を算出した。
すなわち、測定雰囲気温度を23℃で測定した曲げ弾性率をM23とし、測定雰囲気温度を60℃にして測定した曲げ弾性率をM60として、(M60/M23)×100を求めた。
また、測定雰囲気温度を23℃で測定した曲げ強度をS23とし、測定雰囲気温度を60℃にして測定した曲げ強度をS60として、(S60/S23)×100を求めた。
(2) Physical Properties of Fiber-Reinforced Molded Article (2.1) Measuring Method of Flexural Strength and Flexural Modulus A test piece of 15 mm×100 mm cut out from the fiber-reinforced molded article was used for the measurement. The flexural strength and flexural modulus were measured at ambient temperatures of 23° C. and 60° C. according to JIS K7074 A method. The property retention rate was calculated by dividing the value obtained at 60°C by the value obtained at 23°C.
That is, ( M60/ M23 )×100 was obtained, where M23 is the flexural modulus measured at an atmospheric temperature of 23 °C, and M60 is the flexural modulus measured at an atmospheric temperature of 60 °C.
Also, the bending strength measured at a measurement ambient temperature of 23 °C was defined as S23, and the bending strength measured at a measurement ambient temperature of 60 °C was defined as S60, and ( S60 / S23 ) x 100 was obtained.

(2.2)外観の評価方法
外観は目視により確認した。外観の判断は、繊維強化成形体の表面に変形や樹脂の含浸不均一等からなる不具合が存在するか否かを目視で確認した。評価は以下の通りである。

A:不具合が無い場合
B:部分的(面積比30%以下)に含浸不均一がある場合
C:面積比30%を超える大きな変形、及び/又は面積比30%を超える大きな含浸不均一がある場合
(2.2) Appearance Evaluation Method Appearance was visually confirmed. Appearance was determined by visually confirming whether or not defects such as deformation and non-uniform resin impregnation exist on the surface of the fiber-reinforced molded body. Evaluation is as follows.

A: No problem B: Partial (area ratio of 30% or less) non-uniform impregnation C: Large deformation exceeding 30% area ratio and/or large non-uniform impregnation exceeding 30% area ratio case

(3)測定結果
測定結果を表3に示す。
(3) Measurement results Table 3 shows the measurement results.

Figure 2023008133000004
Figure 2023008133000004

実施例1-7は、下記要件(a)を満たしている。これに対して比較例1-4は、要件(a)を満たしていない。
・要件(a):P1560/P1500≧0.2

要件(a)を満たす実施例1-7では、硬化温度が150℃と比較的低く、硬化時間も10分間という比較的短い時間で、外観が良好で、耐熱性が高い繊維強化成形体が得られた。すなわち、実施例1-7の繊維強化成形体は、M60/M23及びS60/S23が高い値を示し、耐熱性が高かった。また、実施例1-7の繊維強化成形体は、測定雰囲気温度23℃での曲げ強度が400MPa以上、曲げ弾性率が50GPa以上であり、物性が良好であった。
要件(a)を満たしていない比較例1-3の繊維強化成形体では、M60/M23及びS60/S23が低い値を示し、耐熱性が低いことが確認された。
また、比較例2-3の繊維強化成形体は、外観が劣っていた。
また、比較例4では、著しい変形が生じてしまい、良好な繊維強化成形体を得ることができなかった。そのため、繊維強化成形体の曲げ強度及び曲げ弾性率が測定できなかった。
Examples 1-7 satisfy the following requirement (a). On the other hand, Comparative Examples 1-4 do not satisfy the requirement (a).
・Requirement (a): P 1560 /P 1500 ≥ 0.2

In Example 1-7, which satisfies the requirement (a), the curing temperature was relatively low at 150° C., the curing time was relatively short at 10 minutes, and a fiber-reinforced molded article with good appearance and high heat resistance was obtained. was taken. That is, the fiber-reinforced moldings of Examples 1-7 exhibited high values of M 60 /M 23 and S 60 /S 23 and had high heat resistance. In addition, the fiber-reinforced molded article of Example 1-7 had a flexural strength of 400 MPa or more and a flexural modulus of 50 GPa or more at a measured atmospheric temperature of 23° C., and had good physical properties.
It was confirmed that the fiber-reinforced molded article of Comparative Example 1-3, which did not satisfy the requirement (a), exhibited low values of M 60 /M 23 and S 60 /S 23 , indicating low heat resistance.
In addition, the fiber-reinforced molded article of Comparative Example 2-3 was inferior in appearance.
Moreover, in Comparative Example 4, significant deformation occurred, and a good fiber-reinforced molded article could not be obtained. Therefore, the flexural strength and flexural modulus of the fiber-reinforced molding could not be measured.

3.実施例の効果
実施例1-6の繊維強化成形体は、低温かつ短時間の硬化で作製できた。実施例1-6で作製された繊維強化成形体は、測定雰囲気温度60℃での曲げ強度及び曲げ弾性率が良好であり、耐熱性が高かった。
実施例7のプリプレグは、低温かつ短時間で硬化できた。実施例7で作製された繊維強化成形体は、測定雰囲気温度60℃での曲げ強度及び曲げ弾性率が良好であり、耐熱性が高かった。
3. Effects of Examples The fiber-reinforced moldings of Examples 1-6 could be produced by curing at a low temperature for a short period of time. The fiber-reinforced molded article produced in Example 1-6 had good flexural strength and flexural modulus at a measured atmospheric temperature of 60° C., and had high heat resistance.
The prepreg of Example 7 could be cured at a low temperature in a short time. The fiber-reinforced molded article produced in Example 7 had good flexural strength and flexural modulus at a measured atmospheric temperature of 60°C, and high heat resistance.

本開示は上記で詳述した実施例に限定されず、様々な変形又は変更が可能である。 The present disclosure is not limited to the embodiments detailed above, and various modifications or alterations are possible.

10…プリプレグ
11…繊維基材
15…熱硬化性樹脂
20…繊維強化成形体
30…金型
31…下型
32…上型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Prepreg 11... Fiber base material 15... Thermosetting resin 20... Fiber reinforced molding 30... Mold 31... Lower mold 32... Upper mold

Claims (9)

分子中にベンゼン環構造及び反応性基を含む樹脂を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、
硬化後の赤外吸収スペクトルにおいて、
1500cm-1±10cm-1の領域に吸収極大を持つピークのピーク強度をP1500と表し、
1560cm-1±10cm-1の領域に吸収極大を持つピークのピーク強度をP1560と表した場合に、
1560/P1500≧0.2
である、熱硬化性樹脂組成物。
A thermosetting resin composition containing a resin containing a benzene ring structure and a reactive group in the molecule,
In the infrared absorption spectrum after curing,
The peak intensity of the peak having an absorption maximum in the region of 1500 cm −1 ±10 cm −1 is represented as P 1500 ,
When the peak intensity of a peak having an absorption maximum in the region of 1560 cm −1 ±10 cm −1 is represented as P 1560 ,
P1560 / P1500 ≧0.2
A thermosetting resin composition.
前記樹脂は、一分子中に複数個の前記反応性基を有する、請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。 2. The thermosetting resin composition according to claim 1, wherein said resin has a plurality of said reactive groups in one molecule. 前記樹脂は、2種以上である、請求項1又は請求項2に記載の熱硬化性樹脂組成物。 3. The thermosetting resin composition according to claim 1, wherein two or more kinds of said resins are used. 前記反応性基は、シアネート基、水酸基、及びエポキシ基からなる群より選ばれる、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。 4. The thermosetting resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein said reactive group is selected from the group consisting of cyanate group, hydroxyl group and epoxy group. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物が硬化した硬化物。 A cured product obtained by curing the thermosetting resin composition according to any one of claims 1 to 4. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物が繊維基材に含浸しているプリプレグ。 A prepreg in which a fiber base material is impregnated with the thermosetting resin composition according to any one of claims 1 to 4. 繊維基材が、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物の前記樹脂によって一体化された、繊維強化成形体。 A fiber-reinforced molded article in which a fiber base material is integrated with the resin of the thermosetting resin composition according to any one of claims 1 to 4. 請求項7に記載の繊維強化成形体であって、
JIS K7074 A法に準拠して測定した曲げ強度が400MPa以上、曲げ弾性率が50GPa以上である、繊維強化成形体。
The fiber-reinforced molded article according to claim 7,
A fiber-reinforced molded article having a flexural strength of 400 MPa or more and a flexural modulus of 50 GPa or more as measured according to JIS K7074 A method.
JIS K7074 A法に準拠して、測定雰囲気温度を23℃で測定した曲げ弾性率をM23とし、
JIS K7074 A法に準拠しつつ、測定雰囲気温度を60℃にして測定した曲げ弾性率をM60とした場合に、次の関係式も満たす、請求項8に記載の繊維強化成形体。

(M60/M23)×100≧90
According to JIS K7074 A method, the bending elastic modulus measured at a measurement atmosphere temperature of 23 ° C. is defined as M 23 ,
The fiber-reinforced molded article according to claim 8, which also satisfies the following relational expression, where M60 is the flexural modulus measured at an atmospheric temperature of 60 °C while conforming to JIS K7074 A method.

(M 60 /M 23 )×100≧90
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