JP2696953B2 - エポキシ樹脂組成物およびプリプレグ - Google Patents
エポキシ樹脂組成物およびプリプレグInfo
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- JP2696953B2 JP2696953B2 JP16568388A JP16568388A JP2696953B2 JP 2696953 B2 JP2696953 B2 JP 2696953B2 JP 16568388 A JP16568388 A JP 16568388A JP 16568388 A JP16568388 A JP 16568388A JP 2696953 B2 JP2696953 B2 JP 2696953B2
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- resin composition
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高伸度、高弾性率、さらには高耐熱性、低
吸水性、難燃性を要求される先端複合材料用マトリック
ス樹脂およびプリプレグに関する。
吸水性、難燃性を要求される先端複合材料用マトリック
ス樹脂およびプリプレグに関する。
［従来の技術］ 硬化性樹脂の中でもエポキシ樹脂はその優れた力学的
特性を生かし各種産業分野に広く使用されている。特に
強化繊維と、マトリックス樹脂を必須の構成要素とする
複合材料にはエポキシ樹脂が多く使われている。
特性を生かし各種産業分野に広く使用されている。特に
強化繊維と、マトリックス樹脂を必須の構成要素とする
複合材料にはエポキシ樹脂が多く使われている。
複合材料は、その高い比強度、比弾性率を生かしてゴ
ルフクラブシャフトや釣竿などのプレミアム・スポーツ
用途及び航空機等の構造材料用途に広く使用されてい
る。しかし、これらの複合材料に使用されているエポキ
シ樹脂はさらに大きな強度、弾性率や靭性、耐熱性・耐
水性、さらには難燃性を要求されている。
ルフクラブシャフトや釣竿などのプレミアム・スポーツ
用途及び航空機等の構造材料用途に広く使用されてい
る。しかし、これらの複合材料に使用されているエポキ
シ樹脂はさらに大きな強度、弾性率や靭性、耐熱性・耐
水性、さらには難燃性を要求されている。
現在、航空機用複合材料に使用されているエポキシ樹
脂は、N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノジフェ
ニルメタンを主成分とし、硬化剤はジアミノジフェニル
スルホンが使用されている。この樹脂組成物は耐熱性は
高いが、樹脂伸度が小さく脆い硬化物になる。この樹脂
組成物から得られるCFRPは優れた耐熱性は示すが、靭性
は低いことが欠点である。
脂は、N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノジフェ
ニルメタンを主成分とし、硬化剤はジアミノジフェニル
スルホンが使用されている。この樹脂組成物は耐熱性は
高いが、樹脂伸度が小さく脆い硬化物になる。この樹脂
組成物から得られるCFRPは優れた耐熱性は示すが、靭性
は低いことが欠点である。
エポキシ樹脂には非常に多くの種類があり、それぞれ
弾性率、破断伸度、耐熱性、吸水率等の諸物性が異な
る。一般にエポキシ樹脂をCFRPのマトリックス樹脂とし
て用いる場合、数種類のエポキシ樹脂を配合して要求特
性に合った組成物を得る。例えば、上で述べたN,N,N′,
N′−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンは樹
脂破断伸度が小さい。これを改善するために、破断伸度
の大きいビスフェノールＡグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂やビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂を配合することが考えられる。この場合、確かに
樹脂破断伸度は向上するが、その一方で弾性率や耐熱性
は低下する。つまり、組成物の物性は基本となるエポキ
シ樹脂単品の物性から加成性が成り立つと仮定して計算
した値を大きくはずれることはあまりないため、単純な
エポキシ樹脂どうしの配合では耐熱性や弾性率と破断伸
度とはトレードオフの関係にとどまるのが一般的である
といえる。
弾性率、破断伸度、耐熱性、吸水率等の諸物性が異な
る。一般にエポキシ樹脂をCFRPのマトリックス樹脂とし
て用いる場合、数種類のエポキシ樹脂を配合して要求特
性に合った組成物を得る。例えば、上で述べたN,N,N′,
N′−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンは樹
脂破断伸度が小さい。これを改善するために、破断伸度
の大きいビスフェノールＡグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂やビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂を配合することが考えられる。この場合、確かに
樹脂破断伸度は向上するが、その一方で弾性率や耐熱性
は低下する。つまり、組成物の物性は基本となるエポキ
シ樹脂単品の物性から加成性が成り立つと仮定して計算
した値を大きくはずれることはあまりないため、単純な
エポキシ樹脂どうしの配合では耐熱性や弾性率と破断伸
度とはトレードオフの関係にとどまるのが一般的である
といえる。
［発明が解決しようとする問題点］ 以上のように、エポキシ樹脂組成物を調製するにあた
り、基本となるエポキシ樹脂単品の物性から加成性が成
り立つと仮定して計算した値を大きく上回る伸度、弾性
率を持ち、しかも高耐熱性、低吸水率、難燃性を有する
樹脂組成物を得ることは従来難しいこととされてきた。
本発明者らは、この問題について鋭意検討を行なった結
果、意外にも上記の諸特性を満足する樹脂組成を見い出
し本発明の完成に致ったものである。
り、基本となるエポキシ樹脂単品の物性から加成性が成
り立つと仮定して計算した値を大きく上回る伸度、弾性
率を持ち、しかも高耐熱性、低吸水率、難燃性を有する
樹脂組成物を得ることは従来難しいこととされてきた。
本発明者らは、この問題について鋭意検討を行なった結
果、意外にも上記の諸特性を満足する樹脂組成を見い出
し本発明の完成に致ったものである。
［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本願発明は次の構成を有す
る。
る。
（１）次の構成要素［Ａ］，［Ｂ］，［Ｃ］を必須成
分とし、構成要素［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］が樹脂組成物
の70wt％以上であり、［Ａ］成分と［Ｂ］成分との配合
比率が重量比10:90〜95:15の範囲にあることを特徴とす
るエポキシ樹脂組成物。
分とし、構成要素［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］が樹脂組成物
の70wt％以上であり、［Ａ］成分と［Ｂ］成分との配合
比率が重量比10:90〜95:15の範囲にあることを特徴とす
るエポキシ樹脂組成物。
［Ａ］：ブロム化ビスフェノールＡグリシジルエーテ
ル型エポキシ樹脂 ［Ｂ］：ビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂 ［Ｃ］：芳香族ジアミン （２）次の構成要素［Ａ］，［Ｂ］，［Ｃ］を必須成
分とし、構成要素［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］が樹脂組成物
の70wt％以上であり、［Ａ］成分と［Ｂ］成分との配合
比率が重量比10:90〜95:15の範囲にあることを特徴とす
るエポキシ樹脂組成物と強化繊維から主としてなるプリ
プレグ。
ル型エポキシ樹脂 ［Ｂ］：ビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂 ［Ｃ］：芳香族ジアミン （２）次の構成要素［Ａ］，［Ｂ］，［Ｃ］を必須成
分とし、構成要素［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］が樹脂組成物
の70wt％以上であり、［Ａ］成分と［Ｂ］成分との配合
比率が重量比10:90〜95:15の範囲にあることを特徴とす
るエポキシ樹脂組成物と強化繊維から主としてなるプリ
プレグ。
［Ａ］：ブロム化ビスフェノールＡグリシジルエーテ
ル型エポキシ樹脂 ［Ｂ］：ビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂 ［Ｃ］：芳香族ジアミン （３）特許請求の範囲第（１）項において［Ｃ］成分
がジアミノジフェニルスルホンであるエポキシ樹脂組成
物。
ル型エポキシ樹脂 ［Ｂ］：ビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂 ［Ｃ］：芳香族ジアミン （３）特許請求の範囲第（１）項において［Ｃ］成分
がジアミノジフェニルスルホンであるエポキシ樹脂組成
物。
（４）特許請求の範囲第（２）項において［Ｃ］成分
がジアミノジフェニルスルホンであるプリプレグ。
がジアミノジフェニルスルホンであるプリプレグ。
（５）特許請求の範囲第（１）項において［Ａ］成分
と［Ｂ］成分との配合比率が重量比30:70〜90:10の範囲
にあり、［Ｃ］成分がジアミノジフェニルスルホンであ
るエポキシ樹脂組成物。
と［Ｂ］成分との配合比率が重量比30:70〜90:10の範囲
にあり、［Ｃ］成分がジアミノジフェニルスルホンであ
るエポキシ樹脂組成物。
（６）特許請求の範囲第（２）項において［Ａ］成分
と［Ｂ］成分との配合比率が重量比30:70〜90:10の範囲
にあり、［Ｃ］成分がジアミノジフェニルスルホンであ
るエポキシ樹脂組成物を用いたプリプレグ。
と［Ｂ］成分との配合比率が重量比30:70〜90:10の範囲
にあり、［Ｃ］成分がジアミノジフェニルスルホンであ
るエポキシ樹脂組成物を用いたプリプレグ。
本発明に構成要素［Ａ］として用いられるブロム化ビ
スフェノールＡグリシジルエーテル型エポキシ樹脂は、
例えばエピクロン152（大日本インキ化学工業社製）な
どの商品名で市販されている。この樹脂の構造式は下に
示すとおりである。
スフェノールＡグリシジルエーテル型エポキシ樹脂は、
例えばエピクロン152（大日本インキ化学工業社製）な
どの商品名で市販されている。この樹脂の構造式は下に
示すとおりである。
ブロム化ビスフェノールＡグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂は、原子番号の大きな臭素が置換基としてベン
ゼン環についており、低吸水率で難燃性を有することが
その特長である。この樹脂を化学当量の4,4′−ジアミ
ノジフェニルスルホンを硬化剤として180℃２時間硬化
させた硬化樹脂は、室温乾燥状態における曲げ弾性率が
約380kg/mm2、破断伸度が約3.5％である。
キシ樹脂は、原子番号の大きな臭素が置換基としてベン
ゼン環についており、低吸水率で難燃性を有することが
その特長である。この樹脂を化学当量の4,4′−ジアミ
ノジフェニルスルホンを硬化剤として180℃２時間硬化
させた硬化樹脂は、室温乾燥状態における曲げ弾性率が
約380kg/mm2、破断伸度が約3.5％である。
本発明に構成要素［Ｂ］として用いられるビスフェノ
ールＦグリシジルエーテル型エポキシ樹脂は、エピクロ
ン830（大日本インキ化学工業社製）、エピコート807
（油化シェルエポキシ社製）などの商品名で市販されて
いる。このエポキシ樹脂は非常に低粘度であり、その添
加により組成物の粘度は低下し作業性が改善できる。プ
リプレダ用樹脂として用いた場合、タック・ドレープ性
が向上し非常に好ましい。この樹脂を化学当量の4,4′
−ジアミノフェニルスルホンを硬化剤として180℃２時
間硬化させた硬化樹脂は、室温乾燥状態における曲げ弾
性率が約360kg/mm2、破断伸度が約7.0％である。
ールＦグリシジルエーテル型エポキシ樹脂は、エピクロ
ン830（大日本インキ化学工業社製）、エピコート807
（油化シェルエポキシ社製）などの商品名で市販されて
いる。このエポキシ樹脂は非常に低粘度であり、その添
加により組成物の粘度は低下し作業性が改善できる。プ
リプレダ用樹脂として用いた場合、タック・ドレープ性
が向上し非常に好ましい。この樹脂を化学当量の4,4′
−ジアミノフェニルスルホンを硬化剤として180℃２時
間硬化させた硬化樹脂は、室温乾燥状態における曲げ弾
性率が約360kg/mm2、破断伸度が約7.0％である。
本発明に構成要素［Ｃ］として用いられる芳香族ジア
ミンはエポキシ樹脂の硬化剤としてよく用いられるもの
である。例えばジアミノジフェニルメタンやジアミノジ
フェニルスルホンが挙げられる。これらの硬化剤を用い
て硬化させた樹脂の耐熱性は優れており、特にジアミノ
ジフェニルスルホンは好適である。アミノ基がベンゼン
環につく位置によって4,4′−,3,4′−,3,3′−の３種
類に分類できるが、本発明にとってはこの３種のいずれ
もが好適である。4,4′−ジアミノジフェニルスルホン
はスミキュアＳ（住友化学工業社製）などの商品名で市
販されている。
ミンはエポキシ樹脂の硬化剤としてよく用いられるもの
である。例えばジアミノジフェニルメタンやジアミノジ
フェニルスルホンが挙げられる。これらの硬化剤を用い
て硬化させた樹脂の耐熱性は優れており、特にジアミノ
ジフェニルスルホンは好適である。アミノ基がベンゼン
環につく位置によって4,4′−,3,4′−,3,3′−の３種
類に分類できるが、本発明にとってはこの３種のいずれ
もが好適である。4,4′−ジアミノジフェニルスルホン
はスミキュアＳ（住友化学工業社製）などの商品名で市
販されている。
本発明においては構成要素［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］が
樹脂組成物の70wt％以上である。また要素［Ａ］と
［Ｂ］との配合比率（重量）は10:90〜95:5の範囲であ
り、さらに好ましくは30:70〜90:10の範囲である。
樹脂組成物の70wt％以上である。また要素［Ａ］と
［Ｂ］との配合比率（重量）は10:90〜95:5の範囲であ
り、さらに好ましくは30:70〜90:10の範囲である。
通常、エポキシ樹脂組成物の物性は基本となるエポキ
シ樹脂単品の物性から加成性が成り立つと仮定して計算
した値を大きくはずれることはあまりない。例えば、構
成要素［Ａ］が90wt％、構成要素［Ｂ］が10wt％の配合
をする場合、化学当量の4,4′−アミノジフェニルスル
ホンを硬化剤として180℃２時間硬化させた硬化樹脂の
物性は、おおよそ両成分の重量分率をもとに比例配分し
た値であると予測できる。すなわち、室温乾燥状態にお
ける曲げ弾性率が、380kg/mm2×0.9＋360kg/mm2×0.1＝
378kg/mm2、破断伸度が3.5％×0.9＋7.0％×0.1＝3.9％
である。
シ樹脂単品の物性から加成性が成り立つと仮定して計算
した値を大きくはずれることはあまりない。例えば、構
成要素［Ａ］が90wt％、構成要素［Ｂ］が10wt％の配合
をする場合、化学当量の4,4′−アミノジフェニルスル
ホンを硬化剤として180℃２時間硬化させた硬化樹脂の
物性は、おおよそ両成分の重量分率をもとに比例配分し
た値であると予測できる。すなわち、室温乾燥状態にお
ける曲げ弾性率が、380kg/mm2×0.9＋360kg/mm2×0.1＝
378kg/mm2、破断伸度が3.5％×0.9＋7.0％×0.1＝3.9％
である。
ところが意外にも実際に調製した上記配合樹脂の物性
は曲げ弾性率が約400kg/mm2、破断伸度が約6.7％であっ
た。つまり、弾性率、破断伸度ともに予想を大きく上回
る物性を示したのである。このような例はこれまで報告
されていない。しかも、両成分の配合比のかなり広い範
囲にわたって、この高弾性率かつ高伸度の特性が発現さ
れることは予期せぬことであり注目に値する。
は曲げ弾性率が約400kg/mm2、破断伸度が約6.7％であっ
た。つまり、弾性率、破断伸度ともに予想を大きく上回
る物性を示したのである。このような例はこれまで報告
されていない。しかも、両成分の配合比のかなり広い範
囲にわたって、この高弾性率かつ高伸度の特性が発現さ
れることは予期せぬことであり注目に値する。
さらにこの樹脂組成物の優れた特長として低吸水性お
よび難燃性をあげることができる。この２つの特性は、
ブロム化ビスフェノールＡグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂の特長として既に公知のことである。本発明のエ
ポキシ樹脂組成物は、このブロム化ビスフェノールＡグ
リシジルエーテル型エポキシ樹脂を多く含有するので、
これらの特長も兼ね備えていることは容易に理解でき
る。その際、ブロム化ビスフェノールＡグリシジルエー
テル型エポキシ樹脂の含有率が大きいほど吸水率が低く
難燃性が高いことはいうまでもない。
よび難燃性をあげることができる。この２つの特性は、
ブロム化ビスフェノールＡグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂の特長として既に公知のことである。本発明のエ
ポキシ樹脂組成物は、このブロム化ビスフェノールＡグ
リシジルエーテル型エポキシ樹脂を多く含有するので、
これらの特長も兼ね備えていることは容易に理解でき
る。その際、ブロム化ビスフェノールＡグリシジルエー
テル型エポキシ樹脂の含有率が大きいほど吸水率が低く
難燃性が高いことはいうまでもない。
本発明に用いられる強化繊維には、炭素繊維、ガラス
繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、
ボロン繊維、タングステンカーバイド繊維などが挙げら
れるが特にこれらに限定されるものではない。また、こ
れらは組合わせて用いることが可能であり、形状は限定
されない。
繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、
ボロン繊維、タングステンカーバイド繊維などが挙げら
れるが特にこれらに限定されるものではない。また、こ
れらは組合わせて用いることが可能であり、形状は限定
されない。
上記樹脂とこれら強化繊維との組合わせで得られるプ
リプレグより得られる複合材料は、樹脂の高伸度、高弾
性率を反映し、高強度、高伸度を有する。
リプレグより得られる複合材料は、樹脂の高伸度、高弾
性率を反映し、高強度、高伸度を有する。
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。な
お、本実施例で用いた基本エポキシ樹脂の物性を表１に
示す。ここで、表１中、RTDは、室温乾燥状態での測
定、82℃WETは、20時間煮沸吸水後82℃での測定、100℃
WETは、20時間煮沸吸水後、100℃での測定を意味する。
お、本実施例で用いた基本エポキシ樹脂の物性を表１に
示す。ここで、表１中、RTDは、室温乾燥状態での測
定、82℃WETは、20時間煮沸吸水後82℃での測定、100℃
WETは、20時間煮沸吸水後、100℃での測定を意味する。
［実施例１］ 以下の組成よりなる樹脂組成物を調製した。
［Ａ］ブロム化ビスフェノールＡグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂 （大日本インキ工業（株）製、エピクロン152） ……90重量部 ［Ｂ］ビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂 （大日本インキ工業（株）製、エピクロン830） ……10重量部 ［Ｃ］4,4′ジアミノジフェニルスルホン （住友化学工業（株）製、スミキュアＳ） ……18重量部 あらかじめ用意したモールドに上記配合樹脂を注ぎ込
みオーブン中に置き、180℃２時間硬化反応させて2mm厚
の樹脂硬化板を調製した。
型エポキシ樹脂 （大日本インキ工業（株）製、エピクロン152） ……90重量部 ［Ｂ］ビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂 （大日本インキ工業（株）製、エピクロン830） ……10重量部 ［Ｃ］4,4′ジアミノジフェニルスルホン （住友化学工業（株）製、スミキュアＳ） ……18重量部 あらかじめ用意したモールドに上記配合樹脂を注ぎ込
みオーブン中に置き、180℃２時間硬化反応させて2mm厚
の樹脂硬化板を調製した。
ここからJIS K−7113−１に従いダンベル型引張り試
験用サンプルを切り出し、引張り試験に供した。オート
グラフのクロスヘッドスピードは1mm/min.とした。ま
た、1cm幅の短冊型試験片を切り出し曲げ弾性率の測定
に供した。スパン（ｌ）とサンプル厚み（ｄ）の比はl/
d＝16とし、クロスヘッドスピードは2.5mm/min.とし
た。なお曲げ弾性率の測定は、室温乾燥状態以外に20時
間煮沸吸水後のサンプルについて所定の温度に昇温して
行った。測定結果を表２に示した。ここで、表２中、RT
Dは、室温乾燥状態での測定、82℃WETは、20時間煮沸吸
水後82℃での測定、100℃WETは、20時間煮沸吸水後100
℃での測定を意味する。基本となるエポキシ樹脂単品の
破断伸度および弾性率から加成性が成り立つと仮定して
計算した値を大きく上回っている。
験用サンプルを切り出し、引張り試験に供した。オート
グラフのクロスヘッドスピードは1mm/min.とした。ま
た、1cm幅の短冊型試験片を切り出し曲げ弾性率の測定
に供した。スパン（ｌ）とサンプル厚み（ｄ）の比はl/
d＝16とし、クロスヘッドスピードは2.5mm/min.とし
た。なお曲げ弾性率の測定は、室温乾燥状態以外に20時
間煮沸吸水後のサンプルについて所定の温度に昇温して
行った。測定結果を表２に示した。ここで、表２中、RT
Dは、室温乾燥状態での測定、82℃WETは、20時間煮沸吸
水後82℃での測定、100℃WETは、20時間煮沸吸水後100
℃での測定を意味する。基本となるエポキシ樹脂単品の
破断伸度および弾性率から加成性が成り立つと仮定して
計算した値を大きく上回っている。
［実施例２］ 構成要素［Ａ］を70重量部、構成要素［Ｂ］を30重量
部、構成要素［Ｃ］を20重量部とした他は実施例１と同
様の手順を繰返した。結果を表２に示した。基本となる
エポキシ樹脂単品の破断伸度および弾性率から加成性が
成り立つと仮定して計算した値を大きく上回っている。
部、構成要素［Ｃ］を20重量部とした他は実施例１と同
様の手順を繰返した。結果を表２に示した。基本となる
エポキシ樹脂単品の破断伸度および弾性率から加成性が
成り立つと仮定して計算した値を大きく上回っている。
この樹脂をマトリックスとする一方向プリプレグを用
いたコンポジットの０゜方向の圧縮強度および90゜方向
の引張り伸度の測定を行った。プリプレグは次のように
して調製した。
いたコンポジットの０゜方向の圧縮強度および90゜方向
の引張り伸度の測定を行った。プリプレグは次のように
して調製した。
ニーダで上記組成の樹脂を調製し、シリコン離型剤を
あらかじめ薄く塗付した離型紙に一定の厚さでコーティ
ングした。炭素繊維トレカT800H（東レ（株）製）をも
ちいて、先に調製した樹脂コーティング紙２枚のあいだ
に炭素繊維を１方向に引き揃えてから圧着させてプリプ
レグとした。この時プリプレグ中の樹脂の重量分率は35
％であった。このプリプレグを単一方向に８枚積層し
て、オートクレーブ中で6kg/cm2の加圧下で、180℃×２
時間の加熱を行い、約1mmの厚さを有する硬化板を得
た。この硬化板にタブを接着し、ASTM−D695に準じて０
゜圧縮試験を行った。その結果、172kg/mm2の圧縮強度
を示した。また、上記プリプレグを単一方向に16枚積層
し、同様に成形した硬化板を用いて90゜引張伸度を測定
したところ1.5％であった。
あらかじめ薄く塗付した離型紙に一定の厚さでコーティ
ングした。炭素繊維トレカT800H（東レ（株）製）をも
ちいて、先に調製した樹脂コーティング紙２枚のあいだ
に炭素繊維を１方向に引き揃えてから圧着させてプリプ
レグとした。この時プリプレグ中の樹脂の重量分率は35
％であった。このプリプレグを単一方向に８枚積層し
て、オートクレーブ中で6kg/cm2の加圧下で、180℃×２
時間の加熱を行い、約1mmの厚さを有する硬化板を得
た。この硬化板にタブを接着し、ASTM−D695に準じて０
゜圧縮試験を行った。その結果、172kg/mm2の圧縮強度
を示した。また、上記プリプレグを単一方向に16枚積層
し、同様に成形した硬化板を用いて90゜引張伸度を測定
したところ1.5％であった。
［実施例３］ 構成要素［Ａ］を40重量部、構成要素［Ｂ］を60重量
部、構成要素［Ｃ］を23重量部とした他は実施例１と同
様の手順を繰返した。結果を表２に示した。基本となる
エポキシ樹脂単品の破断伸度および弾性率から加成性が
成り立つと仮定して計算した値を大きく上回っている。
部、構成要素［Ｃ］を23重量部とした他は実施例１と同
様の手順を繰返した。結果を表２に示した。基本となる
エポキシ樹脂単品の破断伸度および弾性率から加成性が
成り立つと仮定して計算した値を大きく上回っている。
［実施例４］ 構成要素［Ｃ］として3,3′−ジアミノジフェニルス
ルホンを用いた他は実施例１と同様の手順を繰返した。
結果を表２に示した。
ルホンを用いた他は実施例１と同様の手順を繰返した。
結果を表２に示した。
［比較例１］ 構成要素［Ａ］のかわりにテトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン（ELM434:住友化学工業）を90重量部
用い、構成要素［Ｃ］として4,4′ジアミノジフェニル
スルホンを50重量部加えた他は実施例１と同様の手順を
繰返した。結果を表２に示した。基本となるエポキシ樹
脂単品の破断伸度および弾性率から加成性が成り立つと
仮定して計算した値と良い一致を示している。
ジフェニルメタン（ELM434:住友化学工業）を90重量部
用い、構成要素［Ｃ］として4,4′ジアミノジフェニル
スルホンを50重量部加えた他は実施例１と同様の手順を
繰返した。結果を表２に示した。基本となるエポキシ樹
脂単品の破断伸度および弾性率から加成性が成り立つと
仮定して計算した値と良い一致を示している。
この樹脂をマトリックスとする一方向プリプレグを用
いたコンポジットの０゜方向の圧縮強度および90゜方向
の引張り伸度の測定を行った。プリプレグは次のように
して調製した。
いたコンポジットの０゜方向の圧縮強度および90゜方向
の引張り伸度の測定を行った。プリプレグは次のように
して調製した。
ニーダで上記組成の樹脂を調製し、シリコン離型剤を
あらかじめ薄く塗付した離型紙に一定の厚さでコーティ
ングした。炭素繊維トレカT800H（東レ（株）製）をも
ちいて、先に調製した樹脂コーティング紙２枚のあいだ
に炭素繊維を１方向に引き揃えてから圧着させてプリプ
レグとした。この時プリプレグ中の樹脂の重量分率は35
％であった。このリプレグを単一方向に８枚積層して、
オートクレーブ中で6kg/cm2の加圧下で、180℃×２時間
の加熱を行い、約1mmの厚さを有する硬化板を得た。こ
の硬化板にタブを接着し、ASTM−D695に準じて０゜圧縮
試験を行った。その結果、170kg/mm2の圧縮強度を示し
た。また、上記プリプレグを単一方向に16枚積層し、同
様に成形した硬化板を用いて90゜引張伸度を測定したと
ころ0.9％と低伸度であった。
あらかじめ薄く塗付した離型紙に一定の厚さでコーティ
ングした。炭素繊維トレカT800H（東レ（株）製）をも
ちいて、先に調製した樹脂コーティング紙２枚のあいだ
に炭素繊維を１方向に引き揃えてから圧着させてプリプ
レグとした。この時プリプレグ中の樹脂の重量分率は35
％であった。このリプレグを単一方向に８枚積層して、
オートクレーブ中で6kg/cm2の加圧下で、180℃×２時間
の加熱を行い、約1mmの厚さを有する硬化板を得た。こ
の硬化板にタブを接着し、ASTM−D695に準じて０゜圧縮
試験を行った。その結果、170kg/mm2の圧縮強度を示し
た。また、上記プリプレグを単一方向に16枚積層し、同
様に成形した硬化板を用いて90゜引張伸度を測定したと
ころ0.9％と低伸度であった。
［比較例２］ 構成要素［Ａ］のかわりに２−ジグリシジルアミノ５
−グリシジルエーテルトルエン（ELM100:住友化学工
業）を90重量部用い、構成要素［Ｃ］として4,4′ジア
ミノジフェニルスルホンを55重量部加えた他は実施例１
と同様の手順を繰返した。結果を表２に示した。基本と
なるエポキシ樹脂単品の破断伸度および弾性率から加成
性が成り立つと仮定して計算した値と良い一致を示して
いる。
−グリシジルエーテルトルエン（ELM100:住友化学工
業）を90重量部用い、構成要素［Ｃ］として4,4′ジア
ミノジフェニルスルホンを55重量部加えた他は実施例１
と同様の手順を繰返した。結果を表２に示した。基本と
なるエポキシ樹脂単品の破断伸度および弾性率から加成
性が成り立つと仮定して計算した値と良い一致を示して
いる。
［比較例３］ 構成要素［Ａ］のかわりにビスフェノールＡグリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂を90重量部用い、構成要素
［Ｃ］として4,4′ジアミノジフェニルスルホンを40重
量部加えた他は実施例１と同様の手順を繰返した。結果
を表２に示した。基本となるエポキシ樹脂単品の破断伸
度および弾性率から加成性が成り立つと仮定して計算し
た値と良い一致を示している。
ルエーテル型エポキシ樹脂を90重量部用い、構成要素
［Ｃ］として4,4′ジアミノジフェニルスルホンを40重
量部加えた他は実施例１と同様の手順を繰返した。結果
を表２に示した。基本となるエポキシ樹脂単品の破断伸
度および弾性率から加成性が成り立つと仮定して計算し
た値と良い一致を示している。
［比較例４］ 構成要素［Ｂ］のかわりにビスフェノールＡグリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂を10重量部用い、構成要素
［Ｃ］として4,4′ジアミノジフェニルスルホンを20重
量部加えた他は実施例１と同様の手順を繰返した。結果
を表２に示した。基本となるエポキシ樹脂単品の破断伸
度および弾性率から加成性が成り立つと仮定して計算し
た値と良い一致を示している。
ルエーテル型エポキシ樹脂を10重量部用い、構成要素
［Ｃ］として4,4′ジアミノジフェニルスルホンを20重
量部加えた他は実施例１と同様の手順を繰返した。結果
を表２に示した。基本となるエポキシ樹脂単品の破断伸
度および弾性率から加成性が成り立つと仮定して計算し
た値と良い一致を示している。
［発明の効果］ 本発明によるエポキシ樹脂組成物は高伸度、高弾性率
かつ高耐熱性、低吸水率および難燃性を有する。さら
に、これをマトリックス樹脂とするプリプレグより得ら
れる繊維強化複合材料は高強度、高伸度、かつ高耐熱
性、低吸水率および難燃性を有する。
かつ高耐熱性、低吸水率および難燃性を有する。さら
に、これをマトリックス樹脂とするプリプレグより得ら
れる繊維強化複合材料は高強度、高伸度、かつ高耐熱
性、低吸水率および難燃性を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−301221（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−301222（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−135858（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−6014（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−155424（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−24719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−186579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−18518（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】次の構成要素［Ａ］，［Ｂ］，［Ｃ］を必
須成分とし、構成要素［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］が樹脂組
成物の70wt％以上であり、［Ａ］成分と［Ｂ］成分との
配合比率が重量比10:90〜95:15の範囲にあることを特徴
とするエポキシ樹脂組成物。 ［Ａ］：ブロム化ビスフェノールＡグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂 ［Ｂ］：ビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂 ［Ｃ］：芳香族ジアミン - 【請求項２】次の構成要素［Ａ］，［Ｂ］，［Ｃ］を必
須成分とし、構成要素［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］が樹脂組
成物の70wt％以上であり、［Ａ］成分と［Ｂ］成分との
配合比率が重量比10:90〜95:15の範囲にあることを特徴
とするエポキシ樹脂組成物と強化繊維から主としてなる
プリプレグ。 ［Ａ］：ブロム化ビスフェノールＡグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂 ［Ｂ］：ビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂 ［Ｃ］：芳香族ジアミン - 【請求項３】特許請求の範囲第（１）項において［Ｃ］
成分がジアミノジフェニルスルホンであるエポキシ樹脂
組成物。 - 【請求項４】特許請求の範囲第（２）項において［Ｃ］
成分がジアミノジフェニルスルホンであるプリプレグ。 - 【請求項５】特許請求の範囲第（１）項において［Ａ］
成分と［Ｂ］成分との配合比率が重量比30:70〜90:10の
範囲にあり、［Ｃ］成分がジアミノジフェニルスルホン
であるエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項６】特許請求の範囲第（２）項において［Ａ］
成分と［Ｂ］成分との配合比率が重量比30:70〜90:10の
範囲にあり、［Ｃ］成分がジアミノジフェニルスルホン
であるエポキシ樹脂組成物を用いたプリプレグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16568388A JP2696953B2 (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | エポキシ樹脂組成物およびプリプレグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16568388A JP2696953B2 (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | エポキシ樹脂組成物およびプリプレグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0214213A JPH0214213A (ja) | 1990-01-18 |
| JP2696953B2 true JP2696953B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=15817057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16568388A Expired - Lifetime JP2696953B2 (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | エポキシ樹脂組成物およびプリプレグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696953B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2717330B2 (ja) * | 1991-09-25 | 1998-02-18 | 株式会社熊谷組 | 引抜成形用ｆｒｐ製高張力材用エポキシ樹脂組成物 |
| GB0616119D0 (en) | 2006-08-14 | 2006-09-20 | Airbus Uk Ltd | Method of producing structural components having improved toughness |
-
1988
- 1988-07-01 JP JP16568388A patent/JP2696953B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0214213A (ja) | 1990-01-18 |
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