JP7243164B2 - VaRTM molding resin composition, molding material, molded article, and method for producing molded article - Google Patents

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本発明は、VaRTM成形用樹脂組成物、成形材料、成形品及び成形品の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin composition for VaRTM molding, a molding material, a molded article, and a method for producing a molded article.

GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)は一般の構造用金属材料に比べ、軽量かつ高強度・高剛性の設計が可能で、耐水性、電気的特性や耐腐食性にも優れる材料である。従来、GFRPが金属材料に代わる材料として大型の産業用機械部品、スポーツ用品などへの採用が拡大している。 GFRP (glass fiber reinforced plastic) is a material that can be designed to be lighter, stronger, and more rigid than general structural metal materials, and has excellent water resistance, electrical properties, and corrosion resistance. Conventionally, GFRP has been widely adopted as a material to replace metal materials for large industrial machine parts, sporting goods, and the like.

このGFRP成形品の成形方法としては、一般にFRP製のキャビ(凹)型もしくはコア(凸)型を離型処理した後、型面として用い、脱泡ローラーを用いて手作業にて不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等のラジカル硬化性樹脂をガラス繊維織布および、または不織布に含浸、常温で硬化させ成形品を得るハンドレイアップ成形法や、同じくFRP型面に、ラジカル硬化性樹脂とガラス繊維ストランドをスプレーにより吹き付けた後、含浸、脱泡、硬化させて成形品を得るスプレーアップ成形法等のオープンモールド成形が古くより行われている。
また、上記、オープンモールド成形に対して、生産性や成形品の強度を高める目的で、予め型面を離型処理した金属やFRP製のキャビ(凹)型およびコア(凸)型内の空隙部に繊維強化材を賦形、配置し、型内の空隙部に常温または加熱により硬化可能なラジカル硬化性樹脂組成物を注入、繊維強化材を含浸し、必要により型加熱により硬化させた後、脱型して成形品を得るレジントランスファーモールディング(RTM)成形や、コア型(上型)の代わりにフィルムを用いて、キャビ(凹)型とフィルムの間に繊維強化材を賦形、配置し、型内を減圧することによりラジカル硬化性樹脂を型内に引き込み、繊維強化材を含浸し、必要により型加熱により硬化させた後、脱型して成形品を得るバキュームインフュージョン成形等のクローズドモールド成形が行われている。
さらに生産性を追求したFRPの成形方法として、予め繊維強化材に樹脂および充填材、硬化収縮抑制材、硬化剤を含む樹脂組成物を含浸させたコンパウンドをシート状に増粘させたシートモールディングコンパウンド(SMC)や、コパウンドを塊状としたバルクモールディングコンパウンド(BMC)を、金型を用いて高温、高圧でプレスして硬化後、脱型して成形品を得る圧縮(プレス)成形が行われている。
先述、オープンモールド成形は、製品寸法の制約を受けず、低設備投資で行える成形方法として優れるが、成形の大部分の工程を人手で行うため生産性の向上が難しい。また、生産性に優れる圧縮(プレス)成形については、金型やプレス等大型の付帯設備への多大な初期設備投資を要し、金型製作には高額を要すため製品のモデルチェンジサイクルの短い製品や少量多品種生産には不向きの他、対応できる製品寸法にも型、附帯設備面からの制約を受ける。
そこで、プレス成形に比べ低設備投資で、オープンモールド成形よりも生産性の向上が図れる成形方法として、バキュームアシストレジントランスファーモールディング(VaRTM)の導入、移行が進みつつある。さらにVaRTM成形は、繊維強化材の選択や、長繊維の繊維強化材を用いることができ、繊維の含有量や、その配向を最適化することにより製品の形状や用途に応じた強度や弾性率の要求に合わせ、より薄肉、軽量で製品設計することができるなどの利点を有することから、導入、量産化技術開発が近年盛んに行われている(例えば、特許文献1。)。
As a method for molding this GFRP molded product, generally, after releasing the cavity (concave) mold or core (convex) mold made of FRP, it is used as a mold surface, and the unsaturated polyester is manually molded using a defoaming roller. A hand lay-up molding method to obtain a molded product by impregnating glass fiber woven fabric and/or non-woven fabric with a radical curable resin such as resin, vinyl ester resin, and curing at room temperature, or a radical curable resin and glass on the FRP mold surface. Open molding, such as a spray-up molding method, in which a fiber strand is sprayed, impregnated, defoamed, and cured to obtain a molded product, has been used for a long time.
In addition, for the purpose of increasing the productivity and strength of the molded product, the cavity (concave) mold and the core (convex) mold made of metal or FRP whose mold surface has been released from the mold surface in advance are used for the above open mold molding. A fiber reinforcing material is shaped and placed in the part, a radical curable resin composition that can be cured at room temperature or by heating is injected into the cavity in the mold, the fiber reinforcing material is impregnated, and if necessary, after curing by heating the mold. , resin transfer molding (RTM) molding to obtain a molded product by demolding, or using a film instead of a core mold (upper mold) to shape and arrange a fiber reinforcement between the cavity (concave) mold and the film Then, the pressure inside the mold is reduced to draw the radical curable resin into the mold, impregnate the fiber reinforcing material, cure the resin by heating the mold if necessary, and remove the mold to obtain a molded product such as vacuum infusion molding. Closed molding is done.
Furthermore, as a molding method of FRP pursuing productivity, a sheet molding compound is prepared by pre-impregnating a fiber reinforcing material with a resin composition containing a resin, a filler, a curing shrinkage inhibitor, and a curing agent, and thickening the compound into a sheet. (SMC) and bulk molding compound (BMC), which is a lump of compound, are pressed at high temperature and high pressure using a mold to cure, and then removed from the mold to obtain a molded product. Compression (press) molding is performed. there is
As mentioned above, open mold molding is not subject to restrictions on product dimensions and is excellent as a molding method that can be performed with low equipment investment, but it is difficult to improve productivity because most of the molding processes are performed manually. In addition, compression (press) molding, which has excellent productivity, requires a large initial capital investment in large-sized incidental equipment such as molds and presses, and the cost of manufacturing molds is high. In addition to being unsuitable for short products and small-lot production of a wide variety of products, the size of products that can be handled is also restricted by molds and incidental equipment.
Therefore, vacuum-assisted resin transfer molding (VaRTM) is being introduced and transitioned as a molding method that requires less equipment investment than press molding and can improve productivity more than open mold molding. Furthermore, VaRTM molding can select fiber reinforcement and use long fiber fiber reinforcement, and by optimizing the fiber content and its orientation, the strength and elastic modulus can be adjusted according to the shape and application of the product. In recent years, technical development for introduction and mass production has been actively carried out because it has advantages such as being able to design thinner and lighter products in accordance with the requirements of (for example, Patent Document 1).

先述、VaRTM成形は繊維強化材を予め型内に賦形し、型締後、減圧下で、液状樹脂を型内に注入し、型内で繊維強化材にマトリックス樹脂を含浸し、硬化させる成形方法であるが、形状が複雑で繊維強化材が賦形、充填されにくいコーナーRの小さい形状を有する成形部位については、常に樹脂リッチになりがちで、従来の不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂を用いた場合、コーナー部分のクラック発生による製品欠陥が懸念される。また、従来のハンドレイアップ等のオープンモールド成形からの生産性向上をVaRTM成形に期待する場合、より速硬化の硬化条件を設定する必要があり、その場合、上記クラック発生による製品欠陥はVaRTM成形導入にあたり致命的となる。 As mentioned above, VaRTM molding is a molding in which the fiber reinforcement is shaped in advance in the mold, and after the mold is clamped, liquid resin is injected into the mold under reduced pressure, and the fiber reinforcement is impregnated with the matrix resin in the mold and cured. However, in the case of a molded part with a small corner R that is difficult to shape and fill with fiber reinforcement due to its complicated shape, it tends to always be resin-rich, and conventional unsaturated polyester resins and vinyl ester resins are used. When it is used, there is concern about product defects due to cracks occurring in corner portions. In addition, if VaRTM molding is expected to improve productivity from open mold molding such as conventional hand lay-up, it is necessary to set curing conditions for faster curing. Fatal at introduction.

この問題を解決するため、軟質の不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂を添加し、樹脂硬化物の伸びを向上させクラック防止を図る対策が取られるが、軟質樹脂の添加は、一般に樹脂硬化物の耐水性や耐熱性を著しく低下させ、例えば浴室部材等の水廻りや、高温下での使用が求められるエンジンフード等、耐熱性を必要とする成形品用途への適用が困難であった。そこで、優れた成形性を有し、樹脂硬化物の耐熱性及び伸び等の各種物性に優れた成形品を得られる樹脂組成物が求められていた。 In order to solve this problem, a soft unsaturated polyester resin or vinyl ester resin is added to improve elongation of the cured resin and prevent cracks. It significantly reduces water resistance and heat resistance, making it difficult to apply to molded products that require heat resistance, such as bathroom parts and engine hoods that are required to be used at high temperatures. Therefore, there has been a demand for a resin composition that has excellent moldability and that can provide a molded article having excellent physical properties such as heat resistance and elongation of the cured resin.

WO2018/105380号公報WO2018/105380

本発明が解決しようとする課題は、成形性に優れ、耐熱性及び伸び等の各種物性に優れる成形品を得られるVaRTM成形用樹脂組成物、成形材料、成形品及び成形品の製造方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a VaRTM molding resin composition, a molding material, a molded article, and a method for producing a molded article that can obtain molded articles that are excellent in moldability and various physical properties such as heat resistance and elongation. It is to be.

本発明者等は、特定のエポキシ(メタ)アクリレート及びスチレンを含有するVaRTM成形用樹脂組成物が、成形性に優れ、耐熱性及び伸び等の各種物性に優れる成形品を得られることを見出し、本発明を完成した。 The present inventors have found that a VaRTM molding resin composition containing a specific epoxy (meth)acrylate and styrene is excellent in moldability and can give molded articles excellent in various physical properties such as heat resistance and elongation. We have completed the present invention.

すなわち、エポキシ(メタ)アクリレート(A)及びスチレン(B)を含有するVaRTM成形用樹脂組成物であって、前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)の原料であるエポキシ樹脂のエポキシ当量が250~500の範囲であり、前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)と前記スチレン(B)との質量比(A/B)が60/40~45/55の範囲であることを特徴とするVaRTM成形用樹脂組成物に関する。 That is, a resin composition for VaRTM molding containing epoxy (meth)acrylate (A) and styrene (B), wherein the epoxy equivalent of the epoxy resin, which is the raw material of the epoxy (meth)acrylate (A), is 250 to 500. and the mass ratio (A/B) of the epoxy (meth)acrylate (A) and the styrene (B) is in the range of 60/40 to 45/55. Regarding the composition.

本発明のVaRTM成形用樹脂組成物から得られる成形品は、外観、強度、弾性率等の一般的な特性に加え、耐熱性、伸びに優れることから、自動車部材、鉄道車両部材、航空宇宙機部材、船舶部材、住宅設備部材、スポーツ部材、車両部材、建築土木部材、OA機器等の筐体等に好適に用いることができる。 Molded articles obtained from the VaRTM molding resin composition of the present invention are excellent in heat resistance and elongation in addition to general properties such as appearance, strength, and elastic modulus. It can be suitably used for members, ship members, housing equipment members, sports members, vehicle members, construction and civil engineering members, housings of OA equipment, and the like.

本発明のVaRTM成形用樹脂組成物は、エポキシ(メタ)アクリレート(A)及びスチレン(B)を含有するVaRTM成形用樹脂組成物であって、前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)の原料であるエポキシ樹脂のエポキシ当量が250~500の範囲であり、前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)と前記スチレン(B)との質量比(A/B)が60/40~45/55の範囲であるものである。 The VaRTM molding resin composition of the present invention is a VaRTM molding resin composition containing epoxy (meth)acrylate (A) and styrene (B), and is a raw material of the epoxy (meth)acrylate (A). The epoxy equivalent of the epoxy resin is in the range of 250 to 500, and the mass ratio (A/B) of the epoxy (meth)acrylate (A) and the styrene (B) is in the range of 60/40 to 45/55. It is.

なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートとメタアクリレートの一方又は両方をいい、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸とメタクリル酸の一方又は両方をいう。 In the present invention, "(meth)acrylate" refers to one or both of acrylate and methacrylate, and "(meth)acrylic acid" refers to one or both of acrylic acid and methacrylic acid.

前記エポキシ(メタ)アクリレートは、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応させることで得られるが、エポキシ当量の小さいエポキシの両末端に対して(メタ)アクリル酸を反応させると架橋間距離すなわち架橋密度の高いエポキシ(メタ)アクリレートとなりスチレン等反応性モノマーとの共重合では耐熱性の高い硬化物が得られる。逆に、エポキシ当量の大きいエポキシの両末端に対して(メタ)アクリル酸を反応させると架橋間距離すなわち架橋密度の低いエポキシ(メタ)アクリレートとなりスチレン等反応性モノマーとの共重合では伸びに優れる硬化物が得られる。このように、エポキシ(メタ)アクリレートとスチレン等反応性モノマーとの共重合により得られる樹脂硬化物の耐熱性と伸びは相反する傾向にあり、得られる成形品の優れた耐熱性及び伸びを両立するため、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が250~500の範囲であることが重要であり、280~450の範囲であることが好ましく、300~400の範囲であることがより好ましい。 The epoxy (meth)acrylate can be obtained by reacting an epoxy resin with (meth)acrylic acid. It becomes an epoxy (meth)acrylate with a high cross-linking density, and a cured product with high heat resistance can be obtained by copolymerization with a reactive monomer such as styrene. Conversely, if (meth)acrylic acid is reacted with both ends of an epoxy with a large epoxy equivalent, it becomes an epoxy (meth)acrylate with a low intercrosslink distance, i.e., a low crosslink density, and excellent elongation when copolymerized with a reactive monomer such as styrene. A cured product is obtained. In this way, the heat resistance and elongation of the cured resin obtained by copolymerizing epoxy (meth)acrylate and a reactive monomer such as styrene tend to contradict each other. Therefore, it is important that the epoxy equivalent of the epoxy resin is in the range of 250-500, preferably in the range of 280-450, and more preferably in the range of 300-400.

前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂、ビスクレゾールフルオレン型等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、オキゾドリドン変性エポキシ樹脂、これらの樹脂の臭素化エポキシ樹脂等のフェノールのグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールAのジグリシジルエーテル等の多価アルコールのグリシジルエーテル、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、1-エポシエチル-3,4-エポキシシクロヘキサン等の脂環式エポキシ樹脂、フタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ジグリシジル-p-オキシ安息香酸、ダイマー酸グリシジルエステルなどのグリシジルエステル、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-m-キシレンジアミン、トリグリシジル-p一アミノフェノール、N,N-ジグリシジルアニリンなどのグリシジルアミン、1,3-ジグリシジル-5,5-ジメチルヒダントイン、トリグリシジルイソシアヌレートなどの複素環式エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成形品強度と成形材料の取り扱い性、成形材料の成形時の流動性により優れることから2官能性芳香族系エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールA型エポキシ樹脂およびビスフェノールF型エポキシ樹脂がより好ましい。なお、これらのエポキシ樹脂は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。 Examples of the epoxy resin include bisphenol A-type epoxy resins, bisphenol F-type epoxy resins, bisphenol fluorene-type epoxy resins, bisphenol-type epoxy resins such as bis-cresol fluorene-type epoxy resins, phenol novolac-type epoxy resins, cresol novolac-type epoxy resins, and the like. Phenol glycidyl ether, dipropylene glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, diglycidyl ether of alkylene oxide adduct of bisphenol A, such as novolac type epoxy resin, oxodoridone modified epoxy resin, brominated epoxy resin of these resins , glycidyl ethers of polyhydric alcohols such as diglycidyl ether of hydrogenated bisphenol A, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-6-methylcyclohexanecarboxylate, 1-epoxyethyl-3,4 - Alicyclic epoxy resins such as epoxycyclohexane, diglycidyl phthalate, diglycidyl tetrahydrophthalate, diglycidyl-p-oxybenzoic acid, glycidyl esters such as dimer acid glycidyl ester, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, tetraglycidyl-m -glycidylamines such as xylenediamine, triglycidyl-p-aminophenol, N,N-diglycidylaniline, 1,3-diglycidyl-5,5-dimethylhydantoin, heterocyclic epoxy resins such as triglycidyl isocyanurate, etc. mentioned. Among these, bifunctional aromatic epoxy resins are preferred because they are superior in molded product strength, handling properties of molding materials, and fluidity of molding materials during molding, and bisphenol A type epoxy resins and bisphenol F type epoxy resins are more preferable. preferable. These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.

前記したエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応は、エステル化触媒を用い、60~140℃において行われることが好ましい。また、重合禁止剤等を使用することもできる。 The reaction between the epoxy resin and (meth)acrylic acid is preferably carried out at 60 to 140° C. using an esterification catalyst. A polymerization inhibitor or the like can also be used.

前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)とスチレン(B)との質量比(A/B)は、成形性や得られる成形品の優れた耐熱性及び伸びを両立するため、40/60~55/45の範囲が重要であり、45/55~55/45の範囲が好ましい。 The mass ratio (A/B) of the epoxy (meth)acrylate (A) and styrene (B) is 40/60 to 55/40/60 to 55/60 to achieve both moldability and excellent heat resistance and elongation of the resulting molded product. A range of 45 is important and a range of 45/55 to 55/45 is preferred.

本発明の樹脂組成物には、スチレン以外の不飽和単量体を使用してもよい。前記不飽和単量体としては、例えば、メチルメタアクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートアルキルエーテル、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートアルキルエーテル、2-エチルヘキシルメタクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソトリデシル(メタ)アクリレート、n-ステアリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート等の単官能(メタ)アクリレート化合物;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート化合物;ジアリルフタレート、ジビニルベンゼンなどが挙げられるが、これらの中でも、より高強度の成形品が得られることから、芳香族を有する不飽和単量体が好ましく、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレートがより好ましい。なお、これらの不飽和単量体は単独で用いることも、2種以上併用することもできる。 An unsaturated monomer other than styrene may be used in the resin composition of the present invention. Examples of the unsaturated monomer include methyl methacrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate alkyl ether, polypropylene glycol (meth) Acrylate alkyl ether, 2-ethylhexyl methacrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, isotridecyl (meth) acrylate, n-stearyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxy monofunctional (meth)acrylate compounds such as ethyl (meth)acrylate and dicyclopentanyl methacrylate; ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1 , 3-butanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, bisphenol di(meth)acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol di(meth) Di(meth)acrylate compounds such as acrylates; diallyl phthalate, divinylbenzene, etc.; Methacrylate and phenoxyethyl methacrylate are more preferred. These unsaturated monomers may be used alone or in combination of two or more.

本発明のVaRTM成形用樹脂組成物の樹脂成分としては、前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)及びスチレン(B)以外のものを使用してもよく、例えば、前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)以外の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、重合禁止剤等を含有することができる。 As the resin component of the VaRTM molding resin composition of the present invention, a component other than the epoxy (meth)acrylate (A) and styrene (B) may be used, for example, the epoxy (meth)acrylate (A) Thermosetting resins, thermoplastic resins, polymerization inhibitors, etc. other than the above can be contained.

前記熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂等が挙げられる。また、これらの熱硬化性樹脂は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。 Examples of the thermosetting resin include unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, acrylic resins, epoxy resins, phenol resins, melamine resins, and furan resins. Moreover, these thermosetting resins can be used alone or in combination of two or more.

前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリイソプレン樹脂およびこれらを共重合等により変性させたものが挙げられる。また、これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。 Examples of the thermoplastic resin include polyamide resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resin, urethane resin, polypropylene resin, polyethylene resin, polystyrene resin, acrylic resin, polybutadiene resin, polyisoprene resin, and copolymers thereof. and the like. Moreover, these thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more.

前記重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、p-t-ブチルカテコール、t-ブチルハイドロキノン、トルハイドロキノン、p-ベンゾキノン、ナフトキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジン、ナフテン酸銅、塩化銅等が挙げられる。これらの重合禁止剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, trimethylhydroquinone, pt-butylcatechol, t-butylhydroquinone, trihydroquinone, p-benzoquinone, naphthoquinone, hydroquinone monomethyl ether, phenothiazine, copper naphthenate, copper chloride, and the like. be done. These polymerization inhibitors can be used alone or in combination of two or more.

本発明のVaRTM成形用樹脂組成物は、前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)、スチレン(B)及び必要に応じて他の成分を混合することにより得られる。 The resin composition for VaRTM molding of the present invention is obtained by mixing the epoxy (meth)acrylate (A), styrene (B) and, if necessary, other components.

本発明のVaRTM成形用樹脂組成物の粘度は、成形型内への注入時間及び繊維への含浸性がより向上することから、25℃において、50~300mPa・sの範囲が好ましく、70~200mPa・sの範囲がより好ましい。 The viscosity of the VaRTM molding resin composition of the present invention is preferably in the range of 50 to 300 mPa s at 25 ° C., and 70 to 200 mPa, because the injection time into the mold and the impregnation of the fiber are further improved. • A range of s is more preferred.

本発明の成形材料は、前記VaRTM成形用樹脂組成物、重合開始剤(C)、及び繊維強化材(D)を含有するものである。 The molding material of the present invention contains the VaRTM molding resin composition, a polymerization initiator (C), and a fiber reinforcing material (D).

前記重合開始剤(C)としては、特に限定されないが、有機過酸化物が好ましく、例えば、ジアシルパーオキサイド化合物、パーオキシエステル化合物、ハイドロパーオキサイド化合物、ケトンパーオキサイド化合物、アルキルパーエステル化合物、パーカーボネート化合物、パーオキシケタール等が挙げられ、成形条件に応じて適宜選択できる。なお、これらの重合開始剤(C)は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。 The polymerization initiator (C) is not particularly limited, but is preferably an organic peroxide. Examples include diacyl peroxide compounds, peroxyester compounds, hydroperoxide compounds, ketone peroxide compounds, alkyl perester compounds, Carbonate compounds, peroxyketals and the like can be mentioned, and can be appropriately selected according to the molding conditions. These polymerization initiators (C) can be used alone or in combination of two or more.

また、これらの中でも、10時間半減期を得るための温度が70℃以上110℃以下の重合開始剤を使用するのが好ましい。70℃以上110℃以下であれば繊維強化成形材料の常温でのライフが長く、また加熱により短時間で硬化ができるため好ましく、硬化性と成形性のバランスがより優れる。このような重合開始剤としては、例えば、1,6-ビス(t-ブチルパーオキシカルボニロキシ)ヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-アミルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシジエチルアセテート、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-アミルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ-t-ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、t-アミルパーオキシトリメチルヘキサノエート、t-アミルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-ベンゾエート、ジ-(4-t-ブチルシクロヘキシル)-パーオキシジカーボネート、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。 Among these, it is preferable to use a polymerization initiator having a temperature of 70° C. or more and 110° C. or less for obtaining a 10-hour half-life. If the temperature is 70° C. or higher and 110° C. or lower, the fiber-reinforced molding material has a long life at room temperature, and can be cured in a short time by heating. Examples of such polymerization initiators include 1,6-bis(t-butylperoxycarbonyloxy)hexane, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, 1,1-bis(t- amylperoxy)cyclohexane, 1,1-bis(t-hexylperoxy)cyclohexane, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxydiethyl acetate, t-butylperoxyisopropyl carbonate, t -amylperoxyisopropyl carbonate, t-hexylperoxyisopropylcarbonate, di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate, t-amylperoxytrimethylhexanoate, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, t -butyl peroxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butyl peroxy-benzoate, di-(4-t-butylcyclohexyl)-peroxydicarbonate, methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone peroxide, cumene hydro peroxide, benzoyl peroxide and the like.

前記重合開始剤(C)の含有量としては、硬化特性と保存安定性が共に優れることから、前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)とスチレン(B)との総量に対して、0.3~3質量%の範囲が好ましい。 The content of the polymerization initiator (C) is from 0.3 to 0.3 based on the total amount of the epoxy (meth)acrylate (A) and styrene (B), since both curing properties and storage stability are excellent. A range of 3% by weight is preferred.

前記繊維強化材(D)としては、炭素繊維、ガラス繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、金属繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等の有機繊維などが挙げられるが、より高強度、高弾性の成形品が得られることから、炭素繊維又はガラス繊維が好ましい。これらの繊維強化材(D)は単独で用いることも、2種以上併用することもできる。 Examples of the fiber reinforcing material (D) include organic fibers such as carbon fiber, glass fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, boron fiber, metal fiber, aramid fiber, vinylon fiber, polyester fiber, polypropylene fiber, and polyethylene fiber. However, carbon fiber or glass fiber is preferable because a molded product with higher strength and higher elasticity can be obtained. These fiber reinforcing materials (D) can be used alone or in combination of two or more.

前記ガラス繊維としては、例えば、含アルカリガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス等を原料にして得られたものを使用することができるが、経時劣化も少なく機械的特性が安定している無アルカリガラス(Eガラス)を使用することが好ましい。 As the glass fiber, for example, those obtained by using alkali-containing glass, low-alkali glass, alkali-free glass, etc. as raw materials can be used. Glass (E-glass) is preferably used.

前記炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル系、ピッチ系、レーヨン系などの各種のものが使用できるが、これらの中でも、容易に高強度の炭素繊維が得られることから、ポリアクリロニトリル系のものが好ましい。 As the carbon fiber, various types such as polyacrylonitrile, pitch, and rayon can be used. Among these, polyacrylonitrile is preferable because high strength carbon fiber can be easily obtained.

前記繊維強化材(D)の形態としては、繊維方向をほぼ同方向に引き揃え、補助よこ糸やバインダーなどで一体化させた一方向織物や、少なくとも炭素繊維を二方向に交錯させた二方向織物、多方向に交錯させた多軸織物、一方向に炭素繊維を引き揃えたシートを多方向に積層し、ステッチ糸で一体化した多軸ステッチ基材、その他にも組紐、不連続繊維を用いた不織布やマット、更に、積層、賦形し、結着剤やステッチなどの手段で形態を固定したプリフォームとして使用してもよい。 As the form of the fiber reinforcing material (D), a unidirectional woven fabric in which the fibers are aligned in almost the same direction and integrated with an auxiliary weft or a binder, or a bidirectional woven fabric in which at least carbon fibers are interlaced in two directions. , multiaxial fabrics interlaced in multiple directions, multiaxial stitching base materials in which sheets with carbon fibers aligned in one direction are laminated in multiple directions and integrated with stitching threads, braided cords, and discontinuous fibers are also used. It may be used as a nonwoven fabric or a mat, or as a preform that is laminated, shaped, and fixed in shape by means of a binder, stitching, or the like.

本発明の成形材料中の、前記繊維強化材(D)の含有率は、得られる成形品の機械的物性がより向上することから、10~70体積%の範囲が好ましく、15~60体積%の範囲がより好ましい。 The content of the fiber reinforcing material (D) in the molding material of the present invention is preferably in the range of 10 to 70% by volume, more preferably 15 to 60% by volume, because the mechanical properties of the resulting molded product are further improved. is more preferred.

本発明の成形材料としては、前記VaRTM成形用樹脂組成物、前記重合開始剤(C)、及び前記繊維強化材(D)以外のものを使用してもよく、例えば、硬化促進剤、充填剤、低収縮剤、離型剤、増粘剤、減粘剤、顔料、酸化防止剤、可塑剤、難燃剤、抗菌剤、紫外線安定剤、補強材、光硬化剤等を含有することができる。 As the molding material of the present invention, materials other than the VaRTM molding resin composition, the polymerization initiator (C), and the fiber reinforcing material (D) may be used. , low shrinkage agents, release agents, thickeners, viscosity reducers, pigments, antioxidants, plasticizers, flame retardants, antibacterial agents, UV stabilizers, reinforcing agents, photocuring agents, and the like.

前記重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、p-t-ブチルカテコール、t-ブチルハイドロキノン、トルハイドロキノン、p-ベンゾキノン、ナフトキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジン、ナフテン酸銅、塩化銅等が挙げられる。これらの重合禁止剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, trimethylhydroquinone, pt-butylcatechol, t-butylhydroquinone, trihydroquinone, p-benzoquinone, naphthoquinone, hydroquinone monomethyl ether, phenothiazine, copper naphthenate, copper chloride, and the like. be done. These polymerization inhibitors can be used alone or in combination of two or more.

前記硬化促進剤としては、例えば、ナフテン酸コバルト、2-エチルヘキサン酸コバルト、2-エチルヘキサン酸バナジル、ナフテン酸銅、ナフテン酸バリウム等の金属石鹸類、バナジルアセチルアセテート、コバルトアセチルアセテート、鉄アセチルアセトネート等の金属キレート化合物が挙げられる。またアミン化合物として、N,N-ジメチルアミノ-p-ベンズアルデヒド、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジエチルアニリン、N,N-ジメチル-p-トルイジン、N-エチル-m-トルイジン、トリエタノールアミン、m-トルイジン、ジエチレントリアミン、ピリジン、フェニルモルホリン、ピペリジン、ジエタノールアニリン等が挙げられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Examples of the curing accelerator include metallic soaps such as cobalt naphthenate, cobalt 2-ethylhexanoate, vanadyl 2-ethylhexanoate, copper naphthenate, and barium naphthenate; vanadyl acetyl acetate; cobalt acetyl acetate; Metal chelate compounds such as acetonate are included. As amine compounds, N,N-dimethylamino-p-benzaldehyde, N,N-dimethylaniline, N,N-diethylaniline, N,N-dimethyl-p-toluidine, N-ethyl-m-toluidine, triethanol amine, m-toluidine, diethylenetriamine, pyridine, phenylmorpholine, piperidine, diethanolaniline and the like. These curing accelerators can be used alone or in combination of two or more.

前記充填剤としては、無機化合物、有機化合物があり、成形品の強度、弾性率、衝撃強度、疲労耐久性等の物性を調整するために使用できる。これらの充填剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Examples of the filler include inorganic compounds and organic compounds, which can be used to adjust physical properties such as strength, elastic modulus, impact strength, and fatigue durability of molded articles. These fillers can be used alone or in combination of two or more.

前記無機化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、マイカ、タルク、カオリン、クレー、セライト、アスベスト、バーライト、バライタ、シリカ、ケイ砂、ドロマイト石灰石、石こう、アルミニウム微粉、中空バルーン、アルミナ、ガラス粉、水酸化アルミニウム、寒水石、酸化ジルコニウム、三酸化アンチモン、酸化チタン、二酸化モリブデン、鉄粉等が挙げられる。 Examples of the inorganic compound include calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, mica, talc, kaolin, clay, celite, asbestos, barite, baryta, silica, silica sand, dolomite limestone, gypsum, aluminum fine powder, hollow balloons, Alumina, glass powder, aluminum hydroxide, cold water stone, zirconium oxide, antimony trioxide, titanium oxide, molybdenum dioxide, iron powder and the like.

前記有機化合物としては、セルロース、キチン等の天然多糖類粉末や、合成樹脂粉末等があり、合成樹脂粉末としては、硬質樹脂、軟質ゴム、エラストマーまたは重合体(共重合体)などから構成される有機物の粉体やコアシェル型などの多層構造を有する粒子を使用できる。具体的には、ブタジエンゴムおよび/またはアクリルゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム等からなる粒子、ポリイミド樹脂粉末、フッ素樹脂粉末、フェノール樹脂粉末などが挙げられる。 Examples of the organic compound include powders of natural polysaccharides such as cellulose and chitin, powders of synthetic resins, and the like, and powders of synthetic resins include hard resins, soft rubbers, elastomers, polymers (copolymers), and the like. Particles having a multi-layered structure such as organic powders and core-shell type particles can be used. Specific examples include particles of butadiene rubber and/or acrylic rubber, urethane rubber, silicon rubber, polyimide resin powder, fluororesin powder, phenol resin powder, and the like.

前記離型剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、カルナバワックスなどが挙げられる。好ましくは、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、カルナバワックス等が挙げられる。これらの離型剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Examples of the release agent include zinc stearate, calcium stearate, paraffin wax, polyethylene wax, carnauba wax and the like. Paraffin wax, polyethylene wax, carnauba wax and the like are preferred. These release agents can be used alone or in combination of two or more.

本発明の成形材料は、前記VaRTM成形用樹脂組成物、前記重合開始剤(C)、前記繊維強化材(D)、及び必要に応じて他の成分を混合することにより得られる。 The molding material of the present invention is obtained by mixing the VaRTM molding resin composition, the polymerization initiator (C), the fiber reinforcing material (D), and, if necessary, other components.

本発明の成形品は、公知のVaRTM成形方法により得られるが、例えば、前記繊維強化材(D)を賦形した成形型内を10kPa以下に減圧し、室温もしくは生産性を上げる目的で40~60℃に型温調した状態で、必要により100kPa~12MPaで前記VaRTM成形用樹脂組成物を圧入し、前記繊維強化材(D)に含浸させ、さらに後硬化も兼ね、型温度を80~140℃に加熱し5~60分間硬化させた後、脱型することで得られる。 The molded article of the present invention can be obtained by a known VaRTM molding method. With the mold temperature adjusted to 60° C., the VaRTM molding resin composition is press-fitted at 100 kPa to 12 MPa if necessary, impregnated into the fiber reinforcing material (D), and also post-cured, and the mold temperature is 80 to 140. C., hardened for 5 to 60 minutes, and demolded.

本発明の成形品中の前記繊維強化材(D)の含有率は、得られる成形品の機械的物性がより向上することから、10~70体積%の範囲が好ましく、15~60体積%の範囲がより好ましい。繊維強化材含有率が低いと、高強度な成形品が得られない可能性があり、繊維強化材含有率が高いと、繊維への樹脂含浸性が不十分で、成形品にふくれが生じ、やはり高強度な成形品が得られない可能性がある。 The content of the fiber reinforcing material (D) in the molded article of the present invention is preferably in the range of 10 to 70% by volume, and 15 to 60% by volume, because the mechanical properties of the resulting molded article are further improved. A range is more preferred. If the fiber reinforcement content is low, a high-strength molded product may not be obtained. There is also a possibility that a high-strength molded product cannot be obtained.

本発明のVaRTM成形用樹脂組成物を用いて得られる成形品は、耐熱性と伸びを良好なバランスで発現できることから、自動車部材、鉄道車両部材、航空宇宙機部材、船舶部材、住宅設備部材、スポーツ部材、軽車両部材、建築土木部材、OA機器等の筐体等に用いることができる。また、本発明の樹脂組成物は、低粘度で耐熱性と伸びを両立できることから、特に形状が複雑で、ガラス繊維等、繊維強化材が賦形、充填されにくいコーナーR形状を有する成形品、形状への適用に対して、樹脂リッチ部になりがちなコーナー部分のクラック防止にも好適に用いることができる。 Molded articles obtained using the VaRTM molding resin composition of the present invention can express heat resistance and elongation in a good balance, so they are It can be used for sports members, light vehicle members, construction and civil engineering members, housings of OA equipment, and the like. In addition, since the resin composition of the present invention can achieve both heat resistance and elongation with low viscosity, it is a molded article having a corner R shape that is particularly complicated in shape and difficult to shape and fill with a fiber reinforcing material such as glass fiber. In addition to application to shapes, it can also be suitably used to prevent cracks in corner portions that tend to become resin-rich portions.

以下に本発明を具体的な実施例を挙げてより詳細に説明する。 The present invention will be described in more detail below with specific examples.

(合成例1:エポキシメタクリレート(A-1)の合成)
温度計、窒素導入管、撹拌機を設けた2Lフラスコに、エポキシ樹脂(DIC株式会社製「エピクロン850」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量188)754質量部、ビスフェノールA 181質量部、を仕込み、撹拌しながら110℃に昇温した。ここに2-メチルイミダゾール0.40質量部を入れ、反応物のエポキシ当量が380になるまで110℃で反応を行った。次いでメタクリル酸202質量部、及びハイドロキノン0.40質量部を仕込み、窒素と空気とを1対1で混合したガス流通下で、90℃まで昇温した。ここに2-メチルイミダゾール1.00質量部を入れ、105℃に昇温して反応を継続させ、酸価が9以下で反応を終了した。60℃付近まで冷却した後、反応容器より取り出し、エポキシメタクリレート(A-1)を得た。
(Synthesis Example 1: Synthesis of epoxy methacrylate (A-1))
A 2 L flask equipped with a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a stirrer was charged with 754 parts by mass of epoxy resin ("Epiclon 850" manufactured by DIC Corporation, bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent of 188) and 181 parts by mass of bisphenol A. was heated to 110° C. with stirring. 0.40 part by mass of 2-methylimidazole was added thereto, and the reaction was carried out at 110° C. until the epoxy equivalent of the reactant reached 380. Next, 202 parts by mass of methacrylic acid and 0.40 parts by mass of hydroquinone were charged, and the temperature was raised to 90° C. under a gas flow of a 1:1 mixture of nitrogen and air. 1.00 parts by mass of 2-methylimidazole was added thereto, and the temperature was raised to 105° C. to continue the reaction until the acid value was 9 or less. After cooling to around 60° C., it was taken out from the reaction vessel to obtain epoxy methacrylate (A-1).

(合成例2:エポキシメタクリレート(A-2)の合成)
温度計、窒素導入管、撹拌機を設けた2Lフラスコに、エポキシ樹脂(DIC株式会社製「エピクロン850」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量188)856質量部、ビスフェノールA 140質量部、を仕込み、撹拌しながら110℃に昇温した。ここに2-メチルイミダゾール0.40質量部を入れ、反応物のエポキシ当量が310になるまで110℃で反応を行った。次いでメタクリル酸272質量部、及びハイドロキノン0.40質量部を仕込み、窒素と空気とを1対1で混合したガス流通下で、90℃まで昇温した。ここに2-メチルイミダゾール1.00質量部を入れ、105℃に昇温して反応を継続させ、酸価が10以下で反応を終了した。60℃付近まで冷却した後、反応容器より取り出し、エポキシメタクリレート(A-2)を得た。
(Synthesis Example 2: Synthesis of epoxy methacrylate (A-2))
856 parts by mass of epoxy resin ("Epiclon 850" manufactured by DIC Corporation, bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 188) and 140 parts by mass of bisphenol A were charged into a 2 L flask equipped with a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a stirrer. was heated to 110° C. with stirring. 0.40 part by mass of 2-methylimidazole was added thereto, and the reaction was carried out at 110° C. until the epoxy equivalent of the reactant reached 310. Next, 272 parts by mass of methacrylic acid and 0.40 parts by mass of hydroquinone were charged, and the temperature was raised to 90° C. under a gas flow of a 1:1 mixture of nitrogen and air. 1.00 parts by mass of 2-methylimidazole was added thereto, and the temperature was raised to 105° C. to continue the reaction until the acid value was 10 or less. After cooling to around 60° C., it was taken out from the reaction vessel to obtain epoxy methacrylate (A-2).

(合成例3:エポキシメタクリレート(A-3)の合成)
温度計、窒素導入管、撹拌機を設けた2Lフラスコに、エポキシ樹脂(DIC株式会社製「エピクロン850」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量188)805質量部、ビスフェノールA 207質量部、を仕込み、撹拌しながら110℃に昇温した。ここに2-メチルイミダゾール0.40質量部を入れ、反応物のエポキシ当量が420になるまで110℃で反応を行った。次いでメタクリル酸197質量部、及びハイドロキノン0.40質量部を仕込み、窒素と空気とを1対1で混合したガス流通下で、90℃まで昇温した。ここに2-メチルイミダゾール1.00質量部を入れ、105℃に昇温して反応を継続させ、酸価が7以下で反応を終了した。60℃付近まで冷却した後、反応容器より取り出し、エポキシメタクリレート(A-3)を得た。
(Synthesis Example 3: Synthesis of epoxy methacrylate (A-3))
805 parts by mass of epoxy resin ("Epiclon 850" manufactured by DIC Corporation, bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 188) and 207 parts by mass of bisphenol A were charged into a 2 L flask equipped with a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a stirrer. was heated to 110° C. with stirring. 0.40 part by mass of 2-methylimidazole was added thereto, and the reaction was carried out at 110° C. until the epoxy equivalent of the reactant reached 420. Next, 197 parts by mass of methacrylic acid and 0.40 parts by mass of hydroquinone were charged, and the temperature was raised to 90° C. under a gas flow of a 1:1 mixture of nitrogen and air. 1.00 parts by mass of 2-methylimidazole was added thereto, and the temperature was raised to 105° C. to continue the reaction until the acid value was 7 or less. After cooling to around 60° C., it was taken out from the reaction vessel to obtain epoxy methacrylate (A-3).

(実施例1:VaRTM成形用樹脂組成物(1)の調製及び評価)
合成例1で得たエポキシメタクリレート(A-1)48質量部をスチレン52質量部に溶解させた樹脂溶液100質量部に、ハイドロキノン0.008質量部を添加しVaRTM成形用樹脂組成物(1)を得た。このVaRTM成形用樹脂組成物(1)の粘度は、25℃において80mPa・sであった。
(Example 1: Preparation and evaluation of VaRTM molding resin composition (1))
0.008 parts by mass of hydroquinone was added to 100 parts by mass of a resin solution obtained by dissolving 48 parts by mass of the epoxy methacrylate (A-1) obtained in Synthesis Example 1 in 52 parts by mass of styrene to obtain VaRTM molding resin composition (1). got The VaRTM molding resin composition (1) had a viscosity of 80 mPa·s at 25°C.

[成形品X(1)の作製]
上記VaRTM成形用樹脂組成物(1)100質量部に対して、硬化促進剤として6%オクチル酸コバルト(DICマテリアル株式会社製「促進剤RP-330」)0.2質量部、重合開始剤(化薬アクゾ株式会社製「トリゴノックス40」、アセチルアセトンパーオキサイド)1.0質量部を均一に配合し、真空脱泡を行った後、内側表面を離型処理した2枚のガラス板で上縁部以外を3mm厚のシリコンゴム製パッキンで封じて形成した空隙を型として注型、常温で24時間、硬化させた後、120℃の乾燥機内で2時間アフターキュアを実施し、成形品X(1)を得た。
[Production of molded product X (1)]
Per 100 parts by mass of the VaRTM molding resin composition (1), 0.2 parts by mass of 6% cobalt octylate as a curing accelerator ("Accelerator RP-330" manufactured by DIC Materials Co., Ltd.), a polymerization initiator ( Kayaku Akzo Co., Ltd. "Trigonox 40", acetylacetone peroxide) 1.0 parts by mass was evenly blended, vacuum defoaming was performed, and then the upper edge was covered with two glass plates whose inner surfaces were release-treated. The void formed by sealing the other parts with a 3 mm thick silicone rubber packing was cast as a mold, cured at room temperature for 24 hours, and then after-cured in a dryer at 120 ° C. for 2 hours. ).

[耐熱性(荷重たわみ温度)の評価]
上記で得られた成形品X(1)について、JIS K7191-1に準拠し、荷重たわみ温度を測定し、耐熱性を評価した。荷重たわみ温度の値が大きいほど、耐熱性が良好である。
[Evaluation of heat resistance (deflection temperature under load)]
Regarding the molded product X(1) obtained above, the heat resistance was evaluated by measuring the deflection temperature under load according to JIS K7191-1. The higher the deflection temperature under load, the better the heat resistance.

[引張強さ及び引張伸びの評価]
上記で得られた成形品X(1)について、JIS K7161-1及び2に準拠し、1B試験片の引張試験を行い、引張強さ及び伸びを測定した。
[Evaluation of tensile strength and tensile elongation]
For the molded product X(1) obtained above, a tensile test was performed on the 1B test piece according to JIS K7161-1 and 2 to measure the tensile strength and elongation.

[成形品Y(1)の作製]
型面(400mm×400mm)に、ガラス繊維強化材(株式会社日東紡製、「WF350 100 BS6R 」、平織クロス、330g/m)250mm×250mm:7プライ、樹脂供給ライン、減圧ラインとしてφ6mmスパイラルチューブを配置し、その上にピールプライ(AIRTECH社製「BleederLeaseB」)、フローメディア(AIRTECH社製「Greenflow75」)、バギングフィルム(AIRTECH社製「KM1300」)で順に覆い、バギングフィルム周縁と型面および、樹脂供給、減圧ホースの間をシールテープ(AIRTECH社製「AT-200Y」)で密閉した。樹脂供給ホースは、樹脂槽底面に届く長さとした。また、減圧ホースは、減圧ゲージを介して、真空ポンプに接続した。
樹脂槽手前の樹脂供給ホースをバイスプライヤーで遮断し、真空ポンプを運転させ、型とバギングフィルムの間の気密を確認、減圧ゲージで10kPa以下を保持した。
上記、減圧度を保持したまま、樹脂槽に、VaRTM成形用樹脂組成物(1)を300質量部、硬化促進剤として6%オクチル酸コバルト(DICマテリアル株式会社製「促進剤RP-330」)0.6質量部、重合開始剤(化薬アクゾ株式会社製「トリゴノックス40」、アセチルアセトンパーオキサイド)3.0質量部を均一に配合し、真空脱泡を行った後、移し入れた。
樹脂供給ホースのバイスプライヤーを解放し、型とフィルム間のガラス繊維強化材への樹脂の注入を開始した。約5分でガラス繊維強化材全面への注入を終え、樹脂供給ホース、減圧ホースをバイスプライヤーで遮断した。そのまま、常温でゲル化させた後、60℃で1時間、後硬化させ成形品Y(1)を得た。得られた成形品Y(1)の板厚は2.0mmで、ガラス繊維含有率は49.6体積%であった。
[Preparation of Molded Product Y (1)]
On the mold surface (400 mm × 400 mm), glass fiber reinforcement (manufactured by Nittobo Co., Ltd., "WF350 100 BS6R", plain weave cloth, 330 g / m 2 ) 250 mm × 250 mm: 7 plies, resin supply line, φ 6 mm spiral as decompression line Place the tube, peel ply ("BleederLeaseB" manufactured by AIRTECH), flow media ("Greenflow75" manufactured by AIRTECH), bagging film ("KM1300" manufactured by AIRTECH) in this order, cover the bagging film peripheral edge and mold surface and , the resin supply, and the vacuum hose were sealed with a sealing tape ("AT-200Y" manufactured by AIRTECH). The length of the resin supply hose reached the bottom of the resin tank. Also, the decompression hose was connected to a vacuum pump via a decompression gauge.
The resin supply hose in front of the resin tank was cut off with a vise plier, the vacuum pump was operated, the airtightness between the mold and the bagging film was confirmed, and the pressure was maintained at 10 kPa or less with a vacuum gauge.
300 parts by mass of VaRTM molding resin composition (1) and 6% cobalt octylate as a curing accelerator ("Accelerator RP-330" manufactured by DIC Materials Co., Ltd.) are placed in the resin tank while maintaining the degree of pressure reduction. 0.6 part by mass and 3.0 parts by mass of a polymerization initiator ("Trigonox 40", acetylacetone peroxide manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd.) were evenly blended, degassed under vacuum, and then transferred.
The vise pliers on the resin supply hose were released to begin injecting resin into the glass fiber reinforcement between the mold and film. Injection to the entire surface of the glass fiber reinforcing material was completed in about 5 minutes, and the resin supply hose and decompression hose were cut off with vise pliers. After gelling at normal temperature as it was, it was post-cured at 60° C. for 1 hour to obtain molded article Y(1). The resulting molded product Y(1) had a plate thickness of 2.0 mm and a glass fiber content of 49.6% by volume.

[成形性(外観)の評価]
上記で得られた成形品Y(1)の外観を目視により下記の基準に従い評価した。
○:未含浸部なし
×:未含浸あり
[Evaluation of formability (appearance)]
The appearance of the molded product Y(1) obtained above was visually evaluated according to the following criteria.
○: No non-impregnated part ×: Not impregnated

(実施例2:VaRTM成形用樹脂組成物(2)の調製及び評価)
合成例2で得たエポキシメタクリレート(A-2)50質量部をスチレン50質量部に溶解させた樹脂溶液100質量部に、ハイドロキノン0.008質量部を添加しVaRTM成形用樹脂組成物(2)を得た。このVaRTM成形用樹脂組成物(2)の粘度は、25℃において60mPa・sであった。
(Example 2: Preparation and evaluation of VaRTM molding resin composition (2))
0.008 parts by mass of hydroquinone was added to 100 parts by mass of a resin solution obtained by dissolving 50 parts by mass of the epoxy methacrylate (A-2) obtained in Synthesis Example 2 in 50 parts by mass of styrene to obtain VaRTM molding resin composition (2). got The VaRTM molding resin composition (2) had a viscosity of 60 mPa·s at 25°C.

実施例1で用いたVaRTM成形用樹脂組成物(1)をVaRTM成形用樹脂組成物(2)に変更した以外は、実施例1と同様に操作し、成形品X(2)及び成形品Y(2)を作製し、各評価を行った。 Molded article X (2) and molded article Y (2) was produced and each evaluation was performed.

(比較例1:VaRTM成形用樹脂組成物(R1)の調製及び評価)
合成例2で得たエポキシメタクリレート(A-2)65質量部をスチレン35質量部に溶解させた樹脂溶液100質量部に、ハイドロキノン0.008質量部を添加しVaRTM成形用樹脂組成物(R1)を得た。このVARTM成形用樹脂組成物(R1)の粘度は、25℃において500mPa・sであった。
(Comparative Example 1: Preparation and evaluation of VaRTM molding resin composition (R1))
0.008 parts by mass of hydroquinone was added to 100 parts by mass of a resin solution obtained by dissolving 65 parts by mass of the epoxy methacrylate (A-2) obtained in Synthesis Example 2 in 35 parts by mass of styrene to obtain a resin composition for VaRTM molding (R1). got The viscosity of this VARTM molding resin composition (R1) was 500 mPa·s at 25°C.

実施例1で用いたVaRTM成形用樹脂組成物(1)をVaRTM成形用樹脂組成物(R1)に変更した以外は、実施例1と同様に操作し、成形品X(R1)及び成形品Y(R1)を作製し、各評価を行った。 Molded article X (R1) and molded article Y (R1) was produced and each evaluation was performed.

(比較例2:VaRTM成形用樹脂組成物(R2)の調製及び評価)
合成例3で得たエポキシメタクリレート(A-3)40質量部をスチレン60質量部に溶解させた樹脂溶液100質量部に、ハイドロキノン0.008質量部を添加しVaRTM成形用樹脂組成物(R2)を得た。このVaRTM成形用樹脂組成物(R2)の粘度は、25℃において40mPa・sであった。
(Comparative Example 2: Preparation and evaluation of VaRTM molding resin composition (R2))
0.008 parts by mass of hydroquinone was added to 100 parts by mass of a resin solution obtained by dissolving 40 parts by mass of the epoxy methacrylate (A-3) obtained in Synthesis Example 3 in 60 parts by mass of styrene to obtain a VaRTM molding resin composition (R2). got The VaRTM molding resin composition (R2) had a viscosity of 40 mPa·s at 25°C.

実施例1で用いたVaRTM成形用樹脂組成物(1)をVaRTM成形用樹脂組成物(R2)に変更した以外は、実施例1と同様に操作し、成形品X(R2)及び成形品Y(R2)を作製し、各評価を行った。 Molded article X (R2) and molded article Y (R2) was produced and each evaluation was performed.

上記で得られたVaRTM成形用樹脂組成物(1)、(2)、(R1)及び(R2)の評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the evaluation results of VaRTM molding resin compositions (1), (2), (R1) and (R2) obtained above.

Figure 0007243164000001
Figure 0007243164000001

実施例1及び2の本発明のVaRTM成形用樹脂組成物は、成形性に優れ、得られる成形品は引張強さ、伸び及び耐熱性に優れることが確認された。 It was confirmed that the resin compositions for VaRTM molding of the present invention of Examples 1 and 2 are excellent in moldability, and the obtained molded articles are excellent in tensile strength, elongation and heat resistance.

一方、比較例1は、組成物中のスチレンの量が少なく、質量比(A/B)が本発明の範囲外となる例であるが、成形性及び成形品の引張強度が不十分であることが確認された。 On the other hand, Comparative Example 1 is an example in which the amount of styrene in the composition is small and the mass ratio (A/B) is outside the range of the present invention, but the moldability and tensile strength of the molded product are insufficient. was confirmed.

比較例2は、組成物中のスチレンの量が多く、質量比(A/B)が本発明の範囲外となる例であるが、成形品の引張強さ、荷重たわみ温度が不十分であることが確認された。 Comparative Example 2 is an example in which the amount of styrene in the composition is large and the mass ratio (A/B) is outside the range of the present invention, but the tensile strength and deflection temperature under load of the molded product are insufficient. was confirmed.

Claims (3)

エポキシ(メタ)アクリレート(A)及びスチレン(B)を含有するVaRTM成形用樹脂組成物であって、前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)の原料であるエポキシ樹脂のエポキシ当量が250~450の範囲であり、前記エポキシ(メタ)アクリレート(A)と前記スチレン(B)との質量比(A/B)が60/40~45/55の範囲であり、25℃における粘度が50~300mPa・sの範囲であることを特徴とするVaRTM成形用樹脂組成物。 A resin composition for VaRTM molding containing epoxy (meth)acrylate (A) and styrene (B), wherein the epoxy equivalent of the epoxy resin that is the raw material of the epoxy (meth)acrylate (A) is in the range of 250 to 450. and the mass ratio (A/B) of the epoxy (meth)acrylate (A) and the styrene (B) is in the range of 60/40 to 45/55, and the viscosity at 25° C. is 50 to 300 mPa s VaRTM molding resin composition characterized in that it is in the range of . 請求項1記載のVaRTM成形用樹脂組成物、重合開始剤(C)、及び繊維強化材(D)を含有することを特徴とする成形材料。 A molding material comprising the VaRTM molding resin composition according to claim 1 , a polymerization initiator (C), and a fiber reinforcing material (D). 請求項記載の成形材料の硬化物であることを特徴とする成形品。 A molded article, which is a cured product of the molding material according to claim 2 .
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