JPH031327B2 - - Google Patents
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- JPH031327B2 JPH031327B2 JP13509783A JP13509783A JPH031327B2 JP H031327 B2 JPH031327 B2 JP H031327B2 JP 13509783 A JP13509783 A JP 13509783A JP 13509783 A JP13509783 A JP 13509783A JP H031327 B2 JPH031327 B2 JP H031327B2
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Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Description
本発明は、耐熱性を損うことなく耐水性および
破断伸びを改良したエポキシ樹脂組成物に関す
る。 最近、カーボン繊維に樹脂を含浸させ、硬化さ
せることにより得られる複合材、いわゆるカーボ
ン繊維強化プラスチツクス(以下、CFRPとい
う)が航空機の2次構造材等として広範囲に使用
されるようになつた。 従来、カーボン繊維含浸用樹脂としては、主と
してエポキシ樹脂組成物が用いられており、特に
耐熱性を目的とする場合にはテトラグリシジルジ
アミノジフエニルメタン(TGDDM)のエポキ
シ樹脂に硬化剤としてジアミノジフエニルスルホ
ン(DDS)を加えてなるエポキシ樹脂組成物が
広く用いられてきた。しかし、このTGDDM/
DDS系のエポキシ樹脂組成物は、すぐれた初期
耐熱性およびカーボン繊維との接着性を有する
が、吸湿により耐熱性が著しく低下することおよ
び極めて硬度が大きくかつ伸度が小さい等の欠点
がある。 このように、従来のエポキシ樹脂組成物は、高
い耐熱性、耐水性および2%以上の伸度を必要と
する等の航空機用一次構造材としての用途には満
足的なものではない。 本発明は、このような事情にかんがみてなされ
たものであつて、耐熱性、耐水性(特に吸湿後に
おけるガラス転移点(Tq)の低下)、および破断
時の伸度に優れた、高伸度カーボン繊維の含浸用
として好適なプリプレグ用エポキシ樹脂組成物を
提供することを目的とする。 このため、本発明のエポキシ樹脂組成物は、芳
香族グリシジルアミンエポキシを50重量%以上含
んだエポキシ樹脂と下記式 で示される硬化剤とからなり、 R=B/A (上記式中、A:配合物中におけるエポキシ樹
脂中のエポキシ基の数、B:配合物中における硬
化剤中の活性水素の数)の場合に、0.3≦R≦1.2
であることを特徴とする。 以下、本発明の構成について詳しく説明する。 本発明においては、テトラグリシジルジアミン
ジフエニルメタン(TGDDM)、トリグリシジル
P−アミノフエノール等で代表される芳香族グリ
シジルアミンエポキシを50重量%以上、好ましく
は70〜100重量%の範囲で含んだエポキシ樹脂を
使用する。芳香族グリシジルアミンエポキシ以外
のエポキシ、例えば、ビスフエノールAタイプの
エポキシ、ノボラツクタイプのエポキシ等のエポ
キシがエポキシ樹脂中に50重量%以上含まれる
と、芳香族グリシジルアミンエポキシの特徴であ
る耐熱性が悪くなると共にカーボン繊維との接着
性が劣つてしまうからである。 また、本発明においては、下記式で示される芳
香族ジアミンを硬化剤として使用する。 この芳香族ジアミンは、各環には一つのアミノ
基を含むが他の置換基を含まないものであり、例
えば、塩化パラ−ニトロベンゾイルを炭素数3〜
5個のジオールと反応させ、生成した化合物をジ
アミンに還元することにより得ることができる。 本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記のエポキ
シ樹脂と上記の芳香族ジアミンの硬化剤とからな
るもので、 R=B/A の場合に、0.3≦R≦1.2、好ましくは0.5≦R≦
1.0の値を有する。 上記式中、Aは配合物中におけるエポキシ基の
数、Bは配合物中における硬化剤中の活性水素の
数をそれぞれ表わす。 上記式において、R<0.3の場合には硬化剤の
量が過少となり、エポキシ樹脂組成物の伸度が小
さく、耐水性、耐熱性の点において劣ることにな
る。また、R>1.2の場合には硬化剤の量が過剰
となり、耐水性、耐熱性の点において劣るので本
発明の目的を達し得ない。 以下に実施例および比較例を示して本発明の効
果を具体的に説明する。 実施例 1 N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノ
ジフエニルメタン(TGDDM) 100phr 1.3−プロパンジオールジパラアミノベンゾエ
ート 49phr BF3−モノエタノールアミン(触媒) 0.5phr 上記配合の樹脂組成物をカーボン繊維に含浸さ
せて一方向プリプレグを作成し、これを180℃、
2時間硬化させて樹脂組成物の引張、Tg、60℃
温水28日浸漬後Tg、CFRPのILSS(層間せん断強
度(ASTM D−2344))を測定した(RT93℃、
60℃温水16日浸漬後93℃で)。この結果を下記表
−1に示す。 実施例 2 トリグリシジルパラアミノフエノール 100phr 1.3−プロパンジオールパラアミノベンゾエー
ト 33phr BF3−モノエタノールアミン 0.5phr 上記配合の樹脂組成物について実施例1と同様
のテストを行つた。結果を表−1に示す。 実施例 3 N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノ
ジフエニルメタン(エポキシ当量120) 80phr クレゾールノボラツクエポキシ(m.p.80℃、エ
ポキシ当量120) 20phr 1.3−プロパンジオールパラアミノベンゾエー
ト 45phr BF3−モノエタノールアミン 0.5phr 上記配合の樹脂組成物について実施例1と同様
のテストを行つた。結果を表−1に示す。 比較例 1 N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノ
ジフエニルメタン 100phr DDS 25.8phr BF3−MEA 0.5phr 上記配合の樹脂組成物(R=0.5、f=0)で
実施例1と同様のテストを行つた。結果を表−1
に示す。
破断伸びを改良したエポキシ樹脂組成物に関す
る。 最近、カーボン繊維に樹脂を含浸させ、硬化さ
せることにより得られる複合材、いわゆるカーボ
ン繊維強化プラスチツクス(以下、CFRPとい
う)が航空機の2次構造材等として広範囲に使用
されるようになつた。 従来、カーボン繊維含浸用樹脂としては、主と
してエポキシ樹脂組成物が用いられており、特に
耐熱性を目的とする場合にはテトラグリシジルジ
アミノジフエニルメタン(TGDDM)のエポキ
シ樹脂に硬化剤としてジアミノジフエニルスルホ
ン(DDS)を加えてなるエポキシ樹脂組成物が
広く用いられてきた。しかし、このTGDDM/
DDS系のエポキシ樹脂組成物は、すぐれた初期
耐熱性およびカーボン繊維との接着性を有する
が、吸湿により耐熱性が著しく低下することおよ
び極めて硬度が大きくかつ伸度が小さい等の欠点
がある。 このように、従来のエポキシ樹脂組成物は、高
い耐熱性、耐水性および2%以上の伸度を必要と
する等の航空機用一次構造材としての用途には満
足的なものではない。 本発明は、このような事情にかんがみてなされ
たものであつて、耐熱性、耐水性(特に吸湿後に
おけるガラス転移点(Tq)の低下)、および破断
時の伸度に優れた、高伸度カーボン繊維の含浸用
として好適なプリプレグ用エポキシ樹脂組成物を
提供することを目的とする。 このため、本発明のエポキシ樹脂組成物は、芳
香族グリシジルアミンエポキシを50重量%以上含
んだエポキシ樹脂と下記式 で示される硬化剤とからなり、 R=B/A (上記式中、A:配合物中におけるエポキシ樹
脂中のエポキシ基の数、B:配合物中における硬
化剤中の活性水素の数)の場合に、0.3≦R≦1.2
であることを特徴とする。 以下、本発明の構成について詳しく説明する。 本発明においては、テトラグリシジルジアミン
ジフエニルメタン(TGDDM)、トリグリシジル
P−アミノフエノール等で代表される芳香族グリ
シジルアミンエポキシを50重量%以上、好ましく
は70〜100重量%の範囲で含んだエポキシ樹脂を
使用する。芳香族グリシジルアミンエポキシ以外
のエポキシ、例えば、ビスフエノールAタイプの
エポキシ、ノボラツクタイプのエポキシ等のエポ
キシがエポキシ樹脂中に50重量%以上含まれる
と、芳香族グリシジルアミンエポキシの特徴であ
る耐熱性が悪くなると共にカーボン繊維との接着
性が劣つてしまうからである。 また、本発明においては、下記式で示される芳
香族ジアミンを硬化剤として使用する。 この芳香族ジアミンは、各環には一つのアミノ
基を含むが他の置換基を含まないものであり、例
えば、塩化パラ−ニトロベンゾイルを炭素数3〜
5個のジオールと反応させ、生成した化合物をジ
アミンに還元することにより得ることができる。 本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記のエポキ
シ樹脂と上記の芳香族ジアミンの硬化剤とからな
るもので、 R=B/A の場合に、0.3≦R≦1.2、好ましくは0.5≦R≦
1.0の値を有する。 上記式中、Aは配合物中におけるエポキシ基の
数、Bは配合物中における硬化剤中の活性水素の
数をそれぞれ表わす。 上記式において、R<0.3の場合には硬化剤の
量が過少となり、エポキシ樹脂組成物の伸度が小
さく、耐水性、耐熱性の点において劣ることにな
る。また、R>1.2の場合には硬化剤の量が過剰
となり、耐水性、耐熱性の点において劣るので本
発明の目的を達し得ない。 以下に実施例および比較例を示して本発明の効
果を具体的に説明する。 実施例 1 N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノ
ジフエニルメタン(TGDDM) 100phr 1.3−プロパンジオールジパラアミノベンゾエ
ート 49phr BF3−モノエタノールアミン(触媒) 0.5phr 上記配合の樹脂組成物をカーボン繊維に含浸さ
せて一方向プリプレグを作成し、これを180℃、
2時間硬化させて樹脂組成物の引張、Tg、60℃
温水28日浸漬後Tg、CFRPのILSS(層間せん断強
度(ASTM D−2344))を測定した(RT93℃、
60℃温水16日浸漬後93℃で)。この結果を下記表
−1に示す。 実施例 2 トリグリシジルパラアミノフエノール 100phr 1.3−プロパンジオールパラアミノベンゾエー
ト 33phr BF3−モノエタノールアミン 0.5phr 上記配合の樹脂組成物について実施例1と同様
のテストを行つた。結果を表−1に示す。 実施例 3 N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノ
ジフエニルメタン(エポキシ当量120) 80phr クレゾールノボラツクエポキシ(m.p.80℃、エ
ポキシ当量120) 20phr 1.3−プロパンジオールパラアミノベンゾエー
ト 45phr BF3−モノエタノールアミン 0.5phr 上記配合の樹脂組成物について実施例1と同様
のテストを行つた。結果を表−1に示す。 比較例 1 N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノ
ジフエニルメタン 100phr DDS 25.8phr BF3−MEA 0.5phr 上記配合の樹脂組成物(R=0.5、f=0)で
実施例1と同様のテストを行つた。結果を表−1
に示す。
【表】
上記表−1から明らかなように、本発明の樹脂
組成物は、従来のものに比し、樹脂特性および
ILSSにおいて優れていることが判る。 以上説明したように、本発明のエポキシ樹脂組
成物は、耐熱性を損うことなく耐水性が改良され
ると共に破断時の伸度が大きくなるので、高伸度
カーボン繊維の含浸用として好適であり、このた
め航空機の1次構造材への使用が可能となる。
組成物は、従来のものに比し、樹脂特性および
ILSSにおいて優れていることが判る。 以上説明したように、本発明のエポキシ樹脂組
成物は、耐熱性を損うことなく耐水性が改良され
ると共に破断時の伸度が大きくなるので、高伸度
カーボン繊維の含浸用として好適であり、このた
め航空機の1次構造材への使用が可能となる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 芳香族グリシジルアミンエポキシを50重量%
以上含んだエポキシ樹脂と下記式 で示される硬化剤とからなり、 R=B/A (上記式中、A:配合物中におけるエポキシ樹
脂中のエポキシ基の数、B:配合物中における硬
化剤中の活性水素の数)の場合に、0.3≦R≦1.2
であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13509783A JPS6028421A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13509783A JPS6028421A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6028421A JPS6028421A (ja) | 1985-02-13 |
JPH031327B2 true JPH031327B2 (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=15143759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13509783A Granted JPS6028421A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6028421A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60195122A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-03 | Sanyo Chem Ind Ltd | エポキシ樹脂用硬化剤 |
JPS60197738A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-07 | Toray Ind Inc | 炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物 |
JPS6147726A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-08 | Matsushita Electric Works Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
KR20010016874A (ko) * | 1999-08-05 | 2001-03-05 | 주성규 | 열접착성 에폭시 수지 조성물 |
JP4954631B2 (ja) * | 2006-07-28 | 2012-06-20 | ソマール株式会社 | 電力用絶縁機器の製造方法、電力用絶縁機器および絶縁用フィルム |
-
1983
- 1983-07-26 JP JP13509783A patent/JPS6028421A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6028421A (ja) | 1985-02-13 |
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