JPH0481422A - Epoxy resin composition, cured material of resin, prepreg and fiber reinforced plastics - Google Patents

Epoxy resin composition, cured material of resin, prepreg and fiber reinforced plastics

Info

Publication number
JPH0481422A
JPH0481422A JP19595290A JP19595290A JPH0481422A JP H0481422 A JPH0481422 A JP H0481422A JP 19595290 A JP19595290 A JP 19595290A JP 19595290 A JP19595290 A JP 19595290A JP H0481422 A JPH0481422 A JP H0481422A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
component
resin composition
formula
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19595290A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Kishi
肇 岸
Nobuyuki Odagiri
小田切 信之
Kuniaki Tobukuro
戸袋 邦朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP19595290A priority Critical patent/JPH0481422A/en
Publication of JPH0481422A publication Critical patent/JPH0481422A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain the title composition providing cured materials having extremely high toughness, high modulus of elasticity, low water absorption, high heat resistance, high solvent resistance, etc., and high stability of these properties by blending an epoxy resin with a specific polyimide. CONSTITUTION:The objective composition comprising (A) an epoxy resin and (B) a polyimide composed of a component essentially having structure shown by the formula and containing an amino end group. A combination of a glycidyl type epoxy resin such as triglycidyl-p-aminophenol and a glycidyl ether type epoxy resin such as bisphenol A type epoxy resin is preferable as the component A. An amine terminated polyimide oligomer prepared by copolymerizing 2,2- bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl] propane with 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy) phenyl]hexafluoropropane and biphenyltetracarboxylic acid dianhydride is used as the component B.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高靭性、高弾性率、さらには耐熱性、耐熱分
解性、低吸水性、耐溶剤性に優れた樹脂硬化物を与える
エポキシ樹脂組成物、それをマh l)ックス樹脂とす
るプリプレグ、その硬化物および繊維強化プラスチック
に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention is an epoxy resin that provides a cured resin product with high toughness, high modulus of elasticity, heat resistance, thermal decomposition resistance, low water absorption, and solvent resistance. The present invention relates to a resin composition, a prepreg made from the resin composition, a cured product thereof, and a fiber-reinforced plastic.

[従来の技術] エポキシ樹脂はその優れた力学的特性、耐薬品性などを
生かし、成形、積層、接着剤、封止剤など各種産業分野
に広く使用されている。特に強化繊維と、マドIJック
ス樹脂を必須の構成要素とする繊維強化複合材料にはエ
ポキシ樹脂が多く使われている。しかしながら一方にお
いて、エポキシ樹脂は脆いという欠点を有しており硬化
物の耐衝撃性が悪いなどの問題点を有している。特に航
空機、自動車等の構造材料に用いる場合、耐衝撃性か悪
いことは大きな問題である。
[Prior Art] Epoxy resins are widely used in various industrial fields such as molding, lamination, adhesives, and sealants due to their excellent mechanical properties and chemical resistance. In particular, epoxy resins are often used in fiber-reinforced composite materials that include reinforcing fibers and Mado IJx resin as essential components. However, on the other hand, epoxy resins have the disadvantage of being brittle and have problems such as poor impact resistance of the cured product. In particular, when used as structural materials for aircraft, automobiles, etc., poor impact resistance is a major problem.

これらエポキシ樹脂の欠点、特に脆さを改良するために
以下の様々な試みがなされてきた。
Various attempts have been made to improve the drawbacks of these epoxy resins, particularly their brittleness.

■ ディアマントらが第29回ナショナル・サンペ・シ
ンポジウム(1984)のp、 422−436に記し
ているように、末端官能基を有するゴム状ポリマー(例
えばカルボキシル基末端ブタジェン・アクリロニトリル
ゴム)をエポキシ樹脂に加え−ることにより樹脂靭性が
向上する。しかし、弾性率(特に高温での弾性率)の低
下が大きいといった欠点を有する。
■ As described by Diamant et al. in 29th National Sanpe Symposium (1984), p. 422-436, rubbery polymers with terminal functional groups (e.g., carboxyl-terminated butadiene acrylonitrile rubber) are combined with epoxy resins. By adding , resin toughness is improved. However, it has the disadvantage that the elastic modulus (particularly the elastic modulus at high temperatures) decreases significantly.

■ また、このゴム添加による靭性向上は架橋密度が低
いエポキシ樹脂にのみ有効であり、高架橋密度のエポキ
シには適用できないことかイーらの検討(“エラストマ
ー改質エポキシ樹脂の高靭性化機構第2報”ナサ・コン
トラクター・レポート3852  p、 20 (19
84))で証明された。
■ In addition, this improvement in toughness by adding rubber is only effective for epoxy resins with low crosslinking density, and cannot be applied to epoxy resins with high crosslinking density. “Nasa Contractor Report 3852 p. 20 (19
84)).

■ 高架橋密度のエポキシ樹脂を高靭性化する試みとし
て熱可塑性樹脂をエポキシ樹脂組成物に加えることが行
なわれてきた。ポリマーVo1.30p、 213 (
1989)においてシー・ビー・バックナルらがポリエ
ーテルイミドを改質剤として検討している。硬化樹脂は
ミクロ相分離構造をとり、ポリエーテルイミドの添加量
が増えるにつれ、ポリエーテルイミドがドメインを形成
するモルホロジーからポリエーテルイミドが連続相を形
成するモルホロジーへと変化し、添加量が増えるに従い
硬化樹脂の靭性が向上すると述べている。しかし、ポリ
エーテルイミドの相が容易に塩化メチレンによって溶か
されることか記載されているように、耐溶剤性に劣ると
いう欠点がある。また、高分子量の熱可塑性樹脂を添加
するために組成物の粘度か著しく高くなり、作業性か大
きく低下するという欠点もある。
(2) In an attempt to increase the toughness of epoxy resins with high crosslink density, attempts have been made to add thermoplastic resins to epoxy resin compositions. Polymer Vo1.30p, 213 (
In 1989), C.B. Bucknall et al. investigated polyetherimide as a modifier. The cured resin has a microphase-separated structure, and as the amount of polyetherimide added increases, the morphology changes from one in which polyetherimide forms domains to one in which polyetherimide forms a continuous phase; It is stated that the toughness of the cured resin is improved. However, it has the disadvantage of poor solvent resistance, as stated that the polyetherimide phase is easily dissolved by methylene chloride. Another disadvantage is that the viscosity of the composition increases significantly due to the addition of a high molecular weight thermoplastic resin, resulting in a significant decrease in workability.

■ 末端にエポキシと反応する官能基を有し、また多量
に添加できるようオリゴマ領域の分子量を有する熱可塑
性樹脂を改質剤とする試みもなされた。例えば米国特許
第4656208号明細書および特開昭61−2280
16号においてエポキシ反応性の官能基を末端に有する
ポリスルホンオリゴマーをエポキシ樹脂組成物に加える
検討かなされている。硬化樹脂はミクロ相分離構造(海
島構造)をとり、連続相にはポリスルホンか高濃度に存
在し、高い靭性を発現すると述べられている。同様の検
討は第31回サンペ・シンポジウムP580 (198
6)においてジェー・イー・マツフグラスらが発表して
いる。樹脂靭性はポリスルホンの分子量の増加や添加量
の増加とともに大きくなるが、それに伴い系の粘度か上
がり作業性が低下すると述べている。欧州特許公開第0
311349(1989)号明細書においてもやはりア
ミン末端ポリアリルスルホンをエポキシ樹脂組成物に加
える検討がなされている。硬化樹脂のモルホロジーは写
真が不鮮明ではっきり判らないが、ポリアリルスルホン
の骨格構造によって均一構造のもの、ポリアリルスルホ
ン相とエポキシ樹脂相に相分離し両相か連続構造である
もの、連続相かポリアリルスルホンで島相かエポキシ相
であるものと変化するとしている。そして、ポリアリル
スルホン相とエポキシ樹脂相か両相とも連続構造である
ときに最も靭性が高くなると述べている。しかし、ポリ
スルホン系の改質剤を用いた場合、エポキシ樹脂の耐熱
性を改善するには至らず、選択するエポキシ樹脂によっ
てはその耐熱性か低下することになる。
(2) Attempts have also been made to use a thermoplastic resin as a modifier, which has a functional group that reacts with epoxy at the end and has a molecular weight in the oligomer range so that it can be added in large amounts. For example, U.S. Pat.
No. 16 discusses adding a polysulfone oligomer having an epoxy-reactive functional group at the end to an epoxy resin composition. It is said that the cured resin has a microphase-separated structure (sea-island structure), and the continuous phase contains a high concentration of polysulfone, resulting in high toughness. A similar study was conducted at the 31st Sanpe Symposium P580 (198
6), J.E. Matsufglas et al. It is stated that resin toughness increases as the molecular weight of polysulfone increases and as the amount added increases, but the viscosity of the system also increases and workability decreases. European Patent Publication No. 0
No. 311,349 (1989) also discusses adding an amine-terminated polyallylsulfone to an epoxy resin composition. The morphology of the cured resin cannot be clearly seen as the photo is unclear, but some have a uniform structure due to the skeletal structure of polyallylsulfone, some have a phase separation into a polyallylsulfone phase and an epoxy resin phase, and some have a continuous structure, and some have a continuous structure. It is said that polyarylsulfone changes between an island phase and an epoxy phase. It also states that the toughness is highest when both the polyallyl sulfone phase and the epoxy resin phase have a continuous structure. However, when a polysulfone-based modifier is used, the heat resistance of the epoxy resin cannot be improved, and depending on the epoxy resin selected, the heat resistance may be reduced.

■ エポキシ樹脂の靭性を改良しつつ、同時に湿潤状態
でのガラス転移温度(Tg)を向上させる試みが特開平
2−622号でなされている。反応性末端を有するポリ
アミド、イミドまたはアミドイミドオリゴマを靭性改質
剤とすれば、オリゴマのTgがエポキシ樹脂のTgと同
等以上であるため、靭性のみでなく湿潤状態でのTgも
向上するというものである。芳香族ポリイミドは一般的
に溶剤に溶けにくいか、芳香族ジアミンのベンゼン環に
バルキーな置換基を導入することによってポリイミドの
溶解性か向上することはよ(知られている。特開平2−
622号の場合もその実施例に示されている p−ビス
(4−イソプロピリデン−26−シメチルアニリン)ベ
ンゼンといったベンゼン環に置換基を持つジアミンを用
いて合成したポリイミドは、約80°C以下でエポキシ
樹脂に可溶と記されている。アセトンやメチルエチルケ
トンにも溶解するほど溶剤に溶けやすいポリイミドであ
る。そのイミドオリゴマを30 w t%添加して調整
したエポキシ樹脂硬化物の靭性値は最高でもK +c=
 1.5MPa、/−m程度であり充分とはいえない(
弾性率3.5GPaとするとG、C=6301ardと
換算される)。
(2) An attempt was made to improve the toughness of epoxy resins and at the same time increase the glass transition temperature (Tg) in a wet state in JP-A No. 2-622. If a polyamide, imide, or amide-imide oligomer with reactive terminals is used as a toughness modifier, the Tg of the oligomer is equal to or higher than that of the epoxy resin, so not only the toughness but also the Tg in a wet state is improved. It is. Aromatic polyimides are generally not easily soluble in solvents, and it is known that the solubility of polyimides can be improved by introducing bulky substituents into the benzene ring of aromatic diamines.
In the case of No. 622, polyimide synthesized using a diamine having a substituent on the benzene ring, such as p-bis(4-isopropylidene-26-dimethylaniline)benzene, which is also shown in the example, has a temperature of about 80°C. It is described below as being soluble in epoxy resins. It is a polyimide that is so easily soluble in solvents that it dissolves in acetone and methyl ethyl ketone. The toughness value of the cured epoxy resin prepared by adding 30 wt% of the imide oligomer is K + c =
It is about 1.5 MPa, /-m, which is not sufficient (
If the elastic modulus is 3.5 GPa, it is converted to G, C = 6301ard).

[発明が解決しようとする課題] 本発明者らは卓越した高靭性を有し、同時に高弾性率、
低吸水性、高耐熱性、高耐熱分解性、高耐溶剤性を併せ
持ち、それら諸物性の安定性が高い硬化物を与えるエポ
キシ樹脂組成物、さらにはそれをマトリックス樹脂とす
るプリプレグ、その硬化物および繊維強化プラスチック
を提供せんとするものである。
[Problem to be solved by the invention] The present inventors have achieved outstanding high toughness, high elastic modulus,
Epoxy resin compositions that have low water absorption, high heat resistance, high heat decomposition resistance, and high solvent resistance and provide cured products with high stability in these physical properties, as well as prepregs using these as matrix resins, and cured products thereof. and fiber-reinforced plastics.

[課題を解決するための手段] 本発明は上記目的を達成するため、次のような構成を採
用する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.

すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物は、次の構成要
素[A]、[B]を必須とするものである。
That is, the epoxy resin composition of the present invention essentially includes the following constituent elements [A] and [B].

[A] :エポキシ樹脂 [B] :式■の構造の成分を必須とし、アミン基末端
を有するポリイミド F3 また、本発明は上記樹脂をマトリックス樹脂とするプリ
プレグ、その硬化物および繊維強化プラスチックを提供
するものである。
[A]: Epoxy resin [B]: Polyimide F3 which essentially includes a component of the structure of formula (■) and has an amine group at the end.The present invention also provides a prepreg using the above resin as a matrix resin, a cured product thereof, and a fiber-reinforced plastic. It is something to do.

以下、構成要素別に説明を加える。Each component will be explained below.

本発明に構成要素[A]として用いられる要素はエポキ
シ樹脂である。エポキシ樹脂とは1分子あたり平均2個
以上のエポキシ基を有する樹脂である。特に、アミン類
、フェノール類、炭素炭素二重結合を有する化合物を前
駆体とするエポキシ樹脂が好ましい。具体的には、アミ
ン類を前駆体とするエポキシ樹脂として、テトラグリシ
ジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−pア
ミノフェノール、トリグリシジル−m−アミノフェノー
ル、トリグリシジルアミノクレゾールの各種異性体、フ
ェノール類を前駆体とするエポキシ樹脂として、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S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、レゾルシノール型エポキシ樹脂、炭素炭素
二重結合を有する化合物を前駆体とするエポキシ樹脂と
しては、脂環式エポキシ樹脂等があげられる。
The element used as component [A] in the present invention is an epoxy resin. An epoxy resin is a resin having an average of two or more epoxy groups per molecule. Particularly preferred are epoxy resins whose precursors are amines, phenols, and compounds having carbon-carbon double bonds. Specifically, as an epoxy resin using amines as a precursor, various isomers of tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, triglycidyl-m-aminophenol, triglycidyl aminocresol, and phenols are used as precursors. As the epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, resorcinol type epoxy resin, compound having a carbon-carbon double bond. Examples of the epoxy resin used as a precursor include alicyclic epoxy resins.

また、これらのエポキシ樹脂をブロム化したブロム化エ
ポキシ樹脂も用いられる。これらエポキシ樹脂は2種以
上の混合系で用いてもよく、モノエポキシ化合物を含有
しても良い。例えは、グリシジルアミン型エポキシ樹脂
とグリシジルエーテル型エポキシ樹脂の組合せによる組
成物は耐熱性、耐水性および農作業性を併せ持つため好
ましい。
Brominated epoxy resins obtained by brominating these epoxy resins may also be used. These epoxy resins may be used in a mixed system of two or more types, or may contain a monoepoxy compound. For example, a composition made of a combination of a glycidylamine type epoxy resin and a glycidyl ether type epoxy resin is preferable because it has heat resistance, water resistance, and agricultural workability.

特に、トリグリシジル−p−アミノフェノール、トリグ
リシジル−m−アミノフェノールの誘導体といったグリ
シジルアミン型エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、レゾルシ
ノール型エポキシ樹脂といったグリシジルエーテル型エ
ポキシ樹脂の組合せは、それぞれの樹脂の低粘度性に起
因して作業性に優れた樹脂組成物を与える。
In particular, combinations of glycidylamine type epoxy resins such as triglycidyl-p-aminophenol and triglycidyl-m-aminophenol derivatives and glycidyl ether type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, and resorcinol type epoxy resins. These provide resin compositions with excellent workability due to the low viscosity of each resin.

通常、エポキシ樹脂は硬化剤と組合せて用いられる。硬
化剤はエポキシ基と反応しうる活性基を有する化合物で
あればこれを用いることかできる。
Typically, epoxy resins are used in combination with hardeners. Any compound having an active group capable of reacting with an epoxy group can be used as the curing agent.

好ましくは、アミノ基、酸無水物基、アジド基、水酸基
を有する化合物が適している。例えば、ジシアンジアミ
ド、ジアミノジフェニルスルホンの各種異性体、アミノ
安息香酸エステル類、各種酸無水物、フェノールノボラ
ック樹脂、クレゾールノホラック樹脂か挙げられるかこ
れに限定されない。ジシアンジアミドはプリプレグの保
存性に優れるため好んで用いられる。芳香族シアミンを
硬化剤として用いると耐熱性良好なエポキシ樹脂硬化物
か得られる。特に、ジアミノジフェニルスルホンの各種
異性体は、耐熱性の良好な硬化物を与えるため本発明に
は最も適している。アミノ安息香酸エステル類としては
、トリメチレングリコールジ−p−アミノベンゾエート
やネオペンチルグリコールジ−p−アミノベンゾエート
が好んで用いられ、ジアミノジフェニルスルホンに比較
して、耐熱性に劣るものの、引張伸度、靭性に優れるた
め、用途に応じて選択して用いられる。メチルへキサヒ
ドロ無水フタル酸に代表される酸無水物を硬化剤として
用いると、耐熱性が高い硬化物を与え、低粘度で作業性
に優れたエポキシ樹脂組成物が得られる。フェノールノ
ボラック樹脂あるいはクレゾールノホラック樹脂はこれ
を硬化剤として用いると、分子鎖中に耐加水分解性の優
れたエーテル結合が導入され硬化物の耐湿性が向上する
ため好ましい。さらに、種々の硬化触媒も併用すること
ができる。その代表的なものは三フッ化はう素のモノエ
チルアミン錯体である。また、シアネート樹脂(トリア
ンン樹脂)もエポキシ樹脂と組み合わせて好ましく用い
られる。この場合、シアネートはエポキシと硬化反応を
おこし、吸水率の低い樹脂硬化物を与える。
Preferably, compounds having an amino group, an acid anhydride group, an azide group, or a hydroxyl group are suitable. Examples include, but are not limited to, dicyandiamide, various isomers of diaminodiphenylsulfone, aminobenzoic acid esters, various acid anhydrides, phenol novolak resin, and cresol novolac resin. Dicyandiamide is preferably used because it has excellent pre-preg stability. When aromatic cyamine is used as a curing agent, a cured epoxy resin with good heat resistance can be obtained. In particular, various isomers of diaminodiphenylsulfone are most suitable for the present invention because they give cured products with good heat resistance. As aminobenzoic acid esters, trimethylene glycol di-p-aminobenzoate and neopentyl glycol di-p-aminobenzoate are preferably used, and although they have lower heat resistance than diaminodiphenylsulfone, they have a higher tensile elongation. Because of its excellent toughness, it is selected and used depending on the application. When an acid anhydride represented by methylhexahydrophthalic anhydride is used as a curing agent, a cured product with high heat resistance can be obtained, and an epoxy resin composition with low viscosity and excellent workability can be obtained. Phenol novolac resins or cresol novolac resins are preferred because, when used as a curing agent, ether bonds with excellent hydrolysis resistance are introduced into the molecular chains and the moisture resistance of the cured product is improved. Furthermore, various curing catalysts can also be used in combination. A typical example is a monoethylamine complex of boron trifluoride. Further, cyanate resin (trianne resin) is also preferably used in combination with epoxy resin. In this case, cyanate causes a curing reaction with epoxy to give a cured resin with low water absorption.

構成要素[B]は、エポキシ樹脂の耐熱性をさらに高め
、高弾性率、高耐溶剤性を損わないために、芳香族系の
ポリイミドオリゴマを用いる。
Component [B] uses an aromatic polyimide oligomer in order to further improve the heat resistance of the epoxy resin and not impair its high elastic modulus and high solvent resistance.

般にポリイミドは芳香族系熱可塑性樹脂の中でも特に耐
熱性、耐溶剤性に優れている。耐溶剤性に優れているこ
とを裏返せば、エポキシ樹脂モノマに容易には溶解しな
いことを意味する。しかし、本発明者らは上記式■の骨
格を有する含フツ素ポリイミドが、アセトン、メチルエ
チルケトンといった汎用溶剤には溶解しないがエポキシ
樹脂モノマには溶解しうろことを見出した。そして、こ
れを改質剤として用いることによって、特に顕著な高靭
性、高耐熱性、低吸水率さらには高い耐溶剤性を有する
エポキシ樹脂組成物を発明したのである。
In general, polyimide has particularly excellent heat resistance and solvent resistance among aromatic thermoplastic resins. The fact that it has excellent solvent resistance means that it does not dissolve easily in epoxy resin monomers. However, the present inventors have discovered that the fluorine-containing polyimide having the skeleton of the above formula (2) does not dissolve in general-purpose solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, but does dissolve in epoxy resin monomers. By using this as a modifier, they invented an epoxy resin composition that has particularly remarkable toughness, high heat resistance, low water absorption, and high solvent resistance.

前述の公知側特開平2−622号の場合、エボキシ改質
用ポリイミドオリゴマ合成に用いた芳香族アミンとして
、実施例にはp−ビス(4−イソプロピリデン−2,6
−シメチルアニリン)ベンゼンといった特定の構造のジ
アミンを用いている。これは芳香環に置換基を持ち、そ
れによって溶解性向上を狙ったものだか、このような構
造を有するイミドオリゴマを用いた場合、エポキシ硬化
物の靭性改良効果が不十分であった。また、公知側特開
平2−622号におけるイミドオリゴマの記載において
アミン成分を共重合した例は示されていない。
In the case of the above-mentioned well-known JP-A No. 2-622, p-bis(4-isopropylidene-2,6
A diamine with a specific structure such as -dimethylaniline)benzene is used. This may be due to the fact that the aromatic ring has a substituent group to improve solubility, but when an imide oligomer having such a structure was used, the effect of improving the toughness of the cured epoxy product was insufficient. Furthermore, in the description of imide oligomers in JP-A-2-622, there is no example of copolymerization of an amine component.

しかるに、本発明者は、主鎖の芳香環上にバルキーな置
換基を有しない、式■の骨格を有するポリイミドオリゴ
マを用いることによって高靭性なポリイミドを得、意外
にもこれがエポキシ可溶性であることを見い出し、しか
もエポキシ樹脂の靭性を飛躍的に改善せしめることに成
功したのである。
However, the present inventors obtained a polyimide with high toughness by using a polyimide oligomer having a skeleton of formula (2), which does not have bulky substituents on the aromatic ring of the main chain, and surprisingly found that this polyimide is epoxy-soluble. They discovered this and succeeded in dramatically improving the toughness of epoxy resin.

さらに構成要素[B]は、式Iの構造と式■、■の構造
で表わされる他のジアミンモノマを共重合することか好
ましい。特に、式■及び式■においてXか一〇−,−3
O2−+ −c (cIl(3) 2結合であることは
樹脂靭性を高める上で特に好ましい。また、合成に用い
る酸二無水物としては式■においてYが一〇−あるいは
一〇〇−であるか、nがOであることがエポキシ溶解性
を高め、また硬化樹脂の靭性を高める上で特に好ましい
Furthermore, component [B] is preferably a copolymerization of the structure of formula I and other diamine monomers represented by the structures of formulas (1) and (2). In particular, in formula ■ and formula ■, X or 10-, -3
O2-+ -c (cIl(3) 2 bonds are particularly preferred in terms of improving resin toughness.Also, as the acid dianhydride used in the synthesis, in formula (■), Y is 10- or 100- It is particularly preferable that n be O in order to increase the solubility of the epoxy and to improve the toughness of the cured resin.

とくに好ましい共重合ポリイミドを用いれば、それによ
って改質されたエポキシ樹脂のG Icは1000J/
rdを上回る。
If a particularly preferred copolymerized polyimide is used, the GIc of the epoxy resin modified thereby is 1000 J/
Exceeds rd.

xは−Co−、−3o2−、−0−、−3或いは−C(
M) 2−(Mは水素、アルキル、アリルまたはハロア
ルキル)を意味し、nはOもしくは1である。
x is -Co-, -3o2-, -0-, -3 or -C(
M) 2- (M is hydrogen, alkyl, allyl or haloalkyl), n is O or 1;

Yは−co−,−5o2−.−〇−−8或いは−c (
M) 2− (Mは水素、アルキル、またはハロアルキ
ル)を意味し、nは0もしくは1である。
Y is -co-, -5o2-. -〇--8 or -c (
M) 2- (M is hydrogen, alkyl, or haloalkyl), and n is 0 or 1.

構成要素[B]における式■のジアミン構造と式■およ
び/または式■のジアミン構造との共重合比率(モル比
)は0.5:9.5〜10:0か好ましい。構成要素[
B]をエポキシ樹脂モノマに溶解させた際の粘度の観点
から37〜10・0か好ましく、特に55〜100が好
ましい。また、硬化樹脂の°靭性の観点からは19〜9
 川かさらに好ましい。
The copolymerization ratio (molar ratio) of the diamine structure of formula (1) and the diamine structure of formula (2) and/or formula (2) in component [B] is preferably 0.5:9.5 to 10:0. Component[
B] is preferably 37 to 10.0, particularly preferably 55 to 100, from the viewpoint of the viscosity when dissolved in the epoxy resin monomer. In addition, from the viewpoint of the toughness of the cured resin, it is 19 to 9
A river is even more preferable.

以下にオリゴマ合成に好ましいジアミンおよび酸二無水
物の例をあげるか本発明はこれに限定されるものではな
い。
Examples of diamines and acid dianhydrides preferred for oligomer synthesis are listed below, but the present invention is not limited thereto.

この含フツ素芳香族ポリイミドを構成要素[B]として
用いると、硬化物中に少なくとも構成要素[B]を主と
した相か3次元的に連続構造となるミクロ相分離構造か
形成され、それによって従来得られなかった高い靭性を
持つ硬化物となった。
When this fluorine-containing aromatic polyimide is used as the component [B], at least a phase mainly composed of the component [B] or a three-dimensionally continuous microphase-separated structure is formed in the cured product. This resulted in a cured product with high toughness that had not been previously available.

本発明の樹脂組成物が与える硬化物のモルホロジーの一
例を図1に示す。これは、実施例1のエポキシ樹脂硬化
物の研磨面をオスミウム酸染色し、走査型電子顕微鏡で
反射電子像を撮影した写真である。組成の異なる2つの
相の存在か明確であり、連続相中に他相の分散相かある
ことがわかる。同じ視野をX線マイクロアナライザーに
より元素分析することによって、構成要素[A]が主で
ある相と、構成要素[B]が主である相との区別も可能
である。この実施例1の場合、連続相か他相に比ベフッ
素元素を高濃度に含むことがわかり、そちらか構成要素
[B]か主である相と容易に断定できる。
An example of the morphology of a cured product produced by the resin composition of the present invention is shown in FIG. This is a photograph of the polished surface of the cured epoxy resin of Example 1 stained with osmic acid and a backscattered electron image taken using a scanning electron microscope. It is clear that there are two phases with different compositions, and that there is a dispersed phase of another phase in the continuous phase. By elementally analyzing the same field of view using an X-ray microanalyzer, it is also possible to distinguish between a phase in which component [A] is the main component and a phase in which component [B] is the main component. In the case of Example 1, it is found that either the continuous phase or the other phases contain a relatively high concentration of fluorine element, and it can be easily determined that the constituent element [B] is the main phase.

構成要素[B]を主とする連続相(海相)中に存在する
構成要素[A]を主とする分散相(島相)の大きさは、
約101乃至50ミクロンが好ましい。
The size of the dispersed phase (island phase) mainly composed of component [A] that exists in the continuous phase (sea phase) mainly composed of component [B] is:
Approximately 101 to 50 microns is preferred.

0.01ミクロン以下であると破断面の凹凸深さが浅く
、高靭性を発現しにくい。逆に50ミクロンを越えても
高靭性化効果が薄れる。より好ましくは0.1乃至10
ミクロン程度、更に好ましくはo5乃至3ミクロン程度
である。
If it is 0.01 micron or less, the depth of the irregularities on the fractured surface will be shallow, making it difficult to develop high toughness. On the other hand, if the thickness exceeds 50 microns, the effect of increasing toughness will be diminished. More preferably 0.1 to 10
The thickness is about microns, more preferably about 05 to 3 microns.

相分離構造と含フツ素ポリイミド本来の撥水性により硬
化物の吸水性は元のエポキシ樹脂に比べ、著しく小さく
なる。さらに、式■の構造によってエポキシ可溶性とな
ったポリイミドオリゴマは本来それ自体かアセトン、メ
チルエチルケトンといった汎用溶剤には溶解しない。そ
のうえエポキシ樹脂と反応する官能基を有しているため
架橋構造に組み込まれ、結果として硬化物の耐溶剤性は
卓越したものとなる。ポリイミドオリゴマの耐熱性につ
いては、共重合モノマの種類を変えることによってカラ
ス転移温度をかなり大きな範囲で任意に設定できるか、
エポキシ樹脂に比へれば十分高い耐熱性を有し、上記低
吸水率性と併せてエポキシ樹脂の湿潤状態での耐熱性を
改善する。
Due to the phase separation structure and the inherent water repellency of fluorine-containing polyimide, the water absorption of the cured product is significantly lower than that of the original epoxy resin. Furthermore, the polyimide oligomer which has become epoxy-soluble due to the structure of formula (2) is not inherently soluble in general-purpose solvents such as acetone and methyl ethyl ketone. Furthermore, since it has a functional group that reacts with the epoxy resin, it is incorporated into the crosslinked structure, and as a result, the cured product has excellent solvent resistance. Regarding the heat resistance of polyimide oligomers, it is possible to arbitrarily set the glass transition temperature within a fairly wide range by changing the type of copolymerization monomer.
It has sufficiently high heat resistance when compared to epoxy resins, and together with the above-mentioned low water absorption property, it improves the heat resistance of epoxy resins in a wet state.

構成要素[B]の構造中に構成要素[A]と反応しうる
官能基を有することは、耐溶剤性の観点および樹脂靭性
の観点からも好ましい。最も好ましいのは構成要素[B
]の末端にアミン基が存在する場合である。オリゴマ合
成時に、酸二無水物に対し1モル過剰なジアミンを用い
ることによってアミノ基末端とすることが容易である。
It is preferable to have a functional group capable of reacting with component [A] in the structure of component [B] from the viewpoint of solvent resistance and resin toughness. Most preferred is the component [B
] is the case where an amine group is present at the end. During oligomer synthesis, it is easy to terminate the oligomer with an amino group by using a 1 molar excess of diamine relative to the acid dianhydride.

また、本発明に好適なポリイミドオリゴマは必ずしも1
00%のイミド化率を必要とせす、部分的にアミック酸
め状態を有していても良く、相界面接着性の観点からは
場合によってはその方が好ましい。
Furthermore, polyimide oligomers suitable for the present invention are not necessarily 1
It may have a partially amic acid state which requires an imidization rate of 0.00%, and this is preferable in some cases from the viewpoint of phase interface adhesion.

構成要素[B]の量は樹脂組成物中10〜50重量%か
好ましい。これより少なければ靭性向上効果が小さく、
またこれより多ければ作業性の低下が顕著である。より
好ましくは15〜40重量%である。
The amount of component [B] is preferably 10 to 50% by weight in the resin composition. If it is less than this, the toughness improvement effect will be small.
Moreover, if the amount is more than this, the workability is significantly reduced. More preferably, it is 15 to 40% by weight.

構成要素[B]の分子量は数平均分子量にして約200
0〜20000の範囲か好ましい。これより分子量か小
さい場合、靭性向上効果か小さく、また、これより分子
量か大きければ樹脂粘度の増加が著しい。その結果、プ
リプレグ製作時の樹脂コーティングや繊維への樹脂含浸
か困難となり、またプリプレグのタック性、ドレープ性
か損われるなど作業性の低下が顕著である。より好まし
くは約2000〜10000の範囲、さらに好ましくは
約3000〜6000の範囲である。
The molecular weight of component [B] is approximately 200 in terms of number average molecular weight.
A range of 0 to 20,000 is preferred. When the molecular weight is smaller than this, the effect of improving toughness is small, and when the molecular weight is larger than this, the increase in resin viscosity is significant. As a result, it becomes difficult to coat the prepreg with resin or impregnate fibers with the resin, and the tackiness and drape properties of the prepreg are impaired, resulting in a significant decrease in workability. More preferably, it is in the range of about 2,000 to 10,000, and even more preferably in the range of about 3,000 to 6,000.

本発明は構成要素[A]および[B]からなるエポキシ
樹脂組成物と強化繊維[C]よりなる高靭性、高強度の
繊維強化プラスチックおよびそれを与えるプリプレグを
提供する。その際に用いる強化繊維は、一般に先進複合
材料として用いられる耐熱性および引張強度の良好な繊
維である。たとえば、その強化繊維には、炭素繊維、黒
鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維
、ポロン繊維、タングステンカーバイド繊維、カラス繊
維かあげらる。このうち比強度、比弾性率が良好で軽量
化に大きな寄与か認められる炭素繊維や黒鉛繊維が本発
明には最も良好である。炭素繊維や黒鉛繊維は用途に応
してあらゆる種類の炭素繊維や黒鉛繊維を用いることが
可能であるが、弓張強度450 kgf/mm2、引張
伸度1.7%以上ノ高強度高伸度炭素繊維か最も適して
いる。炭素繊維や黒鉛繊維は他の強化繊維を混合して用
いてもかまわない。また、強化繊維はその形状や配列を
限定されず、たとえは、単一方向、ランダム方向、シー
ト状、マット状、織物状、組み紐状であっても使用可能
である。また、特に、比強度、比弾性率か高いことを要
求される用途には強化繊維が単一方向に引き揃えられた
配列か最も適しているか、取り扱いの容易なりロス(織
物)状の配列も本発明には適している。
The present invention provides a fiber-reinforced plastic with high toughness and high strength consisting of an epoxy resin composition comprising components [A] and [B] and reinforcing fibers [C], and a prepreg providing the same. The reinforcing fibers used in this case are fibers with good heat resistance and tensile strength that are generally used as advanced composite materials. For example, the reinforcing fibers include carbon fiber, graphite fiber, aramid fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, poron fiber, tungsten carbide fiber, and glass fiber. Among these, carbon fibers and graphite fibers are most suitable for the present invention because they have good specific strength and specific modulus and are recognized to contribute greatly to weight reduction. All kinds of carbon fibers and graphite fibers can be used depending on the purpose, but high strength and high elongation carbon with a bow tensile strength of 450 kgf/mm2 and a tensile elongation of 1.7% or more is preferable. Fiber or most suitable. Carbon fibers and graphite fibers may be used in combination with other reinforcing fibers. Further, the reinforcing fibers are not limited in their shape or arrangement, and can be used in, for example, a single direction, a random direction, a sheet shape, a mat shape, a woven fabric shape, or a braided cord shape. In particular, for applications that require high specific strength and specific modulus, it is important to know whether an arrangement in which the reinforcing fibers are aligned in a single direction is the most suitable, or whether it is easier to handle or in a loss (woven) arrangement. It is suitable for the present invention.

その繊維強化プラスチツク中の樹脂は上記記載のミクロ
相分離構造を有する。構成要素[A部を主とする分散相
の大きさの最適範囲は繊維と繊維の間隔よりも小さいと
ころにある。したがって、その最適範囲は繊維含有率の
影響を受けるか、約001乃至10ミクロンの範囲にあ
り、より好ましくは01乃至3ミクロン程度である。繊
維強化プラスチツク中において、構成要素[B]を主と
する相か構成要素[A部を主とする相と分離して存在し
た場合、構成要素[A部を主とする相が強化繊維[C]
の周辺に偏在することは繊維と樹脂との接着の観点から
好ましい。
The resin in the fiber-reinforced plastic has the microphase-separated structure described above. The optimal range of the size of the dispersed phase, which is mainly composed of the component [part A], is smaller than the distance between fibers. Therefore, the optimum range is influenced by the fiber content and is in the range of about 0.001 to 10 microns, more preferably about 0.1 to 3 microns. In the fiber-reinforced plastic, if a phase mainly consisting of the component [B] exists separately from a phase mainly consisting of the component [A part], the phase mainly consisting of the component [A part] is the reinforcing fiber [C ]
It is preferable for the fibers to be unevenly distributed around the fibers from the viewpoint of adhesion between the fibers and the resin.

本発明の組成物により製造された硬化樹脂の破壊歪エネ
ルギー解放率Gicは、タプルトーション(D T)法
で測定される。測定法の概略を図2に示した。DT法に
ついて詳しくはジャーナル・オフ・マテリアルズ・サイ
エンス20 (1985) p、 77−84などに記
載されている。G、。は亀裂発生荷重P、コンプライア
ンスCの亀裂進展距離a1に対する傾き△C/△a1お
よび亀裂進展部のサンプル厚みtから次式によって計算
される。
The fracture strain energy release rate Gic of the cured resin produced using the composition of the present invention is measured by the tuple torsion (DT) method. An outline of the measurement method is shown in Figure 2. The DT method is described in detail in Journal of Materials Science 20 (1985) p. 77-84. G. is calculated by the following formula from the crack initiation load P, the slope ΔC/Δa1 of the compliance C with respect to the crack propagation distance a1, and the sample thickness t at the crack propagation part.

G、、、=P2 (△C/△at)/2t(但し、コン
プライアンスCは、亀裂発生時のクロスヘツド変位量δ
および亀裂発生荷重Pによって定義される。C−δ/P
) 荷重をかけるクロスヘツドの速度は1mm/min  
とした。
G,,,=P2 (△C/△at)/2t (However, compliance C is the amount of crosshead displacement δ at the time of crack occurrence)
and crack initiation load P. C-δ/P
) The speed of the crosshead that applies the load is 1 mm/min.
And so.

[作用] 本願発明において構成要素[B]の添加は、エポキシ樹
脂硬化物中に相界面接着性の良好なミクロ相分離構造を
形成し、構成要素[B]を主とする相か、3次元に連続
した構造をもたらす。構成要素[B]を主とする連続相
中の構成要素[A部を主とする分散相の大きさか約0.
01乃至50ミクロンであることを特徴とする。
[Function] In the present invention, the addition of the component [B] forms a microphase separation structure with good phase interface adhesion in the cured epoxy resin, and the phase mainly composed of the component [B] or the three-dimensional brings about a continuous structure. The size of the component in the continuous phase mainly composed of component [B] [the dispersed phase mainly composed of part A] is about 0.
It is characterized by having a diameter of 0.01 to 50 microns.

このようなミクロ相分離構造を形成することによって、
破壊靭性か著しく改善されたエポキシ樹脂を与える。ま
た、構成要素[B]の添加は、エポキシ樹脂の耐熱性を
向上させ、吸水率を低下せしめる効果が著しい。しかも
構成要素[B]の添加は熱硬化性樹脂本来の高弾性率、
高耐溶剤性を保つのである。
By forming such a microphase-separated structure,
Provides an epoxy resin with significantly improved fracture toughness. Moreover, the addition of component [B] has a remarkable effect of improving the heat resistance of the epoxy resin and reducing the water absorption rate. Moreover, the addition of component [B] increases the inherent high elastic modulus of the thermosetting resin.
It maintains high solvent resistance.

[実施例] 以下の実施例は本発明をより詳細に説明するためのもの
であり、その内容に限定されるものではない。
[Example] The following example is for explaining the present invention in more detail, and is not limited to the content thereof.

実施例I A部 窒素導入口および温度計、撹拌器および脱水トラップを
装着した3000ml容のセパラブルフラスコに窒素置
換のもとて140g (0,34mol)の2.2−ビ
ス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル1プロパン
(BA P P ) 、176g (0,34mol)
の2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]へキサフルオロプロパン(HFBAPP)[和歌出
精化工業(株)製]を1200m1のN−メチル−2−
ピ0リドン(NMP)に撹拌溶解した。そこへ固体状の
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(S−BPDA)
[三菱化成(株)製] 180g (0,61mol)
を少しずつ加え、室温で3時間撹拌した後、120°C
に昇温し1時間撹拌した。フラスコを室温に戻しトリエ
チルアミン50m1とトルエン5〕m1を加えた後、再
び昇温し160°Cで共沸脱水すると約22m1の水か
得られた。この反応混合物を冷却した後、倍量のNMP
で希釈し、ゆっくりと201のアセトン中に注きアミン
末端ポリイミドオリゴマーを固体生成物として沈殿させ
た。そして、その沈殿物を180°Cで真空乾燥した。
Example I Part A 140 g (0.34 mol) of 2.2-bis[4-(4 -aminophenoxy)phenyl 1-propane (BA P P ), 176 g (0.34 mol)
2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane (HFBAPP) [manufactured by Wakade Seika Kogyo Co., Ltd.] was added to 1200 ml of N-methyl-2-
The mixture was stirred and dissolved in pyridone (NMP). There, solid biphenyltetracarboxylic dianhydride (S-BPDA)
[Made by Mitsubishi Kasei Corporation] 180g (0.61mol)
was added little by little and stirred at room temperature for 3 hours, then heated to 120°C.
and stirred for 1 hour. After returning the flask to room temperature and adding 50 ml of triethylamine and 5 ml of toluene, the temperature was raised again and azeotropic dehydration was performed at 160°C to obtain about 22 ml of water. After cooling the reaction mixture, double the amount of NMP
and slowly poured into 201 g of acetone to precipitate the amine-terminated polyimide oligomer as a solid product. The precipitate was then vacuum dried at 180°C.

このオリゴマーの数平均分子量(Mn)をジメチルホル
ムアミド(DMF)溶媒を用いてゲルパーミェーション
クロマトグラフィー(G P C)で測定すると、ポリ
エチレングリコール(PEG)換)Eて4200であっ
た。またガラス転移点は示差熱分析計(D S C)に
よると239°Cであった。また、イミド化がほとんど
完全に進行していること、およびアミン末端率が約95
%であることがNMRスペクトルかられかった。
The number average molecular weight (Mn) of this oligomer was measured by gel permeation chromatography (GPC) using dimethylformamide (DMF) as a solvent, and found to be 4,200 (polyethylene glycol (PEG)). Further, the glass transition point was 239°C according to a differential thermal analyzer (DSC). In addition, imidization has proceeded almost completely, and the amine terminal ratio is approximately 95%.
% from the NMR spectrum.

B部 ビーカーに上記A部のポリイミドオリゴマ36gおよび
レゾルシノールジグリシジルエーテル(HELOXY 
 WC−69:ウイルミントンケミカル社製)57gを
加えた。それを150°Cで1時間加熱溶解し、次いで
27gのスミキュアーS(4,4DDS)[住人化学工
業(株)製]を加え10分間で溶解させた。
In a beaker of Part B, 36 g of the polyimide oligomer of Part A and resorcinol diglycidyl ether (HELOXY
57 g of WC-69 (manufactured by Wilmington Chemical Company) was added. This was heated and dissolved at 150°C for 1 hour, and then 27 g of Sumicure S (4,4DDS) [manufactured by Sumima Kagaku Kogyo Co., Ltd.] was added and dissolved for 10 minutes.

その容器に真空ポンプを接続し真空脱泡した後、内容物
をあらかしめ120°Cに予熱しておいた離型処理を施
したモールド(空所の寸法は120 X120X3mm
)に注き込んだ。オーブン中で180°Cて2時間硬化
反応させて3mm厚の樹脂硬化板を調製した。
After connecting a vacuum pump to the container and vacuum degassing, the contents were warmed and molded into a mold that had been preheated to 120°C and subjected to mold release treatment (the dimensions of the cavity were 120 x 120 x 3 mm).
). A cured resin plate with a thickness of 3 mm was prepared by performing a curing reaction in an oven at 180°C for 2 hours.

得られた硬化樹脂のTgはDSC測定で178°Cおよ
び206°Cであった。ここから前記のサンプルを切り
出し、破壊歪エネルギー解放率GICを測定したところ
15101/n(てあり、曲げ弾性率Eは370kg/
mm2であった。ここから、次式により樹脂靭性KIC
を計算すると2.3MPa、frn となった。
The Tg of the obtained cured resin was 178°C and 206°C by DSC measurement. The above-mentioned sample was cut out from this, and the fracture strain energy release rate GIC was measured to be 15101/n (the flexural modulus E was 370 kg/n).
It was mm2. From here, the resin toughness KIC is determined by the following formula:
was calculated to be 2.3 MPa, frn.

K、C= (GIC−E)”2 また、60X 1(lx 2mmの樹脂板を20時間煮
沸したところその吸水率は28%であった。
K, C= (GIC-E)''2 When a 60×1 (l×2 mm) resin plate was boiled for 20 hours, its water absorption rate was 28%.

硬化樹脂の研磨面をオスミウム酸染色し走査型電子顕微
鏡で反射電子像を観察すると、一方の相か連続構造であ
りその中に球状の分散相が存在するミクロ相分離構造が
みられた。その写真か図1である。分散相の直径は05
〜4μmであった。
When the polished surface of the cured resin was stained with osmic acid and a backscattered electron image was observed using a scanning electron microscope, a microphase-separated structure was observed in which one phase was a continuous structure and a spherical dispersed phase existed within it. This photo is shown in Figure 1. The diameter of the dispersed phase is 05
It was ~4 μm.

さらに同じ視野をX線マイクロアナライサーによって元
素分析したところ、写真で黒くみえるハイコントラスト
の連続相にフッ素元素か濃く分布しており、この連続相
がポリイミドリッチ相であることかわかった。
Furthermore, elemental analysis of the same field of view using an X-ray microanalyzer revealed that fluorine elements were densely distributed in the high-contrast continuous phase that appeared black in the photograph, and it was determined that this continuous phase was a polyimide-rich phase.

0部 プリプレグは次のようにして調製した。0 copies The prepreg was prepared as follows.

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(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)E東しく株)製
コをもちいて、先に調製した樹脂コーテイング紙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。
A resin with the above composition was prepared in a kneader, and a silicone mold release agent was applied to a thin layer of release paper to a certain thickness. A prepreg was obtained by aligning carbon fibers in one direction between two sheets of resin-coated paper prepared in 1.

この時プリプレグ中の樹脂の重量分率は35%であり、
炭素繊維の目付は145g/mであった。このプリプレ
グを疑似等方構成((+45°790°/−45゜70
°)45)で32層に積層し、通常の真空バッグオート
クレーブ成形法を用い、6kg/adの加圧下で180
°CX2時間の加熱を行い硬化板を得た。
At this time, the weight fraction of resin in the prepreg was 35%,
The basis weight of the carbon fiber was 145 g/m. This prepreg has a pseudo-isotropic configuration ((+45°790°/-45°70°
°) 45) to form 32 layers, and using the usual vacuum bag autoclave molding method, under a pressure of 6 kg/ad, 180
A cured plate was obtained by heating at °C for 2 hours.

その繊維容積は56層2%であった。4″×6″の試験
片を切り出し、1500in・lb/inの衝撃エネル
ギーを与えた後、圧縮試験を行った。その結果、52k
siの残存圧縮強度を示した。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1.4%であった。
Its fiber volume was 56 layers and 2%. A 4" x 6" test piece was cut out, subjected to impact energy of 1500 in·lb/in, and then subjected to a compression test. As a result, 52k
The residual compressive strength of si is shown. Further, when 16 sheets of the above prepreg were laminated in a single direction and a similarly molded cured plate was used, the 90' tensile elongation was measured and found to be 1.4%.

実施例2 A部 147 g (0,357mol)の2.2−ビス[4
−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BA
PP) 、79g(0152mol)の2,2−ビス(
4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]へキサフルオ
ロプロパン(HFBAPP)[和歌出精化工業(株)製
]およびビフェニルテトラカルボン酸二無水物(S−B
PDA)[三菱化成(株)製] 135g(0,46m
ol)を原料モノマーとして用いた他は実施例子と同様
の手順でポリイミドオリゴマーを合成した。
Example 2 Part A 147 g (0,357 mol) of 2.2-bis[4
-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BA
PP), 79 g (0152 mol) of 2,2-bis(
4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane (HFBAPP) [manufactured by Wakade Seika Kogyo Co., Ltd.] and biphenyltetracarboxylic dianhydride (S-B
PDA) [manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation] 135g (0.46m
A polyimide oligomer was synthesized in the same manner as in the example except that ol) was used as a raw material monomer.

このオリゴマ〜の数平均分子量(Mn)は、ポリエチレ
ングリコール(PEG)換算で4500であった。
The number average molecular weight (Mn) of this oligomer was 4500 in terms of polyethylene glycol (PEG).

またガラス転移点は示差熱分析計(DSC)によると2
34°Cであった。また、イミド化率が約96%である
ことおよびアミン末端率か約92%であることかN M
 Rスペクトルかられかった。
Also, the glass transition point is 2 according to a differential thermal analyzer (DSC).
It was 34°C. Also, the imidization rate is about 96% and the amine terminal rate is about 92%.
It was removed from the R spectrum.

B部 ビーカーに上記A部のポリイミドオリゴマ36gおよび
レゾルシノールジグリシジルエーテル(HELOXY 
 WC−69)[ウイルミントンケミカル社製]57g
を加えた。それを150’Cで1時間加熱溶解し、次い
で27gのスミキュアーS (4,4DDS)[住人化
学工業(株)製]を加え10分間で溶解させた。
In a beaker of Part B, 36 g of the polyimide oligomer of Part A and resorcinol diglycidyl ether (HELOXY
WC-69) [manufactured by Wilmington Chemical Co.] 57g
added. This was heated and dissolved at 150'C for 1 hour, and then 27 g of Sumicure S (4,4DDS) [manufactured by Sumima Kagaku Kogyo Co., Ltd.] was added and dissolved for 10 minutes.

その容器に真空ポンプを接続し真空脱泡した後、内容物
をあらかじめ120°Cに予熱しておいた離型処理を施
したモールド(空所の寸法は120 X120X3mm
)に注ぎ込んだ。オーブン中で180°Cで2時間硬化
反応させて3mm厚の樹脂硬化板を調製した。
After connecting a vacuum pump to the container and vacuum degassing, the contents were preheated to 120°C and molded into a mold that had been subjected to mold release treatment (the dimensions of the cavity were 120 x 120 x 3 mm).
). A cured resin plate with a thickness of 3 mm was prepared by performing a curing reaction in an oven at 180°C for 2 hours.

得られた硬化樹脂のTgはDSC測定で180°Cおよ
び210°Cてあった。ここから前記のサンプルを切り
出し、破壊歪エネルギー解放率G Icを測定したとこ
ろ14701/mてあり、曲げ弾性率は370kg/m
m2てあった。ここから、樹脂靭性に、Cを計算すると
2.3〜IPa、/−mとなった。また、60X fo
x 2nucの樹脂板を20時間煮沸したところその吸
水率は28%であった。
The Tg of the obtained cured resin was 180°C and 210°C by DSC measurement. The above-mentioned sample was cut out from this, and the fracture strain energy release rate G Ic was measured to be 14701/m, and the flexural modulus was 370 kg/m.
There was m2. From this, the resin toughness C was calculated to be 2.3 to IPa,/-m. Also, 60X fo
When a x 2nuc resin plate was boiled for 20 hours, its water absorption rate was 28%.

硬化樹脂の研磨面をオスミウム酸染色し走査型電子顕微
鏡で反射電子像を観察すると、一方の相か連続構造であ
りその中に球状の分散相か存在するミクロ相分離構造が
みられた。さらに同じ視野をX線マイクロアナライザー
によって元素分析したところ、連続相にフッ素元素が濃
く分布しており、この連続相かポリイミドリッチ相であ
ることかわかった。
When the polished surface of the cured resin was stained with osmic acid and a backscattered electron image was observed using a scanning electron microscope, a microphase-separated structure was observed, with one phase being a continuous structure and a spherical dispersed phase existing within it. Furthermore, when the same field of view was subjected to elemental analysis using an X-ray microanalyzer, it was found that the fluorine element was densely distributed in the continuous phase, and it was found that this continuous phase was a polyimide-rich phase.

実施例3 A部 14、03 g (0,0342mol)の2,2−ビ
ス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル1プロパン
(BAPP)、4]、 27 g (0,0796mo
l)の2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル1ヘキサフルオロプロパン(HFBAPP)[和
歌出精化工業(株)製]およびビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物(SBPDA)[三菱化成(株)製] 3
0g (0,102mol)を原料上ツマ−として用い
、固形分濃度か一致するように溶媒量を変えた他は実施
例1と同様の手順でポリイミドオリゴマーを合成した。
Example 3 Part A 14,03 g (0,0342 mol) of 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl-1-propane (BAPP), 4], 27 g (0,0796 mol)
l) 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl-1 hexafluoropropane (HFBAPP) [manufactured by Wakade Seika Kogyo Co., Ltd.] and biphenyltetracarboxylic dianhydride (SBPDA) [Mitsubishi Chemical Co., Ltd.] 3
A polyimide oligomer was synthesized in the same manner as in Example 1, except that 0 g (0.102 mol) was used as a starting material and the amount of solvent was changed to match the solid content concentration.

このオリゴマーの数平均分子量(Mn)は、ポリエチレ
ングリコール(PEG)換算で4600であった。
The number average molecular weight (Mn) of this oligomer was 4,600 in terms of polyethylene glycol (PEG).

またガラス転移点は示差熱分析計(D S C)による
と238°Cであった。また、イミド化がほぼ完全に進
行していることおよびアミン末端率が約93%であるこ
とがNMRスペクトルから判った。
Further, the glass transition point was 238°C according to a differential thermal analyzer (DSC). Further, it was found from the NMR spectrum that imidization had proceeded almost completely and that the amine terminal ratio was about 93%.

B部 ビーカーに上記A部のポリイミドオリゴマ25gおよび
トリグリシジル−p−アミノフェノール(MYO510
)[チバ・ガイギー製]20gおよびビスフェノールF
型エポキシ樹脂(Epc830)[犬日本インキ化学(
株)製]20gを加えた。
In a beaker of Part B, 25 g of the polyimide oligomer of Part A and triglycidyl-p-aminophenol (MYO510
) [manufactured by Ciba Geigy] 20g and bisphenol F
Type epoxy resin (Epc830) [Inu Nippon Ink Chemical (
Co., Ltd.] 20g was added.

それを150°Cて1時間加熱溶解し、次いで18.5
gのスミキュアーS (4,4’−DDS)  [住人
化学工業(株)製コを加え10分間で溶解させた。
It was heated and dissolved at 150°C for 1 hour, and then 18.5
Sumicure S (4,4'-DDS) [manufactured by Sumima Kagaku Kogyo Co., Ltd.] was added and dissolved for 10 minutes.

その容器に真空ポンプを接続し真空脱泡した後、内容物
をあらかじめ120°Cに予熱しておいた離型処理を施
したモールド(空所の寸法は120 X]20x3mm
)に注ぎ込んだ。オーブン中で180°C2時間硬化反
応させて3mm厚の樹脂硬化板を調製した。
After connecting a vacuum pump to the container and vacuum degassing, the contents were preheated to 120°C and molded into a mold with release treatment (dimensions of void space: 120 x 20 x 3 mm).
). A cured resin plate with a thickness of 3 mm was prepared by performing a curing reaction in an oven at 180° C. for 2 hours.

得られた硬化樹脂のTgは202°Cおよび220°C
てあった。ここから前記のサンプルを切り出し、破壊歪
エネルギー解放率GICを測定したところ11001/
rdであり、曲げ弾性率は380kg/mm2であった
The Tg of the obtained cured resin is 202°C and 220°C
There was. The above sample was cut out from this, and the fracture strain energy release rate GIC was measured: 11001/
rd, and the flexural modulus was 380 kg/mm2.

ここから樹脂靭性に、。を計算すると2.0MPafm
となった。また、60X lox 2mmの樹脂板を2
0時間煮沸したところその吸水率は2.4%であった。
Now on to resin toughness. Calculating 2.0MPafm
It became. In addition, two 60X lox 2mm resin plates
When boiled for 0 hours, its water absorption rate was 2.4%.

硬化樹脂の研磨面をオスミウム酸染色し走査型電子顕微
鏡で反射電子像を観察すると、連続相の中に他相の球状
の分散相が存在するミクロ相分離構造を形成していた。
When the polished surface of the cured resin was stained with osmic acid and a backscattered electron image was observed using a scanning electron microscope, it was found that a microphase-separated structure was formed in which a spherical dispersed phase of another phase existed within a continuous phase.

さらに同じ視野をX線マイクロアナライザーによって元
素分析したところ、フッ素元素か連続相中に濃く分布し
ていることがわかった。
Further elemental analysis of the same field of view using an X-ray microanalyzer revealed that elemental fluorine was heavily distributed in the continuous phase.

実施例4 A部 ジアミンとしてli8.4 g (0,228mol)
の2,2−ヒス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]ヘキサフルオロプロパン(HFBAPP)[和歌出
精化工業(株)製]および酸二無水物としてビフェニル
テトラカルボン酸二無水物(S−BPDA)[三菱化成
(株)製] 60g (0,204mol)を原料モノ
マーとして用いた他は実施例1と同様の手順でポリイミ
ドオリゴマーを合成した。
Example 4 Li8.4 g (0,228 mol) as A part diamine
2,2-his[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane (HFBAPP) [manufactured by Wakade Seika Kogyo Co., Ltd.] and biphenyltetracarboxylic dianhydride (S- A polyimide oligomer was synthesized in the same manner as in Example 1, except that 60 g (0,204 mol) of BPDA) [manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation] was used as the raw material monomer.

このオリゴマーの数平均分子量(Mn)は、ポリエチレ
ングリコール(P E G)換算で4200であった。
The number average molecular weight (Mn) of this oligomer was 4200 in terms of polyethylene glycol (PEG).

またガラス転移点は示差熱分析計(DSC)によると2
28℃であった。また、イミド化率が約95%であるこ
とおよびアミン末端率が約92%であることがNMRス
ペクトルかられかった。
Also, the glass transition point is 2 according to a differential thermal analyzer (DSC).
The temperature was 28°C. Further, the NMR spectrum showed that the imidization rate was about 95% and the amine terminal rate was about 92%.

B部 ビーカーに上記A部のポリイミドオリゴマ36gおよび
レゾルシノールジグリシジルエーテル(HELOXY 
 WC−69)[ウイルミントンケミカル社製]57g
を加えた。それを150°Cて1時間加熱溶解し、次い
で27gのスミキュアーS(4,4’DDS)[住人化
学工業(株)製]を加え10分間で溶解させた。
In a beaker of Part B, 36 g of the polyimide oligomer of Part A and resorcinol diglycidyl ether (HELOXY
WC-69) [manufactured by Wilmington Chemical Co.] 57g
added. This was heated and dissolved at 150° C. for 1 hour, and then 27 g of Sumicure S (4,4'DDS) [manufactured by Sumima Kagaku Kogyo Co., Ltd.] was added and dissolved for 10 minutes.

その容器に真空ポンプを接続し真空脱泡した後、内容物
をあらかしめ120°Cに予熱しておいた離型処理を施
したモールド(空所の寸法は120 X120x3mm
)に注ぎ込んだ。オーブン中で180°Cて2時間硬化
反応させて3mm厚の樹脂硬化板を調製した。
After connecting a vacuum pump to the container and vacuum degassing, the contents were warmed and molded into a mold that had been preheated to 120°C and subjected to mold release treatment (the dimensions of the cavity were 120 x 120 x 3 mm).
). A cured resin plate with a thickness of 3 mm was prepared by performing a curing reaction in an oven at 180°C for 2 hours.

得られた硬化樹脂のTgはDSC測定て180°Cおよ
び220°Cであった。ここから前記のサンプルを切り
出し、破壊歪エネルギー解放率G1cを測定したところ
10001/n(であり、曲げ弾性率は310kg/m
m2であった。ここから、次式により樹脂靭性K。を計
算すると1.9MPa4mとなった。また、60×10
10X2の樹脂板を20時間煮沸したところその吸水率
は28%であった。
The Tg of the obtained cured resin was 180°C and 220°C as measured by DSC. The above-mentioned sample was cut out from this, and the fracture strain energy release rate G1c was measured to be 10001/n (and the bending elastic modulus was 310 kg/m
It was m2. From here, the resin toughness K is determined by the following formula. When calculated, it was 1.9MPa4m. Also, 60×10
When a 10×2 resin plate was boiled for 20 hours, its water absorption rate was 28%.

硬化樹脂の研磨面をオスミウム酸染色し走査型電子顕微
鏡で反射電子像を観察すると、一方の相か連続構造であ
りその中に球状の分散相か存在するミクロ相分離構造か
みられた。さらに同し視野をX線マイクロアナライザー
によって元素分析したところ、写真で黒くみえるハイコ
ントラストの連続相にフッ素元素か濃く分布しており、
この連続相がポリイミドリッチ相であることがわかった
When the polished surface of the cured resin was stained with osmic acid and a backscattered electron image was observed using a scanning electron microscope, a microphase-separated structure was observed, with one phase being a continuous structure and a spherical dispersed phase existing within it. Furthermore, elemental analysis of the same field of view using an X-ray microanalyzer revealed that fluorine elements were densely distributed in the high-contrast continuous phase that appeared black in the photograph.
This continuous phase was found to be a polyimide rich phase.

実施例5 A部 14、79 g (0,0342mol)の2.2−ビ
ス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル1スルホン
(BAPS−M)、41.27 g (0,0796m
ol)の2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)
フェニル]へキサフルオロプロパン(HFBAPP)[
和歌出精化工業(株)製]およびビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物(S−BPDA)[三菱化成(株)製コ
30g(0,102mol)を原料モノマーとして用い
、固形分濃度が一致するように溶媒量を変えた他は実施
例1と同様の手順でポリイミドオリゴマーを合成した。
Example 5 Part A 14, 79 g (0,0342 mol) of 2,2-bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl-1-sulfone (BAPS-M), 41.27 g (0,0796 mol)
ol) 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)
phenyl] hexafluoropropane (HFBAPP) [
Wakade Seika Kogyo Co., Ltd.] and biphenyltetracarboxylic dianhydride (S-BPDA) [Mitsubishi Kasei Co., Ltd.] 30 g (0,102 mol) were used as raw material monomers, and the solid content was adjusted to match. A polyimide oligomer was synthesized in the same manner as in Example 1, except that the amount of solvent was changed.

このオリゴマーの数平均分子量(Mn)は、ポリエチレ
ングリコール(PEG)換算て5000であった。
The number average molecular weight (Mn) of this oligomer was 5000 in terms of polyethylene glycol (PEG).

またガラス転移点は示差熱分析計(D S C>による
と250℃であった。また、イミド化がほぼ完全に進行
していることおよびアミン末端率か約93%であること
かNMRスペクトルかられかった。
The glass transition point was 250°C according to a differential thermal analyzer (DSC). Also, the NMR spectrum showed that imidization had progressed almost completely and the amine terminal ratio was approximately 93%. I got it.

B部 ビーカーに上記A部のポリイミドオリゴマー286gお
よびビスフェノールA型エポキシ樹脂(Ep825)[
油化シェルエポキシ(株)製]50gを加え150°C
11hrて加熱溶解させ、次いて16.8gのスミキュ
アーS C4,4’−DDS)  [住人化学工業(株
)製]を加え10分間で溶解させた。
In a beaker of Part B, 286 g of the polyimide oligomer of Part A and bisphenol A type epoxy resin (Ep825) [
Add 50g of Yuka Shell Epoxy Co., Ltd. and heat to 150°C.
The mixture was heated and dissolved for 11 hours, and then 16.8 g of SUMICURE SC4,4'-DDS (manufactured by Sumima Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was added and dissolved for 10 minutes.

その容器に真空ポンプを接続し真空脱泡した後、内容物
をあらかじめ130°Cに予熱しておいた離型処理を施
したモールドに注き込んだ。オーブン中で180℃で2
時間硬化反応させて3mm厚の樹脂硬化板を調製した。
A vacuum pump was connected to the container to perform vacuum defoaming, and then the contents were poured into a mold that had been preheated to 130° C. and subjected to mold release treatment. 2 in the oven at 180℃
A cured resin plate with a thickness of 3 mm was prepared by performing a time curing reaction.

他は実施例1と同様の手順を繰り返した。Otherwise, the same procedure as in Example 1 was repeated.

得られた硬化樹脂のTgは200°Cおよび220°C
てあった。また、破壊歪エネルギー解放率G Icは1
4801/lr?てあり、曲げ弾性率は370kg/m
m2てあった。ここから樹脂靭性に1cを計算すると、
2.3MPa1mてあった。また、60XIOX2mm
の樹脂板を20時間煮沸したところ、その吸水率は1.
4%であった。
The Tg of the obtained cured resin is 200°C and 220°C
There was. In addition, the fracture strain energy release rate G Ic is 1
4801/lr? The bending modulus is 370 kg/m
There was m2. Calculating 1c for resin toughness from here,
It was 2.3MPa1m. Also, 60XIOX2mm
When a resin board was boiled for 20 hours, its water absorption rate was 1.
It was 4%.

硬化樹脂の研磨面をオスミウム酸染色し走査型電子顕微
鏡で反射電子像を観察すると、連続相中に他相の球状分
散相か存在するミクロ相分離構造を形成していた。さら
に同じ視野をX線マイクロアナライザーによって元素分
析したところ、連続相にフッ素元素が濃く分布している
ことがわかった。
When the polished surface of the cured resin was stained with osmic acid and a backscattered electron image was observed using a scanning electron microscope, it was found that a microphase-separated structure was formed in which a spherical dispersed phase of another phase existed within the continuous phase. Further elemental analysis of the same field of view using an X-ray microanalyzer revealed that fluorine element was densely distributed in the continuous phase.

比較例I A部 窒素導入口および温度計、撹拌器および脱水トラップを
装着した3000ml容のセパラブルフラスコに窒素置
換のもとて280g (0,68mo l)の2,2−
ビス[4(4−アミノフェノキシ)フェニル] プロパ
ン(BAPP)を1200m1のN−メチル−2−ピロ
リドン(NMP)に撹拌溶解した。そこへ固体状のビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA−3)し三
菱化成(株)製1100g(0,61mol)を少しず
つ加え、室温で3時間撹拌した後、120°Cに昇温し
1時間撹拌した。フラスコを室温に戻しトリエチルアミ
ン50m1とトルエン50m1を加えた後、再び昇温し
160°Cで共沸脱水すると約20m1の水が得られた
が、この過程でポリイミドオリゴマが析出し沈殿物とな
った。この反応混合物を冷却した後201のアセトン中
に注き洗浄した。更に101の水中に移し煮沸洗浄した
後、180℃で真空乾燥した。このオリゴマのガラス転
移点は示差熱分析計(DSC)によると240℃であっ
た。
Comparative Example I Part A 280 g (0.68 mol) of 2,2- was placed in a 3000 ml separable flask equipped with a nitrogen inlet, thermometer, stirrer and dehydration trap under nitrogen purge.
Bis[4(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP) was dissolved in 1200 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) with stirring. To this, 1100 g (0.61 mol) of solid biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA-3) manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation was added little by little, and after stirring at room temperature for 3 hours, the temperature was raised to 120°C. Stirred for 1 hour. After returning the flask to room temperature and adding 50 ml of triethylamine and 50 ml of toluene, the temperature was raised again and azeotropic dehydration was performed at 160°C to obtain about 20 ml of water, but during this process polyimide oligomer precipitated and became a precipitate. . After the reaction mixture was cooled, it was poured into 201 acetone and washed. Further, the sample was transferred to 101 ml of water and washed by boiling, and then vacuum-dried at 180°C. The glass transition point of this oligomer was 240° C. according to a differential thermal analyzer (DSC).

B部 ビーカーに上記A部のポリイミドオリゴマ36gおよび
レゾルシノールジグリシジルエーテル(HELOXY 
 WC−69)  [つ・イルミントンケミカル社製]
57gを加えた。それを150℃で2時間加熱したがオ
リゴマはエポキシに溶解しなかった。
In a beaker of Part B, 36 g of the polyimide oligomer of Part A and resorcinol diglycidyl ether (HELOXY
WC-69) [Manufactured by Illmington Chemical Co.]
Added 57g. It was heated at 150° C. for 2 hours, but the oligomer did not dissolve in the epoxy.

比較例2 構成要素[B部 としてのイミドオリゴマーを添加しな
いで実施例1と同様の手順を繰り返しエポキシ樹脂板を
調製した。得られた硬化樹脂のTgは172°Cであっ
た。破壊歪エネルギー解放率GICを測定したところ1
501/rrrであり、曲げ弾性率は385kg/mm
2てあった。また、20時間煮沸吸水率は4.0%であ
った。
Comparative Example 2 An epoxy resin plate was prepared by repeating the same procedure as in Example 1 without adding the imide oligomer as the component [Part B]. The Tg of the obtained cured resin was 172°C. When the fracture strain energy release rate GIC was measured, it was 1
501/rrr, and the bending modulus is 385 kg/mm.
There were two. Moreover, the 20-hour boiling water absorption rate was 4.0%.

同じ樹脂組成物をマトリックスとする一方向プリプレク
を用いたコンポジットの衝撃後圧縮強度および90°方
向の引張り伸度の測定を行った。
The post-impact compressive strength and tensile elongation in the 90° direction of a composite using a unidirectional prepreg using the same resin composition as a matrix were measured.

プリプレグは実施例1と同様にして調製した。The prepreg was prepared in the same manner as in Example 1.

この時プリプレグ中の樹脂の重量分率は35%であり、
プリプレグの面積あたりの重量は145g/ボであった
。このプリプレグを疑似等方構成((+45°/90°
/−45°70°)4.)で32層に積層し、通常の真
空バッグオートクレーブ成形法を用い、5kg/cnf
の加圧下で180°CX2時間の加熱を行い硬化板を得
た。その繊維容積は56層2%であった。4”×6”の
試験片を切り出し、1500in・b/inの衝撃エネ
ルギーを与えた後、圧縮試験を行った。その結果、残存
圧縮強度は21.5ksiであった。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°弓張伸度を測定したところ07%であっ
た。
At this time, the weight fraction of resin in the prepreg was 35%,
The weight per area of the prepreg was 145 g/bo. This prepreg has a pseudo-isotropic configuration ((+45°/90°
/-45°70°)4. ) and laminated in 32 layers using the normal vacuum bag autoclave molding method, 5kg/cnf
A cured plate was obtained by heating at 180° C. for 2 hours under pressure. Its fiber volume was 56 layers and 2%. A 4" x 6" test piece was cut out, subjected to impact energy of 1500 in.b/in, and then subjected to a compression test. As a result, the residual compressive strength was 21.5 ksi. Further, when 90° bow elongation was measured using a cured plate formed by laminating 16 sheets of the above prepreg in a single direction and molded in the same manner, it was 07%.

比較例3 構成要素[B部 としてのイミドオリゴマーを添加しな
いで実施例3と同様の手順を繰り返しエポキシ樹脂板を
調製した。得られた硬化樹脂のTgは202°Cであっ
た。破壊歪エネルギー解放率G Icを測定したところ
1.20j/rrrであり、曲げ弾性率は385kg/
mm2であった。また、20時間煮沸吸水率は3,6%
であった。
Comparative Example 3 An epoxy resin plate was prepared by repeating the same procedure as in Example 3 without adding the imide oligomer as the component [Part B]. The Tg of the obtained cured resin was 202°C. The fracture strain energy release rate G Ic was measured and was 1.20j/rrr, and the bending elastic modulus was 385kg/rrr.
It was mm2. In addition, the water absorption rate after 20 hours of boiling is 3.6%.
Met.

比較例4 構成要素[B部としてのイミドオリゴマーを添加しない
で実施例5と同様の手順を繰り返し樹脂板を調製した。
Comparative Example 4 Components [A resin plate was prepared by repeating the same procedure as in Example 5 without adding the imide oligomer as part B.

得られた硬化樹脂のTgは、2070Cであった。The Tg of the obtained cured resin was 2070C.

破壊歪エネルギー解放率GICを測定したところ150
J/iであり、曲げ弾性率は365kg/mm2であっ
た。また、20時間煮沸吸水率は2,2%であった。
The fracture strain energy release rate GIC was measured and was 150.
J/i, and the flexural modulus was 365 kg/mm2. In addition, the 20-hour boiling water absorption rate was 2.2%.

[発明の効果] 本発明による熱硬化性樹脂組成物は良好な作業性を有し
、卓越した高靭性、高弾性率さらには高耐熱性、低吸水
性、高耐溶剤性を持ちそれら諸物性の安定性か高い樹脂
硬化物を提供する。さらに、これをマトリックス樹脂と
するプリプレグは良好なタック性、ドレープ性を有し、
硬化物である繊維強化複合材料は高靭性、高耐衝撃性、
高強度、高伸度、かつ高耐熱性、低吸水率、高耐溶剤性
を有する。
[Effects of the Invention] The thermosetting resin composition of the present invention has good workability, excellent toughness, high modulus of elasticity, high heat resistance, low water absorption, and high solvent resistance, and has various physical properties. Provides a cured resin product with high stability. Furthermore, the prepreg using this as a matrix resin has good tack and drape properties,
The cured fiber reinforced composite material has high toughness, high impact resistance,
It has high strength, high elongation, high heat resistance, low water absorption, and high solvent resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1は実施例1に記載した硬化樹脂の電子顕微鏡写真で
ある。図2は硬化樹脂の破壊歪エネルギー解放率GIC
を測定するためのダブルトーション(DT)法の説明で
ある。
FIG. 1 is an electron micrograph of the cured resin described in Example 1. Figure 2 shows the fracture strain energy release rate GIC of cured resin.
This is an explanation of the double torsion (DT) method for measuring.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)次の構成要素[A]、[B]を必須とするエポキ
シ樹脂組成物。 [A]:エポキシ樹脂 [B]:式 I の構造の成分を必須とし、アミノ基末端
を有するポリイミド ▲数式、化学式、表等があります▼式 I
(1) An epoxy resin composition that essentially contains the following components [A] and [B]. [A]: Epoxy resin [B]: Polyimide that has the essential components of the structure of formula I and has an amino group at the end ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available ▼Formula I
(2)構成要素[B]が式IIあるいは式IIIの構造を含
むことを特徴とする請求項1記載のエポキシ樹脂組成物
。 ▲数式、化学式、表等があります▼式II ▲数式、化学式、表等があります▼式III Xは−CO−、−SO_2−、−O−、−S−、或いは
−C(M)_2−(Mは水素、アルキル、アリルまたは
ハロアルキル)を意味し、nは0もしくは1である。
(2) The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the component [B] contains a structure of formula II or formula III. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼Formula II ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼Formula III X is -CO-, -SO_2-, -O-, -S-, or -C(M)_2- (M means hydrogen, alkyl, allyl or haloalkyl), and n is 0 or 1.
(3)構成要素[B]における式 I と式IIおよび/ま
たは式IIIの共重合比率(モル比)が0.5:9.5〜
10:0であることを特徴とする請求項2記載のエポキ
シ樹脂組成物。
(3) The copolymerization ratio (molar ratio) of Formula I and Formula II and/or Formula III in component [B] is 0.5:9.5 to
The epoxy resin composition according to claim 2, characterized in that the ratio is 10:0.
(4)構成要素[B]が式IVの構造を含むことを特徴と
する請求項3記載のエポキシ樹脂組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼式IV Yは−CO−、−SO_2−、−O−、−S−、或いは
−C(M)_2−(Mは水素、アルキル、またはハロア
ルキル)を意味し、nは0もしくは1である。
(4) The epoxy resin composition according to claim 3, wherein the component [B] contains the structure of formula IV. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼Formula IV Y means -CO-, -SO_2-, -O-, -S-, or -C(M)_2- (M is hydrogen, alkyl, or haloalkyl) and n is 0 or 1.
(5)請求項1の組成物の構成要素[B]を主とする相
が硬化物中で三次元的に連続相を形成していることを特
徴とする樹脂硬化物。
(5) A cured resin product, characterized in that a phase mainly composed of component [B] of the composition according to claim 1 forms a three-dimensional continuous phase in the cured product.
(6)構成要素[A]がトリグリシジルアミノフェノー
ル誘導体、ビスフェノールA型あるいはビスフェノール
F型エポキシ樹脂ないしはレゾルシノールジグリシジル
エーテルを含む樹脂組成物である請求項4記載のエポキ
シ樹脂組成物。
(6) The epoxy resin composition according to claim 4, wherein the component [A] is a resin composition containing a triglycidylaminophenol derivative, a bisphenol A type or bisphenol F type epoxy resin, or resorcinol diglycidyl ether.
(7)構成要素[A]が、硬化剤として芳香族アミンを
用いるエポキシ樹脂である請求項4記載のエポキシ樹脂
組成物。
(7) The epoxy resin composition according to claim 4, wherein the component [A] is an epoxy resin using an aromatic amine as a curing agent.
(8)構成要素[B]の量が構成要素[A]および[B
]の合計重量に対して10〜45重量%である請求項4
記載のエポキシ樹脂組成物。
(8) The amount of component [B] is the same as that of component [A] and [B].
] Claim 4 is 10 to 45% by weight based on the total weight of
The epoxy resin composition described.
(9)構成要素[B]の数平均分子量が2000〜10
000である請求項4記載のエポキシ樹脂組成物。
(9) Number average molecular weight of component [B] is 2000 to 10
The epoxy resin composition according to claim 4, which has a molecular weight of 000.
(10)請求項1乃至9記載のエポキシ樹脂組成物と強
化繊維[C]よりなるプリプレグ。
(10) A prepreg comprising the epoxy resin composition according to claims 1 to 9 and reinforcing fiber [C].
(11)請求項10記載のプリプレグを硬化して得られ
る繊維強化プラスチック。
(11) A fiber reinforced plastic obtained by curing the prepreg according to claim 10.
(12)強化繊維[C]が炭素(黒鉛)繊維であること
を特徴とする請求項10記載のプリプレグ。
(12) The prepreg according to claim 10, wherein the reinforcing fiber [C] is carbon (graphite) fiber.
(13)請求項10記載のプリプレグを硬化して得られ
る繊維強化プラスチック。
(13) A fiber reinforced plastic obtained by curing the prepreg according to claim 10.
JP19595290A 1990-07-24 1990-07-24 Epoxy resin composition, cured material of resin, prepreg and fiber reinforced plastics Pending JPH0481422A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19595290A JPH0481422A (en) 1990-07-24 1990-07-24 Epoxy resin composition, cured material of resin, prepreg and fiber reinforced plastics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19595290A JPH0481422A (en) 1990-07-24 1990-07-24 Epoxy resin composition, cured material of resin, prepreg and fiber reinforced plastics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0481422A true JPH0481422A (en) 1992-03-16

Family

ID=16349705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19595290A Pending JPH0481422A (en) 1990-07-24 1990-07-24 Epoxy resin composition, cured material of resin, prepreg and fiber reinforced plastics

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0481422A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007091799A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Kaneka Corp Thermosetting resin composition and its application
WO2018062405A1 (en) * 2016-09-29 2018-04-05 積水化学工業株式会社 Cured body and multilayered substrate
WO2020100916A1 (en) * 2018-11-14 2020-05-22 株式会社ブリヂストン Reinforced fiber composite resin production method
CN114276654A (en) * 2021-11-24 2022-04-05 久耀电子科技(江苏)有限公司 Resin composition, prepreg and high CTI copper-clad plate

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007091799A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Kaneka Corp Thermosetting resin composition and its application
WO2018062405A1 (en) * 2016-09-29 2018-04-05 積水化学工業株式会社 Cured body and multilayered substrate
JPWO2018062405A1 (en) * 2016-09-29 2018-09-27 積水化学工業株式会社 Cured body and multilayer substrate
US10767051B2 (en) 2016-09-29 2020-09-08 Sekisui Chemical Co., Ltd. Cured body and multilayered substrate
WO2020100916A1 (en) * 2018-11-14 2020-05-22 株式会社ブリヂストン Reinforced fiber composite resin production method
CN114276654A (en) * 2021-11-24 2022-04-05 久耀电子科技(江苏)有限公司 Resin composition, prepreg and high CTI copper-clad plate
CN114276654B (en) * 2021-11-24 2023-10-17 久耀电子科技(江苏)有限公司 Resin composition, prepreg and high CTI copper-clad plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2643518B2 (en) Prepreg
KR101396031B1 (en) Epoxy resin composition, prepreg, and fiber-reinforced composite material
JP2851351B2 (en) Thermosetting bismaleimide resin system suitable for the production of fiber reinforced prepreg
US4853449A (en) Bismaleimide formulations containing olefinic ether modifiers
JP3359037B2 (en) "Prepreg and fiber-reinforced composite materials"
JP6812794B2 (en) Epoxy resin compositions, prepregs and fiber reinforced composites
JPH03137153A (en) Reinforced thermoset structural material
JP3312441B2 (en) Prepreg and fiber reinforced plastic
EP0266986A2 (en) Resin compositions comprising aromatic cyanate esters, polyepoxide compounds and thermplastic polymers and prepreg made therefrom
JP2010095557A (en) Prepreg and fiber-reinforced composite material
JPH07278412A (en) Epoxy resin composition, prepreg and fiber reinforced plastic
JPH0481422A (en) Epoxy resin composition, cured material of resin, prepreg and fiber reinforced plastics
JPH07149952A (en) Thermosetting resin composition, cured resin, prepaeg, and fiber-reinforced plastic
JPH0326750A (en) Fiber-reinforced composite material
JPH0481421A (en) Epoxy resin composition, prepreg, cured material and composite material thereof
JPH08225666A (en) Prepreg and composite material
CN111303081B (en) High-strength high-modulus epoxy resin composition and preparation method and application thereof
JPH068341B2 (en) Epoxy resin composition for prepreg
JP2016132708A (en) Epoxy resin composition, prepreg, and fiber-reinforced composite material
JP2004027043A (en) Epoxy resin composition for fiber-reinforced composite material and the resulting fiber-reinforced composite material
EP0540250B1 (en) Maleimide resin composition, prepreg and fibre-reinforced plastics material
JP3345951B2 (en) Prepreg and composite materials
JPH07150042A (en) Resin composition, cured resin, prepreg and fiber-reinforced plastics
JPH0753742A (en) Prepreg
JPS6360056B2 (en)