JPH06211999A - Prepreg composition - Google Patents

Prepreg composition

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JPH06211999A
JPH06211999A JP2196793A JP2196793A JPH06211999A JP H06211999 A JPH06211999 A JP H06211999A JP 2196793 A JP2196793 A JP 2196793A JP 2196793 A JP2196793 A JP 2196793A JP H06211999 A JPH06211999 A JP H06211999A
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JP
Japan
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prepreg
formula
component
curing agent
weight
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2196793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kurimoto
健二 栗本
Masahiko Mihoichi
真彦 三歩一
Tetsuo Okura
徹雄 大倉
Kakushi Karaki
覚志 唐木
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.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a molded article having excellent toughness and heat resistance while retaining a good moldability. CONSTITUTION:This prepreg compsn. is obtd. by impregnating a reinforcement with a resin compsn. which comprises a glycidyl compd. of formula I [wherein Ar is a 6-20C (not including carbon atoms of the glycidyloxy group described below) mono to tetravalent arom. hydrocarbon group having at least one glycidyloxy group bonded to an arom. ring; R is H or methyl; and (n) is an integer of 1-4], a curative, a radical polymn. initiator, and a polyarylate having repeating units of formula II (wherein (m) is an integer of 1-500) in an amt. of 5-50 pts.wt. based on 100 pts.wt. the compsn.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、優れた耐熱性及び靱性
を有する成形体が得られる新規なプリプレグ組成物に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel prepreg composition capable of obtaining a molded product having excellent heat resistance and toughness.

【0002】[0002]

【従来の技術】繊維を中心とする強化材とマトリクス樹
脂とからなる複合材料は、その比強度・比弾性率が高い
という特長を生かして、ゴルフクラブシャフトや釣竿等
のスポーツ用途及び工業用資材・航空機等の構造材料用
途に広く使用されてきている。これらの用途に向けた成
形用中間材料としては、未硬化のマトリクス樹脂を予め
強化材に含浸したプリプレグの形態としたものが多く用
いられており、こうしたプリプレグに使用される樹脂と
してはエポキシ樹脂が一般的となっているが、強度・弾
性率ばかりでなく靱性・耐熱性・耐水性等の更なる向上
が望まれている。なかでも、高い靱性と耐熱性を兼ね備
えた材料への要請は大きく、例えば、現在航空機用途に
はN,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノジフ
ェニルメタンが硬化剤であるジアミノジフェニルスルホ
ンと共に使用されているが、その硬化物は耐熱性は高い
ものの靱性が低く、このような樹脂をマトリクス樹脂と
する複合材料も靱性が低いことが欠点となっている。
2. Description of the Related Art A composite material composed of a fiber-based reinforcing material and a matrix resin is utilized for sports and industrial materials such as golf club shafts and fishing rods by taking advantage of its high specific strength and specific elastic modulus. -It has been widely used for structural materials such as aircraft. As an intermediate material for molding for these applications, a material in the form of a prepreg in which an uncured matrix resin is impregnated with a reinforcing material in advance is often used, and an epoxy resin is used as a resin for such a prepreg. Although generally used, further improvement in not only strength and elastic modulus but also toughness, heat resistance, water resistance, etc. is desired. Above all, there is a great demand for a material having both high toughness and heat resistance. For example, N, N, N ', N'-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane is currently used together with diaminodiphenylsulfone as a curing agent in aircraft applications. However, the cured product has high heat resistance but low toughness, and a composite material using such a resin as a matrix resin also has a drawback of low toughness.

【0003】一般に熱硬化性樹脂を用いた硬化物は、耐
熱性を高めるとその反面で靱性が低くなるという傾向が
ある。一方、熱可塑性樹脂は比較的靱性が高いものが多
く、いくつかの芳香族系高分子にみられるように高い耐
熱性を示すものも上市されてきてはいるが、これらのも
のは成形に高温を要する等、成形性の面でエポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂に劣るきらいがある。こうした背景か
ら、良好な成形性を維持したままで高い耐熱性と高い靱
性とを兼ね備えた成形材料が望まれている。
In general, a cured product using a thermosetting resin tends to have low toughness when its heat resistance is increased, on the other hand. On the other hand, many thermoplastic resins have relatively high toughness, and some have high heat resistance as seen in some aromatic polymers, but these have been molded at high temperatures. Therefore, it is inferior to thermosetting resins such as epoxy resins in terms of moldability. From such a background, a molding material having high heat resistance and high toughness while maintaining good moldability is desired.

【0004】近年、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に比
較的耐熱性の高い熱可塑性樹脂を混入して熱硬化性樹脂
の低靱性を補う試みがなされており、良好な特性を有す
るものもみられるようになってきている。しかしなが
ら、これらの材料を用いた成形体が有する相分離構造は
必ずしも均質なものであるとはいえず、安定的な特性の
発現のためには未だ不充分である。
In recent years, attempts have been made to supplement the low toughness of thermosetting resins by incorporating a thermoplastic resin having a relatively high heat resistance into a thermosetting resin such as an epoxy resin, and some have good properties. Is starting to appear. However, it cannot be said that the phase-separated structure of the molded product using these materials is homogeneous, and it is still insufficient for the development of stable properties.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如く
成形体中の構造が不均質であるという問題点を解決し、
良好な成形体を維持するとともに、優れた靱性及び耐熱
性を有する成形体を安定的に得られる新規なプリプレグ
組成物を提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the problem that the structure in the molded body is inhomogeneous as described above,
It is intended to provide a novel prepreg composition capable of maintaining a good molded product and stably obtaining a molded product having excellent toughness and heat resistance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな問題点を解決するため鋭意検討を重ねた結果、特定
の成分の組み合わせにより、良好な成形性を維持したま
まで高い耐熱性と高い靱性とを兼ね備えた複合材料が得
られることを見いだし、本発明に至った。即ち、本発明
は、下記(a)〜(d)を必須成分として含有し、成分
(d)の量が樹脂組成物の総量100重量部に対して5
〜100重量部である樹脂組成物を強化材に含浸してな
るプリプレグ組成物を内容とするものである。 (a)下記構造式(1)
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that a combination of specific components provides high heat resistance while maintaining good moldability. It was found that a composite material having both excellent properties and high toughness can be obtained, and the present invention has been completed. That is, the present invention contains the following (a) to (d) as essential components, and the amount of the component (d) is 5 relative to 100 parts by weight of the total amount of the resin composition.
The content is a prepreg composition obtained by impregnating a reinforcing material with 100 to 100 parts by weight of a resin composition. (A) The following structural formula (1)

【0007】[0007]

【化5】 [Chemical 5]

【0008】〔式中、Arは芳香環に結合したグリシジ
ルオキシ基を少なくとも1つ有するC6 〜C20(但し、
グリシジルオキシ基の炭素の数は含まない。)の1〜4
価の芳香族炭化水素基を表し、Rは水素原子又はメチル
基であり、nは1〜4の整数である。〕で示されるグリ
シジル化合物、(b)硬化剤、(c)ラジカル重合開始
剤、(d)下記構造式(2)
[In the formula, Ar is a C 6 to C 20 having at least one glycidyloxy group bonded to an aromatic ring (provided that
The number of carbon atoms in the glycidyloxy group is not included. ) 1-4
Represents a valent aromatic hydrocarbon group, R is a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 1 to 4. ] The glycidyl compound shown by these, (b) hardener, (c) radical polymerization initiator, (d) following structural formula (2)

【0009】[0009]

【化6】 [Chemical 6]

【0010】(式中、mは1〜500の整数である。)
で示される繰り返し単位を有するポリアリレート。
(In the formula, m is an integer of 1 to 500.)
A polyarylate having a repeating unit represented by:

【0011】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
プリプレグ組成物の特徴の第一は、本発明に用いる樹脂
組成物が総体として熱硬化性の性質を有しており、これ
によって一般の熱硬化性樹脂から得られるプリプレグの
良好な成形性を維持することができる点にある。本発明
のプリプレグ組成物の特徴の第二は、成形時の加熱によ
って本発明に用いる樹脂組成物に含有される成分のう
ち、ラジカル重合開始剤(c)によるグリシジル化合物
(a)のビニル基の反応、グリシジル化合物(a)のエ
ポキシ基と硬化剤(b)の反応により三次元架橋体に転
化した相と主にポリアリレート(d)からなる相とが双
方ともに連続したままで互いに微細に入り混じった均質
な相分離構造が得られ、このことによって本発明のプリ
プレグ組成物を用いた成形体に高い耐熱性と高い靱性と
を兼ね備えた良好な特性を安定的に付与することができ
る点にある。
The present invention will be described in detail below. The first of the features of the prepreg composition of the present invention is that the resin composition used in the present invention has thermosetting properties as a whole, and thus good molding of a prepreg obtained from a general thermosetting resin is achieved. There is a point that can maintain sex. The second characteristic of the prepreg composition of the present invention is that among the components contained in the resin composition used in the present invention by heating at the time of molding, of the vinyl group of the glycidyl compound (a) by the radical polymerization initiator (c). The reaction, the reaction of the epoxy group of the glycidyl compound (a) and the curing agent (b), the phase converted into a three-dimensional crosslinked product and the phase mainly composed of the polyarylate (d) are both continuous and finely enter each other. A homogeneous phase-separated structure that is mixed can be obtained, which makes it possible to stably impart good properties having both high heat resistance and high toughness to a molded article using the prepreg composition of the present invention. is there.

【0012】本発明のプリプレグ組成物は、主に加熱に
より硬化反応を進行させることにより成形体を得ること
ができる。これは、本発明に用いる樹脂組成物が主に加
熱により硬化反応を進行させることによって樹脂硬化体
とすることができる性質のものであることに由来し、該
樹脂硬化体は成形体中のマトリクス樹脂を形成する。こ
の際、主に加熱条件、ラジカル重合開始剤(c)の種類
とその使用量、及び硬化剤(b)の使用量によってコン
トロールされて進行する重合反応とスピノーダル分解型
の相分離と各成分の化学構造に由来する相互作用との複
合効果により、樹脂硬化体中に、ラジカル重合開始剤
(c)によるグリシジル化合物(a)のビニル基の反
応、グリシジル化合物(a)のエポキシ基と硬化剤
(b)の反応により三次元架橋体に転化した相とポリア
リレート(d)からなる相とが双方ともに連続したまま
で互いに微細に入り混じった均質な相分離構造を発現さ
せることができる。より具体的には、重合反応のコント
ロールと各成分間の相互作用とによって相分離を微細な
レベルに抑制し、且つ重合反応をコントロールして生成
する架橋構造を均質なものにすることによって、この相
分離構造をより均質にすることができる。このことによ
って、該樹脂硬化体は高い耐熱性と高い靱性とを有する
ことができ、その結果として本発明のプリプレグ組成物
から得られる成形体に高い耐熱性と高い靱性とを兼ね備
えた良好な特性を安定的に付与することができる。
With the prepreg composition of the present invention, a molded product can be obtained by allowing the curing reaction to proceed mainly by heating. This is because the resin composition used in the present invention has a property that it can be made into a resin-cured product mainly by proceeding a curing reaction by heating, and the resin-cured product is a matrix in a molded product. Form a resin. At this time, the polymerization reaction and the spinodal decomposition type phase separation that proceed by being controlled mainly by the heating conditions, the type and amount of the radical polymerization initiator (c) and the amount of the curing agent (b) used, and the respective components Due to the combined effect of the interaction derived from the chemical structure, the reaction of the vinyl group of the glycidyl compound (a) with the radical polymerization initiator (c), the epoxy group of the glycidyl compound (a) and the curing agent (in the cured resin). It is possible to develop a homogeneous phase-separated structure in which the phase converted into the three-dimensional crosslinked product by the reaction of b) and the phase formed of polyarylate (d) are both continuous and finely mixed with each other. More specifically, by suppressing the phase separation to a fine level by controlling the polymerization reaction and the interaction between the respective components, and controlling the polymerization reaction to make the crosslinked structure homogeneous, The phase-separated structure can be made more homogeneous. As a result, the cured resin product can have high heat resistance and high toughness, and as a result, the molded product obtained from the prepreg composition of the present invention has excellent heat resistance and high toughness. Can be stably applied.

【0013】樹脂組成物を強化材に含浸する方法に特に
制限はなく、例えば樹脂組成物の各必須成分を加熱溶融
状態で混合攪拌して実質的に均一にした後ホットプレス
法により強化材に含浸する方法や、樹脂組成物を実質的
に均一に溶解した溶液に強化材を浸して該溶液を含浸さ
せた後に脱溶媒を行う方法等のプリプレグ製造に通常用
いられる方法により含浸することができる。
The method of impregnating the reinforcing material with the resin composition is not particularly limited. For example, each essential component of the resin composition is mixed and stirred in a heat-melted state to be substantially uniform, and then the reinforcing material is formed into a reinforcing material by a hot pressing method. It can be impregnated by a method usually used for prepreg production, such as a method of impregnating or a method in which a reinforcing material is immersed in a solution in which a resin composition is substantially uniformly dissolved to impregnate the solution and then desolvation is performed. .

【0014】本発明に用いる強化材は特に限定されない
が、強度、弾性率、耐熱性の高い繊維状物からなるもの
が好ましい。このような繊維としては、炭素繊維、ガラ
ス繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊
維、チラノ繊維、ボロン繊維等が挙げられる。形状に特
に制限はなく、これらを単独であるいは複数の種類を組
み合わせて一定方向に配列したストランド、テープ、シ
ート状物、マット状物、織物、組物等どのような形状の
ものでも使用できる。
The reinforcing material used in the present invention is not particularly limited, but it is preferably a fibrous material having high strength, elastic modulus and heat resistance. Examples of such fibers include carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers, tyranno fibers, boron fibers and the like. The shape is not particularly limited, and any shape such as a strand, a tape, a sheet-like material, a mat-like material, a woven material, or a braid, which are arranged singly or in combination of a plurality of kinds in a certain direction, can be used.

【0015】本発明で使用されるグリシジル化合物
(a)は、構造式(1)で表される構造を有していれば
用いることができる。該成分(a)は、アクリルアミド
基とエポキシ基とを有しているため、それぞれの官能基
の反応によってポリマーとすることができるが、これら
の反応及びポリマー構造は本発明に用いる硬化剤(b)
及びラジカル重合開始剤(c)の種類及び使用量によっ
て幅広くコントロールすることができる。本発明の熱硬
化性樹脂組成物から得られる成形体に良好な特性を付与
するためには、該成分(a)のそれぞれの重合反応の進
行をコントロールすることが重要な点の一つである。具
体的には、グリシジル化合物(a)のアクリルアミド基
の重合反応と該成分(a)のエポキシ基と硬化剤(b)
との硬化反応とを並行的に進行させることが肝要であ
る。本発明に用いるポリアリレート(d)が共存してい
る場合、アクリルアミド基の重合反応とエポキシ基と硬
化剤(b)との硬化反応とを並行的に進行させることに
よって相分離を微細なレベルに抑制することができ、ど
ちらの反応を先行させすぎても重合反応の進行に伴う相
分離が激しくなり、良好な特性は得られない。また、ア
クリルアミド基の重合反応とエポキシ基と硬化剤(b)
との硬化反応とを並行的に進行させることで架橋形成が
比較的速やかに進行することによって上記の相分離構造
を均質にすることができる。
The glycidyl compound (a) used in the present invention can be used as long as it has a structure represented by the structural formula (1). Since the component (a) has an acrylamide group and an epoxy group, it can be made into a polymer by the reaction of each functional group. However, these reactions and the polymer structure are different from those of the curing agent (b) used in the present invention. )
And the radical polymerization initiator (c) can be widely controlled by the type and the amount of the radical polymerization initiator (c) used. In order to impart good characteristics to the molded product obtained from the thermosetting resin composition of the present invention, one of the important points is to control the progress of each polymerization reaction of the component (a). . Specifically, the polymerization reaction of the acrylamide group of the glycidyl compound (a) and the epoxy group of the component (a) and the curing agent (b)
It is essential that the curing reaction with and proceed in parallel. When the polyarylate (d) used in the present invention coexists, the polymerization reaction of the acrylamide group and the curing reaction of the epoxy group and the curing agent (b) are allowed to proceed in parallel to reduce the phase separation to a fine level. It can be suppressed, and if either reaction is made to precede too much, phase separation becomes severe with the progress of the polymerization reaction, and good characteristics cannot be obtained. In addition, polymerization reaction of acrylamide group and epoxy group and curing agent (b)
By allowing the curing reaction with and to proceed in parallel, cross-linking proceeds relatively quickly, so that the above phase-separated structure can be homogenized.

【0016】グリシジル化合物(a)のうちの好ましい
ものとしては、たとえば構造式(3)、(4)で表され
る化合物等が挙げられる。該成分(a)は単独で用いて
もよく、2種以上を併用してもよい。構造式(3)、
(4)で表される化合物は、たとえばフェノール性水酸
基を少なくとも1個有する芳香族炭化水素化合物とN−
メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリル
アミドのアルキルエーテルを酸触媒の存在下で縮合さ
せ、さらにこの縮合生成物にエピクロルヒドリンを相間
移動触媒の存在下に反応させることによって得られる。
前記構造式(3)、(4)で表される化合物の詳細な製
造法は特公平2−51550に示されている。
Preferred examples of the glycidyl compound (a) include compounds represented by the structural formulas (3) and (4). The component (a) may be used alone or in combination of two or more kinds. Structural formula (3),
The compound represented by (4) is, for example, an aromatic hydrocarbon compound having at least one phenolic hydroxyl group and N-
It is obtained by condensing an alkyl ether of methylol acrylamide or N-methylol methacrylamide in the presence of an acid catalyst, and further reacting the condensation product with epichlorohydrin in the presence of a phase transfer catalyst.
The detailed manufacturing method of the compounds represented by the structural formulas (3) and (4) is described in JP-B-2-51550.

【0017】本発明で使用される硬化剤(b)はグリシ
ジル化合物(a)に作用してエポキシ重合網目の形成を
助長するものであり、本発明のプリプレグ組成物の反応
速度、本発明のプリプレグ組成物を用いた成形体の所望
の物性に応じて適宜選定することができる。該成分
(b)のうち、本発明のプリプレグ組成物を用いた成形
体に良好な耐熱性と靱性をバランスよく付与するものが
好ましく、たとえばジアミノジフェニルエーテル、ジア
ミノジフェニルスルフォン、4,4′−メチレンジアニ
リン、ベンジジン、4,4′−ビス(o−トルイジ
ン)、4,4′−チオジアニリン、o−フェニレンジア
ミン、ジアニジン、メチレンビス(o−クロロアニリ
ン)、m−フェニレンジアミン、2,4−トルエンジア
ミン、ジアミノジトリスルフォン、4−メトキシ−6−
メチル−m−フェニレンジアミン、2,6−ジアミノピ
リジン、4−クロロ−o−フェニレンジアミン、m−ア
ミノベンジルアミン、ビス(3,4−ジアミノフェニ
ル)スルフォン等の芳香族アミン系硬化剤;無水メチル
テトラヒドロフタル酸、無水メチルナジック酸、無水ピ
ロメリット酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸等の酸
無水物系硬化剤;2−メチルイミダゾール、2−エチル
−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾー
ル、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−フェ
ニルイミダゾール等のイミダゾール類硬化剤;三フッ化
ホウ素−モノエチルアミン錯体、三フッ化ホウ素−ジエ
チルアミン錯体等の潜在性硬化剤等が挙げられる。これ
らは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The curing agent (b) used in the present invention acts on the glycidyl compound (a) to promote the formation of an epoxy polymer network. The reaction rate of the prepreg composition of the present invention, the prepreg of the present invention, and the like. It can be appropriately selected according to the desired physical properties of the molded product using the composition. Of the components (b), those which impart good heat resistance and toughness to the molded article using the prepreg composition of the present invention in a well-balanced manner are preferred, for example, diaminodiphenyl ether, diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-methylenediene. Aniline, benzidine, 4,4'-bis (o-toluidine), 4,4'-thiodianiline, o-phenylenediamine, dianidine, methylenebis (o-chloroaniline), m-phenylenediamine, 2,4-toluenediamine, Diaminoditrisulphone, 4-methoxy-6-
Aromatic amine-based curing agents such as methyl-m-phenylenediamine, 2,6-diaminopyridine, 4-chloro-o-phenylenediamine, m-aminobenzylamine, bis (3,4-diaminophenyl) sulfone; anhydrous methyl Acid anhydride curing agents such as tetrahydrophthalic acid, methyl nadic acid anhydride, pyromellitic acid anhydride, and methyl hexahydrophthalic acid anhydride; 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 1 Examples include imidazole curing agents such as -benzyl-2-methylimidazole and 2-phenylimidazole; latent curing agents such as boron trifluoride-monoethylamine complex and boron trifluoride-diethylamine complex. These may be used alone or in combination of two or more.

【0018】硬化剤(b)の使用量は特に制限はない
が、芳香族アミン系硬化剤は、成分(a)のエポキシ1
当量に対してアミン当量0.5〜2.0の範囲で好まし
い当量を選択でき、更に好ましくはアミン当量0.7〜
1.4である。酸無水物系硬化剤は、成分(a)のエポ
キシ1当量に対して0.5〜1.5の範囲で好ましい酸
無水物当量を選択でき、更に好ましくは酸無水物当量
0.7〜1.2である。イミダゾール類硬化剤は、成分
(a)100重量部に対して0.1〜30重量部の範囲
で好ましい量を選択でき、更に好ましくは、1〜15重
量部である。潜在性硬化剤は、成分(a)100重量部
に対して0.1〜20重量部の範囲で好ましい量を選択
でき、更に好ましくは、1〜10重量部である。該成分
(b)の使用量が少なすぎると耐熱性と靱性が低下し、
多過ぎると耐熱性が低下する。本発明においては、必要
に応じてグリシジル化合物(a)とラジカル重合開始剤
(c)、硬化剤(b)とラジカル重合開始剤(c)の反
応を促進させる硬化促進剤を添加してもよい。硬化促進
剤としては、一般に知られているものが任意に使用でき
る。例えば尿素類、ホスフィン類、フェノール類、アル
コール類、有機酸、無機酸、ポリメルカプタン類等が挙
げられる。
The amount of the curing agent (b) used is not particularly limited, but the aromatic amine curing agent is the epoxy 1 of the component (a).
A preferable equivalent can be selected within a range of 0.5 to 2.0 as the amine equivalent, and more preferably 0.7 to 0.7 as the amine equivalent.
It is 1.4. The acid anhydride-based curing agent can select a preferable acid anhydride equivalent in the range of 0.5 to 1.5 with respect to 1 equivalent of the epoxy of the component (a), and more preferably an acid anhydride equivalent of 0.7 to 1. .2. A preferable amount of the imidazole curing agent can be selected within a range of 0.1 to 30 parts by weight, and more preferably 1 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (a). The latent curing agent can be selected in a preferred amount within the range of 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the component (a). If the amount of the component (b) used is too small, the heat resistance and toughness decrease,
If it is too much, the heat resistance will decrease. In the present invention, if necessary, a curing accelerator that accelerates the reaction between the glycidyl compound (a) and the radical polymerization initiator (c) and the curing agent (b) and the radical polymerization initiator (c) may be added. . As the curing accelerator, any generally known one can be arbitrarily used. Examples thereof include ureas, phosphines, phenols, alcohols, organic acids, inorganic acids, polymercaptans and the like.

【0019】本発明に用いるラジカル重合開始剤(c)
は、成形時の加熱によってラジカルを発生し、グリシジ
ル化合物のラジカル重合を開始させるためのものであっ
て、成形温度に応じて反応性をコントロールするために
所望のラジカル発生速度を有するものを用いることがで
きるが、取扱い性等の点から有機過酸化物が好ましい。
成分(c)の使用量は、グリシジル化合物100重量部
に対して0.1〜5重量部が好ましい。0.1重量部未
満ではラジカル重合速度が著しく低下し、5重量部を越
えるとラジカル重合速度が著しく速くなり、いずれの場
合も所望する均質な相分離構造が発現しないために耐熱
性、靱性とも低下する傾向がある。
Radical polymerization initiator (c) used in the present invention
Is to generate radicals by heating during molding to initiate radical polymerization of the glycidyl compound, and to use one having a desired radical generation rate to control reactivity according to the molding temperature. However, organic peroxides are preferable from the viewpoints of handleability and the like.
The amount of component (c) used is preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the glycidyl compound. If it is less than 0.1 part by weight, the radical polymerization rate is remarkably reduced, and if it exceeds 5 parts by weight, the radical polymerization rate is remarkably increased, and in any case, a desired homogeneous phase separation structure is not developed, so that both heat resistance and toughness are not exhibited. Tends to decline.

【0020】本発明で使用されるポリアリレート(d)
は、構造式(2)で示される繰り返し単位を有するポリ
アリレートであれば特に制限はないが、分子量が小さす
ぎると靱性付与の効果が小さく、分子量が大きすぎると
取扱い性が低下するため、5000〜200000の分
子量を有するものが好ましい。該成分(d)は、たとえ
ば、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−フェニ
ルエタン、分子量調節剤であるp−(t−ブチル)フェ
ノール、還元剤であるナトリウムハイドロサルファイ
ド、水酸化ナトリウム及び水を窒素雰囲気中にて混合し
た後、冷却してビスフェノールのアルカリ水溶液を調製
する。更にイソフタル酸クロライドを塩化メチレンに溶
解させ、重合触媒としてベンジルトリブチルアンモニウ
ムクロライドを添加した後、調製したアルカリ水溶液を
混合し、冷却・攪拌しながら界面重縮合させる。重合終
了後、目的のポリマーを含んだ塩化メチレン相を中和水
洗し、同量のアセトンを徐々に加えてポリマー粉末を析
出させ、濾過後、同量のアセトン及び水で該粉末を洗浄
した後に乾燥して該成分(d)を得ることができる。成
分(d)の使用量は、本発明の樹脂組成物総量100重
量部に対して5〜50重量部が好ましく、これよりも少
ない場合は靱性の付与が不充分となり、これよりも多い
場合は組成物の成形性が不充分となる。
Polyarylate (d) used in the present invention
Is not particularly limited as long as it is a polyarylate having the repeating unit represented by the structural formula (2). However, if the molecular weight is too small, the effect of imparting toughness is small, and if the molecular weight is too large, the handling property decreases. Those having a molecular weight of up to 200,000 are preferred. The component (d) is, for example, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -phenylethane, p- (t-butyl) phenol which is a molecular weight regulator, sodium hydrosulfide which is a reducing agent, sodium hydroxide and After mixing water in a nitrogen atmosphere, the mixture is cooled to prepare an alkaline aqueous solution of bisphenol. Further, isophthalic acid chloride is dissolved in methylene chloride, benzyltributylammonium chloride is added as a polymerization catalyst, the prepared alkaline aqueous solution is mixed, and interfacial polycondensation is performed while cooling and stirring. After completion of the polymerization, the methylene chloride phase containing the target polymer was washed with neutralized water, the same amount of acetone was gradually added to precipitate a polymer powder, and after filtration, the powder was washed with the same amount of acetone and water. The component (d) can be obtained by drying. The amount of the component (d) used is preferably 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the resin composition of the present invention. When the amount is less than this, the toughness is insufficiently imparted, and when the amount is more than this. The moldability of the composition becomes insufficient.

【0021】本発明のプリプレグ組成物は、その効果を
発揮できる範囲内で本発明に用いる成分以外に各種添加
剤も使用することができる。そのような添加剤として
は、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムなど
の充填材、液状又は固形のゴム、ハロゲン化合物、三酸
化アンチモンなどの難燃剤、カップリング剤、着色剤
類、エポキシ化合物、スチレンモノマーなどの反応性希
釈剤を挙げることができ、これらは単独又は2種類以上
組み合わせて用いられる。また、本発明において、その
効果を発揮できる範囲内で本発明の成分(a)、
(b)、(d)以外の硬化性モノマー及びオリゴマー、
熱可塑性樹脂及び硬化剤を使用できることはもちろんで
ある。
In the prepreg composition of the present invention, various additives can be used in addition to the components used in the present invention within the range where the effect can be exhibited. Examples of such additives include fillers such as calcium carbonate and aluminum hydroxide, liquid or solid rubber, halogen compounds, flame retardants such as antimony trioxide, coupling agents, colorants, epoxy compounds, and styrene. Examples thereof include reactive diluents such as monomers, which may be used alone or in combination of two or more. Further, in the present invention, the component (a) of the present invention within the range where the effect can be exerted,
Curable monomers and oligomers other than (b) and (d),
Of course, thermoplastic resins and hardeners can be used.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて更に具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 参考例:ポリアリレートの重合 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−フェニルエ
タン678.0g(2.97モル),p−(t−ブチ
ル)フェノール9.0g(0.06モル)、ナトリウム
ハイドロサルファイド5.28g、4規定水酸化ナトリ
ウム1920ml及び水3320mlを窒素雰囲気中にて6
リットルフラスコ中で混合した後、5℃に冷却して、ビ
スフェノールのアルカリ水溶液を調製した。一方、別の
6リットルフラスコ中にイソフタル酸クロライド60
9.06g(3.0モル)を塩化メチレン5000mlに
溶解し、5℃に冷却した。次いで、更に別の15リット
ルセパラブルフラスコ中に、水2000ml及び触媒とし
てのベンジルトリブチルアンモニウムクロライド0.9
4g(0.03モル)を窒素雰囲気下で仕込んでおき、
5℃に冷却した。この冷却液を激しく攪拌しながら、予
め調製しておいた上記二液を同時に15分間かけてポン
プを用いて連続的に添加した。添加終了後、60分経過
した後に攪拌を停止したところ、塩化メチレン相と水相
の二相に分かれた。水相をデカントした後、同量の水を
加え、攪拌しながら少量の塩酸で中和した。更に、水洗
による脱塩を繰り返し行った後、塩化メチレン相に同量
のアセトンを徐々に加えてポリマー粉末を析出させ、濾
過後、同量のアセトン及び水で該粉末を洗浄し、再度同
様に濾過した。乾燥したポリマーのGPC(ゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー)法による重量平均分子
量は、62,000であった。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Reference Example: Polymerization of polyarylate 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -phenylethane 678.0 g (2.97 mol), p- (t-butyl) phenol 9.0 g (0.06 mol), sodium Hydrosulfide 5.28g, 4N sodium hydroxide 1920ml and water 3320ml 6 in a nitrogen atmosphere
After mixing in a liter flask, the mixture was cooled to 5 ° C. to prepare an alkaline aqueous solution of bisphenol. On the other hand, in another 6 liter flask, add isophthalic chloride 60
9.06 g (3.0 mol) was dissolved in 5000 ml of methylene chloride and cooled to 5 ° C. Then, in a further 15 liter separable flask, 2000 ml of water and benzyltributylammonium chloride as a catalyst 0.9
4 g (0.03 mol) was charged under a nitrogen atmosphere,
Cooled to 5 ° C. While vigorously stirring the cooling liquid, the above-mentioned two liquids prepared in advance were simultaneously added continuously for 15 minutes by using a pump. When the stirring was stopped 60 minutes after the addition was completed, the mixture was separated into a methylene chloride phase and an aqueous phase. After decanting the aqueous phase, the same amount of water was added and neutralized with a small amount of hydrochloric acid while stirring. Further, after repeating desalting by washing with water, the same amount of acetone was gradually added to the methylene chloride phase to precipitate a polymer powder, and after filtration, the powder was washed with the same amount of acetone and water, and again in the same manner. Filtered. The weight average molecular weight of the dried polymer by GPC (gel permeation chromatography) was 62,000.

【0023】実施例1 塩化メチレン/メタノール(95/5)混合溶媒に、グ
リシジル化合物(AXE、鐘淵化学工業株式会社製)1
00重量部、ジアミノジフェニルスルホン23.8重量
部、t−ブチルパーオキシベンゾエート(パーブチル
Z、日本油脂株式会社製)1.5重量部及び参考例で得
られたポリアリレート31.3重量部を溶解した溶液に
炭素繊維(ベスファイトHTA、東邦レーヨン株式会社
製)を浸漬して引き揃えた後、溶媒を減圧除去して一方
向プリプレグを得た。このプリプレグを積層して150
℃、10kg/cm2 で1時間の加圧成形、次いで180
℃、2時間のポストキュアーを行い、厚さ3mmの積層板
を得た。この積層板を長さ200mm、幅25mmに切り出
し予亀裂約40mmいれて、双片持ちはり(DCB)試験
よりエネルギー解放率G1Cを求めた。その結果、得ら
れたG1Cは500J/m2であり、また、ガラス転移温
度Tgは213℃であった。
Example 1 A glycidyl compound (AXE, manufactured by Kanegafuchi Chemical Industry Co., Ltd.) was added to a mixed solvent of methylene chloride / methanol (95/5).
100 parts by weight, 23.8 parts by weight of diaminodiphenyl sulfone, 1.5 parts by weight of t-butyl peroxybenzoate (Perbutyl Z, manufactured by NOF CORPORATION) and 31.3 parts by weight of polyarylate obtained in Reference Example were dissolved. After immersing and aligning carbon fibers (Vesphite HTA, manufactured by Toho Rayon Co., Ltd.) in the prepared solution, the solvent was removed under reduced pressure to obtain a unidirectional prepreg. Laminate this prepreg for 150
C, 10kg / cm 2 pressure molding for 1 hour, then 180
Post-curing was performed at 2 ° C. for 2 hours to obtain a laminated plate having a thickness of 3 mm. This laminated plate was cut into a length of 200 mm and a width of 25 mm, pre-cracked with about 40 mm, and the energy release rate G1C was determined by a double cantilever beam (DCB) test. As a result, the obtained G1C was 500 J / m 2 , and the glass transition temperature Tg was 213 ° C.

【0024】比較例1 塩化メチレン/メタノール(95/5)混合溶媒に、ビ
スフェノールA型エポキシ化合物(EPIKOTE82
8、油化シェルエポキシ株式会社製)100重量部、ジ
アミノジフェニルスルホン32.6重量部、及びポリエ
ーテルイミド(Ultem100、日本ジーイープラス
チックス株式会社製)33.2重量部を溶解した溶液に
炭素繊維(ベスファイトHTA、東邦レーヨン株式会社
製)を浸漬して引き揃えた後、溶媒を減圧除去して一方
向プリプレグを得た。このプリプレグを積層して150
℃、10kg/cm2 で1時間の加圧成形、次いで180
℃、2時間のポストキュアーを行い、厚さ3mmの積層板
を得た。実施例1と同様にエネルギー解放率G1Cを求
めた結果、得られたG1Cは400J/m2であり、ま
た、ガラス転移温度Tgは190℃であった。
Comparative Example 1 A bisphenol A type epoxy compound (EPIKOTE82) was added to a mixed solvent of methylene chloride / methanol (95/5).
Carbon fiber in a solution in which 100 parts by weight of Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), 32.6 parts by weight of diaminodiphenyl sulfone, and 33.2 parts by weight of polyetherimide (Ultem 100, manufactured by GE Plastics Co., Ltd.) are dissolved. (Vesphite HTA, manufactured by Toho Rayon Co., Ltd.) was immersed and aligned, and then the solvent was removed under reduced pressure to obtain a unidirectional prepreg. Laminate this prepreg for 150
C, 10kg / cm 2 pressure molding for 1 hour, then 180
Post-curing was performed at 2 ° C. for 2 hours to obtain a laminated plate having a thickness of 3 mm. As a result of obtaining the energy release rate G1C in the same manner as in Example 1, the obtained G1C was 400 J / m 2 , and the glass transition temperature Tg was 190 ° C.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明により、良好な成形性を維持した
まま、優れた靱性及び耐熱性を有する成形体を安定的に
得られるプリプレグ組成物を提供できる。
EFFECTS OF THE INVENTION The present invention can provide a prepreg composition capable of stably obtaining a molded product having excellent toughness and heat resistance while maintaining good moldability.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 67/03 LPC 8933−4J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location C08L 67/03 LPC 8933-4J

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記(a)〜(d)を必須成分として含
有し、成分(d)の量が樹脂組成物の総量100重量部
に対して5〜100重量部である樹脂組成物を強化材に
含浸してなるプリプレグ組成物。 (a)下記構造式(1) 【化1】 〔式中、Arは芳香環に結合したグリシジルオキシ基を
少なくとも1つ有するC6 〜C20(但し、グリシジルオ
キシ基の炭素の数は含まない。)の1〜4価の芳香族炭
化水素基を表し、Rは水素原子又はメチル基であり、n
は1〜4の整数である。〕で示されるグリシジル化合
物、(b)硬化剤、(c)ラジカル重合開始剤、(d)
下記構造式(2) 【化2】 (式中、mは1〜500の整数である。)で示される繰
り返し単位を有するポリアリレート。
1. A resin composition containing the following components (a) to (d) as essential components and containing 5 to 100 parts by weight of component (d) per 100 parts by weight of the total resin composition. A prepreg composition obtained by impregnating a material. (A) Structural formula (1) below: [In the formula, Ar is a C 6 to C 20 aromatic hydrocarbon group having at least one glycidyloxy group bonded to an aromatic ring (however, the number of carbon atoms in the glycidyloxy group is not included). R is a hydrogen atom or a methyl group, and n
Is an integer of 1 to 4. ] The glycidyl compound shown by these, (b) hardener, (c) radical polymerization initiator, (d)
The following structural formula (2): (In the formula, m is an integer of 1 to 500.) A polyarylate having a repeating unit represented by the formula.
【請求項2】 成分(a)が構造式(3)で表される請
求項1記載のプリプレグ組成物。 【化3】 (式中、Rは水素原子又はメチル基を表す。)
2. The prepreg composition according to claim 1, wherein the component (a) is represented by the structural formula (3). [Chemical 3] (In the formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group.)
【請求項3】 成分(a)が構造式(4)で表される請
求項1記載のプリプレグ組成物。 【化4】 (式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、lは1また
は2である。)
3. The prepreg composition according to claim 1, wherein the component (a) is represented by the structural formula (4). [Chemical 4] (In the formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group, and l is 1 or 2.)
【請求項4】 成分(b)が芳香族アミン系硬化剤、酸
無水物系硬化剤、イミダゾール類硬化剤及び潜在性硬化
剤よりなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項
1記載のプリプレグ組成物。
4. The prepreg according to claim 1, wherein the component (b) is at least one selected from the group consisting of an aromatic amine curing agent, an acid anhydride curing agent, an imidazole curing agent and a latent curing agent. Composition.
【請求項5】 成分(c)が有機過酸化物である請求項
1記載のプリプレグ組成物。
5. The prepreg composition according to claim 1, wherein the component (c) is an organic peroxide.
【請求項6】 成分(d)のポリアリレートの分子量が
5000〜200000である請求項1記載のプリプレ
グ組成物。
6. The prepreg composition according to claim 1, wherein the polyarylate as the component (d) has a molecular weight of 5,000 to 200,000.
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