JPH075709B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number
JPH075709B2
JPH075709B2 JP13840087A JP13840087A JPH075709B2 JP H075709 B2 JPH075709 B2 JP H075709B2 JP 13840087 A JP13840087 A JP 13840087A JP 13840087 A JP13840087 A JP 13840087A JP H075709 B2 JPH075709 B2 JP H075709B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
moles
epoxy
composition according
phenolic
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP13840087A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63301221A (ja
Inventor
尚 多田
昭 縣
雅弘 猿田
多加志 村田
隆俊 久保
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.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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 Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP13840087A priority Critical patent/JPH075709B2/ja
Priority to PCT/JP1988/001212 priority patent/WO1990006334A1/ja
Publication of JPS63301221A publication Critical patent/JPS63301221A/ja
Publication of JPH075709B2 publication Critical patent/JPH075709B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は優れた耐湿熱特性、耐衝撃後圧縮特性を与える
プリプレグ用エポキシ樹脂組成物に関するものであり、
当該樹脂組成物から得られる複合材料は航空機を始め自
動車、一般工業用途に使用しうるものである。
〔従来の技術〕
従来複合材料用マトリックス樹脂としてはエポキシ樹脂
がその接着性、高剛性の為多用されて来た。中でも高性
能構造用マトリックス樹脂としてはN,N,N′,N′−テト
ラグリシジルジアミノジフエニルメタン、4,4′−ジア
ミノジフエニルスルホンを主成分とする組成物が1972年
来広く使用されて来たところであった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかるにこの組成物から得られる複合材料は吸湿後の高
温圧縮度は比較的高いもののマトリックス樹脂の伸びが
小さい為に最近の高伸度補強用繊維、例えば1.5%以上
の破断伸度を有する炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊
維等に追従出来ず引張り伸度が補強用繊維より低い欠点
を有していた。又衝撃後の圧縮強度が極めて低く、一次
構造用素材として用いるには全く不十分な材料であっ
た。
本発明者らは上記に鑑み、優れた耐湿熱特性、高い補強
材利用率、耐衝撃後圧縮特性を有する複合材を与えるプ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物に関し、鋭意検討の結
果、本発明に到達したものである。
〔問題点を解決するための手段〕
即ち本発明の要旨とするところは (A) 2官能エポキシ樹脂 (B) 3官能エポキシ樹脂 (C) 下式で示されるフエノール化合物 (但し、X1〜X8はBr,Cl,Hを示し、そのうち4以上はBr
又はCl、R1,R2はH又はCH3を各表す) (D) 4,4′−ジアミノジフエニルスルホン又は3,3′
−ジアミノジフエニルスルホン を必須成分として含有するエポキシ樹脂組成物である。
これらの組成物のうち、一部もしくはすべての(A)お
よびすべての(B)とすべての(C)とを、予め(C)
のフエノール性OHの80%以上を(A),(B)のエポキ
シ基と予備反応させることは好ましいことである。
更に本発明は上記エポキシ樹脂組成物に強化繊維を含む
エポキシ樹脂組成物にある。
本発明において用いられる(A)2官能エポキシ樹脂と
しては、ビスフエノールA型エポキシ樹脂、ビスフエノ
ールF型エポキシ樹脂、それらのブロム化エポキシ樹
脂、ビスフエノールS型エポキシ樹脂等が挙げられる。
靭性向上の為には、中でもビスフエノールA型エポキシ
樹脂、ビスフエノールF型エポキシ樹脂を主成分として
用いることが望ましい。又これらの成分(A)のその他
エポキシ樹脂(B)とのモル比は(A)/(B)=1/0.
1〜1/1.2であり、好ましくは1/0.2〜1/1.0である。この
範囲より多い場合には耐熱性が低下する他、耐薬品性が
低下する為好ましくない。又この範囲より少ない場合に
は靭性伸びが不足する為好ましくない。
本発明に用いられる3官能エポキシ樹脂(B)として
は、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、例えばN,N,O−
トリグリシジル−p−又はm−アミノフエノール、N,N,
O−トリグリシジル−4−アミノ−m−又は−5−アミ
ノ−o−クレゾール、1,1,1−(トリグリシジルオキシ
フエニル)メタン等が挙げられる。
中でもN,N,O−トリグリシジル−p−又はm−アミノフ
エノール、N,N,O−トリグリシジル−4−アミノ−m−
又は−5−アミノ−o−クレゾールが好ましく用いられ
る。
本発明で用いられるフエノール化合物(C)としては、
テトラブロムビスフエノールA、テトラブロムビスフエ
ノールF、オクタクロムビスフエノールA、ヘキサブロ
ムビスフエノールA等が挙げられる。
(D)成分の硬化剤としては、4,4′−ジアミノジフエ
ニルスルホンが好ましく用いられる。
(E)成分の補強用繊維としては、炭素繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊
維等が挙げられる。
エポキシ樹脂(A)(B)に対する(C)は、エポキシ
基/フエノール性OH基の比が1/0.1〜1/0.7であることが
好ましく、フエノール性OH基が1/0.1より大きいと充分
な耐水性と靭性が得られない為適当でなく、1/0.7より
小さいと架橋度が低下して耐熱性、耐溶剤性が低下する
為好ましくない。より好ましくは1/0.3〜1/0.6である。
又、エポキシ樹脂(A)のすべてもしくは一部と(B)
のすべてとすべての(C)とを、予め(C)のフエノー
ル性OHの80%以上、より好ましくは90%以上とを反応さ
せることが好ましい。これより低い反応率では樹脂組成
物の耐衝撃性が低下する為、上記の程度予備反応させる
ことが好ましい。
(C)との予備反応に使用する一部もしくはすべての
(A)、すべての(B)とのエポキシ基のモル比は
(A)/(B)=1/0.2〜1/1.4、より好ましくは1/0.4
〜1/1.2である。1/0.2より大きいと充分な耐熱性、耐水
性、耐溶剤性が得られず好ましくない。又、1/1.4より
小さいと予備反応下にゲル化を起こす為好ましくない。
更に予備反応に使用するエポキシ総モル数と(C)フエ
ノール性OHモル数の比、即ち は1/0.2〜1/1とすることが好ましく、より好ましくは1/
0.3〜1/0.8である。1/0.2より大きいと充分な耐水性や
靭性が得られず好ましくない。又、1/1より小さいと予
備反応時粘度が高くなり扱い性に難がある。
一方(A)(B)(C)に対する(D)の使用量は全エ
ポキシ基のモル数から(C)のフエノール性OHのモル数
を差し引いたものと(D)のNH基のモル数の比を1/0.5
〜1/1.2として用いることが好ましい。1/0.5より大きい
と硬化が不十分となり、耐溶剤性、耐熱性に難があり、
1/1.2より小であると耐水性が低下すると共に耐溶剤性
が低下するので難がある。
本発明の樹脂組成物には、他の成分として無機充てん
剤、例えばシリカ粉末、アエロジル、マイクロバルーン
や難燃剤としての三酸化アンチモン等の他、流れ性制御
の目的で末端フエノールのポリエーテルスルホン、ポリ
スルホン、ポリビニルブチラート、ポリエーテルイミド
等を併用することもさしつかえない。
又、補強用繊維はミルドフアイバー、チヨツブドフアイ
バー、一方向シート状、織物状の形態で用いることも可
能である。
〔実施例〕
以下実施例により本発明を具体的に説明する。部は重量
部を表す。
実施例1 ビスフエノールFジグリシジルエーテル(商品名) エ
ピコート807、エポキシ当量170、油化シエルエポキシ
(株)製)100部、N,N,O−トリグリシジル−p−アミノ
フエノール(エポキシ当量106)18.7部、2,2−ビス(3,
5−ジブロモ−4−ヒドロキシフエニル)プロパン41.6
部を120℃で混合溶解した後、60℃として4,4′−ジアミ
ノジフエニルスルホン37.9部と酸化珪素微粉末(Aerosi
l 380、日本アエロジル(株)2.4部を加えニーダーに
よりよく混合して樹脂組成物(I)を得た。この組成物
(I)を2mm板となる様ガラス板にはさみ、180℃で2時
間硬化し樹脂板を得た。又この樹脂組成物(I)を60℃
に加熱下ドクターナイフで離型紙上に流延し、78g/m2
ホツトメルトトフイルムを作製した。このフイルム上に
一方向に引き揃えた炭素繊維(パイロフイルM−1、三
菱レイヨン(株)製商標)を当て、温度と圧力により樹
脂を繊維に含浸せしめ、糸目付145g/m2、樹脂含有率35
重量%の一方向プリプレグを作成した。このプリプレグ
を〔0゜〕16及び〔+45゜/0゜/−45゜/90゜〕4Sの擬
等方性に積層し、180℃で2時間、圧力5kgG/cm2のオー
トクレーブ中で硬化せしめ複合材料パネルを得た。それ
らについての試験結果を表1に示した。
複合材の耐熱水性は0゜16層の積層材コンポジツトを71
℃の水中に14日間放置した後ASTM695に従って82℃で0
゜方向の圧縮試験をすることにより求めた。
また、耐衝撃性はNASA RP1092に準拠してパネル寸法
4″×6″の板を3″×5″の穴のあいた台上に固定し
て、その中心に1/2″Rのノーズをつけた4.9kgの分銅を
落下せしめ、板厚1インチ当り1500lb・inの衝撃を加え
た後そのパネルを圧縮試験することにより求めた。
樹脂の扱い性は樹脂組成物(I)の室温での柔らかさに
より判定した。耐メチルエチルケトン性(耐MEK性)は
樹脂硬化物の室温下7日メチルエチルケトン浸漬後の外
観変化により判定し、変化のないものを○、大のものを
×とした。
実施例2〜6、比較例1〜6 実施例1のエピコート807、N,N,O−トリグリシジルr−
p−アミノフエノール、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4
−ヒドロキシフエニル)プロパン、4,4′−ジアミノジ
フエニルスルホンの配合比を変えて実施例1と同様の実
験をして併せて表1に示した。
本結果よりA/Bエポキシモル比に適正域のあること、A
+B/C(AとBの全エポキシモル数とCのフエノール性O
Hモル数との比)、A+B−C/D(A,B全エポキシモル数
からCのフエノール性OHモル数を引いたものとDのアミ
ンのNH官能基モル数の比)に適正域のあることがわか
る。
実施例7 実施例1において、エピコート807の代りにエピコート8
28(ビスフエノールAジグリシジルエーテル型エポキ
シ、油化シエルエポキシ(株)製商品名、エポキシ当量
188)とエピコート807の1:2重量比の混合物を用いる他
は同様にして試験した結果を表1に示した。
実施例8 実施例7において、硬化剤として4,4′−ジアミノジフ
エニルスルホンの代りに4,4′−ジアミノジフエニルス
ルホンとジシアンジアミドの10/1重量比混合物を用いる
他は同様にして試験した結果を表1に示した。
実施例9〜15 実施例7のN,N,O−トリグリシジル−p−アミノフエノ
ールの代りにN,N,,O−トリグリシジル−m−アミノフエ
ノール、N,N,O−トリグリシジル−4−アミノ−m−ク
レゾール、N,N,O−トリグリシジル−5−アミノ−o−
クレゾール、1,1,1−(トリグリシジルオキシフエニ
ル)メタンを用いて配合比を変えて同様の実験をし表2
に示した。
実施例16,17 実施例1の系のフエノール化合物(C)、硬化剤(D)
を変えて実験した結果を表2に示した。
実施例18 実施例1の組成を用いるが、エピコート807を2つに分
けて一部を予備重合せしめて使用した。即ち、エピコー
ト807 30部、N,N,O−−トリグリシジル−p−アミノフ
エノール18.7部、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4ヒヒド
ロキシフエニル)プロパン41.6部を130℃で2時間反応
せしめて後、60℃迄冷却し、のこりのエピコート807 7
0部、4,4′−ジアミノジフエニルスルホン37.9部を加
え、更にAerosil 380 2.4部を加えてニーダー(60℃
に保温)中でよく混合して樹脂組成物(II)を得た。こ
の組成物(II)を実施例1の組成物(I)の代りに用い
る他は同様にして樹脂板及びコンポジツトの試験に供し
た。結果を表3に示した。
実施例19〜26、比較例7〜11 実施例18の系のエピコート807、N,N,O−トリグリシジル
−p−アミノフエノール、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−
4−ヒドロキシフエニル)プロパン、4,4′−ジアミノ
ジフエニルスルホンの混合比を変えて実施例18と同様の
実験をして併せて表3に示した。
実施例1と実施例18,23,24,25の対比より、同様の系で
は予備反応反応率を80%以上とすることが衝撃後の圧縮
強度の向上に有効であることがわかる。
又、予備反応して使用する場合にもA/Bエポキシモル
比、A+B/C(予備反応に用いるAとBの全エポキシモ
ル数とCのフエノール性OHモル数との比)A+B+A′
/C(予備反応及び予備反応をしないエポキシ全モル数と
Cのフエノール性OHモル数との比)、A+B+A′−C/
D(全エポキシモル数からCのフエノール性OHモル数を
差し引いたモル数とDのアミンのNH官能基モル数の比)
に適正域のあることがわかる。
実施例27 実施例18において、予備反応に使用する2官能エポキシ
樹脂、エピコート807の代りにエピコート828を用いる他
は同様にして試験し結果を表3に併せて示した。
比較例12 実施例1において、樹脂組成物(I)の代りにN,N,N′,
N′−テトラグリシジルジアミノジフエニルメタン100
部、4,4′−ジアミノジフエニルスルホン55部を130℃で
30分混合撹拌したものを用いる他は実施例1同様にして
実験した結果を表2に示した。
フロントページの続き (72)発明者 久保 隆俊 広島県大竹市御幸町20−1 三菱レイヨン 株式会社内 審査官 冨士 良宏 (56)参考文献 特開 昭59−217721(JP,A) 特開 昭61−163926(JP,A) 特開 昭62−265277(JP,A) 特開 昭60−38421(JP,A) 特開 昭61−19621(JP,A) 特開 昭60−53524(JP,A) 特開 昭58−122927(JP,A) 特開 昭58−74726(JP,A)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記成分(A)(B)(C)(D)を必須
    成分として含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成
    物 (A) 2官能エポキシ樹脂 (B) 3官能エポキシ樹脂 (C) 下式で示されるフエノール化合物 (但し、X1〜X8はBr,Cl,Hを示し、そのうち4以上はBr
    又はCl、R1,R2はH又はCH3を各表す) (D) 4,4′−ジアミノジフエニルスルホン又は3,3′
    −ジアミノジフエニルスルホン
  2. 【請求項2】(A)2官能エポキシ樹脂がビスフエノー
    ルA型およびもしくはビスフエノールF型のエポキシ樹
    脂であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    組成物
  3. 【請求項3】(B)3官能エポキシ樹脂がN,N,O−トリ
    グリシジル−p−又はm−アミノフエノール、1,1,1−
    (トリグリシジルオキシフエニル)メタン、N,N,O−ト
    リグリシジル−4−アミノ−m−又は5−アミノ−o−
    クレゾールの一種もしくは二種以上の混合物であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の組成物
  4. 【請求項4】(C)成分としてテトラブロムビスフエノ
    ールAを用いることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の組成物
  5. 【請求項5】(A)/(B)のエポキシ基のモル比が1/
    0.1〜1/1.2、好ましくは1/0.2〜1/1.0であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の組成物
  6. 【請求項6】(C)の使用量は(A)と(B)のエポキ
    シ基に対する(C)のフエノール性OHに対する比が1/0.
    1〜1/0.7であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の組成物
  7. 【請求項7】(D)の使用量は(A),(B)のエポキ
    シ基モル数から(C)のフエノール性OH基モル数を差し
    引いたものと(D)のNH基のモル数の比を1/0.5〜1/1.2
    として用いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の組成物
  8. 【請求項8】(A)のすべてもしくは一部と(B)のす
    べてとを混合し、これと(C)のすべてとを予備反応せ
    しめ、少なくとも(C)のフエノール性OHの80%を予備
    反応せしめて使用することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の組成物
  9. 【請求項9】予備反応して使用する(A)/(B)のエ
    ポキシ基のモル比は1/0.2〜1/1.4とし、(C)の使用量
    を(A),(B)のエポキシ基のモル数の和と(C)の
    フエノール性OHとのモル比を1/0.2〜1/1とすることを特
    徴とする特許請求の範囲第8項記載の組成物
  10. 【請求項10】(D)の使用量がすべての(A)および
    (B)のエポキシ基モル数から(C)のフエノール性OH
    基モル数を差し引いたものと(D)のNH基のモル数の比
    を1/0.5〜1/1.2として用いることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の組成物
  11. 【請求項11】下記成分(A)(B)(C)(D)
    (E)を必須成分として含有することを特徴とするエポ
    キシ樹脂組成物 (A) 2官能エポキシ樹脂 (B) 3官能エポキシ樹脂 (C) 下式で示されるフエノール化合物 (但し、X1〜X8はBr,Cl,Hを示し、そのうち4以上はBr
    又はCl、R1,R2はH又はCH3を各表す) (D) 4,4′−ジアミノジフエニルスルホン又は3,3′
    −ジアミノジフエニルスルホン (E) 補強用繊維
JP13840087A 1987-06-02 1987-06-02 エポキシ樹脂組成物 Expired - Fee Related JPH075709B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13840087A JPH075709B2 (ja) 1987-06-02 1987-06-02 エポキシ樹脂組成物
PCT/JP1988/001212 WO1990006334A1 (en) 1987-06-02 1988-11-30 Epoxy resin composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13840087A JPH075709B2 (ja) 1987-06-02 1987-06-02 エポキシ樹脂組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63301221A JPS63301221A (ja) 1988-12-08
JPH075709B2 true JPH075709B2 (ja) 1995-01-25

Family

ID=15221068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13840087A Expired - Fee Related JPH075709B2 (ja) 1987-06-02 1987-06-02 エポキシ樹脂組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH075709B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000039188A1 (fr) 1998-12-25 2000-07-06 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Composition de resine epoxyde, preimpregne, et rouleau a base de resine renforcee avec des fibres de renforcement

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63301221A (ja) 1988-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4500660A (en) Epoxy resin composition
US4482660A (en) Prepreg for making a composite having high elongation and heat resistance and process for making such composite with the prepreg
JPWO2008133054A1 (ja) 樹脂組成物、及びプリプレグ
WO2006046534A1 (ja) 耐熱複合材料
KR970006672B1 (ko) 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하는 복합재료용 프리프레그
EP0256130B1 (en) Prepreg and its composite
JP2829369B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3026372B2 (ja) 複合材料中間体
KR940001169B1 (ko) 에폭시 수지 조성물
JPH075709B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2676390B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2004292594A (ja) エポキシ樹脂組成物、プリプレグおよび繊維強化複合材料
JPH075710B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH075711B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH075712B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH0751615B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH0751616B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH02124919A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH0610249B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
US5179139A (en) Dihydroxybiphenyl-advanced epoxy resin blends
WO1990006334A1 (en) Epoxy resin composition
JP2696953B2 (ja) エポキシ樹脂組成物およびプリプレグ
JP3400881B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPS59217721A (ja) 炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物
JPS6346100B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees