JPH0770406A - Low temperature curing epoxy resin for prepreg and prepreg using the same - Google Patents

Low temperature curing epoxy resin for prepreg and prepreg using the same

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JPH0770406A
JPH0770406A JP23896193A JP23896193A JPH0770406A JP H0770406 A JPH0770406 A JP H0770406A JP 23896193 A JP23896193 A JP 23896193A JP 23896193 A JP23896193 A JP 23896193A JP H0770406 A JPH0770406 A JP H0770406A
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JP
Japan
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epoxy resin
prepreg
parts
resin composition
resin
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Application number
JP23896193A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Toshima
宏 戸島
Hiroyuki Omae
博之 御前
Osamu Watabe
修 渡部
Takashi Hino
隆 日野
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Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide the composition comprising a bifunctional epoxy resin, a multifunctional epoxy resin, a low temperature curing agent having a specific reaction-starting temperature, and an acrylic rubber in a specified ratio, high in the interfacial adhesive strength to reinforcing fibers and in the adhesive strength to other materials, and useful for prepregs, etc. CONSTITUTION:(A) 100 pts.wt. of epoxy resins comprising 50-95 pts.wt. of a bifunctional epoxy resin (e.g., a bisphenol A type epoxy resin and a higher functional epoxy resin (e.g., a phenol novolak epoxy resin), (B) a low temperature curing agent (e.g. an amine compound-epoxy resin-urea reaction product) exhibiting latent curability at the ordinary temperature and having a reaction- starting temperature of 40-115 deg.C in an amount of 0.2-3 times equivalent per equivalent of the component A, and (C) 1-20 pts.-wt. of an acrylic rubber (e.g. a crosslinked acrylic rubber) to obtain a resin composition enhanced in the interfacial adhesive strength to reinforcing fibers and in the adhesive strength to other materials in FRP moldings.

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、樹脂の保存安定性等に
優れしかも強化繊維(特にガラス繊維)と樹脂相との界
面接着強度並びに樹脂相と他の部材との接着強度に優れ
た成形体が得られる低温硬化型プリプレグ用エポキシ樹
脂組成物、及びそれを用いたプリプレグに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is a molding which is excellent in storage stability of resin and also excellent in interfacial adhesion strength between reinforcing fiber (particularly glass fiber) and resin phase and adhesion strength between resin phase and other members. The present invention relates to an epoxy resin composition for low-temperature-curable prepreg that gives a body, and a prepreg using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】エポキシ樹脂は、その硬化物の耐熱性、
弾性率、硬度及び耐薬品性等に優れており、特にアラミ
ド繊維、ガラス繊維及び炭素繊維などの強化繊維を使用
したプリプレグ用樹脂組成物として広く用いられてい
る。このようなプリプレグは種々の技術分野において広
く用いられており、特に、ゴルフクラブシャフト、釣り
竿、テニスラケットフレーム、スキー板等の製造におい
て、軽量で且つ機械的強度も高いという理由から多く利
用されている。
2. Description of the Related Art Epoxy resin is the heat resistance of the cured product,
It is excellent in elastic modulus, hardness, chemical resistance and the like, and is widely used as a resin composition for prepreg, in which reinforced fibers such as aramid fiber, glass fiber and carbon fiber are particularly used. Such prepregs are widely used in various technical fields, and are particularly often used in the production of golf club shafts, fishing rods, tennis racket frames, skis, etc. because of their light weight and high mechanical strength. There is.

【0003】従来、プリプレグにはその製造法により、
プリプレグ用樹脂組成物として溶媒を用いた低粘度の含
浸液を使用するソルベント型のものと、溶媒を用いず、
ある程度の温度で流動化する高粘度のものを使用するホ
ットメルト型のものと、溶媒を用いず、室温で流動性の
ある低粘度の樹脂を使用する室温含浸型のものがある。
Conventionally, prepregs are manufactured according to their manufacturing method.
Solvent type that uses a low viscosity impregnating liquid using a solvent as a resin composition for prepreg, without using a solvent,
There are a hot-melt type that uses a high-viscosity type that fluidizes at a certain temperature, and a room-temperature-impregnated type that uses a low-viscosity resin that is fluid at room temperature without using a solvent.

【0004】前述の各スポーツ部材の成形にはソルベン
ト型のプリプレグが用いられているが、ソルベント型は
溶媒を使用しているため、反応の進行により、保存安定
性やプリプレグの取扱い性が悪く、FRP成形品の物性
や表面仕上がり状態がばらつき、更には作業環境が悪い
とかという問題点をかかえている。また、室温含浸型は
初期粘度が低く均一な厚みに含浸することができないた
め、表面性や取扱い性が悪く、また1000cps程度
の低粘度から100,000cps程度の高粘度へ粘度
を上昇させる必要があり、粘度上昇巾が大きいため、反
応の制御が難しく、得られるプリプレグの物性にバラツ
キを生じるという欠点がある。
Solvent-type prepregs are used for molding the above-mentioned respective sports members. However, since the solvent-type prepregs use a solvent, the storage stability and handleability of the prepregs deteriorate due to the progress of the reaction. There are problems such as variations in the physical properties and surface finish of FRP molded products, and a bad working environment. Further, since the room temperature impregnated type has a low initial viscosity and cannot be impregnated into a uniform thickness, it has poor surface property and handleability, and it is necessary to increase the viscosity from a low viscosity of about 1000 cps to a high viscosity of about 100,000 cps. However, there is a drawback that the control of the reaction is difficult and the physical properties of the obtained prepreg vary due to the large increase in viscosity.

【0005】一方、ホットメルト型は、保存安定性が良
好である、プリプレグの取り扱い性の制御が容易であ
る、溶媒を用いないクリーンなプリプレグが得られる等
という利点を有する上に、低温速硬化による生産効率の
大幅アップや耐熱性の低いコア材との低温一体成形を可
能とするという長所がある。
On the other hand, the hot-melt type has advantages such as good storage stability, easy control of handleability of the prepreg, and production of a clean prepreg free from a solvent. This has the advantages of significantly improving production efficiency and enabling low-temperature integral molding with core materials with low heat resistance.

【0006】現状のスポーツ分野では、例えばゴルフヘ
ッドやシャフト、各種ラケットのアーム部、更には各種
ボード等の部材にプリプレグを用いた一体型成形が行な
われているが、同成形法においては、耐熱性の低い(1
00℃以下)コア材との一体成形が主であるため、より
低温で且つ短時間で硬化・成形可能な低温硬化型プリプ
レグが熱望されている。
In the current sports field, for example, golf heads, shafts, arm portions of various rackets, and various boards and the like are integrally molded by using prepregs. Low sex (1
Since it is mainly formed integrally with the core material (00 ° C. or less), a low temperature curing type prepreg that can be cured and molded at a lower temperature in a shorter time is eagerly desired.

【0007】詳しく言うと、従来のホットメルト型のプ
リプレグでは、高温(120〜130℃)且つ長時間
(1〜2時間)を硬化に要するため、低温速硬化による
生産効率の大幅アップ、耐熱性の低いコア材との低温一
体成形が依然として不可能である。このことがプリプレ
グの用途を制限し、製造工程を非効率なものとしてい
る。
More specifically, in the conventional hot-melt type prepreg, high temperature (120 to 130 ° C.) and long time (1 to 2 hours) are required for curing. Therefore, low temperature rapid curing significantly increases production efficiency and heat resistance. Low temperature co-molding with low core materials is still impossible. This limits the application of the prepreg and makes the manufacturing process inefficient.

【0008】一方、ホットメルト型の低温硬化プリプレ
グを用いた場合については、本発明者らも種々の提案を
行なっている(例えば、特願平4−325518号公
報、特開平5−9263号公報等)が、保存安定性を維
持しつつ、低温(70〜100℃)且つ短時間(20分
〜1時間程度)で硬化可能であるため、生産効率の大幅
アップ、耐熱性の低いコア材との低温一体成形が可能と
なる。更には、速硬化により硬化成形品の表面性は著し
く向上する。しかしながら、従来の低温硬化型プリプレ
グを用いた場合、樹脂の低温速硬化性能は優れているも
のの、硬化温度が低いために強化繊維と樹脂との化学的
ないしは物理的な結合が充分ではなく、両者の界面接着
強度が一般のプリプレグの場合と比較して充分に発現さ
れないという問題点がある。また、硬化樹脂と他の部
材、例えばアルミ板や木材、GFRP等との接着強度が
低いために、これらの部材と低温一体成形が可能ではあ
るものの、低接着強度に伴うプリプレグ硬化相と他の部
材との剥離破壊が生じ、最終製品の性能が充分発現され
ないという問題点もある。これを補うために、他の部材
とプリプレグとの界面に他の接着剤を使用して成形され
ているのが現状である。従って、この問題は、効率的な
低温一体成形による高性能製品を製造する上で、早急に
解決すべき重大な問題である。
On the other hand, in the case of using a hot melt type low temperature curing prepreg, the present inventors have made various proposals (for example, Japanese Patent Application No. 4-325518 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-9263). Etc.) can be cured at a low temperature (70 to 100 ° C.) and a short time (about 20 minutes to 1 hour) while maintaining storage stability, so that the production efficiency is greatly improved and the core material has low heat resistance. It becomes possible to perform low-temperature integral molding. Further, the rapid curing significantly improves the surface properties of the cured molded product. However, when the conventional low temperature curing type prepreg is used, although the low temperature rapid curing performance of the resin is excellent, the chemical or physical bond between the reinforcing fiber and the resin is not sufficient due to the low curing temperature, and both There is a problem in that the interfacial adhesive strength is not sufficiently expressed as compared with the case of a general prepreg. Further, since the adhesive strength between the cured resin and other members, such as aluminum plate, wood, and GFRP, is low, it is possible to perform low-temperature integral molding with these members, but the prepreg cured phase and other There is also a problem that peeling and destruction with the member occur, and the performance of the final product is not sufficiently expressed. In order to compensate for this, the present situation is that another interface is used to form the prepreg using another adhesive. Therefore, this problem is a serious problem that must be solved immediately in order to manufacture a high-performance product by efficient low temperature integral molding.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は上記
従来技術の実情に鑑みてなされたものであって、樹脂の
保存安定性、プリプレグ製造時の強化繊維に対する樹脂
の含浸性、プリプレグの取り扱い性、FRPの曲げ物性
等を損なわずに、得られるFRPにおける硬化樹脂相と
強化繊維との界面接着強度、及び特に硬化樹脂相とアル
ミ板等の他の部材との接着強度が大幅に改善される低温
硬化型プリプレグ用エポキシ樹脂組成物及びそれを用い
たプリプレグを提供することをその目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances of the prior art, and it is the storage stability of the resin, the impregnation property of the resin into the reinforcing fiber at the time of prepreg production, and the handling of the prepreg. The adhesive strength between the cured resin phase and the reinforcing fiber in the resulting FRP, and particularly the adhesive strength between the cured resin phase and other members such as an aluminum plate, is significantly improved without impairing the bending resistance and the bending property of the FRP. It is an object of the present invention to provide an epoxy resin composition for low temperature curing type prepreg and a prepreg using the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、2官能
エポキシ樹脂50〜95重量部及び2官能より以上の多
官能エポキシ樹脂5〜50重量部からなるエポキシ樹脂
(A)100重量部と、該エポキシ樹脂(A)1当量に
対し常温で潜在性を示し反応開始温度が40〜115℃
である低温硬化剤(B)0.2〜3倍当量並びにアクリ
ルゴム(C)1〜20重量部からなることを特徴とする
低温硬化型プリプレグ用エポキシ樹脂組成物が提供さ
れ、またシート上に、前記低温硬化型プリプレグ用エポ
キシ樹脂組成物をコーティングし、片側又は両側から補
強材を狭合しつつ50〜70℃に加熱し、含浸させてな
り、マトリックス樹脂組成物の50℃おける粘度が1,
000〜1,000,000cpsであることを特徴と
するエポキシ樹脂プリプレグが提供される。
According to the present invention, 100 parts by weight of an epoxy resin (A) comprising 50 to 95 parts by weight of a bifunctional epoxy resin and 5 to 50 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin having a functionality of 2 or more. , The latent reaction is exhibited at room temperature with respect to 1 equivalent of the epoxy resin (A), and the reaction initiation temperature is 40 to 115 ° C.
A low-temperature curing type prepreg epoxy resin composition comprising 0.2 to 3 times equivalents of a low-temperature curing agent (B) and 1 to 20 parts by weight of an acrylic rubber (C) is provided, and on a sheet. The matrix resin composition has a viscosity of 1 at 50 ° C., which is obtained by coating the epoxy resin composition for low temperature curing type prepreg and heating the mixture at 50 to 70 ° C. while narrowing the reinforcing material from one side or both sides and impregnating it. ,
There is provided an epoxy resin prepreg characterized in that it is 000 to 1,000,000 cps.

【0011】即ち、本発明のプリプレグ用エポキシ樹脂
組成物は、主剤に2官能エポキシ樹脂95〜50部及び
2官能より以上の多官能エポキシ樹脂5〜50重量部
(両者併せて100重量部)を用い、該エポキシ樹脂1
00重量部に対して、低温硬化剤0.2〜3倍当量及び
アクリルゴム1〜20重量部を添加してなるものとした
ことから、また、該組成物を用いたプリプレグのマトリ
ックス樹脂組成物の50℃における粘度が1,000〜
1,000,000cpsであるものとしたことから、
樹脂の保存安定性、プリプレグ製造時の強化繊維に対す
る樹脂の含浸性、プリプレグの取り扱い性、反応速度並
びにFRPの曲げ物性等を損なわずに、FRP硬化物に
おける強化繊維(主に、ガラス繊維)と樹脂相との界面
接着強度及び樹脂相と他の部材との接着強度を著しく向
上させることができるものとなる。上記樹脂はプリプレ
グにおいて強化繊維との接着/硬化によりFRPの物性
を発現させるのみならず、隣接する他の部材との接着剤
としても使用可能となるため、同樹脂系を用いたプリプ
レグを使用すれば、接着剤フリーでの効率的な低温一体
成形が可能となる。また、樹脂の靭性(柔軟性)が向上
するため、耐衝撃性の向上も期待される。
That is, in the epoxy resin composition for prepreg of the present invention, 95 to 50 parts by weight of a bifunctional epoxy resin and 5 to 50 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin having a functionality of two or more (both 100 parts by weight in total) are used as a main component. Using the epoxy resin 1
Since the low temperature curing agent is added in an amount of 0.2 to 3 times equivalent and the acrylic rubber is added in an amount of 1 to 20 parts by weight with respect to 00 parts by weight, the matrix resin composition of the prepreg using the composition. Has a viscosity of 1,000-
Since it is assumed to be 1,000,000 cps,
Reinforcing fiber (mainly glass fiber) in FRP cured product without impairing storage stability of resin, resin impregnation property into reinforcing fiber at the time of prepreg production, prepreg handling property, reaction rate and bending physical properties of FRP The interfacial adhesion strength with the resin phase and the adhesion strength between the resin phase and other members can be significantly improved. The above resin not only develops the physical properties of FRP by adhering / curing with the reinforcing fiber in the prepreg, but also can be used as an adhesive with other adjacent members. Therefore, it is possible to use a prepreg using the same resin system. In this way, adhesive-free, efficient low-temperature integral molding becomes possible. Further, since the toughness (flexibility) of the resin is improved, the impact resistance is also expected to be improved.

【0012】以下、本発明を更に詳しく説明する。本発
明のエポキシ樹脂組成物に用いるエポキシ樹脂(A)
は、2官能エポキシ樹脂95〜50部と2官能より以上
の多官能エポキシ樹脂5〜50部、併せて100重量部
からなる。2官能エポキシ樹脂には、油化シェル
(株)、住友化学(株)、旭化成(株)、大日本インキ
(株)等で上市されているbisAタイプ(ジグリシジ
ルエーテル,ジグリシジルエステルタイプ等)の樹脂が
ある。これらの2官能エポキシ樹脂の具体例としては、
以下のものが挙げられる。 油化シェル(株):エピコート801、802、80
7、815、819、828、834、1001、10
02、1003、1004等、 大日本インキ(株):エピクロン840、850、85
5、860、900、830等、 住友化学(株):ELA115、127、128、13
4等、 旭化成(株):A.E.R330、331、354、33
7、661、662等、 日本化薬(株):RE−403S、−404S、−41
0S、−310S、−304S等。
The present invention will be described in more detail below. Epoxy resin (A) used in the epoxy resin composition of the present invention
Is composed of 95 to 50 parts of a bifunctional epoxy resin and 5 to 50 parts of a polyfunctional epoxy resin having a functionality of 2 or more, and 100 parts by weight in total. Bifunctional epoxy resins include bisA type (diglycidyl ether, diglycidyl ester type, etc.) marketed by Yuka Shell Co., Sumitomo Chemical Co., Ltd., Asahi Kasei Co., Ltd., Dainippon Ink Co., Ltd., etc. There is a resin. Specific examples of these bifunctional epoxy resins include:
The following are listed. Yuka Shell Co., Ltd .: Epicoat 801, 802, 80
7, 815, 819, 828, 834, 1001, 10
02, 1003, 1004, etc., Dainippon Ink Co., Ltd .: Epicron 840, 850, 85
5, 860, 900, 830, etc. Sumitomo Chemical Co., Ltd .: ELA115, 127, 128, 13
4th grade, Asahi Kasei Corporation: AER330, 331, 354, 33
7, 661, 662, etc., Nippon Kayaku Co., Ltd .: RE-403S, -404S, -41.
0S, -310S, -304S, etc.

【0013】また、多官能エポキシ樹脂には、油化シェ
ル(株)、住友化学(株)、旭化成(株)、大日本イン
キ(株)等上市されているオルソクレゾールノボラック
タイプ,フェノールノボラックタイプ,グリシジルアミ
ン系等の2官能より以上の樹脂があり、ノボラックタイ
プではエポキシ当量170〜250,グリシジルアミン
系ではエポキシ当量90〜150である。これらの多官
能エポキシ樹脂の具体例としては、以下のものが挙げら
れる。 フェノールノボラックタイプ: 油化シェル(株):エピコート152(2.2官能)、
エピコート154(3.5官能+)、 大日本インキ(株):エピクロンN730(2.5官
能)、エピクロンN740(3.6官能)、エピクロン
N738〜740(3.5〜4.5官能)、 日本化薬(株):EPPN201、RE300等。 クレゾールノボラックタイプ: 油化シェル(株):エピコート180シリーズ、 旭化成(株):A.R.E273、280、299、 住友化学(株):ESCN−195X、220、 大日本インキ(株):エピクロンN−665、670、
673、680、690、695、 日本化薬(株):ECON−100、102S、103
S、104S等。 グリシジルアミン系: 油化シェル(株):エピコート604〔テトラグリシジ
ルジアミノジフェニルメタン(TGDDM)〕、 住友化学(株):ELM−100(3官能)、ELM−
120(3官能)、ELM−434(4官能)、 大日本インキ(株):エピクロン421L(3官能)、
430(4官能)。 その他のグリシジルアミン系: トリグリシジル−p−アミノフェノール(3官能)〔チ
パガイギー(株)、東都化成(株)〕 テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン(4官能)
〔三菱ガス化学(株)〕 トリグリシジル−メタアミノフェノール(3官能)〔住
友化学(株)〕。
The polyfunctional epoxy resins include orthocresol novolac type, phenol novolac type, which are commercially available such as Yuka Shell Co., Sumitomo Chemical Co., Asahi Kasei Co., Ltd., Dainippon Ink Co., Ltd. There are glycidylamine-based and other bifunctional or higher-functional resins. The epoxy equivalent of novolac type is 170 to 250, and the epoxy equivalent of glycidylamine is 90 to 150. Specific examples of these polyfunctional epoxy resins include the following. Phenol novolac type: Yuka Shell Co., Ltd .: Epicoat 152 (2.2 functional),
Epicoat 154 (3.5 functional +), Dainippon Ink Co., Ltd .: Epicron N730 (2.5 functional), Epicron N740 (3.6 functional), Epiclon N738-740 (3.5-4.5 functional), Nippon Kayaku Co., Ltd .: EPPN201, RE300, etc. Cresol novolac type: Yuka Shell Co., Ltd .: Epicoat 180 series, Asahi Kasei Corporation: A. R. E273, 280, 299, Sumitomo Chemical Co., Ltd .: ESCN-195X, 220, Dainippon Ink Co., Ltd .: Epicron N-665, 670,
673, 680, 690, 695, Nippon Kayaku Co., Ltd .: ECON-100, 102S, 103
S, 104S, etc. Glycidylamine type: Yuka Shell Co., Ltd .: Epikote 604 [tetraglycidyldiaminodiphenylmethane (TGDDM)], Sumitomo Chemical Co., Ltd .: ELM-100 (trifunctional), ELM-
120 (3-functional), ELM-434 (4-functional), Dainippon Ink Co., Ltd .: Epiclon 421L (3-functional),
430 (tetrafunctional). Other glycidyl amine type: triglycidyl-p-aminophenol (trifunctional) [Chipa Geigy Co., Ltd., Toto Kasei Co., Ltd.] tetraglycidyl-m-xylylenediamine (tetrafunctional)
[Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.] Triglycidyl-metaaminophenol (trifunctional) [Sumitomo Chemical Co., Ltd.].

【0014】これらの多官能エポキシ樹脂は、エポキシ
樹脂100重量部中、5〜50重量部添加されるが、1
0〜30重量部の添加が好ましい。この添加により、樹
脂とガラス繊維との界面接着強度が向上する。その理由
は、分子内官能基を多くすることにより、樹脂相とガラ
ス表面酸素官能基とのカップリング確率が上がるためと
推定される。このことから、従来の低温硬化型樹脂の強
化繊維との界面接着性を向上するものとなる。添加量が
全エポキシ樹脂100重量部中の5重量部より少ないと
効果が現われない。逆に、添加量が50重量部を越える
と、樹脂組成物の反応速度が低下する傾向が顕著とな
り、硬化不足による曲げ物性、界面強度並びにTgの低
下を招く。(過剰に添加した場合、グリシジル基の込み
合い(立体障害)により反応速度が遅くなる傾向にあ
り、70〜100℃という低温ではフルキュア不可とな
る。)
These polyfunctional epoxy resins are added in an amount of 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin.
Addition of 0 to 30 parts by weight is preferred. This addition improves the interfacial adhesion strength between the resin and the glass fiber. It is presumed that the reason is that by increasing the number of intramolecular functional groups, the probability of coupling between the resin phase and the glass surface oxygen functional groups increases. From this, the interfacial adhesiveness between the conventional low temperature curable resin and the reinforcing fiber is improved. If the amount added is less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total epoxy resin, no effect is exhibited. On the other hand, if the amount added exceeds 50 parts by weight, the reaction rate of the resin composition tends to decrease, and bending properties, interface strength and Tg decrease due to insufficient curing. (If added excessively, the reaction rate tends to be slow due to crowding of glycidyl groups (steric hindrance), and full cure cannot be performed at a low temperature of 70 to 100 ° C.)

【0015】常温で潜在性を示し、反応開始温度が40
〜115℃である低温硬化剤(B)としては、例えば、
特開平3−177418号公報記載のアミン化合物とエ
ポキシ樹脂と尿素を加熱反応させてなる硬化剤化合物、
特開昭64−70523号公報記載のアミン化合物をマ
イクロカプセル化した硬化剤等が挙げられる。また、低
温硬化剤(B)の使用割合は、エポキシ樹脂(A)1当
量に対して0.2〜3倍当量である。0.2倍当量より
少ないかあるいは3倍当量より多いと、硬化が不充分で
あり、得られたプリプレグの特性発現が不充分となる。
It has a latent property at room temperature and a reaction initiation temperature of 40.
As the low temperature curing agent (B) having a temperature of up to 115 ° C., for example,
A curing agent compound obtained by heating and reacting an amine compound, an epoxy resin, and urea described in JP-A-3-177418.
Examples thereof include a curing agent obtained by microencapsulating an amine compound described in JP-A-64-70523. The use ratio of the low temperature curing agent (B) is 0.2 to 3 times equivalent to 1 equivalent of the epoxy resin (A). If it is less than 0.2 times equivalent or more than 3 times equivalent, curing is insufficient and the resulting prepreg exhibits insufficient characteristics.

【0016】なお、本発明でいう反応開始温度とは、D
SCを用い、昇温速度10℃/mmで昇温し、例えば図
1に示されるような発熱曲線から求められるon se
t温度を意味する。
The reaction initiation temperature referred to in the present invention is D
The temperature is raised at a temperature rising rate of 10 ° C./mm by using SC, and the on se obtained from the exothermic curve as shown in FIG. 1, for example.
t means temperature.

【0017】また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、
アクリルゴムが配合されるが、該ゴムとしては、例えば
架橋アクリルゴム、架橋NBR、カルボキシ末端NBR
(CTBN)等が使用される。なお、CTBNとして
は、予めエポキシ樹脂と結合したエポキシ予備変性CT
BNを使用することもできる。これらのアクリルゴムの
市販品としては、架橋アクリルゴムとして平均粒径3,
000Åの日本触媒(株)製CX−MNシリーズが、架
橋NBRとして平均粒径700〜800Åの日本合成ゴ
ム(株)製XER−91が、またCTBNとしてBF
Goodrich社製Hycar CTBN 1300
×8、1300×13や日本合成ゴム(株)製MF61
1A、MF620A等があり、平均粒径500〜50,
000Å程度のものが好ましい。
The epoxy resin composition of the present invention also comprises
Acrylic rubber is compounded, and examples of the rubber include crosslinked acrylic rubber, crosslinked NBR, and carboxy-terminal NBR.
(CTBN) or the like is used. In addition, as the CTBN, an epoxy pre-modified CT previously bonded with an epoxy resin is used.
BN can also be used. Commercially available products of these acrylic rubbers include crosslinked acrylic rubbers having an average particle size of 3,
CX-MN series manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. of 000Å is XER-91 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. having an average particle size of 700 to 800Å as a crosslinked NBR, and BF as CTBN.
Goodrich Hycar CTBN 1300 manufactured by Goodrich
X8, 1300x13 and MF61 manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
1A, MF620A, etc., with an average particle size of 500 to 50,
It is preferably about 000Å.

【0018】本発明で使用されるアクリルゴムには、上
記のように、エポキシ樹脂中に相溶せず分散相として樹
脂中に存在する架橋アクリルゴムと、混合時にエポキシ
樹脂中に均一に相溶し、硬化と共にゴムリッチ相として
ゴム相が析出するCTBNタイプがあり、いずれも強化
繊維との界面接着強度並びに他の部材との接着強度の向
上に効果がある。いずれの場合も、アクリルゴム(C)
の使用量は、エポキシ樹脂(A)100重量部に対して
1〜20重量部、好ましくは5〜15重量部である。1
重量部未満では接着強度の向上効果が小さく、20重量
部を越えるとFRP曲げ物性やTgの著しい低下を招
く。なお、これらのアクリルゴム成分の添加は、上記範
囲内の量においては、樹脂組成物の保存安定性や取り扱
い性、硬化速度に殆ど影響を与えない。
As described above, the acrylic rubber used in the present invention is uniformly compatible with the crosslinked acrylic rubber which is not compatible with the epoxy resin and is present in the resin as a dispersed phase in the epoxy resin when mixed. However, there is a CTBN type in which a rubber phase is precipitated as a rubber-rich phase upon curing, and both are effective in improving the interfacial adhesion strength with reinforcing fibers and the adhesion strength with other members. In any case, acrylic rubber (C)
Is 1 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the epoxy resin (A). 1
If it is less than 20 parts by weight, the effect of improving the adhesive strength is small, and if it exceeds 20 parts by weight, the FRP bending properties and Tg are remarkably lowered. The addition of these acrylic rubber components has little effect on the storage stability, handleability and curing rate of the resin composition within the above range.

【0019】本発明で使用されるアクリルゴムは、Tg
が−30〜−40℃、平均粒径が500〜50,000
Åの範囲内にある微粒子ゴムであり、且つ融点を持たな
い架橋アクリルゴム(前述のゴム分散系)が、FRP曲
げ物性やTgの低下を抑制しつつ、硬化樹脂相とガラス
繊維及び他の部材との接着強度の向上には最も好まし
い。また、これらのゴムにおいては、分子末端にカルボ
キシル基等の酸性基が存在する場合が多いが、同官能基
はアミンをマスキングすることにより反応速度を低下さ
せる。よって、予めエポキシ樹脂等と反応させることに
より、同官能基を消滅させることが望ましい。液状タイ
プのゴムであるCTBNタイプでは、樹脂の構造を鎖状
化並びに網目密度の低減により硬化樹脂に柔軟性を賦与
し、接着強度を増大させる。
The acrylic rubber used in the present invention has a Tg of
Is −30 to −40 ° C., average particle size is 500 to 50,000
The crosslinked acrylic rubber (the above-mentioned rubber dispersion system), which is a fine particle rubber within the range of Å and has no melting point, suppresses the decrease in FRP bending physical properties and Tg, and also the cured resin phase, glass fiber and other members. Is most preferable for improving the adhesive strength with. Further, in these rubbers, an acidic group such as a carboxyl group is often present at the molecular end, but the functional group reduces the reaction rate by masking the amine. Therefore, it is desirable to eliminate the same functional group by reacting with an epoxy resin or the like in advance. In the CTBN type, which is a liquid type rubber, the resin structure is chained and the network density is reduced to impart flexibility to the cured resin and increase the adhesive strength.

【0020】なお、本発明においては、樹脂相と強化繊
維や他の部材との接着性を更に向上させるために、シラ
ンカップリング剤を添加することができる。この場合の
シランカップリング剤としては、末端に有機相との結合
を可能にするエポキシ基やアミノ基を持ち、他端に容易
にカップリングするメトキシシランやエトキシシラン等
のアルコキシシランを持つものが好ましい。また、シラ
ンカップリング剤の添加量は、一般にエポキシ樹脂10
0重量部に対し、0.3から3.0重量部程度が適切で
ある。
In the present invention, a silane coupling agent may be added in order to further improve the adhesiveness between the resin phase and the reinforcing fibers or other members. In this case, the silane coupling agent is one having an epoxy group or an amino group capable of binding to the organic phase at the terminal and an alkoxysilane such as methoxysilane or ethoxysilane easily coupling at the other end. preferable. Further, the addition amount of the silane coupling agent is generally 10
About 0.3 to 3.0 parts by weight is suitable for 0 parts by weight.

【0021】本発明においてエポキシ樹脂組成物をコー
ティングするシート(支持体)としては離型紙、離型フ
ィルム、金属箔等が挙げられる。離型紙は、離型性があ
り、プリプレグ製造工程における温度や張力に耐える耐
熱性や強度があるため好ましく使用される。
In the present invention, examples of the sheet (support) coated with the epoxy resin composition include release paper, release film, metal foil and the like. The release paper is preferably used because it has releasability and has heat resistance and strength that can withstand the temperature and tension in the prepreg manufacturing process.

【0022】また、本発明のプリプレグに用いる補強繊
維としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、マイカ、ア
スベスト、合成樹脂繊維、またはこれらの織布、不織布
等が挙げられるが、ガラス繊維の場合に接着強度向上効
果が著しい。これら補強繊維は、前記エポキシ樹脂組成
物に対して繊維含有率で20〜70%使用する。
The reinforcing fibers used in the prepreg of the present invention include, for example, glass fibers, carbon fibers, mica, asbestos, synthetic resin fibers, or woven or non-woven fabrics thereof. The strength improving effect is remarkable. These reinforcing fibers are used in a fiber content of 20 to 70% with respect to the epoxy resin composition.

【0023】更にまた、本発明のプリプレグ用エポキシ
樹脂組成物においては、諸特性を失わない程度の範囲で
充填剤、着色剤、希釈剤等の各種添加剤を配合してもよ
い。
Furthermore, in the epoxy resin composition for prepreg of the present invention, various additives such as a filler, a coloring agent and a diluent may be blended within a range in which various properties are not lost.

【0024】本発明のプリプレグを製造するには、例え
ば、先ず、シートに前記エポキシ樹脂からなるプリプレ
グ用マトリックス樹脂組成物をコーティングし、樹脂コ
ートされたシートを製造する。次に該樹脂コートされた
2枚のシートを樹脂コート面を向い合わせて、間に補強
材を挾合しつつ、ホットプレスローラ等が加圧下に常温
〜70℃に加熱し含浸され、その後シートを除去するこ
とにより目的のプリプレグを得ることができる。
In order to produce the prepreg of the present invention, for example, first, a sheet is coated with the matrix resin composition for prepreg comprising the above-mentioned epoxy resin to produce a resin-coated sheet. Next, the two resin-coated sheets are made to face each other with the resin-coated surface facing each other, a reinforcing material is sandwiched therebetween, and a hot press roller or the like is heated to room temperature to 70 ° C. under pressure and impregnated, and then the sheets are impregnated. The desired prepreg can be obtained by removing.

【0025】得られたプリプレグのマトリックス樹脂組
成物の50℃における粘度は1,000〜1,000,
000cps、好ましくは50,000〜300,00
0cpsである。1,000cpsより低くても、1,
000,000cpsより高くても、プリプレグの取り
扱い性が著しく劣る。
The viscosity of the obtained prepreg matrix resin composition at 50 ° C. is 1,000 to 1,000,
000 cps, preferably 50,000 to 300,000
It is 0 cps. Even if it is lower than 1,000 cps,
Even if it is higher than, 000,000 cps, the handling property of the prepreg is remarkably poor.

【0026】本発明のエポキシ樹脂組成物においては、
多官能エポキシ樹脂及びアクリルゴムは、いずれも強化
繊維との界面接着強度の向上に貢献し、上述添加量の範
囲内で併用した場合(場合によってはシランカップリン
グ剤も併用)には、界面接着強度は大幅に向上する。ま
た、界面接着強度が低い場合は、曲げ破壊時に樹脂と強
化繊維との界面で破壊が生じる、いわゆる層間破壊モー
ドでFRPが破壊するが、前述した界面接着強度の高い
FRPは曲げ破壊モード(引張と圧縮)で破壊する(曲
げ応力付加時に層間での破壊は生じない)。また、アク
リルゴムの添加により硬化樹脂の柔軟性(靭性)は大幅
に向上し、硬化樹脂層と他の部材との接着強度は著しく
向上する。よって同樹脂組成物は”接着剤”として使用
可能な低温硬化型樹脂となり得る。これにより、同樹脂
系プリプレグを用いれば接着剤フリーで他の部材と強固
に接着した複合体の低温一体成形が可能である。
In the epoxy resin composition of the present invention,
Both of the polyfunctional epoxy resin and the acrylic rubber contribute to the improvement of the interfacial adhesion strength with the reinforcing fiber, and when they are used together within the range of the above-mentioned addition amount (in some cases, the silane coupling agent is also used), the interfacial adhesion Strength is greatly improved. Further, when the interfacial adhesion strength is low, the FRP breaks in a so-called interlaminar failure mode in which breakage occurs at the interface between the resin and the reinforcing fiber at the time of bending failure. And compression) to cause damage (no bending between layers when bending stress is applied). In addition, the addition of acrylic rubber significantly improves the flexibility (toughness) of the cured resin, and the adhesive strength between the cured resin layer and other members is significantly improved. Therefore, the resin composition can be a low temperature curable resin that can be used as an "adhesive". As a result, if the same resin-based prepreg is used, it is possible to perform low-temperature integral molding of a composite that is firmly adhered to other members without using an adhesive.

【0027】[0027]

【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。なお、以下において示す部はいずれも重量基準で
ある。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail by way of examples. All parts shown below are based on weight.

【0028】実施例1 〈プリプレグの製造(ホットメルト式)〉離型紙上に、
下記組成のプリプレグ用エポキシ樹脂組成物を50℃で
コーティングし、これと、補強繊維としての一方向に配
列したガラス繊維〔旭ファイバーグラス(株)製,規格
名Eガラス繊維〕とを、ガラス繊維含有率50重量%の
割合で60℃にてラミネーションしてプリプレグを製造
した。
Example 1 <Production of prepreg (hot melt type)> On release paper,
Glass fiber coated with an epoxy resin composition for prepreg having the following composition at 50 ° C. and unidirectionally arranged glass fiber [Asahi Fiber Glass Co., Ltd., standard name E glass fiber] as glass fiber Lamination was carried out at a rate of 50% by weight at 60 ° C. to produce a prepreg.

【0029】 <樹脂組成> エピコート828 60部 〔油化シェル(株)製のグリシジルエーテルタイプエポキシ樹脂:2官能〕 エピコート1001 30部 〔油化シェル(株)製のグリシジルエーテルタイプエポキシ樹脂:2官能〕 エピコート154 10部 〔油化シェル(株)製のフェノールノボラックタイプエポキシ樹脂:3.5 官能+〕 FXE1000 20部(1倍当量) 〔富士化成(株)製の低温硬化剤、反応開始温度 92℃;図1参照〕 架橋NBR 2部 〔日本合成ゴム(株)製のXER−91、平均粒径700〜800Å、Tg :−35℃〕 DDM 2部 (反応性増粘剤,ジアミノジフェニルメタン) 樹脂組成物の50℃における粘度 製造直後: 24,400cps 一週間後:178,000cps<Resin Composition> Epicoat 828 60 parts [Glycidyl ether type epoxy resin manufactured by Yuka Shell Co., Ltd .: Bifunctional] Epicoat 1001 30 parts [Glycidyl ether type epoxy resin manufactured by Yuka Shell Co., Ltd .: Bifunctional ] Epicoat 154 10 parts [Phenol novolac type epoxy resin manufactured by Yuka Shell Co., Ltd .: 3.5 functional +] FXE1000 20 parts (1 times equivalent) [Low temperature curing agent manufactured by Fuji Kasei Co., Ltd., reaction initiation temperature 92 C; see FIG. 1] Crosslinked NBR 2 parts [XER-91 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., average particle size 700 to 800Å, Tg: -35 ° C] DDM 2 parts (reactive thickener, diaminodiphenylmethane) resin Viscosity of the composition at 50 ° C. Immediately after production: 24,400 cps After one week: 178,000 cps

【0030】<保存安定性、取り扱い性>得られたプリ
プレグの保存安定性、取り扱い性についてプリプレグ製
造後、常温で放置し評価した。その結果を下記表1に示
す。
<Storage Stability and Handleability> The storage stability and handleability of the obtained prepreg were evaluated by leaving it at room temperature after manufacturing the prepreg. The results are shown in Table 1 below.

【0031】[0031]

【表1】 注)○…タック性良好 △…タック性余り良くない ×…タック性悪い[Table 1] Note) ○: Good tackiness △: Not very good tackiness ×… Poor tackiness

【0032】<硬化特性>パーキンエルマー社製示差走
査型熱量計DSC−7を使用して、得られたプリプレグ
の硬化における反応率を測定した。
<Curing characteristics> The reaction rate in curing of the obtained prepreg was measured using a differential scanning calorimeter DSC-7 manufactured by Perkin Elmer.

【0033】<物性測定>得られたプリプレグを厚さ2
mmになるように、カッティング、積層し、熱プレス機
を用いて90℃−20分で硬化成形した。樹脂組成物の
配合比を表2及び表3に、得られた成形体の曲げ物性を
表4に示す。なお、これらの測定方法は下記のとおりで
ある。 曲げ強度及び弾性率(ASTM D790−80に準
拠) 試験片寸法:2×12.7×120mm 治具半径:圧子 3.2mm 支店 3.2mm 支点間距離:32mm(試験片厚み2.0mmの16
倍) 試験速度:3.0mm/min ILSS※(ASTM D2344に準拠) 試験片寸法:2×6×12mm 治具半径:圧子 5mm 支店 2mm 試験速度:2mm/min ※同測定値は、強化繊維と硬化樹脂相との界面接着強度
を表わすものである。
<Measurement of physical properties> The obtained prepreg was made to have a thickness of 2
It was cut and laminated so as to have a thickness of 10 mm, and cured and molded at 90 ° C. for 20 minutes using a hot press machine. The compounding ratios of the resin composition are shown in Tables 2 and 3, and the bending properties of the obtained molded product are shown in Table 4. In addition, these measuring methods are as follows. Bending strength and elastic modulus (according to ASTM D790-80) Specimen size: 2 × 12.7 × 120 mm Jig radius: Indenter 3.2 mm Branch 3.2 mm Distance between fulcrums: 32 mm (16 mm for specimen thickness 2.0 mm
Test speed: 3.0 mm / min ILSS * (according to ASTM D2344) Specimen size: 2 × 6 × 12 mm Jig radius: Indenter 5 mm Branch 2 mm Test speed: 2 mm / min * Same measured value as reinforced fiber It represents the interfacial adhesion strength with the cured resin phase.

【0034】また、同樹脂組成物の接着性能を調査する
ため、JIS6850に則り、サンドブラスト処理を施
したアルミ板(厚み=1.6)及び上面に熱可塑性樹脂
を接着したアルミ板、通称”チタナール”(実際のスキ
ー板の成形に用いられている:厚み=0.8mm)を用
いて樹脂の引張剪断接着強度を測定した。更に、JIS
6854に則り、サンドブラスト処理を施したアルミ薄
板(厚み=0.2mm)を樹脂で硬化・接着し、これを
用いて樹脂とアルミ薄板とのT型剥離強度を求めた。結
果を表5に示す。
Further, in order to investigate the adhesive performance of the resin composition, according to JIS 6850, an aluminum plate (thickness = 1.6) subjected to a sandblast treatment and an aluminum plate having a thermoplastic resin adhered on its upper surface, commonly known as "Titanal" (Used in actual ski molding: thickness = 0.8 mm) was used to measure the tensile shear adhesive strength of the resin. Furthermore, JIS
According to 6854, a sandblasted aluminum thin plate (thickness = 0.2 mm) was cured and adhered with a resin, and the T-type peel strength between the resin and the aluminum thin plate was obtained using this. The results are shown in Table 5.

【0035】実施例2〜3 実施例1において、架橋NBRの配合量を5部及び10
部としたこと以外は、実施例1と同様にして、プリプレ
グ用エポキシ樹脂組成物を調整し、それを用いてプリプ
レグの製造及び成形体の製造を行ない、評価した。
Examples 2 to 3 In Example 1, the blending amount of the crosslinked NBR was 5 parts and 10 parts.
The epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 1 except that the parts were used, and the prepreg and the molded body were manufactured and evaluated using the epoxy resin composition.

【0036】実施例4〜5 実施例1において、架橋NBRの配合量を10部とし、
更にシランカップリング剤A187〔γ−グリシドキシ
プロピル・トリメトキシシラン,日本ユニカー(株)
製〕を1.0部及び2.0部添加したこと以外は、実施
例1と同様にして、プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を
調整し、それを用いてプリプレグの製造及び成形体の製
造を行ない、評価した。
Examples 4 to 5 In Example 1, the compounding amount of the crosslinked NBR was 10 parts,
Furthermore, a silane coupling agent A187 [γ-glycidoxypropyl trimethoxysilane, Nippon Unicar Co., Ltd.
[Production] was added to prepare an epoxy resin composition for prepreg in the same manner as in Example 1 except that 1.0 part and 2.0 parts were added, and prepreg and a molded product were produced using the same. ,evaluated.

【0037】実施例6 実施例1において、架橋NBRの配合量を20部とした
こと以外は、実施例1と同様にして、プリプレグ用エポ
キシ樹脂組成物を調整し、それを用いてプリプレグの製
造及び成形体の製造を行ない、評価した。
Example 6 An epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 1 except that the compounding amount of the crosslinked NBR was 20 parts, and the prepreg was produced using the same. Also, a molded product was manufactured and evaluated.

【0038】実施例7〜8 実施例1において、架橋NBRに代えてCTBNを10
部及び20部配合したこと以外は、実施例1と同様にし
て、プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を調整し、それを
用いてプリプレグの製造及び成形体の製造を行ない、評
価した。
Examples 7 to 8 In Example 1, CTBN was replaced with 10 instead of the crosslinked NBR.
The epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 1 except that 20 parts and 20 parts of the prepreg were mixed, and the prepreg and the molded product were manufactured and evaluated using the epoxy resin composition.

【0039】実施例9〜10 実施例3において、多官能エポキシ樹脂エピコート15
4の配合量を30部及び50部とし、2官能エポキシ樹
脂エピコート828の配合量を40部及び20部とした
こと以外は、実施例3と同様にして、プリプレグ用エポ
キシ樹脂組成物を調整し、それを用いてプリプレグの製
造及び成形体の製造を行ない、評価した。
Examples 9-10 In Example 3, polyfunctional epoxy resin Epicoat 15
An epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 3 except that the compounding amount of 4 was 30 parts and 50 parts and the compounding amount of the bifunctional epoxy resin Epicoat 828 was 40 parts and 20 parts. Then, the prepreg and the molded product were manufactured and evaluated using them.

【0040】実施例11〜13 実施例1において、多官能エポキシ樹脂エピコーと15
4の配合量を10部、30部及び50部とし、2官能エ
ポキシ樹脂エピコート828の配合量を30部、10部
及び10部とし、同エピコート1001の配合量を60
部、60部及び40部とし、且つ低温硬化剤をHX37
22〔旭化成(株)製、反応開始温度112℃〕30部
(1倍当量)に変更し、更に架橋NBRの配合量を10
部とし、DDMを未添加としたこと以外は、実施例1と
同様にして、プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を調整
し、それを用いてプリプレグの製造及び成形体の製造を
行ない、評価した。
Examples 11 to 13 In Example 1, polyfunctional epoxy resin Epicor and 15 were used.
The compounding amount of 4 is 10, 30 and 50 parts, the compounding amount of the bifunctional epoxy resin Epicoat 828 is 30 parts, 10 parts and 10 parts, and the compounding amount of the same Epicoat 1001 is 60 parts.
Parts, 60 parts and 40 parts, and the low temperature curing agent is HX37
22 [Asahi Kasei Co., Ltd., reaction start temperature 112 ° C.] Changed to 30 parts (1 equivalent), and the amount of crosslinked NBR compounded was 10
The epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 1 except that DDM was not added, and the prepreg and the molded body were manufactured and evaluated using the epoxy resin composition.

【0041】実施例14〜15 実施例3及び9において、多官能エポキシ樹脂エピコー
ト154をエピコート152(フェノールノボラックタ
イプ,2.2官能)に変更し、且つその配合量を10部
及び30部としたこと以外は、各々実施例3及び9と同
様にして、プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を調整し、
それを用いてプリプレグの製造及び成形体の製造を行な
い、評価した。
Examples 14 to 15 In Examples 3 and 9, the polyfunctional epoxy resin Epicoat 154 was changed to Epicoat 152 (phenol novolac type, 2.2 functional), and the compounding amount was 10 parts and 30 parts. Except for the above, an epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Examples 3 and 9,
Using it, a prepreg and a molded body were manufactured and evaluated.

【0042】実施例16 実施例9において、多官能エポキシ樹脂エピコート15
4をエピコート604(グリシジルアミン系,4官能)
に変更して30部配合したこと以外は、実施例9と同様
にして、プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を調整し、そ
れを用いてプリプレグの製造及び成形体の製造を行な
い、評価した。
Example 16 In Example 9, polyfunctional epoxy resin Epicoat 15
4 is Epicoat 604 (glycidylamine type, tetrafunctional)
The epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 9 except that the amount of the prepreg was changed to 30 parts and the prepreg and the molded product were manufactured and evaluated.

【0043】比較例1 実施例1において、多官能エポキシ樹脂エピコート15
4及び架橋NBRを使用せず、エピコート828の使用
量を70部としたこと以外は、実施例1と同様にして、
プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を調整し、それを用い
てプリプレグの製造及び成形体の製造を行ない、評価し
た。なお、樹脂組成物の配合比を表6及び7に、得られ
た成形体の曲げ物性を表8に、また樹脂の引張剪断接着
強度及びT型剥離強度を表9に、夫々示す。
Comparative Example 1 Polyfunctional epoxy resin Epicoat 15 in Example 1
4 and the crosslinked NBR were not used, and the amount of Epicoat 828 used was 70 parts, in the same manner as in Example 1
An epoxy resin composition for prepreg was prepared, and a prepreg and a molded body were manufactured and evaluated using the composition. The compounding ratios of the resin composition are shown in Tables 6 and 7, the bending properties of the obtained molded product are shown in Table 8, and the tensile shear adhesive strength and T-type peel strength of the resin are shown in Table 9.

【0044】比較例2 実施例1において、架橋NBRを使用しなかったこと以
外は、実施例1と同様にして、プリプレグ用エポキシ樹
脂組成物を調整し、それを用いてプリプレグの製造及び
成形体の製造を行ない、評価した。
Comparative Example 2 An epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 1 except that the crosslinked NBR was not used, and the prepreg was produced and molded by using the same. Was manufactured and evaluated.

【0045】比較例3〜4 実施例1において、多官能エポキシ樹脂エピコート15
4の配合量を30部及び50部とし、2官能エポキシ樹
脂エピコート828の配合量を40部及び20部とし、
且つ架橋NBRを添加しなかったこと以外は、実施例1
と同様にして、プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を調整
し、それを用いてプリプレグの製造及び成形体の製造を
行ない、評価した。
Comparative Examples 3 to 4 In Example 1, polyfunctional epoxy resin Epicoat 15
The compounding amount of 4 is 30 parts and 50 parts, the compounding amount of the bifunctional epoxy resin Epicoat 828 is 40 parts and 20 parts,
And Example 1 except that no cross-linked NBR was added.
In the same manner as above, an epoxy resin composition for prepreg was prepared, and a prepreg and a molded body were manufactured and evaluated using the composition.

【0046】比較例5〜6 実施例1において、架橋NBRの配合量を0.5部及び
30部部としたこと以外は、実施例1と同様にして、プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物を調整し、それを用いて
プリプレグの製造及び成形体の製造を行ない、評価し
た。
Comparative Examples 5 to 6 An epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amounts of the crosslinked NBR compounded were 0.5 parts and 30 parts. Then, the prepreg and the molded product were manufactured and evaluated using them.

【0047】比較例7〜8 実施例7において、CTBNの配合量を0.5部及び3
0部としたこと以外は、実施例7と同様にして、プリプ
レグ用エポキシ樹脂組成物を調整し、それを用いてプリ
プレグの製造及び成形体の製造を行ない、評価した。
Comparative Examples 7 to 8 In Example 7, the compounding amount of CTBN was 0.5 parts and 3 parts.
An epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 7 except that the amount was 0 part, and the prepreg and the molded body were manufactured and evaluated using the epoxy resin composition.

【0048】比較例9〜11 実施例11において、架橋NBRの配合量を0部、0.
5部及び30部としたこと以外は、実施例11と同様に
して、プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を調整し、それ
を用いてプリプレグの製造及び成形体の製造を行ない、
評価した。
Comparative Examples 9 to 11 In Example 11, the cross-linking NBR content was 0 part, 0.
An epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 11 except that 5 parts and 30 parts were used, and the prepreg and the molded body were manufactured using the epoxy resin composition.
evaluated.

【0049】比較例12 実施例1において、エポキシ樹脂として2官能エポキシ
樹脂であるエピコート828(70部)とエピコート1
001(30部)のみを使用したこと以外は、実施例1
と同様にして、プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を調整
し、それを用いてプリプレグの製造及び成形体の製造を
行ない、評価した。
Comparative Example 12 In Example 1, Epicoat 828 (70 parts) which is a bifunctional epoxy resin as the epoxy resin and Epicoat 1 were used.
Example 1 except that only 001 (30 parts) was used
In the same manner as above, an epoxy resin composition for prepreg was prepared, and a prepreg and a molded body were manufactured and evaluated using the composition.

【0050】比較例13 実施例1において、エポキシ樹脂として多官能エポキシ
樹脂であるエピコート154(100部)のみを使用し
たこと以外は、実施例1と同様にして、プリプレグ用エ
ポキシ樹脂組成物を調整し、それを用いてプリプレグの
製造及び成形体の製造を行ない、評価した。
Comparative Example 13 An epoxy resin composition for prepreg was prepared in the same manner as in Example 1 except that only Epicoat 154 (100 parts) which was a polyfunctional epoxy resin was used as the epoxy resin. Then, the prepreg and the molded body were manufactured using the same and evaluated.

【0051】比較例14 現在、スキー板の成形において接着剤として用いられて
いるアラルダイト(チバガイギー社製)AW136H
(主剤)とHY994(硬化剤)とを100:40部で
混合し、この樹脂系を用いて100℃−20分の硬化条
件でGFRPを製造して曲げ物性を測定した。また、同
樹脂系を用いたアルミ板との接着強度についても測定を
実施した。なお、同樹脂系では常温から反応が進行する
ため非常に不安定であり、プリプレグ化できなかった。
Comparative Example 14 Araldite (manufactured by Ciba-Geigy) AW136H, which is currently used as an adhesive in the molding of skis.
(Main agent) and HY994 (curing agent) were mixed at 100: 40 parts, and using this resin system, GFRP was produced under curing conditions of 100 ° C. for 20 minutes to measure bending properties. In addition, the adhesive strength with an aluminum plate using the same resin system was also measured. The resin system was very unstable because the reaction proceeded from room temperature and could not be made into prepreg.

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】[0053]

【表3】 [Table 3]

【0054】[0054]

【表4】 [Table 4]

【0055】[0055]

【表5】 注1)アルミ板:サンドブラスト処理を施した厚さ1.
6mmのアルミ板。 2)チタナール:熱可塑性樹脂を表層に接着した厚さ
0.8mmのアルミ板。 強度値における+の表示は、アルミが破壊する、いわゆ
る部材破壊を起している場合であり、従って樹脂の接着
強度はこれらの値以上と考えられる。 3)アルミ薄板:サンドブラスト処理を施した厚さ0.
2mmのアルミ薄板。
[Table 5] Note 1) Aluminum plate: Sandblasted thickness 1.
6mm aluminum plate. 2) Titanal: A 0.8 mm thick aluminum plate having a thermoplastic resin adhered to the surface layer. The indication of + in the strength value is the case where aluminum is broken, that is, so-called member destruction, and therefore the adhesive strength of the resin is considered to be above these values. 3) Aluminum thin plate: Sandblasted to a thickness of 0.
2mm thin aluminum plate.

【0056】[0056]

【表6】 [Table 6]

【0057】[0057]

【表7】 [Table 7]

【0058】[0058]

【表8】 [Table 8]

【0059】[0059]

【表9】 注1)アルミ板:サンドブラスト処理を施した厚さ1.
6mmのアルミ板。 2)チタナール:熱可塑性樹脂を表層に接着した厚さ
0.8mmのアルミ板。 強度値における+の表示は、アルミが破壊する、いわゆ
る部材破壊を起している場合であり、従って樹脂の接着
強度はこれらの値以上と考えられる。 3)アルミ薄板:サンドブラスト処理を施した厚さ0.
2mmのアルミ薄板。
[Table 9] Note 1) Aluminum plate: Sandblasted thickness 1.
6mm aluminum plate. 2) Titanal: A 0.8 mm thick aluminum plate having a thermoplastic resin adhered to the surface layer. The indication of + in the strength value is the case where aluminum is broken, that is, so-called member destruction, and therefore the adhesive strength of the resin is considered to be above these values. 3) Aluminum thin plate: Sandblasted to a thickness of 0.
2mm thin aluminum plate.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明のプリプレグ用エポキシ樹脂組成
物は、2官能エポキシ樹脂50〜95重量部及び2官能
より以上の多官能エポキシ樹脂5〜50重量部からなる
エポキシ樹脂(A)100重量部と、該エポキシ樹脂
(A)1当量に対し常温で潜在性を示し反応開始温度が
40〜115℃である低温硬化剤(B)0.2〜3倍当
量並びにアクリルゴム(C)1〜20重量部からなるも
のとしたことから、また、該組成物を用いたプリプレグ
のマトリックス樹脂組成物の50℃における粘度が1,
000〜1,000,000cpsであるものとしたこ
とから、樹脂の保存安定性、含浸性、取り扱い性、反応
速度並びにFRPの曲げ物性等を損なわずに、FRP成
形体における強化繊維(主に、ガラス繊維)と樹脂相と
の界面接着強度及び樹脂相と他の部材との接着強度を著
しく向上させる。また、本樹脂はプリプレグにおいて、
強化繊維との接着/硬化によりFRPの物性を発現させ
るのみならず、隣接する他の部材としても使用可能とな
るため、同樹脂系を用いたプリプレグを使用すれば、接
着剤フリーでの効率的な低温一体成形が可能となる。更
に、樹脂の靱性(柔軟性)が向上するため、耐衝撃性の
向上も期待される。
The epoxy resin composition for prepreg of the present invention comprises 100 parts by weight of an epoxy resin (A) comprising 50 to 95 parts by weight of a bifunctional epoxy resin and 5 to 50 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin having two or more functional groups. And 0.2 to 3 times equivalents of the low-temperature curing agent (B) which has latentity at room temperature and has a reaction initiation temperature of 40 to 115 ° C. and acrylic rubber (C) 1 to 20 relative to 1 equivalent of the epoxy resin (A). In addition, since the prepreg using the composition has a matrix resin composition having a viscosity at 50 ° C. of 1,
Since it is set to 000 to 1,000,000 cps, the reinforcing fiber in the FRP molded body (mainly, the storage stability of the resin, the impregnating property, the handling property, the reaction rate, the bending properties of the FRP, etc. are not impaired). It significantly improves the interfacial adhesion strength between the glass fiber) and the resin phase and the adhesion strength between the resin phase and other members. In addition, this resin is
Not only can the physical properties of FRP be exhibited by adhesion / curing with the reinforcing fiber, but it can also be used as another adjacent member, so using a prepreg using the same resin system will result in efficient adhesive-free use. It is possible to perform low temperature integral molding. Further, since the toughness (flexibility) of the resin is improved, the impact resistance is also expected to be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例7で用いた低温硬化剤FXE−1000
〔富士化成(株)〕の反応開始温度を算出するグラフで
ある。
FIG. 1 is a low temperature curing agent FXE-1000 used in Example 7.
It is a graph which calculates the reaction start temperature of [Fuji Kasei].

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日野 隆 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡1丁目3番1 号 東燃株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Hino 1-3-1 Nishitsurugaoka, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Tonen Research Institute

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2官能エポキシ樹脂50〜95重量部及
び2官能より以上の多官能エポキシ樹脂5〜50重量部
からなるエポキシ樹脂(A)100重量部と、該エポキ
シ樹脂(A)1当量に対し常温で潜在性を示し反応開始
温度が40〜115℃である低温硬化剤(B)0.2〜
3倍当量並びにアクリルゴム(C)1〜20重量部から
なることを特徴とする低温硬化型プリプレグ用エポキシ
樹脂組成物。
1. 100 parts by weight of an epoxy resin (A) comprising 50 to 95 parts by weight of a bifunctional epoxy resin and 5 to 50 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin having a functionality of 2 or more, and 1 equivalent of the epoxy resin (A). On the other hand, a low temperature curing agent (B) having a latent property at room temperature and a reaction initiation temperature of 40 to 115 ° C.
An epoxy resin composition for low temperature-curable prepreg, which comprises 3 equivalents and 1 to 20 parts by weight of an acrylic rubber (C).
【請求項2】 シート上に、請求項1記載の低温硬化型
プリプレグ用エポキシ樹脂組成物をコーティングし、片
側又は両側から補強材を狭合しつつ50〜70℃に加熱
し、含浸させてなり、マトリックス樹脂組成物の50℃
おける粘度が1,000〜1,000,000cpsで
あることを特徴とするエポキシ樹脂プリプレグ。
2. A sheet is coated with the epoxy resin composition for low temperature curable prepreg according to claim 1 and is heated and impregnated at 50 to 70 ° C. while sandwiching a reinforcing material from one side or both sides. Of the matrix resin composition at 50 ° C
An epoxy resin prepreg having a viscosity of 1,000 to 1,000,000 cps.
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