JPH0776616A - Epoxy resin composition for prepreg and prepreg - Google Patents
Epoxy resin composition for prepreg and prepregInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプリプレグ用エポキシ樹
脂組成物およびプリプレグに関するものである。さらに
詳細には、低温硬化性を有する、さらには低温速硬化性
を有するプリプレグ用エポキシ樹脂組成物およびプリプ
レグに関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an epoxy resin composition for prepreg and a prepreg. More specifically, the present invention relates to an epoxy resin composition for prepreg and a prepreg that has low-temperature curability and further has low-temperature fast-curability.
【0002】[0002]
【従来の技術】エポキシ樹脂はその優れた機械的特性を
生かし各種産業分野に広く使用されている。特に炭素繊
維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維とマトリ
ックス樹脂からなる複合材料にはエポキシ樹脂が多く使
用されている。2. Description of the Related Art Epoxy resins are widely used in various industrial fields by taking advantage of their excellent mechanical properties. In particular, epoxy resins are often used for composite materials composed of reinforcing fibers such as carbon fibers, glass fibers and aramid fibers and matrix resins.
【0003】強化繊維にマトリックス樹脂を含浸させた
プリプレグに要求される諸特性としては、成形品の物性
が優れていることはもちろんであるが、同時に室温でで
きる限り可使時間が長く、かつ硬化温度が低く硬化速度
が早いことが挙げられる。Regarding the various properties required of a prepreg in which reinforcing fibers are impregnated with a matrix resin, it goes without saying that the physical properties of the molded product are excellent, but at the same time, at room temperature, the pot life is as long as possible and the resin is cured. It can be mentioned that the temperature is low and the curing speed is fast.
【0004】一般に、プリプレグに用いられるエポキシ
樹脂は、比較的高温(例えば120〜180℃)で硬化
するものが多い。そのため成形時に不都合が生じたり、
高温にするための熱エネルギーが必要となり経済性に劣
るようになる。また、エポキシ樹脂は一般に高温になる
と低粘度となるため、繊維強化プラスチック(以下、F
RPと略す)の成形時には強化繊維への含浸が容易とな
り、成形品内部の気泡が抜け易くなるなどの利点がある
反面、高温時の粘度が低すぎると大型で肉厚の成形品を
成形する場合などに、樹脂が不必要に流れすぎ強化繊維
の乱れや寸法精度が悪くなるなどの問題が生じる。特
に、硬化に要する時間が長い場合には、その現象はより
顕著に現れる。In general, most epoxy resins used for prepregs cure at a relatively high temperature (for example, 120 to 180 ° C.). Therefore, inconvenience may occur during molding,
The heat energy is required to raise the temperature, and the economy becomes poor. In addition, since epoxy resins generally have low viscosity at high temperatures, fiber reinforced plastics (hereinafter referred to as F
RP) is easy to impregnate into the reinforcing fiber during molding, and bubbles inside the molded product can easily escape, but on the other hand, if the viscosity at high temperature is too low, a large and thick molded product will be molded. In some cases, the resin unnecessarily flows too much, which causes problems such as disorder of the reinforcing fibers and deterioration of dimensional accuracy. Especially, when the time required for curing is long, the phenomenon becomes more prominent.
【0005】また、プリプレグの成形温度が高過ぎる
と、得られるFRPに熱歪による反りが発生しやすい。
これは、FRP製品の成形不良、品位不良となり、歩留
まりを悪化させる。If the molding temperature of the prepreg is too high, the resulting FRP tends to warp due to thermal strain.
This results in poor molding and poor quality of the FRP product and deteriorates the yield.
【0006】さらに、プリプレグには、得られるFRP
を補強したり、FRPの外観を装飾したりすることを目
的として、その層間や外層に金属繊維、熱可塑性樹脂、
無機材料などの補強物や、粉体、繊維などの装飾材を付
加する場合がある。そのような場合、成形時に高い温度
を用いたり、または硬化の進行によって成形物の形態が
固定するまでに長い時間がかかるようなプリプレグで
は、成形温度が上昇して成形物の形態が固定するまでの
間に樹脂が流れ出してしまい、補強材や装飾材料の配置
が乱れたり、強化繊維の配列が乱れるという問題が生じ
やすい。Further, the prepreg has an FRP obtained
For the purpose of reinforcing the FRP or decorating the appearance of the FRP, metal fibers, thermoplastic resin,
Reinforcing materials such as inorganic materials and decorative materials such as powder and fibers may be added. In such a case, if a high temperature is used during molding or it takes a long time to fix the shape of the molded product due to the progress of curing, the molding temperature rises until the shape of the molded product is fixed. The resin is likely to flow out between the two, causing a problem that the arrangement of the reinforcing material or the decoration material is disturbed or the arrangement of the reinforcing fibers is disturbed.
【0007】特開昭63−37137号公報の請求項1
には、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂および/またはその変性エポキシ
樹脂からなるエポキシ樹脂組成物100重量部にポリビ
ニルホルマール系樹脂を融解混合し、さらに硬化剤ジシ
アンジアミドおよび/または尿素誘導体を混合した樹脂
組成物を補強繊維に含浸して得られるプリプレグが開示
されているが、このようなプリプレグを硬化する場合に
もかなり高い温度(例えば120〜180℃)を要し、
前記した問題を避けることができなかったのが実情であ
る。Claim 1 of JP-A-63-37137
In addition, 100 parts by weight of an epoxy resin composition composed of a bisphenol type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin and / or a modified epoxy resin thereof is melt-mixed with a polyvinyl formal type resin, and a curing agent dicyandiamide and / or a urea derivative is further mixed. Although a prepreg obtained by impregnating a reinforcing fiber with the resin composition described above is disclosed, a considerably high temperature (for example, 120 to 180 ° C.) is required even when curing such a prepreg,
The fact is that the above problems could not be avoided.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決すること、すなわち、従来に比べ低温で硬化し、
さらには低温で速硬化するプリプレグ用エポキシ樹脂組
成物およびプリプレグを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned problems, namely, to cure at a lower temperature than before,
Furthermore, it aims at providing the epoxy resin composition for prepregs, and the prepregs which cure rapidly at low temperature.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のプリプレグ用樹脂組成物は、次の構成を有す
る。すなわち、次の成分[A]〜[C]からなることを
特徴とするプリプレグ用エポキシ樹脂組成物である。In order to solve the above problems, the resin composition for prepreg of the present invention has the following constitution. That is, the epoxy resin composition for prepreg is characterized by comprising the following components [A] to [C].
【0010】[A]:ビスフェノール型エポキシ樹脂お
よびノボラック型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成
分 [B]:グアニジン系化合物および硬化促進剤 [C]:エポキシ化合物とイミダゾール類の反応物 また、上記課題を解決するため本発明のプリプレグは、
次の構成を有する。すなわち、次の成分[A]〜[C]
からなるエポキシ樹脂組成物を強化繊維に含浸してなる
プリプレグである。[A]: Epoxy resin component consisting of bisphenol type epoxy resin and novolac type epoxy resin [B]: Guanidine compound and curing accelerator [C]: Reaction product of epoxy compound and imidazole Further, the above problems are solved. Therefore, the prepreg of the present invention is
It has the following configuration. That is, the following components [A] to [C]
A prepreg obtained by impregnating reinforcing fibers with an epoxy resin composition comprising
【0011】[A]:ビスフェノール型エポキシ樹脂お
よびノボラック型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成
分 [B]:グアニジン系化合物および硬化促進剤 [C]:エポキシ化合物とイミダゾール類の反応物 以下、本発明について詳細に説明する。[A]: Epoxy resin component composed of bisphenol type epoxy resin and novolac type epoxy resin [B]: Guanidine compound and curing accelerator [C]: Reaction product of epoxy compound and imidazole compound Explained.
【0012】本発明において成分[A]にはビスフェノ
ール型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂を
用いる。In the present invention, a bisphenol type epoxy resin and a novolac type epoxy resin are used as the component [A].
【0013】ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂として、例えばエピコ
ート828、エピコート825、エピコート1001、
エピコート1004(油化シェルエポキシ(株)製)や
YD128(東都化成(株)製)、エピクロン840,
エピクロン850,エピクロン855,エピクロン86
0,エピクロン1050(大日本インキ化学工業(株)
製)、ELA128(住友化学(株)製)、DER33
1C(ダウケミカル社製)など、市販されているものが
使用できる。また、機能性付与のために、エピクロン1
52、エピクロン1120A(大日本インキ化学工業
(株)製)などの臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹
脂も利用できる。ビスフェノールF型エポキシ樹脂とし
ては、例えばエピクロン830(大日本インキ化学工業
(株)製)、エピコート807(油化シェルエポキシ
(株)製)などがある。これらビスフェノール型エポキ
シ樹脂は1種類だけ用いてもよいし、2種以上用いても
よい。これらビスフェノール型エポキシ樹脂の配合量が
多すぎると、得られる硬化物は樹脂の靭性が大きい反
面、弾性率が低くなる場合がある。硬化物の靭性低下を
防ぐ一方、硬化物の弾性率が低下するのを防ぐ観点か
ら、またプリプレグとした場合の粘着性やドレープ性を
調整するために、室温において固形、半固形または液状
のビスフェノール型エポキシ樹脂をエポキシ樹脂成分中
好ましくは40重量%以上、より好ましくは60〜90
重量%、さらに好ましくは60〜70重量%配合するの
がよい。As the bisphenol type epoxy resin,
As the bisphenol A type epoxy resin, for example, Epicoat 828, Epicoat 825, Epicoat 1001,
Epicoat 1004 (produced by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), YD128 (produced by Toto Kasei Co., Ltd.), Epicron 840,
Epicron 850, Epicron 855, Epicron 86
0, Epicron 1050 (Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
), ELA128 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), DER33
Commercially available products such as 1C (manufactured by Dow Chemical Co.) can be used. In order to add functionality, Epiclon 1
52, Epiclon 1120A (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) and other brominated bisphenol A type epoxy resins can also be used. Examples of the bisphenol F type epoxy resin include Epicron 830 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) and Epicoat 807 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.). These bisphenol type epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. If the blended amount of these bisphenol type epoxy resins is too large, the obtained cured product may have a high resin toughness but a low elastic modulus. While preventing the toughness of the cured product from decreasing, from the viewpoint of preventing the elastic modulus of the cured product from decreasing, and in order to adjust the tackiness and drape when used as a prepreg, solid, semi-solid, or liquid bisphenol at room temperature. The type epoxy resin in the epoxy resin component is preferably 40% by weight or more, more preferably 60 to 90.
It is preferable to add the composition in an amount of 60% by weight, more preferably 60 to 70% by weight.
【0014】ノボラック型エポキシ樹脂としては、エピ
コート152,エピコート154(油化シェルエポキシ
(株)製)、DER485、DEN431、DEN43
8(ダウケミカル(株)製)、EPN1138,EPN
1139(チバガイギー(株)製)などの商品名で市販
されているフェノールノボラック型エポキシ樹脂や、E
CN1273、ECN1280(チバガイギー(株)
製)などの商品名で市販されているクレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂を用いることができる。これらノボラ
ック型エポキシ樹脂は1種類だけ用いてもよいし、2種
以上用いてもよい。これらノボラック型エポキシ樹脂
は、高耐熱性、高耐水性の硬化物を得るためにはその配
合量をできるだけ多くすることが好ましいが、ノボラッ
ク型エポキシ樹脂の配合量が多すぎる場合には、高耐熱
性、高耐水性の硬化物が得られるものの、靭性の低い硬
化物になる場合があったり、機能性付与のため熱可塑性
樹脂を添加したいときにその熱可塑性樹脂の溶解性が悪
くなったりする場合がある。硬化物の耐熱性、耐水性を
できるだけ高め、かつ靭性が低くなるのを防ぐ一方、硬
化物の弾性率が低下したり、樹脂粘度が増大してプリプ
レグの粘着性やドレープ性が悪くなるのを防ぐ観点か
ら、ノボラック型エポキシ樹脂の添加量は、エポキシ樹
脂成分中好ましくは60重量%以下、より好ましくは1
0〜40重量%の範囲内、さらに好ましくは30〜40
重量%の範囲内とするのがよい。As the novolac type epoxy resin, Epicoat 152, Epicoat 154 (produced by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), DER485, DEN431, DEN43 are used.
8 (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), EPN1138, EPN
Phenolic novolac type epoxy resin and E sold under the trade names such as 1139 (manufactured by Ciba Geigy)
CN1273, ECN1280 (Ciba Geigy Co., Ltd.)
A cresol novolac type epoxy resin which is commercially available under the trade name such as (trade name) can be used. These novolac type epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. These novolac type epoxy resins preferably have as high a blending amount as possible in order to obtain a cured product having high heat resistance and high water resistance, but when the blending amount of the novolak type epoxy resin is too high, a high heat resistance is obtained. Although a cured product with high resistance and high water resistance can be obtained, it may become a cured product with low toughness, or the solubility of the thermoplastic resin deteriorates when it is desired to add a thermoplastic resin for imparting functionality. There are cases. While increasing the heat resistance and water resistance of the cured product as much as possible and preventing the toughness from decreasing, it is also possible to reduce the elastic modulus of the cured product or increase the resin viscosity to deteriorate the tackiness and drape of the prepreg. From the viewpoint of prevention, the addition amount of the novolac type epoxy resin is preferably 60% by weight or less, more preferably 1% by weight in the epoxy resin component.
Within the range of 0 to 40% by weight, more preferably 30 to 40
It is preferable to set it within the range of weight%.
【0015】成分[A]に用いるビスフェノール型エポ
キシ樹脂として、数平均分子量350〜1500のもの
を用いると、80℃における粘度を容易に後述する好ま
しい範囲とし、また、プリプレグの粘着性やドレープ性
を良好なものとし、硬化時に樹脂フローが大きくなるの
を防ぎ、硬化物の靭性が低下するのを防ぐ一方、常温で
の粘着性やドレープ性が低下してプリプレグとしての取
扱い性が劣るのを防ぐ観点から好ましい。When a bisphenol type epoxy resin having a number average molecular weight of 350 to 1500 is used as the component [A], the viscosity at 80 ° C. easily falls within the preferable range described below, and the tackiness and drapability of the prepreg are improved. Good and prevents the resin flow from increasing during curing and preventing the toughness of the cured product from decreasing, while preventing the adhesiveness and drape property at room temperature from decreasing, resulting in poor handling as a prepreg. It is preferable from the viewpoint.
【0016】成分[B]に用いるグアニジン系化合物
は、硬化剤として機能するものであり、具体的には、ジ
シアンジアミド(DICY)、2,6−キシレニル−ピ
グアニド、O−トリルピグアニド、ジフェニルグアニジ
ン、ジ−O−トリルグアニジン、1−O−トリルヒグア
ニド、アセトグアナミン、メラミン、ベンゾグアナミン
などが挙げられる。一般的にはジシアンジアミド(DI
CY)が硬化性、保存性の面から好ましい。The guanidine compound used as the component [B] functions as a curing agent, and specifically, dicyandiamide (DICY), 2,6-xylenyl-piguanide, O-tolylpiguanide, diphenylguanidine, di- O-tolyl guanidine, 1-O-tolyl hyguanide, acetoguanamine, melamine, benzoguanamine, etc. are mentioned. Generally, dicyandiamide (DI
CY) is preferable from the viewpoint of curability and storability.
【0017】成分[B]に用いるグアニジン系化合物の
配合量は、ゲル化時間、樹脂フローの規制、硬化物の耐
熱性、プリプレグとしたときの粘着性、ドレープ性を適
正な範囲とするために、成分[A]100重量部に対し
て、好ましくは0.3〜10重量部、より好ましくは1
〜7重量部とするのがよい。The amount of the guanidine-based compound used as the component [B] is adjusted so that the gelling time, the regulation of the resin flow, the heat resistance of the cured product, the tackiness of the prepreg, and the drape property are in proper ranges. , 0.3 to 10 parts by weight, and more preferably 1 to 100 parts by weight of the component [A].
~ 7 parts by weight is recommended.
【0018】成分[B]に用いる硬化促進剤としては、
尿素誘導体、イミダゾール化合物、三級アミン化合物が
挙げられるが、貯蔵安定性の面からは、次式で表わされ
る尿素誘導体が好ましく用いられる。The curing accelerator used as the component [B] is
Examples thereof include urea derivatives, imidazole compounds, and tertiary amine compounds. From the viewpoint of storage stability, urea derivatives represented by the following formula are preferably used.
【0019】[0019]
【化1】 式中、XおよびYは水素原子、塩素原子、臭素原子、メ
チル基、メトキシ基、エトキシ基、ニトロ基または -NH
CONR1 (R2 ) であり、R1 およびR2 はアルキル基、ア
リル基、アルコキシ基、アルケニル基またはアラルキル
基を示し、R1とR2 は結合して複素環を形成していて
もよい。[Chemical 1] In the formula, X and Y are hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, methoxy group, ethoxy group, nitro group or -NH
CONR 1 (R 2 ), R 1 and R 2 represent an alkyl group, an allyl group, an alkoxy group, an alkenyl group or an aralkyl group, and R 1 and R 2 may be bonded to form a heterocycle. .
【0020】この様な化合物の具体例としては、N−
(3−クロロ−4−メトキシフェニル)−N,N´−ジ
メチル尿素、N−(4−クロロフェニル)−N,N´−
ジメチル尿素、N−(3−クロロ−4−エチルフェニ
ル)−N,N´−ジメチル尿素、N−(4−クロロフェ
ニル)−N,N´−ジプロピル尿素、N−(3−クロロ
−4−メチルフェニル)−N,N´−ジメチル尿素、N
−(3,4−ジクロロフェニル)−N,N´−ジメチル
尿素(以下、DCMUと略す)、N−(4−メチル−3
−ニトロフェニル)−N,N´−ジメチル尿素、N−
(4−メトキシフェニル)−N,N´−ジメチル尿素、
N−(4−クロロフェニル−カルバモイル)ピペリジ
ン、N−(4−クロロフェニル−カルバモイル)モルフ
ォリンなどが挙げられる。Specific examples of such compounds include N-
(3-chloro-4-methoxyphenyl) -N, N'-dimethylurea, N- (4-chlorophenyl) -N, N'-
Dimethylurea, N- (3-chloro-4-ethylphenyl) -N, N'-dimethylurea, N- (4-chlorophenyl) -N, N'-dipropylurea, N- (3-chloro-4-methyl Phenyl) -N, N'-dimethylurea, N
-(3,4-dichlorophenyl) -N, N'-dimethylurea (hereinafter abbreviated as DCMU), N- (4-methyl-3)
-Nitrophenyl) -N, N'-dimethylurea, N-
(4-methoxyphenyl) -N, N'-dimethylurea,
Examples thereof include N- (4-chlorophenyl-carbamoyl) piperidine and N- (4-chlorophenyl-carbamoyl) morpholine.
【0021】成分[B]に用いる硬化促進剤の配合量
は、ゲル化時間、樹脂フローの規制、硬化物の耐熱性、
プリプレグとしたときの粘着性、ドレープ性を適正な範
囲とするために、成分[A]100重量部に対して、好
ましくは0.3〜20重量部、より好ましくは2〜8重
量部とするのがよい。The blending amount of the curing accelerator used as the component [B] depends on the gelation time, the regulation of the resin flow, the heat resistance of the cured product,
In order to adjust the tackiness and drape property of the prepreg within an appropriate range, the amount is preferably 0.3 to 20 parts by weight, more preferably 2 to 8 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the component [A]. Is good.
【0022】成分[C]のエポキシ化合物とイミダゾー
ル類の反応物としては、エポキシ化合物として、一分子
中に2個以上のエポキシ基、好ましくはグリシジル基を
有するもので、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノ
ールF、カテコール、レゾルシノールなどの多価フェノ
ールまたは、グリセリンやポリエチレングリコールのよ
うに多価アルコールとエピクロルヒドリンを反応させて
得られるポリグリシジルエーテル、p−オキシ安息香
酸、β−オキシナフトエ酸のようなヒドロキシカルボン
酸とエピクロルヒドリンを反応させて得られるグリシジ
ルエステル、フタル酸、テレフタル酸のようなポリカル
ボン酸から得られるポリグリシジルエーテルエステル、
4,4’−ジアミノジフェニルメタンやm−アミノフェ
ノールなどから得られるグリシジルアミン化合物、さら
にはエポキシ化ノボラックやエポキシ化ポリオレフィン
などが挙げられる。また、エポキシ化合物としては、前
記したビスフェノール型エポキシ樹脂も用いられる。こ
れらのエポキシ化合物と反応させるのに使用されるイミ
ダゾール化合物としては、例えば、1−(2−ヒドロキ
シ−3−フェノキシプロピル)−2−メチルイミダゾー
ル、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)
−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−(2−ヒ
ドロキシ−3−ブトキシプロピル)−2−メチルイミダ
ゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピ
ル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−(2
−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−フェニ
ルイミダゾリン、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシ
プロピル)−2−メチルイミダゾリン、2−(ジメチル
アミノメチル)フェノール、1−(2−ヒドロキシ−3
−フェノキシプロピル)−2−メチルイミダゾールピペ
ラジンなどが挙げられる。The reaction product of the epoxy compound of the component [C] and the imidazole compound is one having two or more epoxy groups, preferably glycidyl groups, in one molecule as an epoxy compound, and examples thereof include bisphenol A and bisphenol F. , Polyphenols such as catechol and resorcinol, or polyglycidyl ethers obtained by reacting polyhydric alcohols such as glycerin and polyethylene glycol with epichlorohydrin, hydroxycarboxylic acids such as p-oxybenzoic acid and β-oxynaphthoic acid Glycidyl ester obtained by reacting with epichlorohydrin, polyglycidyl ether ester obtained from polycarboxylic acid such as phthalic acid and terephthalic acid,
Examples thereof include glycidylamine compounds obtained from 4,4′-diaminodiphenylmethane, m-aminophenol and the like, as well as epoxidized novolac and epoxidized polyolefin. Further, as the epoxy compound, the above-mentioned bisphenol type epoxy resin is also used. Examples of the imidazole compound used to react with these epoxy compounds include 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-methylimidazole and 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl).
2-ethyl-4-methylimidazole, 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-methylimidazole, 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-ethyl-4-methylimidazole, 1- (2
-Hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-phenylimidazoline, 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-methylimidazoline, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 1- (2-hydroxy-3)
-Phenoxypropyl) -2-methylimidazole piperazine and the like.
【0023】なお、本発明において成分[C]として
は、イミダゾール化合物とエポキシ化合物の付加物とし
て市販されているものも用いることができ、そのような
ものとして例えばノバキュア−HX3722、HX37
21(旭化成(株)製)、アミキュア−PN−23、P
N−H(味の素(株)製)などがある。As the component [C] in the present invention, those commercially available as an adduct of an imidazole compound and an epoxy compound can be used, and as such a compound, for example, Novacure-HX3722, HX37.
21 (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.), Amicure-PN-23, P
NH (manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) and the like.
【0024】成分[C]の配合量は、樹脂フローを適正
に規制するために、成分[A]100重量部に対して、
好ましくは5〜30重量部、より好ましくは10〜25
重量部とするのがよい。In order to properly regulate the resin flow, the blending amount of the component [C] is based on 100 parts by weight of the component [A].
Preferably 5 to 30 parts by weight, more preferably 10 to 25
It is preferable to use parts by weight.
【0025】本発明のエポキシ樹脂組成物は、ホットメ
ルト法による場合に樹脂の流動性を高め容易に強化繊維
へ含浸し、一方、プリプレグの粘着性が強すぎて、取扱
い性が悪くなったり成形時の樹脂の流失が多くコンポジ
ット性能が低下するのを防ぐ観点から、その粘度は1〜
100ポアズ(80℃)とするのが好ましい。The epoxy resin composition of the present invention enhances the fluidity of the resin and impregnates it into the reinforcing fiber easily when using the hot melt method, while the prepreg is too sticky to cause poor handling or molding. In order to prevent the composite performance from deteriorating due to a large amount of resin being washed away, the viscosity is 1 to
It is preferably 100 poise (80 ° C.).
【0026】また、本発明のプリプレグ用エポキシ樹脂
組成物には、本発明の目的を損なわない限り、他の樹脂
や添加剤を配合することもできる。Further, the epoxy resin composition for prepreg of the present invention may contain other resins and additives as long as the object of the present invention is not impaired.
【0027】本発明のプリプレグは、上記したエポキシ
樹脂組成物を強化繊維に含浸してなるものである。強化
繊維としては、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、ガラ
ス繊維など従来からFRP用として用いられている繊維
が用いられる。これら補強繊維の形態は、一方向に配列
されたテープ、シート状のもの、あるいは織物、マット
状などのものでもよい。The prepreg of the present invention is obtained by impregnating reinforcing fibers with the above-mentioned epoxy resin composition. As the reinforcing fiber, fibers conventionally used for FRP such as carbon fiber, aromatic polyamide fiber and glass fiber are used. The form of these reinforcing fibers may be a tape arranged in one direction, a sheet form, a woven fabric, a mat form, or the like.
【0028】プリプレグの製造方法としては、エポキシ
樹脂組成物を加熱・加圧下に強化繊維に含浸する、いわ
ゆるホットメルト法、あるいは有機溶剤に溶解したエポ
キシ樹脂組成物の溶液を強化繊維に含浸後脱溶媒を行な
う、いわゆるウェット法のいずれも適用することができ
る。ただし、本発明のプリプレグに用いるエポキシ樹脂
組成物は、従来に比べて低温、短時間で硬化しやすいた
め、プリプレグを製造するに際しては不必要に高い温度
にエポキシ樹脂組成物を晒すことは避けねばならず、例
えばホットメルト法で補強繊維にエポキシ樹脂組成物を
含浸する場合には、比較的低い温度で行なうことが望ま
しい。The prepreg can be produced by a so-called hot melt method in which the epoxy resin composition is impregnated into the reinforcing fibers under heating and pressure, or a solution of the epoxy resin composition dissolved in an organic solvent is impregnated into the reinforcing fibers and then removed. Any of the so-called wet methods using a solvent can be applied. However, the epoxy resin composition used for the prepreg of the present invention is less likely to be cured at a lower temperature and a shorter time than conventional ones, and therefore it is necessary to avoid exposing the epoxy resin composition to an unnecessarily high temperature when producing the prepreg. However, when the reinforcing fiber is impregnated with the epoxy resin composition by, for example, the hot melt method, it is desirable to carry out at a relatively low temperature.
【0029】[0029]
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明する。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
【0030】なお、本発明における樹脂粘度は、レオメ
トリックス社製RDA−II型装置を用いて、次の条件で
測定した。The resin viscosity in the present invention was measured under the following conditions using an RDA-II type device manufactured by Rheometrics.
【0031】(粘度測定条件) 操作モード:ダイナミックモード 振動数3.14ラジアン/秒 昇温速度:1.5℃/分 プレート構成:平行板(半径25mm) ギャップ1.00mm (実施例1)エピコート828(ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)を25重量
%、2−(ジメチルアミノメチル)フェノールを25重
量%、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピ
ル)−2−メチルイミダゾールを10重量%、ピペラジ
ン10重量%を100℃で約1時間加熱して反応させ成
分[C]を得た。(Viscosity measurement conditions) Operation mode: Dynamic mode Frequency: 3.14 rad / sec Temperature rising rate: 1.5 ° C./min Plate configuration: Parallel plate (radius 25 mm) Gap 1.00 mm (Example 1) Epicoat 828 (bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 25% by weight, 2- (dimethylaminomethyl) phenol 25% by weight, 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2- 10% by weight of methylimidazole and 10% by weight of piperazine were heated at 100 ° C. for about 1 hour to react with each other to obtain a component [C].
【0032】エピコート828(ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)60重量
部、エピコート154(フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)40重量部、ジ
シアンジアミド3.0重量部、N−(3,4−ジクロロ
フェニル)−N,N´−ジメチル尿素(DCMU)3重
量部、上記成分[C]10重量部を混合し、エポキシ樹
脂組成物を得た。Epicoat 828 (bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 60 parts by weight, Epicoat 154 (phenol novolak type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 40 parts by weight, dicyandiamide 3. 0 parts by weight, 3 parts by weight of N- (3,4-dichlorophenyl) -N, N'-dimethylurea (DCMU) and 10 parts by weight of the above component [C] were mixed to obtain an epoxy resin composition.
【0033】このエポキシ樹脂組成物を熱風乾燥器中
で、100℃,1時間硬化させた。得られた硬化物と硬
化前のエポキシ樹脂組成物について硬化特性を示差走査
熱量計(DSC)によりASTM D3418−82に
基づいて測定した。T0 は硬化開始温度を、またT1 は
発熱ピーク温度を表わす。得られた硬化特性は、付加化
合物を含有しない場合に比べ、低温で硬化反応が開始
し、かつ硬化物のガラス転移温度(Tg)は高い温度を
示した。This epoxy resin composition was cured in a hot air dryer at 100 ° C. for 1 hour. The curing characteristics of the obtained cured product and the epoxy resin composition before curing were measured by a differential scanning calorimeter (DSC) based on ASTM D3418-82. T 0 represents the curing start temperature, and T 1 represents the exothermic peak temperature. As for the obtained curing characteristics, the curing reaction started at a low temperature and the glass transition temperature (Tg) of the cured product was higher than that in the case where the addition compound was not contained.
【0034】また、樹脂靭性を組成物から得られる硬化
樹脂の破壊歪みエネルギー解放率GICとしてダブルトー
ション法(以下、DT法)で測定した。DT法について
詳しくはジャーナル・オブ・マテリアルズ・サイエンス
(Journal of Materials Sci
ence)第20巻第77〜84頁(1985)などに
記載されている。GICは亀裂発生荷重P、コンプライア
ンスCの亀裂進展距離af に対する傾きΔC/Δaf お
よび亀裂進展部のサンプル厚みtから次式によって計算
される。Further, the resin toughness was measured by the double torsion method (hereinafter, DT method) as the fracture strain energy release rate G IC of the cured resin obtained from the composition. For more information on the DT method, see Journal of Materials Sci.
ence) Volume 20, pp. 77-84 (1985) and the like. G IC is calculated crack load P, the slope [Delta] C / .DELTA.a f and crack growth of the sample thickness t for crack extension distance a f compliance C by the following equation.
【0035】GIC=P2 (ΔC/Δaf )/2t ここで、コンプライアンスCは、亀裂発生時のクロスヘ
ッド変位量δおよび亀裂発生荷重PによってC=δ/P
で定義される。G IC = P 2 (ΔC / Δa f ) / 2t Here, the compliance C is C = δ / P depending on the crosshead displacement amount δ when the crack occurs and the crack generating load P.
Is defined by
【0036】また、得られたエポキシ樹脂組成物を、一
方向に引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率
45重量%のプリプレグを得た。このプリプレグの粘着
性およびドレープ性は良好であった。また、貯蔵安定性
を評価するため、このプリプレグを25℃で放置したと
ころ、プリプレグのTg が3℃上昇するのに、1カ月以
上かかった。Further, the obtained epoxy resin composition was impregnated into unidirectionally aligned carbon fibers to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight. The tackiness and drape of this prepreg were good. Further, when this prepreg was left at 25 ° C. to evaluate the storage stability, it took more than one month for the Tg of the prepreg to rise by 3 ° C.
【0037】このプリプレグを硬化温度100℃、硬化
時間1時間で硬化したところ、Tg121℃の成形物を
得た。When this prepreg was cured at a curing temperature of 100 ° C. for a curing time of 1 hour, a molded product having a Tg of 121 ° C. was obtained.
【0038】得られた結果を表1にまとめた。The results obtained are summarized in Table 1.
【0039】[0039]
【表1】 (比較例1)エピコート828を60重量部、エピコー
ト154を40重量部、DICYを3.0重量部、DC
MUを3重量部混合し、エポキシ樹脂組成物を得た。[Table 1] (Comparative Example 1) 60 parts by weight of Epicoat 828, 40 parts by weight of Epicoat 154, 3.0 parts by weight of DICY, DC
3 parts by weight of MU was mixed to obtain an epoxy resin composition.
【0040】このエポキシ樹脂組成物を熱風乾燥器中
で、100℃,1時間硬化させた。得られた硬化物と硬
化前のエポキシ樹脂組成物について実施例1と同様に、
硬化特性の測定をDSCを用いて行った。得られた硬化
特性は、付加化合物を含有する場合に比べ劣っていた。This epoxy resin composition was cured in a hot air dryer at 100 ° C. for 1 hour. Regarding the obtained cured product and the epoxy resin composition before curing, as in Example 1,
The curing characteristics were measured using DSC. The curing properties obtained were inferior to those containing the addition compound.
【0041】また、得られたエポキシ樹脂組成物を、一
方向に引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率
45重量%のプリプレグを得た。このプリプレグの粘着
性およびドレープ性、貯蔵安定性の評価結果などととも
に結果を表1にまとめた。Further, the obtained epoxy resin composition was impregnated into carbon fibers aligned in one direction to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight. The results are summarized in Table 1 together with the evaluation results of the tackiness, drape property and storage stability of this prepreg.
【0042】(比較例2)エピコート828を60重量
部、エピコート154を40重量部、実施例1で用いた
成分[C]を20重量部混合し、エポキシ樹脂組成物を
得た。(Comparative Example 2) 60 parts by weight of Epicoat 828, 40 parts by weight of Epicoat 154 and 20 parts by weight of the component [C] used in Example 1 were mixed to obtain an epoxy resin composition.
【0043】このエポキシ樹脂組成物を熱風乾燥器中
で、100℃,1時間硬化させた。得られた硬化物と硬
化前のエポキシ樹脂組成物について実施例1と同様に、
硬化特性の測定をDSCを用いて行った。得られた硬化
開始温度(T0 )は実施例1に比べ劣っていた。This epoxy resin composition was cured in a hot air dryer at 100 ° C. for 1 hour. Regarding the obtained cured product and the epoxy resin composition before curing, as in Example 1,
The curing characteristics were measured using DSC. The obtained curing start temperature (T 0 ) was inferior to that of Example 1.
【0044】また、得られたエポキシ樹脂組成物を、一
方向に引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率
45重量%のプリプレグを得た。このプリプレグの粘着
性およびドレープ性、貯蔵安定性の評価結果などととも
に結果を表1にまとめた。Further, the obtained epoxy resin composition was impregnated into carbon fibers aligned in one direction to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight. The results are summarized in Table 1 together with the evaluation results of the tackiness, drape property and storage stability of this prepreg.
【0045】(比較例3)エピコート828を60重量
部、エピコート154を40重量部、DICYを4.0
重量部、実施例1で用いた成分[C]を20重量部混合
し、エポキシ樹脂組成物を得た。(Comparative Example 3) 60 parts by weight of Epicoat 828, 40 parts by weight of Epicoat 154, and 4.0% of DICY.
20 parts by weight of the component [C] used in Example 1 were mixed to obtain an epoxy resin composition.
【0046】このエポキシ樹脂組成物を熱風乾燥器中
で、100℃,1時間硬化させた。得られた硬化物と硬
化前のエポキシ樹脂組成物について実施例1と同様に、
硬化特性の測定をDSCを用いて行った。得られた硬化
開始温度(T0 )は実施例1に比べ劣っていた。This epoxy resin composition was cured in a hot air dryer at 100 ° C. for 1 hour. Regarding the obtained cured product and the epoxy resin composition before curing, as in Example 1,
The curing characteristics were measured using DSC. The obtained curing start temperature (T 0 ) was inferior to that of Example 1.
【0047】また、得られたエポキシ樹脂組成物を、一
方向に引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率
45重量%のプリプレグを得た。このプリプレグの粘着
性およびドレープ性、貯蔵安定性の評価結果などととも
に結果を表1にまとめた。Further, the obtained epoxy resin composition was impregnated into carbon fibers aligned in one direction to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight. The results are summarized in Table 1 together with the evaluation results of the tackiness, drape property and storage stability of this prepreg.
【0048】(実施例2)エピコート828を20重量
部、エピコート154を80重量部、DICY5重量
部、DCMU5重量部、実施例1で用いた成分[C]を
10重量部混合し、エポキシ樹脂組成物を得た。硬化特
性は、実施例1同様に良好であった。Example 2 20 parts by weight of Epicoat 828, 80 parts by weight of Epicoat 154, 5 parts by weight of DICY, 5 parts by weight of DCMU, and 10 parts by weight of the component [C] used in Example 1 were mixed to obtain an epoxy resin composition. I got a thing. The curing characteristics were as good as in Example 1.
【0049】また、得られたエポキシ樹脂組成物を、一
方向に引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率
45重量%のプリプレグを得た。プリプレグの含浸性は
実施例1に比べてやや不良であり、プリプレグの粘着性
およびドレープ性も実施例1に比べてやや不足したもの
であった。その他評価結果と併せて表1にまとめた。 (実施例3)エピコート828(ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)を25重量
%、2−(ジメチルアミノメチル)フェノールを25重
量%、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピ
ル)−2−メチルイミダゾールを10重量%、ピペラジ
ン10重量%を100℃で約1時間加熱して反応させ成
分[C]を得た。Further, the obtained epoxy resin composition was impregnated into carbon fibers aligned in one direction to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight. The impregnating property of the prepreg was slightly poorer than that of Example 1, and the tackiness and drape property of the prepreg were also slightly less than those of Example 1. It is summarized in Table 1 together with other evaluation results. (Example 3) Epicoat 828 (bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 25% by weight, 2- (dimethylaminomethyl) phenol 25% by weight, 1- (2-hydroxy-3-) 10% by weight of phenoxypropyl) -2-methylimidazole and 10% by weight of piperazine were heated at 100 ° C. for about 1 hour to react with each other to obtain a component [C].
【0050】次いで、エピコート828(ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)2
5重量%、エピコート1001(ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)45重量
%、、エピコート154(フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)30重量%を
混合融解させたエポキシ樹脂成分100重量部に対し
て、ジシアンジアミド5重量部、N−(3,4−ジクロ
ロフェニル)−N,N´−ジメチル尿素(DCMU)5
重量部および上記成分[C]を20重量部加えて混合
し、エポキシ樹脂組成物を得た。Next, Epicoat 828 (bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 2
5% by weight, Epicoat 1001 (bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 45% by weight, and Epicoat 154 (phenol novolac type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 30% by weight 5 parts by weight of dicyandiamide, N- (3,4-dichlorophenyl) -N, N'-dimethylurea (DCMU) 5 relative to 100 parts by weight of the melted epoxy resin component
20 parts by weight of the above component [C] was added and mixed to obtain an epoxy resin composition.
【0051】得られたエポキシ樹脂組成物を、一方向に
引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率45重
量%のプリプレグを得た。The obtained epoxy resin composition was impregnated into carbon fibers aligned in one direction to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight.
【0052】このプリプレグを硬化温度80℃、硬化時
間120分で硬化したところ、Tg83℃の成形物を得
た。その他評価結果と併せて表2にまとめた。When this prepreg was cured at a curing temperature of 80 ° C. for a curing time of 120 minutes, a molded product having a Tg of 83 ° C. was obtained. It is summarized in Table 2 together with other evaluation results.
【0053】[0053]
【表2】 (比較例4)[C]成分を使用しない以外は実施例3と
同様にして、樹脂含有率45重量%のプリプレグを得
た。[Table 2] (Comparative Example 4) A prepreg having a resin content of 45% by weight was obtained in the same manner as in Example 3 except that the component [C] was not used.
【0054】このプリプレグを硬化温度80℃、硬化時
間120分で硬化したところ、プリプレグは硬化せず成
形物にならなかった。その他評価結果と併せて表2にま
とめた。When this prepreg was cured at a curing temperature of 80 ° C. for a curing time of 120 minutes, the prepreg did not cure and did not become a molded product. It is summarized in Table 2 together with other evaluation results.
【0055】(実施例4)実施例3で得たプリプレグを
硬化温度130℃、硬化時間10分で硬化させたとこ
ろ、Tgが122℃の成形物を得た。その他評価結果と
併せて表2にまとめた。Example 4 The prepreg obtained in Example 3 was cured at a curing temperature of 130 ° C. for a curing time of 10 minutes to obtain a molded product having a Tg of 122 ° C. It is summarized in Table 2 together with other evaluation results.
【0056】(比較例5)比較例4で得たプリプレグを
硬化温度130℃、硬化時間10分で硬化させたとこ
ろ、プリプレグは硬化せず成形物にならなかった。その
他評価結果と併せて表2にまとめた。Comparative Example 5 When the prepreg obtained in Comparative Example 4 was cured at a curing temperature of 130 ° C. for a curing time of 10 minutes, the prepreg did not cure and did not become a molded product. It is summarized in Table 2 together with other evaluation results.
【0057】(実施例5)実施例3の成分[C]として
アミキュアPN−23を20重量部に換えて用いた以外
は、実施例3と同様にして、樹脂含有率45%のプリプ
レグを得た。このプリプレグを硬化温度80℃、硬化時
間120分で硬化させたところ、Tgが87℃の成形物
を得た。その他評価結果と併せて表2にまとめた。Example 5 A prepreg having a resin content of 45% was obtained in the same manner as in Example 3 except that 20 parts by weight of Amicure PN-23 was used as the component [C] of Example 3. It was When this prepreg was cured at a curing temperature of 80 ° C. for a curing time of 120 minutes, a molded product having a Tg of 87 ° C. was obtained. It is summarized in Table 2 together with other evaluation results.
【0058】(実施例6)実施例5で得たプリプレグを
硬化温度130℃、硬化時間10分で硬化させたとこ
ろ、Tgが125℃の成形物を得た。その他評価結果と
併せて表2にまとめた。Example 6 The prepreg obtained in Example 5 was cured at a curing temperature of 130 ° C. for a curing time of 10 minutes to obtain a molded product having a Tg of 125 ° C. It is summarized in Table 2 together with other evaluation results.
【0059】(実施例7)エピコート828(ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)
製)を25重量%、2−(ジメチルアミノメチル)フェ
ノールを25重量%、1−(2−ヒドロキシ−3−フェ
ノキシプロピル)−2−メチルイミダゾールを10重量
%、ピペラジン10重量%を100℃で約1時間加熱し
て反応させ成分[C]を得た。Example 7 Epicoat 828 (bisphenol A type epoxy resin, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)
25% by weight, 2- (dimethylaminomethyl) phenol 25% by weight, 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-methylimidazole 10% by weight, piperazine 10% by weight at 100 ° C. The component [C] was obtained by heating and reacting for about 1 hour.
【0060】次いで、エピコート828(ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)2
5重量%、エピコート1001(ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)45重量
%、エピコート154(フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)30重量%を混
合融解させたエポキシ樹脂成分100重量部に対して、
熱可塑性樹脂としてポリビニルホルマールを10重量部
加えて混合溶解させた後、ジシアンジアミド5重量部、
N−(3,4−ジクロロフェニル)−N,N´−ジメチ
ル尿素(DCMU)5重量部および上記成分[C]を2
0重量部加えて混合し、エポキシ樹脂組成物を得た。Next, Epicoat 828 (bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 2
5% by weight, Epicoat 1001 (bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 45% by weight, Epicoat 154 (phenol novolac type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 30% by weight are mixed and melted. With respect to 100 parts by weight of the made epoxy resin component,
After adding 10 parts by weight of polyvinyl formal as a thermoplastic resin and mixing and dissolving it, 5 parts by weight of dicyandiamide,
5 parts by weight of N- (3,4-dichlorophenyl) -N, N'-dimethylurea (DCMU) and 2 parts of the above component [C] were added.
An epoxy resin composition was obtained by adding 0 parts by weight and mixing.
【0061】得られたエポキシ樹脂組成物を、一方向に
引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率45重
量%のプリプレグを得た。The obtained epoxy resin composition was impregnated into carbon fibers aligned in one direction to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight.
【0062】このプリプレグを硬化温度130℃、硬化
時間10分で硬化したところ、Tg127℃の成形物を
得た。その他評価結果と併せて表2にまとめた。When this prepreg was cured at a curing temperature of 130 ° C. for a curing time of 10 minutes, a molded product having a Tg of 127 ° C. was obtained. It is summarized in Table 2 together with other evaluation results.
【0063】(実施例8)エピコート828(ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)
製)を25重量%、2−(ジメチルアミノメチル)フェ
ノールを25重量%、1−(2−ヒドロキシ−3−フェ
ノキシプロピル)−2−メチルイミダゾールを10重量
%、ピペラジン10重量%を100℃で約1時間加熱し
て反応させ成分[C]を得た。Example 8 Epicoat 828 (bisphenol A type epoxy resin, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)
25% by weight, 2- (dimethylaminomethyl) phenol 25% by weight, 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-methylimidazole 10% by weight, piperazine 10% by weight at 100 ° C. The component [C] was obtained by heating and reacting for about 1 hour.
【0064】次いで、エピコート828(ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)2
0重量%、エピコート154(フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)80重量
%を混合融解させたエポキシ樹脂成分100重量部に対
して、熱可塑性樹脂としてポリビニルホルマールを10
重量部加えて混合溶解させた後、ジシアンジアミド5重
量部、N−(3,4−ジクロロフェニル)−N,N´−
ジメチル尿素(DCMU)5重量部および上記成分
[C]を20重量部加えて混合し、エポキシ樹脂組成物
を得た。Next, Epicoat 828 (bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 2
100 parts by weight of an epoxy resin component prepared by mixing and mixing 0% by weight and 80% by weight of Epicoat 154 (phenol novolac type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) with 10 parts of polyvinyl formal as a thermoplastic resin.
5 parts by weight of dicyandiamide and N- (3,4-dichlorophenyl) -N, N'-
5 parts by weight of dimethylurea (DCMU) and 20 parts by weight of the above component [C] were added and mixed to obtain an epoxy resin composition.
【0065】得られたエポキシ樹脂組成物を、一方向に
引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率45重
量%のプリプレグを得た。The obtained epoxy resin composition was impregnated into unidirectionally aligned carbon fibers to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight.
【0066】このプリプレグを硬化温度130℃、硬化
時間10分で硬化したところ、Tg123℃の成形物を
得た。その他評価結果と併せて表2にまとめたその他評
価結果と併せて表2にまとめた。。When this prepreg was cured at a curing temperature of 130 ° C. for a curing time of 10 minutes, a molded product having a Tg of 123 ° C. was obtained. The results of the other evaluations are summarized in Table 2, and the results of the other evaluations are summarized in Table 2. .
【0067】(実施例9)エピコート828(ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)
製)60重量部、エピコート154(フェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製)4
0重量部、ジシアンジアミド3.5重量部、N−(3,
4−ジクロロフェニル)−N,N´−ジメチル尿素(D
CMU)4重量部、アミキュアPN−23(味の素
(株)製)10重量部を混合し、エポキシ樹脂組成物を
得た。Example 9 Epicoat 828 (bisphenol A type epoxy resin, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)
60 parts by weight, Epicoat 154 (phenol novolac type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 4
0 parts by weight, dicyandiamide 3.5 parts by weight, N- (3,
4-dichlorophenyl) -N, N'-dimethylurea (D
CMU) 4 parts by weight and Amicure PN-23 (manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) 10 parts by weight were mixed to obtain an epoxy resin composition.
【0068】このエポキシ樹脂組成物を熱風乾燥器中
で、100℃,1時間硬化させた。実施例1と同様に硬
化特性を測定したところ、付加化合物を含有しない場合
に比べ、低温で硬化反応が開始し、かつ硬化物のガラス
転移温度(Tg)は高い温度を示した。結果を表3に示
す。This epoxy resin composition was cured in a hot air dryer at 100 ° C. for 1 hour. When the curing characteristics were measured in the same manner as in Example 1, the curing reaction started at a low temperature and the glass transition temperature (Tg) of the cured product was higher than that in the case where no addition compound was contained. The results are shown in Table 3.
【0069】[0069]
【表3】 (比較例6)エピコート828を60重量部、エピコー
ト154を40重量部、DICYを3.5重量部、DC
MUを4重量部混合し、エポキシ樹脂組成物を得た。[Table 3] (Comparative Example 6) 60 parts by weight of Epicoat 828, 40 parts by weight of Epicoat 154, 3.5 parts by weight of DICY, DC
4 parts by weight of MU was mixed to obtain an epoxy resin composition.
【0070】このエポキシ樹脂組成物を熱風乾燥器中
で、100℃,1時間硬化させた。得られた硬化物と硬
化前のエポキシ樹脂組成物について実施例9と同様に、
硬化特性の測定をDSCを用いて行った。得られた硬化
特性は、付加化合物を含有する場合に比べ劣っていた。This epoxy resin composition was cured in a hot air drier at 100 ° C. for 1 hour. About the obtained cured product and the epoxy resin composition before curing, in the same manner as in Example 9,
The curing characteristics were measured using DSC. The curing properties obtained were inferior to those containing the addition compound.
【0071】また、得られたエポキシ樹脂組成物を、一
方向に引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率
45重量%のプリプレグを得た。このプリプレグを硬化
温度100℃、硬化時間1時間で硬化したところ、Tg
100℃の成形物を得た。The obtained epoxy resin composition was impregnated into carbon fibers aligned in one direction to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight. When this prepreg was cured at a curing temperature of 100 ° C. for a curing time of 1 hour, Tg
A molded product at 100 ° C. was obtained.
【0072】その他評価結果と併せて表3にまとめた。The other evaluation results are summarized in Table 3.
【0073】(比較例7)エピコート828を60重量
部、エピコート154を40重量部、アミキュアPN−
23を20重量部混合し、エポキシ樹脂組成物を得た。(Comparative Example 7) 60 parts by weight of Epicoat 828, 40 parts by weight of Epicoat 154, Amicure PN-
20 parts by weight of 23 were mixed to obtain an epoxy resin composition.
【0074】このエポキシ樹脂組成物を熱風乾燥器中
で、100℃,1時間硬化させた。得られた硬化物と硬
化前のエポキシ樹脂組成物について実施例9と同様に、
硬化特性の測定をDSCを用いて行った。得られた硬化
開始温度(T0 )は実施例9に比べ劣っていた。This epoxy resin composition was cured in a hot air dryer at 100 ° C. for 1 hour. About the obtained cured product and the epoxy resin composition before curing, in the same manner as in Example 9,
The curing characteristics were measured using DSC. The obtained curing start temperature (T 0 ) was inferior to that in Example 9.
【0075】また、得られたエポキシ樹脂組成物を、一
方向に引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率
45重量%のプリプレグを得た。このプリプレグを硬化
温度100℃、硬化時間1時間で硬化したところ、Tg
121℃の成形物を得た。Further, the obtained epoxy resin composition was impregnated into carbon fibers aligned in one direction to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight. When this prepreg was cured at a curing temperature of 100 ° C. for a curing time of 1 hour, Tg
A molded product of 121 ° C. was obtained.
【0076】その他評価結果と併せて表3にまとめた。The other evaluation results are summarized in Table 3.
【0077】(比較例8)エピコート828を60重量
部、エピコート154を40重量部、DICYを3.5
重量部、アミキュアPN−23を20重量部混合し、エ
ポキシ樹脂組成物を得た。(Comparative Example 8) 60 parts by weight of Epicoat 828, 40 parts by weight of Epicoat 154, and 3.5% of DICY.
By weight, 20 parts by weight of Amicure PN-23 was mixed to obtain an epoxy resin composition.
【0078】このエポキシ樹脂組成物を熱風乾燥器中
で、100℃,1時間硬化させた。得られた硬化物と硬
化前のエポキシ樹脂組成物について実施例9と同様に、
硬化特性の測定をDSCを用いて行った。得られた硬化
開始温度(T0 )は実施例9に比べ劣っていた。This epoxy resin composition was cured in a hot air dryer at 100 ° C. for 1 hour. About the obtained cured product and the epoxy resin composition before curing, in the same manner as in Example 9,
The curing characteristics were measured using DSC. The obtained curing start temperature (T 0 ) was inferior to that in Example 9.
【0079】また、得られたエポキシ樹脂組成物を、一
方向に引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率
45重量%のプリプレグを得た。このプリプレグを硬化
温度100℃、硬化時間1時間で硬化したところ、Tg
119℃の成形物を得た。Further, the obtained epoxy resin composition was impregnated into carbon fibers aligned in one direction to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight. When this prepreg was cured at a curing temperature of 100 ° C. for a curing time of 1 hour, Tg
A molded product having a temperature of 119 ° C. was obtained.
【0080】その他評価結果と併せて表3にまとめた。The other evaluation results are summarized in Table 3.
【0081】(実施例10)エピコート828を20重
量部、エピコート154を80重量部、DICY3.5
重量部、N−(3,4−ジクロロフェニル)−N,N´
−ジメチル尿素(DCMU)4重量部およびアミキュア
PN−23を10重量部混合し、エポキシ樹脂組成物を
得た。硬化特性は、実施例9同様に良好であった。(Embodiment 10) 20 parts by weight of Epicoat 828, 80 parts by weight of Epicoat 154, DICY3.5
Parts by weight, N- (3,4-dichlorophenyl) -N, N '
4 parts by weight of dimethylurea (DCMU) and 10 parts by weight of Amicure PN-23 were mixed to obtain an epoxy resin composition. The curing characteristics were as good as in Example 9.
【0082】また、得られたエポキシ樹脂組成物を、一
方向に引き揃えられた炭素繊維に含浸させ、樹脂含有率
45重量%のプリプレグを得た。このプリプレグの含浸
性は実施例9に比べてやや不良であり、またプリプレグ
の粘着性およびドレープ性も実施例9に比べてやや不足
したものであった。その他評価結果と併せて表3にまと
めた。Further, the obtained epoxy resin composition was impregnated into unidirectionally aligned carbon fibers to obtain a prepreg having a resin content of 45% by weight. The impregnation property of this prepreg was slightly poorer than that of Example 9, and the tackiness and drape property of the prepreg were also slightly insufficient as compared with Example 9. It is summarized in Table 3 together with other evaluation results.
【0083】[0083]
【発明の効果】本発明によれば、従来のプリプレグ用エ
ポキシ樹脂組成物に比べ低温で硬化するので、高温が及
ぼす成形時の不都合が改善でき、しかも経済的に有利で
ある。また、低温で硬化するにも関わらず、耐熱性の高
い硬化物を得ることができる。According to the present invention, since it cures at a low temperature as compared with the conventional epoxy resin composition for prepreg, it is possible to improve the inconvenience caused by the high temperature during molding and is economically advantageous. Further, it is possible to obtain a cured product having high heat resistance even though it is cured at a low temperature.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉 弘行 愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515番地 東 レ株式会社愛媛工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hiroyuki Izumi 1515 Tsutsui, Matsumae-cho, Iyo-gun, Ehime Prefecture Toray Industries, Inc. Ehime Plant
Claims (12)
徴とするプリプレグ用エポキシ樹脂組成物。 [A]:ビスフェノール型エポキシ樹脂およびノボラッ
ク型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分 [B]:グアニジン系化合物および硬化促進剤 [C]:エポキシ化合物とイミダゾール類の反応物1. An epoxy resin composition for a prepreg, which comprises the following components [A] to [C]. [A]: Epoxy resin component consisting of bisphenol type epoxy resin and novolac type epoxy resin [B]: Guanidine compound and curing accelerator [C]: Reaction product of epoxy compound and imidazole
が、フェノールノボラック型エポキシ樹脂であることを
特徴とする請求項1記載のプリプレグ用エポキシ樹脂組
成物。2. The epoxy resin composition for prepreg according to claim 1, wherein the novolac type epoxy resin of the component [A] is a phenol novolac type epoxy resin.
ンジアミドであることを特徴とする請求項1または請求
項2記載のプリプレグ用エポキシ樹脂組成物。3. The epoxy resin composition for prepreg according to claim 1 or 2, wherein the guanidine compound as the component [B] is dicyandiamide.
樹脂40重量%以上、ノボラック型エポキシ樹脂が60
重量%以下からなることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載のプリプレグ用エポキシ樹脂組成物。4. The component [A] comprises bisphenol type epoxy resin in an amount of 40% by weight or more, and novolac type epoxy resin is 60%.
The epoxy resin composition for a prepreg according to any one of claims 1 to 3, wherein the epoxy resin composition is contained in an amount of not more than 5% by weight.
00ポアズであることを特徴とする請求項1〜4のいず
れかに記載のプリプレグ用エポキシ樹脂組成物。5. The viscosity of component [A] at 80 ° C. is 1 to 1.
It is 00 poise, The epoxy resin composition for prepregs in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
樹脂60〜90重量%およびノボラック型エポキシ樹脂
10〜40重量%からなり、かつ成分[A]100重量
部に対して、成分[B]のグアニジン系化合物が0.3
〜10重量部、成分[B]の硬化促進剤が0.3〜20
重量部および成分[C]が5〜30重量部からなること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプリプレ
グ用エポキシ樹脂組成物。6. The component [A] comprises 60 to 90% by weight of a bisphenol type epoxy resin and 10 to 40% by weight of a novolac type epoxy resin, and the component [B] is added to 100 parts by weight of the component [A]. Guanidine compound is 0.3
-10 parts by weight, 0.3-20 parts of the curing accelerator of the component [B]
The epoxy resin composition for prepreg according to any one of claims 1 to 3, wherein the weight ratio and the component [C] are 5 to 30 weight parts.
樹脂組成物を強化繊維に含浸してなるプリプレグ。 [A]:ビスフェノール型エポキシ樹脂およびノボラッ
ク型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分 [B]:グアニジン系化合物および硬化促進剤 [C]:エポキシ化合物とイミダゾール類の反応物7. A prepreg obtained by impregnating reinforcing fibers with an epoxy resin composition comprising the following components [A] to [C]. [A]: Epoxy resin component consisting of bisphenol type epoxy resin and novolac type epoxy resin [B]: Guanidine compound and curing accelerator [C]: Reaction product of epoxy compound and imidazole
が、フェノールノボラック型エポキシ樹脂であることを
特徴とする請求項7記載のプリプレグ。8. The prepreg according to claim 7, wherein the novolac type epoxy resin of the component [A] is a phenol novolac type epoxy resin.
ンジアミドであることを特徴とする請求項7または請求
項8記載のプリプレグ。9. The prepreg according to claim 7 or 8, wherein the guanidine compound as the component [B] is dicyandiamide.
シ樹脂40重量%以上、ノボラック型エポキシ樹脂が6
0重量%以下からなることを特徴とする請求項7〜9の
いずれかに記載のプリプレグ。10. The component [A] comprises at least 40% by weight of a bisphenol type epoxy resin and a novolac type epoxy resin of 6%.
The prepreg according to any one of claims 7 to 9, which comprises 0% by weight or less.
100ポアズであることを特徴とする請求項7〜10の
いずれかに記載のプリプレグ。11. The viscosity of component [A] at 80.degree.
The prepreg according to any one of claims 7 to 10, wherein the prepreg is 100 poise.
シ樹脂60〜90重量%およびノボラック型エポキシ樹
脂10〜40重量%からなり、かつ成分[A]100重
量部に対して、成分[B]のグアニジン系化合物が0.
3〜10重量部、成分[B]の硬化促進剤が0.3〜2
0重量部および成分[C]が5〜30重量部からなるこ
とを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載のプリプ
レグ。12. The component [A] comprises 60 to 90% by weight of a bisphenol type epoxy resin and 10 to 40% by weight of a novolac type epoxy resin, and the component [B] is added to 100 parts by weight of the component [A]. The guanidine-based compound is 0.
3 to 10 parts by weight, and the curing accelerator of the component [B] is 0.3 to 2
The prepreg according to any one of claims 7 to 9, wherein 0 part by weight and 5 to 30 parts by weight of the component [C] are included.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16197294A JPH0776616A (en) | 1993-07-15 | 1994-07-14 | Epoxy resin composition for prepreg and prepreg |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-175605 | 1993-07-15 | ||
JP17560593 | 1993-07-15 | ||
JP16197294A JPH0776616A (en) | 1993-07-15 | 1994-07-14 | Epoxy resin composition for prepreg and prepreg |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0776616A true JPH0776616A (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=26487913
Family Applications (1)
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JP16197294A Pending JPH0776616A (en) | 1993-07-15 | 1994-07-14 | Epoxy resin composition for prepreg and prepreg |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0776616A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001302762A (en) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Epoxy resin composition |
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-
1994
- 1994-07-14 JP JP16197294A patent/JPH0776616A/en active Pending
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WO2019111747A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | 東レ株式会社 | Prepreg and fiber-reinforced composite material |
JPWO2019111747A1 (en) * | 2017-12-04 | 2020-11-19 | 東レ株式会社 | Prepreg and fiber reinforced composites |
EP3722356A4 (en) * | 2017-12-04 | 2021-08-25 | Toray Industries, Inc. | Prepreg and fiber-reinforced composite material |
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