JPH11106459A - 熱硬化性プリプレグ組成物及びその製造方法 - Google Patents
熱硬化性プリプレグ組成物及びその製造方法Info
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Abstract
で、常に一定のBステージ状態を実現することが可能で
あるシート状、ロール状、管状、筒状などの熱硬化性プ
リプレグ組成物及びその製造方法の提供。 【解決手段】 不飽和ポリエステル樹脂及び/またはビ
ニルエステル樹脂、繊維強化材および/または充填材、
光重合開始剤及び熱重合開始剤を含有する組成物であっ
て、かつ該組成物が、前記樹脂中のラジカル重合性不飽
和基の一部を光重合で予備重合せしめ、ラジカル重合性
不飽和化合物の一部が残存するように処理されてなる熱
硬化性プリプレグ組成物。
Description
ル樹脂及び/またはビニルエステル樹脂と繊維基材から
なる成形用シート状、ロール状、筒状などの熱硬化性プ
リプレグ組成物及びその製造方法に関する。
材などに使用する繊維強化プラスチック(以下FRPと
いう。)は、ガラス繊維、カーボン繊維などの無機質ま
たは有機質の補強材と、エポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ビニルエステル樹脂(エポキシアクリレート
樹脂とも言う。)などの、いわゆる熱硬化性樹脂を組み
合わせたものが使用されている。
ートは、非反応性溶剤を希釈剤とした熱硬化性樹脂を、
ガラス繊維、カーボン繊維などの繊維質基材に含浸し
て、加熱などにより非反応性溶剤の乾燥除去と、熱硬化
性樹脂のBステージ化(増粘化)を同時に行ったり、ま
たは無溶剤の熱硬化性樹脂をガラス繊維、カーボン繊維
などの繊維質基材に含浸して、加熱などによりBステー
ジ化を行ったりして製造されている。そしてこのプリプ
レグシートは熱硬化し、FRPとして種々の用途に使用
されている。
脂のBステージ化方法としては、原料の熱硬化性樹脂の
硬化反応の一部を進めて、適当なBステージ状態の時に
重合反応を停止させる方法であるが、通常の製造工程で
は常に一定のBステージ状態を実現することは難しい。
特に不飽和ポリエステル樹脂またはビニルエステル樹脂
などのようにラジカル重合性不飽和基を有するモノマー
を含有する樹脂の場合には、樹脂及びラジカル重合性不
飽和化合物を予備重合することによりBステージ化する
に際し、常に一定のBステージ状態(重合度)を実現す
ることは困難である。
増粘方法として、特開昭62−73914号公報、特開
昭62−73915号公報、特開昭62−73916号
公報、特開昭62−73917号公報などに開示されて
いるような酸化マグネシウムを添加する方法がある。ま
たビニルエステル樹脂の公知の増粘方法として、例えば
ビニルエステル樹脂骨格中の水酸基、または水酸基にペ
ンダントしたカルボキシル基にジイソシアネートを反応
させ、Bステージ化する方法も知られているが、このB
ステージ化反応は樹脂中の微量な水分、活性基などの影
響を大きく受けるため、この方法も常に一定のBステー
ジ状態を実現することは難しい。
アネート使用による増粘方法は、樹脂中のスチレンモノ
マーなどの反応性希釈剤がビニルエステル樹脂または不
飽和ポリエステル樹脂の増粘反応に関与していないた
め、プリプレグシート保存中にこれら反応性希釈剤が分
離し垂れるなどの問題があった。この他、特開平6−2
87524号公報では、Bステージ前のプリプレグ原料
にゲル化剤を添加して崩壊性ゼリー状にする方法が開示
されているが、Bステージ状態をゼリー状態から更に進
めた状態にするなどの調節が難しく、この方法では不飽
和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂などのBステ
ージ化方法の問題点は解決されていなかった。
状に鑑み、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹
脂などの熱硬化性樹脂のBステージ状態の調節が容易
で、常に一定のBステージ状態を実現することが可能で
あるシート状、ロール状、管状、筒状などの熱硬化性プ
リプレグ組成物及びその製造方法の提供を目的とする。
和ポリエステル樹脂及び/またはビニルエステル樹脂、
繊維強化材及び/または充填材、光重合開始剤及び熱重
合開始剤を含有する組成物であって、かつ該組成物が、
前記樹脂中のラジカル重合性不飽和基の一部を光重合で
予備重合せしめ、ラジカル重合性不飽和化合物の一部が
残存するように処理されてなる熱硬化性プリプレグ組成
物、(2) 光重合開始剤が、可視光あるいは近赤外光
領域に感光性を有する光重合開始剤であり、熱重合開始
剤が有機過酸化物触媒である(1)記載の熱硬化性プリ
プレグ組成物、(3) 可視光あるいは近赤外光領域に
感光波長を有する光重合開始剤が一般式(1)で表され
る陽イオン色素、 D+ ・A- ・・・(1) (式中、D+ は可視光あるいは近赤外光領域に感光性を
有する少なくともメチン、ポリメチン、キサンテン、オ
キサジン、チアジン、アリールメタンまたはピリリウム
系色素陽イオンの1種であり、A- は各種陰イオンを示
す。)及び一般式(2)で表される増感剤
3 及びR4 はそれぞれ独立してアルキル基、アリール
基、アシル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニ
ル基、シリル基、複素環基、ハロゲン原子、置換アルキ
ル基、置換アリール基、置換アシル基、置換アラルキル
基、置換アルケニル基、置換アルキニル基、置換シリル
基または置換複素環基を示す。)との組み合わせである
(1)または(2)記載の熱硬化性プリプレグ組成物、
(4) 可視光あるいは近赤外光領域に感光波長を有す
る光重合開始剤の成分である陽イオン色素の陽イオン部
分(D+ )がポリメチン系色素であるシアニン系、スチ
リル系あるいはトリアリールメタン系色素陽イオンであ
る(3)記載の熱硬化性プリプレグ組成物、及び
たはビニルエステル樹脂、繊維強化材および/または充
填材、光重合開始剤及び熱重合開始剤を含有する組成物
を、可視光及び/または近赤外光の照射により、Bステ
ージまで予備重合する熱硬化性プリプレグ組成物の製造
方法を開発することにより上記の目的を達成した。
テル樹脂は、多価アルコールと不飽和多塩基酸(及び必
要に応じて飽和多塩基酸)とのエステル化反応による縮
合生成物(不飽和ポリエステル)を、スチレンのような
重合性モノマーに溶解したもので、「ポリエステル樹脂
ハンドブック」(日刊工業新聞社、1988年発行)ま
たは「塗料用語辞典」(色材協会編、1993年発行)
などに記載されている樹脂である。またビニルエステル
樹脂は、エポキシアクリレート樹脂とも呼ばれ、一般に
グリシジル基(エポキシ基)を有する化合物と、アクリ
ル酸などの重合性不飽和結合を有するカルボキシル化合
物のカルボキシル基との開環反応により生成する重合性
不飽和結合を持った化合物(ビニルエステル)であり、
「ポリエステル樹脂ハンドブック」(日刊工業新聞社、
1988年発行)、あるいは「塗料用語辞典」(色材協
会編、1993年発行)などに記載されている樹脂であ
る。これらの樹脂等の原料として使用される不飽和ポリ
エステルは、公知の方法により製造されるもので良く、
その原料として具体的には無水フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸
などの活性不飽和基を有していない飽和多塩基酸または
その無水物と、フマル酸、無水マレイン酸、マレイン
酸、イタコン酸などの活性不飽和結合を有している不飽
和多塩基酸またはその無水物などを酸成分とし、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリ
コール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオ
ール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1、3
−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロ
パンジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノー
ル、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビ
スフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの多
価アルコールをアルコール成分として製造されるもので
ある。
により製造されるものであってよく、その一つにエポキ
シ樹脂とアクリル酸またはメタクリル酸を成分として付
加反応して得られるエポキシ(メタ)アクリレートある
いは飽和ジカルボン酸と不飽和ジカルボン酸またはどち
らか一方のジカルボン酸と多価アルコールを成分として
得られる末端カルボキシル基の飽和ポリエステルまたは
不飽和ポリエステルとα,β−不飽和カルボン酸エステ
ル基を含有するエポキシ化合物を成分として反応して得
られる飽和ポリエステル(メタ)アクリレート、不飽和
ポリエステル(メタ)アクリレートがある。ビニルエス
テルを製造するために用いられる原料としてのエポキシ
樹脂としては、例えばビスフェノールAジグリシジルエ
ーテル及びその高分子量同族体、ノボラック型ポリグリ
シジルエーテル類などが挙げられる。
いられる飽和ジカルボン酸としては活性不飽和基を有し
ていないジカルボン酸、例えばフタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン
酸、セバチン酸などが挙げられる。不飽和ジカルボン酸
としては、活性不飽和基を有しているジカルボン酸、例
えばフマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン
酸などが挙げられる。多価アルコール成分としては、例
えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−
ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペ
ンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチ
ル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−
1,3−プロパンジオール、シクロヘキサン−1,4−
ジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド
付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加
物などの多価アルコールなどが挙げられる。α,β−不
飽和カルボン酸エステル基を含有するエポキシ化合物と
してはグリシジルメタクリレートを代表例として挙げる
ことができる。
ビニルエステルは、不飽和度の高いものが好ましく、不
飽和基当量(不飽和基1個当たりの分子量)が100〜
800程度のものが用いられる。不飽和基当量が100
未満のものは合成できず、不飽和基当量が800を超え
ると硬度の高い硬化物が得られない。
脂あるいはビニルエステル樹脂は、前記不飽和ポリエス
テルあるいはビニルエステルにラジカル重合性不飽和基
を有する重合性不飽和化合物(ビニル系モノマー)を配
合したものであり、その代表例はスチレンモノマーであ
る。本発明の樹脂等に配合されるラジカル重合性不飽和
基を有するモノマーは、熱硬化性プリプレグ組成物を製
造する際に樹脂等の繊維強化材、充填材などに対する混
練性、含浸性を高め、かつ該組成物の硬化物の硬度、強
度、耐薬品性、耐水性等を向上させるために重要であ
り、不飽和ポリエステルまたはビニルエステル100重
量部に対して10〜250重量部、好ましくは20〜1
00重量部配合される。この配合量が10重量部未満で
は樹脂等が高粘度となり繊維強化材や充填材に含浸困難
となり、成形に適さず、250重量部を越える配合量で
は高硬度の硬化物が得られず、耐熱性が不足し、FRP
材料として好ましくないものになる。ラジカル重合性不
飽和基を有するモノマーとしては、スチレンモノマーが
好ましく使用されるが、スチレンモノマーの一部または
すべてを他のラジカル重合性不飽和基を有するモノマ
ー、例えばクロルスチレン、メチルメタクリレート、エ
チレングリコールジメタクリレート等で代替して使用す
ることも可能である。
または有機質の繊維であり、例えばガラス繊維、炭素繊
維、アラミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、
ビニロン繊維等、公知の繊維を使用できる。もちろんこ
れらの繊維を組み合わせて使用することも可能である。
使用量としては、樹脂等100重量部に対して5〜30
0重量部、好ましくは10〜100重量部である。
と共に、あるいは繊維強化材なしで充填材単独で使用で
きる。充填材としては、無機充填材、有機充填材または
ポリマーであり、無機充填材としては、例えば炭酸カル
シウム、タルク、クレー、ガラス粉、ガラスビーズ、シ
リカ、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化チタン
等公知の充填材が使用できる。むろんこれら無機充填材
を組み合わせて使用することもできる。無機充填材の使
用量は、重合性不飽和化合物100重量部に対して0〜
300重量部、好ましくは10〜200重量部である。
無機充填材の配合量がが300重量部より多い場合には
重合性不飽和化合物の粘度が高くなり、含浸性を損なう
こと、樹脂内に泡が残りやすくなること、成形時にプリ
プレグが流動性に乏しくなり、型に密着させることが困
難となることなどの問題が発生し、また品質も低下す
る。
充填材またはポリマーとしては、低収縮材としても効果
のある、例えば公知のポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、
ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリ塩化ビ
ニリデンマイクロバルーン、ポリアクリロニトリルマイ
クロバルーン等が使用できる。低収縮材として使用する
場合のその使用量は、重合性不飽和化合物100重量部
に対して0〜40重量部以下、好ましくは5〜30重量
部である。低収縮材の使用量が40重量部を超える量で
は粘度が高くなり過ぎて成形性が低下すると共に、硬化
物表面の平滑性、耐熱性が低下する。本発明の熱硬化性
プリプレグ組成物においては顔料を使用することができ
る。その種類の制限は特になく、有機顔料及び無機顔料
が使用可能である。その時の配合量としては、重合性不
飽和化合物100重量部に対し、多くとも20重量部、
好ましくは10重量部までの量を使用することである。
光領域に感光性を有する光重合開始剤としては、一般式
(1) D+ ・A- ・・・(1) (式中、D+ は可視光あるいは近赤外光領域に感光性を
有するメチン、ポリメチン、キサンテン、オキサジン、
チアジン、アリールメタン、ピリリウム系色素陽イオン
であり、A- は各種陰イオンを示す。)で表される陽イ
オン色素と、一般式(2)
3 及びR4 はそれぞれ独立してアルキル基、アリール
基、アシル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニ
ル基、シリル基、複素環基、ハロゲン原子、置換アルキ
ル基、置換アリール基、置換アシル基、置換アラルキル
基、置換アルケニル基、置換アルキニル基、置換シリル
基または置換複素環基を示す。)で表されるホウ素系化
合物の増感剤を組み合わせた光重合開始剤が好ましい。
+ ]の例としては、可視光あるいは近赤外光領域に感光
性を有しない4級アンモニウム陽イオン、4級ピリジニ
ウム陽イオン、4級キノリウム陽イオン、ジアゾニウム
陽イオン、テトラゾリウム陽イオン、スルホニウム陽イ
オン、オキソスルホニウム陽イオン等の有機陽イオン、
ナトリウム、カリウム、リチウム、マグネシウム、カル
シウム等の金属陽イオン、フラビリウム、ピラニウム塩
等の酸素原子上に陽イオン電荷を持つ(有機)化合物、
トロピリウム、シクロプロピリウムなどの炭素陽イオ
ン、ヨードニウム等のハロゲニウム陽イオン、砒素、コ
バルト、パラジウム、クロム、チタン、スズ、アンチモ
ンなどの金属化合物の陽イオン等が挙げられる。この有
機ホウ素化合物と可視光あるいは近赤外光に感光波長を
有する陽イオン色素と組み合わせることで感光領域の波
長の光照射を受けた色素が励起され、有機ホウ素化合物
と電子授受を行うことで色素が消色すると共にラジカル
が発生し、共存する重合性不飽和化合物の重合反応が起
こる。従来知られていた色素増感系光重合反応と異な
り、本発明の光重合反応では色素の不可逆な消色反応が
起こるため色素自身の光吸収が照射光の透過性を妨げる
ことがない上、プリプレグあるいは本硬化物が色素の色
に着色することもないという利点がある。したがって後
で述べるように、本発明で用いる可視光あるいは近赤外
光領域に感光性を有する色素陽イオンの対イオンはホウ
素陰イオンであってもよいが、有機ホウ素化合物の対イ
オンである陽イオン部分は、着色が問題の時は可視光に
吸収のない無色の陽イオンであることが必要である。
み合わせの例は、特開平3−111402号公報、特開
平3−179003号公報、特開平4−146905号
公報、特開平4−261405号公報、特開平4−26
1406号公報、特開平5−194619号公報などに
詳細な記載がある。陽イオン色素の[D+ ]の具体例を
表1、表2に示す。これらの中でも好ましくはポリメチ
ン系色素であるシアニン系、スチリル系色素及びトリア
リールメタン系色素が使用される。シアニン系色素は、
一般に有機ホウ素系化合物との電子授受が起こりやすい
ので本発明の反応を容易に起こしやすく、またトリアリ
ールメタン系色素は経時変化後のプリプレグの着色が非
常に少ないなどの点で好ましい。
陰イオンである[A- ]は、p−トルエンスルホネート
イオン、有機カルボキシレートイオン、パークロレート
イオン、ハライドイオンなどの任意の陰イオンである
が、一般式(3)
アルキル基、アリール基、アシル基、アラルキル基、ア
ルケニル基、アルキニル基、シリル基、複素環基、ハロ
ゲン原子、置換アルキル基、置換アリール基、置換アシ
ル基、置換アラルキル基、置換アルケニル基、置換アル
キニル基、置換シリル基または置換複素環基を示す。)
で表される4配位ホウ素陰イオンが特に好ましい。本発
明の有機ホウ素化合物と近赤外光あるいは可視光吸収性
陽イオン色素化合物との組成比は重量で1/5〜1/
0.05、好ましくは1/1〜1/0.1である。色素
の消色反応及びラジカル発生効率の観点から、一般には
有機ホウ素化合物を陽イオン色素よりも多く用いること
が好ましい。
によりラジカルを発生する有機過酸化物触媒、アゾ化合
物などであり、例えばベンゾイルパーオキサイド、ジキ
ュミルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキサイ
ド、ジターシャリーブチルパーオキサイド、tーブチル
パーオキシベンゾエート、1,1−ビス(t−ブチルパ
ーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、
2,5−ジメチルー2,5−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキシン−3,3−イソプロピルヒドロパーオキサ
イド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、キュミルヒド
ロパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ビス(4
−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネー
ト、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、イソブ
チルパーオキサイド、3,3,5−トリメチルヘキサノ
イルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、アゾビ
スイソブチロニトリル、アゾビスカルボンアミドなどが
使用できる。使用の簡便性から見て保存安定性が良好で
あるジキュミルパーオキサイド、ジターシャリーブチル
パーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイドな
どは特に有効である。
開始剤組成物の使用量は、重合性不飽和化合物100重
量部に対して0.01〜20重量部、好ましくは0.0
5〜15重量部である。重合開始剤組成物の使用量が
0.01重量部未満ではBステージ化の予備重合やBス
テージ化後の重合が不十分になりやすく、また20重量
部を越える量では硬化物の強度が不足する。光重合開始
剤と熱重合開始剤の組成比は、重量比で0.1/5〜5
/0.1、好ましくは0.5/5〜5/0.5である。
光重合開始剤と熱重合開始剤の比が0.1/5未満では
本発明のBステージ化前の組成物に光重合開始剤の感光
波長の光照射をしてもBステージ状態まで予備硬化が進
まない場合があり、一方この比率が5/0.1を超える
量では予備重合が進み過ぎて、Bステージで反応が停止
せずに必要以上に硬化してしまう場合がある。
0nm、近赤外光とは780〜1200nmの波長領域
の光線を指す。本発明の重合性不飽和化合物のBステー
ジ化したプリプレグ製造に使用される光源としては光重
合開始剤の感光波長域に分光分布を有する光源であれば
良く、例えば近赤外ランプ、ナトリウムランプ、ハロゲ
ンランプ、蛍光灯、メタルハライドランプなどを使用す
ることができる。
としては、光源の有効波長領域、出力、照射距離、組成
物の厚さなどが異なるため一概に規定できないが、0.
01時間以上、好ましくは0.05時間以上照射すれば
良い。本発明における熱硬化性プリプレグ組成物の製造
方法は、従来の不飽和ポリエステル樹脂系またはビニル
エステル樹脂系でのプリプレグ組成物の製造方法に簡単
に適用できる。このようにして製造された熱硬化性プリ
プレグ組成物は、残存する熱重合開始剤により加熱によ
り速やかに硬化する。
詳細にするが、各例中の「部」は重量基準を示す。 (実施例1)ビニルエステル樹脂(リポキシR−80
2:昭和高分子(株)製):100部に表1の番号3に
示す色素(対イオンはn−ブチルフェニルボレート)
1,1,5,5−テトラキス(p−ジエチルアミノフェ
ニル)−2,4−ペンタジエニル・トリフェニル−n−
ブチルボレート(昭和電工(株)製:以下IRBと略
す。近赤外光吸収性陽イオン色素):0.03部、テト
ラ−n−ブチルアンモニウム・トリフェニル−n−ブチ
ルボレート(昭和電工(株)製:以下P3Bと略す。ホ
ウ素化合物):0.15部、t−ブチルパーオキシベン
ゾエート(日本油脂(株)製:以下パーブチルZと略
す。):1.0部を混合したものを、ガラス繊維(#4
50 チョップドストランドマット:旭ファイバーグラ
ス(株)製):10cm×10cm、1plyに含浸さ
せ、ガラスコンテントが30wt%になるようにした。
ムで被覆して380〜1200nmの波長域を含む光源
であるAL−スポットライト(ALF−10)1KW
(アールディエス(株)製)を使用し、50cmの距離
で照射したところ、10分でBステージ状態となり、そ
の後120分間光照射を続けてもBステージ状態は変わ
らなかった。そこで10分間光照射後のBステージ状態
のものを熱硬化性プリプレグとし、30℃における保存
安定性を調べた。また30℃、暗所で1月保存後の熱硬
化性プリプレグ3plyを加熱加圧成形(175℃、1
0分、50kg/cm2 )して積層板を得、JIS K
−6911によるバーコール硬度の測定をバーコール硬
度計934−1型で行い、また曲げ強度の測定を行っ
た。その結果を表−3に示す。
シH−630:昭和高分子(株)製):100部にIR
B:0.03部、テトラ−n−ブチルアンモニウム・ト
リ(p−t−ブチルフェニル−n−ブチルボレート(昭
和電工(株)製:以下BP3Bと略す。ホウ素化合
物):0.20部、t−ブチルパーオキシイソプロピル
カーボネート(化薬アクゾ(株)製:以下トリゴノック
スR−350という。):1.0部を混合したものをア
ラミド繊維(東レ・デュポン(株)製:ケプラー繊維
クロスT−500)10cm×10cm、1plyに含
浸させ、アラミドコンテントが40vol%となるよう
にした。次に、この複合材料組成物をマイラーフィルム
で被覆して380〜1200nmの波長域を含む光源で
あるAL−スポットライト(ALF−10)1KWで光
照射したところ10分でBステージ状態となり、その後
10分間光照射を続けてもBステージ状態は変わらなか
った。そこで10分光照射後のBステージ状態のものを
熱硬化性プリプレグとし、30℃における保存安定性を
調べた。また30℃、1ケ月間保存後の熱硬化性プリプ
レグを3plyを加熱加圧成形(175℃、10分、5
0kg/cm2 )して積層板を得、JIS K−691
1によるバーコール硬度の測定をバーコール硬度計93
4−1型で行い、また曲げ強度の測定も行った。その結
果を表3に示す。
2:100部に、表2の番号4に示す可視光吸収色素
(対イオンは塩素陰イオン):0.02部、P3B:
0.15部、パーブチルZ:1.0部を混合したもの
を、#450チョップドストランドマット(旭ファイバ
ーグラス(株)製)10cm×10cm、1plyに含
浸させ、ガラスコンテントが30wt%となるようにし
た。次に、この複合材料組成物をマイラーフィルムで被
覆して380〜1200nmの波長域を含む光源である
AL−スポットライト(ALF−10)1KWで光照射
したところ10分でBステージ状態となり、その後10
分間光照射を続けてもBステージ状態は変わらなかっ
た。そこで10分光照射後のBステージ状態のものを熱
硬化性プリプレグとし、30℃における保存安定性を調
べた。また30℃、1ケ月間保存後の熱硬化性プリプレ
グを3plyを加熱加圧成形(175℃、10分、50
kg/cm2 )して積層板を得、JIS K−6911
によるバーコール硬度の測定をバーコール硬度計934
−1型で行い、また曲げ強度の測定も行った。その結果
を表3に示す。
シH−630):100部に、表2の番号6に示す色素
(対イオンはテトラフェニルボレート):0.02部、
BP3B:0.20部、トリゴノックスR−350:
1.0部を混合したものを、ケプラー繊維クロスT−5
00(10cm×10cm)1plyに含浸させ、アラ
ミドコンテントが40vol%となるようにした。次
に、この複合材料組成物をマイラーフィルムで被覆して
380〜1200nmの波長域を含む光源であるAL−
スポットライト(ALF−10)1KWで光照射したと
ころ10分でBステージ状態となり、その後10分間光
照射を続けてもBステージ状態は変わらなかった。そこ
で10分光照射後のBステージ状態のものを熱硬化性プ
リプレグとし、30℃における保存安定性を調べた。ま
た30℃、1ケ月間保存後の熱硬化性プリプレグを3p
lyを加熱加圧成形(175℃、10分、50kg/c
m2 )して積層板を得、JIS K−6911によるバ
ーコール硬度の測定をバーコール硬度計934−1型で
行い、また曲げ強度の測定も行った。その結果を表3に
示す。
シR−802):100部に表2の番号7に示す可視光
吸収色素(対イオンはテトラフェニルボレート):0.
2部、BP3B:0.20部、パーブチルZ:1.0部
を混合したものを、#450チョップドストランドマッ
ト(旭ファイバーグラス(株)製)10cm×10c
m、1plyに含浸させ、ガラスコンテントが30wt
%となるようにした。次に、この複合材料組成物をマイ
ラーフィルムで被覆して380〜1200nmの波長域
を含む光源であるAL−スポットライト(ALF−1
0)1KWで光照射したところ10分でBステージ状態
となり、その後10分間光照射を続けてもBステージ状
態は変わらなかった。そこで10分光照射後のBステー
ジ状態のものを熱硬化性プリプレグとし、30℃におけ
る保存安定性を調べた。また30℃、1ケ月間保存後の
熱硬化性プリプレグを3plyを加熱加圧成形(175
℃、10分、50kg/cm2 )して積層板を得、JI
S K−6911によるバーコール硬度の測定をバーコ
ール硬度計934−1型で行い、また曲げ強度の測定も
行った。その結果を表3に示す。
2:100部に、ジフェニルメタンジイソシアネート
(MDI)(三菱ダウ(株)製:ISONATE 14
3L):4部、パーブチルZ:1.0部を混合したもの
を、#450チョップドストランドマット10cm×1
0cm、1plyに含浸させガラスコンテントが30w
t%となるようにした。次に、この複合材料組成物にマ
イラーフィルムを被覆して暗所、40℃で放置したとこ
ろ、24時間でBステージ状態となった。そこでこのB
ステージ状態のものを熱硬化性プリプレグとし、30℃
における保存安定性を調べたところ1週間で熱硬化性プ
リプレグから樹脂が流出した。そのため硬化実験は出来
なかった。
和高分子(株)製:リゴラック1557):100部
に、IRB:0.1部、P3B:0.5部、トリゴノッ
クスR−350:1部を混合し、炭酸カルシウム(商品
名ソフトン1200、備北粉化工業(株)製):30部
を混合したものを、#450チョップドストランドマッ
ト(旭ファイバーグラス(株)製)10cm×10c
m、1plyに含浸させ、ガラスコンテントが30wt
%となるようにした。次に、この複合材料組成物をマイ
ラーフィルムで被覆して380〜1200nmの波長域
を含む光源であるAL−スポットライト(ALF−1
0)1KWで光照射したところ3分でBステージ状態と
なり、その後10分間光照射を続けてもBステージ状態
は変わらなかった。そこで3分間光照射後のBステージ
状態のものを熱硬化性プリプレグとし、30℃における
保存安定性を調べた。また30℃、1ケ月間保存後の熱
硬化性プリプレグを3plyを加熱加圧成形(175
℃、10分、50kg/cm2 )して積層板を得、JI
S K−6911によるバーコール硬度の測定をバーコ
ール硬度計934−1型で行い、また曲げ強度の測定も
行った。その結果を表4に示す。
和高分子(株)製:リゴラック2141):100部
に、表2の番号6に示す可視光吸収色素(対イオンはn
−ブチルフェニルボレート):0.03部、BP3B:
0.15部、トリゴノックスR−350:1.0部を混
合し、炭酸カルシウム(商品名ソフトン1200):3
0部を混合したものを、#450チョップドストランド
マット(旭ファイバーグラス(株)製)10cm×10
cm、1plyに含浸させ、ガラスコンテントが30w
t%となるようにした。次に、この複合材料組成物をマ
イラーフィルムで被覆して380〜1200nmの波長
域を含む光源であるAL−スポットライト(ALF−1
0)1KWで光照射したところ3分でBステージ状態と
なり、その後10分間光照射を続けてもBステージ状態
は変わらなかった。そこで3分間光照射後のBステージ
状態のものを熱硬化性プリプレグとし、30℃における
保存安定性を調べた。また30℃、1ケ月間保存後の熱
硬化性プリプレグを3plyを加熱加圧成形(175
℃、10分、50kg/cm2 )して積層板を得、JI
S K−6911によるバーコール硬度の測定をバーコ
ール硬度計934−1型で行い、また曲げ強度の測定も
行った。その結果を表4に示す。
和高分子(株)製:リゴラック2141):100部に
酸化マグネシウム、(協和化学工業(株)製:マグミッ
ク)1部、パーブチルZ:1.0部、炭酸カルシウム
(商品名ソフトン1200):30部を混合したもの
を、#450チョップドストランドマット:10cm×
10cm、1plyに含浸させ、ガラスコンテントが3
0wt%となるようにした。次にこの複合材料組成物に
マイラーフィルムを被覆して40℃に放置したところ4
8時間でBステージ状態になった。そこでこのBステー
ジ状態のものを熱硬化性プリプレグとし、30℃におけ
る保存安定性を調べた。また30℃、1ケ月間保存後の
熱硬化性プリプレグを3plyを加熱加圧成形(175
℃、10分、50kg/cm2 )して積層板を得、JI
S K−6911によるバーコール硬度の測定をバーコ
ール硬度計934−1型で行い、また曲げ強度の測定も
行った。その結果を表4に示す。
いても重合性不飽和化合物に含有されるラジカル重合性
不飽和基の重合の進行のない、安定な熱硬化性プリプレ
グ組成物及びその製造方法に関し、ラジカル重合性不飽
和基の一部をコンスタントにBステージ化して安定な増
粘を達成した。この重合性不飽和化合物のBステージ化
は、ラジカル重合性不飽和基を、配合した光重合開始剤
を使用する重合により行われるため、重合は樹脂及び重
合性不飽和化合物の間において安定に行われ、その結果
プリプレグにおいて重合性不飽和化合物の分離による垂
れることがない、保存安定性に優れたプリプレグ組成物
が提供できた。
Claims (5)
- 【請求項1】 不飽和ポリエステル樹脂及び/またはビ
ニルエステル樹脂、繊維強化材及び/または充填材、光
重合開始剤及び熱重合開始剤を含有する組成物であっ
て、かつ該組成物が、前記樹脂中のラジカル重合性不飽
和基の一部を光重合で予備重合せしめ、ラジカル重合性
不飽和化合物の一部が残存するように処理されてなる熱
硬化性プリプレグ組成物。 - 【請求項2】 光重合開始剤が、可視光あるいは近赤外
光領域に感光性を有する光重合開始剤であり、熱重合開
始剤が有機過酸化物触媒である請求項1記載の熱硬化性
プリプレグ組成物。 - 【請求項3】 可視光あるいは近赤外光領域に感光波長
を有する光重合開始剤が一般式(1)で表される陽イオ
ン色素、 D+ ・A- ・・・(1) (式中、D+ は可視光あるいは近赤外光領域に感光性を
有する少なくともメチン、ポリメチン、キサンテン、オ
キサジン、チアジン、アリールメタンまたはピリリウム
系色素陽イオンの1種であり、A- は各種陰イオンを示
す。)及び一般式(2)で表される増感剤 【化1】 (式中、Z+ は任意の陽イオンを示し、R1 、R2 、R
3 及びR4 はそれぞれ独立してアルキル基、アリール
基、アシル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニ
ル基、シリル基、複素環基、ハロゲン原子、置換アルキ
ル基、置換アリール基、置換アシル基、置換アラルキル
基、置換アルケニル基、置換アルキニル基、置換シリル
基または置換複素環基を示す。)との組み合わせである
請求項1または2記載の熱硬化性プリプレグ組成物。 - 【請求項4】 可視光あるいは近赤外光領域に感光波長
を有する光重合開始剤の成分である陽イオン色素の陽イ
オン部分(D+ )がポリメチン系色素であるシアニン
系、スチリル系あるいはトリアリールメタン系色素陽イ
オンである請求項3記載の熱硬化性プリプレグ組成物。 - 【請求項5】 不飽和ポリエステル樹脂及び/またはビ
ニルエステル樹脂、繊維強化材および/または充填材、
光重合開始剤及び熱重合開始剤を含有する組成物を、可
視光及び/または近赤外光の照射により、Bステージま
で予備重合することを特徴とする熱硬化性プリプレグ組
成物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9356282A JPH11106459A (ja) | 1997-08-05 | 1997-12-09 | 熱硬化性プリプレグ組成物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22427097 | 1997-08-05 | ||
JP9-224270 | 1997-08-05 | ||
JP9356282A JPH11106459A (ja) | 1997-08-05 | 1997-12-09 | 熱硬化性プリプレグ組成物及びその製造方法 |
PCT/JP1999/001601 WO2000058390A1 (fr) | 1997-08-05 | 1999-03-29 | Composition de preimpregne thermodurcissable et son procede de production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11106459A true JPH11106459A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=26440114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9356282A Pending JPH11106459A (ja) | 1997-08-05 | 1997-12-09 | 熱硬化性プリプレグ組成物及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11106459A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000058390A1 (fr) * | 1997-08-05 | 2000-10-05 | Showa Denko K. K. | Composition de preimpregne thermodurcissable et son procede de production |
JP2012091418A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Ube Nitto Kasei Co Ltd | 繊維強化樹脂シートの製造方法 |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP9356282A patent/JPH11106459A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000058390A1 (fr) * | 1997-08-05 | 2000-10-05 | Showa Denko K. K. | Composition de preimpregne thermodurcissable et son procede de production |
JP2012091418A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Ube Nitto Kasei Co Ltd | 繊維強化樹脂シートの製造方法 |
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