JPS5857437A - ハイブリツト成形物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐衝撃性、剛性に優れた炭、素繊維と芳香族
ポリアミドとのハイブリット成形物に関する。

従来、ハニカムサンドイッチパネルは軽量で、かつ強度
、剛性が高く近年航空機の内、装材料等に多く用いられ
てきている。このハニカムサンドイッチパネルは、航空
機の軽鎖化の請求からフィルム状接着剤を用いないで、
ハニカムとプリプレグとの直接接着により作ることが指
向されるようになってきた。しかしフィルム状接着剤を
用いない場合には、プリプレグの硬化と同時に流れ出た
樹脂がハニカムとの接着剤として働くためプリプレグの
樹脂が優れた接着性を有することが特に重要であり、か
つ表面材としてのコンポジット性能は耐衝撃性、剛性の
高いものでなければならない。

このような表面材として、炭素繊維と芳香族ポリアミド
繊維との組み合せからなるハイブリット材は強度、剛性
、耐衝撃強度を兼ね備えた優れたものであることが予測
されるが、ここに使用されるマトリックス樹脂には、炭
素繊維と芳香族ポリアミド繊維に共通した高いコンポジ
ット性能とハニカムとの接着性が飲水される。

しかしながら従来、この両強化材繊緒の特性をそれぞれ
発揮することができる共通のマトリックス樹脂がなく、
このため＾性能のハイブリットは実際には得られていな
かった。

本発明者らは、かかる問題に、ついて鋭意検討の結果、
炭素Ｉ！雑と芳香族ポリアミド繊維との組み合杏強化材
繊維からなるハイブリット材に対しマトリックス樹脂と
して好適に使用できるエポキシ樹脂を見出し、本発明に
至った。

すなわち、本発明は（ａ）、少くとも６０重ω％のビス
ラ１ノールＡ型エポキシ樹脂を含む樹脂、（ｂ）０両末
端にカルボキシル基を有する液状のブタジェン−アクリ
ロニトリル共重合体とエポキシ樹脂との反応生成物、（
Ｃ）、ジシアンジアミド、（ｄｑ）、末端に７ミノ基を
有づる液状又は／および半固形状ポリアミドを含むエポ
キシ樹脂組成物をマトリックス樹脂とし、炭素繊維と芳
香族ポリアミド繊維を強化材繊維としたハイブリット成
形物である。

このハイブリット成形物は、ハニカムサンドイッチパネ
ルの表面材として優れたものであるとともに、他の用途
においても優れた耐衝撃性と剛性を発揮することができ
る。

本丸用における（ａ　）のエポキシ樹脂は、ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂を少くとも６０重曇％含んでいる
ことが必要であり、６０重量％未満（ では特に芳香族ポリアミド繊維プリプレグとハニカムと
の接着力が低下し好ましくない。ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂としてはエピコート８２８、エピコート８３
４（いずれもシェル化学社製）、ＤＥＲ３３２（ダウケ
ミカル社製）等があり、難燃性を付与するために臭素化
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、例えばＤＥＲ５１１
（ダウケミカル社製）、アラルダイト８０１１　（チバ
・ガイギー社製）を用いてもよい。

本発明における（ｂ）の反応生成物は、両末端にカルボ
キシル 二トリル共重合体とエポキシ樹脂とを、例えばトリフェ
ニルホスフィンを触媒として　１１０℃で１〜２時間反
応させて得られる。両末端にカルボキシル基をもつブタ
ジェン−アクリロニトリル共重合体としてはハイカー（
）ｌｙｃａｒ，　Ｂ．　Ｆ。

グツドリッチケミカル社製）がある。

ここで反応に供するエポキシ樹脂には特に種類の制限が
ない。

本発明におけるジシアンジアミドは硬化剤であって、こ
のものは硬化促進剤と併用することができる。

硬化促進剤としては、例えば３−（３．４−ジクロロフ
ェニル）　’ー１．１ジメチル尿素等の尿素化合物やイ
ミダゾール化合物などがある。

本発明において（ｄ）のポリアミドは末端に７ミノ基を
有する液状又は／および半固形状のもので、リノール酸
の２１体であるダイマー酸とジ又はポリアミンとを反応
させて作られる。このポリアミドはトーマイド〈富士化
成工業社製）又はパーサミド（第一ゼネラ，ル社製）の
商標で販売されている。固形のポリアミドはエポキシ樹
脂との相容性が悪く不適当である。また末端にアミン基
を有しないポリアミドはエポキシ樹脂との反応性がなく
硬化物の物性を著しく低下させ、かつ低温硬化性の効宋
も小さく好ましくない。

本発明において樹脂組成物の混合比は次の範囲がよい。

号なわら、（ａ　）のエポキシ樹脂１００重量部に対し
、（ｂ）の反応生成物３〜２０、好ましくは５〜１５重
融部、（Ｃ　）のジシアンジアミド１〜１０、好ましく
は２〜６重量部、（ｄ　’）のポリアミド１〜１０、好
ましくは２〜６垂醋部がよい。

このような樹脂組成物をマトリックス樹脂とし炭素繊維
と芳香族ポリアミド繊維を強化材ｌａ緒としてハイブリ
ッ１−を成形するには、まずそれぞれΦ強化材繊維のプ
リプレグを通常の方法で作り、これを所望の構成にて積
層し１００〜１４０℃、３〜７ｋｇ　Ｉｃｅ’　、６０
〜１２０分の条件下で硬化させで行う。得られたハイブ
リット成形物を、さにハニカムと合せハニカムサンドイ
ンチパネルとすることもできる。

このようにして成形された一層板、ハニカムサンドイッ
チパネルのようなハイブリット成形物は、耐衝撃性、剛
性及びハニカムとの接着性等の特性に優れ炭素繊維と芳
香族ポリアミド繊維の特性を充分に引出し得たものであ
り、かかるハイブリット成形物は他の樹脂組成物では得
られなかったものである。

次に本発明を実施例によって説明する。

実施例１゜ ハイカーＣＴＢＮ１３００ｘ１３（Ｅｉ　Ｆ、グツドリ
ッチケミカル社製）　１００Ｑとエピコート８２８（シ
ェル化学社製）３０ｇの混合物に触媒としてトリフェニ
ルホスフィン０．５９を加え１１０℃で１時１［１３０
分反応させた。

この反応生成物に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エ
ビ］−ト　８２８の５００ｇ、同、エピコート８３４の
１５０ｇ、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ＤＥ
Ｒ５１１（ダウケミカル社製）　２５０ｇ、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂ＥＰＮ１１３ｇ（チバガイギ
ー社製）１００ｇ、硬化剤ジシアンジアミド４０ｇ、硬
化促進剤３−（３，４−ジクロロフェニル）　　−１，
１−ジメチル尿素５０９及びトーマイド２１５Ｘ　（富
士化成工業社製）　４０（］　、さらに難燃剤酸化アン
チモン３０ｇを加えてエポキシ樹脂組成物を得た。この
ものをアセトンとメチルセロソルブの混合溶剤に溶解し
５０重鏝％溶液とした。

この樹脂溶液を芳香族ポリアミド繊維ケブラー４９（デ
ュポン社製）に含浸させた後、８０℃で１時間乾燥させ
て繊維重量１２０ｇ／ｍ　２、樹脂含饅４２重閤％のプ
リプレグとした。

一方同様にして繊維重量１５０ｇ／ｍ　’　、樹脂含量
４０％の一方向の炭素繊維プリプレグを作った。

この炭素繊維プリプレグ及びケブラープリプレグをノー
メックスハニカム（ヘキセル社１４１−（ＲＨｌｏ−１
／　８−９．０）の両面にそれぞれＯ°ケブラー／９０
°炭素ｍ雑１０°ケブラーのごとく角度配向して　３枚
づつ積層し、１３０℃、９０分、１ｋｇ／　Ｃｌ’の条
件上でオートクレーブ成形した。

できたハニカムサンドイッチパネルの特性番尊次のとお
りであった。

平面引張強ＩＪＬ　　　、　４８ｋｇ／ｃｓ＋’２） ＊＊強度　　　　：　３４Ｑ　ｂ　−１ｎｃｈ／３ｉｎ
ｃｈ幅（４０ｋｇ　−ｃｉ＋／　　７．６ｃｍ幅）〔注
〕 １）　Ｆｌａｔｗｉｓｅ　ＴｅｎｓｉｏｎＭＩＬ　　５
ＴＤ−４０１Ｂの方法で測定２）断面が直径０．１２５
インチの目形となるよう下端を截頭円錐形に加工された
拳 さ２ポンドの鋼製円柱体をハニカムサ ンドイッチパネル表面に垂直に落−トさせ、表面に穴が
あいた時の落下距離と 重さの積で表わす。（ボーイング社Ｂ ＭＳ　　−４−１７スペツク） 比較例１゜ 〔（ａ）のエポキシ樹脂中のビスフェノールＡ型樹脂含
量が５０重量％） 前記実施例１と同様にしてハイカー〇ＴＢＮとエポキシ
樹脂との反応生成物を作り、これにＮ、Ｎ　　、Ｎ−、
Ｎ′　−テトラグリシジルアミノジフェニルメタン（ア
ラルダイトＭ　Ｙ−７２０、チバ・カイギー社製）　５
００１Ｊ、エピコート８２８の２５０９、ＤＥＲ５１，
１の２５０９を加えた以外は実施例１と同じ硬化剤、硬
化促進剤、ポリアミドを配合して樹脂組成物を作った。

この樹脂組成物を用いて実施例１と同様のケブラー及び
炭素繊維の各プリプレグを作り、ざらにハニカムサンド
イッチパネルを作った。このパネルの特性は以下のとお
りてあった。

平面引張強度：　２８ｋｇ／ｃｍ’ 衝撃強度：　２７Ｑ　ｂ　−１ｎｃｈ７３ｉｎｃｈ幅（
４０ｋｇ　−ｃｍ／　７．６ｃｍ幅）特許出願人　　東
邦へスロ′Ｊ林式会社代理人弁理−１土　居　三　部 手続補正書く方式） 昭和５７年４月２８日 特許庁長官　殿 １、事伯の表示 昭和５６年特許願第１５３８６６号 ２、発明の名称 ハイブリット成形物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下２（ａ）〜（ｄ　）の成分 （ａ　）　　少くとも６０重鏝％のじ゛スフエノールＡ
   型エポキシ樹脂を含む］、ボキシ樹脂 （ｂ）　　両末端にカルボキシル基を有する液状のブタ
   ジェン−アクリ［１ニトリル共重合体と１ボキシ樹脂と
   の反応生成物 ＜Ｃ＞　　ジシアンジアミド （ｄ　）　　両末端にアミノ基を有する液状又は／およ
   び半固形状ポリアミド を含む樹脂組成物をマトリックス樹脂とし、炭素繊維と
   力香族ポリアミ下繊維とを強化材料としたハイブリット
   成形物。