JPS59149922A - エポキシ樹脂組成物 - 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】 本発明はエポキシ樹脂組成物に関し、特に炭素繊維複合
体の製造に有用なエポキシ樹脂組成物に関する。

炭素繊維は軽量であり、かつ高強度、高弾性率を有し、
これらの特徴を生かしてスポーツ用品や航空機などの構
造体用途に使用され、その需要は年々増大している。

炭素繊維強化ブラースチック（以下０ＦＲＰと略す）に
は、マトリックス樹脂として、炭素繊維に対する接着力
に優れるエポキシ樹脂が使用され、とりわけ、Ｎ、Ｎ−
ジグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂が好まれて
用いられている。また、この際のエポキシ硬化剤として
は、低温での貯蔵安定性に優れ、高温ですみやかに硬化
し、高い舶１熱性を与える所謂潜在性硬化剤、例えは、
ジシアンジアミド、ＢＦ３・アミン錯スルホンなどが用
いられている。

しかしながら、上述したＮ・Ｎ−ジグリシジルアミノ基
を有するエポキシ樹脂及びジシアンジアミドやＢＦ３・
アミン錯体やジアミノジフェニルスルホンを主成分とし
た樹脂組成物か−ら得られるＣＦＲＰは高強度、高弾性
、率、高耐熱性を刀する反面、脆いという欠点を鳴して
いる。

すなわち、マトリックス樹脂か硬化時に硬化収縮し、残
留応力が大きく、その結果、クラ・ンクや湾曲の発生、
耐衝撃性の低下、伸び率の低下をまねいている。このよ
うな欠点を克服するため、伸びの大きい炭素繊維やマト
リックス樹脂組成物の開発が望まれてｔ、）る。

本発明者らはこれらの欠点を改良すべく鋭意検討を行っ
た結果本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は （Ａ）分子内に少なくとも１個のＮ、Ｎ−ジグリシジル
アミノ基を有するエポキシ樹脂 （Ｂ）下記一般式で表オ）されるジカルボン酸０　　　
　　　　　　　　　　　　　　　０および （Ｃ）ジアミノジフェニルスルホン を含有してなるエポキシ樹脂組成物であり、主として高
強度、高弾性率、高耐熱性を保持しつつ、かつ伸びか大
きく強じんな０ＦＲＰの製造に有用なエポキシ樹脂組成
物を提供するものである。

本発明において（Ａ）　Ｊｌｉｋ分のＮ、Ｎ−ジグリシ
ジルアミノ基を有するエポキシ樹脂とは例えば、Ｎ、Ｎ
、Ｎ、Ｎ−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン
、へ、ヘージグリシジル−ｍ　−アミフッ１丁、ニルグ
リシジルエーテルジグリシジル−ｐ−アミノフェニルグ
リシジルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリンなど
であり、市販品としては、スミエポキシＥＬＭ−４３４
、スミエポキシＥＬＭ．−１２０（共に住友化学工業■
商品）、アラルタイ）ＭＹ−７２０、ＭＹ−０５００、
ＭＹ−０５１０（共にチバガイギー■商品）、ＧＡＮ　
（日本上薬■商品）などが挙けられ、これらは混合して
使用しても良い。

また、本発明において（Ｂｌ　＃，分のジカルボン酸化
合物は具体的には、７−メチル−７−テトラデセン−１
．１４ージカルボン酸、７．１２−ジメチル−７、１１
−オクタデカジエン−１。

１８−ジカルボン酸、７−メチルテトラデカン−１．、
１４−ジカルボン酸、７，１２−ジメチルオクタデカン
−１．１８−４カルボン酸、６−フエニルドテカンー１
．１２−ジカルボン酸、７、８−ジフェニルテトラデカ
ン−１．１４−ジカルボン酸、６−シクロヘキジルドデ
カンー１、１２−ジカルボン酸、７．８−ジシクロへキ
シルテトラデカン−１，１４−ジカルボン酸である。

また本発明において（Ｃ）　、Ｊｆｆ１分のジアミノジ
フェニルスルホンは３．８−ジアミノジフェニルスルホ
ンまたは４．４−ジアミノジフェニルスルホンあるいは
、これらの混合物である、以上が本発明における必須成
分であるが、これらを含んで成る組成物に対し、他のエ
ポキシ！脂、例えばビスフェノールＡやフェノールノホ
ラツク、クレゾールノボラックなど多価フェノールとエ
ピグＬＩルヒドリンから得られるエポキシ樹脂を混合し
て使用しても良い。

また、ジアミノジフェニルスルホンに目的に応じて硬化
促進剤を併用することも可能であり、この場合三弗化ホ
ウ素アミン錯体が好ましい、本発明において（１３）成
分のジカルボン酸は（Ｃ）成分のジアミノジフェニルス
ルホンと同様、エポキシ樹脂用硬化剤として働く、エポ
キシ樹脂、またはエポキシ樹脂混合物に対する該ジカル
ボン酸及びジアミノジフェニルスルホンの配合割合は、
全エポキシ基量から理論的に計算される硬化剤量を１と
した場合、０．５〜１．５の範囲、好ましくは０．７〜
１．１の範囲であるＪマ１こ、ジカルボン酸とジアミノ
ジフェニルスルホンの使用割合は、ジアミノジフェニル
スルホン１００重量部に対してジカルボン酸は１０〜２
００重量部、好ましくは２０〜８０重量部である。この
場合成分（Ｂ）のジカルボン酸の使用割合が多くなる程
、硬化物の柔軟性は増すが、一方耐熱性モ低下する。逆
に該ジカルボン酸の使用割合がジアミノジフェニルスル
ホン１００重量部に対して１０軍量部以下では、強じん
な硬化物が得られ難くなる、 本発明のエポキシ樹脂組成物を繊維複合体製造用に用い
る場合には、本発明のエポキシ樹脂組成物を加熱溶融し
、繊維に含浸するか、またはアセトン、メチルエチルケ
トン、トルエン、セロソルブ、ジメチルホルムアミドな
どの溶剤に溶解させて、フェスとし、このフェスを繊維
に含浸後、溶剤を揮散させるなどの方法が適用される。

本発明組成物は特に炭素繊維複合体用として好ましく用
いられるが、炭素繊維のほか、ガラス繊維、ナイロン繊
維、アルミナ繊維など有機、無機繊維などに用いても良
いＪまだ、これら繊維は目的に応じて織物、マット、シ
ート、テープなどの形態でも用いられる。

これらの繊維に本発明による樹脂を含浸させたものは、
生硬化状態（いわゆるＢ状態とかプリプレグと言われる
）で接着剤として使用したり、スポーツ用や構造体用に
成型使用される。

以下に本発明を具体例によって詳細に説明する１例中部
とあるのは重量部を示す。

実施例１〜８ スミエポキシＥＬＭ−４３４（Ｎ、Ｎ、Ｎ’Ｎ−テトラ
グリシジルジアミノジフェニルメタン；住友化学工業■
商品、エポキシ当量１２０Ｐ／ｅＱ）１００部に、表−
１に示す　Ｊジカルボン酸を２０部、４．４−ジアミノ
ジフェニルスルホンを４５部、三弗化ホウ素モノエチル
アミンを１部間合し、１５０℃の油浴中で均一になるま
で混合した後、１２０℃で３時間、さらに１５０℃で１
時間、１７０℃で１時［ｊ硬化させ、かくして得られた
硬化　。

物の物性をＪ’１８　　Ｋ−６ｇ　１１に準じて測定し
た。結果を表−１に示す。

実施例９〜１６ 実施例−１〜８においてＥＬＭ−４８４のかわりにスミ
エポキシＥＬＭ−１２０（Ｎ。

Ｎ−ジグリシジル−ＩＩＩ−アミノフェノールグリシジ
ルエーテル；住友化学工業■商品、エポキシ”５　ｆｉ
：　１２０　Ｐ／　ｅ　ｑ　）を１００部使用し、ジカ
ルボン酸として表−２に示す化合物を２０部、４．４−
ジアミノジフェニルスルホンを４５部、三弗化ホウ素モ
ノエチルアミンを１部間合し、実施例１〜８と同様に各
々の硬化物物性を測定した。結果を表−２にまとめた。

七収例−１ ＥＬＭ−４８４１００４＜１５に４．４−ジアミノジフ
ェニルスルホンを５０部、三弗化ホウ素モノエチルアミ
ンを１部間合し、実施例と同様に硬化させ、硬化物物性
を測定した。

その結果を表−１に示す。

Ｗ較例−２ 比較例−１において、ＥＬＭ−４８４のかわりにＥ　Ｌ
　Ｍ　−１２０を用いするほかばすべて比較例−１と同
様にして、物性を測定し、表−２にまとめた。

参考例 実施例−１による組成物をア十トンに溶解させ（不揮発
分５Ｑｗｔ％）、炭素繊維（トレカＴ−ａ　ｏ　ｏ　：
東しくへ）商品）に含浸後１夜風乾させたＪ　１２０℃
のオーブン中で１０分間処理して得られるプリプレグを
金型を用いで１７０℃　８０　ｈ−ｙ／ｃｒｌで１時間
プレス成型した。さらに成型物を１９０℃オーブン中で
２時間後硬化させた後、物性を測定した。結果を表−８
に示す。

比教会考例 比較例−１による組成物を用いて上記参考例と同様にＣ
１！’）ＬＰを作製し、物性を測定した。結果を表−３
に示す、 表−３０士”ＲＰの性能 表−１，２，８より、本発明による樹脂組成物は、耐熱
性の低下が少なく、伸び率及び引張りや曲げ強さの大き
い強じんな硬化物が得られることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （、Ａ）分子内に少なくｔも１個のＮ、Ｎ−ジグリシジ
   ルアミノ基をイｊするエポキシ樹脂、（、Ｒ）下記一般
   式で表わされるジカルボン酸ＯＯ １１１ ＨＯ（Ｌ’−（ＣＤ　２　）　ｓ−Ｒ，−（ＣＨ２）　
   ｓ　−ＣＯＬＩＣＦＪａ　　　　　　　　　４呼 および （Ｃ）ジアミノジフェニルスルホンを含有してなるエポ
   キシ樹脂組成物。