JPS6015420A - オリゴマ−性ジアミン硬化剤を含有するエポキシ組成物 - Google Patents
オリゴマ−性ジアミン硬化剤を含有するエポキシ組成物Info
- Publication number
- JPS6015420A JPS6015420A JP59028863A JP2886384A JPS6015420A JP S6015420 A JPS6015420 A JP S6015420A JP 59028863 A JP59028863 A JP 59028863A JP 2886384 A JP2886384 A JP 2886384A JP S6015420 A JPS6015420 A JP S6015420A
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- JP
- Japan
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- composition according
- epoxy resin
- formula
- diamine
- composition
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
- C08G59/50—Amines
- C08G59/504—Amines containing an atom other than nitrogen belonging to the amine group, carbon and hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
^肢な扱会相科は引張強度とモジュラスの嶋い物置なの
で、航空機、自動車、スポーツ用品の構成部品としての
用途が増加している。代表的なものとしては、熱硬化性
樹脂材に埋め込まれる織布あるいは連@フィラメントの
形をした炭素稙雑のような構造繊維となって使用される
。
で、航空機、自動車、スポーツ用品の構成部品としての
用途が増加している。代表的なものとしては、熱硬化性
樹脂材に埋め込まれる織布あるいは連@フィラメントの
形をした炭素稙雑のような構造繊維となって使用される
。
非常に高度な複合材料はプリプレグ(prepreg)
、すなわち、硬化してない、又は半分硬化した樹脂を負
゛浸させた補強用のすぐに成型できるシートから遺られ
る。エポキシド樹klと芳香族アミン硬化剤を含有する
情側糸はこの複合材料、製造方法に8女な特性のつシお
いがとれているのでプリプレグの状態でしはしVi、使
用される。机在技術水早のエポキシ/炭素繊維複合材料
は高度の圧縮強反、優れた疲労特性、および硬化期間中
の低収縮性を有する。しかしながらプリプレグに使用さ
れる大ていのエポキシ処方物は脆いので、これらの複合
材料は耐衝隼性及び引張特性に乏しく、このため補強繊
維の特性を十分に生かしていない。そのelかエポキシ
処方物は水分を吸収し、それかそれら処方物の尚温特性
を低下させる。したかって、改良された引張特性及び衝
Ml性ならひに低い水分吸収性を有する複合材料を提供
する側J箔糸Vこ対する需要が存在する。
、すなわち、硬化してない、又は半分硬化した樹脂を負
゛浸させた補強用のすぐに成型できるシートから遺られ
る。エポキシド樹klと芳香族アミン硬化剤を含有する
情側糸はこの複合材料、製造方法に8女な特性のつシお
いがとれているのでプリプレグの状態でしはしVi、使
用される。机在技術水早のエポキシ/炭素繊維複合材料
は高度の圧縮強反、優れた疲労特性、および硬化期間中
の低収縮性を有する。しかしながらプリプレグに使用さ
れる大ていのエポキシ処方物は脆いので、これらの複合
材料は耐衝隼性及び引張特性に乏しく、このため補強繊
維の特性を十分に生かしていない。そのelかエポキシ
処方物は水分を吸収し、それかそれら処方物の尚温特性
を低下させる。したかって、改良された引張特性及び衝
Ml性ならひに低い水分吸収性を有する複合材料を提供
する側J箔糸Vこ対する需要が存在する。
本発明者らは特定の群の硬化剤とエポキシ化合物とを含
有する組成物を、構造繊維と組牟合わせた場奮に改良さ
れた引張特性及び耐側撃性を有する複合材料が生成され
ることを見出しだ。そのtlか、これらの組成物は低い
吸湿性を示す。
有する組成物を、構造繊維と組牟合わせた場奮に改良さ
れた引張特性及び耐側撃性を有する複合材料が生成され
ることを見出しだ。そのtlか、これらの組成物は低い
吸湿性を示す。
本発明の組成物は:
(、) ジアミン硬化剤の選択された群、及び(b)
1分子当92個又はそれ以上の1.2−エポキシド基を
有するエポキシ樹脂、 を含有する。
1分子当92個又はそれ以上の1.2−エポキシド基を
有するエポキシ樹脂、 を含有する。
これらの組成物は随意的に
(C)熱可塑性重合体及び/又は
(d) 構造繊維
を含有することができる。
本発明に使用する硬化剤は下記一般式:(1)
で表わされるもの又はそれらの混合物であシ、ここに上
式中、Xはo 、 s 、 so又はS Ox T ′
AりJ) sYはO又はSであり、人は二 肩 (式中、Bは802 z Cm −0(OHs)g #
−C(OF3)2又は直接結合で6!t、zはハロゲ
ン又はニトリルでめシ、bは工ないし4の雁欽である)
のようなジハロベンゼノイド化合物の残基であり、几は
ビスフェノールA1ヒドロキノン、レンルシノール、4
.4′〜ビフエノール、4,41−ジヒドロキシジフェ
ニルスルホン、4 、4’−ジヒドロキシジフェニルス
ルフィド、4.4’−ジヒドロキシ−3、3’。
式中、Xはo 、 s 、 so又はS Ox T ′
AりJ) sYはO又はSであり、人は二 肩 (式中、Bは802 z Cm −0(OHs)g #
−C(OF3)2又は直接結合で6!t、zはハロゲ
ン又はニトリルでめシ、bは工ないし4の雁欽である)
のようなジハロベンゼノイド化合物の残基であり、几は
ビスフェノールA1ヒドロキノン、レンルシノール、4
.4′〜ビフエノール、4,41−ジヒドロキシジフェ
ニルスルホン、4 、4’−ジヒドロキシジフェニルス
ルフィド、4.4’−ジヒドロキシ−3、3’。
5.5′−テトラメチルジフェニルスルフィド、4゜4
′−ジヒドロキシ−3,3’、5.b’−テトラメチル
ジフェニルスルホンのような2価フェノールの残基であ
シ、aは0,05ないし20である。
′−ジヒドロキシ−3,3’、5.b’−テトラメチル
ジフェニルスルホンのような2価フェノールの残基であ
シ、aは0,05ないし20である。
好ましい収他剤としては下記のものがわる。
(式中、Cは0.2ないし0.8である)。
一般式(1)を有する本発明のオリゴマー性ジアミンは
、双極性非プロトン性溶媒中の塩基の、存在下ニ、カつ
昇温下にアミンフェノール、ジハロベンゼノイド化合物
及び芳香)fc、:)フェノールを縮合させることにょ
シ製造することができる。好適なアミノフェノールとし
てはm−アミノフェノールシフエノン、4.4’−ジク
ロロベンゾフェノン、2,6−シクロロペンゾニトリル
、1,2,4.5−テトラクロロベンゼン、ヘキ丈クロ
ロベンゼンなどを包含する。好適な芳香族ジフェノール
としてはビスフェノールA、ヒドロキノン、レソルシノ
ール、4,4′−ビフェノール、4.4/−ジヒドロキ
シジフェニルスルホン、4.4’−ジヒドロキシジフェ
ニルスルフィド、4.4′−ジヒドロキシ−3,3’。
、双極性非プロトン性溶媒中の塩基の、存在下ニ、カつ
昇温下にアミンフェノール、ジハロベンゼノイド化合物
及び芳香)fc、:)フェノールを縮合させることにょ
シ製造することができる。好適なアミノフェノールとし
てはm−アミノフェノールシフエノン、4.4’−ジク
ロロベンゾフェノン、2,6−シクロロペンゾニトリル
、1,2,4.5−テトラクロロベンゼン、ヘキ丈クロ
ロベンゼンなどを包含する。好適な芳香族ジフェノール
としてはビスフェノールA、ヒドロキノン、レソルシノ
ール、4,4′−ビフェノール、4.4/−ジヒドロキ
シジフェニルスルホン、4.4’−ジヒドロキシジフェ
ニルスルフィド、4.4′−ジヒドロキシ−3,3’。
5.5′−テトラメチルジフェニルスルフィドなどが包
含される。使用すること、のできる塩基には水酸化ナト
リウム、水酸比カリシX1炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、戻酸セシウム、重炭酸ナトリウハなどが包含される
。好適な温媒としてはジメチルスルホキシド、N、N−
ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリジノン、スル
ホラン及びジメチルスルホンがある。好ましくはトルエ
ン又はクロロベンゼンのような共沸温媒を混合物に添加
して、反応混合物からの水の除去を促進することができ
る。
含される。使用すること、のできる塩基には水酸化ナト
リウム、水酸比カリシX1炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、戻酸セシウム、重炭酸ナトリウハなどが包含される
。好適な温媒としてはジメチルスルホキシド、N、N−
ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリジノン、スル
ホラン及びジメチルスルホンがある。好ましくはトルエ
ン又はクロロベンゼンのような共沸温媒を混合物に添加
して、反応混合物からの水の除去を促進することができ
る。
本発明のジアミンの製造は米国特許第3,895,06
4号明細1゛に記載のようにして行うことができる。
4号明細1゛に記載のようにして行うことができる。
またその代シに英国特許第1,492,366号明細畳
におけるプロセス条件を使用することもできる。反応時
間は典型的には14.0〜170℃において8〜30時
間である。
におけるプロセス条件を使用することもできる。反応時
間は典型的には14.0〜170℃において8〜30時
間である。
該ジアミンは一工程法により製造することができ、この
場合アミンフェノール、ジハロベンゼノイド化合物、芳
香族ジフェノール、及び塩基を同時に反応器に仕込む。
場合アミンフェノール、ジハロベンゼノイド化合物、芳
香族ジフェノール、及び塩基を同時に反応器に仕込む。
またその代9に二工程法を使用することができ、この場
合、岐初にアミンフェノール、ジフェノール及び塩基を
反応させてμツキシト塩を生成させてから、ジハロベン
ゼノイド化合物を添加する。
合、岐初にアミンフェノール、ジフェノール及び塩基を
反応させてμツキシト塩を生成させてから、ジハロベン
ゼノイド化合物を添加する。
一般式(11)を有するジアミンは多工桟法によシ製造
することができる。第一工程において、塩基の存仕下に
ハロニトリロベンゼン、211IIIフエノール及びジ
ハロベンゼノイド化合物を縮合させてニトロ基を末端と
するオリゴマーを生成させる。この方法において二価フ
ェノール、ジハロベンゼノイド化合物及び塩基は土日己
と同義である。該ノ・ロニトロベンゼンl”l: p
−クロロニトロペンセン、In−クロロニトロベンゼン
、p−フルオロニトロベンゼン、m−ブロモニトロベン
ゼンなどであることができる。この反応を行うだめのプ
ロセス条件は一般式(1)のジアミンの製造に対するプ
ロセス条件と同様であシ、Ju’5tus Leibi
gs Awn、 Ohem、 第740巻、1970!
、第169〜179ページ(この記載は影考として本発
明に引用する)に記載されている。
することができる。第一工程において、塩基の存仕下に
ハロニトリロベンゼン、211IIIフエノール及びジ
ハロベンゼノイド化合物を縮合させてニトロ基を末端と
するオリゴマーを生成させる。この方法において二価フ
ェノール、ジハロベンゼノイド化合物及び塩基は土日己
と同義である。該ノ・ロニトロベンゼンl”l: p
−クロロニトロペンセン、In−クロロニトロベンゼン
、p−フルオロニトロベンゼン、m−ブロモニトロベン
ゼンなどであることができる。この反応を行うだめのプ
ロセス条件は一般式(1)のジアミンの製造に対するプ
ロセス条件と同様であシ、Ju’5tus Leibi
gs Awn、 Ohem、 第740巻、1970!
、第169〜179ページ(この記載は影考として本発
明に引用する)に記載されている。
p−クロロニトロベンゼン、4 、、4’−ジクロロジ
フェニルスルホン及びレソルシノールカラ生成され、平
均[nJ匝0.5を有するジアミンは、下記の化学量論
を使用して製造することができる。
フェニルスルホン及びレソルシノールカラ生成され、平
均[nJ匝0.5を有するジアミンは、下記の化学量論
を使用して製造することができる。
出
一般式(11)を■するジアミンの製造における第二工
程は末端ニトロ基のアミノ泰への還元である。
程は末端ニトロ基のアミノ泰への還元である。
この方法は当業界に公知の方法、例えは水素とFe又は
Niのような金属触媒とを使用して、又は塩化第一スズ
及び塩酸を使用することにょシ行うことができる。
Niのような金属触媒とを使用して、又は塩化第一スズ
及び塩酸を使用することにょシ行うことができる。
本発明のオリゴマー性ジアミンは化合物の混合物よシ成
る。例えば一般式(i)又は(il)のいずれかにおい
てraJの平均1ift 1を有する生成物は、「a」
の11f0,1,2及び3又はそれ以上をMする化合物
を官有する。
る。例えば一般式(i)又は(il)のいずれかにおい
てraJの平均1ift 1を有する生成物は、「a」
の11f0,1,2及び3又はそれ以上をMする化合物
を官有する。
本発明のジアミンは使用の芳香族ジアミンと組み合わせ
て使用することができる。4貝用のジアミンの列として
は4.4′−ジアミノジフェニルエーテル、4.4’−
ジアミノジフェニルメタン、3.3’−ジアミノジフェ
ニルメタン、4.4’−ジアミノジフェニルスルホン、
3.3’−ジアミノジフェニルスルホン、3.3’−シ
アミノベンゾフェノン、m−フェニレンジアミン、p−
フェニレンジアミン、4.4’−ジアミ・ノジフェニル
プロパンk 4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド
、1,4−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、■
、4−ビス(m−アミノフェノキシ)ベンゼン、1.3
−ビス(m−アミノフェノキシ)ベンゼン、1.3−ビ
ス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、 4.4′−ビ
ス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、およ
びトリメチレングリコール・ジー4−アミノベンゾアー
トが挙げられる。捷だ、本発明の硬化剤は、1983年
5月20日、 T−1,0,ガードナー外によって出願
された米国特許出願に開示されたジアミン硬化剤と組み
合わせて使用できる。
て使用することができる。4貝用のジアミンの列として
は4.4′−ジアミノジフェニルエーテル、4.4’−
ジアミノジフェニルメタン、3.3’−ジアミノジフェ
ニルメタン、4.4’−ジアミノジフェニルスルホン、
3.3’−ジアミノジフェニルスルホン、3.3’−シ
アミノベンゾフェノン、m−フェニレンジアミン、p−
フェニレンジアミン、4.4’−ジアミ・ノジフェニル
プロパンk 4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド
、1,4−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、■
、4−ビス(m−アミノフェノキシ)ベンゼン、1.3
−ビス(m−アミノフェノキシ)ベンゼン、1.3−ビ
ス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、 4.4′−ビ
ス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、およ
びトリメチレングリコール・ジー4−アミノベンゾアー
トが挙げられる。捷だ、本発明の硬化剤は、1983年
5月20日、 T−1,0,ガードナー外によって出願
された米国特許出願に開示されたジアミン硬化剤と組み
合わせて使用できる。
本発明で使用されるエポキシ樹脂は次の式で表わされる
2個又はそれ以上のエポキシ基金布する。
2個又はそれ以上のエポキシ基金布する。
1
エポキシ基は末端エポキシ基、又は内音りエポキシ基で
あることができる。エポキシドには2種の一般的fx
fi 、すなわちポリグリシジル化合物、又はジエンあ
るいはポリエンをエポキシ化して誘導された生成物があ
る。ボリグ1)シジル化什物は多官能性活性水素含有化
什物とエピノ・ロヒドIJンの過剰量と全塩基性の条件
下で反応させて得られた複数個の1.2−エポキシド基
を含有する。活性水素化合物が多価アルコール、又は多
価フェノールの場合は、得られたエポキシド組成物はグ
1)シジルエーテル基を含有する。好ましい部類のボI
JグIJシジル化せ物は、ビスフェノールへとしても知
らレル2.2−ビス(4−ヒドロキシフエニノープロパ
ンとの縮合反応により生成さ−れ、例えば■のような構
造を有する。
あることができる。エポキシドには2種の一般的fx
fi 、すなわちポリグリシジル化合物、又はジエンあ
るいはポリエンをエポキシ化して誘導された生成物があ
る。ボリグ1)シジル化什物は多官能性活性水素含有化
什物とエピノ・ロヒドIJンの過剰量と全塩基性の条件
下で反応させて得られた複数個の1.2−エポキシド基
を含有する。活性水素化合物が多価アルコール、又は多
価フェノールの場合は、得られたエポキシド組成物はグ
1)シジルエーテル基を含有する。好ましい部類のボI
JグIJシジル化せ物は、ビスフェノールへとしても知
らレル2.2−ビス(4−ヒドロキシフエニノープロパ
ンとの縮合反応により生成さ−れ、例えば■のような構
造を有する。
■
(式中、nは約0〜約15の範囲の値を有する。)この
ようなエポキシドはビスフェノールAエボキシイ1ス脂
であり、シェル・ケミカル社から例えばrEpon 8
28J、 rEpon 1001J+およびr Epo
n1009Jのような商標で、また、ダウ ケミカル社
からrDER331J 、 rD旧(、332J及びr
DIThfl 334 Jの商標で市販されている。最
も好ましいビスフェノールNエポキシ4i1 脂は、0
から10までの範囲のrnJ値を有するものである。
ようなエポキシドはビスフェノールAエボキシイ1ス脂
であり、シェル・ケミカル社から例えばrEpon 8
28J、 rEpon 1001J+およびr Epo
n1009Jのような商標で、また、ダウ ケミカル社
からrDER331J 、 rD旧(、332J及びr
DIThfl 334 Jの商標で市販されている。最
も好ましいビスフェノールNエポキシ4i1 脂は、0
から10までの範囲のrnJ値を有するものである。
本発明で有用なポリエポキシドとしては、4.4’−ジ
ヒドロキシジフェニルメタン、4.4’−ジヒドロキシ
ジフェニルスルホン、4.4’−ビフェノール、4.4
’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、フェノールフ
タレン、レソルシノール、4.2’−ビフェノール、又
ハ)リス(4−ヒドロキシフェニル)メタンのポリグリ
シジルエーテルなどが挙げられる。さらに、EPONl
o;(1〔シェル ケミカルカンパニーから市販の1.
1,2.2−テトラキス(ヒドロキシフェニル)エタン
のテトラグリシジル誘導体〕およびApogen 10
1 (シエーファーケミカル社から市販のメチロール化
したビスフエ/ −JL/ &樹脂)も使用できる。D
、g、a、580 (ダウ ケミカル カンパニーの臭
累化ビスフェノールNエポキシ樹脂)のよりなノ)ロゲ
ン化ポリグリシジル化合物も使用できる。その他適当な
エポキシ樹脂としては1例えばペソタエリトリトール、
グリセリン、ブタンジオール、又はトリメチロールプロ
パンなどのポリオールとエビハロヒドリンとから生成さ
れたポリエポキシドが挙げられる。
ヒドロキシジフェニルメタン、4.4’−ジヒドロキシ
ジフェニルスルホン、4.4’−ビフェノール、4.4
’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、フェノールフ
タレン、レソルシノール、4.2’−ビフェノール、又
ハ)リス(4−ヒドロキシフェニル)メタンのポリグリ
シジルエーテルなどが挙げられる。さらに、EPONl
o;(1〔シェル ケミカルカンパニーから市販の1.
1,2.2−テトラキス(ヒドロキシフェニル)エタン
のテトラグリシジル誘導体〕およびApogen 10
1 (シエーファーケミカル社から市販のメチロール化
したビスフエ/ −JL/ &樹脂)も使用できる。D
、g、a、580 (ダウ ケミカル カンパニーの臭
累化ビスフェノールNエポキシ樹脂)のよりなノ)ロゲ
ン化ポリグリシジル化合物も使用できる。その他適当な
エポキシ樹脂としては1例えばペソタエリトリトール、
グリセリン、ブタンジオール、又はトリメチロールプロ
パンなどのポリオールとエビハロヒドリンとから生成さ
れたポリエポキシドが挙げられる。
例えば式Illでn=0.1〜8の場合のフェノールー
ホルムアルデヒドノゼラツク、および式■でn=0.1
〜8の場合のクレゾール−ホルムアルデヒド ノヂラツ
クのポリグリシジル誘導体も使用できる。
ホルムアルデヒドノゼラツク、および式■でn=0.1
〜8の場合のクレゾール−ホルムアルデヒド ノヂラツ
クのポリグリシジル誘導体も使用できる。
ill R=H
■R= OH3
式111の場合の該導体はダウ ケミカル カンパニー
からT)、E、、N、431、い、E、N、43 B
、および1)、E。
からT)、E、、N、431、い、E、N、43 B
、および1)、E。
N、485として市販され七いる。弐〜の場合の誘導体
は、し11えば、EON1235.BCN1273、お
よびEON1299(米国、ニューヨーク州、アーズレ
イ市のチノ々 ガイギ コーポレイションから得られる
]として市販妊れている。他のしlえば8u−8のよう
な、ビスフェノールNとホルムアルデヒドとから製造さ
れるエポキシ化ノボラック(米国、ケンタラキー州ルイ
スビル市のセラニーズ ボIJマー スペシャリテイズ
カンパニーから入手でさる)も適当である。
は、し11えば、EON1235.BCN1273、お
よびEON1299(米国、ニューヨーク州、アーズレ
イ市のチノ々 ガイギ コーポレイションから得られる
]として市販妊れている。他のしlえば8u−8のよう
な、ビスフェノールNとホルムアルデヒドとから製造さ
れるエポキシ化ノボラック(米国、ケンタラキー州ルイ
スビル市のセラニーズ ボIJマー スペシャリテイズ
カンパニーから入手でさる)も適当である。
フェノールおよびアルコール以外に他の多官能性活性水
素化合物も本発明のポリグリシジル付加物を生成するた
めに使用される。アミン、アミノアルコール、およびポ
リカルゼン酸などがある。
素化合物も本発明のポリグリシジル付加物を生成するた
めに使用される。アミン、アミノアルコール、およびポ
リカルゼン酸などがある。
アミンから訪導される付加物としては、 N、N −ジ
グリシジルアニリン、N、N−ジグリシジルトルイジン
、 N、N、N’、N’−テトラグリシジルキシリレン
ジアミン(すなわち、V ) 、N、N、N’、N’、
−テトラグリシジル−ビス(メチルアミン)シクロヘキ
サン(すなわち、■)、N、N、N′、N′−テトラグ
リシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン(すな
わち■)、N 、N 、N’、N’−テトラグリシジル
−3,3′−ジアミノジフェニルスルホン、およびN、
N’−ジメチル−N、N’−・ジグリシジル−4,4′
−ジアミノジフェニルメタンなどがある。この型の樹脂
で市販のものとしては、 Glyamine 135
sおよびGlyamine 1251:li、カリフォ
ルニア州すンフランシスコ在のF、1.O,コーポレー
ションより入手できる)、&ra−1dite MY
−720(千)々・ガイギー コーポレーションより入
手hPG&−XおよびPG&−0(米国、イリノイ州シ
カゴ在のザ シャーウインーウイリアムズ社よシ入手)
などが挙げられる。
グリシジルアニリン、N、N−ジグリシジルトルイジン
、 N、N、N’、N’−テトラグリシジルキシリレン
ジアミン(すなわち、V ) 、N、N、N’、N’、
−テトラグリシジル−ビス(メチルアミン)シクロヘキ
サン(すなわち、■)、N、N、N′、N′−テトラグ
リシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン(すな
わち■)、N 、N 、N’、N’−テトラグリシジル
−3,3′−ジアミノジフェニルスルホン、およびN、
N’−ジメチル−N、N’−・ジグリシジル−4,4′
−ジアミノジフェニルメタンなどがある。この型の樹脂
で市販のものとしては、 Glyamine 135
sおよびGlyamine 1251:li、カリフォ
ルニア州すンフランシスコ在のF、1.O,コーポレー
ションより入手できる)、&ra−1dite MY
−720(千)々・ガイギー コーポレーションより入
手hPG&−XおよびPG&−0(米国、イリノイ州シ
カゴ在のザ シャーウインーウイリアムズ社よシ入手)
などが挙げられる。
■
アミノアルコールから銹導される適当なポリグリシジル
付加物としては、チパ ガイギコーボレーションからA
raldite 0500 、又はAraldite0
510の商標で市販されている0、N、N −) IJ
ジグリシジル4−アミノ−フェノール、およびF、I。
付加物としては、チパ ガイギコーボレーションからA
raldite 0500 、又はAraldite0
510の商標で市販されている0、N、N −) IJ
ジグリシジル4−アミノ−フェノール、およびF、I。
C,コーポレーションからGlyamine 145の
商標で市販されている0、N、N −)リグリシジル−
3−アミノフェノールが挙げられる。
商標で市販されている0、N、N −)リグリシジル−
3−アミノフェノールが挙げられる。
本発明で使用するに一適したものとしては、カルボン酸
のグリシジルエステルもある。例えば、ジク”リシジル
フタラード、ジグリシジルテレフタラート、ジグリシジ
ルインフタラート、ジグリシジルアシハートなどである
。トリグリシジルシアヌル酸塩、トリグリシジルイソシ
アヌル酸塩、 N、N−ジグリシジルオキサミド、(チ
ノ々 ガイギーコーポレーション発売の)rXB279
3JのようなヒダントインのN、N’−ジグリシジル誘
心体。
のグリシジルエステルもある。例えば、ジク”リシジル
フタラード、ジグリシジルテレフタラート、ジグリシジ
ルインフタラート、ジグリシジルアシハートなどである
。トリグリシジルシアヌル酸塩、トリグリシジルイソシ
アヌル酸塩、 N、N−ジグリシジルオキサミド、(チ
ノ々 ガイギーコーポレーション発売の)rXB279
3JのようなヒダントインのN、N’−ジグリシジル誘
心体。
環式脂肪族ジカルボン酸のジグリシジルエステル。
およびポリチオールのポリグリシジルチオエーテルなど
のポリエポキシドも使用される。
のポリエポキシドも使用される。
その他にエポキシ含有の物質には、例えばアクリル酸グ
リシジルおよびメタクリル酸グリシジルのようなグリシ
ドールのアクリル醒エステルと。
リシジルおよびメタクリル酸グリシジルのようなグリシ
ドールのアクリル醒エステルと。
1種又はそれ以上の共重合可能・なビニル化合物との共
重什体がある。このような共1台体のダ1としては、1
:1のスチレン−メタクリル酸グリシジル、1:1のメ
タクリルf+シメチルーアルリル酸グリシジル、および
62.5 : 24 : 13.5のメタクリル酸メチ
ル−アクリル閤エチルーメタクリル酸グリシジルが挙げ
られる。
重什体がある。このような共1台体のダ1としては、1
:1のスチレン−メタクリル酸グリシジル、1:1のメ
タクリルf+シメチルーアルリル酸グリシジル、および
62.5 : 24 : 13.5のメタクリル酸メチ
ル−アクリル閤エチルーメタクリル酸グリシジルが挙げ
られる。
例えば、2.4,6.8.10−ペンタキス(3−(2
゜3−エボキシプロボキシフプロビル) −2,4,6
,8゜10−ペンタメチル−シクロペンタシロキサン。
゜3−エボキシプロボキシフプロビル) −2,4,6
,8゜10−ペンタメチル−シクロペンタシロキサン。
および1,3−ビス−(3−ヒドロキシプロピル)テト
ラメチルジシ70キサンのジグリシジルエーテルなどの
エポキシ官能性を有するシリコーン樹脂も使用できる。
ラメチルジシ70キサンのジグリシジルエーテルなどの
エポキシ官能性を有するシリコーン樹脂も使用できる。
エポキシ4(L(脂の第二の部類はジエン、又はポリエ
ン金エポキシ化して生成される。この型の樹脂としては
、下記式■で表わされるビス(2,3−エポキシシクロ
ペンチル)エーテル、弐v11の化合物とエチレングリ
コールとの共重合体であって米国特許第3,398.1
02号明細書VC記載されているもの、下記式■で表わ
される5(6)−グリシジル−2−(1,2−エポキシ
エチル)ビシクロ[2,2゜1〕へブタン、及びジシク
ロペンタジェンジェポキシFが挙げられる。
ン金エポキシ化して生成される。この型の樹脂としては
、下記式■で表わされるビス(2,3−エポキシシクロ
ペンチル)エーテル、弐v11の化合物とエチレングリ
コールとの共重合体であって米国特許第3,398.1
02号明細書VC記載されているもの、下記式■で表わ
される5(6)−グリシジル−2−(1,2−エポキシ
エチル)ビシクロ[2,2゜1〕へブタン、及びジシク
ロペンタジェンジェポキシFが挙げられる。
このようなエポキシドの市販のものとしては1例エバ、
ユニオン 力−ノ々イド コーポレーション発売のrg
FLL−4206Jなどのビニルシクロヘキセンジオキ
シF、同社発売のrFil(、L−4221Jなとの3
.4−エポキシシクロヘキシルメチル−3゜4−工月?
キシシクロヘキサンカルぎキシラード、同社のrEl(
T、−4201Jな)との;1,4−エポキシ−6−メ
チルシクロヘキシルメチル3.4−エポキシ−6−メチ
ルシクロ−\キサンカルボキシラード、同社のrgaL
−4289Jなとのビス(3,4−エポキシ−6−メチ
ルシクロ−ヘキシルメチル)アジパート、同社のrii
aL−4269Jなどのジペンテンジオキシド、同社の
rEtLL−4’234 Jなと(D2− (3,4−
エポキシシクロへキシル−5,5−スビロー3.4−エ
ポキシフシクロヘキサンメタジオキサン、お!びFMO
コーポレーション発売のr 0xiron2001 J
などのエポキシ化ポリブタジェンが挙げられる。
ユニオン 力−ノ々イド コーポレーション発売のrg
FLL−4206Jなどのビニルシクロヘキセンジオキ
シF、同社発売のrFil(、L−4221Jなとの3
.4−エポキシシクロヘキシルメチル−3゜4−工月?
キシシクロヘキサンカルぎキシラード、同社のrEl(
T、−4201Jな)との;1,4−エポキシ−6−メ
チルシクロヘキシルメチル3.4−エポキシ−6−メチ
ルシクロ−\キサンカルボキシラード、同社のrgaL
−4289Jなとのビス(3,4−エポキシ−6−メチ
ルシクロ−ヘキシルメチル)アジパート、同社のrii
aL−4269Jなどのジペンテンジオキシド、同社の
rEtLL−4’234 Jなと(D2− (3,4−
エポキシシクロへキシル−5,5−スビロー3.4−エ
ポキシフシクロヘキサンメタジオキサン、お!びFMO
コーポレーション発売のr 0xiron2001 J
などのエポキシ化ポリブタジェンが挙げられる。
その他の適当な環式脂肪族エポキシドとしては、参考の
ために引用する米国特許第2,750,395号、第2
,890,194号及び第3,318.822号の各明
細書に記載されている次式で表わされるものが挙げられ
る。
ために引用する米国特許第2,750,395号、第2
,890,194号及び第3,318.822号の各明
細書に記載されている次式で表わされるものが挙げられ
る。
その他の適当なものとしては次式で表わされるものもあ
る。
る。
(式中、nは1から4までの数を示し、mは(5−n)
を示し、RはH、ハロゲン、又は1から4までの炭素数
のアルキル基を示す。) t−ブチルフェニルグリシジルエーテルなどのような1
個のエポキシ基を有する反応性希釈剤も使用でき汐。該
反応性希釈剤はエポキシド成分の25重針チまでを包含
し得る。
を示し、RはH、ハロゲン、又は1から4までの炭素数
のアルキル基を示す。) t−ブチルフェニルグリシジルエーテルなどのような1
個のエポキシ基を有する反応性希釈剤も使用でき汐。該
反応性希釈剤はエポキシド成分の25重針チまでを包含
し得る。
好ましいエポキシ樹脂としては、ビス(2,3−エポキ
シシクロペンチル)エーテル、式11のビスフェノール
Nエポキシ樹脂(ここlCnは0から5までの数とする
)1式■および1のエポキシ化ノボラック槙Hj旨(こ
こにnは0から3までの数とするJ 、N、N、N’、
N’−テトラグリシジルキシリレンジアミン、ビス(2
,3−エポキシシクロペンチル)エーテルと式II、I
ll、又はIJの化合物との混合物およびN、N、N’
、N’−テトラグリシジル 4.4′−ジアミノジフェ
ニルメタンが挙げられ/−9本発明の組成物は任意に熱
可塑性重会体(成分C)を含有できる。これらの物質(
dエポキシ/硬他剤混合物(すなわち、成分aとb)の
粘度およびフィルム強度特性に有利な効果を及ぼす。
シシクロペンチル)エーテル、式11のビスフェノール
Nエポキシ樹脂(ここlCnは0から5までの数とする
)1式■および1のエポキシ化ノボラック槙Hj旨(こ
こにnは0から3までの数とするJ 、N、N、N’、
N’−テトラグリシジルキシリレンジアミン、ビス(2
,3−エポキシシクロペンチル)エーテルと式II、I
ll、又はIJの化合物との混合物およびN、N、N’
、N’−テトラグリシジル 4.4′−ジアミノジフェ
ニルメタンが挙げられ/−9本発明の組成物は任意に熱
可塑性重会体(成分C)を含有できる。これらの物質(
dエポキシ/硬他剤混合物(すなわち、成分aとb)の
粘度およびフィルム強度特性に有利な効果を及ぼす。
本発明で使用される熱可塑性重合体として鼾、米国特許
第4.108,837号および第4.175.175号
の各明細書に記載されている式Xのポリアリールエーテ
ルが拳げられる。
第4.108,837号および第4.175.175号
の各明細書に記載されている式Xのポリアリールエーテ
ルが拳げられる。
一キo−a’ −o −N、//←−
(式中、1t′は例えばビスフェノールN1ヒドロキノ
ン、レソルシノール、4.4−ビフェノールb”+4’
−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒド
ロキシ−3,3’ 5.5’−テトラメチルジフェニル
スルフィド、4.4’−ジヒドロキシ−3; 3′、
5 、5” −テトラメチルジフェニルスルフォンなど
の二価フェノールの残基ρ示す。乱〃は例えば4.4′
−ジクロロジフェニルスルホン、4.4’−ジフルオロ
ベンゾフェノンなどの核芳香族置換反応に影響されやす
いベンゼノイド化合物の残基金示す。nの平均値は約8
から約120までの範囲である。)このような重合体は
1例えば水酸基、又はカルボキシル基などのようなエポ
キシ樹脂と反応する末端基、あるいは反応しない末端基
を有する。
ン、レソルシノール、4.4−ビフェノールb”+4’
−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒド
ロキシ−3,3’ 5.5’−テトラメチルジフェニル
スルフィド、4.4’−ジヒドロキシ−3; 3′、
5 、5” −テトラメチルジフェニルスルフォンなど
の二価フェノールの残基ρ示す。乱〃は例えば4.4′
−ジクロロジフェニルスルホン、4.4’−ジフルオロ
ベンゾフェノンなどの核芳香族置換反応に影響されやす
いベンゼノイド化合物の残基金示す。nの平均値は約8
から約120までの範囲である。)このような重合体は
1例えば水酸基、又はカルボキシル基などのようなエポ
キシ樹脂と反応する末端基、あるいは反応しない末端基
を有する。
他の適当なボリア11−ルエーテルは米国特許第3.3
32,209分明パー1書に記載さねている。
32,209分明パー1書に記載さねている。
次式Xのポリヒドロキシエーテルも適当である。
→0− tL −0−0H2−OL(−OH□+「H
(式中、Rは式Xの定義と同じであり、nの平均値は約
8から約30 、(1iでの数である):さらに、例え
ばビスフェノールN1テトラメチ!レビスフエ/−ルA
、4.4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンル−ジフ
ェニルスルホン、ヒドロキノン、レソルシノール, 4
.4’−ジヒドロキシ−3.3′.5,5′−テトラメ
チルジフェニルスルフィド、4.4’−ビスフェノール
、4.4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィト、フェ
ノールフタレン, 2,2.4.4−テトラメチル−1
、3−シクロブタンジオール寿どに基づくボリカーボナ
ートも適している。他の適当な熱可塑性相j1旨として
は、4ビ11(6−カプロラクトン)′;ボ1ノブタジ
エン;ポリブタジェン/アクリロニトリルの共重合体、
および、任意にアミン、カルボキシル基、水酸基,又は
−8H基を含有する共市会体;ポリ(ブチレンテレフタ
レートなどのポリエステル:ポリ(エチレンテレフタラ
ート);ゼネラルエレクトリック カンパニー発売のU
l tem 49t 脂などのポリエーテルイミド;
アクリロニトリル/シタジエン/スチレン共重合体、ナ
イロン6、ナイロン6、6,ナイロン6、12,および
グイナミット ノーベル コーポレーション発売のTr
ogamidTなどのポリアミド、米国、イリノイ州ネ
イビアーヒル在のアモコ ケミカル コーポレーション
発売のTorlon ポリ(アミドイミド)などのポリ
(アミドイミド);ポリオレフィン、ポリエチレンオギ
シド;ポリ(ブチルメタクリラート);衝死変性ポリス
チレン;スルホン化ポリエチレン;ヒスフェノール八と
イソフタル酸とテレフタル酸から誘導されたものなどの
ポリアリ−レート;ポリ(2.6−’−jメチルフェニ
レンオキシド);ポリ塩化ビニルとその共重曾体;ポリ
アセタール;ポリフェニレンスルフィドなどが挙げられ
る。
8から約30 、(1iでの数である):さらに、例え
ばビスフェノールN1テトラメチ!レビスフエ/−ルA
、4.4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンル−ジフ
ェニルスルホン、ヒドロキノン、レソルシノール, 4
.4’−ジヒドロキシ−3.3′.5,5′−テトラメ
チルジフェニルスルフィド、4.4’−ビスフェノール
、4.4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィト、フェ
ノールフタレン, 2,2.4.4−テトラメチル−1
、3−シクロブタンジオール寿どに基づくボリカーボナ
ートも適している。他の適当な熱可塑性相j1旨として
は、4ビ11(6−カプロラクトン)′;ボ1ノブタジ
エン;ポリブタジェン/アクリロニトリルの共重合体、
および、任意にアミン、カルボキシル基、水酸基,又は
−8H基を含有する共市会体;ポリ(ブチレンテレフタ
レートなどのポリエステル:ポリ(エチレンテレフタラ
ート);ゼネラルエレクトリック カンパニー発売のU
l tem 49t 脂などのポリエーテルイミド;
アクリロニトリル/シタジエン/スチレン共重合体、ナ
イロン6、ナイロン6、6,ナイロン6、12,および
グイナミット ノーベル コーポレーション発売のTr
ogamidTなどのポリアミド、米国、イリノイ州ネ
イビアーヒル在のアモコ ケミカル コーポレーション
発売のTorlon ポリ(アミドイミド)などのポリ
(アミドイミド);ポリオレフィン、ポリエチレンオギ
シド;ポリ(ブチルメタクリラート);衝死変性ポリス
チレン;スルホン化ポリエチレン;ヒスフェノール八と
イソフタル酸とテレフタル酸から誘導されたものなどの
ポリアリ−レート;ポリ(2.6−’−jメチルフェニ
レンオキシド);ポリ塩化ビニルとその共重曾体;ポリ
アセタール;ポリフェニレンスルフィドなどが挙げられ
る。
さらに本発明組成物には硬化速度を増加させるために促
進剤を添加できる。使用できる促進剤とシテハ、ルイス
酸;例えばBF3モノエチルアミン、BF3ピペルジン
,BF32−メチルイミダゾールどのアミン複合体;例
えばイミダゾールとその誘導体である4−エチル−2−
メチルイミダゾール1−メチルイミダゾール、2−メチ
ルイミダゾールなどのアミン1,1 : N,N−ジメ
チルベンジルアミンアミン類の酸塩;イミダゾール枦合
体、例えば3Mカンパニー発売のF’0−520などの
ト11フルオロメタンスルホン酸の塩、有機ホスホニウ
ムノ・ロゲン化物、およびジシアンジアミドなど力玉挙
げられる。
進剤を添加できる。使用できる促進剤とシテハ、ルイス
酸;例えばBF3モノエチルアミン、BF3ピペルジン
,BF32−メチルイミダゾールどのアミン複合体;例
えばイミダゾールとその誘導体である4−エチル−2−
メチルイミダゾール1−メチルイミダゾール、2−メチ
ルイミダゾールなどのアミン1,1 : N,N−ジメ
チルベンジルアミンアミン類の酸塩;イミダゾール枦合
体、例えば3Mカンパニー発売のF’0−520などの
ト11フルオロメタンスルホン酸の塩、有機ホスホニウ
ムノ・ロゲン化物、およびジシアンジアミドなど力玉挙
げられる。
本発明で使用できる構造繊維(すなわち、15父分d)
としては、炭素繊維、グラファイト繊維、ガラス繊維,
炭化ケイ素線m1ボ11(ベンゾチアゾール)、ポリ(
ベンズイミダゾール)、ボIJ (ベンゾオキサゾール
)、アルミナ、チタニア、ホウ素、芳香族ポリアミドな
どの繊維が挙げられる。
としては、炭素繊維、グラファイト繊維、ガラス繊維,
炭化ケイ素線m1ボ11(ベンゾチアゾール)、ポリ(
ベンズイミダゾール)、ボIJ (ベンゾオキサゾール
)、アルミナ、チタニア、ホウ素、芳香族ポリアミドな
どの繊維が挙げられる。
これらの繊維は100.000 psi以上の引張強さ
、200万psi以上の引張モジュラス、および200
℃以上の分解温度を有する特徴がある。このような繊維
は連続トウ(各toooから400,000のフィラメ
ント)、織布、ホイスカ、チョツプドファイノ々−1又
はランダムマットの形にして使用される。好ましい繊維
は炭素R1維、米国プラウエア州ウイルミントン在のF
、1.デュポン社発売のKevlar 49繊糺のよう
な芳香族ポリアミド繍、維、および炭化ケイ素繊維など
である。
、200万psi以上の引張モジュラス、および200
℃以上の分解温度を有する特徴がある。このような繊維
は連続トウ(各toooから400,000のフィラメ
ント)、織布、ホイスカ、チョツプドファイノ々−1又
はランダムマットの形にして使用される。好ましい繊維
は炭素R1維、米国プラウエア州ウイルミントン在のF
、1.デュポン社発売のKevlar 49繊糺のよう
な芳香族ポリアミド繍、維、および炭化ケイ素繊維など
である。
本発明の計↓成物は、5〜70重菅飴、好ましくは15
〜60重敏チの硬化剤(すなわち、成分a)、5〜75
]i針条、好ましくは10〜50重敏係の成分す、およ
びθ〜約約2賞 〜15重&tチの成分c, O・〜85重量係、好まし
くは20〜80重t %の成分dを含有する。
〜60重敏チの硬化剤(すなわち、成分a)、5〜75
]i針条、好ましくは10〜50重敏係の成分す、およ
びθ〜約約2賞 〜15重&tチの成分c, O・〜85重量係、好まし
くは20〜80重t %の成分dを含有する。
予備含浸させた(プリプレグ)補強材は本発明の組成物
から成分(a+b)と成分df:組み会わせ、又は成分
( a 十b + c )と成分c14Rみ曾わせて製
造することができる。
から成分(a+b)と成分df:組み会わせ、又は成分
( a 十b + c )と成分c14Rみ曾わせて製
造することができる。
予備含浸させた補強材は、例えば湿式畿き取り、又はホ
ットメルトなどの当該枝素;5で公知の種々の方法によ
り製造される。含浸させたトウ、又は方向性のないテー
プを作る一つの方法においては、繊維をエポキシ/硬他
剤混@物の浴中に通過させる。例えばメチルエチルケト
ンのような反応しない揮発性の溶媒を、粘度全減少さぜ
るために樹脂浴中に任意に添加してもよい。@没の後、
補強拐は余分な樹脂を取り除くためにダイス型を通過さ
せ,剥餅を紙の層の間にはでみ、−揃いの加熱ローラー
を通し、冷却し、そして巻き取る。これは数日以内に使
用するか、0°Fで数ケ月間保存することができる。
ットメルトなどの当該枝素;5で公知の種々の方法によ
り製造される。含浸させたトウ、又は方向性のないテー
プを作る一つの方法においては、繊維をエポキシ/硬他
剤混@物の浴中に通過させる。例えばメチルエチルケト
ンのような反応しない揮発性の溶媒を、粘度全減少さぜ
るために樹脂浴中に任意に添加してもよい。@没の後、
補強拐は余分な樹脂を取り除くためにダイス型を通過さ
せ,剥餅を紙の層の間にはでみ、−揃いの加熱ローラー
を通し、冷却し、そして巻き取る。これは数日以内に使
用するか、0°Fで数ケ月間保存することができる。
ツリプレグのM布中は、樹脂系+d r B一段階」で
あるか、又は部分的に進行する。
あるか、又は部分的に進行する。
初会材料は熱と圧力とを使用して予備含浸させた補強材
を硬化して製造することができる。真空ノ々ッグ/オー
トクレーブ硬化がこのような組成物には過分している。
を硬化して製造することができる。真空ノ々ッグ/オー
トクレーブ硬化がこのような組成物には過分している。
1980年11月26日公開のヨーロッパ特許出ff1
EjPj0019149号明細書に記載されているよう
に,湿式レイアップ及びそれに続く圧縮成形、樹脂トラ
ンスファー成形,又は樹脂射出によって猜層品も製造さ
れる。代表的な硬化温度は100Tから500°Ftで
の範囲、好ましくは180下から4 5 0 ’Fまで
の範囲である。
EjPj0019149号明細書に記載されているよう
に,湿式レイアップ及びそれに続く圧縮成形、樹脂トラ
ンスファー成形,又は樹脂射出によって猜層品も製造さ
れる。代表的な硬化温度は100Tから500°Ftで
の範囲、好ましくは180下から4 5 0 ’Fまで
の範囲である。
本発明の系11成物はフィラメント巻き取りに好適であ
る。本発明の初会材料の製造方法においては、樹脂によ
り予め含浸するか,又は巻取p中に含浸するかのいずれ
かのテープ又はトウの形状における連続補強材を、予め
定めたパターンにおける、回転し、かつ取り外し得る型
、又はマンドレル上に置く。一般的に該マンドレルの型
状は回転する表面であり、かつ末端クロージヤーを有す
る。適当な数の層が巻かれたとき、該巻かれた成形物を
炉又はオートクレーブ中において硬化し、次いでマンド
レルを取り去る。
る。本発明の初会材料の製造方法においては、樹脂によ
り予め含浸するか,又は巻取p中に含浸するかのいずれ
かのテープ又はトウの形状における連続補強材を、予め
定めたパターンにおける、回転し、かつ取り外し得る型
、又はマンドレル上に置く。一般的に該マンドレルの型
状は回転する表面であり、かつ末端クロージヤーを有す
る。適当な数の層が巻かれたとき、該巻かれた成形物を
炉又はオートクレーブ中において硬化し、次いでマンド
レルを取り去る。
各種のエポキシ樹脂により粘着性のドレープ性プリゾレ
グが得られる4。本発明の硬化剤の低室温(25℃)反
応性の故に貯蔵寿命の長いプリプレグが得られるが、該
寿命は典型的には1〜3週間である。
グが得られる4。本発明の硬化剤の低室温(25℃)反
応性の故に貯蔵寿命の長いプリプレグが得られるが、該
寿命は典型的には1〜3週間である。
フィラメント巻き取りおよび湿式レイアップ用に,好ま
しい樹脂組成物は、ビス(2.3−エポキシシクロペン
チル)エーテルから選はコ1,たエポキシ樹脂、式■の
ビスフェノールNエツトキシ樹脂(ここにn=0〜6で
ある)N9N,N′,Nl,−テトラク゛リシジルキシ
リレンジアミン、式111および八lのエポキシ化ノボ
ラック樹脂(ここにn=0〜3である)および0,N.
N− トリグリシジル−4−アミンフェノールから成る
。好゛ましいエポキシ樹脂混合物は、70℃で3 0,
0 0 0センチポアズ以下の粘度を有するもので.あ
る。
しい樹脂組成物は、ビス(2.3−エポキシシクロペン
チル)エーテルから選はコ1,たエポキシ樹脂、式■の
ビスフェノールNエツトキシ樹脂(ここにn=0〜6で
ある)N9N,N′,Nl,−テトラク゛リシジルキシ
リレンジアミン、式111および八lのエポキシ化ノボ
ラック樹脂(ここにn=0〜3である)および0,N.
N− トリグリシジル−4−アミンフェノールから成る
。好゛ましいエポキシ樹脂混合物は、70℃で3 0,
0 0 0センチポアズ以下の粘度を有するもので.あ
る。
全てのプリプレグおよび複合処方物において。
硬化剤中のN−H基対エポキシJfl脂中01,2−エ
ポキシド基の好ましいモル比は0.5対1.5である。
ポキシド基の好ましいモル比は0.5対1.5である。
本発明の組成物は、闘えば翼の外板、翼と機体の整形材
、床羽目板、フラップ、レードームなどの航空機部品と
して、また例えばドライブシャフト、バンパー、ばねな
どの自動車部品として、圧力容器、タンク、およびパイ
プとして使用される。
、床羽目板、フラップ、レードームなどの航空機部品と
して、また例えばドライブシャフト、バンパー、ばねな
どの自動車部品として、圧力容器、タンク、およびパイ
プとして使用される。
また、軍事用車輛の保護外装、ザルフのシャフト、テニ
スのラケット、釣シ用ロンドなどのスポーツ用品に使用
するのにも適している。
スのラケット、釣シ用ロンドなどのスポーツ用品に使用
するのにも適している。
本発明の組成物は構造繊維の雌かに、タルク、マイカ、
炭酸カルシウム、アルミニウム三水和物、ガラス製マイ
クロ/々ルーン、フェノールサーモスフェア及びカーゼ
ンブラックのような微粒子の充てん剤を含有することも
できる。該組成物における構造繊維の重量の半分までを
充てん剤により置き換えることができる。ヒユームドシ
リカのようなチキントロピー付与剤もまた使用すること
がで実施例 \ 次に実施例を掲げて、本発明を更に・具体的に紐引する
。ただし、本発明はこれらの実施例によってその範囲を
限定することを意図するものではないつ 実施例で用いる下記の表示は1次の意味を有する、すな
わち エポキシ当i(EEw)とは、■、2−エポキシド基1
モル当シのエポキシ樹脂のグラム数である。
炭酸カルシウム、アルミニウム三水和物、ガラス製マイ
クロ/々ルーン、フェノールサーモスフェア及びカーゼ
ンブラックのような微粒子の充てん剤を含有することも
できる。該組成物における構造繊維の重量の半分までを
充てん剤により置き換えることができる。ヒユームドシ
リカのようなチキントロピー付与剤もまた使用すること
がで実施例 \ 次に実施例を掲げて、本発明を更に・具体的に紐引する
。ただし、本発明はこれらの実施例によってその範囲を
限定することを意図するものではないつ 実施例で用いる下記の表示は1次の意味を有する、すな
わち エポキシ当i(EEw)とは、■、2−エポキシド基1
モル当シのエポキシ樹脂のグラム数である。
ポリスルホン:次式で表わされるポリマー数平均分子量
約’24,000のUde I ポリスルホンP −1
800(Union 0arbide 0orp、よシ
入手〕。
約’24,000のUde I ポリスルホンP −1
800(Union 0arbide 0orp、よシ
入手〕。
フェノキシ:次式で表わされるポリマー数平均分子量約
24,000のUcar フェノキシPKHH(Uni
on Carbide Carp、より入手)実施例1
〜5は、本発明の第1J j”マー性(低重合)ジアミ
ン類の製法について述べたものである。
24,000のUcar フェノキシPKHH(Uni
on Carbide Carp、より入手)実施例1
〜5は、本発明の第1J j”マー性(低重合)ジアミ
ン類の製法について述べたものである。
実施例1〜5で使用した試薬(反応剤)および得られた
生成物を表Iに総括する。総ての実施例において、回収
率は理論値の70〜90%であった。
生成物を表Iに総括する。総ての実施例において、回収
率は理論値の70〜90%であった。
実施例1
ttmm拌m、サームーオーウオツチコントローラ付き
温度計、窒素送入口とディーンースタークトラップに連
通する蒸留カラムとを有するクライゼンアダプター、及
び電熱マントルを備えた5tフラスコに、下記のものを
仕込んだ一 粉末炭酸カリウム 389t 4.4−ジクロロジフェニルスルホ7 538.5 f
ビスフェノールA 85.6t トルエン 40〇− N、N−ジメチルアセトアミド 1300mこの混合物
を攪拌し、窒素でパージしてから700に加熱した。1
5分後、m−アミノフェノール344?を添加した。こ
の混合物を160℃に加熱し、トルエン/水共沸混合物
をトラップに捕集した。この系が155℃に達したら留
出物中のトルエンを循環させた。混合物を455〜16
2℃に9時間維持した。次に、室温(約25℃)まで冷
却し濾過した。濾液を秤量したら1821Fであった。
温度計、窒素送入口とディーンースタークトラップに連
通する蒸留カラムとを有するクライゼンアダプター、及
び電熱マントルを備えた5tフラスコに、下記のものを
仕込んだ一 粉末炭酸カリウム 389t 4.4−ジクロロジフェニルスルホ7 538.5 f
ビスフェノールA 85.6t トルエン 40〇− N、N−ジメチルアセトアミド 1300mこの混合物
を攪拌し、窒素でパージしてから700に加熱した。1
5分後、m−アミノフェノール344?を添加した。こ
の混合物を160℃に加熱し、トルエン/水共沸混合物
をトラップに捕集した。この系が155℃に達したら留
出物中のトルエンを循環させた。混合物を455〜16
2℃に9時間維持した。次に、室温(約25℃)まで冷
却し濾過した。濾液を秤量したら1821Fであった。
その濾液の一部800?を真空下で加熱し揮発分280
tを除去した。残留物を、禮型攪拌機付きモルトンフラ
スコ中でジクロロメタン2tに溶解させた。この溶液を
21づつの蒸留水で3回洗滌した。洗滌済み有機層を濾
別し、回転蒸発詣で濃縮した。@組物を2日間真空炉内
の薄い皿り中で加熱して、ジクロロメタンの最終的な除
去を行なった。炉の温度t−25℃から650にゆつく
シと上げて起泡を制御した。最終生成物、すなわちオリ
ザマー性ジアミンは、80〜92℃の融解範囲を有して
いた。過塩素酸を使用して、ジアミンを滴定したところ
、−NH,基1モル当シの重量FJ:、254t1モル
であった。回収生成物の収量は約25ofであった。
tを除去した。残留物を、禮型攪拌機付きモルトンフラ
スコ中でジクロロメタン2tに溶解させた。この溶液を
21づつの蒸留水で3回洗滌した。洗滌済み有機層を濾
別し、回転蒸発詣で濃縮した。@組物を2日間真空炉内
の薄い皿り中で加熱して、ジクロロメタンの最終的な除
去を行なった。炉の温度t−25℃から650にゆつく
シと上げて起泡を制御した。最終生成物、すなわちオリ
ザマー性ジアミンは、80〜92℃の融解範囲を有して
いた。過塩素酸を使用して、ジアミンを滴定したところ
、−NH,基1モル当シの重量FJ:、254t1モル
であった。回収生成物の収量は約25ofであった。
実施例2
攪拌機、蒸留カラム、不活性ガスの入口と出口、それに
受器を備えた30ガロンのガラス内張シ反応器に、表I
に記載の試薬を仕込んだ。トルエン/N、N−−)メチ
ルアセトアミドの中のジクロロジフェニルスルホン、ヒ
スフェノールA オJ: ヒ炭酸カリウムの混合物を1
55〜160℃で6時間加熱してから、m−アミンフェ
ノールを添加し7’C。
受器を備えた30ガロンのガラス内張シ反応器に、表I
に記載の試薬を仕込んだ。トルエン/N、N−−)メチ
ルアセトアミドの中のジクロロジフェニルスルホン、ヒ
スフェノールA オJ: ヒ炭酸カリウムの混合物を1
55〜160℃で6時間加熱してから、m−アミンフェ
ノールを添加し7’C。
この混合物を、冷却および濾過するに先立って、更に1
2.8時間加熱した。濾液を塩化メチレンで希釈して、
およその組成がオリサマー性ジアミン16%(重量)、
N、N−ジメチルアセトアミド16%、塩化メチレン6
8%となるようにした。
2.8時間加熱した。濾液を塩化メチレンで希釈して、
およその組成がオリサマー性ジアミン16%(重量)、
N、N−ジメチルアセトアミド16%、塩化メチレン6
8%となるようにした。
この溶液を、トレー20個をもつ回転式デスクコンタク
タ−(口、DO)のカラム内で水によシ洗滌した。2回
通追抜、有機相のジメチルアセトアミド含有量は2.5
%に減少した。洗滌済み有機層を真空下で濃縮し、薄い
秤皿にあけてから、上述の如く真空下でゆつくシと加熱
してジクロロメタンを除去した。最終生成物は67〜7
9℃の融解範囲を有する黄褐色の固体であj5 、−N
H2基1モル当シの重量は33391モルであった。
タ−(口、DO)のカラム内で水によシ洗滌した。2回
通追抜、有機相のジメチルアセトアミド含有量は2.5
%に減少した。洗滌済み有機層を真空下で濃縮し、薄い
秤皿にあけてから、上述の如く真空下でゆつくシと加熱
してジクロロメタンを除去した。最終生成物は67〜7
9℃の融解範囲を有する黄褐色の固体であj5 、−N
H2基1モル当シの重量は33391モルであった。
実施例3
実施例1のジアミンと同じ方法で、−NH,基1モル当
シの滴定重量が37Or1モルのオリゴマ−性ジアミン
を製造し、収得した。
シの滴定重量が37Or1モルのオリゴマ−性ジアミン
を製造し、収得した。
実施例4
N、N−ジメチルアセトアミド/トルエン中のジクロロ
ジフェニルスルホント、ヒスフェノールAと炭酸カリウ
ムとの混合物を155〜160℃で反応させた後、m−
アミンフェノールの添加を4時間まで遅くらした以外は
、実施例1のジアミンと同じ方法で、 −NH,基1モ
ル当シの滴定重量が39σ27モルのオリゴマー性ジア
ミンを製造し、収得した。
ジフェニルスルホント、ヒスフェノールAと炭酸カリウ
ムとの混合物を155〜160℃で反応させた後、m−
アミンフェノールの添加を4時間まで遅くらした以外は
、実施例1のジアミンと同じ方法で、 −NH,基1モ
ル当シの滴定重量が39σ27モルのオリゴマー性ジア
ミンを製造し、収得した。
実施例5
m−アミノフェノールの代シにp−アミノフェノールを
用いた以外は、実施例40手順に従って、−NH,基1
モル当シの滴定重量が41091モルのオリゴマー性ジ
アミンを製造した。濾過した反応混合物をワーリングプ
レンダー内の水(容量で17□。)の中に沈澱させて、
生成物を収得した。
用いた以外は、実施例40手順に従って、−NH,基1
モル当シの滴定重量が41091モルのオリゴマー性ジ
アミンを製造した。濾過した反応混合物をワーリングプ
レンダー内の水(容量で17□。)の中に沈澱させて、
生成物を収得した。
同時に:試薬全部を反応開始時に仕込み。
時間をずらしてアミノフェノールの添加を遅らした。
ビスフェノールA/ジクロロフェニルスルホン/ K2
003 (7)混合物’1155〜160’Cf反応さ
せ、6時間後にアミノフェノールを添加。
003 (7)混合物’1155〜160’Cf反応さ
せ、6時間後にアミノフェノールを添加。
反応は30ガロンの反応器で行なった。
ビスフェノールA/ジクロロジフェニルスルホン/に2
003の混合物を155〜160℃で反応させ、4時間
後にアミンフェノールを添加。
003の混合物を155〜160℃で反応させ、4時間
後にアミンフェノールを添加。
濾別した反応溶液を水中に沈澱させて生成物を収得した
。
。
生成物は2.3 wt%のDMA0を含有。
生成物は0.8 wt%のDMA0を含有。
実施例6
ビス(2,3−エボキシシクロペンテル) x −チル
50.Ofと実施例1のオリゴマー性ジアミン66.8
9とを配合して、熱硬化性組成物を製造した。
50.Ofと実施例1のオリゴマー性ジアミン66.8
9とを配合して、熱硬化性組成物を製造した。
実施例7
ビス(2,3−エボキシシクロベンテル〕エーテル36
.Of 、ビスフェノールAエポキシ樹脂(EEW 1
89)24.02と実施例1のオリゴマー性ジアミン6
4.7 Fを配合して、熱硬化性組成物を製造した。
.Of 、ビスフェノールAエポキシ樹脂(EEW 1
89)24.02と実施例1のオリゴマー性ジアミン6
4.7 Fを配合して、熱硬化性組成物を製造した。
実施例8
ビス(2,3−エポキシシクロペンチルフェーテル39
.Orと実施例3のオリゴマー性ジアミンg o、o
rとを配合して、熱硬化性組成物を製造した。
.Orと実施例3のオリゴマー性ジアミンg o、o
rとを配合して、熱硬化性組成物を製造した。
実施例9
ビスフェノールAエポキシ4i11(EEW 189)
70、Ofを、実施例4の手順に従って製造したオリゴ
マー性ジアミン74.0−fと配合して、熱頑化性組成
物を製造しf?:、。 このジアミンは−N H2基1
モル当すの重量が4OO?1モルのものであった。
70、Ofを、実施例4の手順に従って製造したオリゴ
マー性ジアミン74.0−fと配合して、熱頑化性組成
物を製造しf?:、。 このジアミンは−N H2基1
モル当すの重量が4OO?1モルのものであった。
実施例10
ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル34
.49 (!: 、ビスフェノールAエポキシ樹脂(E
EW 189)8.9 rと、実施例3のオリゴマー性
ジアミン88.Ofとを配合して、熱硬化性組成物を製
造した。
.49 (!: 、ビスフェノールAエポキシ樹脂(E
EW 189)8.9 rと、実施例3のオリゴマー性
ジアミン88.Ofとを配合して、熱硬化性組成物を製
造した。
実施例11
ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテルIB
、2tと、ビスフェノールAエポキシ樹脂(EEW 1
89)12.19と実施例4のオリゴマー性ジアミン5
0.Ofとを配合して、熱硬化性組成物を製造した。
、2tと、ビスフェノールAエポキシ樹脂(EEW 1
89)12.19と実施例4のオリゴマー性ジアミン5
0.Ofとを配合して、熱硬化性組成物を製造した。
実施例12
ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル44
.8 t、 N、N、N’ 、N’−テトラゾ1)シジ
s0アミノジフェニルメタン(すなワチ%Oiba−G
eigy 00rp−のMY−720)11.2F、実
施例4のオリゴマー性ジアミン61.6 を及び4,4
1−ヒス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン
2.5.8 ?を配合して、熱硬化性組成物を製造した
。
.8 t、 N、N、N’ 、N’−テトラゾ1)シジ
s0アミノジフェニルメタン(すなワチ%Oiba−G
eigy 00rp−のMY−720)11.2F、実
施例4のオリゴマー性ジアミン61.6 を及び4,4
1−ヒス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン
2.5.8 ?を配合して、熱硬化性組成物を製造した
。
実施例13
ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル25
.Of ト、ビスフェノールAエポキシ樹脂(EEW
189)16.79と、実施例5のオリゴマー註ジアミ
ン90rとを配合して、熱硬化性組成物を製造した。
.Of ト、ビスフェノールAエポキシ樹脂(EEW
189)16.79と、実施例5のオリゴマー註ジアミ
ン90rとを配合して、熱硬化性組成物を製造した。
以下の実施例14および15は、熱可塑性物質を含有す
る組成物について述べたものである。
る組成物について述べたものである。
実施例14
ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテ、+b
1466rとフェノキシ200tとの混合物を、130
℃まで加熱し、該フェノキシが溶解するまで1.7時間
攪拌した。次に、この混合物を70℃まで冷却して、N
、N−ジグリシジルオルンートルイジy (F、1.O
,Corp、のGlyamine135)366rと配
合した。このエポキシ/熱可塑性物質の溶液66.9t
’f:%実施例2のメ゛リゴマー性ジアミン50.69
および4,4′−ビス(3−アミノフェノキシフジフェ
ニルスルホン33.72と配合して、熱硬化性組成物を
製造した。
1466rとフェノキシ200tとの混合物を、130
℃まで加熱し、該フェノキシが溶解するまで1.7時間
攪拌した。次に、この混合物を70℃まで冷却して、N
、N−ジグリシジルオルンートルイジy (F、1.O
,Corp、のGlyamine135)366rと配
合した。このエポキシ/熱可塑性物質の溶液66.9t
’f:%実施例2のメ゛リゴマー性ジアミン50.69
および4,4′−ビス(3−アミノフェノキシフジフェ
ニルスルホン33.72と配合して、熱硬化性組成物を
製造した。
実施例15
ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル44
.89と、ダウD、B、N、 438エポキシノゼラッ
ク樹脂11.2Fとポリスルホン4.Orとの混合物を
、130℃で1時間加熱して、熱可塑性物質のエポキシ
樹脂溶液を製造した。熱硬化性樹脂組成物を製造するた
めに、上記の溶液を実施例3のオリゴマー性ジアミン5
5.59および4.4′−ヒス(3−アミノフェノキシ
)−ジフェニルスルホン23.89と配合した。
.89と、ダウD、B、N、 438エポキシノゼラッ
ク樹脂11.2Fとポリスルホン4.Orとの混合物を
、130℃で1時間加熱して、熱可塑性物質のエポキシ
樹脂溶液を製造した。熱硬化性樹脂組成物を製造するた
めに、上記の溶液を実施例3のオリゴマー性ジアミン5
5.59および4.4′−ヒス(3−アミノフェノキシ
)−ジフェニルスルホン23.89と配合した。
実施例16〜25
実施例6〜15に記載の処方物から補強材料を含まない
注型成形品を製造した。代表的な注型成形品は、100
〜160tの重量があつ女、が、これらは上述の実施例
九記載の比率を用いて製造した。注型成形品の寸法は、
’/8x8x5〜8インチであった。
注型成形品を製造した。代表的な注型成形品は、100
〜160tの重量があつ女、が、これらは上述の実施例
九記載の比率を用いて製造した。注型成形品の寸法は、
’/8x8x5〜8インチであった。
注型成形品を製造する一般的な手順は5次の通シであっ
た。すなわち、随意的に熱可塑性物質を含むエポキシ樹
脂を、4型攪拌機を備えた三つロフラスコに仕込んだ。
た。すなわち、随意的に熱可塑性物質を含むエポキシ樹
脂を、4型攪拌機を備えた三つロフラスコに仕込んだ。
フラスコの内容物を120゜〜130℃に加熱し、攪拌
した。アミン硬化剤をこの溶液に微粉末として添加した
。これは約5分間で溶解した。こうして得られる溶液を
攪拌しながら水銀柱約25インチの真空下に3分間もた
らした後、攪拌せずに2分間おいた。次に、寸法l/8
×8×8インチのキャビチーを持つがラス裂注型の中に
注入し、予定の加熱サイクルで、すなわち105℃で1
6〜21時間、140℃で8時間、そして最仮に175
℃で16時間かけて硬化した。
した。アミン硬化剤をこの溶液に微粉末として添加した
。これは約5分間で溶解した。こうして得られる溶液を
攪拌しながら水銀柱約25インチの真空下に3分間もた
らした後、攪拌せずに2分間おいた。次に、寸法l/8
×8×8インチのキャビチーを持つがラス裂注型の中に
注入し、予定の加熱サイクルで、すなわち105℃で1
6〜21時間、140℃で8時間、そして最仮に175
℃で16時間かけて硬化した。
引張性質、加熱たわみ温度および感水性について測定す
るため、これらの注型成形品を試験した。
るため、これらの注型成形品を試験した。
感水性については、被引張棒材を160下の水に浸漬し
て2週間後の重量変化を測定した。引張性質は、型lの
ドッグホーン標本を使用するASTMD−638に従っ
て測定した。加熱たわみ温度については、ASTM D
−648(応力264 psiで)に従って測定した。
て2週間後の重量変化を測定した。引張性質は、型lの
ドッグホーン標本を使用するASTMD−638に従っ
て測定した。加熱たわみ温度については、ASTM D
−648(応力264 psiで)に従って測定した。
補強材料を含まない注型成形品の性質を表■に総括する
。これらの材料は、他の多くのエポキシ処方物の注型成
形品と比較して、吸水率が低く。
。これらの材料は、他の多くのエポキシ処方物の注型成
形品と比較して、吸水率が低く。
それに高い引張強さと高い引張モジュラスを有している
。
。
以下の実施例26および27は、本発明による組成物の
フィルム形成特性を検討するための′実験を述べたもの
である。プリプレグをホットメルトトランスファー法に
よって製造するためには、弱い粘着性を有する均一な薄
膜を提供できる処方物が望まれている。
フィルム形成特性を検討するための′実験を述べたもの
である。プリプレグをホットメルトトランスファー法に
よって製造するためには、弱い粘着性を有する均一な薄
膜を提供できる処方物が望まれている。
実施例26
2オンスの角形びんに、ビス(2,3−エポキシシクロ
ペンチル)エーテル4.489 トビスフエノールAエ
ポキシ樹脂(EEW 189)1.12 tとを添加し
た。このびんを120℃の油浴に浸漬した。次に、実施
例3のオリゴマー性ジアミン9.842とアミン末端基
を有するブタジェン/アクリロニトリル液体ザム(B
、 F + Goodrich Co、のATBN13
00X 21型) 0.98 Fを添加した。混合物を
攪拌し、120℃に保持した。1時間後、試料をびんか
ら取シ出し、剥離紙の上に注ぎ、引き延ばして均一なフ
ィルムとなした。
ペンチル)エーテル4.489 トビスフエノールAエ
ポキシ樹脂(EEW 189)1.12 tとを添加し
た。このびんを120℃の油浴に浸漬した。次に、実施
例3のオリゴマー性ジアミン9.842とアミン末端基
を有するブタジェン/アクリロニトリル液体ザム(B
、 F + Goodrich Co、のATBN13
00X 21型) 0.98 Fを添加した。混合物を
攪拌し、120℃に保持した。1時間後、試料をびんか
ら取シ出し、剥離紙の上に注ぎ、引き延ばして均一なフ
ィルムとなした。
実施例27
下記の樹脂処方物を用いて、実施例26の手順を繰り返
した。
した。
ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル3.
60 r グラミン135 0.90 t フェノキシ 0・492 実施例2のオリゴマー性ジアミン 5.5294.4′
−ビス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン
1.389 120℃で1時間維持した後、試料を取シ出し、剥離紙
上に注ぎ、そして粘着性のある均一カフィルムに引き延
ばした。
60 r グラミン135 0.90 t フェノキシ 0・492 実施例2のオリゴマー性ジアミン 5.5294.4′
−ビス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン
1.389 120℃で1時間維持した後、試料を取シ出し、剥離紙
上に注ぎ、そして粘着性のある均一カフィルムに引き延
ばした。
以下の実施例28は、非方向性エポキシ/グラフアイド
ブリゾレグの製造について述べるものである。
ブリゾレグの製造について述べるものである。
実施例28
ビス(2,3−エポキシシクロペンチルンエーテルIB
2t、ビスフェノール人工ポキシ樹脂(EBW 189
)121 F及び実施例4のオリゴマー性ジアミン50
0tを110℃で約20分開院合して、実施例11のも
のと同じ熱硬化性組成物を製造した。次に、この混合物
を約20分間で70℃まで冷却した。混合物が70℃に
冷却した後、これを幅8インチの剥離紙(Dauber
t CoatedProductsよル入手し7’C2
−65KG−157型および99A型)の上に、被覆型
to、024zb/ft’で被覆した。
2t、ビスフェノール人工ポキシ樹脂(EBW 189
)121 F及び実施例4のオリゴマー性ジアミン50
0tを110℃で約20分開院合して、実施例11のも
のと同じ熱硬化性組成物を製造した。次に、この混合物
を約20分間で70℃まで冷却した。混合物が70℃に
冷却した後、これを幅8インチの剥離紙(Dauber
t CoatedProductsよル入手し7’C2
−65KG−157型および99A型)の上に、被覆型
to、024zb/ft’で被覆した。
110個のトウの炭素繊維から成るリゼンを形成し、こ
れをシリプレグ機で2プライのエポキシ被覆剥離紙の間
に接触させて、6インチ幅の非方向性プリプレグテープ
を製造した。このプリプレグ機で、繊維と被覆剥離紙と
のサンドインチ構造体を一連の加熱したローラー上を通
過させ、樹脂を繊維の中に溶は込ませた。仕上がシのテ
ープは、約55重量憾の繊維を含んでいた。その厚さは
、約0.010インチテあツタ。繊維は、5.00 X
10ps+の引張強さと34 X 10’ psi
の引張モジュラスとを有するポリアクリロニトリルをペ
ースとする繊維であった。
れをシリプレグ機で2プライのエポキシ被覆剥離紙の間
に接触させて、6インチ幅の非方向性プリプレグテープ
を製造した。このプリプレグ機で、繊維と被覆剥離紙と
のサンドインチ構造体を一連の加熱したローラー上を通
過させ、樹脂を繊維の中に溶は込ませた。仕上がシのテ
ープは、約55重量憾の繊維を含んでいた。その厚さは
、約0.010インチテあツタ。繊維は、5.00 X
10ps+の引張強さと34 X 10’ psi
の引張モジュラスとを有するポリアクリロニトリルをペ
ースとする繊維であった。
実施例29
実施例12の樹脂処方物を用いて6インチ幅の一方向性
テープ′fr、製造した。エポキシ/硬化剤混合物を1
15部5℃で1時間加熱し、被覆する前にこれを硬化し
た。公知のシリプレグ樹脂を使用して対照のプリプレグ
を同様に製造し7C(表1を参照のこと〕。
テープ′fr、製造した。エポキシ/硬化剤混合物を1
15部5℃で1時間加熱し、被覆する前にこれを硬化し
た。公知のシリプレグ樹脂を使用して対照のプリプレグ
を同様に製造し7C(表1を参照のこと〕。
実施例29および対照のプリプレグは、公称厚さ約0.
006インチを有していた。両者とも、約60重量係の
繊維を含んでおシ、6.6 X 10’paiの引張強
さと35 X 10’ psi の引張モジュラスを有
する炭素繊維を用いて製造した。
006インチを有していた。両者とも、約60重量係の
繊維を含んでおシ、6.6 X 10’paiの引張強
さと35 X 10’ psi の引張モジュラスを有
する炭素繊維を用いて製造した。
表 1
実施例番号 29 対照A
樹脂処方物の実施例 12 −8
a : N、N、N’ 、N’−テトラグリシジルジア
ミノジフェニルメタン(0iba −Gejgy Co
rp。
ミノジフェニルメタン(0iba −Gejgy Co
rp。
よシ入手しfcMY−720)100部と、ビスフェノ
ール人でエポキシ化したノボラツク(0elanese
Polymer 5pecialties Co+よ
シ入手し7’cSU−8)13部と、4.4’−ジアミ
ノジフェニルスルホン32部とから成る公知のプリプレ
グ樹脂処方物 実施例30〜31 実施例3oおよび31は、実施例28と29並びに対照
のプリプレグから製造した硬化ラミネートについて述べ
るものである。過剰の樹脂を吸収するためブリーダー布
(bleeder cloths)を使用したオートク
レーブ内でラミネートを硬化した。
ール人でエポキシ化したノボラツク(0elanese
Polymer 5pecialties Co+よ
シ入手し7’cSU−8)13部と、4.4’−ジアミ
ノジフェニルスルホン32部とから成る公知のプリプレ
グ樹脂処方物 実施例30〜31 実施例3oおよび31は、実施例28と29並びに対照
のプリプレグから製造した硬化ラミネートについて述べ
るものである。過剰の樹脂を吸収するためブリーダー布
(bleeder cloths)を使用したオートク
レーブ内でラミネートを硬化した。
5〜1oプライのプリプレグを用いて各標本を製造した
。引張性質は、ASTM−D3039に従って測定した
。圧縮性質についてU、ASTM−D695の変更手順
を採用して測定した。試料の端部が非圧縮性の破損形態
になったときにこれが破砕されないように、一方向性グ
ラファイト/エポキシ展のタブを加えた。ゲージ長さ約
0.190インチのものを使用した。圧縮性試料の端部
タブは、177℃で1時間硬化するFM−300フィル
ム接着剤(American Oyanamid Co
、よシ入手〕を用いて接着した。
。引張性質は、ASTM−D3039に従って測定した
。圧縮性質についてU、ASTM−D695の変更手順
を採用して測定した。試料の端部が非圧縮性の破損形態
になったときにこれが破砕されないように、一方向性グ
ラファイト/エポキシ展のタブを加えた。ゲージ長さ約
0.190インチのものを使用した。圧縮性試料の端部
タブは、177℃で1時間硬化するFM−300フィル
ム接着剤(American Oyanamid Co
、よシ入手〕を用いて接着した。
一方向性ラミネートについて測定した縦方向の性質を表
■にまとめた。これらの組成物は、優れた引張性質と圧
縮性質とを持っていることは明白である。繊維Bを用い
て製造したラミネートの引張性質は、本発明の樹脂処方
物の方が、対照の樹脂を用いて製造したラミネートより
も著しく高い。
■にまとめた。これらの組成物は、優れた引張性質と圧
縮性質とを持っていることは明白である。繊維Bを用い
て製造したラミネートの引張性質は、本発明の樹脂処方
物の方が、対照の樹脂を用いて製造したラミネートより
も著しく高い。
実施例28のプリプレグについてはホット/ウェット条
件下の圧縮性質の保持性が優れている。
件下の圧縮性質の保持性が優れている。
表 ■
一方面1生ラミネート8の性質
実施例 30 31 対照
プリプレグの実施例 28 29 −−硬化処理工程6
IIIII 性質 引張強さ (10” psi ) 240 355 2
62引張モジユラス(10’ psi) 19.9 1
9,1 18.2破損率(囁) 1,18 1.63
1.33室淵圧縮強さく 10” psi) 200
210 220ホツト/ウエツト0190 −− −、
−繊維の型” A B 13 a 60容量幅の繊維を標準とした。
IIIII 性質 引張強さ (10” psi ) 240 355 2
62引張モジユラス(10’ psi) 19.9 1
9,1 18.2破損率(囁) 1,18 1.63
1.33室淵圧縮強さく 10” psi) 200
210 220ホツト/ウエツト0190 −− −、
−繊維の型” A B 13 a 60容量幅の繊維を標準とした。
室温から135℃に 真空をかける
2℃/―で加熱
135℃で90分保持 室温から135℃に2℃/輪で
加熱 圧力85psiをかける 圧力90psiをかける13
5t11T105G保持 135℃−c s +#J)
保持135Cから179℃K 135℃からI 79
ClC1℃/−で加熱 1℃/−で加熱 179℃で2時間保持 179℃で8時間保持C16’
0”F(7)水中に2週間浸a後、200”Fで d 繊維A:PANをペースとした炭素繊維、6K、り
声強さ: 5.OXl 05 psi 、引張モジュラ
ス: 34XI O’ psi 。
加熱 圧力85psiをかける 圧力90psiをかける13
5t11T105G保持 135℃−c s +#J)
保持135Cから179℃K 135℃からI 79
ClC1℃/−で加熱 1℃/−で加熱 179℃で2時間保持 179℃で8時間保持C16’
0”F(7)水中に2週間浸a後、200”Fで d 繊維A:PANをペースとした炭素繊維、6K、り
声強さ: 5.OXl 05 psi 、引張モジュラ
ス: 34XI O’ psi 。
降伏:0.399/m
繊維B:PANをベースとした炭素線維、6に1引張強
さ: 6.6X10’ psi Th引張モジュラス:
35X10’ psi 。
さ: 6.6X10’ psi Th引張モジュラス:
35X10’ psi 。
降伏: 0.31 f/m
実施例32
実施例32は、本発明の組成物を用いて、また対照を用
いて製造した準等方性の2ミネートについて衝撃後の圧
縮強さを示すものである。この試験では、組成物の耐損
傷性を測定した。この耐損傷性は、母材樹脂に依存する
ものである。試験標本は5両者とも繊維Bを用いて製造
したもので、6×4×約0.2インチの寸法を有してい
た。直径5/8インチの球形圧子を有するガードナー型
衝撃試験機(Gardner Laboratorie
s製)を用いて、パネルに対しその中心に衝撃を与えた
。この衝撃は繊維面に垂直であった。衝撃を与える際は
、ラミネートをベニア板の裏張シを備えたアルミニウム
板に穿った3インチ×5インチの穴の上に簡単に支持し
た。衝撃を受けたノミネルは、その縁部を平面外の締め
金具から締め付けているスチール製固定具内で残留圧縮
強さについて試験した。
いて製造した準等方性の2ミネートについて衝撃後の圧
縮強さを示すものである。この試験では、組成物の耐損
傷性を測定した。この耐損傷性は、母材樹脂に依存する
ものである。試験標本は5両者とも繊維Bを用いて製造
したもので、6×4×約0.2インチの寸法を有してい
た。直径5/8インチの球形圧子を有するガードナー型
衝撃試験機(Gardner Laboratorie
s製)を用いて、パネルに対しその中心に衝撃を与えた
。この衝撃は繊維面に垂直であった。衝撃を与える際は
、ラミネートをベニア板の裏張シを備えたアルミニウム
板に穿った3インチ×5インチの穴の上に簡単に支持し
た。衝撃を受けたノミネルは、その縁部を平面外の締め
金具から締め付けているスチール製固定具内で残留圧縮
強さについて試験した。
この試験では、残留圧縮強さは衝撃荷重が増すにつれて
減少している。所定の衝撃レベルで最高圧縮強さを有し
ているものが好ましい試料である。
減少している。所定の衝撃レベルで最高圧縮強さを有し
ているものが好ましい試料である。
本発明の組成物で製造したラミネートの残留圧縮強さは
、対照を用いて製造したものよシも著しく高いことは明
白である。このように、本発明の組成物は改善された衝
撃抵抗を有している。
、対照を用いて製造したものよシも著しく高いことは明
白である。このように、本発明の組成物は改善された衝
撃抵抗を有している。
表 V
衝撃後の圧縮強さく10”psiで)の結果実施例 3
2 対照 プリプレグの実施例 29−− 複合材料の性質3 繊維含有率(容量%) 55.6−57.8 56.9
厚さく 1.N ) 、207−.212 .205積
層の数b 36プライ 36プライ 衝撃レベル(jb/1n) 0 70.9 72.7c 1000 40.2 23.6 、24.6゜1500
34.6 、 20.7’ a・・・硬化処理工程 真空をかける 室温から135℃に2℃/分で加熱 圧力9Qpsiをかける 135℃で3時間保持 135℃から179℃にFC/分で加熱179℃で4時
間保持 200℃で4時間、後硬化 b・・・〔(±4510/9010/90)2/±45
10/90/’±45〕SC・・・後硬化(200℃)
せず 第1頁の続き 0発 明 者 ロパート・ジエイムス・コツタアメリカ
合衆国ニュー・シャー シー州07924バーナーズビル・ ワインディング・ウェイ3番
2 対照 プリプレグの実施例 29−− 複合材料の性質3 繊維含有率(容量%) 55.6−57.8 56.9
厚さく 1.N ) 、207−.212 .205積
層の数b 36プライ 36プライ 衝撃レベル(jb/1n) 0 70.9 72.7c 1000 40.2 23.6 、24.6゜1500
34.6 、 20.7’ a・・・硬化処理工程 真空をかける 室温から135℃に2℃/分で加熱 圧力9Qpsiをかける 135℃で3時間保持 135℃から179℃にFC/分で加熱179℃で4時
間保持 200℃で4時間、後硬化 b・・・〔(±4510/9010/90)2/±45
10/90/’±45〕SC・・・後硬化(200℃)
せず 第1頁の続き 0発 明 者 ロパート・ジエイムス・コツタアメリカ
合衆国ニュー・シャー シー州07924バーナーズビル・ ワインディング・ウェイ3番
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 (a) 下記一般式: (1 (式中、Xはo、s、so又は80*で;hす、Yは0
又はSであ9%人はジハロジペンゼノイド化合物の残基
であシ、几は二価フェノールの残基でめシ、aは0.0
5から20までである)にょシ表わされるジアミン恢化
酌又°はそれらの混合物、及び(b)1分子当92個又
はそれ以上の1.2−エポキシド基を有するエポキシ樹
脂 金言有することを%徴とする組成物。 2、ReビスフェノールA1 ヒドロキノン、レソルシ
ノール、4.4’−ビフェノール、4 、4’−ジヒド
ロキシジフェニルスルホン、4.4’−ジヒドロキシジ
フェニルスルフィド、4.4’−ジヒドロキシ−3、3
’、 5 、5’−テトラメチルジフェニルスルフィド
、及び4,4−ジヒドロキシ−3゜3’、 5 、5’
−テトラメチルジノエニルスルホンから選択する特許請
求の乾間第1項日己載の組成物。 3、Aを: (式中Bll″J:SOx、C1−0(OHa)a、
−C(CFg)* 又は直接結合であシ、2はハロゲン
であシ、bは1ないし40搬数でろる)から選択する特
許請求の範囲第1項記載の組成物。 4 ジアミンが式: (式中、Cは帆2ないし帆8である)kMするものであ
る特許請求の範囲第1項記載の組成物。 5、 ジアミンが式: (式中−1Cは帆2ないし帆8でめる)【有するもので
める特許請求の範囲第1項記載の組成物。 6、 ジアミンが式: (式中、Cは0.2ないし帆8である)【臂するもので
ある特許請求の範囲第1項記載の組成物。 7、 ジアミンが式: (式中、Cは0.2ないし帆8である)kMするもので
りる特許請求の範囲第1狽記戦の組成製。 8、エポキシ樹脂がビス(2,3−エポキシシクロペン
チル)エーテルで必る特肝鎮)くの範囲第1項記載の組
成物。 9、 エポキシ樹脂が下記構造式: (式中、nは約0ないし約15の+:iを有する)を有
するものである待f′F開求の範囲第1項記載の組成り
。 10、エポキシ樹脂が下記式: (式中、H=Q、i〜8であシ、几=水素である)ヲ有
スるフェノール−ホルムアルデヒド ノボラックである
特許請求の範囲第1項記載の組成物。 (式中、ri = 0.1〜0.8でめり、Rは0H3
Tある)をゼするクレゾール−ホルムアルデヒド ノボ
ラックである特許請求の範囲第1項記載の組成物。 12、エポキシ樹脂がN 、 N 、 N’、 N’−
テトラグリシジル−4,4′□〜ジアミノジフエニルメ
タンである時Wf請求の範囲第1項記載の組成物。 13、エポキシ樹脂がN 、 N 、 Nl、 p4r
−テトラグリシジル−キシレンジアミンである特肝i求
の軛用第1項記載の組成物。 14、エポキシ樹脂がN、N−ジグリシジルトルイジン
である特許請求の範囲第1項記載の組成物。 15 エポキシ樹脂がN、N−ジグリシジルアニリンで
ある特許請求の社訓第1項記載の組成物。 16、エポキシ樹脂がN、N、Nl、Nl−テトラグリ
シジル−ビス(メチルアミン)シクロヘキサンである特
許請求の範囲第1項記載の組成物。 17、エポキシ樹脂がジグリシジルテレフタラートであ
る特許請求の範囲第1JA記載の組成物。 18 エポキシ樹脂がジグリシジルテレフタラートであ
る特許請求の範囲第1項記載の組成物。 19、エポキシ樹脂が0.N、N−)リグリシジル−4
−アミンフェノール又はO,N、N−トリグリシジル−
3−アミノフェノールでおる%肝請求の範囲第1項記載
の組成物。 20 エポキシ樹脂が3,4−エポキシシクロへキクル
メテルー3.4−エポキシシクロヘキサ/カルボキシラ
ードである特許請求の範囲第1項記載の組成物。 21、エポキシ[MがジメチルヒダントインのN。 N’−ジグリシジル誘導体でおる特許請求の範囲第1項
記載の組成物。 22 カーボン、黒鉛、ガラス、炭化ケイ素、ポリ(ベ
ンゾチアゾール)、ポリ(ベンズイミダゾール)、ポリ
(ヘンジオキサゾール)、アルミナ、チタニア、ホウ素
及び芳香族ポリアミドから選択した構造繊維を特徴する
特許請求の範囲第1項記載の組成物。 23、熱り塑性車合体を含有する特許請求の範囲第1項
又は第22項記載の組成物。 24、熱uf塑性亜合俸を1性又はそれ以上のポリ(ア
リールエーテル)、ポリヒドロキシエーテル、ポリカー
ボナート、ポリ(ε−カプロラクト/)、ポリブタジェ
ン/アクリロニトリル共皿合体、ポリエステル、アクリ
ロニトリル/ブタジェン/スチレン共基台体、ポリアミ
ド、ポリ(アミドイミド)、ポリオレフィン、ポリエチ
レンオキシド、ポリブチルメタクリラート、爾撃改買ポ
リスチレン、スルホン化ポリエチレン、ポリアリ−ラー
ド、ポリ(2,6−シメチルフエニレ/オキシド)、ポ
リビニルクロリド及びその共M置体、ポリフェニン/ス
ルフィドならびにポリアセタールから選択する特許請求
の範囲第23項記載の組成物。 25、熱可塑性重合体がポリスルホンである特許請求の
範囲第24項記載の組成物。 26 熱可塑性重合体がポリヒドロキシエーテルである
特許請求の範囲第24項記載の組成物。 27 熱可塑性重合体がボリカーボナートである特許請
求の範囲第24項記載の組成物。 28、熱可塑性重合体がポリエーテルイミドである特許
請求の範囲第24項記載の組成物。 29、熱0J塑性厘合体がポリアリ−ラードである時f
f謂氷の範囲第24項記載の組成物。 30、硬化速度を増進する促進剤を含有する特許請求の
範囲第1唄、第22項又は第24項記載の組成物。 31、成分(a)を5ないし70里量%含有する特許請
求の範囲第1項記載の組成物。 32、成分(b)を5ないし75重量%言含有る特許請
求の範囲第1項記載の組成物。 33、下記一般式: %式% (式中、Xはo 、 s 、 so又はSO2であシ、
YはO又はSでありshはジハロベンゼノイド化合物の
残示でhD、aは二1曲フェノールの残基であり、aは
0,05ないし20である)によシ衣わされるジアミン
硬化剤又はそれらの混合物、及び(b) ビス(2,3
−エポキシシクロペンチル)エーテル を@何することを特徴とする組成物。 34、構造繊維及び/又は熱町塑憔皇合体を宮Mする特
許請求の範囲第33項Hr2載の組成物。 35、 (a) 下m1式: 又は く式中、XはQ 、 3’、 So又は802であシ、
Yは0父は8”Icあり、Aはジノ10ベンゼノイドイ
ヒ金物の残基であり、Rは二11111フェノールの残
基でaす、aは0.05ないし20でちる)で衣わさオ
しる・ジアミン硬化剤又それらの混合物、 (b)1分子当92個又はそれ以上の1.2−Zボキシ
ド基を有するエポキシ樹月旨、及び(C)構造繊維 を含有することを特徴とするプリプレグ。 36、 @!化速度を増進する促進斉jを含有する時計
8林の範囲第35.!Jr+己載のプリプレグ。 37、熱可塑性重合体を含有する特許請求の範囲第35
項又は第36項記載のプリプレグ。 3B、 (+) (a) 下記式: (1) (式中、x+−、io 、s 、so又は802でめり
、Yは0 又if、 8 テロす、人はジノhロベンゼ
ノイド化合物の残基であシ、几は二価フェノールの残基
でおり、aは帆05−ないし20である)によシ弐わさ
れるジアミン硬化剤又は、それらの混合物、(b)1分
子当シ2個又はそれ以上の1,2−エポキシド基を有す
るエポキシ4ftl MK 、及び(C) 構造繊維 より成る母材樹脂を含有する複合材料。 39、硬化速度を増進する促進剤の存在下にエポキシ樹
脂を硬化する特許請求の範囲第38項記載のり金材料。 40、熱可塑性重合体を含有する特許請求の範囲第38
項又は第39項記載の複合材料。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US50945383A | 1983-06-30 | 1983-06-30 | |
US509453 | 1983-06-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6015420A true JPS6015420A (ja) | 1985-01-26 |
JPS6261216B2 JPS6261216B2 (ja) | 1987-12-21 |
Family
ID=24026678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59028863A Granted JPS6015420A (ja) | 1983-06-30 | 1984-02-20 | オリゴマ−性ジアミン硬化剤を含有するエポキシ組成物 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0130270B1 (ja) |
JP (1) | JPS6015420A (ja) |
AT (1) | ATE28654T1 (ja) |
BR (1) | BR8400530A (ja) |
CA (1) | CA1233598A (ja) |
DE (1) | DE3465097D1 (ja) |
DK (1) | DK32084A (ja) |
IL (1) | IL70818A (ja) |
IN (1) | IN159246B (ja) |
NO (1) | NO840294L (ja) |
ZA (1) | ZA84551B (ja) |
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JPH01118565A (ja) * | 1987-07-09 | 1989-05-11 | Hercules Inc | 不融性粒子を含有する耐衝撃性のコンポジット |
JP2015507034A (ja) * | 2011-12-16 | 2015-03-05 | ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー | エポキシ樹脂組成物 |
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