JPS61163926A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物Info
- Publication number
- JPS61163926A JPS61163926A JP491585A JP491585A JPS61163926A JP S61163926 A JPS61163926 A JP S61163926A JP 491585 A JP491585 A JP 491585A JP 491585 A JP491585 A JP 491585A JP S61163926 A JPS61163926 A JP S61163926A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- weight
- parts
- nbr
- resin composition
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- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、耐熱性を損なうことなく耐水性および破断伸
びが改良され、さらに、航空機用−次槽造材として極め
て重要な特性の一つである歪エネルギー開放速度(Gr
e)が非常に大きいエポキシ樹脂組成物に関する。
びが改良され、さらに、航空機用−次槽造材として極め
て重要な特性の一つである歪エネルギー開放速度(Gr
e)が非常に大きいエポキシ樹脂組成物に関する。
最近、カーボン繊維に樹脂を含浸させ、硬化させること
により得られる複合材、いわゆるカーボン繊維強化プラ
スチックス(以下、CFRPという)が航空機軽量化の
ため、−次槽造材等として広範囲に亘って使用されよう
としている。
により得られる複合材、いわゆるカーボン繊維強化プラ
スチックス(以下、CFRPという)が航空機軽量化の
ため、−次槽造材等として広範囲に亘って使用されよう
としている。
従来、カーボン繊維含浸用樹脂としては、主としてエポ
キシ樹脂組成物が用いられており、特に耐熱性を目的と
する場合にはテトラグリシジルジアミノジフェニルメタ
ン(TGDDM)のエポキシ樹脂に硬化剤としてジアミ
ノジフェニルネルホン(DDS)およ’CJ B F
3−モノエチルアミンコンプレックス(BF3 ME
A)を加えてなるエポキシ樹脂組成物が広く用いられて
きた。しかし、このTGDDM/DDS系のエポキシ樹
脂組成物は、優れた初期耐熱性およびカーボン繊維との
接着性を有するが、吸湿により耐熱性が著しく低下する
こ、とおよび極めて硬度が大きくかつ伸度が小さい等の
欠点がある。また、フェノール類を硬化剤として使用す
るエポキシ樹脂組成物も用いられており、これは比較的
耐水性は良好であるが伸度が小さくかつカーボン繊維と
の接着性にも問題があるなどの欠点がある。さらに、レ
ゾルシンを硬化剤として用いるエポキシ樹脂組成物が提
案されているが、これもまた硬度の大きな硬化物となる
ので伸度が小さいなどの欠点を有している。
キシ樹脂組成物が用いられており、特に耐熱性を目的と
する場合にはテトラグリシジルジアミノジフェニルメタ
ン(TGDDM)のエポキシ樹脂に硬化剤としてジアミ
ノジフェニルネルホン(DDS)およ’CJ B F
3−モノエチルアミンコンプレックス(BF3 ME
A)を加えてなるエポキシ樹脂組成物が広く用いられて
きた。しかし、このTGDDM/DDS系のエポキシ樹
脂組成物は、優れた初期耐熱性およびカーボン繊維との
接着性を有するが、吸湿により耐熱性が著しく低下する
こ、とおよび極めて硬度が大きくかつ伸度が小さい等の
欠点がある。また、フェノール類を硬化剤として使用す
るエポキシ樹脂組成物も用いられており、これは比較的
耐水性は良好であるが伸度が小さくかつカーボン繊維と
の接着性にも問題があるなどの欠点がある。さらに、レ
ゾルシンを硬化剤として用いるエポキシ樹脂組成物が提
案されているが、これもまた硬度の大きな硬化物となる
ので伸度が小さいなどの欠点を有している。
このように、従来のエポキシ樹脂組成物は、高い耐熱性
および2%以上の伸度を必要とする等の航空機用−次槽
造材としての用途には満足的なものではない。
および2%以上の伸度を必要とする等の航空機用−次槽
造材としての用途には満足的なものではない。
本発明は、耐熱性、耐水性(特に吸湿後におけるガラス
転移点(Tg)の低下)、および破断時の伸度に優れ、
かつ、歪エネルギー開放速度(Gtc)が大きい、高伸
度カーボン繊維の含浸用として好適なエポキシ樹脂組成
物を提供することを目的とする。
転移点(Tg)の低下)、および破断時の伸度に優れ、
かつ、歪エネルギー開放速度(Gtc)が大きい、高伸
度カーボン繊維の含浸用として好適なエポキシ樹脂組成
物を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
このため、本発明は、ニトリルコンテントが15〜25
%であって分子量1ooo〜2000に少なくとも1ケ
の割合でCOOH基を含む分子量4000〜5000の
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)
とエポキシ樹脂とを1/4〜1/1の重量比で反応させ
て得られるエポキシ化NBRプレポリマー10〜40重
量部、芳香族グリシジルアミンエポキシ90〜50重量
部、および前記エポキシ樹脂に対し0.5〜1.0当量
の芳香族ジアミンからなることを特徴とするエポキシ樹
脂組成物を要旨とするものである。
%であって分子量1ooo〜2000に少なくとも1ケ
の割合でCOOH基を含む分子量4000〜5000の
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)
とエポキシ樹脂とを1/4〜1/1の重量比で反応させ
て得られるエポキシ化NBRプレポリマー10〜40重
量部、芳香族グリシジルアミンエポキシ90〜50重量
部、および前記エポキシ樹脂に対し0.5〜1.0当量
の芳香族ジアミンからなることを特徴とするエポキシ樹
脂組成物を要旨とするものである。
以下、本発明の構成について詳しく説明する。
本発明において用いるエポキシ化NBRプレポリマーは
、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(以下、
NBRという)とエポキシ樹脂とを174〜1/1の重
量比で反応、すなわちいわゆる予備反応させて得られる
ものであ6゜、。WTiS&t、@ゆ、よ7□9゜え6
、よ< 、9+1 ’えばNBRとエポキシ樹脂
とを混合後、150℃の温度下に1時間程度攪拌しなが
ら反応させればよい。1 /4〜1/1の重量比とした
のは、COOH基よりもエポキシ基の数が若干多くなる
ようにして、プレポリマーの粘度の上昇を防ぎ、他の樹
脂と配合し易くするためである。
、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(以下、
NBRという)とエポキシ樹脂とを174〜1/1の重
量比で反応、すなわちいわゆる予備反応させて得られる
ものであ6゜、。WTiS&t、@ゆ、よ7□9゜え6
、よ< 、9+1 ’えばNBRとエポキシ樹脂
とを混合後、150℃の温度下に1時間程度攪拌しなが
ら反応させればよい。1 /4〜1/1の重量比とした
のは、COOH基よりもエポキシ基の数が若干多くなる
ようにして、プレポリマーの粘度の上昇を防ぎ、他の樹
脂と配合し易くするためである。
ここでNBRは、ニトリルコンテントが15〜25%で
あって分子量1000〜2000に少な(とも1ケの割
合でcoon基を含む分子量4000〜5000のもの
である。ニトリルコンテントが15%未満ではNBRと
エポキシ樹脂との混合性がわるくなり、一方、ニトリル
コンテントが25%を越えるとNBRとエポキシ樹脂と
が相溶してしまい、最終的に得られるエポキシ樹脂組成
物の硬化時にNBRがエポキシ樹脂中に微分散状に析出
してこなくなるので硬化後のエポキシ樹脂組成物が柔ら
かくなりすぎてしまうからである。また、分子量100
0〜2000に少なくとも1ケの割合でcoon基を含
まない場合には、NBRとエポキシ樹脂との結合性がわ
るくなり、最終的に得られるエポキシ樹脂組成物の硬化
後の強度が低下してしまうからである(NBRとエポキ
シ樹脂との結合はCOOH基を介して行われる)。さら
に、分子量4000〜5000のものは、液状のためエ
ポキシ樹脂との混合に便利だからである。
あって分子量1000〜2000に少な(とも1ケの割
合でcoon基を含む分子量4000〜5000のもの
である。ニトリルコンテントが15%未満ではNBRと
エポキシ樹脂との混合性がわるくなり、一方、ニトリル
コンテントが25%を越えるとNBRとエポキシ樹脂と
が相溶してしまい、最終的に得られるエポキシ樹脂組成
物の硬化時にNBRがエポキシ樹脂中に微分散状に析出
してこなくなるので硬化後のエポキシ樹脂組成物が柔ら
かくなりすぎてしまうからである。また、分子量100
0〜2000に少なくとも1ケの割合でcoon基を含
まない場合には、NBRとエポキシ樹脂との結合性がわ
るくなり、最終的に得られるエポキシ樹脂組成物の硬化
後の強度が低下してしまうからである(NBRとエポキ
シ樹脂との結合はCOOH基を介して行われる)。さら
に、分子量4000〜5000のものは、液状のためエ
ポキシ樹脂との混合に便利だからである。
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、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボ
ラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹
脂等いずれでもよいが、プレポリマーの融点や溶解性お
よび耐熱性を損なわないという観点から液状のビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。
脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボ
ラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹
脂等いずれでもよいが、プレポリマーの融点や溶解性お
よび耐熱性を損なわないという観点から液状のビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。
また、本発明においては、テトラグリシジルジアミノジ
フェニルメタン(TGDDM) 、トリグリシジルp−
アミノフェノール等で代表される芳香族グリシジルアミ
ンエポキシを使用する。
フェニルメタン(TGDDM) 、トリグリシジルp−
アミノフェノール等で代表される芳香族グリシジルアミ
ンエポキシを使用する。
さらに、本発明においては、下記式(1)で示される構
造のジアミノジフェニルスルホン(DDS)、ジアミノ
ジフェニルメタン(DDM)、ジクロロジアミノジフェ
ニルメタン(MOCA)等の芳香族ジアミンを用いるの
である。
造のジアミノジフェニルスルホン(DDS)、ジアミノ
ジフェニルメタン(DDM)、ジクロロジアミノジフェ
ニルメタン(MOCA)等の芳香族ジアミンを用いるの
である。
R,: CH,、C(CH3)2.5O2R2: H、
C1、C2H。
C1、C2H。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記エポキシ化NBR
プレポリマーlO〜40重量部、上記芳香族グリシジル
アミンエポキシ90〜50重量部、および該エポキシ化
NBRプレポリマーを構成するエポキシ樹脂に対し0.
5〜1.0−当量の上記芳香族ジアミンからなるもので
ある。配合割合をこのように規定したのは、この範囲外
の場合には得られるエポキシ樹脂組成物の伸びが小さく
、耐水性、耐熱性等の点におりて劣ることになり、本発
明の目的を達し得なくなるからである。
プレポリマーlO〜40重量部、上記芳香族グリシジル
アミンエポキシ90〜50重量部、および該エポキシ化
NBRプレポリマーを構成するエポキシ樹脂に対し0.
5〜1.0−当量の上記芳香族ジアミンからなるもので
ある。配合割合をこのように規定したのは、この範囲外
の場合には得られるエポキシ樹脂組成物の伸びが小さく
、耐水性、耐熱性等の点におりて劣ることになり、本発
明の目的を達し得なくなるからである。
なお、このエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて、l
O%程度まで新たにエポキシ樹脂を添加してもよく、ま
た、硬化促進剤等を添加してもよい。
O%程度まで新たにエポキシ樹脂を添加してもよく、ま
た、硬化促進剤等を添加してもよい。
以上説明したように本発明のエポキシ樹脂組成物は、エ
ポキシ化NBRプレポリマーと芳香族グリシジルアミン
エポキシと芳香族ジアミンとからなるため、耐熱性を損
なうことなく耐水性および破断伸びを改良でき、さらに
、歪エネルギー開放速度(Gtc)を向上できるから、
高伸度カーボン繊維の含浸用として好適であり、このた
め航空機の一次構造材等の用途に極めて有用である。
ポキシ化NBRプレポリマーと芳香族グリシジルアミン
エポキシと芳香族ジアミンとからなるため、耐熱性を損
なうことなく耐水性および破断伸びを改良でき、さらに
、歪エネルギー開放速度(Gtc)を向上できるから、
高伸度カーボン繊維の含浸用として好適であり、このた
め航空機の一次構造材等の用途に極めて有用である。
以下に実施例および比較例を示して本発明の効果を具体
的に説明する。
的に説明する。
実施例11
ELM −43480重量部
(住友化学製テトラグリシジル
ジアミノジフェニルメタン)
A CR−141510重量部
にトリルコンテント20%、
分子量1400に1ケのCOOH基を
有する分子量4000〜5000の
NBR35重量部を液状のビス
フェノールA型エポキシ樹脂
(エポキシ当量190 ) 65重量
部とプレポリマー化したもの、
ACRm製)
Epikote −100110重量部(油化シェル製
ビスフェノール A型エポキシ樹脂) 4.4’−DDS 36重量部(4,
4”−ジアミノジフェニル スルホン、ELM−434およ びA CR−1415を構成するエ ポキシ樹脂に対し0.75当量に 相当) B F 3− M E A 0.5重量部
(B F 3−モノエチルアミン コンプレックス) 上記配合の樹脂組成物をカーボン繊維に含浸させて一方
向プリプレグを作成し、これを180℃、2時間硬化さ
せて樹脂組成物特性(Tg(オリジナル) 、Hot
Wet s It> 、Gtc )およびCFRP(
7)ILSS (層間せん断強度(ASTM D−2
344) )を測定したCRT121 ℃、80”C1
00RH%14日後121 t’で)。この結果を下記
表−1に示す。
ビスフェノール A型エポキシ樹脂) 4.4’−DDS 36重量部(4,
4”−ジアミノジフェニル スルホン、ELM−434およ びA CR−1415を構成するエ ポキシ樹脂に対し0.75当量に 相当) B F 3− M E A 0.5重量部
(B F 3−モノエチルアミン コンプレックス) 上記配合の樹脂組成物をカーボン繊維に含浸させて一方
向プリプレグを作成し、これを180℃、2時間硬化さ
せて樹脂組成物特性(Tg(オリジナル) 、Hot
Wet s It> 、Gtc )およびCFRP(
7)ILSS (層間せん断強度(ASTM D−2
344) )を測定したCRT121 ℃、80”C1
00RH%14日後121 t’で)。この結果を下記
表−1に示す。
実施例2
ELM−43470重量部
A CR−141520重量部
E S CN −220F 10重量部(
住友化学製0−クレゾール ノボラックエポキシ) 4.4’ −D D 3 30重ii部
BF3−MEA j)、5重量部上記配合
の樹脂組成物で実施例1と同様に試験した。この結果を
表−1に示す。
住友化学製0−クレゾール ノボラックエポキシ) 4.4’ −D D 3 30重ii部
BF3−MEA j)、5重量部上記配合
の樹脂組成物で実施例1と同様に試験した。この結果を
表−1に示す。
実施例3
ELM−43460重量部
A CR−141540重量部
4.4”−D D 3 28重量部BF
3−MEA 0.5重量部上記配合の樹脂
組成物で実施例1と同様に試験した。この結果を表−1
に示す。
3−MEA 0.5重量部上記配合の樹脂
組成物で実施例1と同様に試験した。この結果を表−1
に示す。
比較例I
ELM−43480重量部
Epikote −100120重量部4.4’−DD
3 36重量部BF3−MEA
O,5重量部CTBN−1300X13
10重量部(ビー・エフ・グツドリッチ 社製末端C00HN B R、分子 量3400) 上記配合の樹脂組成物で実施例1と同様に試験した。こ
の結果を表−1に示す。
3 36重量部BF3−MEA
O,5重量部CTBN−1300X13
10重量部(ビー・エフ・グツドリッチ 社製末端C00HN B R、分子 量3400) 上記配合の樹脂組成物で実施例1と同様に試験した。こ
の結果を表−1に示す。
比較例2
E L M −434100重量部
4.4”−D D S 40重量部B
F3−MEA 0.5重量部上記配合の樹
脂組成物で実施例1と同様に試験した。この結果を表−
1に示す。
F3−MEA 0.5重量部上記配合の樹
脂組成物で実施例1と同様に試験した。この結果を表−
1に示す。
(本頁以下余白)
注):
*180℃100%RH14日後121℃で。
*2 三点曲げ試験時の表面の破断伸び。
*380℃100%RHT日後121℃で。
上記表−1から明らかなように、本発明の樹脂組成物は
、従来のものに比し、樹脂組成物特性およびI LSS
において優れていることが判る。
、従来のものに比し、樹脂組成物特性およびI LSS
において優れていることが判る。
代理人 弁理士 小 川 信 −
野口賢照
斎下和彦
Claims (1)
- ニトリルコンテントが15〜25%であって分子量10
00〜2000に少なくとも1ケの割合でCOOH基を
含む分子量4000〜5000のアクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体ゴム(NBR)とエポキシ樹脂とを1
/4〜1/1の重量比で反応させて得られるエポキシ化
NBRプレポリマー10〜40重量部、芳香族グリシジ
ルアミンエポキシ90〜50重量部、および前記エポキ
シ樹脂に対し0.5〜1.0当量の芳香族ジアミンから
なることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP491585A JPS61163926A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP491585A JPS61163926A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61163926A true JPS61163926A (ja) | 1986-07-24 |
Family
ID=11596924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP491585A Pending JPS61163926A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61163926A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02298572A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-10 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | エポキシ樹脂接着剤組成物 |
-
1985
- 1985-01-17 JP JP491585A patent/JPS61163926A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02298572A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-10 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | エポキシ樹脂接着剤組成物 |
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