JPS61252234A - Fiber-reinforced plastic intermediate material - Google Patents

Fiber-reinforced plastic intermediate material

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Publication number
JPS61252234A
JPS61252234A JP60093903A JP9390385A JPS61252234A JP S61252234 A JPS61252234 A JP S61252234A JP 60093903 A JP60093903 A JP 60093903A JP 9390385 A JP9390385 A JP 9390385A JP S61252234 A JPS61252234 A JP S61252234A
Authority
JP
Japan
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intermediate material
material according
fibers
maleimide
compound
Prior art date
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Pending
Application number
JP60093903A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Moriishi
森石 英樹
Takashi Tada
多田 尚
Masahiro Saruta
猿田 雅弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP60093903A priority Critical patent/JPS61252234A/en
Publication of JPS61252234A publication Critical patent/JPS61252234A/en
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  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the titled intermediate material having a resin composition excellent in heat resistance and thickening property as a matrix resin, by impreg nating a reinforcing fiber with a resin composition comprising specified three compounds, a polymerization catalyst, a polyisocyanate and a reaction accelera tor. CONSTITUTION:A reinforcing fiber is impregnated with a resin composition obtained by mixing a mixture comprising 100pts.wt. mixture obtained by mixing a compound (A) selected from an OH group-containing unsaturated polyester and a reaction product between an epoxide and an ethylenically unsaturated carboxylic acid with an ethylenically or allylically unsaturated monomer (B) copolymerizable therewith and a polymerization catalyst (C) at a weight ratio of 0.1-100:100-0.1:0.1-5 and 0.1-100pts.wt. compound (D) selected from a maleimide and a mixture or prereaction product of a maleimide with a polycyanate ester with a polyisocyanate (E) in an amount corresponding to an OH/NCO ratio of 1:0.1-1.1 and 0.1-10pts.wt. per 100pts.wt. compounds A-E, reaction accelerator (F) for reaction between component E and the OH- containing compound.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は硬化性、取り扱い性及び耐熱性に優れた樹脂と
強化繊維から成る繊維強化プラスチック(FRP)中間
素材に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fiber-reinforced plastic (FRP) intermediate material made of a resin and reinforcing fibers having excellent curability, handling properties, and heat resistance.

従来よりシートモールディングコンパウンド(SMC)
 、バルクモールディングコンパラント(BMC)、プ
リプレグ等の繊維強化プラスチック製品のマトリックス
に用いられる樹脂は大きな重合硬化を伴うことなくベメ
ッキを低下させると共に繊維の集束性を保持するために
速い増粘性かに 要求されていた。この目的のために一般的、は不飽和ポ
リエステル樹脂組成物ではその構造中にカルボン酸基を
導入し、酸化マグネシウム等による増粘法(米国特許第
2628209号明細書参照)が提案されている。しか
し前記の方法は一般に固体−液体間の反応を利用するた
め、反応の定量性及び制御性に欠けており、時間及び温
度により著しく増粘挙動、特に増粘レベル及び増粘速度
が変動する欠点を有していた。さらに不飽和ポリエステ
ル樹脂を基本とする樹脂組成物は一般に耐熱性に乏しく
、特に工業材料用複合材として用いる場合はその性能上
の課題があった。本発明者らは前記の点に鑑み研究を進
めた結果、耐熱性に優れ、定量性及び制御性に優れた増
粘性を有する樹脂組成物をマトリックス樹脂とするFR
P中間素材を見出した。
Conventionally, sheet molding compound (SMC)
Resins used as matrices for fiber-reinforced plastic products such as bulk molding comparants (BMCs) and prepregs require fast thickening to reduce coating without significant polymerization and to maintain fiber cohesiveness. It had been. For this purpose, a general method has been proposed in which a carboxylic acid group is introduced into the structure of an unsaturated polyester resin composition and the viscosity is increased using magnesium oxide or the like (see US Pat. No. 2,628,209). However, since the above-mentioned method generally utilizes a reaction between a solid and a liquid, it lacks quantitative and controllability of the reaction, and the drawback is that the thickening behavior, especially the thickening level and rate, vary significantly depending on time and temperature. It had Furthermore, resin compositions based on unsaturated polyester resins generally have poor heat resistance, and there have been problems with their performance, particularly when used as composite materials for industrial materials. The present inventors have carried out research in view of the above points, and as a result, we have found that FR using a resin composition as a matrix resin that has excellent heat resistance and thickening properties with excellent quantitative and controllability.
Found a P intermediate material.

本発明は、水酸基含有不飽和ポリエステル(A)及びエ
ポキシドとエチレン性不飽和カルボン酸との反応生成物
@)からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物(
I)、これと共重合可能なエチレン性もしくはアリル性
不飽和単量体(II)、(I)と(I[)の重合用触媒
(1)、マレイミド(C’)又はマレイミドと多官能シ
アン酸エステル(DJの混合物又は予備反応物から成る
群より選ばれる少な(とも1種の化合物(IV)、ポリ
イソシアナート(VI及びイソシアナートと水酸基を有
する化合物との反応促進剤(VI)とからなる樹脂組成
物を強化繊維に含浸した繊維強化プラスチック中間素材
である。
The present invention provides at least one compound selected from the group consisting of a hydroxyl group-containing unsaturated polyester (A) and a reaction product of an epoxide and an ethylenically unsaturated carboxylic acid
I), an ethylenically or allylic unsaturated monomer copolymerizable therewith (II), a catalyst for the polymerization of (I) and (I[) (1), maleimide (C') or maleimide and polyfunctional cyanide A mixture of acid esters (DJ) or a pre-reactant selected from the group consisting of one compound (IV), polyisocyanate (VI) and a reaction accelerator (VI) between isocyanate and a compound having a hydroxyl group. This is a fiber-reinforced plastic intermediate material in which reinforcing fibers are impregnated with a resin composition.

本発明に用いられる樹脂組成物は、カルボン酸基を有し
ない化合物から製造することもできる。
The resin composition used in the present invention can also be produced from a compound that does not have a carboxylic acid group.

本発明に用いられるポリエステル(A)は、2価カルボ
ン酸又はその酸無水物をグリコールと脱水縮合反応させ
ることにより製造できる。2価カルボン酸としては、フ
マール酸やマレイン酸などの不飽和2価カルボン酸、フ
タール酸、インフタル酸、アジピン酸、無水フタル酸、
無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒド
ロ無水フタル酸などの飽和2価カルボン酸が用いられる
。グリコールとしてはジエチレンクリコール、グロビレ
ングリコール、ネオヘンチルグリコール、ブタンジオー
ル、水素化ビスフェノールA、2,2−ジー(4−ヒド
ロキシプロポキシフェニル)プロパン等力用いられる。
The polyester (A) used in the present invention can be produced by subjecting a divalent carboxylic acid or its acid anhydride to a dehydration condensation reaction with a glycol. Examples of divalent carboxylic acids include unsaturated divalent carboxylic acids such as fumaric acid and maleic acid, phthalic acid, inphthalic acid, adipic acid, phthalic anhydride,
Saturated dicarboxylic acids such as succinic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride are used. As the glycol, diethylene glycol, globylene glycol, neohentyl glycol, butanediol, hydrogenated bisphenol A, 2,2-di(4-hydroxypropoxyphenyl)propane, etc. are used.

ポリエポキシドとしては例えば下記の化合物カ挙ケラレ
る。ジフェニロールプロパン、ジフェニロールエタン、
ジフェニロールメタン等のジフェニロールアルカンのポ
リグリシジルエーテル類、ノボラック、レゾール等の多
価フェノールのポリグリシジルエーテル、p−アミンフ
ェノール、m−アミンフェノール、4.4’−ジアミノ
ジフェニルメタン等の傘魯アミ/のポリグリシ、)&、
シクロヘキセン、シクロベンタジ二ン、ジシクロペンタ
ジェン等の脂環式化合物のエポキシ化1てより生成され
るエポキシ樹脂、6,4−エポキシ−6−メチルシクロ
ヘキサンカルボン酸のメチルエステル、エチレングリコ
ール、グリセリン等の脂肪族カルボン酸のグリシジルエ
ステルなど。これらポリエポキシドとアミン又は酸無水
物との予備反応物を用いてもよい。またエチレン性不飽
和カルボン酸としてはメタクリル酸、アクリル酸、クロ
トン酸等が挙げられる。ポリエポキシドとエチレン性比
で用いることが好ましい。この反応は公知の方法例えば
特公昭44−31472号に記載の方法で行うことがで
きる。
Examples of polyepoxides include the following compounds. diphenylolpropane, diphenylolethane,
Polyglycidyl ethers of diphenyloalkanes such as diphenylolmethane, polyglycidyl ethers of polyhydric phenols such as novolak and resol, umbrellas such as p-aminephenol, m-aminephenol, 4,4'-diaminodiphenylmethane, etc. Ami/'s Polyglyci,) &,
Epoxy resins produced by epoxidation of alicyclic compounds such as cyclohexene, cyclobentazidine, and dicyclopentadiene, methyl ester of 6,4-epoxy-6-methylcyclohexanecarboxylic acid, ethylene glycol, glycerin, etc. Glycidyl esters of aliphatic carboxylic acids, etc. Preliminary reaction products of these polyepoxides and amines or acid anhydrides may also be used. Examples of ethylenically unsaturated carboxylic acids include methacrylic acid, acrylic acid, and crotonic acid. It is preferable to use polyepoxide and ethylenic ratio. This reaction can be carried out by a known method, for example, the method described in Japanese Patent Publication No. 31472/1983.

エチレン性もしくはアリル性不飽和単量体(11)とし
ては、例えばスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレ
ン等のスチレン誘導体、メチルメタクリレート、メチル
アクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメ
タクリレート等のメタクリレート又はアクリレート、ジ
アリルフタレート等のアリルエステルが挙げられる。
Examples of the ethylenically or allylic unsaturated monomer (11) include styrene, vinyltoluene, styrene derivatives such as chlorostyrene, methacrylates or acrylates such as methyl methacrylate, methyl acrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, diallyl phthalate, etc. Examples include allyl esters.

(I)と(II)の重合用触媒(1)としては例えば過
酸化ベンゾイル、三級ブチルパーベンゾエート、ジクミ
ルパーオキシド等の中高温活性パーオキシド、メチルエ
チルケトンパーオキシド、シクロヘキサメンバーオキシ
ド等の常中温活性パーオキシドが挙げられる。特に叫と
して多官能性シことが好ましい。
Examples of the catalyst (1) for the polymerization of (I) and (II) include benzoyl peroxide, tertiary butyl perbenzoate, dicumyl peroxide, and other medium- to high-temperature active peroxides; methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexamember oxide, and other medium-temperature active peroxides; Active peroxides may be mentioned. In particular, polyfunctional compounds are preferred.

本発明に用いられるマレイミド(C)としては、一般式 (式中Xは芳香族性又は脂肪族性の2価の残基、される
マレイミドの他、これらマレイミドから得られるプレポ
リマーが含まれる。前記のマレイミドは無水マレイン酸
をアミンと反応させ、得られるマレイミドを脱水環化さ
せることによる公知の方法で製造することができる。ア
ミンとしては芳香族アミンが耐熱性の点で好ましいが5
可撓性等を付与したい場合には脂肪族アミンを単独であ
るいは組み合わせて用いることもテキる。さらにマレイ
ミドとしてビスマレイミドを用いる場合には、ビスマレ
イミドの一部をモノマレイミドで置き換えることにより
耐衝撃性を付与することができる。
The maleimide (C) used in the present invention includes maleimides having the general formula (where X is an aromatic or aliphatic divalent residue) as well as prepolymers obtained from these maleimides. The above-mentioned maleimide can be produced by a known method by reacting maleic anhydride with an amine and cyclodehydrating the resulting maleimide.As the amine, aromatic amines are preferred from the viewpoint of heat resistance.
When it is desired to impart flexibility, it is also possible to use aliphatic amines alone or in combination. Furthermore, when bismaleimide is used as the maleimide, impact resistance can be imparted by replacing a portion of the bismaleimide with monomaleimide.

アミンとしては例えば下記の化合物が挙げらtL6゜フ
ェニルアミン、O−メチルフェニルアミン、m−メチル
フェニルアミン、p−メチルフェニルアミン、0−メト
キシフェニルアミン、m−メトキシフェニルアミン、p
−メトキシフェニルアミン、0−クロルフェニルアミン
、m−クロルフェニルアミン、p−クロルフェニルアミ
ン、6,5−ジメチルフェニルアミン、 3.4−ジメ
チルフェニルアミン、0−アミノフエノール、p−アミ
ンフェノール、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パ
ルミチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、
三級ブチルアミン、シクロヘキシルアミン等のモノアミ
ン、m−フニレレンジアミン%p−フ二一レンジアミン
、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、
1,4−シクロヘキサンジアミン、ヘキサヒドロキシリ
レンジアミン、ビス(4−アミノフェニル)メタン、ビ
ス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ
−3−メチルフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−
3−メチルフェニル)メタン、ビス(4−アミノ−5,
5−ジメチルフェニル)メタン、ビス(4−7ミノフエ
ニル)シクロヘキサン、ビス(4−アミノフェニル)エ
ーテル、 2.2−ビス(4′−アミノフェニル)プロ
パン、ビス(a−−アミノ−3−メチルフェニル)メタ
ン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルメタン等のジ
アミン。
Examples of amines include the following compounds: tL6゜phenylamine, O-methylphenylamine, m-methylphenylamine, p-methylphenylamine, 0-methoxyphenylamine, m-methoxyphenylamine, p
-Methoxyphenylamine, 0-chlorphenylamine, m-chlorphenylamine, p-chlorphenylamine, 6,5-dimethylphenylamine, 3,4-dimethylphenylamine, 0-aminophenol, p-aminephenol, lauryl Amine, myristylamine, palmitylamine, stearylamine, oleylamine,
Monoamines such as tertiary butylamine and cyclohexylamine;
1,4-Cyclohexanediamine, hexahydroxylylenediamine, bis(4-aminophenyl)methane, bis(4-aminophenyl)sulfone, bis(4-amino-3-methylphenyl)sulfone, bis(4-amino-
3-methylphenyl)methane, bis(4-amino-5,
5-dimethylphenyl)methane, bis(4-7minophenyl)cyclohexane, bis(4-aminophenyl)ether, 2.2-bis(4'-aminophenyl)propane, bis(a--amino-3-methylphenyl) ) Diamines such as methane and bis(4-aminophenyl)phenylmethane.

多官能シアン酸エステル+Dlは、一般式%式%) (式中Rは芳香族性の残基、nは2〜5の整数を示す)
で表わされる2個以上のシアン酸エステル基を有する有
機化合物及びそのプレポリマーであり、例えば下記の化
合物が挙げられる。
Polyfunctional cyanate ester + Dl has the general formula % (in the formula, R is an aromatic residue, and n is an integer from 2 to 5)
These are organic compounds having two or more cyanate ester groups and prepolymers thereof, such as the following compounds.

1.5−ジシアナートベンゼン、1,4−ジシアナート
ベンゼン、1,5.5−)リシアナートベンゼン、1,
3−ジシアナートナフタレン、1,4−ジシアナートナ
フタレン、1,6−ジシアナートナフタレン、1,8−
ジシアナートナフタレン、2,6−ジシアナートナフタ
レン、2,7−ジシアナートナフタレン、1,3,5−
 トリ7アナートナフタレン、4.4−シアナートフェ
ニル、ビス(4−シアナートフェニル)メタン、2.2
−ビス(4−7アナートフエニル)プロパン、2,2−
ビス(5,5−ジクロロ−4−シアナートフェニル)プ
ロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−シアナ
ートフェニル)プロパン、ビス(4−シフf−)フェニ
ル)エーテル、ビス(4−シアナートフェニル)スルホ
ン、トリス(4−シアナートフェニル)ホスファイト、
トリス(4−シアナートフェニル)ホスフェート、ノボ
ラックとハロゲン化シアンとの反応により得られるシア
ン酸エステルなど。多官能シアン酸エステルは前記の予
備反応物のほか、アミンとの予備反応物としても用いる
ことができる。アミンとしては前記のマレイミドの合成
及び変成に用いられたものが挙げられる。これらの予備
反応物は触媒の存在下又は不在下に予備反応させること
により得られる。
1,5-dicyanatobenzene, 1,4-dicyanatobenzene, 1,5.5-)lycyanatobenzene, 1,
3-dicyanatonaphthalene, 1,4-dicyanatonaphthalene, 1,6-dicyanatonaphthalene, 1,8-
Dicyanatonaphthalene, 2,6-dicyanatonaphthalene, 2,7-dicyanatonaphthalene, 1,3,5-
Tri7anatonaphthalene, 4.4-cyanatophenyl, bis(4-cyanatophenyl)methane, 2.2
-bis(4-7 anatophenyl)propane, 2,2-
Bis(5,5-dichloro-4-cyanatophenyl)propane, 2,2-bis(3,5-dibromo-4-cyanatophenyl)propane, bis(4-schif-)phenyl)ether, bis( 4-cyanatophenyl) sulfone, tris(4-cyanatophenyl) phosphite,
tris(4-cyanatophenyl)phosphate, cyanate ester obtained by reaction of novolak with cyanogen halide, and the like. The polyfunctional cyanate ester can be used as a pre-reactant with an amine in addition to the above-mentioned pre-reactant. Examples of the amine include those used in the synthesis and modification of maleimide described above. These pre-reactants are obtained by pre-reacting in the presence or absence of a catalyst.

ポリイソシアナート(v)としては、4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアナー) 、2.4−トルx。
As the polyisocyanate (v), 4,4'-diphenylmethane diisocyaner), 2,4-torx.

ンジイソゾアナート、2,6−トルニンジイソシアナー
ト、ヘキサメチレンジイソシアナート、メタキシリレン
ジイソシアナートなどの芳香族及び脂肪族のポリイソシ
アナートが挙げられる。
Aromatic and aliphatic polyisocyanates such as diisozoanate, 2,6-toluine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, metaxylylene diisocyanate, and the like.

反応促進剤(■)としては、一般のイソシアナートとア
ルコール性OH基を有する化合物との反応を触媒するも
のであれば特に限定されるものではないが、第三級アミ
ンの共存は適当でなく、ジブチル錫ジラウレート、オク
トエート錫等の有機錫化合物、ナフテン酸鉛、ナフテン
酸コバルト等のナフテン酸金属塩類が好ましい。
The reaction accelerator (■) is not particularly limited as long as it catalyzes the reaction between a general isocyanate and a compound having an alcoholic OH group, but the coexistence of a tertiary amine is not appropriate. , dibutyltin dilaurate, organotin compounds such as tin octoate, and naphthenic acid metal salts such as lead naphthenate and cobalt naphthenate.

本発明における(I)、(1)及び値)の配合比は一般
のラジカル重合系を満足するものであれば充分であるが
、一般に(I) / (1) / (創の比は重量で、
0゜1〜100:100〜0.1 : 0.1〜5が好
ましい。触媒が0.1未満では充分な硬化速度が得られ
ず、また5を越えると硬化が激しすぎて適当でない。
The compounding ratio of (I), (1) and value) in the present invention is sufficient as long as it satisfies general radical polymerization systems, but generally the ratio of (I) / (1) / (wound ratio by weight) is sufficient. ,
0°1-100: 100-0.1: 0.1-5 are preferred. If the catalyst content is less than 0.1, a sufficient curing rate cannot be obtained, and if it exceeds 5, the curing will be too rapid and is not suitable.

(rV)としてマレイミド(C)及び多官能性シアン酸
エステル(DJを用いる場合は、それらの配合比は広範
囲に変化させることができ、本質的な制限はないが、例
えば(C1/ (DJ比が1〜99:99〜1で用いる
ことができる。またマレイミド(C)としてモノマレイ
ミド及びビスマレイミドを併用上含むことが耐衝撃性の
点から好ましい。
When maleimide (C) and a polyfunctional cyanate ester (DJ) are used as (rV), their blending ratio can be varied over a wide range and there is no essential limit, but for example, (C1/(DJ ratio can be used in a ratio of 1 to 99:99 to 1. Furthermore, it is preferable from the viewpoint of impact resistance that monomaleimide and bismaleimide are used in combination as maleimide (C).

(I)、値)及び(III)の配合物と偵)との配合割
合は前者100重量部に対して後者QV10.1〜10
0重量部が好ましい。ポリイソシアナー) (V)の添
加量は(I)〜(1v)の配合物に対しOH/NCO官
能基比で1:0.1〜1゜1が好ましい。この添加量に
より樹脂組成物の硬さ、扱い性等を調節することができ
る。反応促進剤図)の添加量は(I)〜(VIの配合物
100重量部に対して0.1〜10重量部が好ましい。
The blending ratio of (I) and (III) to 100 parts by weight of the former is QV10.1-10 of the latter.
0 parts by weight is preferred. The amount of polyisocyaner (V) to be added is preferably 1:0.1 to 1.1 in terms of OH/NCO functional group ratio to the formulations of (I) to (1v). The hardness, handleability, etc. of the resin composition can be adjusted by adjusting the amount added. The addition amount of the reaction accelerator (Figure) is preferably 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the formulations (I) to (VI).

前記の各成分を混合し、得られた樹脂組成物を強化繊維
に含浸したのち、室温ないし60℃特に室温ないし40
℃で放置し増粘することが好ましい。
After mixing the above-mentioned components and impregnating reinforcing fibers with the resulting resin composition, the mixture is heated at room temperature to 60°C, particularly at room temperature to 40°C.
It is preferable to leave it at ℃ to thicken the viscosity.

本発明に用いられる強化線維としてはガラス繊維、アル
ミナ繊維、シリコンカーバイド線維、カーボン繊維等の
無機繊維、ポリエステル繊維、ポリアラミド繊維等の有
機繊維が用いられ、必要に応じてこれらを併用してもよ
い。強化繊維の形態としては長繊維、短繊維のいずれで
もよく、一方向に配列されたテープやシート状物、マッ
ト状物、布状物、紙状物、ひも状物などいかなるもので
もよい。
The reinforcing fibers used in the present invention include inorganic fibers such as glass fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers, and carbon fibers, and organic fibers such as polyester fibers and polyaramid fibers, and these may be used in combination as necessary. . The reinforcing fibers may be in the form of long fibers or short fibers, and may be in the form of tapes, sheets, mats, cloth, paper, strings, etc. arranged in one direction.

また樹脂組成物には必要に応じてガラス、シリカ、アル
ミナ、石英、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、
クレーなどの粉末状の充填剤、各種着色剤、ステアリン
酸亜鉛、リン酸エステル等の離型剤を混合して用いるこ
ともできる。
In addition, the resin composition may include glass, silica, alumina, quartz, mica, calcium carbonate, barium sulfate,
Powdered fillers such as clay, various coloring agents, and mold release agents such as zinc stearate and phosphate esters may also be used in combination.

本発明の樹脂組成物によるFRP中間素材の製造力iK
は特に制限はなく、溶媒を用いたラッカ一方式又は溶媒
を用いないホットメルト方式で強化繊維に含浸してもよ
い。なお強化繊維に含浸する際に溶媒を用いる場合には
、不活性溶媒、例えばアセトン、メチルエチルケトン、
塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエチレン、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン等
を用いることが好ましい。下記実施例中の部は重量部を
意味する。また曲げ強度及び弾性率はASTM D79
0−71 、アイゾツト衝撃強度はノツチ付試験片を用
い、ASTM D 256−73に準拠して測定した。
Manufacturability iK of FRP intermediate material using the resin composition of the present invention
There is no particular restriction on the method, and the reinforcing fibers may be impregnated with a lacquer method using a solvent or a hot melt method without using a solvent. When using a solvent to impregnate reinforcing fibers, inert solvents such as acetone, methyl ethyl ketone,
It is preferable to use methylene chloride, chloroform, trichloroethylene, dioxane, tetrahydrofuran, benzene, toluene, and the like. Parts in the following examples mean parts by weight. The bending strength and elastic modulus are ASTM D79.
0-71, Izot impact strength was measured using a notched test piece in accordance with ASTM D 256-73.

実施例1 無水マレイン酸50部及びジエチレングリコール108
部を140〜230℃で6.5時間反応させてエステル
化し、次いで無水フタル酸50部及びヒドロキノン0.
02部を加えて140〜260℃で6,1時間反応させ
てエステル化し、不飽和酸含有率19.8%の不飽和ポ
リエステル繊維た。このポリエステル100部にジアリ
ルフタレートモノマー7部及び三級ブチルパーベンゾエ
ート3部を加え三本ロール上で50℃で60分間混練し
て組成物(alを得た。これにビス(4−マレイミドフ
ェニル)メタン(b)を第1表に示す割合で加え、さら
に(a) 100部に対してポリメチレンポリフェニル
イソシアネート(粘度25℃、 150 cps、NC
O含有率31%)を7部、ジプチル錫ジラウレート0.
9部及びステアリン酸亜鉛3部を添加し、ホモミキサー
を用いて30分間混練して樹脂組成物(c)を得た。こ
の樹脂組成物100部をチョツプドストランドガラス繊
維マット120部に含浸したのち、40℃で48時間密
閉下に放置することにより粘着性の低いSMCが得られ
た。このSMCを150℃で6分間、圧力30 kg 
/ cm2の条件で硬化させて成形物を得た。この成形
物の力学的特性を第1表に示す。
Example 1 50 parts of maleic anhydride and 108 parts of diethylene glycol
50 parts of phthalic anhydride and 0.0 parts of hydroquinone were reacted for 6.5 hours at 140-230°C.
0.2 parts was added and reacted at 140 to 260° C. for 6.1 hours to esterify, yielding an unsaturated polyester fiber with an unsaturated acid content of 19.8%. 7 parts of diallyl phthalate monomer and 3 parts of tertiary butyl perbenzoate were added to 100 parts of this polyester and kneaded on a triple roll at 50°C for 60 minutes to obtain a composition (al). Methane (b) was added in the proportions shown in Table 1, and polymethylene polyphenylisocyanate (viscosity 25°C, 150 cps, NC) was added to 100 parts of (a).
7 parts of O content (31%), 0.0 parts of diptyltin dilaurate.
9 parts and 3 parts of zinc stearate were added and kneaded for 30 minutes using a homomixer to obtain a resin composition (c). After 120 parts of chopped strand glass fiber mat was impregnated with 100 parts of this resin composition, SMC with low stickiness was obtained by leaving the mat at 40° C. for 48 hours under closed conditions. This SMC was heated at 150°C for 6 minutes at a pressure of 30 kg.
/cm2 to obtain a molded product. The mechanical properties of this molded product are shown in Table 1.

第  1  表 実施例2 ビスフェノールAのジグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂(エポキシ当量190)95部にメタクリル酸39部
、リチウムクロリド0.7部及びハイドロキノン0.0
5部を加え100℃で反応させてビニルエステルを得た
。このビニルエステル60部にスチレン40部及びジク
ミルパーオキシド2.5部を加え、三本ロールで50℃
、60分間混練し組成物(d)を得た。一方、ビス(4
−マレイミドフェニル)メタン50部及び2,2−ビス
(4−シアナートフェニル)フロパン50部をN−メチ
ルピロリドンに溶解して40℃、10分間攪拌したのち
、真空乾燥して組成物(e)を得た。(d)及び(e)
を第2表に示す割合(重量比)で加え、さらに(d) 
100部に対してポリメチレンポリフェニルインシアネ
ート10部、ジプチル錫ジラウレート0.7部及びゼレ
ツクUN (非中和性燐酸塩アルコール、デュポン社製
品)6部を添加し、ホモミキサーで20分間攪拌して樹
脂組成物(f)を得た。通常のSMCマシーンを用いて
この樹脂組成物を流延し、次いで炭素繊維パイロフィル
EAS (三菱レイヨン社製品) 1 o o o o
 olを用いて25龍長に裁断しながら流延した樹脂組
成物上に落下させ、さらに同時に流延した樹脂組成物を
上から稙覆して樹脂を繊維に含浸させたのち、40℃で
48時間密閉下に放置することにより粘着性の低い繊維
含有率50重量%のSMCを得た。このSMCを150
℃で3分間、圧力30 kp / cm”の条件で硬化
させ、さらに170℃、1時間の後硬化を1特性を第2
表に示す。
Table 1 Example 2 95 parts of bisphenol A diglycidyl ether type epoxy resin (epoxy equivalent: 190), 39 parts of methacrylic acid, 0.7 part of lithium chloride, and 0.0 part of hydroquinone
5 parts were added and reacted at 100°C to obtain a vinyl ester. 40 parts of styrene and 2.5 parts of dicumyl peroxide were added to 60 parts of this vinyl ester, and the mixture was heated to 50°C with three rolls.
The mixture was kneaded for 60 minutes to obtain a composition (d). On the other hand, the screw (4
50 parts of -maleimidophenyl)methane and 50 parts of 2,2-bis(4-cyanatophenyl)furopane were dissolved in N-methylpyrrolidone, stirred at 40°C for 10 minutes, and then dried under vacuum to form composition (e). I got it. (d) and (e)
Add in the ratio (weight ratio) shown in Table 2, and further (d)
To 100 parts, 10 parts of polymethylene polyphenylinocyanate, 0.7 parts of diptyltin dilaurate, and 6 parts of Zeretsu UN (non-neutralizing phosphate alcohol, product of DuPont) were added, and the mixture was stirred for 20 minutes with a homomixer. A resin composition (f) was obtained. This resin composition was cast using a normal SMC machine, and then carbon fiber pyrofil EAS (product of Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) 1 o o o o
The fibers were dropped onto the cast resin composition while being cut into 25 lengths using an ol, and at the same time, the cast resin composition was covered from above to impregnate the fibers with the resin, and then at 40°C for 48 hours. By leaving it in a sealed state, an SMC with a low stickiness and a fiber content of 50% by weight was obtained. This SMC is 150
℃ for 3 minutes at a pressure of 30 kp/cm'', and then post-cured at 170℃ for 1 hour to change the first property to the second.
Shown in the table.

第  2  表 実施例6 ノボラック型エポキシ樹脂(シェル化学社製。Table 2 Example 6 Novolac type epoxy resin (manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.).

エピコート152、エポキシ当量175)95部にメタ
クリル酸42部、リチウムクロリド0゜7部及びハイド
ロキノン0.05部を加え、100℃で反応させてビニ
ルエステル樹脂を得た。
42 parts of methacrylic acid, 0.7 parts of lithium chloride and 0.05 parts of hydroquinone were added to 95 parts of Epicoat 152 (epoxy equivalent: 175) and reacted at 100°C to obtain a vinyl ester resin.

このビニルエステル樹脂60部に対してスチレン40部
及び三級ブチルパーベンゾエート2.5部を混合して樹
脂組成物(glを得た。これにN −フェニルマレイミ
ド(h)を第3表に示す割合で加え、さらK(g) I
 D 0部に対してポリメチレンポリフェニルインシア
ネート8部、ジプチル錫ジラウレート0.5部及びゼレ
ックUN2部を加え。
A resin composition (gl) was obtained by mixing 40 parts of styrene and 2.5 parts of tertiary butyl perbenzoate with 60 parts of this vinyl ester resin.N-phenylmaleimide (h) was added to this as shown in Table 3. Add in proportion, further K (g) I
To 0 parts of D, 8 parts of polymethylene polyphenylinocyanate, 0.5 parts of diptyltin dilaurate, and 2 parts of Zerec UN were added.

ホモミキサーで30分間攪拌して樹脂組成物(1)を得
た。ポリエチレンフィルム上にこの樹脂組成物を流延し
たのち、炭素繊維パイロフィルEAS10000 fi
lを引揃えて合一させて樹脂を繊維に含浸させた。この
シートを40℃で48時間密閉下に放置することにより
粘着性の低い繊維含有率60重量%の一方向引揃えシー
トな得た。このシートを積層して1508C,3分間。
A resin composition (1) was obtained by stirring for 30 minutes using a homomixer. After casting this resin composition on a polyethylene film, carbon fiber pyrofil EAS10000 fi
The fibers were impregnated with resin by aligning and uniting the fibers. This sheet was left sealed at 40° C. for 48 hours to obtain a unidirectionally aligned sheet with low tackiness and a fiber content of 60% by weight. Laminate these sheets and heat at 1508C for 3 minutes.

60kg/Crn2の条件で硬化させて成形物を得た。A molded article was obtained by curing under the conditions of 60 kg/Crn2.

的 この成形物の力学、特性を第3表に示す。target The mechanics and properties of this molded product are shown in Table 3.

第  3  表 実施例4 実施例1におけるビス(4−マレイミドフェニル)メタ
ン(b)の一部を第4表に示す割合でN−〇−メチルフ
ェニルマレイミド(j)にfliキ換えてモノマレイミ
ドとビスマレイミドの混合物(fi)を得た。これを組
成物(a)に(a) / (h)が100/20の割合
で加え、さらに(a) 100部に対してポリメチレン
ポリフェニルインシアネート7部及び三級ブチル錫ジラ
ウレート0.9部を添加してホモミキサーで30分間混
練して樹脂組成物(1)を得た。この樹脂組成物100
部をチョツプドストランドガラス繊維マット120部を
含浸させたのち、40℃で48時間密閉下に放置するこ
とにより粘着性の低いSMCを得た。このSMCを15
0℃で6分間、圧力30 kg7cm20条件で硬化さ
せ成形物を得た。この成形物の力学的特性を第4表に示
す。
Table 3 Example 4 Part of the bis(4-maleimidophenyl)methane (b) in Example 1 was replaced with N-methylphenylmaleimide (j) in the proportions shown in Table 4 to form monomaleimide. A mixture of bismaleimides (fi) was obtained. This was added to composition (a) in a ratio of (a)/(h) of 100/20, and further 7 parts of polymethylene polyphenylinocyanate and 0.9 parts of tertiary butyltin dilaurate were added to 100 parts of (a). of the resin was added and kneaded for 30 minutes using a homomixer to obtain a resin composition (1). This resin composition 100
After impregnating 120 parts of chopped strand glass fiber mat with 120 parts of chopped strand glass fiber mat, SMC with low tackiness was obtained by leaving the mat at 40° C. for 48 hours under closed conditions. This SMC is 15
It was cured at 0°C for 6 minutes under a pressure of 30 kg, 7 cm20 to obtain a molded product. The mechanical properties of this molded product are shown in Table 4.

第  4  表Table 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、水酸基含有不飽和ポリエステル(A)及びエポキシ
ドとエチレン性不飽和カルボン酸との反応生成物(B)
からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物( I
)、これと共重合可能なエチレン性もしくはアリル性不
飽和単量体(II)、( I )と(II)の重合用触媒(II
I)、マレイミド(C)又はマレイミドと多官能シアン
酸エステル(D)の混合物又は予備反応物からなる群よ
り選ばれる少なくとも1種の化合物(IV)、ポリイソシ
アナート(V)及びイソシアナートと水酸基を有する化
合物との反応促進剤(VI)とからなる樹脂組成物を強化
繊維に含浸した繊維強化プラスチック中間素材。 2、水酸基含有不飽和ポリエステル(A)がマレイン酸
又はフタル酸とグリコールとの反応生成物である特許請
求の範囲第1項に記載の中間素材。 3、ポリエポキシドとエチレン性不飽和カルボン酸との
反応生成物(B)が、ジフェニロールアルカン、多価フ
ェノール、多価アミンのポリグリシジルエーテル又は脂
肪族化合物のエポキシ化物とメタクリル酸、アクリル酸
又はクロトン酸との反応生成物である特許請求の範囲第
1項に記載の中間素材。 4、エチレン性又はアリル性不飽和単量体(II)がスチ
レン誘導体、アクリレート、メタクリレート又はアリル
エステルである特許請求の範囲第1項に記載の中間素材
。 5、触媒(III)が過酸化ベンゾイル、三級ブチルパー
ベンゾエート、メチルエチルケトン又はシクロヘキサメ
ンバーオキシドである特許請求の範囲第1項に記載の中
間素材。 6、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Xは芳香族性又は脂肪族性の2価の残基、Yは水
素原子又は基▲数式、化学式、表等があります▼を示す
)で表わされるマレイミド又はこのマレイミドから得ら
れるプレポリマーを含有する特許請求の範囲第1項に記
載の中間素材。 7、多官能シアン酸エステル(D)が、一般式R−(O
−C≡N)_n (式中Rは芳香族性の残基、nは2〜5の整数を示す)
で表わされる2個以上のシアン酸エステル基を有する有
機化合物又はそのプレポリマーである特許請求の範囲第
1項に記載の中間素材。 8、ポリイソシアナートが4,4′−ジフェニルメタン
ジイソシアナート、2,4−トルエンジイソシアナート
、2,6−トルエンジイソシアナート、ヘキサメチレン
ジイソシアナート又はメタキシリレンジイソシアナート
である特許請求の範囲第1項に記載の中間素材。 9、反応促進剤(VI)が有機錫化合物又はナフテン酸金
属である特許請求の範囲第1項に記載の中間素材。 10、強化繊維がガラス繊維、アルミナ繊維、シリコン
カーバイド繊維、ボロン繊維、カーボン繊維、ポリエス
テル繊維又はポリアラミド繊維である特許請求の範囲第
1項に記載の中間素材。 11、( I )、(II)及び(III)の配合物と(IV)の
配合比が重量で100:0.1〜100である特許請求
の範囲第1項に記載の中間素材。 12、ポリイソシアナート(V)の添加量が( I )〜
(IV)の配合物に対し、OH/NCO官能基比で1:0
.1〜1である特許請求の範囲第1項に記載の中間素材
。 13、反応促進剤(VI)の添加量が( I )〜(V)の
配合物100重量部に対し0.1〜10重量部である特
許請求の範囲第1項に記載の中間素材。 14、マレイミド(C)中にモノマレイミドを0.3重
量% :以上含有する特許請求の範囲第1項に記載の中間素材
[Claims] 1. Hydroxyl group-containing unsaturated polyester (A) and reaction product of epoxide and ethylenically unsaturated carboxylic acid (B)
At least one compound selected from the group consisting of (I
), an ethylenically or allylic unsaturated monomer copolymerizable with it (II), a catalyst for the polymerization of (I) and (II) (II
I), at least one compound (IV) selected from the group consisting of maleimide (C) or a mixture or preliminary reaction product of maleimide and polyfunctional cyanate ester (D), polyisocyanate (V), isocyanate and hydroxyl group A fiber-reinforced plastic intermediate material in which reinforcing fibers are impregnated with a resin composition consisting of a reaction accelerator (VI) and a compound having 2. The intermediate material according to claim 1, wherein the hydroxyl group-containing unsaturated polyester (A) is a reaction product of maleic acid or phthalic acid and glycol. 3. The reaction product (B) of polyepoxide and ethylenically unsaturated carboxylic acid is a polyglycidyl ether of diphenylolalkane, polyhydric phenol, polyhydric amine or epoxidized product of aliphatic compound and methacrylic acid, acrylic acid or The intermediate material according to claim 1, which is a reaction product with crotonic acid. 4. The intermediate material according to claim 1, wherein the ethylenically or allylic unsaturated monomer (II) is a styrene derivative, acrylate, methacrylate or allyl ester. 5. The intermediate material according to claim 1, wherein the catalyst (III) is benzoyl peroxide, tertiary butyl perbenzoate, methyl ethyl ketone or cyclohexamember oxide. 6. General formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (In the formula, X is an aromatic or aliphatic divalent residue, Y is a hydrogen atom or group ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ 2. The intermediate material according to claim 1, which contains a maleimide represented by (shown) or a prepolymer obtained from this maleimide. 7. The polyfunctional cyanate ester (D) has the general formula R-(O
-C≡N)_n (in the formula, R is an aromatic residue, n is an integer from 2 to 5)
The intermediate material according to claim 1, which is an organic compound having two or more cyanate ester groups represented by the formula or a prepolymer thereof. 8. A patent claim in which the polyisocyanate is 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate or metaxylylene diisocyanate. Intermediate material according to scope 1. 9. The intermediate material according to claim 1, wherein the reaction accelerator (VI) is an organic tin compound or a metal naphthenate. 10. The intermediate material according to claim 1, wherein the reinforcing fibers are glass fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers, boron fibers, carbon fibers, polyester fibers, or polyaramid fibers. 11. The intermediate material according to claim 1, wherein the blend ratio of (I), (II) and (III) to (IV) is 100:0.1 to 100 by weight. 12. The amount of polyisocyanate (V) added is (I) ~
For the formulation of (IV), the OH/NCO functional group ratio is 1:0.
.. The intermediate material according to claim 1, which is 1 to 1. 13. The intermediate material according to claim 1, wherein the reaction accelerator (VI) is added in an amount of 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the mixtures (I) to (V). 14. The intermediate material according to claim 1, which contains 0.3% by weight or more of monomaleimide in maleimide (C).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019131101A1 (en) * 2017-12-26 2019-07-04 Dic株式会社 Resin composition for carbon fiber-reinforced plastic molding, molding material, molded article, and production method for molded article

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