JPS6143619A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

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JPS6143619A
JPS6143619A JP59164251A JP16425184A JPS6143619A JP S6143619 A JPS6143619 A JP S6143619A JP 59164251 A JP59164251 A JP 59164251A JP 16425184 A JP16425184 A JP 16425184A JP S6143619 A JPS6143619 A JP S6143619A
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epoxy resin
resin composition
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Takashi Tada
多田 尚
Akira Agata
縣 昭
Yasuaki Ii
井伊 康明
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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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及びそれを用いたプリプレ
グに関する。
本発明の目的は透明で優れた貯蔵安定性を示し、室温付
近における可使時間が充分長く、かつ加熱時には比較的
低温でも速やかに硬化し、しかも機械的性質、特に剛性
及び伸度に優れたエポキシ樹脂組成物を提供することに
ある。
エポキシ樹脂は一般に(1)樹脂−硬化剤、(2)樹脂
−硬化促進剤又は(6)樹脂−硬化剤−硬化促進剤を組
み合わせ、一般に加熱してオキシラン環を開環、架橋さ
せることにより硬化物とされている。これらの硬化物は
機械的、熱的及び電気的諸性質が優れているため、この
性質を利用して接着剤、注形品、塗料、成形品等に広く
利用されている。しかし前記の組み合わせにおいてもな
お解決すべき課題が多い。
例えば(1)の樹脂−硬化剤の組み合わせとして樹脂−
ポリカルボン酸基もしくはポリカルボン酸無水物基含有
酸性物質系が知られているが、これらは貯蔵安定性に優
れてW・る反面、成形硬化する場合に高温かつ長時間を
要する。また樹脂−ポリアミン系は一般に硬化速度が速
く、成形に要する時間が短く硬化温度の低下が可能であ
り、二ネルギーコスト及び副資材費用が節減でき、経済
性が高いが、安定性に乏しく、使用直前に混合するか混
合後に常温以下の低温で保存する等の注意を払う必要が
あり、作業安定性上欠点を有していた。またこの系はポ
リアミンが一般に毒性及び吸湿性があるため、その取り
扱いには注意を要するという欠点を有している。
(2)の樹脂−硬化促進剤の組み合わせとしては、樹脂
−三弗化ホウ素アミン錯体系が一般的であるが、この系
は貯蔵安定性に優れている反面、硬化に際して高温、長
時間を要するほか、硬化促進剤の吸湿性が大きいため、
容易に不活性化し、硬化物の性能が低下し易いという欠
点を有している。
(3)の樹脂−硬化剤−硬化促進剤の組み合わせの例と
しては、樹脂−ポリカルボン酸無水物基含有酸性物質−
三級アミン系や樹脂−芳香族ジアミン−三弗化ホウ素ア
ミン錯体系が一般的であるが、前者は成形硬化に高温、
長時間を要し、後者は成形硬化(よ比較的容易であるが
貯蔵安定性の点で不満足である。またこれらの系では硬
化促進剤の使用量を少量で充分調節する必要があり、作
業性に欠けている。
他方プリプレグとしては、そのマトリックス樹脂として
室温付近では、充分な貯蔵安定性と作業安定性を有し、
しかも加熱時には比較的低温でも速やかに硬化し5るも
のが要求されるが、エポキシ樹脂組成物としてこれら要
求を完全に満足するものは知られていない。
また硬化物のコンボ物性においては、補強材の強度発現
率はまだ十分なものではなく、特に圧縮特性の点で低く
その改良が要望されている。
本発明者らはこれらの欠点を解決すべく鋭意検討の結果
、本発明を完成した。
本発明は、ポリアミンあるいはポリカルボン酸基、ポリ
カルボン酸無水物基もしくはそれらの混合基を有する酸
性物質と1以上のエポキシ基を含有するポリエポキシド
とを1:t4〜乙の当量比で50〜200 ’Cで熱処
理し、ゲル化を起こすことなく混合物の粘度を少なくと
も3倍に増加させて得られる予仰縮合物、一般式(式中
X及びYは同一でも異なっていてもよく、ハロゲン原子
、水素原子、ニトロ基、アルキル基又はアルコキシ基を
示す)で表わされる尿素化合物及び一般式 (式中2は0、S又&’!、 N−R5、R1、R2,
R3及びR4は同一でも異なっていてもよく、水素原子
、置換基を有していてもよい01〜C17の飽和もしく
は不飽和の脂肪族基、脂環族基、芳香族基又は複素環族
基を示し、さらにR1とR2及び/又はR3とR4は結
合して環を形成してもよく、R5は水素原子、01〜C
I7の脂肪族基、脂環族基、芳香族基又は複素環族基で
あって、さらにハロゲン原子、ニトロ基、アルコキシ基
、アリロキシ基又はアシル基により置換されていても、
よ(、R6はR1ないしR4と同じ意味を有する)で表
わされるエポキシ樹脂用添加剤を、エポキシ樹脂中に含
有することを特徴とする、熱硬化可能なエポキシ樹脂組
成物である。
弐電のエポキシ樹脂用添加剤は1例えば一般(式中R2
,R3、R’及びXは前記の意味を有する)で表わされ
る化合物を一般式 (式中R3及びR4は前記の意味を有する)で表わされ
る化合物と反応させることにより得られる。
R1、R2、R3、R4及びR6のための脂肪族基、脂
環族基、芳香族基又は複素環族基は、/%ロゲン原子、
ニトロ基、アルコキシ基、アリルオキシ基、アセチル基
等で置換されていてもよ〜・。またR1とR2又はR3
とtは結合して環を形成してもよい。
本発明で予備線金物を得るために用(・られる1以上の
エポキシ基を含有するポリエボキ7ドは、飽和又は不飽
和の脂肪族、脂環族、芳香族、あるいは複素環族の化合
物であって、塩素原子、水酸基、エーテル基等の官能基
を有していてもよい。その例は次のものである。ジフェ
ニロールフロパン、ジフェニロールエタン、シフエニロ
ー^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、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、シクロヘキセン、シクロペ
ンタジェン、ジシク07<ンタジエン等の脂環式化合物
のエポキシ化に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類のメ
タノール、エチレングリコール、グリセリン等によるエ
ステルのような脂肪族ポリオキシ化合物のポリ(エポキ
シアルキル)エーテルあるいは芳香族又は脂肪族カルボ
ン酸のグリシジルエステルなどのカルボン酸のエポキシ
アルキルエステル。これらは単独でも2種以上の混合物
としても用いられる。    ” 本発明に用いられるポリアミンとしては、0−7二二レ
ンジアミン、m−7二二レンシアミン、4.4’−メチ
レンジアニリン、 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等の芳香
族ポリアミン、m−キシリレンジアミン、トリエチレン
テトラミン、ジエチレントリアミン、イソホロジアミン
、1,3−ジアミノシクロヘキサン、メンタンジアミン
、シアノエチル化ジエチレントリアミン、N−アミノエ
チルピペラジン、メチルイミノビスプロピルアミン、ア
ミノエチルエタノールアミン、ポリエーテルジアミン、
ポリメチレンジアミン等の脂肪族ポリアミン等があげら
れる。これらは単独でも2種以上の混合物としても用い
られる。
本発明に用いられるポリカルボン酸基、ポリカルボン酸
無水物基又はそれらの混合基を有する酸性物質としては
、無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水
へキサヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、無水ペン
ゾフエノルテト2カルボン酸、無水トリメリット酸、無
水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハ
ク酸、無水クロレンデイツク酸、メチルシクロペンタジ
ェンの無水マレイン酸付加物、無水メテルテトジヒドロ
フタル酸、無水マレイン酸のリルイン酸付加物、無水シ
クロペンタンナト2カルボン酸、無水アルキル化エンド
アルキレンテトラヒドロフタル酸、エチレングリコール
ビストリメリティト、グリセリントリストリメティト等
が挙げられる。これらは単独でも2種以上の混合物とし
ても用いられる。ポリアミンの1種もしくは2種以上と
混合して用いてもよい。
本発明に用いられる尿素化合物は一般式Iで表わされ、
その例は次のものである。N’−(3−クロロ−4−メ
トキシフエニAI) −W、W−ジメチルウレア、N−
(4−クロロフェニル)−)「、「−ジメチルウレア、
N−(3−クロロ−4−エチルフェニル)−R,N′−
ジメチルウレア、N−(6−クロロ−4−メチ/L/フ
ェニル) −?(、N’−ジメチルウレア、N−(3,
4−ジクロロフェニル) −r、y−ジメチルウレア、
N−(4−エトキシフェニル)−治y−ジメチルウレア
、N−(4−メチル−3−二トロフェニル) −y、y
−ジメチルウレア等をその具体例としてあげることがで
きる。これは単独でも2種以上の混合物としても用いら
れる。
予備縮合物は、前記のポリアミン又は酸性物質とポリエ
ポキシドとを、1 : 1.4〜6、好ましくは1 :
 1.5〜5の当量比で、50〜2000C好ましくは
120〜170℃の温度で熱処理し、ゲル化を起こすこ
となくその粘度を混合物の の粘度、少なくとも3倍に増加させたのち、反応を停止
することにより得られる。ここでその量比は重要であり
、ポリアミンあるいは酸性物質に対しポリエポキシドが
1未満では、ポリアミンあるいは酸性物質が過剰となり
、硬化物での耐熱性、強度等の特性が低下して好ましく
ない。
また後者の量が6を越えてyる場合は、ポリアミンある
いは酸性物質が不足し過ぎるため、硬化物の耐熱性及び
強度が低下する。なおここでいう当量比は、化学量論を
意味し、エポキシ基1個がN−H結合1個、カルボン酸
基1個又はカルボン酸無水物基1/2個と当量である。
予備縮合物を得るための熱処理温度は、その混合物粘度
に達するまでの時間とその制御性から決められるもので
あるが、ポリエポキシドの大過剰では熱処理温度を高く
し、処理時間を短くすることが可能であるが、ポリエポ
キシドの少過剰ではゲル化し易いため、その制御性から
熱処理温度は低めとする必要がある。
反応は50〜200℃好ましくは120〜170℃で、
通常は常圧下で行われるが、加圧下に行うこともできる
。反応は通常は無浴剤で行われるが、ポリエポキシド、
ポリアミン又は酸性物質が室温で固体の場合には溶剤を
用〜・ることも好ましい。溶剤としては、予備縮合物に
影響のないキシレン、トルエン、シクロヘキサン等の炭
化水素系溶剤が好ましい。反応の停止は系の粘度を測定
し、粘度が混合物の少なくとも6倍、通常は10〜10
0倍に達した時点で行えばよい。なおここでいう粘度は
ブルックフィールド粘度である。反応停止の方法として
は加熱を停止して室温まで急冷する方法、アセトン、メ
チルエチルケトン、トルエン、キシレン等のエポキシ基
と反応しない溶剤を添加する方法、冷却板上へ薄いシー
ト状でとり出す方法等があげられる。反応時又は反応停
止のために溶剤を用いた場合は、そのまま用いてもよく
、また減圧蒸留等により溶剤を留去してもよい。
こうして得られた予備縮合物を用いることにより、単純
混合系の欠点が改善されることが本発明の重要な特色で
ある。すなわち単純混合系に比ベポリアミン又は酸性物
質とポリエポキシドとの反応がある程度進行しているた
め、ポリアミン及び酸性物質による毒性を著しく低下し
うる。また単純混合系に比べ、経時粘度変化及び硬化時
の収縮率を低下できる利点もある。
式■の尿素化合物の使用例は、予備縮合物100重量部
に対し、0.5〜15重量部、好ましくは2〜10重量
部である。尿素化合物の予備線金物100重量部に対す
る使用量が0゜5重量部に満たない場合はその触媒能が
充分でなく、高温もしくは長時間の硬化が必要となり適
当でない。また15重量部を越えて用いる場合には、そ
の触媒能は充分であるが硬化物はもろく、その力学特性
が低下するため適当でない。
本発明に用いられる一般式■のエポキシ樹脂用添加剤は
、普通は一般式Iの化合物と一般式■の化合物との反応
物として得ることができるカまにエタノールアミン、エ
タノールアニリン、N、N−ジエチルエタノールアミン
、N、N−ジメチルエタノールアミン、アミンエチルエ
タノールアミン、N−,7’チル−N、N−ジェタノー
ルアミ7、N、N−ジイソプロピルエタノールアミン、
N、N−ジプチルエタノールアミン、N−メチルエタノ
ールアミン等を挙げることができる。
一般式Iの化合物としては例えば下記の化合物が用いら
れる。メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミ
ン、n−ブチルアミン、イソプロピルアミン、2−エチ
ルヘキシル、オキシプロピルアミン、6−ニトキシプロ
ビルアミン、ジー2−エチルヘキシルアミン、ジブチル
アミノクロビルアミン、ジインブチルアミン、3−メト
キシクロビルアミン、アリールアミン、5ec−ブチル
アミン、イソプロノくノールアミン、2−エチルヘキシ
ルアミン、エチレンシアミン、ヘキサメチレンジアミン
、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の
脂肪族アミン類、アニリン、p−アミノ安息香酸、3,
4−キシリジン、m−キシリレンジアミン、ジアミノジ
フェニルエーテル等の芳香族アミン類、ジベンジルアミ
ン、ベンジルアミン、アセトアルデヒドアンモニア、4
−アミノピリジン、N−アミノプロピルモルホリン、ビ
スアミノプロピルビベラジン、ピペラジン、2−ビベ゛
リコン、ピロリジン、5−フルオルウラシン、モルホリ
ン、N−メチルビペラジン、β−アラニン、グリシルグ
リシン、グルタミン酸、α−アミノ酪酸、r−アミノカ
プロン酸、グリシン等のアミノ酸類等の単一もしくは混
合非対称尿素もしくはチオ尿素、アセトグアナミン、3
−アミノ−1,2,4−トリアゾール、インシアヌル酸
、2,4−ジアミノ−6−(2’−メチルイミダゾリル
−(1’l ] −]エチルー3−リアジン、2,4−
ジアミノ−6−〔2′−ウンデシルイミダゾリル−(1
つ〕−エテル−8−)リアジン、2,4−ジアミノ−6
−〔2′−エチル−4′−メチルイミダゾリル−(15
〕−〕エテルー8−リアジン、2−メチルイミダゾール
インシアノール酸付加物、2−フェニルイミダゾールイ
ソシアノール酸付加物等のイミダy−z類、5+5−ジ
メチルヒダントイン、ベンゾグアナミン、1−メチロー
ル−5,5−ジメチルヒダントイン、メラミン、1,5
−ジフェニルグアニジン、ジー0−)リルグアニジン、
1−0−トリルビグアニド、 N、N’−ジフェニルチ
オ尿素、2−メルカプト−2−イミダシリン、N、17
−ジブチルチオ尿素、N、1−ジプチルチオ尿素、N、
1(−ジラウリルチオ尿素、N、N’−ジプチルチオ尿
素、N、N−ジラウリルチオ尿素等。
一般式■の化合物としては例えば下記の化合物が用いら
れる。エピクロルヒドリン、フェニルグリシジルエーテ
ル、シクロヘキセンオキシド、エチレンオキシド、プロ
ピレンオキシド、ブタジェンオキシド、ジメチルペンタ
ンジオキシド、ジグリシジルエーテル、ブタンジオール
シフリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジ
ルエーテル、ビニルシクロヘキセンオキシド、リモネン
ジオキシド、ビス(2,3−エボキシシクロペンテル)
エーテル、ジビニルベンゼンジオキシド、レゾルシンの
ジグリシジルエーテル、2−グリシジルフェニルグリシ
ジルエーテル、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘ
キシルメテルー3,4−エポキシメチルシクロヘキサン
カルボキシレート、ブチルグリシジルエーテル、スチレ
ンオキシド、p−’7”チルフェノールグリシジルエー
テル、クレジルグリシジルエーテル、グリシジルメタク
リレート、アリルグリシジルエーテル、シクロヘキセン
ビニルモノオキサイド、ビニルシクロヘキセンジオキシ
ド、ジペンテンモノオキシド、α−ビネンオタ キシド、6−(ペン八デシル)フェニルグリシジルエー
テル等の低分子エポキシ化合物。
式■の化合物と式■の化合物の反応は、無溶剤もしくは
有機溶剤中で室温ないし180 ℃の内 1  温度で攪拌下に行われる。有機溶剤としては例え
ばベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、
リグロイン等の脂肪族炭化水素、四塩化炭素、クロロホ
ルム等のハロゲン化炭化水素、ジオキサン、テトラヒト
o7ラン等のエーテルなどが用いられる。この場合のエ
ポキシ基とNH基の量比は1:10ないし10:1好ま
しくは1 : 1.5ないし1.5 : 1の範囲であ
る。式Iの化合物と式■の化合物との反応の操作法は特
に制限はないが、式■の化合物の中へ式■の化合物を添
加しながら反応を進めることが望ましい。反応の終了は
、アミン過剰の場合はエポキシ基の定量により、エポキ
シ過剰の場合はNH基の定量により決めればよいが、必
ずしもそれぞれの官能基が消失しズいる必要はない。R
1とR2又はR3とR4のいずれかの組み合わせの中に
芳香族又は複素環のような剛性の高い構造を有すること
が好ましい。
化合物(M)の分子量は5000以下であることが好ま
しい。この値を越えると一般に固形となり、取扱いが困
難であり、また目的とする樹脂の剛性を有効に向上し得
なくなる。
これらの添加剤がエポキシ樹脂の剛性向上に有効に働く
理由は明らかではないが、エポキシ基の開環に伴って発
生する水酸基と比較的強固な水素結合を形成しているた
めと考えられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物を得るには、予備縮合物、
尿素化合物及びエポキシ樹脂用添加剤の混合物を、20
〜100℃に保持して混合すればよく、必要に応じ、溶
剤に溶解して混合してもよい。
エポキシ樹脂用添加剤の使用量は、予備縮合物100重
量部に対し、2〜150重量部である。添加剤の使用量
がこれより少ないと実質的な効果が発現せず、またこれ
より多くなると耐熱性が低下する。溶剤としてはアセト
ン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸エチルエ
ステル、酢酸ブチルエステルなどのエステル類あるいは
ジオキサン等のエーテル類等の低沸点溶媒が好ましい。
こうして得られたエポキシ樹脂組成物の溶液は、目的に
よってはそのまま使用できるが、所望により減圧蒸留等
の方法により溶剤を留去して使用する。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、目的に応じて顔料、
染料、安定剤、可塑剤、滑剤、タール、アスファルト等
を添加することができる。
またプリプレグ基材、ガラスマット紙、アスベスト紙、
マイカフレーク、メルク等を混合使用することもできる
。その他エポキシ樹脂以外の熱硬化性ポリマーや熱可塑
性ポリマーを併用することもできる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、80〜140℃という
比較的低温においても短時間で速や  ゛かに硬化し、
しかも室温においては充分な貯蔵安定性と作業安定性を
有するものであり、その硬化物は優れた機械的強度を有
するため、接着剤、注形品、成形材料、積層材料、塗料
等として利用できる。
本発明のエポキシ樹脂組成物をプリプレグとする場合は
、プリプレグ基材に特に限定はないが、ガラス繊維、炭
素繊維、ボロン繊維、シリコーンカーバイド繊維等の無
機繊維、あるいはポリ−p−フェニレンテレフタルアミ
ド、ポリ−p−ベンズアミド、ポリアミドヒドラジド等
の有機繊維の1種もしくは2種以上が用いられる。これ
らの繊維はヤーン状、テープ状、シート状、編物状等の
形状で用いることができる。
このプリプレグを製造するには、一般のプリプレグ製造
方法を適用でき、プリプレグ基材に対し、例えばホット
メルト法による直接使用あるいはフィルム法による含浸
、ラッカー法による直接あるいはフィルム化後含浸のい
ずれかを用いればよいが、ラッカー法で直接合理する方
法が容易である。ラッカー法では溶剤留去工程が必要で
ある。
本発明のプリプレグは80〜140℃という比較的低温
においても短時間で速やかに成形硬化し、しかも室温付
近においては充分な貯蔵安定性と作業安定性を有する。
また得られたプリ下記実施例中の部は重量部を意味する
実施例1 エホキシ樹脂(I)エピコート828(シェル化学社製
) 100部に4,4−ジアミノジフェニルスルホン9
部を加え、攪拌器つき加熱容器に入れて内温150℃で
攪拌下に4時間重合させた。
重合後、氷冷したパネル上へ薄膜状に排出し、重合を停
止し、予備縮合物(A)を得た。一方N、N−ジメチル
尿素とエピクロルヒドリンを等モル量で混合し、150
℃で6時間攪拌下に反応させ、エポキシ樹脂用添加物(
B)を得た。なお添加剤の同定は、プロトンNMRを用
い、窒素原子に付加している水素原子によるピークが消
滅しているのを確認することによって行った。ここで得
られた予備縮合物(A) 10 []部に対し、エポキ
シ樹脂用添加剤(B)60部及びN−(3,4−ジクロ
ロフェニル) −y、’y−ジメチル尿素6部を加え、
50℃で攪拌混合し、樹脂組成物(C)を得た。
げ試験を行った。その結果、曲げ強度は24kg/m+
a”、曲げ弾性率は581 kg/ 龍2、伸度は91
%であった。曲げ試験に用いた試片の大きさは1t X
4X60皿であり、L/D=16の条件で実施した。樹
脂組成物(C)はペースト状で160℃、60分で不溶
不融の透明固体を与えた。
このペースト状物の可使時間は25℃で1か月以上であ
った。可使時間は硬化前の“樹脂組成物5゛09を室温
下に置いて、その粘度の急激な上昇点を測定することに
より求めた。
次いでペースト状物60部をメチルエチルケトン40部
と混合して均一溶液とした。この樹脂溶液を炭素繊維(
1)(パイロフィルT−1、三菱レイヨン社製)に含浸
し、シリコーンをコートした離型紙を巻きつけたドラム
上に一定間隔で巻きとった。ドラムから離型紙を取り出
し、乾燥器中70℃で15分間乾燥して、樹脂含有率4
0重量%のプリプレグを作製した。こうして得られたプ
リプレグの140℃におけるゲル化時間は45分であり
、−室温における可使時間は25℃で1か月以上であっ
た。
このプリプレグを一方向に積層し、130℃で60分硬
化させた硬化物について、熱変形温度測定及び曲げ試験
を行った。その結果、熱変形温度は150℃以上、曲げ
強度は225に97朋2、曲げ弾性率は15.5 x 
103kg/龍2、伸度は1.8%であった。ゲル化時
間の試験方法はJIS−に−5909に従い、測定温度
はそれぞれの条件で実施した。熱変形温度はASTM−
D−648に従って繊維軸方向に平行に0.185 k
g/a”の荷重をかけて測定した。曲げ試験は2tX1
0X100iiLの試験片を使用し、L/D=40の条
件で実施した。
実施例2 実施例1で得た予備縮合物(A1100部に対し、あら
かじめN、N’−ジアリル尿素とジメチルペンタンジオ
キシドを等モル量混合し、150℃で6 。
時間攪拌下に反応させることにより得られたエポキシ樹
脂用添加剤30部に、N−(4−クロロフェニル) −
N′、N/−ジメチル尿素5部を加え、50℃で攪拌混
合し、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をセルキャス
ト法により130℃×60分の硬化条体で樹脂板を成形
し、曲げ試験を行った。その結果、曲げ強度は26 k
g/mrn2、曲げ弾性率は590 kl?/’++m
2、伸度は94チであった。この樹脂組成物はペースト
状で160℃60分で、不溶不融の透明固体を与えた。
可使時間は60℃で1か月以上であった。
次いでこのペースト状物60部をメチルエチルケトン4
0部と混合して均一溶液とし、実施例1と同様に炭素繊
維に含浸し、乾燥して樹脂含有率67重量%のプリプレ
グを作製した。得られたプリプレグの130℃における
ゲル化時間は5.2分であり、室温における可使時間は
25℃で1か月以上であった。
このプリプレグを一方向に積層し、160℃で90分硬
化させて得られた硬化物の熱変形温度測定及び曲げ試験
を実施した。その結果、熱変形温度は150℃以上で1
曲げ強度は219 kg/m1L”、1、  曲げ弾性
率は14.OX 10 ” kg/mi”、伸度は1.
9チであった。ジシアンジアミド6部を加えた場合のの
曲げ強度は224kg/mrn2−であった。
実施例6 エポキシ樹脂(I) 100部に4,4′−ジアミノジ
フェニルメタン8部を加え、攪拌脂環流管つき加熱浴器
に入れて、内温iso℃で攪拌下に6時間重合させた。
重合後、直ちにメチルエチルケトン27部を混合し、冷
却しながら溶解した(DJ。一方、N、「ジエチルチオ
尿素とりモネンジオキシドを等モル量で混合し、iso
’cで3時間攪拌下に反応させて、エポキシ樹脂用添加
剤を得た(E)。得られた予備縮合物のメチルエテルケ
トン溶液(D) 135部に、エポキシ樹脂用添加剤(
匂40部及びN−(4−エトキシフェニル)−阻「−ジ
メチル尿素7部を加えた。エポキシ樹脂用添加剤及び尿
素化合物を完全に溶解したのち、このラッカー溶液の一
部より50℃、2mx Hg下でメチルエチルケトンを
留去し、樹脂組成物(F)を得た。
この樹脂組成物CF)をセルキャスト法により160℃
×60分の硬化条件で樹脂板に成形し、曲げ試験を行っ
た。その結果、曲げ強度は27kg/皿2、曲げ弾性率
は5811(g/酊2、伸度は9.1%であった。樹脂
組成物(F)は130℃、50分で不溶不融の透明固体
を与えた。可使時間は25℃で1か月以上であった。
次いで残りのラッカー溶液を、実施例1と同様にエポキ
シサイズした平織りガラスクロス(EPC−250X1
000、S −42’ 0処理、有沢製作所雄製)に含
浸、乾燥し、樹脂含有率66重量%のプリプレグを作製
した。得られたプリプレグの140℃におけるゲル化時
間は67分であり、可使時間は25℃で1か月であった
このプリプレグを積層し、160℃で50分硬化させた
硬化物について熱変形温度測定及び曲げ試験を実施した
。その結果、熱変形温度は150℃以上、曲げ強度は6
5 kg/ vI*2、曲げ弾性率は1.B X 1 
o3kg/顛2、伸度は1.7%であつ  −た。
実施例4 エポキシ樹脂C11100部にフタル酸無水物55部を
加え、攪拌器つき加熱容器に入れて内温100℃に加熱
し、メチルジェタノールアミン3.5部を加えて攪拌を
続けた。4時間後、直ちに氷冷したパネル上へ薄膜状に
排出し、重合を停止させた(ol。一方N、1(−シラ
ウリ)vチオ尿素とプロピレンオキシドを等モル量で混
合し、150℃で3時間攪拌下に反応させ、エポキシ樹
脂添加剤を得た(H)。前記の予備縮合物(0) 10
0部にエポキシ樹脂用添加剤((支)40部及びN−(
4−クロロフェニル) −y、y−ジメチル尿素5部を
加え、更に離型剤としてステアリン酸亜鉛10部及び充
填剤としてシリカ粉末250部を加えたのち、80℃で
10分間ロール混練し、冷却、粉砕して成形用組成物(
Jlを得た。
この樹脂組成物(J)をセルキャスト法により1℃ 30AX 60分の硬化条件で樹脂板に成形し、曲げ試
験を行った。その結果、曲げ強度は26に9部m1ll
” ’、曲げ弾性率は590 kg/ iut” 、伸
度は9.2%であった。樹脂組成物(J)は室温で1か
月以上の可使時間を示し、所定の金型で160℃、1時
間で成形したところ不溶不融の硬化物を得た。
実施例5〜8 実施例1と同様に予備縮合物(A) 100部に、あら
かじめ化合物(1)と化合物(ff)を等モル量混合し
、150℃で2時間攪拌反応させて得られたエポキシ樹
脂用添加剤40部及び各種尿素化合物8部を加え、50
℃で攪拌混合した。得られたペースト状物を用いて13
0℃×60分でセルキャスト法により樹脂板を成形し、
曲げ試験を行った。その結果を下記表に示す。また同じ
ペースト状物を160℃、60分で金型成形し、得られ
た不溶不融の透明板の熱変形温度を測定した。
次いでこのペースト状物60部をメチルエチルケトン4
0部と混合して均一溶液とし実施例1と同様にプリプレ
グを作製し、コンポを成形し、その評価を行った。それ
らの結果も合わせて下記表に示す。
比較例1〜6 実施例5〜8と同様にして予備縮合物(A)100部に
、あらかじめ化合物(1)と化合物(IT)を等モル量
で混合し、150℃で3時間攪拌下に反応させて得られ
たエポキシ樹脂用添加剤4.0部及び各種尿素化合物を
下記表に示した量で加え、50℃で攪拌混合した。得ら
れたペースト状物を用いて160℃×60分でセルキャ
スト法により樹脂板を成形し、曲げ試験を行った。
また同じペースト状物を160℃X60分で金型成形し
、得られた不溶不融の透明板の熱変形温度を測定した。
次いでこのペースト状物60部をメチルエチルケトン4
0部と混合して均一溶液とし、実施例1と同様にプリプ
レグを作製し、コンポを成形してその評価を行った。そ
れらの結果を合わせて下記表に示す。なお表中のFSは
曲げ強度、FMは曲げ弾性率、Eは曲げ伸度な意味する
実施例5〜8においてジシアンジアミドを各5部添加す
ると、熱変形温度は102,106、℃ 11ろ及び112にそれぞれ向上した。
Δ 手続補正書(自発 昭和60年g月13 日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ポリアミンあるいはポリカルボン酸基、ポリカルボ
    ン酸無水物基もしくはそれらの混合基を有する酸性物質
    と1以上のエポキシ基を含有するポリエポキシドとを1
    :1.4〜6の当量比で50〜200℃で熱処理し、ゲ
    ル化を起こすことなく混合物の粘度を少なくとも3倍に
    増加させて得られる予備縮合物、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中X及びYは同一でも異なつていてもよく、ハロゲ
    ン原子、水素原子、ニトロ基、アルキル基又はアルコキ
    シ基を示す)で表わされる尿素化合物及び一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中ZはO、S又はN−R^5、R^1、R^2、R
    ^3及びR^4は同一でも異なつていてもよく、水素原
    子、置置換を有していてもよいC_1〜C_1_7の飽
    和もしくは不飽和の脂肪族基、脂環族基、芳香族基又は
    複素環族基を示し、さらにR^1とR^2及び/又はR
    ^3とR^4は結合して環を形成してもよく、R^5は
    水素原子、C_1〜C_1_7の脂肪族基、脂環族基、
    芳香族基又は複素環族基であつて、さらにハロゲン原子
    、ニトロ基、アルコキシ基、アリロキシ基又はアシル基
    により置換されていてもよく、R^5はR^1ないしR
    ^4と同じ意味を有する)で表わされるエポキシ樹脂用
    添加剤を、エポキシ樹脂中に含有することを特徴とする
    、熱硬化可能なエポキシ樹脂組成物。 2、ポリアミンあるいはポリカルボン酸基、ポリカルボ
    ン酸無水物基もしくはそれらの混合基を有する酸性物質
    と1以上のエポキシ基を含有するポリエポキシドとを1
    :1.4〜6の当量比で50〜200℃で熱処理し、ゲ
    ル化を起こすことなく混合物の粘度を少なくとも3倍に
    増加させて得られる予備縮合物、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中X及びYは同一でも異なつてもよく、ハロゲン原
    子、水素原子、ニトロ基、アルキル基又はアルコキシ基
    を示す)で表わされる尿素化合物、ジシアンジアミド及
    び一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中ZはO、S又はN−R^5、R^1、R^2、R
    ^3及びR^4は同一でも異なつてもよく、水素原子、
    置換基を有していてもよいC_1〜C_1_7の飽和も
    しくは不飽和の脂肪族基、脂環族基、芳香族基又は複素
    環族基を示し、さらにR^1とR^2及び/又はR^3
    とR^4は結合して環を形成してもよく、R^5は水素
    原子、C_1〜C_1_7の脂肪族基、脂環族基、芳香
    族基又は複素環族基であつて、さらにハロゲン原子、ニ
    トロ基、アルコキシ基、アリロキシ基又はアシル基によ
    り置換されていてもよく、R^5はR^1ないしR^4
    と同じ意味を有する)で表わされるエポキシ樹脂用添加
    剤を、エポキシ樹脂中に含有することを特徴とする、熱
    硬化可能なエポキシ樹脂組成物。 3、予備縮合物100重量部に対し、尿素化合物0.5
    〜15重量部を含有する、特許請求の範囲第1項又は第
    2項に記載のエポキシ樹脂組成物。 4、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中XはO、S又はN−R^5、R^1、R^2、R
    ^3及びR^4は同一でも異なつていてもよく、それぞ
    れ水素原子、置換基を有していてもよいC_1〜C_1
    _7の飽和もしくは不飽和の脂肪族基、脂環族基、芳香
    族基又は複素環族基を示し、さらにR^1とR^2及び
    /又はR^3とR^4は結合して環を形成してもよく、
    R^5は水素原子、C_1〜C_1_7の脂肪族基、脂
    環族基、芳香族基又は複素環族基であつて、さらにハロ
    ゲン原子、ニトロ基、アルコキシ基、アリロキシ基又は
    アシル基により置換されていてもよく、R^5はR^1
    ないしR^4と同じ意味を有する)で表わされるエポキ
    シ樹脂用添加剤として、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (式中R^1、R^2及びR^5は前記の意味を有する
    )で表わされる化合物と一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) (式中R^3及びR^4は前記の意味を有する)で表わ
    される化合物との反応生成物を用いることを特徴とする
    、特許請求の範囲第1項又は第2項に記載のエポキシ樹
    脂組成物。 5、ポリアミンあるいはポリカルボン酸基、ポリカルボ
    ン酸無水物基もしくはそれらの混合基を有する酸性物質
    と1以上のエポキシ基を含有するポリエポキシドとを1
    :1.4〜6の当量比で50〜200℃で熱処理し、ゲ
    ル化を起こすことなく混合物の粘度を少なくとも3倍に
    増加させて得られる予備縮合物、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中X及びYは同一でも異なつていてもよく、ハロゲ
    ン原子、水素原子、ニトロ基、アルキル基又はアルコキ
    シ基を示す)で表わされる尿素化合物及び一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中ZはO、S又はN−R^5、R^1、R^2、R
    ^3及びR^4は同一でも異なつていてもよく、水素原
    子、置換基を有していてもよいC_1〜C_1_7の飽
    和もしくは不飽和の脂肪族基、脂環族基、芳香族基又は
    複素環族基を示し、さらにR^1とR^2及び/又はR
    ^3とR^4は結合して環を形成してもよく、R^5は
    R^1ないしR^4と同じ意味を有する)で表わされる
    エポキシ樹脂用添加剤を、エポキシ樹脂中に含有する熱
    硬化可能なエポキシ樹脂組成物又はこれにジシアンジア
    ミドを添加したエポキシ樹脂組成物を、プリプレグ基材
    に含浸して得られるプリプレグ。
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