JPS62129308A - 成形性の改良されたエポキシ樹脂組成物 - Google Patents

成形性の改良されたエポキシ樹脂組成物

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JPS62129308A
JPS62129308A JP26944685A JP26944685A JPS62129308A JP S62129308 A JPS62129308 A JP S62129308A JP 26944685 A JP26944685 A JP 26944685A JP 26944685 A JP26944685 A JP 26944685A JP S62129308 A JPS62129308 A JP S62129308A
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epoxy resin
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dicyandiamide
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Kazunao Kubodera
窪寺 一直
Noriko Noda
野田 典子
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は可使時間が長く高温での粘度低下が少なく、比
較的短時間で硬化し耐熱性の高い硬化物を与える成形性
の改良されたエポキシ樹脂組成物に関するものである。
特に繊維強化プラスチック(以下FRPと略す)のプリ
プレグ用マトリックス樹脂として使用した場合タック・
ドレープ性に優れ、成形性が良好なプリプレグとなる有
用なエポキシ樹脂組成物に関するものでおる。
[従来の技術] エポキシ樹脂はその優れた機械的特性を生かし各種産業
分野に広く使用されている。特に炭素繊維・ガラス繊維
およびアラミド繊維などの強化繊維とマトリックス樹脂
からなる複合材料にはエポキシ樹脂が多く使われている
。近年これら複合材料の用途が拡大するにつれ、使用さ
れているエポキシ樹脂にも新しい特性が要求されるよう
になってぎているが、まだ不満足な点がおり用途や使用
方法に制限がおった。その中の一つに成形性の向上が挙
げられる。これは次のような現象に起因する問題でおる
エポキシ樹脂は高温になるとかなりの低粘度になりFR
Pの成形時には強化繊維への含浸が容易となる、成形品
内部の気泡が出やすくなるなど大きな利点となっている
が、反面その粘度か低すぎると大きく厚い成形品の場合
、樹脂が不必要に流れすぎ強化繊維の乱れや寸法精度に
問題が生じるため成形時の粘度にはある適正な範囲が存
在する。
しかし高温での粘度を高くしようとすると室温での粘度
がより高くなってしまいタック・ドレープ性にかけた樹
脂組成物になってしまい実用に適していない。
このような問題を解決するため一般に高温時の粘度調整
にはポリマーを添加する方法が知られている。添加する
ポリマーも種々のものが知られているが耐熱性を重視し
た場合添加するポリマーも出来るだけガラス転移温度(
TCI)が高いものか好ましく、しかもエポキシ樹脂に
均一に溶解するものが好ましい。さらに硬化物の機械的
特性を考えた場合添加するポリマーも殿械的特性にバラ
ンスがとれたものが望ましい。そのような条件を満足す
るものとしてポリアリルエーテルスルホンが好適でおる
その他プリプレグ用のマトリックス樹脂として使用する
ため要求される特性として可使時間がある。可使時間を
長くすることは成形品コストを下げる意味でも効果が大
きく、常に改良が望まれている特性である。従来可使時
間の長い硬化剤としてはジシアンジアミドが知られてい
る。この硬化剤で硬化した硬化物は比較的耐熱性か高く
、しかも硬化促進剤を併用することによって短時間に硬
化が可能なものであり現在も広く使用されているもので
ある。
添加するのに好適なポリアリルエーテルスルホンは塩化
メチレン等ハロゲン化炭化水素系の溶剤に溶解してしま
うためエポキシ樹脂組成物に添加する場合これらの溶剤
に対する硬化物の耐溶剤性が懸念される。各種硬化剤で
ポリアリルエーテルスルホン添加エポキシ樹脂組成物を
硬化させたところ、均一に溶解しそのまま硬化したもの
、あるいは均一に溶解せず相分離しても細かい分散にな
るものは耐溶剤性にはほとんど問題がないことがわかっ
た。
ところがジシアンジアミドを硬化剤として使用した場合
、一旦エポキシ樹脂に均一に溶解していても硬化過程で
それらポリアリルエーテルスルホンが相分離してきてし
まい、しかも細かい分離ではないため最終硬化物は耐溶
剤性に劣っていたり、耐熱性が低下していたりするもの
が多く不満足なものしか得られなかった。
[発明が解決しようとする問題点コ 本発明の目的は硬化剤にジシアンジアミドを使用し成形
時の粘度コントロールのためにポリアリルエーテルスル
ホンを加えても耐溶剤性等の特性の悪化がみられないエ
ポキシ樹脂組成物を提供することである。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは鋭意検討の結果、樹脂組成物として室温で
固形の高分子量ビスフェノールA型エポキシ樹脂を含有
するエポキシ樹脂とジシアンジアミドを硬化剤として用
いることによって長い可使時間を持ち、しかも成形時の
粘度コントロールのためにポリアリルエーテルスルホン
を加えても耐溶剤性等の特性の悪化がみられないエポキ
シ樹脂組成物を提供することかできることを見出し本発
明に至ったものである。すなわち上記目的を達成するた
め本発明は下記の構成からなる。
少なくとも下記の成分を含有して成るエポキシ樹脂組成
物。
Aニー分子中に少なくとも二個以上のエポキシ基を持つ
ポリエポキシ化合物 B;一般式[1]で示される室温で固形の高分子量ビス
フェノールA型エポキシ樹脂 Cニジシアンジアミド/あるいは硬化促進剤D;一般式
[■]で示されるポリアリルエーテルスルホン CHl 廿A r−302←「−[II ] C++ CHl m;2以上の整数 A成分で使用されるポリエポキシ化合物は何の制限もな
くどんなものでも使用可能である。特に例示するならば
、エピコート828(油化シェルエポキシ社製>、DE
R−331(ダウ・ケミカル日本社製)のごとき液状ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、61M434、ELM
120(住友化学社製)、YH−434(東部化成社製
)、MY−720(チバ・ガイギー社製)のごときグリ
シジルアミン型エポキシ樹脂、エピクロン830(大日
本インキ化学工業社製)のごときビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂、エピコート152、エピコート154(油
化シェルエポキシ社製)のごときフェノールノボラック
型エポキシ樹脂、エピクロン152(大日本インキ化学
工業社製〉のごときブロム化ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂、ESCN−220(住友化学社製)のごときク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、その他ビスフェノ
ールS型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げ
られる。これらは単独でも混合物でも構わない。添加量
は60部から95部の範囲でおる。
またB成分である室温で固形の高分子量ビスフェノール
A型エポキシ樹脂は一般式[I]に示されるもので市販
品としてはエピコート1001゜1004.1007,
1009 (油化シェルエポキシ社製)が挙げられる。
添加量はA成分のエポキシ樹脂にもよるが5部から40
部程度でありそれ以上添加すると耐熱性が悪化する。
C成分のジシアンジアミドは2部から10部の範囲で添
加するのが好ましい。又、硬化促進剤としてはジクロロ
フェニルジメチルウレアなどの尿素化合物、イミダゾー
ル化合物、三扱アミン化合物などが挙げられ、その添加
量は0.1部から10部から10部程度である。C成分
のポリアリルエーテルスルホンは市販品としては、UD
EL P−1700(ユニオン・カーバイト社製)、あ
るいはVIC丁REX 100P、300P(1,C,
I社製)などのポリエーテルスルホン、ポリスルホンが
挙げられる。C成分の添加量は5部から40部程度であ
り、それ以上添加すると耐薬品性あるいは室温でのタッ
ク・ドレープ性の点で実用的でない。
本発明のエポキシ樹脂組成物はFRPのプリプレグ用マ
トリックス樹脂として使用した場合、タック・ドレープ
性に優れ成形性が良好でしかも靭性が高い成形物を与え
るプリプレグとなる有用なエポキシ樹脂組成物となるも
のであるが強化繊維としては炭素繊維・ガラス繊維およ
びアラミド繊維、ボロン繊維、あるいはこれらのパイブ
リッドが使用できる。またその形状も一定方向に配列さ
れたテープ、シート状物、マット状物、織物などどのよ
うなものでも使用できる。
更に特性を損わない範囲で充填剤、希釈剤など各種添加
剤や他の硬化剤も使用可能である。
[作用] 本発明では従来ならば成形時の粘度コントロール用の添
加剤として有用なポリアリルエーテルスルホンをジシア
ンジアミド硬化のエポキシ樹脂組成物に添加しても耐溶
剤性の点て問題のある硬化物しか得られなかったが、エ
ポキシ樹脂組成物を構成する成分の一部に高分子量のビ
スフェノールA型エポキシ樹脂を添加することによって
ポリアリルエーテルスルホンを微分散させることが可能
となり、可使時間が長く成形性の良好なエポキシ樹脂組
成物を得ることが可能となったのである。
[実施例] 以下の実施例によって本発明を更に詳細に説明する。実
施例中の各成分の量は重但部を表わし、エポキシ樹脂の
内容は以下の通りである。
エポキシ樹脂A1 ;テトラグリシジルジアミノシフェ
ニルメ・タン、21M434(住友化学社製〉 エポキシ樹脂A2 ;ヒスフェノールA型エポキシ樹脂
、エピコート828(油化シェルエポキシ社製) エポキシ樹脂A3;フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、エピコート154(油化シェルエポキシ社製) エポキシ樹脂B1 ;高分子量ヒスフェノールA型エポ
キシ樹脂、エピコート1009(油化シェルエポキシ社
製) 実施例] エポキシ樹脂A150部、エポキシ樹脂A230部、エ
ポキシ樹脂8120部およびポリスルホンUDEL P
1700 10部を150’Cで加熱撹拌したところ6
0分後に透明な粘稠液を得た。この組成物を60’Cま
で冷却しジシアンジアミド5部、ジクロロフェニルジメ
チルウレア1部を均一に分散させたところ、室温におい
て適度なタック・ドレープ性を有するエポキシ樹脂組成
物が得られた。
このエポキシ樹脂組成物を180′Cで2時間硬化させ
たものを塩化メチレンに浸漬して一日放置したが何の変
化も見られなかった。
また、このエポキシ樹脂組成物の粘度の温度依存性をレ
オペキシアナライザー(官本製作所(沫)製〉で測定し
たところ最低粘度は65ボイズであった。
比較例1 実施例1のエポキシ樹脂組成物のエポキシ樹脂8120
部の代りにエポキシ樹脂A320部を用いる以外は実施
例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調合したところ
、室温において適度のタック・ドレープ性を有するエポ
キシ樹脂組成物が得られた。
このエポキシ樹脂組成物を180°Cで2時間硬化させ
たものを塩化メチレンに浸漬したところすぐに白化して
しまい一晩したら溶解してしまった。
比較例2 実施例1のエポキシ樹脂組成物にポリスルホンを加えな
い以外はすべて実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成
物を調合したところ、室温においてかなり粘度の低いエ
ポキシ樹脂組成物が得られた。そこで室温でのタック・
ドレープ性を実施例1と同じ程度にするため硬化剤を加
える前にジアミノジフェニルメタン5部を加え、120
’Cで2時間予備重合した後、60’Cまで冷却しジシ
アンジアミド5部、ジクロロフェニルジメチルウレア1
部を均一に分散させたところ、室温において適度なタッ
ク・ドレープ性を有するエポキシ樹脂組成物が得られた
。このエポキシ樹脂組成物の粘度の温度依存性をレオベ
キシアナライザー(官本製作所(株〉製)で測定したと
ころ、最低粘度は9ボイズであり実施例1に比較してか
なり低粘度であった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも下記の成分を含有して成る成形性の改
    良されたエポキシ樹脂組成物。 A;一分子中に少なくとも二個以上のエポキシ基を持つ
    ポリエポキシ化合物 B;一般式[ I ]で示される室温で固形の高分子量ビ
    スフェノールA型エポキシ樹脂 C;ジシアンジアミド/あるいはジシアンジアミドと硬
    化促進剤 D;一般式[II]で示されるポリアリルエーテルスルホ
    ン ▲数式、化学式、表等があります▼……[ I ] −(Ar−SO_2)−_m……[II] Ar;▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化
    学式、表等があります▼ m;2以上の整数
JP26944685A 1985-12-02 1985-12-02 成形性の改良されたエポキシ樹脂組成物 Expired - Fee Related JPH0653791B2 (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01201321A (ja) * 1988-02-04 1989-08-14 Nippon Steel Chem Co Ltd マトリックス樹脂組成物
EP0335706A2 (en) * 1988-03-30 1989-10-04 Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Thermocurable epoxy resin composition
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JP2008156486A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Yokohama Rubber Co Ltd:The 繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物

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