JPS62246923A - 炭素繊維複合材料用樹脂組成物 - Google Patents

炭素繊維複合材料用樹脂組成物

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JPS62246923A
JPS62246923A JP8939786A JP8939786A JPS62246923A JP S62246923 A JPS62246923 A JP S62246923A JP 8939786 A JP8939786 A JP 8939786A JP 8939786 A JP8939786 A JP 8939786A JP S62246923 A JPS62246923 A JP S62246923A
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JP
Japan
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carbon fiber
fiber composite
resin composition
epoxy resin
composite material
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Pending
Application number
JP8939786A
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English (en)
Inventor
Kenzo Watanabe
渡辺 賢三
Atsushi Toda
淳 遠田
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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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) 本発明は優れた耐熱性と強じん性を有する炭素繊維複合
材料用樹脂組成物に関する。
(従来の技術) 炭素繊維を強化材として用いた炭素繊維複合材は、その
高い強度、剛性を利用し、航空機等の構造材として多く
用いられている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、現在使用されているNN、N’N’−テ
トラグリシジルジアミノジフェニルメタン等のエポキシ
樹脂とり、q′−ジアミノジフェニルスルホン等の硬化
剤からなるエポキシ樹脂組成物をマトリックス樹脂とす
る炭素繊維複合材はそのマトリックス樹脂が極めて剛直
で脆く、じん性が低いため、破壊クラックの成長が激し
く、破壊エネルギー解放率(GIC)も低い。そのため
、−次構造材としては使用されず、二次構造材としての
み使用されているのが現状である。
(問題点を解決するための手段) そこで、本発明者等は耐熱性を維持しつつ、じん性が改
良されれば一次構造材としての利用が可能となることに
注目して鋭意検討した結果、特定の組成からなる樹脂組
成物により得られた炭素繊維複合材のしん性が向上する
ことを見い出し本発明に到達した。
すなわち、本発明の目的は耐熱性が良好で、かつじん性
が改善された炭素繊維複合材を与える樹脂組成物を提供
することにある。
そしてその目的は、下記(A)、(B)、及び(C)成
分を主成分とする配合してなる炭素繊維複合材料用樹脂
組成物。
(A)  ヒダントイン型エポキシ樹脂を50重量係以
上含むエポキシ樹脂 (B)  q、u’−ジアミノジフェニルスルホン(C
)  末端にカルボキシル基を有する液状のブタジエン
−アクリロニトリルゴム及び/又は該ブタジエン−アク
リロニトリルゴムとエポキシ化合物との反応生成物 に存する。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明において使用する(A)成分はヒダントイン骨格
を有するエポキシ化合物を50重量%以上含むエポキシ
樹脂である。
ヒダントイン骨格を有するエポキシ樹脂としては、チバ
・ガイギー社胴の%CY−jり6N。
へXR−30g!;I/等がある。
(A)成分において、ヒダレトインエポキシ樹脂と配合
し得るエポキシ樹脂は特に限定されるものではないが、
例えば、油化シェル社製wB−g2ざ11気E−/θθ
l〃、’ K−100’l ”、気E−1009N、気
に一1010’、チバ・ガイギー社製東GY−J乙O〃
、^4071 ”、気1.099//、ダウ社製気DE
R−,7,7/ ’、’DKR−44/ ”、等のビス
フェノールA型エポキシ樹脂や、油化シェル社製−E−
/!;2N、東E−/!II’、チパ・ガイギー社製気
EPNl13g #、’EPN//、791、ダウ社製
−DENダ31〃、% DEN’1.3g #、 日本
化系社製%EOCN102#、% EOC’N−/ 0
3 ”、%F、0CN−10’l ”等のフェノールノ
ボラックエポキシやクレゾールノボラックエポキシ樹脂
、更には囁ショウダイン5−soo〃、−8−タ09〃
気S−Aθ/X”、気SbO,3X’、%S−407X
l/、5s−6oqxl(昭和電工社製)、東アラルダ
イ)CY−1tJ#、%CY−/12N(チバ・ガイギ
ー社製)等のグリシジルエステル類、%MY−り20〃
(チパ・ガイギー社製)、気ELM−IIj弘I、%E
LM−/20#(住友化学社製)、%coT’、”GA
N’(日本化系社製)等のグリシジルアミン類、トリグ
リシジルインシアタレート等の複素環式エポキシ、%E
−10311(シェル社製)、東TEN#又は気XDり
、71Iコ〃(ダウ社製)、等の多官能グリシジルエー
テル類、% ERL−41ユ2/I。
%KRL−12991,、気ERL−ダコθ6〃、気E
RL−Uコ3il(ユニオン・カーバイド社m)等の脂
環式エポキシ樹脂等が挙げられる。又、臭素化ビスフェ
ノールAジグリシジルエーテル樹脂、ウレタン変性エポ
キシ樹脂、脂肪族多価アルコールのグリシジルエーテル
、p−オキシ安息香酸ジグリシジルエーテルエポキシ化
ポリブタジェン等も使用できる。
特に耐熱性を向上させるためには多官能エポキシ樹脂が
好適であり、フェノールφ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、’MY−7201、
%ELM−1jダ〃%′lIELM−/10’、トリグ
リシジルイソシアヌレート、%E−10JI’、気TE
N”  等が良好である。
これらヒダントイン型エポキシ樹脂と配合し得るエポキ
シ樹脂は作業性、機械物性等から二種以上用いることが
出来る。
(A)、(B)成分の配合のみでは、耐熱性は良好であ
るが、じん性が不足しているので、じん性を向上するた
めに本発明では(C)成分を配合する。
(C)成分としては、末端にカルボキシル基を有する液
状のブタジエン−アクリロニトリルゴムであるが、かか
るゴムとしては気ハイカー〃CTBN/300Xg、/
300XI3、i、yooxt!r。
CTBNX/3θOX9 (ビー・エフ・グツドリッチ
社製)等が挙げられる。又これら末・端カルボキシル基
を有するゴムをあらかじめエポキシ化合物と反応させた
反応生成物として配合することも可能である。あらかじ
め反応する場合は。
トリフェニルホスフィン、ホスホニウムハライド、トリ
エタノールアミン、トリー!、41.乙−ジメチルアミ
ンメチルフェノール、トリブチルアミン、p−トルエン
スルホン酸等の触媒の存在下又は無触媒で、エポキシ化
合物と末端カルボキシル基を有するゴムを、50〜ユθ
0℃、l〜IO時間反応すれば良い。ここで使用される
エポキシ化合物は本発明の(A)成分が望ましいが、特
に限定されるものではなく、一般て使用されるエポキシ
化合物も使用できる。
本発明の樹脂組成物の配合比は(A)成分io。
部(重量部以下同じ)に対し、(B)成分5〜70部が
良く、又(C)成分は(A) + (B)成分ioo部
に対し2〜30部が良い。
(B)成分が’IQ部以部長上5部以下ではその耐熱性
や炭素繊維複合材の機械物性が低下するので好ましくな
い。又(C)成分が30部以上では、じん性は向上する
が耐熱性が劣り、ユ部以下ではじん性の向上が望めない
本発明では、特にイミダソール類、BF、コンプレック
ス等の硬化促進剤を併用すると効果が大きい。その配合
量は、(A) + (B) + (C)成分io。
部に対してO,2〜1部が適当である。ここで使用され
るイミダゾール類としては、コニチルメチルイミダゾー
ル、コメチルイミダゾール、lペンジルユメチルイミダ
ゾール等が挙げられる。
BF、・コンプレックスとしては、BF、−モノエチル
アミン、BF、・ピペリジン、BF、・トリエタノール
アミン、BF、・2.’l−ジメチルアニリン、 BF
3−ベンジルアミン、BF、・アニリン等が挙げられる
又本発明の目的内で他のエポキシ化合物、熱可塑性樹脂
、フィラー等を添加しても良い。
こうして、(A)、(B)、(C)成分を上記配合割合
で配合する事により耐熱性の低下が少なく、じん性の高
い樹脂組成物が得られる。
本発明の樹脂組成物を用いて、炭素繊維複合材とする方
法はノ・ノドレイアップ法、フィラメントワインディン
グ法、プリプレグ法等種々あるが、いずれの方法にも適
用できる。プリプレグ法が一般によく使用される。
プリプレグ法は一般的な方法でよく、例えばアセトン、
メチルエチルケトンアルコール等の溶媒又はこれらの混
合溶媒を使用した溶液含浸法や、無溶媒法であるホット
メルト含浸法が使用できる。炭素繊維としては、レーヨ
ン系、ピッチ系、アクリロニトリル系等いずれにも適用
できる。
こうして作られたプリプレグを常法の成形法例えばプレ
ス成形、やオートクレーブ成形やバキュームバッグ成形
により、lSθ℃〜2SO℃の温度で/−5時間加熱硬
化することにより目的とする炭素繊維複合材が得られる
(発明の効果) の製造に好適である。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はその要旨をこえない限り、下記の実施例に限定され
るものではない。
実施例1 電ay−,yso’(チル・ガイギー社製)q3.。
1、ジアミノジフェニルスルホンJ 2.g f、気ハ
イカー’CTBNI300X/J  (ピー・エフ・グ
ツドリッチ社製) J、A jil−と三フッ化ホウ素
・モノエチルアミン錯体0.6?をメチルエチルケトン
/ 00.& fに溶解し含浸用フェスを調製した。つ
いでドラムワインディング装置を使用し、一定量の上記
含浸用フェスを炭素繊維−トレカIT−300,400
0fil(東し社製)に含浸させ一方向ブリプレグを作
った。含浸終了後ドラムから離型紙上に形成された一方
向プリプレグを取シ出し、ついでオープン中で30℃、
30分間乾燥した。得られたプリプレグ中の樹脂含量は
tIo、りwt%であった。上記プリプレグなIQ層に
一方向に揃えて、加熱プレスでtg。
℃コ時間、7kg/clで成形した。
一方向の炭素繊維複合材の破壊エネルギー解放率(GI
C)をNASA−RP−109コ 2Sページに記載の
方法により測定したところ、qosJoule /−で
あり、眉間剪断強度はl/、3klJ/−であった。又
、熱機械的分析法(TMA)によるガラス転移点(Tg
)は/74<Cであった。
実施例コ ” CY−330” 、5−4’、4’ p、気MY−
7コo /li g、tデ、ジアミノジフェニルスルホ
ン2.3..3 f−1気ハイカー’CTBN/JOO
XI3  (ピーエフグツドリッチ社製) 、y、t、
 1と三フッ化ホウ素・モノエチルアミン錯体0.1.
 fをメチルエチルケトン1ooy−に溶解した他は実
施例1と同様に行った。一方向の炭素繊維複合材のGI
Cは’10.3Joule/77/であり層間剪断強度
は/ / −!; k4j / mjであった。又、熱
機械的分析法によるガラス転移点は793℃であった。
比較例1 %CY−3!;0 #  42.コ?とジアミノジフェ
ニルスルホン27.gfをメチルエチルケトン9゜5N
C溶解した他は実施例1と同様に行った。一方向の炭素
繊維複合材のGICはj OJ Joule/ m’で
あり層間剪断強度は/ 0.’l譜/−であった。又、
熱機械的分析法によるガラス転移点はig乙℃であった

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記(A)、(B)、及び(C)成分を主成分と
    して配合してなる炭素繊維複合材料用樹脂組成物。 (A)ヒダントイン型エポキシ樹脂を50重量5以上含
    むエポキシ樹脂 (B)4,4′−ジアミノジフエニルスルホン (C)末端にカルボキシル基を有する液状のブタジエン
    −アクリロニトリルゴム及び/又は該ブタジエン−アク
    リロニトリルゴムとエポキシ化合物との反応生成物
JP8939786A 1986-04-18 1986-04-18 炭素繊維複合材料用樹脂組成物 Pending JPS62246923A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0220546A (ja) * 1988-07-08 1990-01-24 Mitsubishi Kasei Corp 繊維強化プラスチック用樹脂組成物
JPH02219853A (ja) * 1989-02-21 1990-09-03 Matsushita Electric Works Ltd 配線板用樹脂組成物およびプリプレグ
US6242083B1 (en) 1994-06-07 2001-06-05 Cytec Industries Inc. Curable compositions
US7361290B2 (en) * 2003-03-31 2008-04-22 Nichias Corporation Electroconductive resin, composition useful for forming electroconductive resin, and method of producing electroconductive resin

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