JPS6236421A - Epoxy resin composition for prepreg - Google Patents

Epoxy resin composition for prepreg

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JPS6236421A
JPS6236421A JP17564785A JP17564785A JPS6236421A JP S6236421 A JPS6236421 A JP S6236421A JP 17564785 A JP17564785 A JP 17564785A JP 17564785 A JP17564785 A JP 17564785A JP S6236421 A JPS6236421 A JP S6236421A
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epoxy resin
resin composition
epoxy
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中原 雅則
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蓮見 茂
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled resin composition excellent in toughness, heat resistance, water resistance and tack draping, by mixing a tetrafunctional epoxy resin with specified two epoxy resins, a curing agent and a polyether sulfone. CONSTITUTION:An epoxy resin composition prepared by mixing N,N,N',N'- tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, which is commercially available, with N,N,O-triglycidyl-m-aminophenol, a bisphenol epoxy resin, diamino-diphenyl sulfone and polyether sulfone of the formula. Since this epoxy resin is a tetrafunctional epoxy resin, it is advantageous in that a cured product having an increased crosslinking density, high elasticity and high heat resistance can be obtained. The N,N,O-triglycidyl-m-aminophenol is commercially available and this epoxy resin can bring about accelerated curing and improved modulus of a cured product.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は靭性、耐熱・耐水性およびタック・ドレープ性
の優れたプリプレグ用エポキシ樹脂組成物に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to an epoxy resin composition for prepreg that has excellent toughness, heat resistance, water resistance, and tuck/drape properties.

[従来の技術] 炭素繊維、ガラス繊維および芳香族ポリアミド繊維など
の強化材とエポキシ樹脂からなる複合材料は、その高い
比強度、比弾性率を生かしてゴルフシャフトや釣竿など
のプレミア・スポーツ用途および航空機等の構造材用途
に広く使用されている。しかし、これらの複合材料に使
用されているエポキシ樹脂は更に大きな強度や靭性、耐
熱・耐水性を必要とする用途には性能が不充分である。
[Prior Art] Composite materials made of reinforcing materials such as carbon fibers, glass fibers, and aromatic polyamide fibers and epoxy resins are used for premium sports applications such as golf shafts and fishing rods, taking advantage of their high specific strength and specific modulus. Widely used for structural materials such as aircraft. However, the epoxy resins used in these composite materials have insufficient performance for applications that require greater strength, toughness, heat resistance, and water resistance.

現在、航空機用複合材料に使用されているエポキシ樹脂
は、N、N、N=、N−−テトラグリシジルジアミノジ
フェニルメタンを主成分とし、硬化剤はジアミノジフェ
ニルスルホンが使用されている。この樹脂組成物は耐熱
性は高いが、樹脂伸度が小さく脆い硬化物になる。この
樹脂組成物から得られるCFRPは優れた耐熱性は示す
が、靭性は低い。
Epoxy resins currently used in aircraft composite materials have N, N, N=, N--tetraglycidyldiaminodiphenylmethane as a main component, and diaminodiphenylsulfone is used as a curing agent. Although this resin composition has high heat resistance, the resin composition has low resin elongation and becomes a brittle cured product. CFRP obtained from this resin composition exhibits excellent heat resistance but low toughness.

エポキシ樹脂の靭性の向上に関して多くの技術が提案さ
れている。その手法の一つは、エポキシ樹脂にアクリロ
ニトリル−ブタジェン共重合体などのゴムを添加した後
、エポキシ樹脂を硬化させてゴム相を分離相として形成
させることによりクラックの発生を防止したり、接着強
度の向上を図るものである(例えば、特開昭57−21
450号公報)。他の手法には、ポリエーテルスルホン
、ポリス゛ルホン、ボリアリレートなどの熱可塑性樹脂
をエポキシ樹脂に添加・混合し硬化樹脂のクラックの伝
播を抑制したり、この樹脂を使用して炭素繊維強化複合
材料の靭性を向上させる方法がある(例えば、丁HE 
BRITISHPOLYMERJOIJRNAL、Vo
l。
Many techniques have been proposed for improving the toughness of epoxy resins. One method is to add a rubber such as acrylonitrile-butadiene copolymer to an epoxy resin, and then cure the epoxy resin to form a rubber phase as a separate phase to prevent cracks and improve adhesive strength. (For example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-21
450). Other methods include adding and mixing thermoplastic resins such as polyether sulfone, polysulfone, and polyarylate to epoxy resin to suppress the propagation of cracks in the cured resin, and using this resin to create carbon fiber reinforced composite materials. There are ways to improve toughness (for example, Ding HE
BRITISHPOLYMERJOIJRNAL, Vo
l.

15、)IARcH,1983,P、71.28th 
5AHPE 5YHPO3IIJH,1983、P、3
67 、特開昭58−134126)。しかし、後者の
手法は複合材料の耐熱・耐水性は損なわないが、高い靭
性をもたせるためには熱可塑性樹脂のブレンド量をおる
程度以上に増やさなければならない。
15,) IARcH, 1983, P, 71.28th
5AHPE 5YHPO3IIJH, 1983, P, 3
67, Japanese Patent Publication No. 58-134126). However, although the latter method does not impair the heat resistance and water resistance of the composite material, it is necessary to increase the amount of thermoplastic resin blended to a greater extent in order to provide high toughness.

熱可塑性樹脂のブレンド量を増やすとエポキシ樹脂の粘
度が非常に高くなり、プリプレグの製造あるいは成形工
程で強化材との含浸不良および硬化不良が生じ易いこと
、プリプレグのタック・ドレープ性が損なわれ、積層作
業や複雑な形状の成形が不可能になるなどの問題が生じ
る。
When the amount of blended thermoplastic resin is increased, the viscosity of the epoxy resin becomes extremely high, which tends to cause poor impregnation with reinforcing materials and poor curing during the prepreg manufacturing or molding process, and impairs the tack and drape properties of the prepreg. Problems arise, such as making lamination work and molding of complex shapes impossible.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は、樹脂組成物の製造および複合材料用プ
リプレグの製造・成形工程において適度の粘度を有し、
かつ適度のタック・ドレープ性のあるプリプレグを与え
る靭性および耐熱・耐水性の優れたプリプレグ用エポキ
シ樹脂組成物を提供することにある。
[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a resin composition having an appropriate viscosity in the manufacturing process of the resin composition and the manufacturing/molding process of the prepreg for composite materials.
Another object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for prepregs that provides prepregs with appropriate tack and drape properties and has excellent toughness, heat resistance, and water resistance.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、必須成分として、 [A] N、N、N”、N”−テトラグリシジルジアミ
ノジフェニルメタン [B] N、N、O−トリグリシジルメタアミノフェノ
ール [C]ビスフェノールF型エポキシ樹脂[D]ジアミノ
ジフェニルスルホン で示されるポリエーテルスルホン を配合してなるプリプレグ用エポキシ樹脂組成物に関す
るものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides the following essential components: [A] N,N,N",N"-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane [B] N,N,O-triglycidylmethaminophenol [ C] Bisphenol F type epoxy resin [D] This invention relates to an epoxy resin composition for prepregs containing a polyether sulfone represented by diaminodiphenylsulfone.

本発明に用いられるN、N、N−、N”−テトラグリシ
ジルジアミノジフェニルメタンは、E[M434 (住
友化学工業社製)、MY720(チバ・ガイギー社i1
> 、YH434(東部化成社製)などの商品名で市販
されている。このエポキシ樹脂は四官能エポキシ樹脂で
あるため、架橋密度が高くなり、高弾性率かつ高耐熱性
の硬化物が得られるという長所がある。だが、硬化物の
伸度が小さく脆いという欠点がある。これらの特性を考
慮してN、N、N=、N−−テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタンの添加量はエポキシ樹脂成分中40〜
60重量%が好ましい。この範囲より多くすると、得ら
れる硬化物は脆くなり耐水性も悪くなる。少なくすると
、硬化物の耐熱性および弾性率が低下する。従って、こ
れらの場合、CFRPの靭性および耐熱・耐水性は低下
する。
N,N,N-,N''-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane used in the present invention is E[M434 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), MY720 (Ciba Geigy Co., Ltd. i1
>, YH434 (manufactured by Tobu Kasei Co., Ltd.) and other trade names. Since this epoxy resin is a tetrafunctional epoxy resin, it has the advantage that it has a high crosslinking density, and a cured product with high elastic modulus and high heat resistance can be obtained. However, it has the disadvantage that the cured product has low elongation and is brittle. Considering these characteristics, the amount of N, N, N=, N--tetraglycidyldiaminodiphenylmethane added is 40 to 40% in the epoxy resin component.
60% by weight is preferred. If the amount exceeds this range, the resulting cured product will become brittle and have poor water resistance. If the amount is decreased, the heat resistance and elastic modulus of the cured product will decrease. Therefore, in these cases, the toughness, heat resistance, and water resistance of CFRP decrease.

本発明に使用されるN、N、O−トリグリシジルメタア
ミノフェノールは、ELM120(住友化学工業社製>
、YDM120(東部化成社製)などの商品名で市販さ
れている。このエポキシ樹脂は、硬化の促進および硬化
物の弾性率向上をもたらす。しかし、この樹脂の添加は
硬化物の耐水性を低下させるため添加量はエポキシ樹脂
成分中10〜30@量%が好ましい。
The N,N,O-triglycidyl meta-aminophenol used in the present invention is ELM120 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
, YDM120 (manufactured by Tobu Kasei Co., Ltd.). This epoxy resin accelerates curing and improves the elastic modulus of the cured product. However, since the addition of this resin lowers the water resistance of the cured product, the amount added is preferably 10 to 30% by weight based on the epoxy resin component.

本発明に使用されるビスフェノールF型エポキシ樹脂は
、エピクロン830(大日本インキ化学工業社製)、エ
ピコート807(油化シェルエポキシ社製)などの商品
名で市販されている。このエポキシ樹脂の添加は、本発
明プリプレグ用エポキシ樹脂組成物の粘度を下げ、タッ
ク・ドレープ性を向上させることから非常に好ましい。
The bisphenol F type epoxy resin used in the present invention is commercially available under trade names such as Epiclon 830 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) and Epicort 807 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.). Addition of this epoxy resin is very preferable because it lowers the viscosity of the epoxy resin composition for prepreg of the present invention and improves tack drapability.

また、プリプレグの製造・成形工程において適度の粘度
を有する配合物を得ることができ、作業性も大幅に改善
できる。しかし、このエポキシ樹脂から得られる硬化物
は、樹脂伸度が大きい反面、若干、耐熱性が低い。これ
らの特性を考慮してビスフェノールF型エポキシ樹脂の
添加量はエポキシ樹脂成分中20〜50重量%が好まし
い。
In addition, a compound having an appropriate viscosity can be obtained in the prepreg manufacturing and molding process, and workability can be greatly improved. However, although the cured product obtained from this epoxy resin has high resin elongation, it has slightly low heat resistance. Considering these characteristics, the amount of bisphenol F type epoxy resin added is preferably 20 to 50% by weight in the epoxy resin component.

また、本発明で使用されるエポキシ樹脂以外のエポキシ
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S型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、タレゾールノボラック型エポキシ樹脂、
グリセリンのグリシジル誘導体等に代表される反応希釈
剤、脂環族エポキシ樹脂などがあげられる。しかし、こ
れらのエポキシ樹脂を多量に使用すると、本発明の71
)プレグ用エポキシ樹脂組成物の耐熱・耐水性あるいは
タック・ドレープ性を低下させるためその使用量は限定
される。
In addition, epoxy resins other than the epoxy resin used in the present invention include bisphenol A epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, Talesol novolak epoxy resin,
Examples include reaction diluents typified by glycidyl derivatives of glycerin, alicyclic epoxy resins, and the like. However, if these epoxy resins are used in large amounts, the
) The amount used is limited because it reduces the heat resistance, water resistance, or tack/drape properties of the epoxy resin composition for preg.

本発明で使用される硬化剤ジアミノジフェニルスルホン
の添加量は、理論的にはエポキシ1当串に対してアミン
1当量であるように添加すればよい。また、硬化速度や
シェルフライフの調整および得られる硬化物の耐熱・耐
水性などに応じて、この硬化剤の添加量はエポキシ1当
量に対して0゜7〜1.3当量の範囲で適宜好ましい当
量を選択することができる。更に、三フッ化ホウ素・ア
ミン錯体、イミダゾール化合物、およびジシアンジアミ
ドなどを硬化促進剤として使用することもできる。
The amount of the curing agent diaminodiphenylsulfone used in the present invention should theoretically be 1 equivalent of amine per 1 equivalent of epoxy. In addition, the amount of the curing agent added is preferably in the range of 0.7 to 1.3 equivalents per equivalent of epoxy, depending on the adjustment of the curing speed and shelf life, and the heat resistance and water resistance of the obtained cured product. Equivalent weights can be selected. Furthermore, boron trifluoride/amine complexes, imidazole compounds, dicyandiamide, and the like can also be used as curing accelerators.

本発明で使用される一般式[I]で示されるポリエーテ
ルスルホンは、インペリアル番ケミカル・インダストリ
ー社(英国〉で開発され、VICTREXの商品名で市
販されている。このポリエーテルスルホンの添加量は、
本発明プリプレグ用エポキシ樹脂100部に対して、1
5〜35部が好ましい。この範囲より多くすると非常に
粘度の高い樹脂組成物になるため、樹脂の含浸が悪いう
えタック・トレー1性の良くないプリプレグしか得られ
ない。また、この範囲より少なくすると、ポリエーテル
スルホンの添加効果がなく靭性の低いものになる。なお
、本発明において、その効果を発揮できる範囲内で[A
]〜[E]以外の成分を混合使用できることはもちろん
である。
The polyether sulfone represented by the general formula [I] used in the present invention was developed by Imperial Chemical Industries Ltd. (UK) and is commercially available under the trade name VICTREX.The amount of this polyether sulfone added is ,
For 100 parts of epoxy resin for prepreg of the present invention, 1
5 to 35 parts is preferred. If the amount exceeds this range, the resulting resin composition will have a very high viscosity, resulting in poor resin impregnation and only prepregs with poor tack tray properties. Further, if the amount is less than this range, the effect of adding polyether sulfone is lost and the toughness becomes low. In addition, in the present invention, [A
It goes without saying that components other than [E] can be used in combination.

本発明の各成分の混合方法に特に制限はなく、成分の性
状や目的とする配合物の混合状態あるいは分散状態に応
じて適宜好ましい方法を選択することができる。混合方
法の一例°として[A]、[8]、[C]、[D]およ
び[E]の各成分が溶解する溶媒を使用して比較的低−
温で均一溶液とする方法があり、他の例としては溶媒を
使用せずに比較的高温で各成分を混合する方法がある。
There is no particular restriction on the method of mixing each component of the present invention, and a preferred method can be selected as appropriate depending on the properties of the components and the mixing state or dispersion state of the intended blend. An example of a mixing method is a relatively low
There is a method of forming a homogeneous solution at a high temperature, and another example is a method of mixing each component at a relatively high temperature without using a solvent.

後者の場合には、エポキシ樹脂とポリエーテルスルホン
を先ず比較的高温で溶解させたのち温度を下げ、次いで
硬化剤を混合する方法が好ましく使用される。
In the latter case, a method is preferably used in which the epoxy resin and polyether sulfone are first dissolved at a relatively high temperature, the temperature is lowered, and then the curing agent is mixed.

本発明のプリプレグ用エポキシ樹脂組成物は、複合材料
用樹脂として好ましく用いられるが、この場合に使用さ
れる炭素繊維とは、一定方向に配列されたテープ、シー
ト状物、マット状物、織物などのような形態のものに適
用できる。ざらに、アラミド繊維、ボロン繊維、炭化ケ
イ素繊維など先進複合材料の補強材、ざらに、これらの
ハイブリッドについても使用できる。
The epoxy resin composition for prepregs of the present invention is preferably used as a resin for composite materials, and the carbon fibers used in this case include tapes, sheets, mats, textiles, etc. arranged in a certain direction. It can be applied to things like. It can also be used for reinforcing materials of advanced composite materials such as Zara, aramid fibers, boron fibers, silicon carbide fibers, and hybrids of these materials.

[作用] 本発明ではN、N、N”、N−−テトラグリシジルジア
ミノジフェニルメタン、N、N、O−トリグリシジルメ
タアミノフェノール、ビスフェノールF型エポキシ樹脂
、ジアミノジフェニルスルホンおよびポリエーテルスル
ホンを組合せることによって、靭性、耐熱・耐水性およ
びタック・ドレープ性の優れたプリプレグ用エポキシ樹
脂組成物が提供される。ざらに、各成分の配合工程およ
び強化材に含浸してプリプレグを製造する工程において
何ら不都合をもたらすことなく、良好な複合材料を得る
ことができる。
[Function] In the present invention, N,N,N'', N-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, N,N,O-triglycidylmethaminophenol, bisphenol F type epoxy resin, diaminodiphenylsulfone and polyethersulfone are combined. provides an epoxy resin composition for prepregs that has excellent toughness, heat resistance, water resistance, and tack/drape properties.In addition, there are no inconveniences in the process of blending each component and the process of impregnating it with reinforcing materials to produce prepreg. A good composite material can be obtained without causing

[実施例コ 以下の実施例によって本発明を更に詳細に説明する。実
施例中の各成分の母は重量部を表わし、エポキシ樹脂の
内容は以下の通りである。
[Example] The present invention will be explained in more detail by the following example. The base of each component in the examples represents parts by weight, and the contents of the epoxy resin are as follows.

エポキシA:N、N、N”、N”−テトラグリシジルジ
アミノジフェニルメタン、住友化学工業社製ELM43
4 エポキシB:N、N、O−トリグリシジルメタアミノフ
ェノール、住友化学工業社製ELM12エポキシC:ビ
スフェノールF型エポキシ樹脂、大日本インキ化学工業
社製エピクロン830エポキシD=ビスフェノールA型
エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ社製エピコート82
8エポキシEニブロム化エポキシ樹脂、大日本インキ化
学工業社製エビクロン152 エポキシF:タレゾールノボラック型エポキシ樹脂ンダ
ウ・ケミカル・ジャパン社1lDEN48実施例1 エポキシ030部、エポキシ820部、エポキシ030
部およびポリエーテルスルホン17部を150℃で加熱
・攪拌すると、30分後に透明な粘稠液が得られた。こ
の組成物を60’Cまで冷却し、ジアミノジフェニルス
ルホン46部を均一分散させたところ、室温において適
度なタック・ドレープ性を有する樹脂組成物が得られた
Epoxy A: N, N, N'', N''-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, ELM43 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
4 Epoxy B: N, N, O-triglycidyl meta-aminophenol, Sumitomo Chemical Co., Ltd. ELM12 Epoxy C: Bisphenol F type epoxy resin, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd. Epiclon 830 Epoxy D = Bisphenol A type epoxy resin, oil Epicoat 82 manufactured by Kashell Epoxy Co., Ltd.
8 Epoxy E Nibrominated epoxy resin, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd., Ebikuron 152 Epoxy F: Talesol novolac type epoxy resin Ndau Chemical Japan Co., Ltd. 1lDEN48 Example 1 Epoxy 030 parts, Epoxy 820 parts, Epoxy 030
1 part and 17 parts of polyether sulfone were heated and stirred at 150°C, and a clear viscous liquid was obtained after 30 minutes. When this composition was cooled to 60'C and 46 parts of diaminodiphenylsulfone was uniformly dispersed, a resin composition having appropriate tack and drape properties at room temperature was obtained.

この樹脂組成物について、レオベキシーアナライザ(若
木製作所製、コーンプレート型)を用いて、設定昇温速
度3℃/分で粘度一温度特性を測定した。最低粘度を表
1に示す。
Regarding this resin composition, the viscosity-temperature characteristics were measured using a rheovexy analyzer (manufactured by Wakagi Seisakusho, cone plate type) at a set temperature increase rate of 3° C./min. The minimum viscosity is shown in Table 1.

上記の樹脂組成物100部を塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒(53/43/4重量比〉24
0部に溶解し、均質な溶液を調整した。この溶液を東し
く株)製゛′トレカ”T300使用平織クロスに樹脂含
量が41重量%になるように塗布・含浸させた。1日風
乾後、加熱乾燥して溶媒を除去したところ、室温におい
て適度なタック・ドレープ性のある均質なプリプレグが
得られた。このプリプレグを24枚積層し、オートクレ
ーブを使用して180°C12時間、圧力6に9/耐の
条件で硬化させ、厚さ約5mmの複合材を)qだ。また
、成形後において複合材からの樹脂フローはほとんど見
られなかった。
100 parts of the above resin composition was mixed with a methylene chloride/chloroform/methanol mixed solvent (53/43/4 weight ratio>24
0 parts to prepare a homogeneous solution. This solution was applied to and impregnated onto a plain weave cloth using "Toreca" T300 manufactured by Toshiku Co., Ltd. so that the resin content was 41% by weight.After air drying for 1 day, the solvent was removed by heat drying. A homogeneous prepreg with appropriate tack and drape properties was obtained. 24 sheets of this prepreg were laminated and cured in an autoclave at 180°C for 12 hours at a pressure of 6 to 9/9 to a thickness of approximately 5 mm. ) q.Also, almost no resin flow from the composite material was observed after molding.

この複合材に先端R16mmの鍾を使用して、680k
v・cm/cm  (試料厚さ)落鍾衝撃エネルギーを
与えた。この衝撃試験により生じた損傷をキャノン・ホ
ロソニックス社製超音波深傷映像装@M400B型を用
いて測定した。損傷面積を表1に示す。
Using a plow with a tip radius of 16 mm on this composite material, 680 k
vcm/cm (sample thickness) Drop impact energy was applied. The damage caused by this impact test was measured using an ultrasonic deep damage imaging device @ M400B model manufactured by Canon Holosonics. The damaged area is shown in Table 1.

上記の樹脂組成物を用いて、シリコンペーパー上にレジ
ンフィルムを形成し、このフィルムを′“トレカ”Ta
2O一方向配列繊維に樹脂重量含有率が35%になるよ
うに加熱加圧して転写し、室温において適度なタック・
ドレープ性を有する均質な一方向配列プリプレグを得た
。このプリプレグを8枚重ね、オートクレーブを使用し
て180’C,2時間、圧力6ki/cnfの条件で硬
化させ、厚さ約11TIIIlの一方向積層材を得た。
A resin film was formed on silicon paper using the above resin composition, and this film was
The resin was transferred onto the 2O unidirectionally aligned fibers by heating and pressurizing to a resin weight content of 35%, and was then tacked to a moderate level at room temperature.
A homogeneous unidirectionally aligned prepreg with drapability was obtained. Eight sheets of this prepreg were stacked and cured using an autoclave at 180'C for 2 hours and a pressure of 6ki/cnf to obtain a unidirectional laminate with a thickness of about 11TIIIl.

島津オートグラフDO3−101−を用いて、クロスヘ
ッド速度1 mm/分の条件で上記複合材の繊維方向の
引張破断伸度を測定した。結果を表1に示す。
Using Shimadzu Autograph DO3-101-, the tensile elongation at break in the fiber direction of the composite material was measured at a crosshead speed of 1 mm/min. The results are shown in Table 1.

同様にして、上記プリプレグを16枚重ね、厚さ約2m
mの一方向積層材を)qだ。島津オートグラフl5−2
000を用いて、クロスヘッド速度1mm/分の条件で
上記複合材の繊維直角方向の引張破断伸度を測定した。
In the same way, 16 sheets of the above prepreg were stacked to a thickness of about 2 m.
unidirectional laminated material of m) is q. Shimadzu Autograph l5-2
000, the tensile elongation at break in the direction perpendicular to the fibers of the composite material was measured at a crosshead speed of 1 mm/min.

結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

実施例2 実施例1においてポリエーテルスルホン17部の代わり
に26部を添加した系について、実施例1と同様の方法
で樹脂組成物を作製したところ、室温において均一で適
度なタック・ドレープ性を有する樹脂組成物が得られた
。この樹脂組成物について、実施例1と同様の方法で粘
度一温度特性を測定した。結果を表1に示す。
Example 2 A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 using a system in which 26 parts of polyether sulfone was added instead of 17 parts in Example 1, and a resin composition was found to have uniform and appropriate tack and drape properties at room temperature. A resin composition having the following properties was obtained. The viscosity-temperature characteristics of this resin composition were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物について、塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒を用いて、実施例1と同様の方
法によりプリプレグを作製したところ、このプリプレグ
は室温において適度なタック・ドレープ性を有した。こ
のプリプレグから、実施例1と同様の方法で落鍾衝撃試
験を行ない、損傷面積を測定した。結果を表1に示す。
When a prepreg was prepared from the above resin composition in the same manner as in Example 1 using a mixed solvent of methylene chloride/chloroform/methanol, this prepreg had appropriate tack/drape properties at room temperature. This prepreg was subjected to a hammer impact test in the same manner as in Example 1, and the damaged area was measured. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の方法によ
り、室温において適度なタック・ドレープ性を有する均
質な一方向配列プリプレグを得た。
Using the above resin composition, a homogeneous unidirectional prepreg having appropriate tuck and drape properties at room temperature was obtained in the same manner as in Example 1.

このプリプレグを用いて、実施例1と同様の方法により
、繊維方向および繊維直角方向の引張破断伸度を測定し
た。結果を表1に示す。
Using this prepreg, the tensile elongation at break in the fiber direction and in the direction perpendicular to the fibers was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

また、成形後において上記複合材からの樹脂フローはほ
とんど見られなかった。
Moreover, almost no resin flow from the composite material was observed after molding.

実施例3 実施例1においてポリエーテルスルホン17部の代わり
に31部を添加した系について、実施例1と同様の方法
で樹脂組成物を作製したところ、室温において均一で適
度なタック・ドレープ性を有する樹脂組成物が得られた
。この樹脂組成物について、実施例1と同様の方法で粘
度一温度特性を測定した。結果を表1に示す。
Example 3 A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 using a system in which 31 parts of polyether sulfone was added instead of 17 parts in Example 1, and it showed uniform and appropriate tack and drape properties at room temperature. A resin composition having the following properties was obtained. The viscosity-temperature characteristics of this resin composition were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物について、塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒を用いて、実施例1と同様の方
法によりプリプレグを作製したところ、このプリプレグ
は室温において適度なタック・ドレープ性を有した。こ
のプリプレグを用いて、実施例1と同様の方法により、
落鍾衝撃試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示
す。また、成形1変において複合材からの樹脂フローは
ほとんど見られなかった。
When a prepreg was prepared from the above resin composition in the same manner as in Example 1 using a mixed solvent of methylene chloride/chloroform/methanol, this prepreg had appropriate tack/drape properties at room temperature. Using this prepreg, by the same method as in Example 1,
The damaged area was measured after the hammer impact test. The results are shown in Table 1. In addition, almost no resin flow from the composite material was observed in the first molding process.

実施例4 エポキシA40部、エポキシ830部、エポキシC30
部、ポリエーテルスルホン34部およびジアミノジフェ
ニルスルホン36部からなる系について、実施例1と同
様の方法により樹脂組成物を作製したところ、室温にお
いて均一で適度なタック・ドレープ性を有する樹脂組成
物が1qられた。
Example 4 40 parts of epoxy A, 830 parts of epoxy, 30 parts of epoxy
A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 using a system consisting of 34 parts of polyether sulfone, and 36 parts of diaminodiphenylsulfone. As a result, a resin composition having uniform and appropriate tack and drape properties at room temperature was obtained. I was given 1q.

この樹脂組成物について、実施例1と同様の方法により
粘度一温度特性を測定した。結果を表1に示す。
The viscosity-temperature characteristics of this resin composition were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物について、塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒を用いて、実施例1と同様の方
法によりプリプレグを作製したところ、このプリプレグ
は室温において適度なタック・ドレープ性を有した。こ
のプリプレグを用いて、実施例1と同様の方法により、
落鍾衝撃試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示
す。また、成形後において複合材からの樹脂フローはほ
とんど見られなかった。
When a prepreg was prepared from the above resin composition in the same manner as in Example 1 using a mixed solvent of methylene chloride/chloroform/methanol, this prepreg had appropriate tack/drape properties at room temperature. Using this prepreg, by the same method as in Example 1,
The damaged area was measured after the hammer impact test. The results are shown in Table 1. Furthermore, almost no resin flow from the composite material was observed after molding.

上記の樹脂組成物を180’Cて2時間硬化させたとこ
ろ、透明な樹脂硬化物が得られた。この樹脂硬化物のガ
ラス転移温度(示差差動熱量計を使用し、40’C/分
の昇温速度で測定〉は205°Cであり、吸水率(煮沸
/20時間)は2.5%であった。同様にして、上記と
同様の組成でポリエーテルスルホンを添加せずに樹脂硬
化板を作製した。このもののガラス転移温度は205°
Cであり、吸水率は3.0%であった。
When the above resin composition was cured at 180'C for 2 hours, a transparent cured resin product was obtained. The glass transition temperature (measured using a differential calorimeter at a heating rate of 40'C/min) of this cured resin is 205°C, and the water absorption rate (boiling/20 hours) is 2.5%. Similarly, a cured resin plate was prepared with the same composition as above without adding polyether sulfone.The glass transition temperature of this plate was 205°.
C, and the water absorption rate was 3.0%.

本実施例から、耐熱・耐水性に優れ、ポリエーテルスル
ホンが均質に分散された樹脂硬化物が得られることが明
らかにされた。
From this example, it was revealed that a cured resin product having excellent heat resistance and water resistance and in which polyether sulfone was homogeneously dispersed could be obtained.

実施例5 エポキシA60部、エポキシ820部、エポキシC20
部、ポリエーテルスルホン17部およびジアミノジフェ
ニルスルホン45部からなる系について、実施例1と同
様の方法により樹脂組成物を作製したところ、室温にお
いて均一で適度なタック・ドレープ性を有する樹脂組成
物が得られた。
Example 5 60 parts of epoxy A, 820 parts of epoxy, 20 parts of epoxy
A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 using a system consisting of 17 parts of polyether sulfone, and 45 parts of diaminodiphenylsulfone. As a result, a resin composition having uniform and appropriate tack and drape properties at room temperature was obtained. Obtained.

この樹脂組成物について、実施例1と同様の方法により
粘度一温度特性を測定した。結果を表1に示す。
The viscosity-temperature characteristics of this resin composition were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物について、塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒を用いて、実施例1と同様の方
法によりプリプレグを作製したところ、このプリプレグ
は室温において適度なタック・ドレープ性を有した。こ
のプリプレグを用いて、実施例1と同様の方法により、
落鍾衝撃試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示
す。また、成形後において複合材からの樹脂フローはほ
とんど見られなかった。
When a prepreg was prepared from the above resin composition in the same manner as in Example 1 using a mixed solvent of methylene chloride/chloroform/methanol, this prepreg had appropriate tack/drape properties at room temperature. Using this prepreg, by the same method as in Example 1,
The damaged area was measured after the hammer impact test. The results are shown in Table 1. Furthermore, almost no resin flow from the composite material was observed after molding.

比較例1 エポキシA60部、エポキシ840部、ジアミノジフェ
ニルスルホン30部およびポリエーテルスルホン33部
からなる系について、実施例1と同様にして樹脂組成物
を作製したところ、室温でタック・ドレープ性のない樹
脂組成物が1昇られた。
Comparative Example 1 A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 using a system consisting of 60 parts of epoxy A, 840 parts of epoxy, 30 parts of diaminodiphenylsulfone, and 33 parts of polyether sulfone. The resin composition was increased by 1.

この樹脂組成物について、実施例1と同様の方法により
粘度一温度特性を測定した。結果を表1に示す。
The viscosity-temperature characteristics of this resin composition were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物について、塩化メチレン/クロロホル
ム/メタノール混合溶媒を用いて、実施例1と同様の方
法によりプリプレグを作製したところ、室温においてタ
ック・ドレープ性のないプリプレグが1qられた。この
プリプレグを用いて、実施例1と同様の方法により、落
鍾衝撃試験)変の損傷面積を測定した。結果を表1に示
す。また、成形後において複合材からの樹脂フローはほ
とんど見られなかった。
When a prepreg was produced from the above resin composition in the same manner as in Example 1 using a mixed solvent of methylene chloride/chloroform/methanol, 1 q of prepreg was obtained that had no tack/drape properties at room temperature. Using this prepreg, the damage area in the hammer drop impact test was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Furthermore, almost no resin flow from the composite material was observed after molding.

比較例2 エポキシA50部、エポキシ820部、エポキシ030
部およびジアミノジフェニルスルホン46部からなる樹
脂組成物について、実施例1と同様の方法で粘度一温度
特性を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 50 parts of epoxy A, 820 parts of epoxy, 030 epoxy
The viscosity-temperature characteristics of a resin composition consisting of 1 part and 46 parts of diaminodiphenylsulfone were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物100部をメチルエチルケトン150
部に溶解し均質な溶液を調整した。この溶液から実施例
1と同様の方法により厚さ約5mmの複合材を得た。成
形後、複合材から顕著な樹脂フローが見られた。この複
合材を用いて、実施例1と同様の方法により落鍾衝撃試
験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示す。
Add 100 parts of the above resin composition to 150 parts of methyl ethyl ketone.
to prepare a homogeneous solution. A composite material having a thickness of approximately 5 mm was obtained from this solution in the same manner as in Example 1. After molding, significant resin flow was observed from the composite. Using this composite material, the damaged area after the hammer impact test was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例3 エポキシA35部、エポキシ030部、エポキシ030
部およびジアミノジフェニルスルホン34部からなる樹
脂組成物について、実施例1と同様に方法で粘度一温度
特性を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 3 Epoxy A 35 parts, Epoxy 030 parts, Epoxy 030
The viscosity-temperature characteristics of a resin composition consisting of 1 part and 34 parts of diaminodiphenylsulfone were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物100部をメチルエチルケトン150
部に溶解し均質な溶液を調整した。この溶液から実施例
1と同様の方法により厚さ約5mmの複合材を得た。こ
の複合材を用いて、実施例1と同様の方法により落鍾衝
撃試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示す。
Add 100 parts of the above resin composition to 150 parts of methyl ethyl ketone.
to prepare a homogeneous solution. A composite material having a thickness of approximately 5 mm was obtained from this solution in the same manner as in Example 1. Using this composite material, the damaged area after the hammer impact test was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の方法によ
り一方向積層材を作製し、繊維方向および繊維直角方向
の引張破断伸度を測定した。結果を表1に示す。
A unidirectional laminate was produced using the above resin composition in the same manner as in Example 1, and the tensile elongation at break in the fiber direction and in the direction perpendicular to the fibers was measured. The results are shown in Table 1.

また、本実施例で得られた複合材からは、成形後、顕著
な樹脂フローが見られた。
In addition, remarkable resin flow was observed in the composite material obtained in this example after molding.

比較例4 エポキシA63部、エポキシ817部、エポキシF22
部およびジアミノジフェニルスルホン45部からなる樹
脂組成物について、実施例1と同様の方法で粘度・温度
特性を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 4 63 parts of epoxy A, 817 parts of epoxy, 22 parts of epoxy
The viscosity and temperature characteristics of a resin composition consisting of 1 part and 45 parts of diaminodiphenylsulfone were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物100部をメチルエチルケトン150
部に溶解し均質な溶液を調整した。この溶液を用いて、
実施例1と同様の方法により厚さ約5mm複合材を得た
。この複合材を用いて、実施例1と同様の方法により落
錘衝撃試験後の損傷面積を測定した。結果を表1に示す
Add 100 parts of the above resin composition to 150 parts of methyl ethyl ketone.
to prepare a homogeneous solution. Using this solution,
A composite material having a thickness of approximately 5 mm was obtained in the same manner as in Example 1. Using this composite material, the damaged area after the falling weight impact test was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

上記の樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の方法によ
り一方向積層材を作製し、繊維方向および繊維直角方向
の引張破断伸度を測定した。結果を表1に示す。
A unidirectional laminate was produced using the above resin composition in the same manner as in Example 1, and the tensile elongation at break in the fiber direction and in the direction perpendicular to the fibers was measured. The results are shown in Table 1.

また、本実施例で得られた複合材からは、成形後、顕著
な樹脂フローが見られた。
In addition, remarkable resin flow was observed in the composite material obtained in this example after molding.

[発明の効果] (1)  複合材料の衝撃による損傷が減少する。[Effect of the invention] (1) Damage to composite materials due to impact is reduced.

(2)  耐熱・耐水性に優れた樹脂組成物が提供され
る。
(2) A resin composition with excellent heat resistance and water resistance is provided.

(3)品質が安定し、タック・ドレープ性に優れたプリ
プレグが作製できる。
(3) A prepreg with stable quality and excellent tuck and drape properties can be produced.

(4)  均質な樹脂組成物および硬化樹脂が得られる
(4) A homogeneous resin composition and cured resin are obtained.

(5)  特殊な条件を必要とせず、オートクレーブを
用いて成形できる。
(5) Can be molded using an autoclave without requiring special conditions.

(6)  一方向積層材の繊維直角方向の引張破断伸度
が向上し、均質な多方向積層材を取1qできる。
(6) The tensile elongation at break in the direction perpendicular to the fibers of the unidirectional laminated material is improved, and 1q of homogeneous multidirectional laminated materials can be obtained.

(7)最低粘度が増加し、成形による樹脂フローが少な
いため、均質な厚さの複合材の成形が可能である。
(7) Since the minimum viscosity is increased and the resin flow during molding is small, it is possible to mold a composite material with a uniform thickness.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 必須成分として、 [A]N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン [B]N,N,O−トリグリシジルメタアミノフェノー
ル [C]ビスフェノールF型エポキシ樹脂 [D]ジアミノジフェニルスルホン [E]一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [ I ] で示されるポリエーテルスルホン を配合してなるプリプレグ用エポキシ樹脂組成物。
[Scope of Claims] As an essential component, [A] N,N,N',N'-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane [B] N,N,O-triglycidylmethaminophenol [C] Bisphenol F-type epoxy resin [ D] Diaminodiphenylsulfone [E] General formula ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available ▼ [I] An epoxy resin composition for prepregs containing polyether sulfone shown by [I].
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