JPS6345738B2 - - Google Patents

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JPS6345738B2
JPS6345738B2 JP56501787A JP50178781A JPS6345738B2 JP S6345738 B2 JPS6345738 B2 JP S6345738B2 JP 56501787 A JP56501787 A JP 56501787A JP 50178781 A JP50178781 A JP 50178781A JP S6345738 B2 JPS6345738 B2 JP S6345738B2
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JP
Japan
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roving
liquid
wet
viscosity
impregnated
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JP56501787A
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Japanese (ja)
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JPS57500649A (en
Inventor
Maaku Aaru Zentonaa
Ooitsudo Rei Katoraa
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DeSoto Inc
Original Assignee
DeSoto Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by DeSoto Inc filed Critical DeSoto Inc
Publication of JPS57500649A publication Critical patent/JPS57500649A/ja
Publication of JPS6345738B2 publication Critical patent/JPS6345738B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/248Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using pre-treated fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins

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Description

請求の範囲 1 ロービングの繊維が潜熱賦活性のエポキシ硬
化触媒を分散して含有している液体ポリエポキシ
ドで過剰の液体の実質的な非存在下において均一
に含浸されており、前記ポリエポキシド分散液は
2000〜5000センチポイズの室温粘度とスウイング
―アルバートインコメーターで約6以下の粘着性
を有していることを特徴とする熱硬化性の湿潤―
含浸ロービング。
Claim 1: The fibers of the roving are uniformly impregnated in the substantial absence of excess liquid with a liquid polyepoxide containing a dispersed latent heat activated epoxy curing catalyst, said polyepoxide dispersion
A thermosetting wettability characterized by a room temperature viscosity of 2000 to 5000 centipoise and swing - a tack of about 6 or less on the Albert Incometer.
Impregnated roving.

2 前記ポリエポキシド分散液の室温粘度が3000
〜4000センチポイズである前記請求の範囲第1項
に記載の湿潤―含浸ロービング。
2 The room temperature viscosity of the polyepoxide dispersion is 3000
A wet-impregnated roving according to claim 1, wherein the wet-impregnated roving is ~4000 centipoise.

3 前記ポリエポキシド分散液が約200以下のエ
ポキシド当量重量を有する液体又は半液体のジグ
リシジルエーテルから成つている前記請求の範囲
第1項に記載の湿潤―含浸ロービング。
3. The wet-impregnated roving of claim 1, wherein said polyepoxide dispersion comprises a liquid or semi-liquid diglycidyl ether having an epoxide equivalent weight of about 200 or less.

4 前記ジグリシジルエーテルが約175のエポキ
シド当量重量を有する、ビスフエノールのジグリ
シジルエーテルである前記請求の範囲第3項に記
載の湿潤―含浸ロービング。
4. The wet-impregnated roving of claim 3, wherein said diglycidyl ether is a diglycidyl ether of bisphenol having an epoxide equivalent weight of about 175.

5 前記ビスフエノールのジグリシジルエーテル
がそれらに混合物の総重量に基づいて2%〜20%
の、C2〜C4グリコールのポリエーテルの低粘度
液体ジグリシジルエーテルを添加して有する前記
請求の範囲第4項に記載の湿潤―含浸ロービン
グ。
5 The diglycidyl ether of said bisphenols is present in an amount of 2% to 20% based on the total weight of the mixture.
A wet-impregnated roving according to claim 4, further comprising a low viscosity liquid diglycidyl ether of a polyether of C2 - C4 glycols.

6 前記低粘度液体が約190のエポキシド当量重
量を有する、ポリオキシプロピレングリコールの
ジグリシジルエーテルである前記請求の範囲第5
項に記載の湿潤―含浸ロービング。
6. Claim 5, wherein said low viscosity liquid is a diglycidyl ether of polyoxypropylene glycol having an epoxide equivalent weight of about 190.
Wet-impregnated rovings as described in Section.

7 前記エポキシ硬化触媒がジシアンジアミドか
ら成る前記請求の範囲第1項に記載の湿潤―含浸
ロービング。
7. The wet-impregnated roving of claim 1, wherein said epoxy curing catalyst comprises dicyandiamide.

8 前記湿潤―含浸ロービングが供給パツケージ
に巻かれており、その湿潤ロービングはパツケー
ジ内でそれ自身と接触している前記請求の範囲第
1〜8項のいずれか1項に記載の湿潤―含浸ロー
ビング。
8. A wet-impregnated roving according to any one of the preceding claims, wherein the wet-impregnated roving is wound around a supply package, the wet-impregnated roving being in contact with itself within the package. .

9 ロービングの繊維が、混合物の総重量に基づ
いて2%〜20%の、C2〜C7グリコールのポリエ
ーテルの低粘度液体ジグリシジルエーテルと混合
されている約200以下のエポキシド当量重量を有
する液体又は半液体の、ビスフエノールのジグリ
シジルエーテルと該ジグリシジルエーテルに対し
て熱賦活性硬化触媒となるジシアンジアミドとの
液体混合物であるポリエポキシド分散液で、過剰
の液体の実質的な非存在下で均一に含浸されてお
り、そして前記ポリエポキシド分散液は2000〜
5000センチポイズの室温粘度を有していることを
特徴とする供給パツケージに巻かれ、そのパツケ
ージ内で湿潤ロービング同志接触している熱硬化
性の湿潤―含浸ロービング。
9. The fibers of the roving have an epoxide equivalent weight of about 200 or less mixed with a low viscosity liquid diglycidyl ether of a polyether of C2 - C7 glycols from 2% to 20% based on the total weight of the mixture. A polyepoxide dispersion that is a liquid or semi-liquid mixture of a diglycidyl ether of bisphenol and dicyandiamide, which is a heat-activated curing catalyst for the diglycidyl ether, in the substantial absence of excess liquid. is uniformly impregnated, and the polyepoxide dispersion is 2000 ~
A thermosetting wet-impregnated roving wound on a supply package characterized by having a room temperature viscosity of 5000 centipoise and in contact with the wet roving within the package.

10 前記低粘度液体が約190のエポキシド当量
重量を有するポリオキシプロピレングリコールの
ジグリシジルエーテルであり、そして前記ポリエ
ポキシド分散液の粘度が3000〜4000センチポイズ
である前記請求の範囲第9項に記載の製品。
10. The product of claim 9, wherein the low viscosity liquid is a diglycidyl ether of polyoxypropylene glycol having an epoxide equivalent weight of about 190, and the viscosity of the polyepoxide dispersion is between 3000 and 4000 centipoise. .

11 (訂正)無撚りの乾燥マルチフイラメント
ロービングを潜熱賦活性のエポキシ硬化触媒を分
散して含有し、2000〜5000センチポイズの室温粘
度とスウイング―アルバートインコメーターで約
6以下の粘着性を有する加熱された液体ポリエポ
キシドで含浸し、この場合前記液体は前記硬化触
媒を賦活するには不十分である昇温された温度ま
で加熱されており、そしてその粘度を下げて揮発
性有機溶剤の非存在下でロービングの均一含浸を
可能にするように機能するものであり、次いで存
在しているだろう過剰の含浸剤を除去することを
特徴とする含浸剤が流出せず、かつ湿潤―含浸ロ
ービングを引き抜くことができる湿潤供給パツケ
ージに巻くことができる熱硬化性の湿潤―含浸ロ
ービングの製造方法。
11 (Correction) An untwisted dry multifilament roving containing a latent heat activated epoxy curing catalyst dispersed therein and having a room temperature viscosity of 2000 to 5000 centipoise and a tack of less than about 6 on the Swing-Albert Incometer. impregnation with a liquid polyepoxide, in which the liquid is heated to an elevated temperature that is insufficient to activate the curing catalyst, and reduces its viscosity to Draw-out of the impregnated roving without spillage and wetness, which functions to allow uniform impregnation of the roving and then removes any excess impregnant that may be present. A method of manufacturing a thermosetting wet-impregnated roving that can be wrapped into a wet supply package that can

12 前記ポリエポキシド分散液の室温粘度が
3000〜4000センチポイズである前記請求の範囲第
11項に記載の方法。
12 The room temperature viscosity of the polyepoxide dispersion is
12. The method of claim 11, wherein the irradiance is between 3000 and 4000 centipoise.

13 前記エポキシ硬化触媒がジシアンジアミド
から成り、そして前記浴が約130〓の温度に保持
されている前記請求の範囲第11項に記載の方
法。
13. The method of claim 11, wherein said epoxy curing catalyst comprises dicyandiamide and said bath is maintained at a temperature of about 130°C.

14 前記ポリエポキシド分散液が2%〜20%
の、約190のエポキシド当量重量を有するポリオ
キシプロピレングリコールのジグリシジルエーテ
ルと混合されている約175のエポキシド当量重量
を有するビスフエノールのジグリシジルエーテル
から成つており、この場合前記のグリコールに基
づくポリエポキシドの割合はポリエポキシド分散
液の総重量に基づいている前記請求の範囲第11
項、第12項及び第13項のいずれか1項に記載
の方法。
14 The polyepoxide dispersion is 2% to 20%
of a bisphenol having an epoxide equivalent weight of about 175 mixed with a diglycidyl ether of a polyoxypropylene glycol having an epoxide equivalent weight of about 190, in which case said glycol-based polyepoxide The proportion of is based on the total weight of the polyepoxide dispersion.
12. The method according to any one of paragraphs 12 and 13.

15 前記湿潤―含浸ロービングを含浸後加撚
し、次いで供給パツケージに巻く前記請求の範囲
第11項に記載の方法。
15. The method of claim 11, wherein the wet-impregnated roving is twisted after being impregnated and then wound into a supply package.

技術分野 本発明は繊維複合材料の製造に有用な熱硬化性
の湿潤―含浸ロービング、特にパツケージに形成
され、液状の樹脂とともに貯蔵されるが、損傷な
しに使用するためにパツケージから取り出せる湿
潤―含浸ロービングに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thermosetting wet-impregnated roving useful in the production of fiber composite materials, particularly a wet-impregnated roving that is formed into a package and stored with a liquid resin, but which can be removed from the package for use without damage. Regarding roving.

背景技術 熱硬化性の含浸ロービングを使用する繊維複合
材料の製造は周知であり、そして繊維複合材料が
軽量、強力で、かつそれを使用して種々の形状の
製品を形成することができることから重要性が増
してきている。大型製品の製造が特に重要なもの
である。あらゆる種類の問題に遭遇した。
BACKGROUND OF THE INVENTION The production of fiber composite materials using thermosetting impregnated rovings is well known and important because fiber composite materials are lightweight, strong, and can be used to form products of various shapes. It's becoming more sexual. The manufacture of large products is of particular importance. I encountered all kinds of problems.

最も直接的な解決法は乾燥ロービングを使用
し、それらロービングを繊維複合材料の形成途中
で液体の樹脂で含浸することである。しかしなが
ら、これを行う物理的困難さは別にしても、その
液体樹脂が低粘度のものであるときは、その低粘
度液体樹脂が繊維複合材料の上にしみ出し、その
中に樹脂に富む領域と樹脂の乏しい領域を作る。
それらのどちらも望ましいものでなく、その両者
は製品の強さを減じる。他方、樹脂がしみ出しに
耐えるほど十分に粘稠であるときは、含浸されて
いるマルチフイラメントロービングのフイラメン
ト群の内部に侵入するのが十分でなくなり、その
ためこの場合もまた最終製品に欠陥がある。ま
た、樹脂は通常粘着性の液体であるが、その樹脂
の粘着性は樹脂を繊維機械に粘着させ、そのため
例えば湿潤―含浸ロービングを編組できなくす
る。繊維複合材料に至る途中の含浸は本発明の主
たる局面ではないけれども、含浸も本発明によつ
て改良される。
The most straightforward solution is to use dry rovings and impregnate them with liquid resin during the formation of the fiber composite. However, apart from the physical difficulty of doing this, when the liquid resin is of low viscosity, the low viscosity liquid resin oozes out onto the fiber composite and into resin-rich areas. and create resin-poor areas.
Neither of them is desirable and both reduce the strength of the product. On the other hand, when the resin is sufficiently viscous to resist exudation, it will not be able to penetrate well into the interior of the filaments of the multifilament roving being impregnated, so that again the final product will be defective. . Also, while resins are usually viscous liquids, the tackiness of the resin makes it sticky to textile machinery, making it impossible to braid wet-impregnated rovings, for example. Although impregnation on the way to the fiber composite is not a primary aspect of the invention, impregnation is also improved by the invention.

予備含浸ロービングの使用も重要になつてき
た。この方向での主たる方法は半固体状の熱硬化
性樹脂で含浸されるロービングの囲りに熱可塑性
のオーバーコートを使用することである。デソー
ト社(DeSoto,Inc.)における本発明者らの共
同研究者は1980年2月5日発行のアメリカ国特許
第4187357号、1980年3月25日発行のアメリカ国
特許第4195113号、及び1980年9月2日発行のア
メリカ国特許第4220686号明細書に説明されるよ
うにこの方向でかなりの進歩をなし遂げた。
The use of pre-impregnated rovings has also become important. The principal method in this direction is the use of a thermoplastic overcoat around the roving which is impregnated with a semi-solid thermoset resin. The inventors' collaborators at DeSoto, Inc. have patented U.S. Patent No. 4187357, issued February 5, 1980; Considerable progress has been made in this direction, as described in US Pat.

これらの開示において、通常ある割の相対的に
高価な熱可塑性樹脂をポリスルホン樹脂のような
熱硬化性樹脂含浸剤中に含む乾燥含浸ロービング
は熱溶融液の含浸された樹脂系と相溶性である熱
可塑性樹脂被覆でオーバーコートされる。熱可塑
性樹脂は製品コストを上げ、普通は有機溶剤が必
要で、かつそれは除去されなければならず、また
含浸及び被覆工程が遅く、これも製品コストを上
げる。適切に含浸されたロービングを繊維装置に
よつて必要とされ、かつ取扱われるように含浸ロ
ービングの供給物から引き出すことができるその
含浸ロービングを有する機会があることは有利で
あるが、それには制限があり、そしてその幾つか
が特に注目された。
In these disclosures, dry impregnated rovings, which typically include a relatively expensive thermoplastic resin in a thermosetting resin impregnating agent such as a polysulfone resin, are compatible with the hot melt impregnated resin system. Overcoated with thermoplastic resin coating. Thermoplastic resins increase product cost; organic solvents are usually required and must be removed, and the impregnation and coating process is slow, which also increases product cost. While it is advantageous to have the opportunity to have suitably impregnated rovings that can be drawn from a supply of impregnated rovings as needed and handled by the textile equipment, it has limitations. Yes, and some of them received particular attention.

湿潤含浸ロービングはまた1979年4月3日発行
のアメリカ国特許第4147253号明細書に説明され
るようにパツケージに形成された。しかしなが
ら、その特許で使用されている低粘着性含浸剤は
本来高価な紫外線硬化性の液体であつた。また、
その紫外線硬化製品は従来から使用されていた熱
硬化性品ほどには強くなかつた。また、その特許
で使用されている液体は低粘度のものであり、そ
のため使用された液体がそのパツケージ中で流れ
るのを防ぐには特別の巻取法を用いなければなら
なかつた。そのような流れはその適用湿潤―含浸
ロービングの適用中に形成製品上でその樹脂を
「凍結」するのに紫外線を用いることができると
きはその複合材料の製造には許容できるが、熱硬
化性液体にはあまりたやすくは行うことができ
ず、そのためこれは前記特許に示される系の有効
性を制限する。
Wet impregnated rovings were also formed into packages as described in U.S. Pat. No. 4,147,253, issued April 3, 1979. However, the low tack impregnant used in that patent was an inherently expensive UV curable liquid. Also,
The UV-cured product was not as strong as the previously used thermoset products. Also, the liquid used in that patent was of low viscosity, so special winding techniques had to be used to prevent the liquid used from flowing through the package. Such flow is acceptable for the manufacture of composites where ultraviolet light can be used to "freeze" the resin on the forming product during the application of the wet-impregnated roving, but the thermosetting This is not very easy to do with liquids, so this limits the effectiveness of the system shown in the patent.

本発明は、熱硬化性であるが、たとえロービン
グにおける適用液体樹脂の適正な浸透を保証する
ために低粘度において適用することができても、
相対的に高粘度においては低粘着性を有している
湿潤―含浸ロービングを使用することによつて前
記のいろいろな問題を克服するものである。これ
を有機溶剤を用いずに行うことが本発発明の重要
な特徴である。
Although the present invention is thermosetting, it can be applied at low viscosity to ensure proper penetration of the applied liquid resin in the roving.
The aforementioned problems are overcome by the use of wet-impregnated rovings that have low tack at relatively high viscosities. It is an important feature of the present invention that this is done without the use of organic solvents.

発明の開示 本発明によれば、粘稠な液体ポリエポキシドは
その中に潜熱賦活性エポキシ硬化触媒を分散して
おり、そしてその混合物は、粘度を下げるため
に、触媒を活性化するには不十分な昇温された温
度まで加熱される。この低粘度の加熱された混合
物をマルチフイラメントロービングに適用、含浸
し、次にそのように含浸されたロービングを、好
ましくは供給パツケージに巻き取ることによつて
用いる。加熱混合物とロービング中の冷たいフイ
ラメントとの、及び空気との接触がその温度の急
速な低下を引き起し、粘度を増加させる。その結
果、浸潤含浸マルチフイラメントロービングがパ
ツケージに巻かれ、あるいは繊維複合製品に適用
されるとき、冷却されたポリエポキシド混合物の
高粘度がその流れることを防ぐ。
DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, a viscous liquid polyepoxide has a latent heat-activated epoxy curing catalyst dispersed therein, and the mixture is insufficient to activate the catalyst to reduce the viscosity. heated to an elevated temperature. This low viscosity heated mixture is applied to and impregnated into a multifilament roving, and the so impregnated roving is then used, preferably by winding into a supply package. Contact of the heated mixture with the cold filament in the roving and with air causes a rapid decrease in its temperature and increases its viscosity. As a result, the high viscosity of the cooled polyepoxide mixture prevents it from flowing when the wet-impregnated multifilament roving is rolled into a package or applied to a fiber composite product.

重要な点は潜伏性触媒含有液体ポリエポキシド
の混合物が低粘着性を有し、普通の熱硬化性樹脂
混合物とは全く異なつていることの発見である。
この低粘着性は湿潤―含浸ロービングを繊維機械
的で取り扱い、また湿潤供給パツケージからそれ
を引き出すのを可能にし、独特なものである。
An important point is the discovery that mixtures of latent catalyst-containing liquid polyepoxides have low tack, which is quite different from ordinary thermosetting resin mixtures.
This low tack is unique as it allows the wet-impregnated roving to be handled with textile machinery and to be extracted from the wet supply package.

もう1つの重要な点はその高粘度がその液体混
合物の流出を防ぎ、そのためもはや特別に巻かれ
た供給パツケージを使用することを必要としない
ことである。
Another important point is that its high viscosity prevents the liquid mixture from flowing out, so that it is no longer necessary to use specially wound supply packages.

各種の潜伏性触媒が使用できるけれども、ジシ
アンジアミドが添加有機溶剤の非存在下で粘度を
適度に下げ、そのためロービングを均一に含浸す
ることができるようになる十分に高い温度におい
ても分解に耐えることから特に適用可能なもので
ある。同時に、ジシアンジアミドは適度に昇温さ
れた温度において急速硬化をもたらす。
Although various latent catalysts can be used, dicyandiamide moderately reduces the viscosity in the absence of added organic solvents, as it resists decomposition even at sufficiently high temperatures to allow uniform impregnation of the roving. Particularly applicable. At the same time, dicyandiamide provides rapid curing at moderately elevated temperatures.

好ましいポリエポキシドは約200以下のエポキ
シド当量重量を持つ液体又は半液体のジグリシジ
ルエーテルである。ビスフエノールAのようなビ
スフエノールのジグリシジルエーテルが特に意図
される。これらを例証すると、約175のエポキシ
ド当量重量と約350の平均分子量を有する粘稠な
液体であるダウ社(Dow)製品のDER―332があ
る。シエル社(Shell)製品のエポン828
(Epon828)も有効である。
Preferred polyepoxides are liquid or semi-liquid diglycidyl ethers having an epoxide equivalent weight of about 200 or less. Diglycidyl ethers of bisphenols, such as bisphenol A, are particularly contemplated. Illustrative of these is the Dow product DER-332, which is a viscous liquid with an epoxide equivalent weight of about 175 and an average molecular weight of about 350. Epon 828 from Shell
(Epon828) is also effective.

本発明の特徴として、混合物の総重量に基づい
て2%〜20%の少割合の、C2〜C4グリコールの
ポリエーテルのジグリシジルエーテルを加えて粘
度を下げる点がある。使用されるポリオキシアル
キレングリコールは約500までの分子量を持つこ
とができる。これらの製品を例証すると、エポキ
シド当量重量190、平均分子量約380の、ポリオキ
シプロピレングリコールのジグリシジルエーテル
がある。ダウ社製品のDER―736が特に有効であ
る。これは低粘度の液体で、揮発性有機溶剤を使
用せずに均一含浸を可能にする低粘度を与えるの
に必要な温度を最低にする。さらに、低粘度は昇
温下において与えられ、そして温度の降下でかな
りの粘度増加があり、これが望ましくない流出を
防ぐ。
A feature of the invention is the addition of a small proportion of diglycidyl ethers of polyethers of C2 - C4 glycols, in a small proportion of 2% to 20%, based on the total weight of the mixture, to reduce the viscosity. The polyoxyalkylene glycols used can have a molecular weight of up to about 500. Illustrative of these products is the diglycidyl ether of polyoxypropylene glycol with an epoxide equivalent weight of 190 and an average molecular weight of about 380. The Dow product DER-736 is particularly effective. It is a low viscosity liquid, minimizing the temperature required to provide a low viscosity that allows uniform impregnation without the use of volatile organic solvents. Furthermore, the low viscosity is given at elevated temperatures, and with decreasing temperature there is a significant viscosity increase, which prevents undesired runoff.

もちろん、少割合の揮発性溶剤は使用してもよ
いが、これはコストを上げ、使用又はパツケージ
の形成に先き立つて溶剤を除去するという負担を
課し、従つてこれは不利益である。
Of course, small proportions of volatile solvents may be used, but this increases cost and imposes the burden of removing the solvent prior to use or package formation, so this is a disadvantage. .

有機溶剤は存在しない方が好ましいけれども、
添加するとすれば選択される溶剤は潜伏性触媒の
分解が避けられるような低温度で揮発するもので
なければならない。使用するとすれば、塩化メチ
レンが適当な溶剤として例証されるが、これはそ
の使用に伴われるコスト増を最小にするような最
低量で用いられるべきである。
Although it is preferable that no organic solvent is present,
If added, the solvent selected must be one that volatilizes at such low temperatures that decomposition of the latent catalyst is avoided. If used, methylene chloride is exemplified as a suitable solvent, but it should be used in the lowest amount to minimize the added cost associated with its use.

潜伏性触媒含有液体ポリエポキシドの混合物は
スウイング―アルバートインコメータ(Thwing
―Albertinkometer)で約6以下の粘着性と室温
において2000〜5000センチポイズ、好ましくは
3000〜4000センチポイズの粘度を有すべきであ
る。
Mixtures of latent catalyst-containing liquid polyepoxides were prepared using a swing-Albert incometer (Thwing
- viscosity of about 6 or less on Albertinkometer) and 2000 to 5000 centipoise at room temperature, preferably
It should have a viscosity of 3000-4000 centipoise.

ジシアンジアミドが好ましい潜熱賦活性エポキ
シ硬化触媒であるが、この技術分野で認められて
いる群に入る他の触媒を例証すると、無水トリメ
リツト酸、無水ピロメリツト酸及び無水クロレン
ド酸がある。本発明で用いられている「触媒」と
いう用語は、ジシアンジアミドが加熱されるとき
放出されるアミンのような、エポキシ基と直接反
応する化合物を放出する試剤を包含する。
Although dicyandiamide is the preferred latent heat activated epoxy curing catalyst, other catalysts within this art-recognized class include trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, and chlorendic anhydride. The term "catalyst" as used in this invention includes agents that release compounds that react directly with epoxy groups, such as amines released when dicyandiamide is heated.

触媒含有液体ポリエポキシドの混合物をその粘
度を下げ、触媒を賦活することなしに有効均一含
浸するために加熱することができる温度は選択さ
れる触媒により左右される。ジシアンジアミドに
ついては、約130〓が完全に使用することができ、
そしてこれはあまり高い温度ではないが、急速な
粘度低下が実際に認められ、これはロービングの
均一含浸を可能にするのに十分なものである。
The temperature at which the catalyst-containing liquid polyepoxide mixture can be heated to reduce its viscosity and effectively uniformly impregnate the catalyst without activating the catalyst depends on the catalyst selected. For dicyandiamide, about 130〓 can be used completely;
And although this is not a very high temperature, a rapid viscosity reduction is indeed observed, which is sufficient to allow uniform impregnation of the roving.

粘度低下には温和な温度だけで十分であるけれ
ども、約250〓〜約500〓が急速硬化させ、硬く、
強い、そして良好な曲げ強さを有する繊維複合材
料を与える。
Although a mild temperature is sufficient to reduce viscosity, temperatures of about 250° to about 500° cause rapid curing, hardness,
Provides a fiber composite material that is strong and has good bending strength.

含浸は加熱された液体ポリエポキシド混合物の
浴に乾燥ロービングを走行させ、次いで湿潤ロー
ビングが浴から出るとき過剰の液体を絞液するこ
とによるような、あるいは乾燥ロービングを液体
ポリエポキシド混合物で被覆されたローラの上を
走行させることによるような、常用の任意の方法
で行うことができる。
Impregnation can be carried out, such as by running the dry roving through a bath of heated liquid polyepoxide mixture and then squeezing out excess liquid as the wet roving exits the bath, or by passing the dry roving onto a roller coated with the liquid polyepoxide mixture. This can be done in any conventional manner, such as by running over the top.

浴を出てくる湿潤ロービングは速やかに冷え、
繊維複合材料の形成のために直接使用することが
できる。好ましい実施において、湿潤ロービング
はパツケージに巻かれる。そのパツケージ内で湿
潤ロービングは他の湿潤ロービングと接触してい
る。適当なパツケージは前記のようにアメリカ国
特許第4147253号明細書に説明されており、すな
わち本発明のより粘稠な樹脂系はそのパツケージ
内の液体樹脂の流出を防ぐのに十分な粘度を与え
るから、普通の方法で単純なコツプ、すなわち円
筒状巻糸に巻くことができる。その粘度はなお樹
脂が流れるほど十分に低いが、その樹脂は多数の
繊維と緊密に接触しており、このことが液体樹脂
の流動能を減じていることがわかるだろう。その
制限された粘度はパツケージ内の流れを防ぐにも
かゝわらず、その粘着性は十分に低く、湿潤ロー
ビングをそのコツプからロービングに非常にわず
かの損傷しか与えずに引き出すのを可能にする。
The wet roving coming out of the bath quickly cools down,
It can be used directly for forming fiber composite materials. In a preferred implementation, the wet roving is rolled into a package. Within the package, the wet rovings are in contact with other wet rovings. A suitable package is described in U.S. Pat. No. 4,147,253, supra, in which the more viscous resin system of the present invention provides sufficient viscosity to prevent spillage of liquid resin within the package. From there, it can be wound into a simple coppice, or cylindrical thread, in the usual way. It will be seen that although the viscosity is still low enough for the resin to flow, the resin is in intimate contact with a large number of fibers, which reduces the flowability of the liquid resin. Although its limited viscosity prevents flow within the package cage, its stickiness is low enough to allow wet roving to be pulled from its tip with very little damage to the roving. .

本発明において記述される粘着性―粘度の関係
を用いないときは、その湿潤ロービングはパツケ
ージから引き出されるとき、又は繊維処理装置の
機械的用具が接触するとき損傷を受けるだろう。
Without the tack-viscosity relationship described in this invention, the wet roving will be damaged when pulled out of the package or when contacted by mechanical tools of the fiber processing equipment.

発明を実施するための最良の形態 全エポキシ官能価の当量当り0.7当量のアミン
を与える量のジシアンジアミドを粉砕し、95部の
ダウ社製品・DER332に3本ロールミルを用いて
混入し、微細分散液を得る。この分散液の小部分
にエポキシ―アミン硬化のための触媒、すなわち
アミダゾールとアジピン酸との塩を添加した。こ
の塩はADX―85の商標名で市販されており、ジ
シアンジアミドの重量に基づいて2%の量で添加
する。この塩を乳鉢と乳棒を用いて前記分散液に
混ぜ、その混合物を次にヘグマンスケール
(Hegman Scale)でノース スタンダード粉砕
等級(North Standard grind rating)3にすり
砕かれている前記分散液の残部に加える。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An amount of dicyandiamide to provide 0.7 equivalents of amine per equivalent of total epoxy functionality is ground and incorporated into 95 parts of Dow DER 332 using a three-roll mill to form a fine dispersion. get. A catalyst for epoxy-amine curing, namely a salt of amidazole and adipic acid, was added to a small portion of this dispersion. This salt is commercially available under the trade name ADX-85 and is added in an amount of 2% based on the weight of dicyandiamide. This salt is mixed into the dispersion using a mortar and pestle and the mixture is then ground to a North Standard grind rating of 3 on the Hegman Scale with the remainder of the dispersion. Add to.

前記で調製した分散液を5部のダウ社製品・
DER736の添加によつてうすめて室温において約
3500センチポイズの粘度を有する触媒接触された
熱硬化性の液体混合物を得る。130〓に加熱する
と、粘度は急激に低下してジシアンジアミドは安
定である低粘度の液体を与える。
The dispersion prepared above was mixed with 5 parts of a Dow product.
diluted with the addition of DER736 to approx.
A catalyst-contacted thermosetting liquid mixture with a viscosity of 3500 centipoise is obtained. When heated to 130°C, the viscosity decreases rapidly to give dicyandiamide a stable, low viscosity liquid.

興味あることに、この液体混合物は結晶化する
傾向を持ち、室温で4日間放置すると脆い固体を
形成する。しかしながら、この脆い固体を130〓
まで加熱すれば再びその低粘性を得、室温におけ
るその約3500センチポイズの粘度を再獲得する。
Interestingly, this liquid mixture has a tendency to crystallize, forming a brittle solid when left at room temperature for 4 days. However, this brittle solid can be
It regains its low viscosity and regains its room temperature viscosity of about 3500 centipoise.

この130〓における低粘度液をガラス繊維のマ
ルチフライメントロービング(250ヤード/ポン
ド)を含浸するのに用いる。含浸は均一で繊維表
面を良好に濡らした。含浸は乾燥ロービングを熱
液体の浴に浸漬されているローラ上を通過させる
ことによつて達成する。ローラ上の樹脂量は測定
された厚さに制御されているから、ローラを出る
湿潤ロービングから過剰の液体を絞液する必要は
ない。含浸された湿潤ロービングに次に後撚りを
かけ(3/4撚/インチ―直線)、そして6インチの
コツプに巻く。コツプにおける樹脂含浸剤は、繊
維上の液体が室温まで急速に冷えるため粘稠であ
る。コツプの形で長期間放置しても、特にその液
体含浸剤が時間とともにさらに粘稠になり、使用
に先き立つて溶融が必要になるほどであるから、
感知し得るほどの流出は観察されない。0〓で6
ケ月及び68〓で21日間試験することによつて示さ
れるように満足すべき貯蔵寿命が得られる。この
実施例において、コツプの樹脂は徐々にさらに粘
稠になり、約2週間後に固化する。しかしなが
ら、その巻回コツプを加熱して固体の樹脂を溶か
すことによつて、液体の形態と前記で得られた室
温の粘度が回復される。粘度が単に増加するか、
あるいは樹脂が固化するかに係わらず、硬化に先
き立つて数日以内に溶融すれば所望の室温粘度に
もどる。
This 130% low viscosity fluid is used to impregnate fiberglass multi-fryment roving (250 yards/lb). The impregnation was uniform and the fiber surface was well wetted. Impregnation is accomplished by passing the dry roving over a roller that is immersed in a bath of hot liquid. Since the amount of resin on the roller is controlled to a measured thickness, there is no need to squeeze out excess liquid from the wet roving exiting the roller. The impregnated wet roving is then post-twisted (3/4 twist/inch - straight) and wound into 6 inch cots. The resin impregnating agent in the coop is viscous because the liquid on the fiber cools quickly to room temperature. Leaving it in the form of a pot for an extended period of time, especially since the liquid impregnant becomes more viscous over time, to the point that it requires melting prior to use.
No appreciable runoff is observed. 6 at 0
Satisfactory shelf life is obtained as shown by testing for 21 days at 68°C and 68°C. In this example, the resin in the pot gradually becomes more viscous and solidifies after about two weeks. However, by heating the wound tip to melt the solid resin, the liquid form and room temperature viscosity obtained above are restored. The viscosity simply increases or
Alternatively, regardless of whether the resin solidifies, it can be melted within a few days prior to curing to return to the desired room temperature viscosity.

含浸された湿潤ロービングは巻回コツプから室
温において、130〓に暴露した後短時間に持つ粘
稠な液体形態の樹脂とともに容易に取り出され、
そしてその低粘着性の故に常用の編組機で取扱い
得た。繊維複合材料を与えるような形態に適用し
たとき、重ね合わせれたロービング中の粘稠な液
体樹脂含浸剤は1緒に流動して単一塊になり、ロ
ービング間から空気を追い出したが、粘稠な樹脂
塊は未硬化複合材料中で流れなかつた。こうし
て、空気は未硬化複合材料を硬化炉に入れる前に
追い出される。製品を硬化させる前にボイドが除
かれていることが確信でき、硬化後休日が来たと
き硬化製品を捨てることをしばしば必要とするこ
とがわかつているから、前記のことは大型製品の
製造に有利である。
The impregnated wet roving is easily removed from the winding cup at room temperature with the resin in a viscous liquid form which lasts for a short time after exposure to 130°C.
And because of its low tackiness, it could be handled with regular braiding machines. When applied in a form to give a fiber composite, the viscous liquid resin impregnant in the superimposed rovings flowed together into a single mass, expelling air from between the rovings, but leaving the viscous The resin mass did not flow into the uncured composite. Thus, air is forced out before the uncured composite material enters the curing oven. The above is useful in the production of large products, as you can be sure that voids have been removed before curing the product, and you know that it is often necessary to throw away the cured product when the holidays come after curing. It's advantageous.

湿潤繊維複合材料を次に硬化炉の中に置かれて
いる非粘着性のプラスチツクカバーに包むことに
よつて常用の方法で硬化させる。本発明におい
て、均一含浸のために必要とされる低粘度は硬化
用ジシアンジアミドを活性化することなしに130
〓において達成することができるけれども、所望
の硬化は250〓〜300〓に保持されている炉を用い
て達成することができることが見い出されてい
る。300〓においては硬化が速く、かつ仕上げ繊
維複合材料は硬く、また良好な曲げ強さと良好な
剪断強さを有している。これらの性質は長方形の
たる木である32.6重量%の樹脂を含有する硬化製
品を巻くことによつて測定される。
The wet fiber composite is then cured in a conventional manner by wrapping it in a non-stick plastic cover that is placed in a curing oven. In the present invention, the low viscosity required for uniform impregnation is achieved without activating the curing dicyandiamide.
It has been found that the desired hardening can be achieved using a furnace held at 250 to 300 °C, although it can be achieved at 250 °C to 300 °C. At 300㎓, curing is fast and the finished fiber composite is hard and has good bending strength and good shear strength. These properties are measured by rolling rectangular rafters of cured product containing 32.6% resin by weight.

より大きいバツチを製造するには、ジシアンジ
アミド及びADX―85をエポキシ樹脂に分散する
ためにスチール製ボールミルを使用することが得
策である。これはヘグマンスケールで約7のノー
ス スタンダード粉砕等級を与えるように行うの
が望ましい。
To produce larger batches, it is advisable to use a steel ball mill to disperse the dicyandiamide and ADX-85 into the epoxy resin. This is preferably done to give a North Standard grinding grade of about 7 on the Hegman scale.

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CA1158487A (en) 1983-12-13
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