JPS6354739B2 - - Google Patents
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- JPS6354739B2 JPS6354739B2 JP15386681A JP15386681A JPS6354739B2 JP S6354739 B2 JPS6354739 B2 JP S6354739B2 JP 15386681 A JP15386681 A JP 15386681A JP 15386681 A JP15386681 A JP 15386681A JP S6354739 B2 JPS6354739 B2 JP S6354739B2
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Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐衝撃性、剛性に優れた炭素繊維と
芳香族ポリアミドとのハイブリツト成形物に関す
る。
芳香族ポリアミドとのハイブリツト成形物に関す
る。
従来、ハニカムサンドイツチパネルは軽量で、
かつ強度、剛性が高く近年航空機の内装材料等に
多く用いられてきている。このハニカムサンドイ
ツチパネルは、航空機の軽量化の要求からフイル
ム状接着剤を用いないで、ハニカムとプリプレグ
との直接接着により作ることが指向されるように
なつてきた。しかしフイルム状接着剤を用いない
場合には、プリプレグの硬化と同時に流れ出た樹
脂がハニカムとの接着剤として働くためプリプレ
グの樹脂が優れた接着性を有することが特に重要
であり、かつ表面材としてのコンポジツト性能は
耐衝撃性、剛性の高いものでなければならない。
かつ強度、剛性が高く近年航空機の内装材料等に
多く用いられてきている。このハニカムサンドイ
ツチパネルは、航空機の軽量化の要求からフイル
ム状接着剤を用いないで、ハニカムとプリプレグ
との直接接着により作ることが指向されるように
なつてきた。しかしフイルム状接着剤を用いない
場合には、プリプレグの硬化と同時に流れ出た樹
脂がハニカムとの接着剤として働くためプリプレ
グの樹脂が優れた接着性を有することが特に重要
であり、かつ表面材としてのコンポジツト性能は
耐衝撃性、剛性の高いものでなければならない。
このような表面材として、炭素繊維と芳香族ポ
リアミド繊維との組み合せからなるハイブリツト
材は強度、剛性、耐衝撃強度を兼ね備えた優れた
ものであることが予測されるが、ここに使用され
るマトリツクス樹脂には、炭素繊維と芳香族ポリ
アミド繊維に共通した高いコンポジツト性能とハ
ニカムとの接着性が要求される。しかしながら従
来、この両強化材繊維の特性をそれぞれ発揮する
ことができる共通のマトリツクス樹脂がなく、こ
のため高性能のハイブリツトは実際には得られて
いなかつた。
リアミド繊維との組み合せからなるハイブリツト
材は強度、剛性、耐衝撃強度を兼ね備えた優れた
ものであることが予測されるが、ここに使用され
るマトリツクス樹脂には、炭素繊維と芳香族ポリ
アミド繊維に共通した高いコンポジツト性能とハ
ニカムとの接着性が要求される。しかしながら従
来、この両強化材繊維の特性をそれぞれ発揮する
ことができる共通のマトリツクス樹脂がなく、こ
のため高性能のハイブリツトは実際には得られて
いなかつた。
本発明者らは、かかる問題について鋭意検討の
結果、炭素繊維と芳香族ポリアミド繊維との組み
合せ強化材繊維からなるハイブリツト材に対して
マトリツクス樹脂として好適に使用できるエポキ
シ樹脂を見出し、本発明に至つた。
結果、炭素繊維と芳香族ポリアミド繊維との組み
合せ強化材繊維からなるハイブリツト材に対して
マトリツクス樹脂として好適に使用できるエポキ
シ樹脂を見出し、本発明に至つた。
本発明は下記のとおりである。
下記(a)〜(d)の成分
(a) 少くとも60重量％のビスフエノールＡ型エポ
キシ樹脂を含むエポキシ樹脂 (b) 両末端にカルボキシル基を有する液状のブタ
ジエン―アクリロニトリル共重合体とエポキシ
樹脂との反応生成物 (c) ジシアンジアミド (d) 両末端にアミノ基を有する液状又は半固形状
ポリアミド を含む樹脂組成物をマトリツクス樹脂とし、炭素
繊維と芳香族ポリアミド繊維とを強度材料とした
ハイブリツト成形物。
キシ樹脂を含むエポキシ樹脂 (b) 両末端にカルボキシル基を有する液状のブタ
ジエン―アクリロニトリル共重合体とエポキシ
樹脂との反応生成物 (c) ジシアンジアミド (d) 両末端にアミノ基を有する液状又は半固形状
ポリアミド を含む樹脂組成物をマトリツクス樹脂とし、炭素
繊維と芳香族ポリアミド繊維とを強度材料とした
ハイブリツト成形物。
このハイブリツト成形物は、ハニカムサンドイ
ツチパネルの表面材として優れたものであるとと
もに、他の用途においても優れた耐衝撃性と剛性
を発揮することができる。
ツチパネルの表面材として優れたものであるとと
もに、他の用途においても優れた耐衝撃性と剛性
を発揮することができる。
本発明における(a)のエポキシ樹脂は、ビスフエ
ノールＡ型エポキシ樹脂を少くとも60重量％含ん
でいることが必要であり、60重量％未満では特に
芳香族ポリアミド繊維プリプレグとハニカムとの
接着力が低下し好ましくない。ビスフエノールＡ
型エポキシ樹脂としてはエピコート828、エピコ
ート834（いずれもシエル化学社製）、DER332（ダ
ウケミカル社製）等があり、難燃性を付与するた
めに臭素化ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、例
えばDER511（ダウケミカル社製）、アラルダイト
8011（チバ・ガイギー社製）を用いてもよい。
ノールＡ型エポキシ樹脂を少くとも60重量％含ん
でいることが必要であり、60重量％未満では特に
芳香族ポリアミド繊維プリプレグとハニカムとの
接着力が低下し好ましくない。ビスフエノールＡ
型エポキシ樹脂としてはエピコート828、エピコ
ート834（いずれもシエル化学社製）、DER332（ダ
ウケミカル社製）等があり、難燃性を付与するた
めに臭素化ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、例
えばDER511（ダウケミカル社製）、アラルダイト
8011（チバ・ガイギー社製）を用いてもよい。
本発明における(b)の反応生成物は、両末端にカ
ルボキシル基をもつブタジエン―アクリロニトリ
ル共重合体とエポキシ樹脂とを、例えばトリフエ
ニルホスフインを触媒として170℃で１〜２時間
反応させて得られる。両末端にカルボキシル基を
もつブダジエン―アクリロニトリル共重合体とし
てはハイカ―CTBN1300×８、CTBN1300×15、
CTBN1300×13、CTBN1300×９等（Hycar、
B.F.グツドリツチ ケミカル社製）がある。
ルボキシル基をもつブタジエン―アクリロニトリ
ル共重合体とエポキシ樹脂とを、例えばトリフエ
ニルホスフインを触媒として170℃で１〜２時間
反応させて得られる。両末端にカルボキシル基を
もつブダジエン―アクリロニトリル共重合体とし
てはハイカ―CTBN1300×８、CTBN1300×15、
CTBN1300×13、CTBN1300×９等（Hycar、
B.F.グツドリツチ ケミカル社製）がある。
ここで反応に供するエポキシ樹脂には特に種類
の制限がない。
の制限がない。
本発明におけるジシアンジアミドは硬化剤であ
つて、このものは硬化促進剤と併用することがで
きる。
つて、このものは硬化促進剤と併用することがで
きる。
硬化促進剤としては、例えば３―（３，４―ジ
クロロフエニル）−１，１ジメチル尿素等の尿素
化合物やイミダゾール化合物などがある。
クロロフエニル）−１，１ジメチル尿素等の尿素
化合物やイミダゾール化合物などがある。
本発明において(d)のポリアミドは末端にアミノ
基を有する液状又は半固形状のもので、リノール
酸の２量体であるダイマー酸とジ又はポリアミン
とを反応させて作られる。このポリアミドはトー
マイド（富士化成工業社製）又はバーサミド（第
一ゼネラル社製）の商標で販売されている。固形
のポリアミドはエポキシ樹脂との相容性が悪く不
適当である。また末端にアミノ基を有しないポリ
アミドはエポキシ樹脂との反応性がなく硬化物の
物性を著しく低下させ、かつ低温硬化性の効果も
小さく好ましくない。
基を有する液状又は半固形状のもので、リノール
酸の２量体であるダイマー酸とジ又はポリアミン
とを反応させて作られる。このポリアミドはトー
マイド（富士化成工業社製）又はバーサミド（第
一ゼネラル社製）の商標で販売されている。固形
のポリアミドはエポキシ樹脂との相容性が悪く不
適当である。また末端にアミノ基を有しないポリ
アミドはエポキシ樹脂との反応性がなく硬化物の
物性を著しく低下させ、かつ低温硬化性の効果も
小さく好ましくない。
本発明において樹脂組成物の混合比は次の範囲
がよい。すなわち、(a)のエポキシ樹脂100重量部
に対し、(b)の反応生成物３〜20、好ましくは５〜
15重量部、(c)のジシアンジアミド１〜10、好まし
くは２〜６重量部、(d)のポリアミド１〜10、好ま
しくは２〜６重量部がよい。
がよい。すなわち、(a)のエポキシ樹脂100重量部
に対し、(b)の反応生成物３〜20、好ましくは５〜
15重量部、(c)のジシアンジアミド１〜10、好まし
くは２〜６重量部、(d)のポリアミド１〜10、好ま
しくは２〜６重量部がよい。
このような樹脂組成物をマトリツクス樹脂とし
炭素繊維と芳香族ポリアミド繊維を強化材繊維と
してハイブリツトを成形するには、まずそれぞれ
の強化材繊維のプリプレグを通常の方法で作り、
これを所望の構成において積層し100〜140℃、３
〜７Kg／cm2、60〜120分の条件下で硬化させて行
う。得られたハイブリツト成形物を、さらにハニ
カムと合せハニカムサンドイツチパネルとするこ
ともできる。
炭素繊維と芳香族ポリアミド繊維を強化材繊維と
してハイブリツトを成形するには、まずそれぞれ
の強化材繊維のプリプレグを通常の方法で作り、
これを所望の構成において積層し100〜140℃、３
〜７Kg／cm2、60〜120分の条件下で硬化させて行
う。得られたハイブリツト成形物を、さらにハニ
カムと合せハニカムサンドイツチパネルとするこ
ともできる。
このようにして成形された積層板、ハニカムサ
ンドイツチパネルのようなハイブリツト成形物
は、耐衝撃性、剛性及びハニカムとの接着性等の
特性に優れ炭素繊維と芳香族ポリアミド繊維の特
性を充分に引出し得たものであり、かかるハイブ
リツト成形物は他の樹脂組成物では得られなかつ
たものである。
ンドイツチパネルのようなハイブリツト成形物
は、耐衝撃性、剛性及びハニカムとの接着性等の
特性に優れ炭素繊維と芳香族ポリアミド繊維の特
性を充分に引出し得たものであり、かかるハイブ
リツト成形物は他の樹脂組成物では得られなかつ
たものである。
次に本発明を実施例によつて説明する。
実施例 １
ハイカ―CTBN1300×13（B.F.グツドリツチケ
ミカル社製）100ｇとエピコート828（シエル化学
社製）30ｇの混合物に触媒としてトリフエニルホ
スフイン0.5ｇを加え170℃で１時間30分反応させ
て反応生成物(b)130ｇを得た。
ミカル社製）100ｇとエピコート828（シエル化学
社製）30ｇの混合物に触媒としてトリフエニルホ
スフイン0.5ｇを加え170℃で１時間30分反応させ
て反応生成物(b)130ｇを得た。
この反応生成物(b)に、(a)成分としてビスフエノ
ールＡ型エポキシ樹脂エピコート828の500ｇ、同
エピコート834の150ｇ、臭素化ビスフエノールＡ
型エポキシ樹脂DER511（ダウケミカル社製）250
ｇ、フエノールノボラツク型エポキシ樹脂
EPN1138（チバガイギー社製）100ｇ、(c)成分と
して硬化剤ジシアンジアミド40ｇ、硬化促進剤３
―（３，４―ジクロロフエニル）−１，１―ジメ
チル尿素50ｇ及び(d)成分としてトーマイド215X
（富士化成工業社製）40ｇ、さらに難燃剤酸化ア
ンチモン30ｇを加えてエポキシ樹脂組成物を得
た。このものをアセトンとメチルセロソルブの混
合溶剤に溶解し50重量％溶液とした。この樹脂溶
液を芳香族ポリアミド繊維ケブラー49（デユポン
社製）に含浸させた後、80℃で１時間乾燥させて
繊維重量120ｇ／m2、樹脂含量42重量％のプリプ
レグとした。
ールＡ型エポキシ樹脂エピコート828の500ｇ、同
エピコート834の150ｇ、臭素化ビスフエノールＡ
型エポキシ樹脂DER511（ダウケミカル社製）250
ｇ、フエノールノボラツク型エポキシ樹脂
EPN1138（チバガイギー社製）100ｇ、(c)成分と
して硬化剤ジシアンジアミド40ｇ、硬化促進剤３
―（３，４―ジクロロフエニル）−１，１―ジメ
チル尿素50ｇ及び(d)成分としてトーマイド215X
（富士化成工業社製）40ｇ、さらに難燃剤酸化ア
ンチモン30ｇを加えてエポキシ樹脂組成物を得
た。このものをアセトンとメチルセロソルブの混
合溶剤に溶解し50重量％溶液とした。この樹脂溶
液を芳香族ポリアミド繊維ケブラー49（デユポン
社製）に含浸させた後、80℃で１時間乾燥させて
繊維重量120ｇ／m2、樹脂含量42重量％のプリプ
レグとした。
一方同様にして繊維重量150ｇ／m2、樹脂含量
40％の一方向の炭素繊維プリプレグを作つた。こ
の炭素繊維プリプレグ及びケブラープリプレグを
それぞれ0゜ケブラー／90゜炭素繊維／0゜ケブラーの
ごとく角度配向して３枚づつノーメツクスハニカ
ム（ヘキセル社製HRH10―１／８―9.0）の両面
に積層し、130℃、90分、７Kg／cm2の条件下でオ
ートクレーブ成形した。できたハニカムサンドイ
ツチパネル（ハイブリツト成形物）の特性は次の
とおりであつた。
40％の一方向の炭素繊維プリプレグを作つた。こ
の炭素繊維プリプレグ及びケブラープリプレグを
それぞれ0゜ケブラー／90゜炭素繊維／0゜ケブラーの
ごとく角度配向して３枚づつノーメツクスハニカ
ム（ヘキセル社製HRH10―１／８―9.0）の両面
に積層し、130℃、90分、７Kg／cm2の条件下でオ
ートクレーブ成形した。できたハニカムサンドイ
ツチパネル（ハイブリツト成形物）の特性は次の
とおりであつた。
平面引張強度 １）：48Kg／cm2
衝撃強度 ２）：34ｂ・inch／3inch幅（40
Kg・cm／7.6cm幅） 〔注〕 １ Flatwise Tension MIL STD―401Bの方法で測定 ２ 断面が直径0.125インチの円形となるよう
下端を截頭円錐形に加工された重さ２ポンド
の鋼製円柱体をハニカムサンドイツチパネル
表面に垂直に落下させ、表面に穴があいた時
の落下距離と重さの積で表わす。（ボーイン
グ社BMS−４―17スペツク）。
Kg・cm／7.6cm幅） 〔注〕 １ Flatwise Tension MIL STD―401Bの方法で測定 ２ 断面が直径0.125インチの円形となるよう
下端を截頭円錐形に加工された重さ２ポンド
の鋼製円柱体をハニカムサンドイツチパネル
表面に垂直に落下させ、表面に穴があいた時
の落下距離と重さの積で表わす。（ボーイン
グ社BMS−４―17スペツク）。
実施例 ２
ハイカ―CTBN1300×13（B.F.グツドリツチケ
ミカル社製）100ｇとエピコート828（シエル化学
社製）30ｇの混合物に触媒としてトリフエニルホ
スフイン0.5ｇを加え170℃で１時間30分反応させ
て反応生成物(b)130ｇを得た。
ミカル社製）100ｇとエピコート828（シエル化学
社製）30ｇの混合物に触媒としてトリフエニルホ
スフイン0.5ｇを加え170℃で１時間30分反応させ
て反応生成物(b)130ｇを得た。
この反応生成物(b)に、(a)成分としてビスフエノ
ールＡ型エポキシ樹脂エピコート828の500ｇ、同
エピコート834の150ｇ、臭素化ビスフエノールＡ
型エポキシ樹脂DER511（ダウケミカル社製）250
ｇ、フエノールノボラツク型エポキシ樹脂
EPN1138（チバガイギー社製）100ｇ、(c)成分と
して硬化剤ジシアンジアミド40ｇ、硬化促進剤３
―（３，４―ジクロロフエニル）−１，１―ジメ
チル尿素50ｇ及び(d)成分としてトーマイド215X
（富士化成工業社製）40ｇ、さらに難燃剤酸化ア
ンチモン30ｇを加えてエポキシ樹脂組成物を得
た。このものをアセトンとメチルセロソルブの混
合溶剤に溶解し50重量％溶液とした。この樹脂溶
液を芳香族ポリアミド繊維テクノーラ（帝人社
製）に含浸させた後、80℃で１時間乾燥させて繊
維重量120ｇ／m2、樹脂含量42重量％のプリプレ
グとした。
ールＡ型エポキシ樹脂エピコート828の500ｇ、同
エピコート834の150ｇ、臭素化ビスフエノールＡ
型エポキシ樹脂DER511（ダウケミカル社製）250
ｇ、フエノールノボラツク型エポキシ樹脂
EPN1138（チバガイギー社製）100ｇ、(c)成分と
して硬化剤ジシアンジアミド40ｇ、硬化促進剤３
―（３，４―ジクロロフエニル）−１，１―ジメ
チル尿素50ｇ及び(d)成分としてトーマイド215X
（富士化成工業社製）40ｇ、さらに難燃剤酸化ア
ンチモン30ｇを加えてエポキシ樹脂組成物を得
た。このものをアセトンとメチルセロソルブの混
合溶剤に溶解し50重量％溶液とした。この樹脂溶
液を芳香族ポリアミド繊維テクノーラ（帝人社
製）に含浸させた後、80℃で１時間乾燥させて繊
維重量120ｇ／m2、樹脂含量42重量％のプリプレ
グとした。
一方同様にして繊維重量150ｇ／m2、樹脂含量
40％の一方向の炭素繊維プリプレグを作つた。こ
の炭素繊維プリプレグ及びテクノーラプリプレグ
をそれぞれ0゜テクノーラ／90゜炭素繊維／0゜テクノ
ーラのごとく角度配向して３枚づつノーメツクス
ハニカム（ヘキセル社製HRH10―１／８―9.0）
の両面に積層し、130℃、90分、７Kg／cm2の条件
下でオートクレーブ成形した。
40％の一方向の炭素繊維プリプレグを作つた。こ
の炭素繊維プリプレグ及びテクノーラプリプレグ
をそれぞれ0゜テクノーラ／90゜炭素繊維／0゜テクノ
ーラのごとく角度配向して３枚づつノーメツクス
ハニカム（ヘキセル社製HRH10―１／８―9.0）
の両面に積層し、130℃、90分、７Kg／cm2の条件
下でオートクレーブ成形した。
できたハニカムサンドイツチパネルの特性は次
のとおりであつた。
のとおりであつた。
平面引張強度 １）：46Kg／cm2
衝撃強度 ２）：33ｂ・inch／3inch幅（40Kg・
cm／7.6cm幅 〔注〕 １），２）は実施例１に同じ。
cm／7.6cm幅 〔注〕 １），２）は実施例１に同じ。
比較例 １
〔(a)のエポキシ樹脂中のビスフエノールＡ型樹
脂含量が50重量％〕 前記実施例１と同様にしてハイカ―CTBNと
エポキシ樹脂との反応生成物(b)成分を作り、これ
に(a)成分としてＮ，Ｎ，N′，N′―テトラグリシ
ジルアミノジフエニルメタン（アラルダイトMY
―720、チバ・カイギー社製）500ｇ、エピコート
828の250ｇ、DER511の250ｇを加えた以外は実
施例１と同じ硬化剤、硬化促進剤、ポリアミドを
配合して樹脂組成物を作つた。この樹脂組成物を
用いて実施例１と同様のケブラー及び炭素繊維の
各プリプレグを作り、さらにハニカムサンドイツ
チパネルを作つた。このパネルの特性は以下のと
おりであつた。
脂含量が50重量％〕 前記実施例１と同様にしてハイカ―CTBNと
エポキシ樹脂との反応生成物(b)成分を作り、これ
に(a)成分としてＮ，Ｎ，N′，N′―テトラグリシ
ジルアミノジフエニルメタン（アラルダイトMY
―720、チバ・カイギー社製）500ｇ、エピコート
828の250ｇ、DER511の250ｇを加えた以外は実
施例１と同じ硬化剤、硬化促進剤、ポリアミドを
配合して樹脂組成物を作つた。この樹脂組成物を
用いて実施例１と同様のケブラー及び炭素繊維の
各プリプレグを作り、さらにハニカムサンドイツ
チパネルを作つた。このパネルの特性は以下のと
おりであつた。
平面引張強度：28Kg／cm2
衝撃強度：27ｂ・inch／3inch幅（40Kg・
cm／7.6cm幅）。
cm／7.6cm幅）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記(a)〜(d)の成分 (a) 少くとも60重量％のビスフエノールＡ型エポ
キシ樹脂を含むエポキシ樹脂 (b) 両末端にカルボキシル基を有する液状のブタ
ジエン―アクリロニトリル共重合体とエポキシ
樹脂との反応生成物 (c) ジシアンジアミド (d) 両末端にアミノ基を有する液状又は半固形状
ポリアミド を含む樹脂組成物をマトリツクス樹脂とし、炭素
繊維と芳香族ポリアミド繊維とを強化材料とした
ハイブリツト成形物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15386681A JPS5857437A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | ハイブリツト成形物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15386681A JPS5857437A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | ハイブリツト成形物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5857437A JPS5857437A (ja) | 1983-04-05 |
| JPS6354739B2 true JPS6354739B2 (ja) | 1988-10-31 |
Family
ID=15571809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15386681A Granted JPS5857437A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | ハイブリツト成形物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857437A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2056034C (en) * | 1990-11-29 | 2001-04-17 | Toshihiro Hattori | Prepregs, process for producing the same and laminates produced with the same |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP15386681A patent/JPS5857437A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5857437A (ja) | 1983-04-05 |
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