JPS6377926A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

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JPS6377926A
JPS6377926A JP22087886A JP22087886A JPS6377926A JP S6377926 A JPS6377926 A JP S6377926A JP 22087886 A JP22087886 A JP 22087886A JP 22087886 A JP22087886 A JP 22087886A JP S6377926 A JPS6377926 A JP S6377926A
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epoxy resin
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resin
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Hiroyuki Kosuda
小須田 弘幸
Hideo Fukuda
英男 福田
Naohiro Kooriyama
郡山 直浩
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Teijin Ltd
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Toho Rayon Co Ltd
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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】 (技術分野) 本発明は、特に耐熱性を要求される分野において用いら
れる炭素繊維強化プラスチックスを得るためのマトリッ
クスとなる樹脂組成物に関するものである。
〔従来技術及び問題点〕
炭素繊維強化プラスチックスは、比強度、比剛性に優れ
ることから種々の用途が開かれつつある。炭素m維強化
プラスチックスを成形するに当り、代表的な成形方法の
1つであるフィラメントワインド法は、特に高強度が要
求される部材を高い生産性で得ることができる点で有望
な成形方法である。
フィラメントワインド法で炭素繊維強化プラスチックス
を成形する場合、樹脂の粘度が成形性に著しい影響を及
ぼす。従来、強化繊維に樹脂を良好に含浸させること、
及び、樹脂を含浸された強化繊維がマンドレルに巻回さ
れる際、気泡を抱き込まないこと等のために、樹脂の粘
度は適度に低いことが必要であった。
他方、炭素繊維強化プラスチックスの代表的なマトリッ
クス樹脂であるエポキシ樹脂の中で、特に耐熱性エポキ
シ樹脂は、一般的に粘度が高くフィラメントワインド成
形に用いるのは困難であった。特に、炭素繊維強化プラ
スチックスの耐熱性マトリックス樹脂として、N  、
N−ジグリシジルアミノ基を1分子内に2個以上有する
エポキシ樹脂と硬化剤としてジアミノジフェニルスルホ
ン又は及びジアミノジフェニルメタンを混合した樹脂組
成物は粘度が高く、フィラメントワインド成形に用いる
ことはできなかった。
樹脂の粘度を下げる手段としては樹脂に溶媒を混合させ
る方法や、樹脂の温度を上げる方法等があるが、前者は
、成形後、成形物内にボイド(気泡)を残存せしめると
いう欠点を有し、撰者は、樹脂のポットライフ(可使時
間)を縮めるという問題があった。
これまで、フィラメントワインド成形の可能な低粘度を
有する樹脂組成物がいくつか1!2案されているが、こ
れ等の樹脂組成物を用いて1qられた成形物の高温下に
おける物性は必ずしも満足できるものではなかった。例
えばフィラメントワインド成形が可能な低粘度を有する
樹脂組成物は、耐熱性の低下を余儀なくされているので
ある。(rsAMPEJ第27巻第551頁)。
(発明の目的) 本発明の目的は、耐熱性の低下がなく、且つ、フィラメ
ントワインド成形可能な適度の低粘度を有するエポキシ
樹脂組成物を提供することにある。
(発明の構成) 本発明は下記の通りである。
下記の成分〔A〕〜〔C〕を下記の伍で含むエポキシ樹
脂組成物。
〔A〕N,N−ジグリシジルアミノ基を1分子内に2個
以上有するエポキシ樹脂50〜80重量% (B)N、N−ジグリシジルアニリン(エポキシ樹脂)
50〜20重量% (C)上記〔Δ)と[B)とのエポキシ樹脂混合物10
0重患部に対し、ジアミノジフェニルスルホン又は及び
ジアミノジフェニルメタン30〜45重量部 本発明における成分(A)のN  、N−ジグリシジル
アミノ基を 1分子内に2個以上有するエポキシ樹脂と
しては、例えば、N  、N  、N′。
N′−テトラグリシジルメタキシレンジアミン、もしく
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、もしくはN 。
N 、N′ 、N′−ブトラグリシジル−3,5−ジメ
チル−4−アミノフェニルバラジイソプロビルベンゼン
、もしくはN  、N  、N′、N′〜テトラグリシ
ジル−4−アミノフェニルバラジイソプロビルベンゼン
がある。
本発明では、この成分(A)のほかにエポキシ樹脂とし
て成分(B)のN  、N−ジグリシジルアニリンを含
むことが必要である。更に、所望により〔△〕、(B)
以外のエポキシ樹脂を成分(D)として少」配合するこ
とも可能である。成分(D)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、フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂等が好ましい。
本発明においては、これらエポキシ樹脂の硬化剤として
成分(C)のジアミノジフェニルスルホン又は及びジア
ミノジフェニルメタンが配合される。
成分の量関係について述べる。
成分(A)50〜80重量部に対し、混合する成分(B
)の聞は50〜20重量%である。成分(B)が20重
量%未満ではフィラメントワインド成形を可能にする適
度の低粘度が得られず、50重量%超では耐熱性の低下
をきたし、不都合である。
成分(C)の伍は、(A)と(B)との混合物100重
量部に対し30〜45重量部である。成分(C)が30
重量部未満では硬化不足となり成形物に所期の耐熱性を
与えることができず、45重間部超では量増加に見合っ
た効果が1qられないばかりか、かえって成形物の物性
に悪影響を及ぼす。
所望により配合する成分(D)の量は、(A)と(B)
との混合物100重聞部に対し25ffl M部以下と
すべきである。成分CD)が25重量部超になると、耐
熱性の低下を沼き不都合である。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じ、更に硬
化促進剤等を3i112i配合してもよい。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、フィラメントワインド
成形に最も適するが、プルトルージョン成形又はハンド
レイアップ成形等にも有効に使用することができる。
(発明の効果) 本発明のエポキシ樹脂組成物は、耐熱性が高く、例えば
、このものから作った成形物の135℃もの高温におけ
る層間剪断強度(ILSS)は8.7kgf /nui
’であり、また、80℃での粘度が約10ポアズと低粘
度であり、しかも、この温度でのポットライフが8時間
以上であるため、特にフィラメントワインド成形に適す
るものである。
(実施例及び比較例) 実施例1 N  、N−ジグリシジルアミノ基を1分子内に2個以
上有するエポキシ樹脂としてN  、N  、N′ 、
N′−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン〔商
品名r M Y−720Jチバガイギ−(株)17)7
0重ff1部にN  、N−ジグリシジルアニリン〔日
本化薬(株)製)30ffiffi部とジアミノジフェ
ニルスルホン(東洋インキ製造(株)製) 34.5重
量部を加え十分撹拌混合し、これに硬化促進剤としてB
 F sモノエチルアミン〔商品名rANcHOR10
40J A、C,Iジャパンリミテッド製〕0.5重δ
部を配合し、本発明の樹脂組成物を得た。
この樹脂組成物の80℃における粘度は約10ポアズで
あり、且つ同温度下におけるポットライフは十分に長い
ものであった。こうして得られた本発明の樹脂組成物の
性能を評価するために、80℃に加熱した上記樹脂組成
物を炭素繊維〔商品名「ベスファイトST−3−600
0J東邦レーヨン(株)製〕に含浸させながらフィラメ
ントワインド法により平板に平行に巻きつけた。これを
、油圧プレスに挿入し、1kg/c+e”に加圧して 
130℃で1時間、更に180℃で2時間硬化し、厚さ
3mmの成形板を得た。
このようにして1りられた成形板は、炭素繊維含有率が
66容邑%であり、ASTM−D−2844及び[)−
790に準じて測定したI LSS及び曲げ強度は第1
表に示す通りであった。
第  1  表 第1表から明らかなように、I LSS及び曲げ強度と
も極めて高く、且つ、135℃もの高温における保持率
も約60%((8,7/14.5) x 100%、I
LSS)、76%強((153/ 202) x 10
0%、曲げ強度)であり、成形物、ひるがえっで、樹脂
組成物が優れた耐熱性を有していることがわかる。
実施例2 N、N7ジグリシジルアミノ基を 1分子内に2個以上
有するエポキシ樹脂としてN  、N  、N′ 、N
′−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(商品
名r M Y−720Jチバガイギ−(株)製)60重
量部にN  、N−ジグリシジルアニリン〔日本化薬(
株) ”IJ ) 201 a部とビスフェノールA型
エポキシ樹脂〔商品名「エピコート828」シェル化学
(株)製)201ffi部を加え、硬化剤として、ジア
ミノジフェニルスルホン(東洋インキ製造(株)製) 
34.5重量部を加えて十分攪拌混合し、こ汀に硬化促
進剤としてBF1モノエチルアミン〔商品名「△NCH
OR1040J A、 C,!ジャパンリミテッド製)
0.5重量部を配合し、本発明の樹脂組成物を1qた。
この樹脂組成物の80℃における粘度は約10ポアズで
あり、且つ、同温度下におけるポットライフは8時間で
あった。
この樹脂組成物の性能を評価するために実施例1と同様
の方法で成形板を1ηだ。この成形板の炭素繊維含有率
は66容邑%であり、ASTM−[] −2844及び
[)−790に準じて測定したILSS及び曲げ強度は
第2表に示す通りであった。
第  2  表 第2表から明らかなようにI LSS及び曲げ強度とも
極めて高く、且つ、135℃−もの^温における保持率
も約58%((7,9/13.6) x 100%、I
 LSS) 、約78%強((164/ 211) x
 100%、曲げ強度〕であり、成形物、ひるがえっで
、樹脂組成物が優れた耐熱性を有していることがわかる
実施例3 N 、N  、N−、N′−テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン〔商品名r M Y−720Jチバガ
イギ−(株)製〕70重量部にN 、N−ジグリシジル
アニリン(日本化薬(株)製)30fiffi部とジア
ミノジフェニルスルホン〔東洋インキ製造(株)製) 
34.5重量部を加え、硬化促進剤として、BF>モノ
エチルアミン〔商品名[ANCI−10R1040J 
A、C,Iジャパンリミテッド製〕0.5重量部を混合
し、十分攪拌し、本発明のマトリックス樹脂を得た。
これを80℃に加熱しながら、炭素繊維〔商品名[ベス
フフイトHT A −6000J東邦レーヨン(株)製
〕に含浸させつつ、フィラメントワインド法により、マ
ンドレルに角度±45°に巻回し管状体を形成した。こ
れを130℃で1時間、更に180℃で4時間加熱硬化
させた。
このようにして得られた成形物は、炭素繊維含有率が5
5容量%であり、硫酸分解法によって得られたボイド率
が0.3容量%であった。
比較例1(成分(B)不使用) N  、N−ジグリシジルアミノ基を1分子内に2個以
上有するエポキシ樹脂としてN  、N  、N”、N
′−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン〔商品
名r M Y−720Jチバガイギー(株)Iu)10
0重量部にジアミノジフェニルスルホン〔東洋インキ製
造(株)Iり40重量部を加え、十分攪拌混合し、これ
に硬化促進剤としてBF3モノエチルアミン〔商品名r
ANCHOR1040J A、 C,Iジャパンリミテ
ッド製〕0.5重量部を配合して、樹脂組成物を得た。
この樹脂組成物を用いてフィラメントワインド法を試み
たところ、80℃では粘度が高いためにこの樹脂組成物
をta帷に十分に含浸させることはできなかった。更に
、w4M1への適度な含浸を可能にするために、樹脂の
温度を100℃以上にしたところ、粘度が短時間のうち
に高くなって、ポットライフが短くなり、所定の成形物
を得ることはできなかった。
比較例2(成分(B)不使用) N  、N  、N′、N′−テトラグリシジルジアミ
ノジフェニルメタン(商品名r M Y−720Jチバ
ガイギー(株)製〕70重量部と低粘度ビスフェノール
Aジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂(商品名「エピ
コート815J油化シエルエポキシ(株)製〕30重量
部にジアミノジフェニルスルホン(東洋インキ製造(株
)製) 34.5重屋部を加え十分攪拌混合し、これに
硬化促進剤としてBFs七ノエチルアミン〔商品名rA
NC1−10R1040J A、 C,Iジャパンリミ
テッド製〕0.5重量部を配合した樹脂組成物を得た。
この樹脂組成物を用い実施例と同様の方法で成形して得
た硬化板は、炭素繊維含有率が64容黴%であった。
この樹脂組成物につき実施例1におけると同様の方法で
測定したI LSSと曲げ強さは第3表に示す通りであ
った。
第  3  表 第3表に示した値はI LSS、曲げ強度とも第耐熱性
に問題のあることがわかる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記の成分〔A〕〜〔C〕を下記の量で含むエポ
    キシ樹脂組成物。 〔A〕N,N−ジグリシジルアミノ基を1分子内に2個
    以上有するエポキシ樹脂50〜80重量% 〔B〕N,N−ジグリシジルアニリン(エポキシ樹脂)
    50〜20重量% 〔C〕上記〔A〕と〔B〕とのエポキシ樹脂混合物10
    0重量部に対し、ジアミノジフェニルスルホン又は及び
    ジアミノジフェニルメ タン30〜45重量部
  2. (2)更に成分〔D〕として〔A〕、〔B〕以外のエポ
    キシ樹脂を〔A〕と〔B〕とのエポキシ樹脂混合物10
    0重量部に対し25重量部以下含む特許請求の範囲(1
    )記載のエポキシ樹脂組成物。
JP22087886A 1986-09-20 1986-09-20 エポキシ樹脂組成物 Granted JPS6377926A (ja)

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JP22087886A JPS6377926A (ja) 1986-09-20 1986-09-20 エポキシ樹脂組成物

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JPS6377926A true JPS6377926A (ja) 1988-04-08
JPH0312089B2 JPH0312089B2 (ja) 1991-02-19

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363253A (ja) * 2001-06-12 2002-12-18 Toray Ind Inc エポキシ樹脂組成物、プリプレグおよび繊維強化複合材料
JP2003026768A (ja) * 2001-07-13 2003-01-29 Toray Ind Inc エポキシ樹脂組成物、プリプレグおよび繊維強化複合材料
JP2009215518A (ja) * 2008-03-13 2009-09-24 Nippon Kayaku Co Ltd エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物

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JP2009215518A (ja) * 2008-03-13 2009-09-24 Nippon Kayaku Co Ltd エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物

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