JPH0214927B2 - - Google Patents
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- JPH0214927B2 JPH0214927B2 JP57145495A JP14549582A JPH0214927B2 JP H0214927 B2 JPH0214927 B2 JP H0214927B2 JP 57145495 A JP57145495 A JP 57145495A JP 14549582 A JP14549582 A JP 14549582A JP H0214927 B2 JPH0214927 B2 JP H0214927B2
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- trimethylolpropane
- resin
- ether
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- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は繊維強化プラスチツク作成用樹脂組成
物、とくに炭素繊維、ガラス繊維などの無機系補
強繊維を用いた繊維強化プラスチツク用の樹脂組
成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a resin composition for making fiber-reinforced plastics, particularly to a resin composition for fiber-reinforced plastics using inorganic reinforcing fibers such as carbon fibers and glass fibers.
一般に、繊維強化プラスチツク(以下FRPと
略す)は、生産性の向上もしくは作業環境の改善
などの観点から、フイラメントワインデイング、
ハンドレイアツプ、スプレーアツプなどの成形法
に代つてSMCやプリプレグなどの中間素材を使
用する成形が広く採用されつつある。 Generally, fiber-reinforced plastics (hereinafter abbreviated as FRP) are manufactured using filament winding,
Molding methods that use intermediate materials such as SMC and prepreg are increasingly being adopted as an alternative to hand lay-up and spray-up molding methods.
ところで、SMCやプリプレグの製造に使用さ
れる繊維強化用樹脂としては、不飽和ポリエステ
ル系樹脂、エポキシ系樹脂、フエノール系樹脂な
どの熱硬化性樹脂が性能と価格面のバランスが良
好であり、とりわけ速硬化が可能な不飽和ポリエ
ステル系樹脂が広く採用されている。 By the way, thermosetting resins such as unsaturated polyester resins, epoxy resins, and phenolic resins have a good balance between performance and price as fiber-reinforcing resins used in the production of SMC and prepreg, and are especially popular. Unsaturated polyester resins, which can be cured quickly, are widely used.
一方、プリプレグやSMCなどの中間素材に要
求される品質としては、FRP物性が優れている
ことはもちろんであるが作業性、取扱い性も重要
な品質の一つである。従来、不飽和ポリエステル
系樹脂を強化用樹脂として用いる場合、タツクの
調整はスチレン、ビニルトルエンジアリルフタレ
ートなどの架橋用モノマーの量を変えて行なわれ
ているが、該架橋性モノマーは揮発性であり臭い
が強く作業環境を悪化すると同時に、硬化収縮が
大きくFRP、とりわけ炭素繊維のように加熱に
よつては殆んど膨張しないかわずかに収縮する特
性を示す繊維で強化する場合(以下CFRPと称
す)、成形品にクラツクが発生しやすいという欠
点を有している。 On the other hand, the quality required for intermediate materials such as prepreg and SMC is not only excellent physical properties of FRP, but also workability and handling. Conventionally, when unsaturated polyester resins are used as reinforcing resins, the tack is adjusted by changing the amount of crosslinking monomers such as styrene and vinyltoluene diallyl phthalate, but these crosslinking monomers are volatile. FRP has a strong odor and deteriorates the working environment, and also has a large curing shrinkage. Especially when reinforced with fibers such as carbon fiber, which hardly expand or contract slightly when heated (hereinafter referred to as CFRP). ), it has the disadvantage that cracks are likely to occur in the molded product.
本発明者等は、不飽和ポリエステル系樹脂の長
所である速硬化性、耐熱性、良好な物理的性能を
維持しつつ、前述の欠点である作業性、取扱い性
を改善すると同時にクラツクのないCFRPを提供
する繊維強化用樹脂組成物について鋭意検討を進
めた結果、架橋用モノマーとして1分子中に少な
くともアリルエーテル基を2個以上有する脂肪族
低分子量化合物を用いる方法を見出し本発明を完
成した。 The present inventors have developed a CFRP resin that maintains the advantages of unsaturated polyester resins, such as fast curing properties, heat resistance, and good physical performance, while improving workability and handling properties, which are the disadvantages mentioned above. As a result of intensive studies on fiber-reinforced resin compositions that provide the following, the present invention was completed by discovering a method of using an aliphatic low molecular weight compound having at least two allyl ether groups in one molecule as a crosslinking monomer.
その要旨とするところは、
〔A〕 不飽和ポリエステル樹脂および/またはビ
ニルエステル樹脂
〔B〕 トリメチロールプロパン、グリセリン、ト
リメチロールエタン、ペンタエリスリトール、
1,4−ブタンジオール、1,3−ブチレング
リコールからなる多価脂肪族アルコールの少な
くとも2個以上のアルコール基をアリルエーテ
ル化した脂肪族低分子量化合物
〔C〕 有機過酸化物
を必須成分としてなる炭素繊維強化用樹脂組成物
にある。 The gist of this is: [A] Unsaturated polyester resin and/or vinyl ester resin [B] Trimethylolpropane, glycerin, trimethylolethane, pentaerythritol,
An aliphatic low molecular weight compound obtained by allyl etherifying at least two or more alcohol groups of a polyhydric aliphatic alcohol consisting of 1,4-butanediol and 1,3-butylene glycol [C] Consisting of an organic peroxide as an essential component A resin composition for reinforcing carbon fibers.
本発明の〔A〕成分として用いる不飽和ポリエ
ステル樹脂およびビニルエステル樹脂としては公
知の樹脂が用いられ、とくに限定されるものでは
ないが、SMCやプリプレグなどの中間素材を製
造する際に、繊維に樹脂を含浸するため好ましく
は重量平均分子量が、10000以下のものを選択し
て使用するのがよい。 Known resins can be used as the unsaturated polyester resin and vinyl ester resin used as component [A] of the present invention, and are not particularly limited. In order to impregnate the resin, it is preferable to select and use one having a weight average molecular weight of 10,000 or less.
該不飽和ポリエステル樹脂および/またはビニ
ルエステル樹脂に配合すべき、〔B〕成分の1分
子中に少なくともアリルエーテル基を2個以上有
する脂肪族低分子量化合物は、アリルクロリドと
脂肪族多価アルコール例えば、トリメチロールプ
ロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジ
グリセリン、ジペンタエリスリトール等との縮合
反応によつて合成されるもので、その具体例とし
てトリメチロールプロパンジアリルエーテル、ト
リメチロールプロパンドリアリルエーテル、グリ
セリンジアリルエーテル、グリセリントリアリル
エーテル、トリメチロールエタンジアリルエーテ
ル、トリメチロールエタントリアリルエーテル、
ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペン
タエリスリトールテトラアリルエーテル、1,4
−ブタンジオールジアリルエーテル、1,3−ブ
チレングリコールジアリルエーテルなどをあげる
ことができる。該低分子量化合物の中でもとくに
トリメチロールプロパンジアリルエーテルおよ
び/またはトリメチロールプロパントリアリルエ
ーテルが、中間素材の作業性、取扱い性および
FRPの物性面で優れている。 The aliphatic low molecular weight compound having at least two or more allyl ether groups in one molecule of component [B] to be blended into the unsaturated polyester resin and/or vinyl ester resin includes allyl chloride and aliphatic polyhydric alcohol, for example. , trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, diglycerin, dipentaerythritol, etc., and specific examples include trimethylolpropane diallyl ether, trimethylolpropane diallyl ether, and glycerin diallyl ether. , glycerin triallyl ether, trimethylolethane diallyl ether, trimethylolethane triallyl ether,
Pentaerythritol triallyl ether, pentaerythritol tetraallyl ether, 1,4
-butanediol diallyl ether, 1,3-butylene glycol diallyl ether, and the like. Among these low molecular weight compounds, trimethylolpropane diallyl ether and/or trimethylolpropane triallyl ether are particularly useful for improving workability, handling properties, and
It has excellent physical properties compared to FRP.
〔A〕成分と〔B〕成分の配合割合は、〔A〕
成分の樹脂の種類、分子量および〔B〕成分の種
類あるいは第3成分の添加の有無や強化繊維への
含浸ないし成形法などによつて異なるが、中間素
材の取扱い性、作業性などの観点から、溶剤なら
びに〔C〕成分有機過酸化物を含まない配合樹脂
の粘度が90℃において10〜200ポイズの範囲内に
配合するのが好ましい。 The blending ratio of [A] component and [B] component is [A]
Although it varies depending on the type and molecular weight of the component resin, the type of component [B], whether or not a third component is added, and the method of impregnating or molding the reinforcing fiber, from the viewpoint of handling and workability of the intermediate material, etc. It is preferable that the viscosity of the blended resin containing no organic peroxide, solvent, and component [C] be within the range of 10 to 200 poise at 90°C.
〔C〕成分の有機過酸化物としては、2,5−
ジメチル−2,5−ジ(ターシヤリブチルパーオ
キシ)ヘキサン、ジターシヤリブチルパーオキサ
イド、シクミルパーオキサイドなどのジアルキル
パーオキサイド、1,1−ビス(ターシヤリブチ
ルパーオキシ)3,3,5−トリメチルミクロヘ
キサン、2,2−ビス(ターシヤリブチルパーオ
キシ)ブタンなどのパーオキシケタール、ターシ
ヤリブチルパーベンゾエート、ターシヤリブチル
パーオキシ(2−エチルヘキサノエート)などの
パーオキシエステル、ベンゾイルパーオキサイド
などのジアルパーオキサイドをあげることがで
き、これらは単独もしくは2種以上の混合物とし
て〔A〕成分と〔B〕成分の和100重量部に対し
1〜10重量部用いるのが適当である。 [C] The organic peroxide of the component is 2,5-
Dialkyl peroxides such as dimethyl-2,5-di(tertiary butylperoxy)hexane, ditertiary butyl peroxide, and cycumyl peroxide, 1,1-bis(tertiary butylperoxy) 3,3,5- Peroxy ketals such as trimethylmicrohexane and 2,2-bis(tert-butyl peroxy)butane, peroxy esters such as tert-butyl perbenzoate and tert-butyl peroxy (2-ethylhexanoate), and benzoyl peroxy. Examples include dialperoxides such as oxides, and these are suitably used in an amount of 1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the sum of components [A] and [B], either alone or as a mixture of two or more.
本発明になる樹脂組成物には、その使用目的、
製品要求特性などに応じて、各種の無機充填剤、
内部離型剤、顔料などを配合してもよい。また、
該樹脂組成物を含浸すべき繊維としては各種の
FRP用繊維が用いられるが、とくに炭素繊維に
対して優れた効果を発揮する。 The resin composition of the present invention has its intended use,
Various inorganic fillers,
An internal mold release agent, pigment, etc. may be added. Also,
The fibers to be impregnated with the resin composition include various types.
FRP fibers are used, but carbon fibers are particularly effective.
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明
する。なお、実施例中「部」とあるのは重量部を
意味する。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. In the examples, "parts" means parts by weight.
実施例 1
大日本インキ化学工業(株)製不飽和ポリエステル
樹脂“ポリライト”PS−204を150部と大阪曹達
(株)製ジアリルフタレートプレポリマー“ダイソー
ダツプ”L10部およびトリメチロールプロパンジ
アリルエーテルとトリメチロールプロパントリア
リルエーテルとの混合物(トリメチロールプロパ
ンジアリルエーテルを70重量%含有)25部を加熱
混合した後、“ポリライド”PS−204に含まれる
溶剤成分(トルエンとアセトンがそれぞれ15重量
%含有)を減圧下で除去した。次いで、該混合物
にジ−t−ブチルパーオキサイドを4部添加して
樹脂組成物を得た。該樹脂組成物をフイルムコー
ターにて離型紙上にコーテイングし、この上に炭
素繊維(三菱レイヨン製パイロフイルAS−6K)
を一方向に、かつ等間隔に導入して120℃に加熱
された多段ロールを通して加熱プレスして繊維に
樹脂を含浸させて一方向のシート状プリプレグを
製造した。得られたプリプレグは適度のタツクと
ドレープ性を有しており、臭いも殆んどなく、ま
た20℃におけるシエルフライフも3ケ月以上あり
良好なプリプリグであつた。そこで、このプリプ
レグを一方向に積層し150℃で30分、7Kg/cm2の
硬化条件で厚さ2mmの板に成形したCFRPの物性
は次の如くであつた。Example 1 150 parts of unsaturated polyester resin "Polylite" PS-204 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd. and Osaka Soda
After heating and mixing 10 parts of diallyl phthalate prepolymer "Daiso Tap" L manufactured by Co., Ltd. and 25 parts of a mixture of trimethylolpropane diallyl ether and trimethylolpropane diallyl ether (containing 70% by weight of trimethylolpropane diallyl ether), The solvent component (toluene and acetone each containing 15% by weight) contained in Polylide"PS-204 was removed under reduced pressure. Next, 4 parts of di-t-butyl peroxide was added to the mixture to obtain a resin composition. The resin composition was coated on a release paper using a film coater, and carbon fiber (Pyrofil AS-6K manufactured by Mitsubishi Rayon) was coated on this.
was introduced in one direction at regular intervals and hot-pressed through multistage rolls heated to 120°C to impregnate the fibers with resin to produce a unidirectional sheet-like prepreg. The obtained prepreg had appropriate tack and drape properties, had almost no odor, and had a shelf life of 3 months or more at 20°C, indicating that it was a good prepreg. Therefore, the physical properties of CFRP, which was formed into a 2 mm thick plate by laminating this prepreg in one direction and curing at 150° C. for 30 minutes at 7 kg/cm 2 , were as follows.
曲げ強度 165Kg/mm2
曲げ弾性率 12.5ton/mm2
層間せん断強度 8.9Kg/mm2
繊維体積含有率 60%
比較例 1
実施例1の架橋モノマー、トリメチロールプロ
パンジアリルエーテルとトリメチロールプロパン
トリアリルエーテルの混合物の代りにジアリルフ
タレートを用いる他は全く実施例1と同じ方法で
プリプレグを製造した。得られたプリプレグのタ
ツクとドレープ性ならびにシエルフライフは実施
例1のプリプレグと殆んど同じであり差が認めら
れなかつた。しかし、本手法のプリプレグはジア
リルフタレートの臭いが強く、また実施例1で示
した成形条件で厚さ15mmとなるように成形した
CFRPには内部にクラツクが多数入つていること
が観察された。一方、実施例1のプリプレグを用
いて同条件で作成した厚さ15mmの成形板の内部に
はクラツクの存在が全く認められなかつた。 Bending strength 165Kg/ mm2 Bending modulus 12.5ton/ mm Interlaminar shear strength 8.9Kg/ mm2Fiber volume content 60% Comparative example 1 Crosslinking monomer of Example 1, trimethylolpropane diallyl ether and trimethylolpropane triallyl ether A prepreg was produced in the same manner as in Example 1 except that diallyl phthalate was used instead of the mixture. The tack, drapability, and shelf life of the obtained prepreg were almost the same as those of the prepreg of Example 1, and no differences were observed. However, the prepreg produced by this method had a strong odor of diallyl phthalate, and was molded to a thickness of 15 mm under the molding conditions shown in Example 1.
It was observed that CFRP had many cracks inside. On the other hand, no cracks were observed inside the 15 mm thick molded plate prepared under the same conditions using the prepreg of Example 1.
Claims (1)
はビニルエステル樹脂 〔B〕 トリメチロールプロパン、グリセリン、ト
リメチロールエタン、ペンタエリスリトール、
1,4−ブタンジオール、1,3−ブチレング
リコールからなる多価脂肪族アルコールの少な
くとも2個以上のアルコール基をアリルエーテ
ル化した脂肪族低分子量化合物 〔C〕 有機過酸化物 を配合してなる炭素繊維強化用樹脂組成物。 2 〔B〕成分としてトリメチロールプロパンジ
アリルエーテルおよび/またはトリメチロールプ
ロパントリアリルエーテルを用いることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の炭素繊維強化用
樹脂組成物。[Claims] 1 [A] Unsaturated polyester resin and/or vinyl ester resin [B] Trimethylolpropane, glycerin, trimethylolethane, pentaerythritol,
An aliphatic low molecular weight compound obtained by allyl etherifying at least two alcohol groups of a polyhydric aliphatic alcohol consisting of 1,4-butanediol and 1,3-butylene glycol [C] Compounded with an organic peroxide Resin composition for reinforcing carbon fibers. 2. The carbon fiber reinforced resin composition according to claim 1, wherein trimethylolpropane diallyl ether and/or trimethylolpropane triallyl ether is used as component [B].
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14549582A JPS5936117A (en) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | Fiber-reinforcing resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14549582A JPS5936117A (en) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | Fiber-reinforcing resin composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5936117A JPS5936117A (en) | 1984-02-28 |
| JPH0214927B2 true JPH0214927B2 (en) | 1990-04-10 |
Family
ID=15386578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14549582A Granted JPS5936117A (en) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | Fiber-reinforcing resin composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5936117A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0624810B2 (en) * | 1986-04-02 | 1994-04-06 | ダイソー株式会社 | Laminate |
| JP2021105068A (en) * | 2018-03-30 | 2021-07-26 | 株式会社大阪ソーダ | Thermosetting resin composition |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5650910A (en) * | 1979-10-04 | 1981-05-08 | Toshiba Chem Corp | Air-curable unsaturated polyester resin composition |
-
1982
- 1982-08-24 JP JP14549582A patent/JPS5936117A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5936117A (en) | 1984-02-28 |
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