JPH0241313A - Epoxy resin composition - Google Patents
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- JPH0241313A JPH0241313A JP19004788A JP19004788A JPH0241313A JP H0241313 A JPH0241313 A JP H0241313A JP 19004788 A JP19004788 A JP 19004788A JP 19004788 A JP19004788 A JP 19004788A JP H0241313 A JPH0241313 A JP H0241313A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、一般にはエポキシ樹脂組成物に関するもので
あり、更に詳しく言えば弾性率、硬度、耐熱性に優れて
いると共に5特に靭性に優れたエポキシ樹脂組成物、例
えば土木建築用材料、塗料、ライニング材、接着剤、電
気機器成形材料、機械部品、治工具、繊維強化複合材料
(以下FRPと略す)用マトリクス樹脂等を得ることの
できる優れたエポキシ樹脂組成物に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention generally relates to an epoxy resin composition, and more specifically, it has excellent elastic modulus, hardness, and heat resistance, and in particular, excellent toughness. Epoxy resin compositions such as civil engineering and construction materials, paints, lining materials, adhesives, electrical equipment molding materials, mechanical parts, jigs and tools, matrix resins for fiber reinforced composite materials (hereinafter abbreviated as FRP), etc. can be obtained. This invention relates to an excellent epoxy resin composition.
エポキシ樹脂は、耐熱性、弾性率、硬度および耐薬品性
に優れており、特にアラミド繊維、ガラス繊維及び炭素
繊維などの強化繊維とマトリクス樹脂からなる複合材料
に広く用いられている。しかしながら、従来のエポキシ
樹脂は、用途や使用方法によっては種々の問題がある。Epoxy resins are excellent in heat resistance, elastic modulus, hardness, and chemical resistance, and are particularly widely used in composite materials made of reinforcing fibers such as aramid fibers, glass fibers, and carbon fibers and matrix resins. However, conventional epoxy resins have various problems depending on the purpose and method of use.
特にFRP用マトリクス樹脂として用いた際のFRPの
機械的強度、とりわけ衝撃性、疲労特性等に影響を与え
る靭性に問題がある。そのために、エポキシ樹脂をマト
リクス樹脂として使用する場合には、マトリクス樹脂、
つまりエポキシ樹脂硬化物に可撓性を付与させ、機械的
強度、特に靭性に優れたエポキシ樹脂硬化物を提供する
べく、例えば硬化剤を選択したり、可撓性付与剤を添加
する等の種々の方法が検討されている。In particular, when used as a matrix resin for FRP, there is a problem with the mechanical strength of FRP, especially its toughness, which affects impact resistance, fatigue properties, etc. Therefore, when using an epoxy resin as a matrix resin, the matrix resin,
In other words, in order to impart flexibility to a cured epoxy resin product and provide a cured epoxy resin product with excellent mechanical strength, particularly toughness, various methods such as selecting a curing agent or adding a flexibility imparting agent, etc. methods are being considered.
このような従来の方法では、エポキシ樹脂硬化物の可撓
性は成る程度改善することはできるが、エポキシ樹脂硬
化物の本来の特長である弾性率。With such conventional methods, the flexibility of the cured epoxy resin product can be improved to some extent, but the elastic modulus is an original feature of the cured epoxy resin product.
硬度および耐熱性等の物性の著しい低下が見られ、FR
Pの靭性の大きな改善を図り得ないばかりか。A significant decrease in physical properties such as hardness and heat resistance was observed, and FR
Not only is it impossible to achieve a significant improvement in the toughness of P.
耐薬品性、耐候性、耐水性等をも低下させる問題が生じ
る。A problem arises in that chemical resistance, weather resistance, water resistance, etc. are also reduced.
一方、特開昭62−127317号には、−分子中に少
なくとも二個以上のポリエポキシ化合物、高分子量エポ
キシ樹脂、ジシアンジアミド、及び/又は硬化促進剤か
らなるプリプレグ用エポキシ樹脂組成物が開示されてい
る。On the other hand, JP-A-62-127317 discloses an epoxy resin composition for prepregs comprising at least two polyepoxy compounds, a high molecular weight epoxy resin, dicyandiamide, and/or a curing accelerator in the molecule. There is.
しかしながら、このようなエポキシ樹脂組成物をプリプ
レグ用エポキシ樹脂組成物として使用した場合には、タ
ック性、ドレープ性、樹脂フロー性、作業性、保存安定
性等に問題があり、その改善が望まれていた。However, when such epoxy resin compositions are used as prepreg epoxy resin compositions, there are problems with tackiness, drape properties, resin flow properties, workability, storage stability, etc., and improvements are desired. was.
この点を改善するため、本発明者らは先に「ビスフェノ
ールA系エポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤とを含有し
、前記ビスフェノールA系エポキシ樹脂は、エポキシ当
量が190以下のものを40重量部以下含み、全体の数
平均分子量は600〜1300であることを特徴とする
エポキシ樹脂組成物」を提案した(特願昭63〜773
25号)。In order to improve this point, the inventors of the present invention previously proposed that ``contains a bisphenol A-based epoxy resin and an epoxy resin curing agent, and the bisphenol A-based epoxy resin has an epoxy equivalent of 190 or less and 40 parts by weight or less. "an epoxy resin composition characterized by having a total number average molecular weight of 600 to 1300" (Japanese Patent Application No. 63-773)
No. 25).
かかるエポキシ樹脂組成物はプリプレグ用樹脂として用
いた時のタック性、ドレープ性1作業性及び保存安定性
に優れたものであるが、その後の本発明者らの検討によ
れば、このエポキシ樹脂は数平均分子量が高くその溶融
粘度も高いことから。This epoxy resin composition has excellent tackiness, drapeability, workability, and storage stability when used as a prepreg resin, but according to subsequent studies by the present inventors, this epoxy resin has Because it has a high number average molecular weight and high melt viscosity.
常温あるいはそれ以下の温度ではタック性やドレープ性
が必ずしも良好なものとはいえず、更には環境温度によ
ってタック性やドレープ性が変化してしまい、広い温度
範囲で安定した性状を示すものでないことが判明した。The tack and drape properties are not necessarily good at room temperature or lower temperatures, and furthermore, the tack and drape properties change depending on the environmental temperature, and the properties are not stable over a wide temperature range. There was found.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は高温下はもとより常温あるいはそれ以下の温度
下においても優れたタック性及びドレープ性を示し、し
かもこれらの性状が広い温度範囲に亘って安定に持続す
ると共に靭性や可撓性等の機械的性能等の優れた成形体
を与えるエポキシ樹脂組成物を提供することにある。The present invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to exhibit excellent tack and drape properties not only at high temperatures but also at room temperature or lower temperatures, and which also exhibits excellent tack and drape properties over a wide temperature range. The object of the present invention is to provide an epoxy resin composition that remains stable over a long period of time and provides a molded article with excellent mechanical properties such as toughness and flexibility.
本発明者らの検討によれば、上記目的は特定範囲の数平
均分子量をもち、かつ特定の分子量分布を有するエポキ
シ樹脂を用いることによって達成できることが知見され
た。According to studies by the present inventors, it has been found that the above object can be achieved by using an epoxy resin having a number average molecular weight within a specific range and a specific molecular weight distribution.
すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物はビスフェノー
ルA系エポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤とを含有し、
前記ビスフェノールA系エポキシ樹脂は数平均分子量が
450−700であり、かつその重量平均分子量と数平
均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)が1.
3〜3.0であることを特徴とする。That is, the epoxy resin composition of the present invention contains a bisphenol A-based epoxy resin and an epoxy resin curing agent,
The bisphenol A-based epoxy resin has a number average molecular weight of 450-700, and a ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (weight average molecular weight/number average molecular weight) of 1.
It is characterized by being 3 to 3.0.
本発明で用いるエポキシ樹脂の第1の特徴はその数平均
分子量が450〜700、好ましくは500〜650の
範囲にあることである。数平均分子量が450未満であ
ると、低分子量成分が多くなり過ぎ、得られるプリプレ
グのタック性やドレープ性が劣り、また硬化時に樹脂フ
ロー性が大きくなり、更には硬化物の物性特に靭性が低
下し、本発明の所期の目的を達成できない。また数平均
分子量が700を越えると、靭性をはじめとする良好な
硬化物物性が得られるものの、低分子量成分が少ないた
めに常温下でのタック性やドレープ性が低下し、それよ
り低温下ではタッグ性やドレープ性の性状が更に悪化し
、プリプレグとして取扱うことが不可能となる。The first characteristic of the epoxy resin used in the present invention is that its number average molecular weight is in the range of 450 to 700, preferably 500 to 650. If the number average molecular weight is less than 450, there will be too many low molecular weight components, the resulting prepreg will have poor tack and drape properties, resin flow will increase during curing, and the physical properties of the cured product, especially toughness, will deteriorate. However, the intended purpose of the present invention cannot be achieved. In addition, when the number average molecular weight exceeds 700, good physical properties of the cured product including toughness can be obtained, but the tackiness and drape properties at room temperature decrease due to the lack of low molecular weight components, and at lower temperatures. The tag properties and drape properties are further deteriorated, and it becomes impossible to handle it as a prepreg.
本発明で用いるエポキシ樹脂の第2の特徴は、重量平均
分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量l数平均分
子量)が1.3〜3.0.好ましくは1.5〜2.7の
範囲にあることである。The second characteristic of the epoxy resin used in the present invention is that the ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (weight average molecular weight l number average molecular weight) is 1.3 to 3.0. Preferably it is in the range of 1.5 to 2.7.
重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/
数平均分子量)が1.3未満であると、低分子量成分が
多くなり過ぎ、数平均分子量が450未満と同様な欠点
を生じる。また重量平均分子量と数平均分子量の比(重
量平均分子量/数平均分子量)が3.0を越えると、高
分子量成分が多くなり過ぎ。Ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (weight average molecular weight/
When the number average molecular weight is less than 1.3, the amount of low molecular weight components becomes too large, resulting in the same drawbacks as when the number average molecular weight is less than 450. Moreover, when the ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (weight average molecular weight/number average molecular weight) exceeds 3.0, the high molecular weight component becomes too large.
数平均分子量が700を越えた場合と同様な結果を生じ
るので好ましくない。If the number average molecular weight exceeds 700, the same results will occur, which is not preferable.
本発明で用いるビスフェノールA系エポキシ樹脂は、例
えば油化シェル■製のエピコート1001゜1004、
1007.1009.1010(商品名)等を適宜組合
せることによって調製できる。The bisphenol A-based epoxy resin used in the present invention is, for example, Epicoat 1001°1004 manufactured by Yuka Shell ■,
It can be prepared by appropriately combining 1007.1009.1010 (trade name) and the like.
本発明においては、エポキシ樹脂硬化剤としては、任意
の通常市販されているエポキシ樹脂硬化剤を一種又は複
数種選択して使用し得る。このような硬化剤としては1
例えば、アミン類:脂肪族第一アミン〔ポリアミン(ジ
エチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラ
ミン(TTA)、テトラエチレンペンタミン(TEPA
)、ジプロピレントリアミン(DPTA)、ポリメチレ
ンジアミン(トリメチルへキサメチレンジアミン(TM
D)、ポリエーテルジアミン、ジエチルアミノプロピル
アミン(DEAPA))、脂環族ポリアミン(メンセン
ジアミン(MDA))、芳香環を含む脂肪族アミン(メ
タキシレンジアミン(MXDA))、芳香族第一アミン
〔メタフェニレンジアミン(MPDA)、ジアミノジフ
ェニルメタン(DDM)、ジアミノジフェニルスルフォ
ン(DDS)、芳香族ジアミン共融混合物〕、3,9−
ビス(3〜アミノプロピル)−2,4,8,10−テト
ラスピロ(5,5)ウンデカン(ATU)、変性アミン
(アミンアダクト、シアノエチル化ポリアミン)、第二
及び第三アミン〔直鎖状ジアミン、直鎖第三級アミン、
テトラメチルグアニジン、ピペリジン。In the present invention, as the epoxy resin curing agent, one or more kinds of arbitrary commercially available epoxy resin curing agents can be selected and used. As such a hardening agent, 1
For example, amines: aliphatic primary amines [polyamines (diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TTA), tetraethylenepentamine (TEPA)
), dipropylene triamine (DPTA), polymethylene diamine (trimethylhexamethylene diamine (TM)
D), polyether diamine, diethylaminopropylamine (DEAPA)), alicyclic polyamine (mencendiamine (MDA)), aliphatic amine containing an aromatic ring (meta-xylene diamine (MXDA)), aromatic primary amine [ metaphenylenediamine (MPDA), diaminodiphenylmethane (DDM), diaminodiphenylsulfone (DDS), aromatic diamine eutectic mixture], 3,9-
Bis(3-aminopropyl)-2,4,8,10-tetraspiro(5,5)undecane (ATU), modified amines (amine adducts, cyanoethylated polyamines), secondary and tertiary amines [linear diamines, linear tertiary amine,
Tetramethylguanidine, piperidine.
ピリジン、ピコリン、ベンジルジメチルアミン、2−(
ジメチルアミノメチル)フェノール(DMP−10))
、ポリアミド樹脂(ダイマー酸とポリアミンの縮合物)
;酸無水物類:芳香族酸無水物〔(無水フタル酸(PA
)、無水トリメリット酸(TMA) 、エチレングリコ
ールビス(アンヒドロトリメリテート) (TME)
。Pyridine, picoline, benzyldimethylamine, 2-(
dimethylaminomethyl)phenol (DMP-10))
, polyamide resin (condensate of dimer acid and polyamine)
; Acid anhydrides: aromatic acid anhydrides [(phthalic anhydride (PA)
), trimellitic anhydride (TMA), ethylene glycol bis(anhydrotrimellitate) (TME)
.
グリセロールトリス(アンヒドロトリメリテート)(T
MG)、無水ピロメリット酸(PMOA)、3,3’
、4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物(
BTDA))、環状脂肪族酸無水物〔(無水マレイン酸
(MA)、無水コハク酸(SA)、テトラヒドロ無水フ
タル酸(THPA)。Glycerol tris (anhydrotrimellitate) (T
MG), pyromellitic anhydride (PMOA), 3,3'
, 4,4'-benzophenonetetracarboxylic anhydride (
BTDA)), cyclic aliphatic acid anhydrides [(maleic anhydride (MA), succinic anhydride (SA), tetrahydrophthalic anhydride (THPA).
メチルテトラヒドロ無水フタル酸(Me−THPA)、
無水メチルナジック酸(NMA)、アルケニル無水コハ
ク酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチル
へキサヒドロ無水フタル酸(Me−HHPA)、メチル
シクロヘキセンテトラカルボン酸無水物(MCTC)
)、脂肪族酸無水物、ポリカルボン酸無水物、ハロゲン
化酸無水物、クロジッド酸無水物(CA);ポリアミド
樹脂(N、N’−ビス(6−アミノヘキシル)アジパミ
ド〕、イミダゾール類〔2−メチルイミダゾール(2M
Z)、2−エチル−4メチルイミダゾ−#(2E4MZ
)、2−ウンデシルイミダゾール(CIIZ)、2−ヘ
プタデシルイミダゾール(C17Z)、2−フェニルイ
ミダゾール(2PZ)、1−ベンジル−2−メチルイミ
ダゾ−・ル(IB2MZ)、■−シアノエチルー2−メ
チルイミダゾール(2MZCM) 。Methyltetrahydrophthalic anhydride (Me-THPA),
Methylnadic anhydride (NMA), alkenylsuccinic anhydride, hexahydrophthalic anhydride (HHPA), methylhexahydrophthalic anhydride (Me-HHPA), methylcyclohexenetetracarboxylic anhydride (MCTC)
), aliphatic acid anhydride, polycarboxylic anhydride, halogenated acid anhydride, clodic anhydride (CA); polyamide resin (N,N'-bis(6-aminohexyl)adipamide), imidazoles [2 -Methylimidazole (2M
Z), 2-ethyl-4methylimidazo-# (2E4MZ
), 2-undecylimidazole (CIIZ), 2-heptadecyl imidazole (C17Z), 2-phenylimidazole (2PZ), 1-benzyl-2-methylimidazole (IB2MZ), ■-cyanoethyl-2-methylimidazole (2MZCM).
1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウム・ト
リメリテート(cuzcNs)、2,4−ジアミノ−6
−〔2−メチルイミダゾリル−(1)〕−〕エチルーs
−トリアジン2MZAZAZINE)、四級塩(1−ド
デシル−2−メチル−3〜ベンジルイミダゾリウムクロ
ライド)、インシアヌル酸塩(2−フェニルイミダゾリ
ウムイソシアヌレート(2PZ−OK))、ヒドロキシ
メチル体(2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシ
メチルイミダゾール(2P4M)lZ))、三フッ化ホ
ウ素−アミン・コンプレックス。1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate (cuzcNs), 2,4-diamino-6
-[2-methylimidazolyl-(1)]-]ethyl-s
-triazine 2MZAZAZINE), quaternary salt (1-dodecyl-2-methyl-3-benzylimidazolium chloride), incyanurate (2-phenylimidazolium isocyanurate (2PZ-OK)), hydroxymethyl form (2-phenyl -4-Methyl-5-hydroxymethylimidazole (2P4M)lZ)), boron trifluoride-amine complex.
ジシアンジアミド(DICY)及びその誘導体、(0−
トリルビグアニド、α−2,5−ジメチルビグアニド)
、有機酸ヒドラジッド〔コハク酸ヒドラジド(SaAD
ll) 。Dicyandiamide (DICY) and its derivatives, (0-
tolylbiguanide, α-2,5-dimethylbiguanide)
, organic acid hydrazide [succinic acid hydrazide (SaAD
ll).
アジピン酸ヒドラジド(AADH))、ジアミノマレオ
ニトIJ /L/ (DAMN)との誘導体(DAMN
BZ)、メラミン及びその誘導体(ジアリルメラミン)
、アミンイミド(AI)、ポリアミンの塩、オリゴマー
類:合成樹脂初期給金物(ノボラックフェノール樹脂、
ノボラッククレゾール樹脂)、ポリビニルフェノール(
ポリーP−ビニルフェノール)を挙げることができる。Adipic acid hydrazide (AADH)), diaminomaleonite IJ/L/ (DAMN) derivative (DAMN)
BZ), melamine and its derivatives (diallylmelamine)
, amine imide (AI), polyamine salts, oligomers: synthetic resin initial charge (novolak phenol resin,
novolak cresol resin), polyvinylphenol (
(poly P-vinylphenol).
斯る硬化剤は、上記ビスフェノールA系エポキシ樹脂に
化学量論量を添加される。Such a curing agent is added in a stoichiometric amount to the bisphenol A-based epoxy resin.
特に、炭素繊維強化プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を
調製する場合には、硬化剤としては、ジシアンジアミド
(DICY)、ジアミノジフェニルメタン(DDM)及
びジアミノジフェニルスルフォン(DDS)を使用する
のが好適であり、これによりタック性、ドレープ性、樹
脂フロー性1作業性及び保存安定性のある優れたプリプ
レグ用のエポキシ樹脂組成物を得ることができる。In particular, when preparing an epoxy resin composition for carbon fiber reinforced prepreg, it is preferable to use dicyandiamide (DICY), diaminodiphenylmethane (DDM) and diaminodiphenylsulfone (DDS) as curing agents. As a result, an epoxy resin composition for prepregs having excellent tackiness, drapeability, resin flow, workability, and storage stability can be obtained.
又、機械部品用等としてエポキシ樹脂組成物を調製する
場合には、硬化剤としては酸無水物、ジアミノジフェニ
ルメタン(DON) 、ジアミノジフェニルスルフォン
(DDS)及びジシアンジアミド(DICY)を化学量
論量用いることが好適であり、これにより靭性、耐熱性
、切削加工性を向上せしめることができる。Furthermore, when preparing an epoxy resin composition for use in mechanical parts, etc., acid anhydrides, diaminodiphenylmethane (DON), diaminodiphenylsulfone (DDS), and dicyandiamide (DICY) should be used in stoichiometric amounts as curing agents. is preferable, and can improve toughness, heat resistance, and machinability.
更に、上記記載の諸特性を失わない程度の範囲に充填剤
、希釈剤等の添加剤も用いることができる。Furthermore, additives such as fillers and diluents can be used within the range that does not impair the properties described above.
本発明の他の態様によれば、特に多少靭性を犠牲にして
も耐熱性等を向上せしめたい場合には、更に、エポキシ
樹脂成分として前記ビスフェノールA系エポキシ樹脂と
は異なる他のエポキシ樹脂を全エポキシ樹脂100重量
部に対して50重量部以下含有させることができる。こ
の場合、他のエポキシ樹脂の含有量が50重量部を越え
て含有した場合には靭性を著しく低下させることとなり
好ましくない。According to another aspect of the present invention, when it is desired to improve heat resistance etc. even at the expense of some toughness, another epoxy resin different from the bisphenol A-based epoxy resin may be used as the epoxy resin component. It can be contained in an amount of 50 parts by weight or less per 100 parts by weight of the epoxy resin. In this case, if the content of other epoxy resins exceeds 50 parts by weight, the toughness will be significantly reduced, which is not preferable.
他のエポキシ樹脂としては、任意の通常重版されている
エポキシ樹脂を一種又は複数種選択して使用し得るが、
例えば、グリシジルエーテル系エポキシ樹脂(ビスフェ
ノールA、F、S系エポキシ樹脂、ノボラック系エポキ
シ樹脂、臭素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂)、環
式脂肪族エポキシ樹脂。As the other epoxy resin, one or more kinds of epoxy resins that are usually reprinted can be selected and used,
For example, glycidyl ether-based epoxy resins (bisphenol A, F, S-based epoxy resins, novolac-based epoxy resins, brominated bisphenol A-based epoxy resins), cycloaliphatic epoxy resins.
グリシジルエステル系エポキシ樹脂、グリシジルアミン
系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂を挙げることが
できる。この場合において、硬化剤は上記した各種の硬
化剤を使用することができ、化学量論量が添加される。Examples include glycidyl ester epoxy resins, glycidyl amine epoxy resins, and heterocyclic epoxy resins. In this case, the various curing agents mentioned above can be used as the curing agent, and are added in stoichiometric amounts.
勿論、所望の特性を失わない程度の範囲に充填剤、希釈
剤等の添加剤を用いることができる。Of course, additives such as fillers and diluents can be used to the extent that desired properties are not lost.
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。 Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
実施例1〜5
本実施例では、ビスフェノールA系エポキシ樹脂として
、エピコート828(エポキシ当量184〜194、数
平均分子量380)、1001(エポキシ当量450〜
500、数平均分子量900)、1004(エポキシ当
量875〜975゜数平均分子量1600)、 100
7 (エポキシ当量1750〜2200、数平均分子量
2900)、 1009(エポキシ当量2400〜33
00、数平均分子量3750)及び1010(エポキシ
当量3000〜5000、数平均分子量5500) (
油化シェル■製、商品名)を、硬化剤としてはジシアン
ジアミド(DICY)を使用し1表−1に示す割合で調
製しプリプレグ用のマトリクス樹脂を作製した。Examples 1 to 5 In this example, as bisphenol A-based epoxy resins, Epicote 828 (epoxy equivalent weight 184 to 194, number average molecular weight 380), 1001 (epoxy equivalent weight 450 to
500, number average molecular weight 900), 1004 (epoxy equivalent weight 875-975° number average molecular weight 1600), 100
7 (epoxy equivalent 1750-2200, number average molecular weight 2900), 1009 (epoxy equivalent 2400-33
00, number average molecular weight 3750) and 1010 (epoxy equivalent weight 3000-5000, number average molecular weight 5500) (
A matrix resin for a prepreg was prepared by preparing Yuka Shell (trade name) using dicyandiamide (DICY) as a curing agent in the proportions shown in Table 1-1.
尚、実施例5では、ビスフェノールA系エポキシ樹脂と
は異なるエポキシ樹脂成分の一例として更にエピコート
152(エポキシ当量172〜179、平均分子量37
0) (油化シェル■製、商品名)を20重量部添加し
た。In Example 5, Epikote 152 (epoxy equivalent: 172 to 179, average molecular weight: 37
0) (manufactured by Yuka Shell ■, trade name) was added in an amount of 20 parts by weight.
更に説明すると、各実施例において1表−1に示すエポ
キシ樹脂成分を150℃で加熱混合した。この混合物を
80℃まで冷却し、ジシアンジアミド(DICY)を化
学量論量添加して、常温で高靭性を示すエポキシ樹脂組
成物を調製した。To explain further, in each Example, the epoxy resin components shown in Table 1 were mixed under heating at 150°C. This mixture was cooled to 80° C., and dicyandiamide (DICY) was added in a stoichiometric amount to prepare an epoxy resin composition exhibiting high toughness at room temperature.
これを2枚のガラス板とテフロンのスペーサから成る型
に流し込み、100℃、2時間加熱し、更に200℃、
2時間オーブン中で加熱し、硬化させた。This was poured into a mold consisting of two glass plates and a Teflon spacer, heated at 100°C for 2 hours, then further heated to 200°C.
It was heated in an oven for 2 hours to cure.
このようにして得られたエポキシ樹脂硬化物は30c+
* X 30cm X 3mmの樹脂注型板から試験片
を切り出し、耐衝撃強度(IZOD)を測定した。その
結果を表−1に示す。またこのものはプリプレグ用とし
てのタック性、ドレープ性、樹脂フロー性、ハンドリン
グ性、保存安定性を有し、特に靭性の優れたエポキシ樹
脂であった。The epoxy resin cured product thus obtained was 30c+
*A test piece was cut out from a resin casting plate measuring 30 cm x 3 mm, and its impact strength (IZOD) was measured. The results are shown in Table-1. Moreover, this epoxy resin had tackiness, drapeability, resin flowability, handlingability, and storage stability suitable for use in prepregs, and was particularly excellent in toughness.
又、上述の如くに加熱混合したエポキシ樹脂を一方向に
揃えた炭素繊維(強度350kg/+am”、弾性率3
2t/am”)に含浸させ、プリプレグを得た。このプ
リプレグはタック性に優れ、また15〜30℃の温度範
囲においてもタック性が変化せず、タック性の温度依存
性がないことが分った。In addition, carbon fibers (strength 350 kg/+am", elastic modulus 3
2t/am") to obtain a prepreg. This prepreg has excellent tackiness, and the tackiness does not change even in the temperature range of 15 to 30°C, indicating that there is no temperature dependence of tackiness. It was.
ついで、このプリプレグを12層積層し、上述の硬化条
件で加熱して成形体を得た。この成形体の衝撃後圧縮強
度(CAI)を測定した結果を表−1に示す。実施例1
.2.3.4及び5の組成物は製造時の作業性もよく、
且つプリプレグとしての上記諸特性も良好であった。Next, 12 layers of this prepreg were laminated and heated under the above-mentioned curing conditions to obtain a molded body. Table 1 shows the results of measuring the compressive strength after impact (CAI) of this molded body. Example 1
.. 2.3.4 and 5 compositions have good workability during production,
Moreover, the above-mentioned properties as a prepreg were also good.
比較例1〜5
表−1に示す組成割合にて、上記実施例1−5に説明し
たと同様にしてエポキシ樹脂組成物及びプリプレグ等を
作製し試験を行なった8その結果を表−1に示す。Comparative Examples 1-5 Epoxy resin compositions, prepregs, etc. were prepared and tested in the same manner as described in Example 1-5 above using the composition ratios shown in Table-1.8 The results are shown in Table-1. show.
本発明に比較すれば、タック性、タック安定性(タック
性の温度依存性)および保存安定性、靭性等が悪いこと
が分る。When compared to the present invention, it can be seen that tackiness, tack stability (temperature dependence of tackiness), storage stability, toughness, etc. are poor.
なお、実施例3に係るエポキシ樹脂組成物、比較例2の
エポキシ樹脂組成物及び比較例5のエポキシ樹脂組成物
をマトリクス樹脂としたプリプレグのタック性の温度依
存性間するデータを図面に示す。The drawings show data on the temperature dependence of the tackiness of prepregs using the epoxy resin composition of Example 3, the epoxy resin composition of Comparative Example 2, and the epoxy resin composition of Comparative Example 5 as matrix resins.
図面から、比較例2のようにエポキシ樹脂の数平均分子
量が534であっても重量平均分子量と数平均分子量の
比が1.3未満のものは温度の上昇と共にタック値が低
下し、プリプレグの粘着性が極端に変化するので操業性
が悪いことが分る。また、比較例5のようにエポキシ樹
脂の数平均分子量が700を越えると、たとえ重量平均
分子量と数平均分子量が1.3〜3.0の範囲内にあっ
ても、温度の上昇と共にプリプレグが堅くなり過ぎプリ
プレグの取扱い性が悪くなることが理解される。From the drawings, even if the number average molecular weight of the epoxy resin is 534 as in Comparative Example 2, the tack value decreases as the temperature rises when the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight is less than 1.3. It can be seen that the operability is poor because the tackiness changes drastically. In addition, when the number average molecular weight of the epoxy resin exceeds 700 as in Comparative Example 5, even if the weight average molecular weight and number average molecular weight are within the range of 1.3 to 3.0, the prepreg deteriorates as the temperature rises. It is understood that handling of the prepreg becomes difficult if it becomes too hard.
これに対して、本発明(実施例2)のエポキシ樹脂をマ
トリクスとしたプリプレグは温度が変化してもタック値
はその適正レベルである200〜300gの範囲内にあ
り、その保存性や作業性が良好であることが分る。In contrast, the tack value of the prepreg using the epoxy resin matrix of the present invention (Example 2) remains within the appropriate level of 200 to 300 g even when the temperature changes, and its storage stability and workability are It can be seen that the results are good.
なお、タック値は、溶融樹脂を紙上に30.程度コーテ
ィングしたサンプルを1cI1幅の短冊上にカットし、
このものをタック測定機(東洋精機■製ピクマタック)
の上下2ケのサンプルホールダーに固定し、数秒押し付
けた後、一定スピード(20mm/分)で剥離し、その
際の応力をサンプルのタック値とした。The tack value is 30. Cut the coated sample into a 1cI1 width strip,
This tack measuring device (Pikmatack manufactured by Toyo Seiki)
The sample was fixed to two sample holders, upper and lower, and after being pressed for a few seconds, it was peeled off at a constant speed (20 mm/min), and the stress at that time was taken as the tack value of the sample.
以上説明した如く構成される本発明に係るエポキシ樹脂
組成物は、該組成物にて得られたエポキシ樹脂硬化物が
、耐熱性、弾性率、硬度、および耐薬品性に優れると共
に、靭性、可撓性、衝撃強度にも優れ、破断強度、熱衝
撃に対するクラック性、密着性、接着性に優れたもので
ある。このものを含有するプリプレグは高温下はもとよ
り常温あるいはそれ以下の温度下においても優れたタッ
ク性及びドレープ性を示し、しかもこれらの性状が広い
温度範囲に亘って安定に持続するので、作業性や保存安
定性が幾層的に増大する。The epoxy resin composition according to the present invention configured as described above has a cured epoxy resin product obtained from the composition that has excellent heat resistance, elastic modulus, hardness, and chemical resistance, as well as toughness and flexibility. It has excellent flexibility and impact strength, as well as breaking strength, crack resistance against thermal shock, adhesion, and adhesion. Prepreg containing this material exhibits excellent tack and drape properties not only at high temperatures but also at room temperature or lower temperatures, and these properties remain stable over a wide temperature range, resulting in improved workability and Storage stability increases several times.
図面は本発明に係るエポキシ樹脂組成物と比較例に係る
エポキシ樹脂組成物をマトリクス樹脂としたプリプレグ
のタック値とタック安定性(タック値の温度依存性)に
ついて比較したグラフである。
特許出願人 東亜燃料工業株式会社The drawing is a graph comparing the tack value and tack stability (temperature dependence of tack value) of prepregs using the epoxy resin composition according to the present invention and the epoxy resin composition according to a comparative example as matrix resins. Patent applicant Toa Fuel Industries Co., Ltd.
Claims (1)
硬化剤とを含有し、前記ビスフェノールA系エポキシ樹
脂は、数平均分子量が450〜700であり、かつその
重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/
数平均分子量)が1.3〜3.0であることを特徴とす
るエポキシ樹脂組成物。(1) Contains a bisphenol A-based epoxy resin and an epoxy resin curing agent, and the bisphenol A-based epoxy resin has a number average molecular weight of 450 to 700, and the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average Molecular weight/
An epoxy resin composition having a number average molecular weight of 1.3 to 3.0.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19004788A JPH0241313A (en) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | Epoxy resin composition |
| US07/385,699 US4985530A (en) | 1988-07-29 | 1989-07-27 | Thermosetting epoxy resin composition |
| EP89307696A EP0353089B1 (en) | 1988-07-29 | 1989-07-28 | Thermosetting epoxy resin composition |
| DE68920086T DE68920086T2 (en) | 1988-07-29 | 1989-07-28 | Thermosetting epoxy resin composition. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19004788A JPH0241313A (en) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | Epoxy resin composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0241313A true JPH0241313A (en) | 1990-02-09 |
Family
ID=16251467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19004788A Pending JPH0241313A (en) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | Epoxy resin composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0241313A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007099926A (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Toyota Motor Corp | Manufacturing method of fiber composite member, manufacturing method and manufacturing system of prepreg |
-
1988
- 1988-07-29 JP JP19004788A patent/JPH0241313A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007099926A (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Toyota Motor Corp | Manufacturing method of fiber composite member, manufacturing method and manufacturing system of prepreg |
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