JPH04288319A - 炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH04288319A JPH04288319A JP7559191A JP7559191A JPH04288319A JP H04288319 A JPH04288319 A JP H04288319A JP 7559191 A JP7559191 A JP 7559191A JP 7559191 A JP7559191 A JP 7559191A JP H04288319 A JPH04288319 A JP H04288319A
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Landscapes
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- Epoxy Resins (AREA)
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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。
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は炭素繊維プリプレグ用エ
ポキシ樹脂組成物に関し、特に可撓性に富み、強靱で耐
アルカリ性に良好であるとともに、炭素繊維及びコンク
リートに対して良好な接着性を示し、特に、コンクリー
トへの付着力の強い炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂
組成物に関する。
ポキシ樹脂組成物に関し、特に可撓性に富み、強靱で耐
アルカリ性に良好であるとともに、炭素繊維及びコンク
リートに対して良好な接着性を示し、特に、コンクリー
トへの付着力の強い炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂
組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
いわゆるウォーターフロント開発の進展により各種のプ
ロジェクトが進行し、埠頭の開発、国際会議場、マリー
ナ等の整備、シーバース、海上橋の建設、海上空港の開
発、海岸部の道路橋の建設等が盛んに行われている。こ
のような海水中やスプラッシュゾーン、あるいは海岸部
における建造物では、塩害による鉄筋の腐食が起き、コ
ンクリートが大きく劣化することがある。また、このよ
うな臨海地における建造物に限らず、一般の鉄筋コンク
リート構造物にも劣化がみられ、問題となっている。
いわゆるウォーターフロント開発の進展により各種のプ
ロジェクトが進行し、埠頭の開発、国際会議場、マリー
ナ等の整備、シーバース、海上橋の建設、海上空港の開
発、海岸部の道路橋の建設等が盛んに行われている。こ
のような海水中やスプラッシュゾーン、あるいは海岸部
における建造物では、塩害による鉄筋の腐食が起き、コ
ンクリートが大きく劣化することがある。また、このよ
うな臨海地における建造物に限らず、一般の鉄筋コンク
リート構造物にも劣化がみられ、問題となっている。
【0003】塩害等による鉄筋の腐食を防止するために
、これまでさまざまな対策が実施されている。その一つ
に、炭素繊維やアラミド繊維などの繊維系新素材をコン
クリートの補強材として使用する方法がある(たとえば
日本経済新聞社刊「1990年ユーザー・メーカー交流
フォーラム資料」103 ページ、特開平1−1254
05号等) 。
、これまでさまざまな対策が実施されている。その一つ
に、炭素繊維やアラミド繊維などの繊維系新素材をコン
クリートの補強材として使用する方法がある(たとえば
日本経済新聞社刊「1990年ユーザー・メーカー交流
フォーラム資料」103 ページ、特開平1−1254
05号等) 。
【0004】炭素繊維やアラミド繊維などの繊維系新素
材は鋼材より大きな強度を有し、軽量で錆びず、また非
磁性でもある。このような特性を有する繊維系新素材は
、すでに塩害の激しい一部の地域の道路橋などにコンク
リートの補強材として利用されつつある。
材は鋼材より大きな強度を有し、軽量で錆びず、また非
磁性でもある。このような特性を有する繊維系新素材は
、すでに塩害の激しい一部の地域の道路橋などにコンク
リートの補強材として利用されつつある。
【0005】炭素繊維、アラミド繊維等を補強材として
用いる場合、エポキシ樹脂をマトリックス樹脂として使
用することが多い。というのは、エポキシ樹脂は、他の
樹脂に比して炭素繊維やアラミド繊維などとの接着性に
良好で、また機械的性質、耐薬品性も比較的良好である
からである。
用いる場合、エポキシ樹脂をマトリックス樹脂として使
用することが多い。というのは、エポキシ樹脂は、他の
樹脂に比して炭素繊維やアラミド繊維などとの接着性に
良好で、また機械的性質、耐薬品性も比較的良好である
からである。
【0006】このようなエポキシ樹脂を用いる技術の一
例として、たとえば、特開平1−192946号には、
炭素繊維やアラミド繊維などを束状とし、未硬化のエポ
キシ樹脂に含浸させこれを硬化させる方法が開示されて
いる。
例として、たとえば、特開平1−192946号には、
炭素繊維やアラミド繊維などを束状とし、未硬化のエポ
キシ樹脂に含浸させこれを硬化させる方法が開示されて
いる。
【0007】しかしながら、炭素繊維やアラミド繊維な
どの繊維系新素材と、マトリックス樹脂との接着性が良
いことが必要不可欠であり、従来のエポキシ樹脂では、
他の樹脂に比しては大きな接着性を有するとは言っても
、その接着性はまだ十分とは言えない。
どの繊維系新素材と、マトリックス樹脂との接着性が良
いことが必要不可欠であり、従来のエポキシ樹脂では、
他の樹脂に比しては大きな接着性を有するとは言っても
、その接着性はまだ十分とは言えない。
【0008】炭素繊維をコンクリートの補強材として使
用する場合、炭素繊維プリプレグとコンクリートとの付
着力が大きいことも不可欠な条件である。たとえば、炭
素繊維プリプレグを鉄筋の代替として使用する場合、炭
素繊維プリプレグに未硬化のフレッシュなコンクリート
を打ち継ぎ、コンクリートを硬化させる必要がある。し
かし、従来のエポキシ樹脂を炭素繊維プリプレグに使用
した場合は、未硬化のフレッシュなコンクリートが硬化
してできたコンクリートと炭素繊維プリプレグとの接着
性が不十分であった。すなわち、炭素繊維プリプレグに
接触するようにフレッシュなコンクリートを打った(流
した)場合に、硬化したコンクリートと炭素繊維プリプ
レグとの接着性が不十分であった。なお、従来のエポキ
シ樹脂は、硬化直後で水分が比較的多く含まれるコンク
リートに対しては殆ど接着性を示さない欠点がある。
用する場合、炭素繊維プリプレグとコンクリートとの付
着力が大きいことも不可欠な条件である。たとえば、炭
素繊維プリプレグを鉄筋の代替として使用する場合、炭
素繊維プリプレグに未硬化のフレッシュなコンクリート
を打ち継ぎ、コンクリートを硬化させる必要がある。し
かし、従来のエポキシ樹脂を炭素繊維プリプレグに使用
した場合は、未硬化のフレッシュなコンクリートが硬化
してできたコンクリートと炭素繊維プリプレグとの接着
性が不十分であった。すなわち、炭素繊維プリプレグに
接触するようにフレッシュなコンクリートを打った(流
した)場合に、硬化したコンクリートと炭素繊維プリプ
レグとの接着性が不十分であった。なお、従来のエポキ
シ樹脂は、硬化直後で水分が比較的多く含まれるコンク
リートに対しては殆ど接着性を示さない欠点がある。
【0009】そこで、従来のエポキシ樹脂を炭素繊維プ
リプレグとして使用する場合は、炭素繊維プリプレグと
コンクリートとの付着力を向上させる目的で、表面が平
滑なロッドタイプではなく、より線タイプの炭素繊維プ
リプレグを使用する等の方策がなされる(たとえば、特
開平1−116144号、特開平1−192946号等
) 。しかしながら、このような方法によっても炭素繊
維プリプレグとコンクリートとの付着力を十分に大きく
することは難しく、成形された構造材等が引張りや曲げ
を受けると炭素繊維プリプレグが引き抜けてしまい、補
強効果が低下する問題があった。
リプレグとして使用する場合は、炭素繊維プリプレグと
コンクリートとの付着力を向上させる目的で、表面が平
滑なロッドタイプではなく、より線タイプの炭素繊維プ
リプレグを使用する等の方策がなされる(たとえば、特
開平1−116144号、特開平1−192946号等
) 。しかしながら、このような方法によっても炭素繊
維プリプレグとコンクリートとの付着力を十分に大きく
することは難しく、成形された構造材等が引張りや曲げ
を受けると炭素繊維プリプレグが引き抜けてしまい、補
強効果が低下する問題があった。
【0010】そのような状況下で、炭素繊維の高強度、
耐腐食性の性能を十分に生かすことができ、しかも未硬
化のフレッシュなコンクリートが硬化してできたコンク
リートとの付着力が大きい炭素繊維プリプレグ用エポキ
シ樹脂組成物の開発が望まれていた。
耐腐食性の性能を十分に生かすことができ、しかも未硬
化のフレッシュなコンクリートが硬化してできたコンク
リートとの付着力が大きい炭素繊維プリプレグ用エポキ
シ樹脂組成物の開発が望まれていた。
【0011】従って、本発明の目的は、可撓性に富み、
強靱で耐アルカリ性に良好であるとともに、炭素繊維及
び未硬化のフレッシュなコンクリートが硬化してできた
コンクリートに対して良好な接着性を有する炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物を提供することである。
強靱で耐アルカリ性に良好であるとともに、炭素繊維及
び未硬化のフレッシュなコンクリートが硬化してできた
コンクリートに対して良好な接着性を有する炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み、同一分
子中にイオウ原子とビスフェノール骨格を含むエポキシ
樹脂組成物について鋭意検討を重ねた結果、本発明者ら
は、(a) 特定のポリサルファイド変性エポキシ樹脂
と、(b)アミン類、又はポリアミノアミドとを含むエ
ポキシ樹脂組成物は、可撓性に富み、強靱で耐アルカリ
性に良好で、しかも炭素繊維やコンクリートに対して大
きな接着強度を有することを発見し、本発明に想到した
。
子中にイオウ原子とビスフェノール骨格を含むエポキシ
樹脂組成物について鋭意検討を重ねた結果、本発明者ら
は、(a) 特定のポリサルファイド変性エポキシ樹脂
と、(b)アミン類、又はポリアミノアミドとを含むエ
ポキシ樹脂組成物は、可撓性に富み、強靱で耐アルカリ
性に良好で、しかも炭素繊維やコンクリートに対して大
きな接着強度を有することを発見し、本発明に想到した
。
【0013】すなわち、本発明の炭素繊維プリプレグ用
エポキシ樹脂組成物は、(a) 一般式
エポキシ樹脂組成物は、(a) 一般式
【化3】
(ただし、R1 及びR3 はビスフェノール骨格を含
む有機基であり、R2 は(−C2 H4 OCH2
OC2 H4 −Sm )n − で示されるポリサ
ルファイド骨格(ただし、mは1〜3で、ポリサルファ
イド骨格中のSの平均含有量を表し、nは1〜50で、
一分子中におけるポリサルファイド骨格の平均含有量を
表す。) である。) で示されるポリサルファイド変
性エポキシ樹脂、及び(b) アミン類、又はポリアミ
ノアミドを含有することを特徴とする。
む有機基であり、R2 は(−C2 H4 OCH2
OC2 H4 −Sm )n − で示されるポリサ
ルファイド骨格(ただし、mは1〜3で、ポリサルファ
イド骨格中のSの平均含有量を表し、nは1〜50で、
一分子中におけるポリサルファイド骨格の平均含有量を
表す。) である。) で示されるポリサルファイド変
性エポキシ樹脂、及び(b) アミン類、又はポリアミ
ノアミドを含有することを特徴とする。
【0014】また本発明のコンクリート補強用の炭素繊
維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物は、(a) 一般式
維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物は、(a) 一般式
【化4】
(ただし、R1 及びR3 はビスフェノール骨格を含
む有機基であり、R2 は(−C2 H4 OCH2
OC2 H4 −Sm )n − で示されるポリサ
ルファイド骨格(ただし、mは1〜3で、ポリサルファ
イド骨格中のSの平均含有量を表し、nは1〜50で、
一分子中におけるポリサルファイド骨格の平均含有量を
表す。) である。) で示されるポリサルファイド変
性エポキシ樹脂、及び(b) アミン類、又はポリアミ
ノアミドを含有することを特徴とする。
む有機基であり、R2 は(−C2 H4 OCH2
OC2 H4 −Sm )n − で示されるポリサ
ルファイド骨格(ただし、mは1〜3で、ポリサルファ
イド骨格中のSの平均含有量を表し、nは1〜50で、
一分子中におけるポリサルファイド骨格の平均含有量を
表す。) である。) で示されるポリサルファイド変
性エポキシ樹脂、及び(b) アミン類、又はポリアミ
ノアミドを含有することを特徴とする。
【0015】本発明を以下詳細に説明する。本発明にお
いて使用するポリサルファイド変性エポキシ樹脂は、下
記一般式(1) により表されるものである。
いて使用するポリサルファイド変性エポキシ樹脂は、下
記一般式(1) により表されるものである。
【化5】
【0016】上記一般式(1) 中のR1 及びR3
はビスフェノール骨格を含む有機基である。上記ビスフ
ェノール骨格を含む有機基としては、例えばビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ
樹脂、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールF型エポキシ樹
脂などと同等の分子構造を有するもの、またはこれらと
類似の分子構造を含むものを挙げることができる。
はビスフェノール骨格を含む有機基である。上記ビスフ
ェノール骨格を含む有機基としては、例えばビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ
樹脂、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールF型エポキシ樹
脂などと同等の分子構造を有するもの、またはこれらと
類似の分子構造を含むものを挙げることができる。
【0017】また、上記一般式(1) 中のR2 は下
記一般式(2) により示されるポリサルファイド骨格
である。
記一般式(2) により示されるポリサルファイド骨格
である。
【化6】
【0018】上記一般式(2) 中におけるSの平均含
有量mの範囲は1〜3であり、好ましくは1.5 〜2
.5 である。
有量mの範囲は1〜3であり、好ましくは1.5 〜2
.5 である。
【0019】さらにポリサルファイド骨格の平均含有量
nの範囲は1〜50であり、好ましくは2〜30である
。ポリサルファイド骨格の平均含有量nが1未満である
と通常のビスフェノール型エポキシ樹脂と同等になり、
またnが50を超えると粘度が高くなり、使用しずらく
なる。
nの範囲は1〜50であり、好ましくは2〜30である
。ポリサルファイド骨格の平均含有量nが1未満である
と通常のビスフェノール型エポキシ樹脂と同等になり、
またnが50を超えると粘度が高くなり、使用しずらく
なる。
【0020】このようなポリサルファイド変性エポキシ
樹脂としては、25℃における粘度が3000ポイズ以
下のものが好ましく、例えば、東レチオコール(株)製
「FLEP−10」、「FLEP−50 」、「FLE
P−60 」、「FLEP−80 」等を挙げることが
できる。
樹脂としては、25℃における粘度が3000ポイズ以
下のものが好ましく、例えば、東レチオコール(株)製
「FLEP−10」、「FLEP−50 」、「FLE
P−60 」、「FLEP−80 」等を挙げることが
できる。
【0021】なお、本発明においてはポリサルファイド
変性エポキシ樹脂を単独で使用するのが望ましいが、必
要に応じてポリサルファイド変性エポキシ樹脂に少量の
ビスフェノール型エポキシ樹脂を混合して使用すること
もできる。
変性エポキシ樹脂を単独で使用するのが望ましいが、必
要に応じてポリサルファイド変性エポキシ樹脂に少量の
ビスフェノール型エポキシ樹脂を混合して使用すること
もできる。
【0022】本発明では、上述したポリサルファイド変
性エポキシ樹脂にアミン類、又はポリアミノアミドを配
合する。
性エポキシ樹脂にアミン類、又はポリアミノアミドを配
合する。
【0023】本発明で使用されるアミン類としては、例
えば、トリエチレンテトラミン、イソフォロンジアミン
、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、m−
キシレンジアミン、ペンタエチレンヘキサミン、シクロ
ヘキシルアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロ
ヘキシル)メタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタ
ン、3,3’− ジアミノジフェニルスルホン、4,4
’− ジアミノジフェニルスルホン、m−フェニレンジ
アミン、N−シアノエチルキシリレンジアミン、N−ベ
ンジルエチレンジアミン、1−(2−アミノエチル)ピ
ペラジン、ジメチルアミノメチルフェノール、2−エチ
ル−4− メチルイミダゾール、2,4,6−トリス(
ジメチルアミノメチル)フェノール、三フッ化ホウ素モ
ノエチルアミン錯塩、変性ポリアミン(例えば、旭電化
工業(株)製「アデカハードナーEH−220」、旭電
化工業(株)製「アデカハードナーEH−227」、旭
電化工業(株)製「アデカハードナーEH−230」、
旭電化工業(株)製「アデカハードナーEH−531」
、エイ・シー・アイ・ジャパン・リミテッド製「アンカ
ミンMCA 」、油化シェルエポキシ(株)製「エポメ
ートN−001 」、油化シェルエポキシ(株)製「エ
ポメートQX−2」、油化シェルエポキシ(株)製「エ
ポメートB−002W」、油化シェルエポキシ(株)製
「エピキュア3012」、住友化学工業(株)製「スミ
キュアーAF」、大都産業(株)製「ダイトクラールX
−1942」、大都産業(株)製「ダイトクラールHD
−801CB」、大都産業(株)製「ダイトクラールX
−2392」、富士化成工業(株)製「フジキュア#5
001 」、富士化成工業(株)製「フジキュア#54
20 」、三洋化成工業(株)製「リアクトCA−10
1」、三洋化成工業(株)製「リアクトCA−681」
等が挙げられる。
えば、トリエチレンテトラミン、イソフォロンジアミン
、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、m−
キシレンジアミン、ペンタエチレンヘキサミン、シクロ
ヘキシルアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロ
ヘキシル)メタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタ
ン、3,3’− ジアミノジフェニルスルホン、4,4
’− ジアミノジフェニルスルホン、m−フェニレンジ
アミン、N−シアノエチルキシリレンジアミン、N−ベ
ンジルエチレンジアミン、1−(2−アミノエチル)ピ
ペラジン、ジメチルアミノメチルフェノール、2−エチ
ル−4− メチルイミダゾール、2,4,6−トリス(
ジメチルアミノメチル)フェノール、三フッ化ホウ素モ
ノエチルアミン錯塩、変性ポリアミン(例えば、旭電化
工業(株)製「アデカハードナーEH−220」、旭電
化工業(株)製「アデカハードナーEH−227」、旭
電化工業(株)製「アデカハードナーEH−230」、
旭電化工業(株)製「アデカハードナーEH−531」
、エイ・シー・アイ・ジャパン・リミテッド製「アンカ
ミンMCA 」、油化シェルエポキシ(株)製「エポメ
ートN−001 」、油化シェルエポキシ(株)製「エ
ポメートQX−2」、油化シェルエポキシ(株)製「エ
ポメートB−002W」、油化シェルエポキシ(株)製
「エピキュア3012」、住友化学工業(株)製「スミ
キュアーAF」、大都産業(株)製「ダイトクラールX
−1942」、大都産業(株)製「ダイトクラールHD
−801CB」、大都産業(株)製「ダイトクラールX
−2392」、富士化成工業(株)製「フジキュア#5
001 」、富士化成工業(株)製「フジキュア#54
20 」、三洋化成工業(株)製「リアクトCA−10
1」、三洋化成工業(株)製「リアクトCA−681」
等が挙げられる。
【0024】本発明において、アミン類の配合量は使用
するアミン類中の活性水素当量によって異なる。アミン
類の配合量は、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂のエ
ポキシ当量と使用するアミン類の活性水素当量とから計
算される化学当量( エポキシ基1モル当たりアミン類
の活性水素1モル)の0.7 〜1.5 倍が好ましい
。化学当量の1.5 倍を超えるアミン類を使用した場
合、あるいは、化学当量の0.7 倍未満のアミン類を
使用した場合は、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂と
アミン類との反応が不完全となり、接着性、耐薬品性な
どが悪化するので好ましくない。
するアミン類中の活性水素当量によって異なる。アミン
類の配合量は、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂のエ
ポキシ当量と使用するアミン類の活性水素当量とから計
算される化学当量( エポキシ基1モル当たりアミン類
の活性水素1モル)の0.7 〜1.5 倍が好ましい
。化学当量の1.5 倍を超えるアミン類を使用した場
合、あるいは、化学当量の0.7 倍未満のアミン類を
使用した場合は、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂と
アミン類との反応が不完全となり、接着性、耐薬品性な
どが悪化するので好ましくない。
【0025】本発明で使用するポリアミノアミドとして
は、たとえば、旭電化工業(株)製「アデカハードナー
EH−203」、エイ・シー・アイ・ジャパン・リミテ
ッド製「アンカマイド500 」、エイ・シー・アイ・
ジャパン・リミテッド製「アンカマイド501 」、エ
イ・シー・アイ・ジャパン・リミテッド製「アンカマイ
ド503 」、大都産業(株)製「ダイトクラールP−
4250」、大都産業(株)製「ダイトクラールP−4
355」、大都産業(株)製「ダイトクラールP−47
30」、富士化成工業(株)製「トーマイド#225−
ND 」、富士化成工業(株)製「トーマイド#245
」、富士化成工業(株)製「トーマイド#2400 」
、富士化成工業(株)製「トーマイド#2500」、ヘ
ンケル白水(株)製「バーサミド#125」、ヘンケル
白水(株)製「バーサミド#140」、ヘンケル白水(
株)製「ゼナミド#2000 」、大日本インキ工業(
株)製「ラッカマイドTD−966」、大日本インキ工
業(株)製「ラッカマイドTD−984」、三洋化成工
業(株)製「ポリマイドL−45−3」、三洋化成工業
(株)製「ポリマイドL−55−3」、三和化学工業(
株)製「サンマイド315 」、三和化学工業(株)製
「サンマイド330 」、三和化学工業(株)製「サン
マイド75」、三和化学工業(株)製「サンマイドX−
2000」等が挙げられる。
は、たとえば、旭電化工業(株)製「アデカハードナー
EH−203」、エイ・シー・アイ・ジャパン・リミテ
ッド製「アンカマイド500 」、エイ・シー・アイ・
ジャパン・リミテッド製「アンカマイド501 」、エ
イ・シー・アイ・ジャパン・リミテッド製「アンカマイ
ド503 」、大都産業(株)製「ダイトクラールP−
4250」、大都産業(株)製「ダイトクラールP−4
355」、大都産業(株)製「ダイトクラールP−47
30」、富士化成工業(株)製「トーマイド#225−
ND 」、富士化成工業(株)製「トーマイド#245
」、富士化成工業(株)製「トーマイド#2400 」
、富士化成工業(株)製「トーマイド#2500」、ヘ
ンケル白水(株)製「バーサミド#125」、ヘンケル
白水(株)製「バーサミド#140」、ヘンケル白水(
株)製「ゼナミド#2000 」、大日本インキ工業(
株)製「ラッカマイドTD−966」、大日本インキ工
業(株)製「ラッカマイドTD−984」、三洋化成工
業(株)製「ポリマイドL−45−3」、三洋化成工業
(株)製「ポリマイドL−55−3」、三和化学工業(
株)製「サンマイド315 」、三和化学工業(株)製
「サンマイド330 」、三和化学工業(株)製「サン
マイド75」、三和化学工業(株)製「サンマイドX−
2000」等が挙げられる。
【0026】本発明において、ポリアミノアミドの使用
量は、使用するポリアミノアミドの種類により変化する
。一般に、ポリアミノアミドは分子構造が複雑なために
、ポリアミノアミドのアミン価とポリサルファイド変性
エポキシ樹脂のエポキシ当量から計算される化学当量で
ポリアミノアミドの使用量を規定するのは実際的ではな
い。また、一般的に、ポリアミノアミドは使用量の許容
範囲が広いので、同一のポリアミノアミドを使用する場
合、ある程度使用量が増減しても問題ない。したがって
、本発明におけるポリアミノアミドの使用量は、ポリア
ミノアミドの種類や使用状況によって多少異なるが、通
常、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂100 重量部
に対して5〜300 重量部、好ましくは10〜100
重量部とする。ポリアミノアミドの添加量が多すぎた
り少なすぎたりすると、ポリサルファイド変性エポキシ
樹脂とポリアミノアミドとの反応が不完全となり、接着
性、耐薬品性などが悪化するので好ましくない。
量は、使用するポリアミノアミドの種類により変化する
。一般に、ポリアミノアミドは分子構造が複雑なために
、ポリアミノアミドのアミン価とポリサルファイド変性
エポキシ樹脂のエポキシ当量から計算される化学当量で
ポリアミノアミドの使用量を規定するのは実際的ではな
い。また、一般的に、ポリアミノアミドは使用量の許容
範囲が広いので、同一のポリアミノアミドを使用する場
合、ある程度使用量が増減しても問題ない。したがって
、本発明におけるポリアミノアミドの使用量は、ポリア
ミノアミドの種類や使用状況によって多少異なるが、通
常、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂100 重量部
に対して5〜300 重量部、好ましくは10〜100
重量部とする。ポリアミノアミドの添加量が多すぎた
り少なすぎたりすると、ポリサルファイド変性エポキシ
樹脂とポリアミノアミドとの反応が不完全となり、接着
性、耐薬品性などが悪化するので好ましくない。
【0027】本発明の炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹
脂組成物は主としてポリサルファイド変性エポキシ樹脂
とアミン類、又はポリアミノアミドにより構成されるが
、さらに必要に応じて、反応性希釈剤などの相溶性ある
いは親和性のある高分子物質を添加することができる。
脂組成物は主としてポリサルファイド変性エポキシ樹脂
とアミン類、又はポリアミノアミドにより構成されるが
、さらに必要に応じて、反応性希釈剤などの相溶性ある
いは親和性のある高分子物質を添加することができる。
【0028】本発明の炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹
脂組成物は、好ましくはコンクリート構造物の補強用複
合材料樹脂として用いられるが、さらに、一定方向に配
列されたテープ、シート状物、マット状物、織物等、種
々の形態の炭素繊維にも適用できる。また、アラミド繊
維、ボロン繊維、ガラス繊維、炭化ケイ素繊維等のプリ
プレグ用エポキシ樹脂組成物としても使用できる。
脂組成物は、好ましくはコンクリート構造物の補強用複
合材料樹脂として用いられるが、さらに、一定方向に配
列されたテープ、シート状物、マット状物、織物等、種
々の形態の炭素繊維にも適用できる。また、アラミド繊
維、ボロン繊維、ガラス繊維、炭化ケイ素繊維等のプリ
プレグ用エポキシ樹脂組成物としても使用できる。
【0029】
【作用】上述したように、本発明の炭素繊維プリプレグ
用エポキシ樹脂組成物は、(a)ポリサルファイド変性
エポキシ樹脂と、(b) アミン類、又はポリアミノア
ミドとを配合している。このためポリサルファイド変性
エポキシ樹脂が有する良好な耐アルカリ性、接着性及び
濡れ性を持つ。
用エポキシ樹脂組成物は、(a)ポリサルファイド変性
エポキシ樹脂と、(b) アミン類、又はポリアミノア
ミドとを配合している。このためポリサルファイド変性
エポキシ樹脂が有する良好な耐アルカリ性、接着性及び
濡れ性を持つ。
【0030】また、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂
はコンクリートなどの無機材料に対する接着性が極めて
良好であるので、本発明の炭素繊維プリプレグ用エポキ
シ樹脂組成物は、同様にコンクリートなどの無機材料に
対する接着性が極めて良好となり、優れたコンクリート
補強材を提供することができる。
はコンクリートなどの無機材料に対する接着性が極めて
良好であるので、本発明の炭素繊維プリプレグ用エポキ
シ樹脂組成物は、同様にコンクリートなどの無機材料に
対する接着性が極めて良好となり、優れたコンクリート
補強材を提供することができる。
【0031】
【実施例】次に、本発明を以下の具体的実施例によりさ
らに詳細に説明する。
らに詳細に説明する。
【0032】実施例1
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂(東レチオコール(
株)製“FLEP−10 ”)100 重量部と、m−
キシレンジアミン10重量部とを混合して、炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
株)製“FLEP−10 ”)100 重量部と、m−
キシレンジアミン10重量部とを混合して、炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0033】実施例2
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂(東レチオコール(
株)製“FLEP−60 ”)100 重量部と、イソ
フォロンジアミン15重量部とを混合して、炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
株)製“FLEP−60 ”)100 重量部と、イソ
フォロンジアミン15重量部とを混合して、炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0034】実施例3
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂(東レチオコール(
株)製“FLEP−10 ”)100 重量部と、変性
ポリアミン( 富士化成工業(株)製、” フジキュア
#5001”)30 重量部とを混合して、炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
株)製“FLEP−10 ”)100 重量部と、変性
ポリアミン( 富士化成工業(株)製、” フジキュア
#5001”)30 重量部とを混合して、炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0035】実施例4
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂(東レチオコール(
株)製“FLEP−60 ”)100 重量部と、変性
ポリアミン( 旭電化工業(株)製、” アデカハード
ナーEH−230”)27重量部とを混合して、炭素繊
維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
株)製“FLEP−60 ”)100 重量部と、変性
ポリアミン( 旭電化工業(株)製、” アデカハード
ナーEH−230”)27重量部とを混合して、炭素繊
維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0036】実施例5
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂(東レチオコール(
株)製“FLEP−60 ”)100 重量部と、変性
ポリアミン( 油化シェルエポキシ(株)製、” エポ
メートN−001”)40 重量部とを混合して、炭素
繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
株)製“FLEP−60 ”)100 重量部と、変性
ポリアミン( 油化シェルエポキシ(株)製、” エポ
メートN−001”)40 重量部とを混合して、炭素
繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0037】実施例6
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂(東レチオコール(
株)製“FLEP−60 ”)100 重量部と、変性
ポリアミン( 大都産業(株)製、” ダイトクラール
X−2392”)28重量部とを混合して、炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
株)製“FLEP−60 ”)100 重量部と、変性
ポリアミン( 大都産業(株)製、” ダイトクラール
X−2392”)28重量部とを混合して、炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0038】実施例7
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂(東レチオコール(
株)製“FLEP−60 ”)100 重量部と、変性
ポリアミン( 三洋化成工業(株)製、” リアクトC
A−681”)29重量部とを混合して、炭素繊維プリ
プレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
株)製“FLEP−60 ”)100 重量部と、変性
ポリアミン( 三洋化成工業(株)製、” リアクトC
A−681”)29重量部とを混合して、炭素繊維プリ
プレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0039】実施例8
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂(東レチオコール(
株)製“FLEP−10 ”)100 重量部と、ポリ
アミノアミド(エイ・シー・アイ・ジャパン・リミテッ
ド製、“アンカマイド501”)20 重量部とを混合
して、炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした
。
株)製“FLEP−10 ”)100 重量部と、ポリ
アミノアミド(エイ・シー・アイ・ジャパン・リミテッ
ド製、“アンカマイド501”)20 重量部とを混合
して、炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした
。
【0040】実施例9
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂(東レチオコール(
株)製“FLEP−10 ”)100 重量部と、ポリ
アミノアミド(富士化成工業(株)製、“トーマイド2
25−ND”)20重量部とを混合して、炭素繊維プリ
プレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
株)製“FLEP−10 ”)100 重量部と、ポリ
アミノアミド(富士化成工業(株)製、“トーマイド2
25−ND”)20重量部とを混合して、炭素繊維プリ
プレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0041】比較例1
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ
(株)製” エピコート828”)100 重量部と、
m−キシレンジアミン17重量部とを混合して、炭素繊
維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
(株)製” エピコート828”)100 重量部と、
m−キシレンジアミン17重量部とを混合して、炭素繊
維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0042】比較例2
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ
(株)製” エピコート828”)100 重量部と、
イソフォロンジアミン21重量部とを混合して、炭素繊
維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
(株)製” エピコート828”)100 重量部と、
イソフォロンジアミン21重量部とを混合して、炭素繊
維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0043】比較例3
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ
(株)製” エピコート828”)100 重量部と、
変性ポリアミン(油化シェルエポキシ(株)製、“エポ
メートN−001”)57重量部とを混合して、炭素繊
維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
(株)製” エピコート828”)100 重量部と、
変性ポリアミン(油化シェルエポキシ(株)製、“エポ
メートN−001”)57重量部とを混合して、炭素繊
維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物とした。
【0044】炭素繊維との接着性の測定上記各例の炭素
繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物の接着性を評価す
るために、テフロンシート上に炭素繊維(東レ(株)製
、“トレカT−300”) を固定して、その上から炭
素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を塗布した。2
0℃で7日間放置して硬化させた後、テフロンシートを
はずし、炭素繊維を引っ張って、炭素繊維と炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物との接着性を調べた。
繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物の接着性を評価す
るために、テフロンシート上に炭素繊維(東レ(株)製
、“トレカT−300”) を固定して、その上から炭
素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を塗布した。2
0℃で7日間放置して硬化させた後、テフロンシートを
はずし、炭素繊維を引っ張って、炭素繊維と炭素繊維プ
リプレグ用エポキシ樹脂組成物との接着性を調べた。
【0045】測定結果を配合物及び割合とともに、表1
(実施例1〜9)及び表2(比較例1〜3)に示す。
(実施例1〜9)及び表2(比較例1〜3)に示す。
【0046】コンクリートとの付着力の測定上記各例の
炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を、直径10
cm、厚さ2mmの円形のシート状にして20℃で7日
間放置して硬化させた。硬化させた炭素繊維プリプレグ
用エポキシ樹脂組成物の上に、20mm×20mm×1
0mmの型枠を作り、その中に、JIS R 5201
(1981)「セメントの物理試験方法」で規定された
モルタルを詰めて、20℃(湿度55%) で7日間放
置し、モルタルをブロック状に硬化させた。このブロッ
ク状に硬化したモルタルに剪断方向に力を加えて、エポ
キシ樹脂組成物とモルタルとの付着力を調べた。
炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を、直径10
cm、厚さ2mmの円形のシート状にして20℃で7日
間放置して硬化させた。硬化させた炭素繊維プリプレグ
用エポキシ樹脂組成物の上に、20mm×20mm×1
0mmの型枠を作り、その中に、JIS R 5201
(1981)「セメントの物理試験方法」で規定された
モルタルを詰めて、20℃(湿度55%) で7日間放
置し、モルタルをブロック状に硬化させた。このブロッ
ク状に硬化したモルタルに剪断方向に力を加えて、エポ
キシ樹脂組成物とモルタルとの付着力を調べた。
【0047】試験結果を表1(実施例1〜9)及び表2
(比較例1〜3)に示す。
(比較例1〜3)に示す。
【0048】耐アルカリ性の測定
上記各例の炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物を
、直径10cm、厚さ2mmのシート状にして20℃で
7日間放置して硬化させた。硬化物を10%水酸化ナト
リウム水溶液に1ヵ月間浸漬して、硬化物の外観の変化
を調べた。
、直径10cm、厚さ2mmのシート状にして20℃で
7日間放置して硬化させた。硬化物を10%水酸化ナト
リウム水溶液に1ヵ月間浸漬して、硬化物の外観の変化
を調べた。
【0049】試験結果を表1(実施例1〜9)及び表2
(比較例1〜3)に示す。
(比較例1〜3)に示す。
【表1】
【表2】
【0050】表1及び表2より明らかなように、本発明
の炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物は、炭素繊
維によく接着する。また、硬化直後のコンクリートとの
付着力が強い。一方、比較例における炭素繊維プリプレ
グ用エポキシ樹脂組成物では、炭素繊維との接着性やコ
ンクリートへの付着力が不十分であった。
の炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物は、炭素繊
維によく接着する。また、硬化直後のコンクリートとの
付着力が強い。一方、比較例における炭素繊維プリプレ
グ用エポキシ樹脂組成物では、炭素繊維との接着性やコ
ンクリートへの付着力が不十分であった。
【0051】
【発明の効果】以上に詳述した通り、本発明の炭素繊維
プリプレグ用エポキシ樹脂組成物は、ポリサルファイド
骨格を有するエポキシ樹脂を主成分としているため、耐
アルカリ性、耐薬品性、耐久性、強靱性に優れている。
プリプレグ用エポキシ樹脂組成物は、ポリサルファイド
骨格を有するエポキシ樹脂を主成分としているため、耐
アルカリ性、耐薬品性、耐久性、強靱性に優れている。
【0052】また、本発明の炭素繊維プリプレグ用エポ
キシ樹脂組成物は、炭素繊維に対して大きな接着性を発
現するとともに、未硬化のフレッシュなコンクリートが
硬化してできたコンクリートへの付着力も大きい。
キシ樹脂組成物は、炭素繊維に対して大きな接着性を発
現するとともに、未硬化のフレッシュなコンクリートが
硬化してできたコンクリートへの付着力も大きい。
【0053】以上の特徴を有する本発明の炭素繊維プリ
プレグ用エポキシ樹脂組成物は、コンクリートの補強材
などの土木建築用複合材料マトリックスのみならず、ス
ポーツ用複合材料マトリックス、自動車用複合材料マト
リックス、船舶用複合材料マトリックス、産業用複合材
料マトリックスなどに好適である。
プレグ用エポキシ樹脂組成物は、コンクリートの補強材
などの土木建築用複合材料マトリックスのみならず、ス
ポーツ用複合材料マトリックス、自動車用複合材料マト
リックス、船舶用複合材料マトリックス、産業用複合材
料マトリックスなどに好適である。
Claims (2)
- 【請求項1】 (a) 一般式 【化1】 (ただし、R1 及びR3 はビスフェノール骨格を含
む有機基であり、R2 は(−C2 H4 OCH2
OC2 H4 −Sm )n − で示されるポリサ
ルファイド骨格(ただし、mは1〜3で、ポリサルファ
イド骨格中のSの平均含有量を表し、nは1〜50で、
一分子中におけるポリサルファイド骨格の平均含有量を
表す。) である。) で示されるポリサルファイド変
性エポキシ樹脂、及び(b) アミン類、又はポリアミ
ノアミドを含有することを特徴とする炭素繊維プリプレ
グ用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項2】 (a) 一般式 【化2】 (ただし、R1 及びR3 はビスフェノール骨格を含
む有機基であり、R2 は(−C2 H4 OCH2
OC2 H4 −Sm )n − で示されるポリサ
ルファイド骨格(ただし、mは1〜3で、ポリサルファ
イド骨格中のSの平均含有量を表し、nは1〜50で、
一分子中におけるポリサルファイド骨格の平均含有量を
表す。) である。) で示されるポリサルファイド変
性エポキシ樹脂、及び(b) アミン類、又はポリアミ
ノアミドを含有することを特徴とするコンクリート補強
用の炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7559191A JPH04288319A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7559191A JPH04288319A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04288319A true JPH04288319A (ja) | 1992-10-13 |
Family
ID=13580598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7559191A Pending JPH04288319A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 炭素繊維プリプレグ用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04288319A (ja) |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP7559191A patent/JPH04288319A/ja active Pending
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