JPH04370140A - 複合材料用樹脂組成物、中間材および複合材料 - Google Patents

複合材料用樹脂組成物、中間材および複合材料

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JPH04370140A
JPH04370140A JP17191691A JP17191691A JPH04370140A JP H04370140 A JPH04370140 A JP H04370140A JP 17191691 A JP17191691 A JP 17191691A JP 17191691 A JP17191691 A JP 17191691A JP H04370140 A JPH04370140 A JP H04370140A
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JP
Japan
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composite material
resin composition
manufactured
composite
weight
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JP17191691A
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English (en)
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Hideo Horii
堀井 英男
Tetsuji Watanabe
哲司 渡辺
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Oil Corp
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複合材料用樹脂組成物お
よびそれを補強繊維に含浸して得られる中間材並びに中
間材を成形して得られる複合材料に関する。
【0002】
【従来の技術】炭素繊維、ガラス繊維等を補強材とする
複合材料はゴルフシャフト、釣竿、テニスラケット等の
スポーツ・レジャー用品、航空機、一般産業資材等に使
用されている。
【0003】さらに、近年においては、かかる複合材料
が宇宙衛星やその部品に使用されることが多くなってき
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、宇宙環境下に
、この複合材料が使用された場合、特に熱サイクル、す
なわち高温下あるいは低温下に材料が順次暴露されたと
きに複合材料のマトリックス樹脂にクラックが発生する
ことがある。これは複合材料の劣化を意味し、この熱サ
イクルに強い樹脂の開発が望まれている。
【0005】本発明は熱サイクルに強い樹脂組成物およ
びそれを補強繊維に含浸して得られる中間材、並びに該
中間材を成形して得られる複合材料を提供することを目
的とする。
【0006】本発明者らは、こういった問題に対して検
討した結果、本発明に至った。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は(A)エポキシ
樹脂、(B)シリコーンゴム弾性体および(C)硬化剤
を構成成分として含有する複合材料用樹脂組成物に関す
る。
【0008】また本発明は前記樹脂組成物を補強繊維に
含浸して得られる複合材料用中間材および該中間材を成
形して得られる複合材料に関する。
【0009】本発明に用いられるエポキシ樹脂(以下、
成分(A)という)としては、ビスフェノールA型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環
式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、
トリス(グリシジルエーテルフェニル)メタン等の各種
エポキシ樹脂を用いることができ、またこれらの  2
種以上のエポキシ樹脂の混合物を用いることができる。
【0010】ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては
、エピコート828、エピコート834、エピコート8
27、エピコート1001、エピコート1002、エピ
コート1004、エピコート1007、エピコート10
09(油化シェルエポキシ社製)、アラルダイトCY2
05、CY230、CY232、CY221、GY25
7、GY252、GY255、GY250、GY260
、GY280、アラルダイト6071、アラルダイト7
071、アラルダイト7072(チバ・ガイギー社製)
、ダウエポキシDER331、DER332、DER6
62、DER663U、DER662U(ダウケミカル
社製)、エピクロン840、850、855、860、
1050、3050、4050、7050(大日本イン
キ化学工業社製)、エポトートYD−115、YD−1
15CA、YD−117、YD−121、YD−127
、YD−128、YD−128CA、YD−128S、
YD−134、YD001Z、YD−011、YD−0
12、YD−014、YD−014ES、YD−017
、YD−019、YD−020、YD−002(東都化
成社製)等が挙げられる。
【0011】ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては
、YDF−170(東都化成社製)等が挙げられる。
【0012】フェノールノボラック型エポキシ樹脂とし
ては、エピコート152、エピコート154(油化シェ
ルエポキシ社製)、アラルダイトEPN1138、EP
N1139(チバ・ガイギー社製)、ダウエポキシDE
N431、DEN438、DEN439(ダウケミカル
社製)、EPPN201(日本化薬社製)、エピクロン
N740(大日本インキ化学工業社製)、エポトートY
DPN638(東都化成社製)、TACTIX785(
ダウ・ケミカル日本社製)等が挙げられる。
【0013】クレゾールノボラック型エポキシ樹脂とし
ては、ECN1280、ECN1299(チバ・ガイギ
ー社製)、EOCN102(日本化薬社製)、YDCN
701、702、703、704(東都化成社製)等が
挙げられる。
【0014】グリシジルアミン型エポキシ樹脂としては
、アラルダイトMY720(チバ・ガイギー社製)、エ
ポトートYH434(東都化成社製)、ELM120、
ELM434(住友化学工業社製)、TETRAD−C
,X(三菱ガス化学社製)等を例示することができる。
【0015】脂環式エポキシ樹脂としては、アラルダイ
トCY−179、CY−178、CY−182、CY−
183チバ・ガイギー社製)等がある。
【0016】トリス(グリシジルエーテルフェニル)メ
タンとしては、TACTIX742(ダウケミカル日本
社製)が挙げられる。
【0017】本発明において用いるシリコーンゴム弾性
体(以下、成分(B)という)とは、平均粒径が1〜2
0μmであり、球状に微粒子化したものである。平均粒
径が20μmより大きくなると硬化後の樹脂中における
分散が不均一になる。
【0018】本発明で使用できるシリコーン弾性体の具
体例としては、トレフィルEシリーズ(東レダウコーニ
ングシリコーン社製)が挙げられる。
【0019】成分(B)は成分(A)100重量部に対
し1〜50重量部、好ましくは1〜30重量部、さらに
好ましくは2〜20重量部用いられる。
【0020】配合量が1重量部よりも少ないと複合材料
としたときの耐熱サイクルの改良に効果がなく、また5
0重量部よりも多いと樹脂組成物の粘度が高くなり補強
繊維に含浸させるのが困難となる。
【0021】本発明において前記成分(A)および(B
)に、硬化剤(以下、成分(C)という)が配合される
。配合割合は成分(A)および成分(B)の全量100
重量部に対し、成分(C)は10〜80重量部、好まし
くは30〜60重量部が用いられる。
【0022】硬化剤としてはジアミノジフェニルスルホ
ン、ジシアンジアミドなどが用いられる。
【0023】ジアミノジフェニルスルホンとして、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のいずれも好ましく用いることが
できる。
【0024】ジシアンジアミドを用いるときは、硬化促
進剤として3−フェニル−1,1−ジメチルウレア、3
−p−クロロフェニル−1,1−ジメチルウレア、3−
(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチルウレ
ア等を併用するのが好ましい。
【0025】本発明における硬化剤としては、ジアミノ
ジフェニルスルホンが特に好ましい。
【0026】本発明においては前記成分(A),(B)
および(C)を含有する樹脂組成物を補強繊維に含浸さ
せ複合材料用中間材(プリプレグ)とする。
【0027】補強繊維としては特に限定されず複合材料
の強化繊維として用いられるすべての繊維を用いること
ができる。例えばガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維
等である。
【0028】補強繊維に本発明の樹脂組成物を含浸させ
る方法は特に限定されず公知の方法が用いられる。例え
ば、樹脂組成物を溶媒に溶解した溶液中に補強繊維を浸
漬した後、溶媒を除去する溶液法、樹脂組成物を通常6
0〜90℃程度に加温して補強繊維に含浸させるいわゆ
るホットメルト法等のいずれの方法も採用できる。
【0029】溶液法の場合、用いる溶媒としてはアセト
ン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、ジ
メチルホルムアミド等の各種溶剤を用いることができ、
またこれらを混合して用いることもできる。
【0030】このようにして製造された中間材の樹脂組
成物の含量は補強繊維と樹脂組成物の総量に対して通常
25〜50重量%、好ましくは30〜45重量%である
【0031】中間材は最終的に複合材料に成形される。 例えば中間材を積層して、オートクレーブ中または加圧
プレス等により通常150〜200℃で1〜3時間処理
することにより、樹脂組成物を加熱硬化させることによ
り複合材料とする。
【0032】
【発明の効果】本発明の複合材料は低温下および高温下
の熱サイクルに暴露した場合において、クラックの発生
を著しく抑制することができる。
【0033】
【実施例】以下に実施例を挙げ本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【0034】実施例1 引張強さ350Kg/mm2、引張弾性率40ton/
mm2を有する炭素繊維を、エポキシ樹脂としてビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂(商品名エピコート828、
エポキシ当量190)3Kg(30重量部)、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YH434、エポキシ当量120)7Kg(
70量部)、シリコーンゴム弾性体(東レダウコーニン
グシリコーン社製、商品名トレフィルE501)1Kg
(10重量部)4,4′−ジアミノジフェニルスルホン
4.2Kg(42重量部)、三フッ化ホウ素モノエチル
アミン100gを三本ロールを用いて均一に混合したの
ち、この樹脂組成物に含浸して一方向プリプレグを得た
【0035】このプリプレグを[0°/±45°/90
°]2Sに積層し、オートクレーブを使い、180℃、
2時間で成形して多方向コンポジットを得た。このコン
ポジットを150℃、1時間〜−200℃、1時間の熱
サイクルを100回繰り返したのち、コンポジットを切
断してSEM(走査電子顕微鏡)観察をした。切断面に
は熱サイクルテストによるクラックの発生は殆んど認め
られなかった。
【0036】比較例1 シリコーンゴム弾性体を用いない以外は実施例1と同様
の方法でプリプレグ多方向コンポジットを得た。
【0037】このコンポジットを実施例1と同じ熱サイ
クルテストを行ないその切断面のSEM観察を行なった
ところ、多数のクラックが認められた。
【0038】実施例2 実施例1と同じ炭素繊維を、エポキシ樹脂としてビスフ
ェノールF型エポキシ樹脂(商品名エポトートYDF1
70、エポキシ当量167)2Kg(20重量部)、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂(商品名エピコート
154、エポキシ当量177)8Kg(80重量部)、
シリコーンゴム弾性体(東レダウコーニングシリコーン
社製、商品名トレフィルE601)1.5Kg(15重
量部)、3,3′−ジアミノジフェニルスルホン3.4
5Kg(34.5重量部)を添加した樹脂組成物に含浸
し、実施例1と同様にして多方向コンポジットを得た。
【0039】実施例1と同様の方法で熱サイクルテスト
を行なったのち、そのコンポジットを切断してSEM観
察を行なった。クラックの発生は殆ど認められなかった
【0040】比較例2 シリコーンゴム弾性体を用いない以外は実施例2と同様
の方法でプリプレグおよび多方向コンポジットを得た。
【0041】このコンポジットを実施例1と同じ熱サイ
クルテストを行ない、その後このコンポジットを切断し
てSEM観察を行なったところ、多数のクラックが発生
していた。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  (A)エポキシ樹脂、(B)シリコー
    ンゴム弾性体および(C)硬化剤を構成成分として含有
    する複合材料用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】  請求項第1項記載の樹脂組成物を補強
    繊維に含浸して得られる複合材料用中間材。
  3. 【請求項3】  請求項第2項記載の中間材を成形して
    得られる複合材料。
JP17191691A 1991-06-18 1991-06-18 複合材料用樹脂組成物、中間材および複合材料 Pending JPH04370140A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064983C (zh) * 1994-03-25 2001-04-25 信越化学工业株式会社 硅橡胶/环氧树脂整体复合材料及其制备方法
JP2005213352A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Arisawa Mfg Co Ltd プリプレグ用樹脂組成物およびこれを用いたプリプレグ

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