JPH07228716A - プリプレグ - Google Patents
プリプレグInfo
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- JPH07228716A JPH07228716A JP2037794A JP2037794A JPH07228716A JP H07228716 A JPH07228716 A JP H07228716A JP 2037794 A JP2037794 A JP 2037794A JP 2037794 A JP2037794 A JP 2037794A JP H07228716 A JPH07228716 A JP H07228716A
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- JP
- Japan
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- weight
- epoxy resin
- bisphenol
- resin
- prepreg
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- Pending
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】引張伸度が１．７％以上の炭素繊維に、エポキ
シ当量１４０〜２５０のビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂及び／またはエポキシ当量１４０〜２５０のビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂Ａ１と、エポキシ当量が３５０
〜１０００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂Ａ２から
なり、両者の重量比Ａ１／Ａ２が０．３〜３である混合
物Ａ１両分子末端にカルボキシル基を有し、アクリロニ
トリル含有量が１０〜３０重量％である液状ブタジエン
−アクリロニトリル共重合体と、前記エポキシ樹脂Ａ１
との反応物Ｂ１ジシアンジアミド及び／または硬化促進
剤Ｃを必須成分とし、８０℃における粘度が２０〜３０
０ポアズである樹脂組成物を含浸してなるプリプレグ。 【効果】従来のプリプレグに比べ、耐衝撃性に優れた複
合材料が得られるため、スポーツ分野をはじめとする多
くの用途に広く適用でき、製品の軽量化、耐久性向上を
図ることができる。
シ当量１４０〜２５０のビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂及び／またはエポキシ当量１４０〜２５０のビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂Ａ１と、エポキシ当量が３５０
〜１０００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂Ａ２から
なり、両者の重量比Ａ１／Ａ２が０．３〜３である混合
物Ａ１両分子末端にカルボキシル基を有し、アクリロニ
トリル含有量が１０〜３０重量％である液状ブタジエン
−アクリロニトリル共重合体と、前記エポキシ樹脂Ａ１
との反応物Ｂ１ジシアンジアミド及び／または硬化促進
剤Ｃを必須成分とし、８０℃における粘度が２０〜３０
０ポアズである樹脂組成物を含浸してなるプリプレグ。 【効果】従来のプリプレグに比べ、耐衝撃性に優れた複
合材料が得られるため、スポーツ分野をはじめとする多
くの用途に広く適用でき、製品の軽量化、耐久性向上を
図ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱硬化により優れた
耐衝撃性を有する複合材料を与え、かつ適切なタック、
ドレープ性および優れた保存安定性を有するプリプレグ
に関するものである。
耐衝撃性を有する複合材料を与え、かつ適切なタック、
ドレープ性および優れた保存安定性を有するプリプレグ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エポキシ樹脂をマトリックスとする炭素
繊維強化複合材料は、機械的特性に優れ、この特徴を生
かして様々な用途に適用されている。
繊維強化複合材料は、機械的特性に優れ、この特徴を生
かして様々な用途に適用されている。
【０００３】最近、スポーツ用途においては、より軽
く、より耐久性の高い製品が求められている。特に、ゴ
ルフシャフトやテニスラケット、野球バットのように瞬
間的に大きい荷重がかかる製品の場合、軽量化をはか
り、かつ耐久性を向上させるためには、材料の耐衝撃性
の大幅な向上が必要となる。
く、より耐久性の高い製品が求められている。特に、ゴ
ルフシャフトやテニスラケット、野球バットのように瞬
間的に大きい荷重がかかる製品の場合、軽量化をはか
り、かつ耐久性を向上させるためには、材料の耐衝撃性
の大幅な向上が必要となる。
【０００４】従来、スポーツ用途では、例えば特公昭５
８−４０９７５号公報および特公昭６０−４７２９０号
公報に記載されているように、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂の混合物に硬化剤と
してジシアンジアミド、硬化促進剤として３−（３，４
−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレアを添加
したエポキシ樹脂組成物を炭素繊維に含浸させたプリプ
レグが多く用いられてきた。これらを加熱硬化した複合
材料は引張り、曲げ、圧縮などの静的な荷重の負荷に対
して優れた性能を有するが、耐衝撃性は満足できるレベ
ルではなく、瞬間的に大きい荷重がかかる製品には適し
ていない。
８−４０９７５号公報および特公昭６０−４７２９０号
公報に記載されているように、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂の混合物に硬化剤と
してジシアンジアミド、硬化促進剤として３−（３，４
−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレアを添加
したエポキシ樹脂組成物を炭素繊維に含浸させたプリプ
レグが多く用いられてきた。これらを加熱硬化した複合
材料は引張り、曲げ、圧縮などの静的な荷重の負荷に対
して優れた性能を有するが、耐衝撃性は満足できるレベ
ルではなく、瞬間的に大きい荷重がかかる製品には適し
ていない。
【０００５】複合材料の耐衝撃性を改善するために、ゴ
ム成分添加によるマトリックス樹脂の破壊靭性向上が試
みられている。
ム成分添加によるマトリックス樹脂の破壊靭性向上が試
みられている。
【０００６】例えば、特公昭６２−３４２５１号公報で
は、エポキシ樹脂と分子量１００００以上のフェノキシ
樹脂の混合物にニトリルゴムを添加した樹脂組成物が提
案されている。また、特公昭６３−１２０９１号公報で
は、特公昭６２−３４２５１号公報記載の樹脂組成物
に、両分子末端にカルボキシル基を有する液状ブタジエ
ンーアクリロニトリル共重合体（以下ＣＴＢＮ）とエポ
キシ樹脂の反応物をさらに添加した樹脂組成物が提案さ
れている。そして、これらの樹脂組成物を含浸したプリ
プレグを用いたハニカムサンドイッチパネルの貫通衝撃
強度が良好であるとしている。
は、エポキシ樹脂と分子量１００００以上のフェノキシ
樹脂の混合物にニトリルゴムを添加した樹脂組成物が提
案されている。また、特公昭６３−１２０９１号公報で
は、特公昭６２−３４２５１号公報記載の樹脂組成物
に、両分子末端にカルボキシル基を有する液状ブタジエ
ンーアクリロニトリル共重合体（以下ＣＴＢＮ）とエポ
キシ樹脂の反応物をさらに添加した樹脂組成物が提案さ
れている。そして、これらの樹脂組成物を含浸したプリ
プレグを用いたハニカムサンドイッチパネルの貫通衝撃
強度が良好であるとしている。
【０００７】また、特開平２−２９６８５８号公報で
は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にＣＴＢＮを添加
した樹脂組成物が提案され、この樹脂組成物を含浸した
プリプレグを用いた一方向複合材料の衝撃後圧縮強度が
良好であるとしている。
は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にＣＴＢＮを添加
した樹脂組成物が提案され、この樹脂組成物を含浸した
プリプレグを用いた一方向複合材料の衝撃後圧縮強度が
良好であるとしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６２−３４２５１号公報、および特公昭６３−１２０９
１号公報のように、ニトリルゴムを添加した場合、耐衝
撃性は向上するものの耐熱性が大きく低下してしまう。
６２−３４２５１号公報、および特公昭６３−１２０９
１号公報のように、ニトリルゴムを添加した場合、耐衝
撃性は向上するものの耐熱性が大きく低下してしまう。
【０００９】また、特開平２−２９６８５８号公報のよ
うに、ＣＴＢＮをそのままエポキシ樹脂に添加した場合
は、耐衝撃性の向上はそれほど期待できず、しかも成形
条件によってゴム成分の分散状態が変わるため、耐衝撃
性も含めた材料の物性が大きく変動する欠点を有する。
うに、ＣＴＢＮをそのままエポキシ樹脂に添加した場合
は、耐衝撃性の向上はそれほど期待できず、しかも成形
条件によってゴム成分の分散状態が変わるため、耐衝撃
性も含めた材料の物性が大きく変動する欠点を有する。
【００１０】この発明の目的は、このような欠点を改良
し、優れた耐衝撃性を有する複合材料を与え、かつ適切
なタック、ドレープ性、優れた保存安定性を有するプリ
プレグを提供することにある。
し、優れた耐衝撃性を有する複合材料を与え、かつ適切
なタック、ドレープ性、優れた保存安定性を有するプリ
プレグを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のプリプレグは上
記目的を達するため次の構成を有する。すなわち、引張
伸度が１．７％以上である炭素繊維に、下記成分
［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］からなり、８０℃における粘度
が２０〜３００ポアズである樹脂組成物を含浸してなる
プリプレグである。
記目的を達するため次の構成を有する。すなわち、引張
伸度が１．７％以上である炭素繊維に、下記成分
［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］からなり、８０℃における粘度
が２０〜３００ポアズである樹脂組成物を含浸してなる
プリプレグである。
【００１２】［Ａ］：エポキシ当量が１４０〜２５０の
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂および／またはエポキ
シ当量が１４０〜２５０のビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂（Ａ1 ）と、エポキシ当量が３５０〜１０００のビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ａ2 ）からなり、両者
の重量比（Ａ1 ）／（Ａ2 ）が０．３〜３である混合物 ［Ｂ］：両分子末端にカルボキシル基を有し、アクリロ
ニトリル含有量が１０〜３０重量％である液状ブタジエ
ン−アクリロニトリル共重合体と、エポキシ当量が１４
０〜２５０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂および／
またはエポキシ当量が１４０〜２５０のビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂との反応物 ［Ｃ］：ジシアンジアミドおよび／または硬化促進剤 以下、本発明について詳細に説明する。
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂および／またはエポキ
シ当量が１４０〜２５０のビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂（Ａ1 ）と、エポキシ当量が３５０〜１０００のビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ａ2 ）からなり、両者
の重量比（Ａ1 ）／（Ａ2 ）が０．３〜３である混合物 ［Ｂ］：両分子末端にカルボキシル基を有し、アクリロ
ニトリル含有量が１０〜３０重量％である液状ブタジエ
ン−アクリロニトリル共重合体と、エポキシ当量が１４
０〜２５０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂および／
またはエポキシ当量が１４０〜２５０のビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂との反応物 ［Ｃ］：ジシアンジアミドおよび／または硬化促進剤 以下、本発明について詳細に説明する。
【００１３】本発明では、引張伸度１．７％以上の高強
度高伸度炭素繊維を、本発明記載の樹脂組成物と組み合
せて用いることが必須条件であり、いずれかが欠けても
本発明の目的は達成できない。
度高伸度炭素繊維を、本発明記載の樹脂組成物と組み合
せて用いることが必須条件であり、いずれかが欠けても
本発明の目的は達成できない。
【００１４】まず、用いる炭素繊維の引張伸度は１．７
％以上であり、より好ましくは１．９％以上である。引
張伸度が１．７％未満の炭素繊維では、たとえ本発明記
載の樹脂組成物と組み合せて用いても、優れた耐衝撃性
は実現できない。
％以上であり、より好ましくは１．９％以上である。引
張伸度が１．７％未満の炭素繊維では、たとえ本発明記
載の樹脂組成物と組み合せて用いても、優れた耐衝撃性
は実現できない。
【００１５】樹脂組成物は、［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］か
らなる。［Ａ］はエポキシ樹脂成分であり、［Ｂ］は樹
脂組成物の破壊靭性向上に寄与する。［Ｃ］は硬化剤お
よび／または硬化促進剤として作用する。成分［Ａ］、
［Ｂ］、［Ｃ］以外に、例えばポリビニルホルマール、
ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホンなどの熱可
塑性樹脂、フェニルグリシジルエーテルなどの希釈剤、
シリコン微粒子などの充填剤などを含有しても良い。
らなる。［Ａ］はエポキシ樹脂成分であり、［Ｂ］は樹
脂組成物の破壊靭性向上に寄与する。［Ｃ］は硬化剤お
よび／または硬化促進剤として作用する。成分［Ａ］、
［Ｂ］、［Ｃ］以外に、例えばポリビニルホルマール、
ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホンなどの熱可
塑性樹脂、フェニルグリシジルエーテルなどの希釈剤、
シリコン微粒子などの充填剤などを含有しても良い。
【００１６】樹脂組成物の粘度は、８０℃において２０
〜３００ポアズであり、好ましくは２０〜１５０ポアズ
である。粘度が２０ポアズ未満ではプリプレグが柔らか
すぎて取り扱い性が悪く、３００ポアズを超える場合は
炭素繊維への樹脂含浸が困難となる。
〜３００ポアズであり、好ましくは２０〜１５０ポアズ
である。粘度が２０ポアズ未満ではプリプレグが柔らか
すぎて取り扱い性が悪く、３００ポアズを超える場合は
炭素繊維への樹脂含浸が困難となる。
【００１７】以下、樹脂組成物の成分［Ａ］、［Ｂ］、
［Ｃ］について詳細に説明する。
［Ｃ］について詳細に説明する。
【００１８】（成分［Ａ］の説明）［Ａ］は、エポキシ
当量が１４０〜２５０のビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂および／またはエポキシ当量が１４０〜２５０のビス
フェノールＦ型エポキシ樹脂（Ａ1 ）と、エポキシ当量
が３５０〜１０００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（Ａ2 ）から構成される。
当量が１４０〜２５０のビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂および／またはエポキシ当量が１４０〜２５０のビス
フェノールＦ型エポキシ樹脂（Ａ1 ）と、エポキシ当量
が３５０〜１０００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（Ａ2 ）から構成される。
【００１９】（Ａ1 ）に用いるビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂としては、例えば、エピコートＥｐ８２５、Ｅ
ｐ８２７、Ｅｐ８２８（油化シェルエポキシ（株）
製）、ＤＥＲ３３１、ＤＥＲ３３７（ダウケミカル日本
（株）製）、アラルダイトＧＹ２５０、ＧＹ２６０（日
本チバガイギー（株）製）、エピクロンＥｐｃ８５０
（大日本インキ化学工業（株）製）、エポトートＹＤ１
２８（東都化成（株）製）など、ビスフェノールＦ型エ
ポキシ樹脂としてエピコートＥｐ８０７（油化シェルエ
ポキシ（株）製）、エピクロンＥｐｃ８３０（大日本イ
ンキ化学工業（株）製）、アラルダイトＸＰＹ３０６
（日本チバガイギー（株）製）などが使用できる。ここ
で、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂のエポキシ当量はいずれも１４０〜２
５０とするものである。この範囲を外れると、プリプレ
グのタック（粘着性）、ドレープ性の制御が困難とな
り、また、加熱硬化後の成形品のガラス転移温度を高く
することが困難となる。
キシ樹脂としては、例えば、エピコートＥｐ８２５、Ｅ
ｐ８２７、Ｅｐ８２８（油化シェルエポキシ（株）
製）、ＤＥＲ３３１、ＤＥＲ３３７（ダウケミカル日本
（株）製）、アラルダイトＧＹ２５０、ＧＹ２６０（日
本チバガイギー（株）製）、エピクロンＥｐｃ８５０
（大日本インキ化学工業（株）製）、エポトートＹＤ１
２８（東都化成（株）製）など、ビスフェノールＦ型エ
ポキシ樹脂としてエピコートＥｐ８０７（油化シェルエ
ポキシ（株）製）、エピクロンＥｐｃ８３０（大日本イ
ンキ化学工業（株）製）、アラルダイトＸＰＹ３０６
（日本チバガイギー（株）製）などが使用できる。ここ
で、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂のエポキシ当量はいずれも１４０〜２
５０とするものである。この範囲を外れると、プリプレ
グのタック（粘着性）、ドレープ性の制御が困難とな
り、また、加熱硬化後の成形品のガラス転移温度を高く
することが困難となる。
【００２０】（Ａ2 ）として、例えば、エピコートＥｐ
１００１、Ｅｐ１００４（油化シェルエポキシ（株）
製）、ＤＥＲ６６１、ＤＥＲ６６３（ダウケミカル日本
（株）製）、アラルダイト６０７１、７０７２（日本チ
バガイギー（株）製）などが使用できる。
１００１、Ｅｐ１００４（油化シェルエポキシ（株）
製）、ＤＥＲ６６１、ＤＥＲ６６３（ダウケミカル日本
（株）製）、アラルダイト６０７１、７０７２（日本チ
バガイギー（株）製）などが使用できる。
【００２１】プリプレグが、適切なタックすなわち粘着
性と、ドレープ性を有するためには、（Ａ1 ）と
（Ａ2 ）の重量比（Ａ1 ）／（Ａ2 ）の範囲は、０．３
〜３を満たす必要がある。さらに好ましくは０．４〜
２．５である。（Ａ1 ）／（Ａ2 ）が０．３未満ではプ
リプレグは固く、タック、ドレープ性ともに不足し、逆
に３を超えるとドレープ性はあるもののタックが過剰と
なり、いずれもプリプレグの取り扱い性が悪くなるので
好ましくない。
性と、ドレープ性を有するためには、（Ａ1 ）と
（Ａ2 ）の重量比（Ａ1 ）／（Ａ2 ）の範囲は、０．３
〜３を満たす必要がある。さらに好ましくは０．４〜
２．５である。（Ａ1 ）／（Ａ2 ）が０．３未満ではプ
リプレグは固く、タック、ドレープ性ともに不足し、逆
に３を超えるとドレープ性はあるもののタックが過剰と
なり、いずれもプリプレグの取り扱い性が悪くなるので
好ましくない。
【００２２】（Ａ1 ）、（Ａ2 ）以外のエポキシ樹脂成
分として、分子１個あたりのグリシジル基の数が３個未
満のエポキシ樹脂であれば、プリプレグのタック、ドレ
ープ性を損わない範囲で含有しても良いが、分子１個あ
たりのグリシジル基の数が３個以上のエポキシ樹脂は複
合材料の耐衝撃性の低下を招くため、含有するのは好ま
しくない。
分として、分子１個あたりのグリシジル基の数が３個未
満のエポキシ樹脂であれば、プリプレグのタック、ドレ
ープ性を損わない範囲で含有しても良いが、分子１個あ
たりのグリシジル基の数が３個以上のエポキシ樹脂は複
合材料の耐衝撃性の低下を招くため、含有するのは好ま
しくない。
【００２３】（成分［Ｂ］の説明）成分［Ｂ］は、複合
材料のマトリックス樹脂中で０．１〜５ミクロンの島状
に相分離して存在し、マトリックス樹脂の破壊靭性向上
に寄与する。しかも、相分離構造の形態や大きさは成形
条件によって変化せず安定であるため、材料の物性が成
形条件の影響を受けにくい長所を有する。
材料のマトリックス樹脂中で０．１〜５ミクロンの島状
に相分離して存在し、マトリックス樹脂の破壊靭性向上
に寄与する。しかも、相分離構造の形態や大きさは成形
条件によって変化せず安定であるため、材料の物性が成
形条件の影響を受けにくい長所を有する。
【００２４】［Ｂ］は、両分子末端にカルボキシル基を
有する液状ブタジエン−アクリロニトリル共重合体（以
下、ＣＴＢＮ）と、エポキシ当量１４０〜２５０のビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂および／またはビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂の反応物であり、ＣＴＢＮとエポ
キシ樹脂を適当な触媒、例えばトリフェニルホスフィン
の存在下で１２０〜１７０℃で反応させて製造する。使
用するＣＴＢＮのアクリロニトリル含量（以下、ＡＮ含
量）は１０〜３０％であり、例えば、Ｈｙｃａｒ ＣＴ
ＢＮ１３００×３１（ＡＮ含量１０重量％）、Ｈｙｃａ
ｒ ＣＴＢＮ１３００×８（ＡＮ含量１７重量％）、Ｈ
ｙｃａｒ ＣＴＢＮ１３００×１３（ＡＮ含量２７重量
％）（いずれも宇部興産（株）製）などが使用できる
が、ＡＮ含量が１５〜３０重量％の場合には複合材料の
耐衝撃性が大きく向上するため、さらに好ましい。ＡＮ
含量が１０重量％未満では樹脂との相溶性が悪く、また
３０重量％を越えると樹脂中に均一溶解してしまい、い
ずれも耐衝撃性は向上しない。また、ＣＴＢＮと反応さ
せるエポキシ樹脂は、成分［Ａ］の（Ａ1 ）と同一であ
っても異なっていてもよい。
有する液状ブタジエン−アクリロニトリル共重合体（以
下、ＣＴＢＮ）と、エポキシ当量１４０〜２５０のビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂および／またはビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂の反応物であり、ＣＴＢＮとエポ
キシ樹脂を適当な触媒、例えばトリフェニルホスフィン
の存在下で１２０〜１７０℃で反応させて製造する。使
用するＣＴＢＮのアクリロニトリル含量（以下、ＡＮ含
量）は１０〜３０％であり、例えば、Ｈｙｃａｒ ＣＴ
ＢＮ１３００×３１（ＡＮ含量１０重量％）、Ｈｙｃａ
ｒ ＣＴＢＮ１３００×８（ＡＮ含量１７重量％）、Ｈ
ｙｃａｒ ＣＴＢＮ１３００×１３（ＡＮ含量２７重量
％）（いずれも宇部興産（株）製）などが使用できる
が、ＡＮ含量が１５〜３０重量％の場合には複合材料の
耐衝撃性が大きく向上するため、さらに好ましい。ＡＮ
含量が１０重量％未満では樹脂との相溶性が悪く、また
３０重量％を越えると樹脂中に均一溶解してしまい、い
ずれも耐衝撃性は向上しない。また、ＣＴＢＮと反応さ
せるエポキシ樹脂は、成分［Ａ］の（Ａ1 ）と同一であ
っても異なっていてもよい。
【００２５】［Ｂ］は、ＣＴＢＮとエポキシ樹脂が連結
した構造で、その両分子末端にはグリシジル基が存在す
る。その数平均分子量は、耐衝撃性は大きく向上させる
一方、炭素繊維への含浸を容易とする観点から、４００
０〜２００００、さらには６０００〜１５０００とする
のが好ましい。エポキシ当量１４０〜２５０のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂および／またはビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂を用いることにより分子量をこの範囲
に制御できる。
した構造で、その両分子末端にはグリシジル基が存在す
る。その数平均分子量は、耐衝撃性は大きく向上させる
一方、炭素繊維への含浸を容易とする観点から、４００
０〜２００００、さらには６０００〜１５０００とする
のが好ましい。エポキシ当量１４０〜２５０のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂および／またはビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂を用いることにより分子量をこの範囲
に制御できる。
【００２６】［Ｂ］の配合量は、耐衝撃性を向上させる
一方、耐熱性低下を抑制する観点から、成分［Ａ］１０
０重量部に対し、２〜３０重量部、さらには５〜２５重
量部とするのが好ましい。
一方、耐熱性低下を抑制する観点から、成分［Ａ］１０
０重量部に対し、２〜３０重量部、さらには５〜２５重
量部とするのが好ましい。
【００２７】（成分［Ｃ］の説明）ジシアンジアミド
（以下、ＤＩＣＹ）は硬化剤として作用する。また、硬
化促進剤としては、例えば３−（３，４−ジクロロフェ
ニル）−１，１−ジメチルウレア（以下ＤＣＭＵ）、３
−（３−クロロフェニル）−１，１−ジメチルウレアな
どの尿素誘導体や、イミダゾール化合物、３級アミン化
合物などを使用することができるが、保存安定性に優れ
るＤＣＭＵが好ましい。
（以下、ＤＩＣＹ）は硬化剤として作用する。また、硬
化促進剤としては、例えば３−（３，４−ジクロロフェ
ニル）−１，１−ジメチルウレア（以下ＤＣＭＵ）、３
−（３−クロロフェニル）−１，１−ジメチルウレアな
どの尿素誘導体や、イミダゾール化合物、３級アミン化
合物などを使用することができるが、保存安定性に優れ
るＤＣＭＵが好ましい。
【００２８】
【実施例】実施例で使用した炭素繊維および樹脂組成物
の成分［Ａ］、［Ｂ］の内容は次のとおりである。
の成分［Ａ］、［Ｂ］の内容は次のとおりである。
【００２９】炭素繊維：“トレカ”Ｔ７００Ｓ（登録商
標、引張伸度２．１％、引張強度４９０kgf/mm2 、引張
弾性率２３５００kgf/mm2 、東レ（株）製） 成分［Ａ］： （Ａ1 ）エピコートＥｐ８２８（ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂、エポキシ当量１８４〜１９４、油化シェル
エポキシ（株）製）およびエピクロンＥｐｃ８３０（ビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１６５〜
１８５、大日本インキ化学（株）製） （Ａ2 ）エピコートＥｐ１００１（エポキシ当量４５０
〜５００、油化シェルエポキシ（株）製） 成分［Ｂ］： ＣＴＢＮ・エポキシ反応物（１） Ｈｙｃａｒ ＣＴＢＮ１３００×１３（ＡＮ含量２７
％、宇部興産（株）製）とエピコートＥｐ８２８の反応
物（数平均分子量９６００） ＣＴＢＮ・エポキシ反応物（２） Ｈｙｃａｒ ＣＴＢＮ１３００×８（ＡＮ含量１７％、
宇部興産（株）製）とエピコートＥｐ８２８の反応物
（数平均分子量１００００） （実施例１）Ｅｐ８２８ ４０重量部（成分
（Ａ1 ））、Ｅｐ１００１ ６０重量部（成分
（Ａ2 ））を１２０℃で加熱溶解し、冷却しながら混練
して９０℃でＣＴＢＮ・エポキシ反応物（１） １０重
量部を、６０℃でＤＩＣＹ １重量部とＤＣＭＵ４重量
部を添加し、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の８０
℃での粘度は、３７ポアズであった。
標、引張伸度２．１％、引張強度４９０kgf/mm2 、引張
弾性率２３５００kgf/mm2 、東レ（株）製） 成分［Ａ］： （Ａ1 ）エピコートＥｐ８２８（ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂、エポキシ当量１８４〜１９４、油化シェル
エポキシ（株）製）およびエピクロンＥｐｃ８３０（ビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１６５〜
１８５、大日本インキ化学（株）製） （Ａ2 ）エピコートＥｐ１００１（エポキシ当量４５０
〜５００、油化シェルエポキシ（株）製） 成分［Ｂ］： ＣＴＢＮ・エポキシ反応物（１） Ｈｙｃａｒ ＣＴＢＮ１３００×１３（ＡＮ含量２７
％、宇部興産（株）製）とエピコートＥｐ８２８の反応
物（数平均分子量９６００） ＣＴＢＮ・エポキシ反応物（２） Ｈｙｃａｒ ＣＴＢＮ１３００×８（ＡＮ含量１７％、
宇部興産（株）製）とエピコートＥｐ８２８の反応物
（数平均分子量１００００） （実施例１）Ｅｐ８２８ ４０重量部（成分
（Ａ1 ））、Ｅｐ１００１ ６０重量部（成分
（Ａ2 ））を１２０℃で加熱溶解し、冷却しながら混練
して９０℃でＣＴＢＮ・エポキシ反応物（１） １０重
量部を、６０℃でＤＩＣＹ １重量部とＤＣＭＵ４重量
部を添加し、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の８０
℃での粘度は、３７ポアズであった。
【００３０】上記樹脂生成物からフィルムコータにより
樹脂フィルムを作製した。次に整列させた炭素繊維“ト
レカ”Ｔ７００Ｓを樹脂フィルムではさみ、加熱加圧に
より樹脂を含浸し、樹脂含有率３３重量％の一方向プリ
プレグを得た。
樹脂フィルムを作製した。次に整列させた炭素繊維“ト
レカ”Ｔ７００Ｓを樹脂フィルムではさみ、加熱加圧に
より樹脂を含浸し、樹脂含有率３３重量％の一方向プリ
プレグを得た。
【００３１】プリプレグはカット、積層後、１３５℃で
２時間オートクレーブ中で加熱硬化して３ｍｍ厚の一方
向材を成形した。ＤＳＣにより昇温速度４０℃／分で一
方向材のＴｇを測定したところ、１０７℃であった。
２時間オートクレーブ中で加熱硬化して３ｍｍ厚の一方
向材を成形した。ＤＳＣにより昇温速度４０℃／分で一
方向材のＴｇを測定したところ、１０７℃であった。
【００３２】一方向材から、幅１２．７ｍｍ、長さ６４
ｍｍの試験片を切りだし、容量１５０ kgf・cmのハンマ
ーによりエッジワイズ衝撃、すなわち一方向材の面と平
行方向の衝撃を与えてアイゾット衝撃値を測定した。試
験片にはノッチ（切り欠き）は導入していない。アイゾ
ット衝撃値は３１３ kgf・m/cm2 であった。
ｍｍの試験片を切りだし、容量１５０ kgf・cmのハンマ
ーによりエッジワイズ衝撃、すなわち一方向材の面と平
行方向の衝撃を与えてアイゾット衝撃値を測定した。試
験片にはノッチ（切り欠き）は導入していない。アイゾ
ット衝撃値は３１３ kgf・m/cm2 であった。
【００３３】また、このプリプレグから１ｍｍ厚の一方
向材を成形し、ＪＩＳ Ｋ ７０７３に従い０゜引張試
験を行ったところ、破断伸度は１．９０％であった。一
方向材のＴｇ、アイゾット衝撃値、０゜破断伸度の測定
結果を表１に示す。
向材を成形し、ＪＩＳ Ｋ ７０７３に従い０゜引張試
験を行ったところ、破断伸度は１．９０％であった。一
方向材のＴｇ、アイゾット衝撃値、０゜破断伸度の測定
結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】 （実施例２）実施例１のＣＴＢＮ・エポキシ反応物
（１）の代わりにＣＴＢＮ・エポキシ反応物（２）を用
いて同様に樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物の８
０℃での粘度は２３ポアズであった。実施例と同様にプ
リプレグを作製、一方向材を成形した。一方向材のＴ
ｇ、アイゾット衝撃値、０゜破断伸度の測定結果を表１
に示す。
（１）の代わりにＣＴＢＮ・エポキシ反応物（２）を用
いて同様に樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物の８
０℃での粘度は２３ポアズであった。実施例と同様にプ
リプレグを作製、一方向材を成形した。一方向材のＴ
ｇ、アイゾット衝撃値、０゜破断伸度の測定結果を表１
に示す。
【００３５】（実施例３）成分（Ａ1 ）としてＥｐ８２
８ ５５重量部、成分（Ａ2 ）としてＥｐ１００１ ４
０重量部、ＣＴＢＮ・エポキシ反応物（１） ２０重量
部、ＤＩＣＹ ４重量部、ＤＣＭＵ ５重量部を実施例
１と同様に混練して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物
の８０℃での粘度は４８ポアズであった。実施例１と同
様にしてプリプレグを作製、一方向材を成形した。一方
向材のＴｇ、アイゾット衝撃値、０゜破断伸度の測定結
果を表１に示す。
８ ５５重量部、成分（Ａ2 ）としてＥｐ１００１ ４
０重量部、ＣＴＢＮ・エポキシ反応物（１） ２０重量
部、ＤＩＣＹ ４重量部、ＤＣＭＵ ５重量部を実施例
１と同様に混練して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物
の８０℃での粘度は４８ポアズであった。実施例１と同
様にしてプリプレグを作製、一方向材を成形した。一方
向材のＴｇ、アイゾット衝撃値、０゜破断伸度の測定結
果を表１に示す。
【００３６】（実施例４）成分（Ａ1 ）としてＥｐ８２
８ １５重量部とＥｐｃ８３０ ２０重量部、成分（Ａ
2 ）としてＥｐ１００１ ６５重量部、ＣＴＢＮ・エポ
キシ反応物（１）１０重量部、ＤＩＣＹ ３重量部、Ｄ
ＣＭＵ ５重量部を実施例１と同様に混練して樹脂組成
物を得た。この樹脂組成物の８０℃での粘度は２８ポア
ズであった。実施例１と同様にしてプリプレグを作製、
一方向材を成形した。一方向材のＴｇ、アイゾット衝撃
値、０゜破断伸度の測定結果を表１に示す。
８ １５重量部とＥｐｃ８３０ ２０重量部、成分（Ａ
2 ）としてＥｐ１００１ ６５重量部、ＣＴＢＮ・エポ
キシ反応物（１）１０重量部、ＤＩＣＹ ３重量部、Ｄ
ＣＭＵ ５重量部を実施例１と同様に混練して樹脂組成
物を得た。この樹脂組成物の８０℃での粘度は２８ポア
ズであった。実施例１と同様にしてプリプレグを作製、
一方向材を成形した。一方向材のＴｇ、アイゾット衝撃
値、０゜破断伸度の測定結果を表１に示す。
【００３７】（比較例１）実施例１からＣＴＢＮ・エポ
キシ反応物（１）を除いた成分を同様に混練して樹脂組
成物を得た。この樹脂組成物の８０℃での粘度は１４ポ
アズであった。実施例１と同様にプリプレグを作製、一
方向材を成形したが、プリプレグが柔らかすぎるために
積層作業が困難であった。一方向材のＴｇ、アイゾット
衝撃値、０゜破断伸度の測定結果を表１に示す。アイゾ
ット衝撃値、０゜破断伸度ともに実施例１〜４より劣っ
ていた。
キシ反応物（１）を除いた成分を同様に混練して樹脂組
成物を得た。この樹脂組成物の８０℃での粘度は１４ポ
アズであった。実施例１と同様にプリプレグを作製、一
方向材を成形したが、プリプレグが柔らかすぎるために
積層作業が困難であった。一方向材のＴｇ、アイゾット
衝撃値、０゜破断伸度の測定結果を表１に示す。アイゾ
ット衝撃値、０゜破断伸度ともに実施例１〜４より劣っ
ていた。
【００３８】（比較例２）分子１個あたり平均３．６個
のグリシジル基を有するフェノールノボラック型エポキ
シ樹脂エピコートＥｐ１５４（油化シェルエポキシ
（株）製） ４０重量部と、Ｅｐ８２８ ２５重量部、
Ｅｐ１００１ ３５重量部、ＣＴＢＮ・エポキシ反応物
（１） １０重量部、ＤＩＣＹ １重量部、ＤＣＭＵ
５重量部を実施例１と同様に混練して樹脂組成物を得
た。この樹脂組成物の８０℃での粘度は３３ポアズであ
った。実施例１と同様にプリプレグを作製、一方向材を
成形した。一方向材のＴｇ、アイゾット衝撃値、０゜破
断伸度の測定結果を表１に示す。アイゾット衝撃値、０
゜破断伸度ともに実施例１〜４より劣っていた。
のグリシジル基を有するフェノールノボラック型エポキ
シ樹脂エピコートＥｐ１５４（油化シェルエポキシ
（株）製） ４０重量部と、Ｅｐ８２８ ２５重量部、
Ｅｐ１００１ ３５重量部、ＣＴＢＮ・エポキシ反応物
（１） １０重量部、ＤＩＣＹ １重量部、ＤＣＭＵ
５重量部を実施例１と同様に混練して樹脂組成物を得
た。この樹脂組成物の８０℃での粘度は３３ポアズであ
った。実施例１と同様にプリプレグを作製、一方向材を
成形した。一方向材のＴｇ、アイゾット衝撃値、０゜破
断伸度の測定結果を表１に示す。アイゾット衝撃値、０
゜破断伸度ともに実施例１〜４より劣っていた。
【００３９】（比較例３）実施例１のＣＴＢＮ・エポキ
シ反応物（１）の代わりにＨｙｃａｒ ＣＴＢＮ１３０
０×１３（ＡＮ含量２７％）を用いて樹脂組成物を得
た。この樹脂組成物の８０℃での粘度は、２０ポアズで
あった。実施例１と同様にプリプレグ作製、一方向材を
成形した。一方向材のＴｇ、アイゾット衝撃値、０゜破
断伸度の測定結果を表１に示す。一方向材のＴｇは９１
℃で実施例１〜４より低く耐熱性が劣っていた。一方向
材のアイゾット衝撃値は比較例１、２よりは優れている
ものの、実施例１〜４より劣っていた。
シ反応物（１）の代わりにＨｙｃａｒ ＣＴＢＮ１３０
０×１３（ＡＮ含量２７％）を用いて樹脂組成物を得
た。この樹脂組成物の８０℃での粘度は、２０ポアズで
あった。実施例１と同様にプリプレグ作製、一方向材を
成形した。一方向材のＴｇ、アイゾット衝撃値、０゜破
断伸度の測定結果を表１に示す。一方向材のＴｇは９１
℃で実施例１〜４より低く耐熱性が劣っていた。一方向
材のアイゾット衝撃値は比較例１、２よりは優れている
ものの、実施例１〜４より劣っていた。
【００４０】（比較例４）実施例１の炭素繊維“トレ
カ”Ｔ７００Ｓの代わりに、“トレカ”Ｔ３００（東レ
（株）製、引張伸度１．５％、引張強度３６０kgf/m
m2 、引張弾性率２３５００kgf/mm2 ）を用い、実施例
１の樹脂組成物を含浸させてプリプレグを作製、一方向
材を成形した。一方向材のＴｇ、アイゾット衝撃値、０
゜破断伸度の測定結果を表１に示す。アイゾット衝撃
値、０゜破断伸度ともに実施例１〜４より劣っていた。
カ”Ｔ７００Ｓの代わりに、“トレカ”Ｔ３００（東レ
（株）製、引張伸度１．５％、引張強度３６０kgf/m
m2 、引張弾性率２３５００kgf/mm2 ）を用い、実施例
１の樹脂組成物を含浸させてプリプレグを作製、一方向
材を成形した。一方向材のＴｇ、アイゾット衝撃値、０
゜破断伸度の測定結果を表１に示す。アイゾット衝撃
値、０゜破断伸度ともに実施例１〜４より劣っていた。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、従来のプリプレグと比
べて耐衝撃性に優れた複合材料が得られるため、スポー
ツ分野をはじめとする多くの用途に広く適用でき、製品
の軽量化、耐久性の向上を図ることができる。
べて耐衝撃性に優れた複合材料が得られるため、スポー
ツ分野をはじめとする多くの用途に広く適用でき、製品
の軽量化、耐久性の向上を図ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｊ 5/04 ＣＦＣ 7310−4Ｆ Ｃ０８Ｌ 63/00 ＮＪＷ // Ｂ２９Ｋ 263:00 307:04 (72)発明者 高岸 宏至 愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515番地 東 レ株式会社愛媛工場内
Claims (1)
- 【請求項１】引張伸度が１．７％以上である炭素繊維
に、下記成分［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］からなり、８０℃
における粘度が２０〜３００ポアズである樹脂組成物を
含浸してなるプリプレグ。 ［Ａ］：エポキシ当量が１４０〜２５０のビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂および／またはエポキシ当量が１４
０〜２５０のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（Ａ1 ）
と、エポキシ当量が３５０〜１０００のビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂（Ａ2 ）からなり、両者の重量比（Ａ
1 ）／（Ａ2 ）が０．３〜３である混合物 ［Ｂ］：両分子末端にカルボキシル基を有し、アクリロ
ニトリル含有量が１０〜３０重量％である液状ブタジエ
ン−アクリロニトリル共重合体と、エポキシ当量が１４
０〜２５０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂および／
またはエポキシ当量が１４０〜２５０のビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂との反応物 ［Ｃ］：ジシアンジアミドおよび／または硬化促進剤
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2037794A JPH07228716A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | プリプレグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2037794A JPH07228716A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | プリプレグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07228716A true JPH07228716A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12025365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2037794A Pending JPH07228716A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | プリプレグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07228716A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10231372A (ja) * | 1996-12-18 | 1998-09-02 | Toray Ind Inc | プリプレグおよびその製造方法 |
| WO2000050495A1 (en) * | 1999-02-22 | 2000-08-31 | Toray Industries, Inc. | Prepreg and fiber-reinforced rubber materials |
| JP2008001807A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Fujikura Ltd | エポキシ系樹脂組成物、エポキシ系接着剤、カバーレイ、プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板 |
| JP2012219223A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | エポキシ樹脂組成物 |
| GB2514189A (en) * | 2013-05-17 | 2014-11-19 | Gurit Uk Ltd | Carbon fibre-containing prepregs |
| JP2015078302A (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 日産自動車株式会社 | 繊維強化複合材料及びそれを用いた圧力容器 |
| KR102184814B1 (ko) * | 2019-05-23 | 2020-11-30 | 재단법인 한국탄소융합기술원 | 접착력이 향상된 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 섬유-고무복합 연결재 |
-
1994
- 1994-02-17 JP JP2037794A patent/JPH07228716A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10231372A (ja) * | 1996-12-18 | 1998-09-02 | Toray Ind Inc | プリプレグおよびその製造方法 |
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| US6453960B1 (en) | 1999-02-22 | 2002-09-24 | Toray Industries, Inc. | Prepreg and fiber-reinforced rubber materials |
| EP1081180A4 (en) * | 1999-02-22 | 2003-06-25 | Toray Industries | PRE-IMPREGNATED RUBBER MATERIALS AND FIBER REINFORCEMENTS |
| KR100648906B1 (ko) * | 1999-02-22 | 2006-11-24 | 도레이 가부시끼가이샤 | 섬유강화 고무재료 |
| JP2008001807A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Fujikura Ltd | エポキシ系樹脂組成物、エポキシ系接着剤、カバーレイ、プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板 |
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| GB2514189B (en) * | 2013-05-17 | 2018-11-14 | Gurit Uk Ltd | Carbon fibre-containing prepregs |
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| KR102184814B1 (ko) * | 2019-05-23 | 2020-11-30 | 재단법인 한국탄소융합기술원 | 접착력이 향상된 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 섬유-고무복합 연결재 |
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