JPH10202814A - エポキシ樹脂組成物含浸シート - Google Patents
エポキシ樹脂組成物含浸シートInfo
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- JPH10202814A JPH10202814A JP33514097A JP33514097A JPH10202814A JP H10202814 A JPH10202814 A JP H10202814A JP 33514097 A JP33514097 A JP 33514097A JP 33514097 A JP33514097 A JP 33514097A JP H10202814 A JPH10202814 A JP H10202814A
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Abstract
エポキシ樹脂組成物含浸シートを提供する。 【解決手段】 2種類のエポキシ樹脂組成物A及びBを
繊維質基材にそれぞれ層状に含浸させたシートであっ
て、該組成物Aは結晶性エポキシ樹脂Aとその硬化剤A
を含有し、該組成物Bは非結晶性エポキシ樹脂Bとその
硬化剤Bを含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成
物含浸シート。
Description
縁・固定に好適なエポキシ樹脂組成物含浸シートに関す
るものである。
用途に用いられるエポキシ樹脂組成物含浸シートとして
は、液状エポキシ樹脂組成物を繊維質基材に含浸させた
シート、固体状エポキシ樹脂組成物を溶剤に溶解して繊
維質基材に含浸させたシート、固体状エポキシ樹脂組成
物を加熱溶融し、繊維質基材に含浸させたシート等が知
られている。しかしながら、液状エポキシ樹脂組成物を
含浸させたシートや固体状エポキシ樹脂組成物を溶剤に
溶解して含浸させたシートは、エポキシ樹脂と硬化剤と
が完全に相溶しているためにシートの貯蔵安定性に問題
があった。また、安全衛生上の観点から溶剤を使用する
ことには問題がある。一方、固体状エポキシ樹脂組成物
を加熱溶融し、繊維質基材に含浸させたシートは、液状
エポキシ樹脂組成物を含浸させたシートや、固体状エポ
キシ樹脂組成物を溶剤に溶解して含浸させたシートに比
べると、貯蔵安定性は向上しているものの十分とはいえ
ず、しかも繊維質基材への含浸には高圧を必要とする等
の製造上の問題があった。繊維質基材への含浸性を改善
したものとして、結晶性エポキシ樹脂と硬化剤との乾式
混合物を繊維質基材上に散布し、加熱溶融して、含浸さ
せたシートも知られている(特開昭62−240375
号)。しかしながら、このシートもその貯蔵安定性の点
では未だ十分なものとはいえない。
術の問題点を解決し、貯蔵安定性が良好でかつ使用特性
にすぐれたエポキシ樹脂組成物含浸シートを提供するこ
とをその課題とする。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、2種類のエポキシ樹
脂組成物A及びBを繊維質基材にそれぞれ層状に含浸さ
せたシートであって、該組成物Aは結晶性エポキシ樹脂
Aとその硬化剤Aを含有し、該組成物Bは非結晶性エポ
キシ樹脂Bとその硬化剤Bを含有することを特徴とする
エポキシ樹脂組成物含浸シートが提供される。
シート(以下、単にシートとも言う)の繊維質基材とし
ては、有機繊維、ガラス繊維、セラミック繊維等の繊維
からなる不織布や織布、編布等が用いられる。この場合
の有機繊維を構成する樹脂(有機高分子)は、従来公知
の各種の熱可塑性樹脂であることができ、この有機繊維
からなる繊維質基材は、エポキシ樹脂組成物含浸シート
を熱硬化させる際に、硬化物中に、基材として残ってい
てもよいし、溶融してもよい。基材として硬化物中に残
る有機繊維としては、特に、価格、品質安定性、加工性
等の点から、ポリアミドやポリエステルからなる繊維の
使用が好ましい。耐熱性の点からは、全芳香族ポリアミ
ドの使用が好ましい。本発明においては、繊維質基材と
しては、不織布が好ましく用いられるが、エポキシ樹脂
組成物の含浸性の点から、その厚さは0.05〜1.5
mm、好ましくは0.1〜1.0mm、その重量は20
〜200g/m2、好ましくは30〜120g/m2であ
る。このような構成の不織布は、固体状エポキシ樹脂組
成物を溶融状態又は溶融状態に近い状態で含浸させる際
の作業性にすぐれるとともに、その含浸された組成物の
含浸保持性においても、すぐれたものである。
組成物A及びBを用いる。そのうちの1つの組成物A
は、結晶性エポキシ樹脂Aを含有し、他方の組成物B
は、非結晶性エポキシ樹脂Bを含有する。組成物Aは、
これを示差走査熱量計(DSC)により分析(昇温速
度:10℃/分)すると、そのチャートには、結晶性エ
ポキシ樹脂の融解に基づく吸熱ピークが認められる。本
発明で用いる組成物Aについて詳述すると、組成物A
は、少なくとも1種の高融点結晶性エポキシ樹脂Aを含
む。このような高融点結晶性エポキシ樹脂Aの1つの例
としては、グリシジルエーテル基の結合隣接位に立体障
害基を有する融点115℃以上の2価フェノールジグリ
シジルエーテル系結晶性エポキシ樹脂を含有するもので
ある。このような高融点結晶性エポキシ樹脂Aには、次
の一般式(1)で表わされるものが包含される。
基又はハロゲン原子を示し、Gはグリシジル基を示し、
mは0〜3の数を示し、nは0又は1の数を示す。立体
障害基には、iso−プロピル基、iso−ブチル基、
iso−アミル基、iso−ヘキシル基、tert−ブ
チル基、tert−アミル基、tert−ヘキシル基等
の炭素数3〜6のiso−アルキル基や、炭素数4〜6
のtert−アルキル基等が包含される。低級アルキル
基としては、炭素数1〜6を有するアルキル基、例え
ば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、ヘキ
シル等が挙げられるが、この低級アルキル基は、前記立
体障害基であってもよい。ハロゲン原子としては、塩
素、臭素等が挙げられる。
性エポキシ樹脂Aについては、例えば、特開平6−14
5293号公報及び特開平6−298902号公報等に
詳述されている。また、前記高融点結晶性エポキシ樹脂
Aの他の例としては、次の一般式(2)で表わされるも
のが包含される。
る。さらに、前記高融点結晶性エポキシ樹脂Aの他の例
としては、次の一般式(3)で表されるものが包含され
る。
級アルキル基又はハロゲン原子を示す。高融点結晶性エ
ポキシ樹脂Aのさらに他の例としては、2,7−ジヒド
ロキシフェナントレン−ジグリシジルエーテルや、1,
5−ジヒドロキシナフタレン−ジグリシジルエーテル
や、4,4′−ジヒドロキシ−3,3′,5,5′−テ
トラメチルスチルベン等のスチルベン系エポキシ樹脂等
が挙げられる。本発明で用いる高融点結晶性エポキシ樹
脂Aにおいて、その融点は115℃以上、好ましくは1
40〜180℃である。
融点結晶性硬化剤Aを含有する。高融点結晶性硬化剤A
としては、ビスフェノールA(融点157℃)、ビスフ
ェノールF、ビスフェノールS(融点245℃)、テト
ラブロモビスフェノールA(融点180℃)等のビスフ
ェノール化合物;5(2,5−ジオキソテトラヒドロフ
ロリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−
ジカルボン酸無水物(「エピクロンB−4400」、大
日本インキ社製、融点165℃)、ナジック酸無水物、
トリメリット酸無水物(融点165℃)、トリメリット
酸無水物の誘導体、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸無水物等の酸無水物;ジアミノジ
フェニルエーテル、ジアミノジフェニルスルホン等のジ
アミノ化合物の他、有機酸ヒドラジド、ジシアンジアミ
ド等が挙げられる。
ール化合物は本発明に好ましく適用できる硬化剤であ
る。ビスフェノール化合物は、高融点でしかも低溶融粘
度性にすぐれたものであることから、前記高融点結晶性
エポキシ樹脂Aと組合わせて用いることにより、粘着性
のない低溶融粘度性にすぐれた固体状エポキシ樹脂組成
物を与える。高融点結晶性硬化剤Aのうち、トリメリッ
ト酸無水物や、トリメリット酸無水物誘導体は、本発明
に好ましく適用できる硬化剤である。この場合、トリメ
リット酸無水物誘導体とは、トリメリット酸無水物に結
合する遊離カルボキシル基が他の反応性化合物と反応し
た化合物を意味する。このような反応性化合物には、脂
肪酸エステルを与える一価アルコール、グリコール(エ
チレングリコール、プロピレングリコール等)、トリオ
ール(グリセリン等)等のアルコールや、芳香族エステ
ルを与えるフェノール、アルキルフェノール、多価フェ
ノール等が挙げられる。このようなトリメリット酸無水
物やトリメリット酸無水物誘導体は、意外なことには、
前記一般式(1)及び(2)の硬化反応性の低い高融点
結晶性エポキシ樹脂Aに対して高速度で反応し、そのゲ
ル化時間は非常に短かくなることが見出された。このト
リメリット酸無水物及び/又はその誘導体の含有率は、
全硬化剤中、少なくとも5重量%、好ましくは10〜1
00重量%である。本発明では、トリメリット酸無水物
及び/又はその誘導体は、好ましくは、ビスフェノール
化合物と混合して用いることができる。この場合のトリ
メリット酸無水物及び/又はその誘導体の割合は、両者
の合計重量に対して、20〜60重量%、好ましくは3
0〜50重量%である。
いて、その融点は115℃以上、好ましくは140〜1
80℃である。このような高融点結晶性硬化剤Aは、溶
融時流動性の高い固体状エポキシ樹脂組成物を与える。
結晶性エポキシ樹脂A及び高融点結晶性硬化剤Aの使用
に関連し、それらの結晶性物質のうちの最も低い融点を
有するものの融点よりも少なくとも30℃低い、好まし
くは35〜100℃程度低い、より好ましくは40〜8
0℃程度低い融点又は軟化開始点を有する低温溶融性の
エポキシ樹脂及び/又は硬化剤を用いる。これらのエポ
キシ樹脂や硬化剤は結晶性であってもよいし、非結晶性
であってもよい。
Aのうち、グリシジルエーテル基の結合隣接位に立体障
害基を有するものは、硬化反応性の低いものであるが、
このような低硬化反応性の高融点結晶性エポキシ樹脂A
は、硬化反応の速い低温溶融性エポキシ樹脂(以下、エ
ポキシ樹脂A’とも言う)との混合物の形で用いるのが
好ましい。このような速硬化性エポキシ樹脂A’として
は、グリシジルエーテル基の結合隣接位に立体障害基を
有しない常温で固体状を示す通常のエポキシ樹脂が用い
られる。このような速硬化性エポキシ樹脂A’には汎用
の結晶性エポキシ樹脂や非結晶性エポキシ樹脂が包含さ
れる。結晶性エポキシ樹脂としては、融点が115℃よ
り低いもの、例えば、テトラメチルビフェノールジグリ
シジルエーテル(融点105℃)、テトラメチルビスフ
ェノールAジグリシジルエーテル(「ESLV−80X
Y」、新日鉄化学社製、融点78℃)、ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)エーテルジグリシジルエーテル(「E
SLV−80DE」、新日鉄化学社製、融点79℃)、
式
シ樹脂(「ESLV−90CR」、新日鉄化学社製、融
点89℃)、イソシアン酸トリグリシジルエーテル(融
点100℃)等が挙げられる。速硬化性の非結晶性エポ
キシ樹脂としては、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、ビフェニル型エポキ
シ樹脂、1,1,2,2−テトラキス(グリシジルオキ
シフェニル)エタンの他、フェノールノボラック型、ア
ルキルフェノールノボラック型、ビスフェノールAノボ
ラック型等のノボラック型エポキシ樹脂、シクロペンタ
ジエン・フェノール型エポキシ樹脂(「DCE40
0」、山陽国策パルプ社製、軟化点65℃)の他、3官
能性芳香族エポキシ樹脂〔「エピコートYL933」
(軟化点60℃、油化シェルエポキシ社製)、「VG3
101」(三井石油化学社製、軟化点61℃)等〕、4
官能性芳香族エポキシ樹脂(「エピコート1031
S」、油化シェルエポキシ社製、軟化点92℃等)、4
官能以上の多官能性芳香族エポキシ樹脂(「エピコート
1032」、油化シェルエポキシ社製、軟化点92℃
等)等が挙げられる。本発明では、3官能以上、特に4
官能以上の多官能性エポキシ樹脂を用いるのが好まし
い。
Aに速硬化性エポキシ樹脂A’を混合すると、その混合
エポキシ樹脂の硬化反応性は向上し、そのゲル化時間は
短かくなる。速硬化性エポキシ樹脂A’のうちでも、特
に、分子中にグリシジルエーテル基を3個以上、特に4
個以上含有する芳香族エポキシ樹脂の使用は好ましく、
これを低硬化反応性の高融点結晶性エポキシ樹脂Aに混
合することにより、高い硬化反応性を示す混合エポキシ
樹脂を得ることができる。全エポキシ樹脂中の高融点結
晶性エポキシ樹脂Aの含有率は、少なくとも55重量%
以上であり、これより少なくなると、高融点結晶性エポ
キシ樹脂Aの持つ低溶融粘度性の発現が損われるように
なる上、溶融状態での混合後の混合物の冷却固化速度が
遅くなり、粉砕可能な固化物になるまでに長時間を要す
るようになる。低溶融粘度性の発現、硬化反応性の改良
及び冷却固化性の点から見ると、全エポキシ樹脂中の高
融点結晶性エポキシ樹脂Aの含有率は、55〜95重量
%、好ましくは65〜95重量%、より好ましくは70
〜95重量%である。高融点結晶性エポキシ樹脂Aの混
合率は、混合エポキシ樹脂が常温において粘着性(タッ
ク性)のない固体状を示すように調節される。そのため
の最小含有率は、高融点結晶性エポキシ樹脂Aに混合す
るエポキシ樹脂の種類によって決まるが、通常は55重
量%以上である。
非結晶性硬化剤であることができる。このような非結晶
性硬化剤としては、従来公知の常温で固体状を示すも
の、例えば、フェノールノボラック型樹脂(「タマノー
ル#754」、荒川化学社製、軟化点100℃)、オル
トクレゾールノボラック型樹脂(「OCN90」、日本
化薬社製、軟化点120℃)、ビスフェノールAノボラ
ック型樹脂(「エピキュアYLH−129」、油化シェ
ルエポキシ社製、軟化点115℃)、アミノポリアミド
樹脂、ポリスルフィド樹脂等が挙げられる。全硬化剤中
の高融点結晶性硬化剤Aの含有率は、少なくとも5重量
%、好ましくは50〜100重量%にするのがよい。
進剤を含有することができる。硬化促進剤としては、従
来公知のもの、例えば、第3級アミン、第4級アンモニ
ウム塩、ホスフィン化合物、ホスホニウム塩、イミダゾ
ール化合物等が挙げられる。本発明の組成物Aは、慣用
の補助成分を含有することができる。このような補助成
分には、例えば、有機系又は無機系の充填剤、難燃剤、
シランカップリング剤、着色剤、離型剤等が包含され
る。
エポキシ樹脂組成物Aは、ドライブレンド法、圧着法、
溶融ブレンド法等の従来公知の各種の方法により製造す
ることができるが、好ましくは溶融ブレンド法が採用さ
れる。組成物Aを溶融ブレンド法により製造するには、
先ず、(i)高融点結晶性エポキシ樹脂、(ii)低温溶
融性エポキシ樹脂及び/又は硬化剤を必須成分として含
み、必要に応じ、高融点結晶性硬化剤や、硬化促進剤、
充填剤等の補助成分を含む混合物をドライブレンド法に
より形成する。この場合、硬化剤と硬化促進剤とはあら
かじめ混合しておくこともでき、また、エポキシ樹脂と
して2種以上用いる場合、それらのエポキシ樹脂はあら
かじめ混合しておくこともできる。さらに、硬化剤とし
て2種以上用いる場合、それらの硬化剤はあらかじめ混
合しておくこともできる。この場合の混合法としては、
溶融ブレンド法を採用することができる。次に、前記混
合物は、これを溶融ブレンドする。この場合の溶融ブレ
ンドは、混合物中に含まれる高融点結晶性エポキシ樹脂
の少なくとも一部及び/又は必要に応じて用いられる高
融点結晶性硬化剤の少なくとも一部が未溶融で固体状で
残存するように行う。この場合の加熱温度は、高融点結
晶性物質のうちの最も低い融点を有するものの融点より
も30℃以上低い温度、好ましくは35〜100℃程度
低い温度、より好ましくは40〜80℃程度低い温度
で、かつ低温溶融性物質が実質的に完全に溶融する温度
である。次に、前記のようにして得られた部分溶融混合
物は、これを冷却して固形化し、この固形化物を粉砕す
る。このようにして得られる粉体は、これを示差走査熱
量計(DSC)により熱分析(昇温速度:10℃/分)
すると、そのチャートには、高融点結晶性エポキシ樹脂
Aの融解に基づく吸熱ピーク及び/又は高融点結晶性硬
化剤を含む場合には、その融解に基づく吸熱ピークが認
められる。即ち、前記のようにして得られるエポキシ樹
脂組成物Aは、高融点結晶性物質を含むものであり、そ
の溶融粘度が低く、溶融時流動性が高いという大きな特
徴を有する。
られるエポキシ樹脂組成物Aは、各配合成分が強固に結
合されていることから、撹拌力や振動力等の外力を加え
ても各成分が容易に剥離することがない。また、この組
成物は、未溶融の高融点結晶性エポキシ樹脂Aを含むこ
とから、貯蔵安定性にもすぐれている。従って、それを
加熱硬化させて得られる硬化物は特性の均一性にすぐ
れ、所望の性能発現性にすぐれたものである。前記組成
物Aは、溶融時の粘度が非常に低いために、微細空隙間
への含浸性(浸透性)にすぐれている。また、この固体
状組成物は、その表面が非粘着性である(表面タック性
がない)ことから、例えば、粒子同志が粘着することが
なく、取扱い性及び作業性において非常にすぐれたもの
である。
脂Bを含むエポキシ樹脂組成物Bについて詳述する。こ
の組成物Bとしては、従来公知の各種のエポキシ樹脂組
成物を用いることができる。この組成物Bにおけるエポ
キシ樹脂Bは、好ましくはビスフェノール型の非結晶性
エポキシ樹脂が用いられる。また、その軟化点は特に制
約されず、通常、65℃以上、好ましくは80℃以上で
あればよい。また、この組成物Bで用いる硬化剤Bは、
結晶性のものであってもよいし、非結晶性のものであっ
てもよい。また、その融点又は軟化点は特に制約され
ず、通常、65℃以上、好ましくは80℃以上であれば
よい。本発明で用いる組成物Bは、必要に応じ、硬化促
進剤を含有することができる。硬化促進剤としては、従
来公知のもの、例えば、第3級アミン、第4級アンモニ
ウム塩、ホスフィン化合物、ホスホニウム塩、イミダゾ
ール化合物等が挙げられる。本発明で用いる組成物B
は、慣用の補助成分を含有することができる。このよう
な補助成分には、例えば、有機系又は無機系の充填剤、
難燃剤、シランカップリング剤、着色剤、離型剤等が包
含される。本発明で用いる組成物Bは、従来一般に採用
されている溶融ブレンド法やドライブレンド法、圧着法
等により製造されるが、一般的には溶融ブレンド法によ
り製造される。
いて、一方で用いる硬化促進剤は、他方で用いる硬化剤
との関連で選択するのが好ましい。即ち、硬化剤の硬化
作用を促進させるものの使用が好ましい。例えば、エポ
キシ樹脂組成物Aの硬化剤として、フェノール化合物を
用いた場合には、エポキシ樹脂組成物Bの硬化促進剤B
として、トリフェニルホスフィン(TPP)を用いるこ
とが好ましく、エポキシ樹脂組成物Aの硬化剤Aとし
て、芳香族ジアミノ化合物を用いた場合には、エポキシ
樹脂組成物Bの硬化促進剤Bとして、パラトルエンスル
ホン酸、アジピン酸、サリチル酸等の低分子量の酸、フ
ェノール、グレゾール、ビスフェノールA等の低分子量
のフェノール化合物の中から選ばれる1種以上を用いる
ことが好ましく、エポキシ樹脂組成物Aの硬化剤Aとし
て、酸無水物を用いた場合には、エポキシ樹脂組成物B
の硬化促進剤Bとして、イミダゾール化合物、ジシアン
ジアミド(DICY)、第三級アミンの中から選ばれる
1種以上を用いることが好ましい。このようにして一方
のエポキシ樹脂組成物の硬化剤と他方のエポキシ樹脂組
成物の硬化促進剤との組合せを選ぶことにより、本発明
のシートの硬化速度が促進される。
繊維質基材の表面に、先ず、エポキシ樹脂組成物Aを均
一層状に散布し、次に、エポキシ樹脂組成物Bをその上
に均一層状に散布し、次いで加熱してその組成物A、B
を溶融状態又は溶融状態に近い状態にさせる。これによ
り、組成物A、Bは、繊維質基材中に浸透含浸保持され
る。次に、組成物A、Bを含浸保持した繊維質基材は、
これを冷却し、その液状組成物を固化させる。このよう
にして、繊維質基材中には、組成物Aからなる含浸層
と、組成物Bからなる含浸層が形成される。繊維質基材
への全組成物の含浸量は、繊維質基材として40〜80
g/m2の重さの不織布を用いる場合、20〜600g
/m2程度である。組成物AとBの使用割合は、組成物
Bに対する組成物Aの重量比A:Bで、80:20〜2
0:80、好ましくは60:40〜40:60である。
前記したシートの製造方法において、各組成物の加熱温
度は、少なくとも1つのエポキシ樹脂及び/又は硬化剤
が未溶融状態で存在する温度であることが好ましい。こ
のような加熱温度の採用により、繊維質基材中の固化物
は、貯蔵安定性の著しく高められたものとなる。
線コイル等の被処理物の表面に対し、シートをそれに含
浸されている組成物Aが接触するように重ね、この状態
でシートを加熱する。この加熱により、シートに含浸さ
れていた組成物が溶融し、シートから溶出して被処理物
表面に移行するが、本発明のシートの場合、先ず組成物
Aの溶融物が被処理物表面に移行し、次いで組成物Bの
溶融物が移行する。この場合、組成物Aは溶融時流動性
のすぐれたものであることから、その被処理物中に円滑
に含浸される。組成物Bは、組成物Aに比べて含浸性の
低いものであるが、このものは、その組成物Aの被膜上
に表面カバー性が大きく、機械的強度の大きい被膜を形
成する。
は、エポキシ樹脂組成物Aとエポキシ樹脂組成物Bとを
併用したことから、ボイドや加熱ムラがほとんどなく、
速硬化性、貯蔵安定性、含浸性に優れ、タックがなく、
硬化物の接着性、電気絶縁特性に優れたものであり、電
気・電子部品の絶縁固定用シートやプリプレグシート等
として好適のものである。本発明のエポキシ樹脂組成物
含浸シートは、エポキシ樹脂組成物Aのみを含浸させた
シートとエポキシ樹脂組成物Bのみを含浸させたシート
の双方の特性を持ったものであり、しかも、一方のエポ
キシ樹脂組成物の硬化剤と他方のエポキシ樹脂組成物の
硬化促進剤との組合せを、前記した特定の組合せとする
ことにより、本発明のエポキシ樹脂組成物含浸シートの
ゲル化時間は、エポキシ樹脂組成物Aのみを含浸させた
シートのゲル化時間及びエポキシ樹脂組成物Bのみを含
浸させたシートのゲル化時間よりも短くすることができ
る。
明する。なお、以下において示す部は重量部である。
ハイドロキノンジグリシジルエーテル、東都化成社製、
エポキシ当量175、融点145℃)と、表1に示すエ
ポキシ樹脂を溶融ブレンドし、混合物を冷却(14℃)
固化した。このようにして得た固化物の性状及び冷却固
化時間を表1に示す。この場合の冷却固化時間とは、配
合物を溶融状態で混合し、冷却(14℃)した混合物が
微粉砕できる硬さまでに固化する時間を言う。表1に示
した符号は次の内容を示す。 エポトートYD−7011 :ビスフェノールA型エポ
キシ樹脂(非結晶性)、エポキシ当量:475、軟化
点:65℃、東都化成社製 エポトートYDCN−701:クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂(非結晶性)、エポキシ当量:215、軟
化点:65℃、東都化成社製 EOCN−103:クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(非結晶性)、エポキシ当量:220、軟化点:82
℃、日本化薬社製 エピコートYL−6350:テトラブロモビスフェノー
ルAジグリシジルエーテル(結晶性)、エポキシ当量:
335、融点115℃、油化シェルエポキシ社製
反応性の低い高融点結晶性エポキシ樹脂Aに、他の速硬
化性エポキシ樹脂A’を溶融混合し、冷却固化するとき
には、その冷却固化時間は速く、しかも得られる固化物
は結晶性のもので、かつその融点も十分に高く、表面が
非粘着性の取扱い性のすぐれた結晶性の混合エポキシ樹
脂である。したがって、このような結晶性混合エポキシ
樹脂は、低粘度性の良好な粉体組成物を与える。
ビフェノールジグリシジルエーテル、融点105℃)と
30重量部のエピコートYD−7011を溶融ブレンド
し、混合物を室温に放置して冷却固化したところ、その
冷却固化には48時間以上という長時間を要する上、得
られる固化物の表面は粘着性を示すものであった。した
がって、この固化物は、粉体組成物形成用の原料エポキ
シ樹脂としては不適のものである。
着性であるか否かの判定は、次の方法で行った。温度2
5℃、湿度70%RHの雰囲気下で、60メッシュのふ
るいをパスする粉体50gを内径5cmの円筒型容器に
入れ、2g/cm2の荷重をかけて3時間放置した。次
に、円筒型容器から粉体を取り出し、その粉体を飯田製
作所製ロータップ型振とう機φ200A(ふるいの回転
数290回/分、衝動数165回/分)に装着されてい
る60メッシュのふるいにのせ、30分間振とうした。
その振とうにより粉体の95重量%以上が60メッシュ
のふるいをパスした場合はその粉体が非粘着性であると
判定し、そうでない場合はその粉体が非粘着性でない
(粘着性である)と判定した。
体組成物を溶融ブレンド法(温度:80℃)により作
り、そのゲルタイムを評価した。その結果を表2に示
す。ゲルタイムは、150℃におけるゲルタイムをJI
S C 2104に従って測定した。なお、表1に示し
た符号は次の内容を意味する。 BPA :ビスフェノールA(融点157℃) THPA :テトラヒドロ無水フタル酸(融点101℃) YLH−129:ビスフェノールAノボラック型樹脂(「エピキュアYLH 129」、軟化点115℃、油化シェルエポキシ社製) DAM :ジアミノジフェニルメタン(融点90℃) TMA :トリメリット酸無水物(融点165℃) TBA :テトラブロモビスフェノールA(融点180℃) TPP :トリフェニルホスフィン 2MZ−A :2,4−ジアミノ−6−6〔2−メチルイミダゾリル (1)〕−エチルS−トリアジン
キシ樹脂として、速硬化性エポキシ樹脂を含まない硬化
反応性の悪い高融点結晶性エポキシ樹脂Aのみを用いる
とともに、硬化剤として、TMAを含まないものを用い
る場合(組成物No.9)では、組成物の硬化反応性が
非常に悪いことがわかる。一方、硬化剤として、TMA
を含むものを用いる場合(組成物No.3〜No.5)
には、組成物の硬化反応性が非常に良く、加熱により迅
速に硬化することがわかる。しかも、この場合には、硬
化反応性の悪い高融点結晶性エポキシ樹脂Aのみを用い
る場合(組成物No.3)であっても、その組成物の硬
化速度は速いことがわかる。
部、低温溶融性エポキシ樹脂(ECON−103)15
部、高融点結晶性硬化剤(BPA)22部、低温溶融性
硬化剤(YLH−129)42部、イミダゾール/エポ
キシアダクト(P−200)1.0部及びアクリル酸エ
ステルオリゴマー(XK−21)0.5部を溶融ブレン
ド法(温度:80℃)により均一に混合した後、得られ
た部分溶融混合物を室温に冷却固化し、得られた固化物
を粉砕した。前記粉砕物は、結晶性物質を含むことか
ら、その溶融粘度は低く、溶融時流動性にすぐれたもの
である。
て、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンジグリ
シジルエーテル(EBPS−200)(融点:165
℃)を用いた以外は同様にして実験を行った。
4、エポキシ当量:900、軟化点89℃、油化シェル
エポキシ社製)100部、重質炭酸カルシウム(KC−
30A)10部、軽質炭酸カルシウム(TP−111)
10部、アクリル酸エステルオリゴマー(XK−21)
0.5部、トリフェニルホスフィン(TPP)10部及
び2MZ−A0.5部を溶融ブレンド法により80℃で
加熱混合した後、室温に冷却固化し、粉砕した。
ーン社製目付け:68.6g/m2、厚さ:0.13m
m)の表面に、表3に示した溶融ブレンド組成物Aを8
0g/m2の割合で層状に均一に散布した後、その上に
溶融ブレンド組成物Bを80g/m2の割合で層状に均
一に散布した。次に、130℃に設定したオーブン中
で、各組成物の少なくとも一部が未溶融の状態で不織布
に含浸させ、直ちに14℃に冷却して固化させてシート
Iを得た。
成物Aのみを160g/m2の割合で用いた以外は同様
にして実験を行って、シートIIを得た。
成物Bのみを160g/m2の割合で用いた以外は同様
にして実験を行って、シートIIIを得た。
28」、エポキシ当量190、油化シェルエポキシ社
製)100部、ジシアンジアミド(「Dicy#1
5」、油化シェルエポキシ社製)8部、2−メチルイミ
ダゾール(2MZ−P、四国化成社製)0.5部をメチ
ルセロソルブ108.5部(沸点124.5℃)に溶解
した。この液をポリエステル不織布(「JH−100
7」、目付け68.6g/m2、厚さ0.13mm、日
本バイリーン社製)に320g/m2の割合で均一に塗
布し、含浸させ、130℃に設定したオーブン中で溶剤
を揮発させ、シートIVを得た。
4」、エポキシ当量900、油化シェルエポキシ社製)
50部、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(「エピ
コート828」、エポキシ当量190、油化シェルエポ
キシ社製)50部、ジシアンジアミド(「Dicy#1
5」、油化シェルエポキシ社製)4.8部、2−メチル
イミダゾール(2MZ−P、四国化成社製)0.5部を
メチルセロソルブ106.5部(沸点124.5℃)に
溶解した。この液をポリエステル不織布(「JH−10
07」、目付け68.6g/m2、厚さ0.13mm、
日本バイリーン社製)に320g/m2の割合で均一に
塗布し、含浸させ、130℃に設定したオーブン中で溶
剤を揮発させ、シートVを得た。
性、含浸性、タック性及び接着性を以下の方法で評価し
た。その結果を表4に示す。 (貯蔵安定性)作成直後のシートの150℃でのゲル化
時間をAとし、このシートを40℃で21日間保管した
後の150℃のゲル化時間をBとしてシートの保存安定
性を以下の基準で評価した。 B/A=0.75以上:○ B/A=0.65〜0.75未満:△ B/A=0.65未満:× (含浸性)50×50mmに切断したポリエステル不織
布(「JH−1007」、目付け68.6g/m2、厚
さ0.13mm、日本バイリーン社製)を10枚重ねた
ものの上に直径25mmにカットしたシートをのせ、そ
の上に50×50mmに切断したポリエステル不織布
(「JH−1007」、目付け68.6g/m2、厚さ
0.13mm、日本バイリーン社製)を10枚重ねたも
のをのせる。次に、これを150℃のオーブン中の予熱
した60×60×3mmの鉄板の上にのせ、全体が均一
に荷重されるように1kgの重りをのせて30分間加熱
し、シート中の組成物を融解させ、不織布に含浸させ、
冷却した。組成物が含浸した不織布の枚数を調べて含浸
性を以下の基準で評価した。 6枚以上:○ 4〜5枚:△ 0〜3枚:×
ットしたもの2枚を重ねて20×80×1mmの平滑な
2枚のガラス板の間に挟み、1kgの重りをのせ、25
℃で10分間放置した後の2枚のシートの密着性を以下
の基準で評価した。 ほとんど密着しておらず、容易に剥がせる:○ 密着しているが、比較的容易に剥がせる :△ 強固に密着していて剥がれにくい :× (接着性)シートをJIS K6850に準じ、鉄板を
用いてせん断接着力を測定し、以下の基準で接着性を評
価した。 2.5kg/mm2以上 :○ 1.5kg/mm2以上で2.5kg/mm2未満:△ 1.5kg/mm2未満 :×
Claims (5)
- 【請求項1】 2種類のエポキシ樹脂組成物A及びBを
繊維質基材にそれぞれ層状に含浸させたシートであっ
て、該組成物Aは結晶性エポキシ樹脂Aとその硬化剤A
を含有し、該組成物Bは非結晶性エポキシ樹脂Bとその
硬化剤Bを含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成
物含浸シート。 - 【請求項2】 該結晶性エポキシ樹脂Aが、2,5−ジ
−tert−ブチルハイドロキノンジグリシジルエーテ
ルである請求項1のシート。 - 【請求項3】 該硬化剤Aが、ビスフェノール化合物、
トリメリット酸無水物及びトリメリット酸無水物誘導体
の中から選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2
のシート。 - 【請求項4】 該エポキシ樹脂組成物Aが、グリシジル
エーテル基の結合隣接位に立体障害基を有しないエポキ
シ樹脂及び/又はグリシジルエーテル基を3個以上有す
るエポキシ樹脂を含む請求項1〜3のいずれかのシー
ト。 - 【請求項5】 該グリシジルエーテル基を3個以上有す
るエポキシ樹脂が、ノボラック型エポキシ樹脂である請
求項4のシート。
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1997
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