JP2008088277A - 熱又は放射線硬化用樹脂組成物及びプリプレグ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノボラック型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂成分と、この樹脂成分1kg当たり0.005〜0.5モルの特定式で表されるホウ素系ジアリルヨードニウム塩である重合開始剤と、粘度調節剤とからなる熱又は放射線硬化用樹脂組成物であって、この樹脂組成物の粘度が50℃で50Pa・s以上である熱又は放射線硬化用樹脂組成物、及びかかる樹脂組成物を繊維強化材に含浸せしめて得られるプリプレグ。
【選択図】なし
Description
樹脂及びCFRPのTgは、熱機械分析(TMA)に基づき評価した。TMA測定は、JIS K 7197に準拠し、試料寸法3mm角、荷重1gf、昇温速度3℃/min、窒素雰囲気中流量50ml/minの条件で実施した。
層間せん断強度(SBS)は、次の式に従い算出した。
F=(P/(W×D))×0.75
ここでFは強度(MPa)、Pは破断荷重(N)、Wは試験片の幅(mm)、Dは試験片の厚さ(mm)である。
ノボラック型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製、Ep152)、柔軟骨格型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業製、EXA4850−150)、粘度調節剤としてのフェノキシ樹脂(フェノキシスペシャル社製、PKHP−200)を、表1に示した割合で混合した樹脂組成物を調整した。それぞれの樹脂組成物に、重合開始剤として(トリルクミル)イオドニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレエート(Rhodia社製RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074)を0.01mol/kg添加混合し、放射線硬化用樹脂組成物を作成した。
ノボラック型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製、Ep154)100部に、粘度調節剤としての熱可塑性樹脂のポリエーテルスルホン(住化ケムテックス社製、PES)を10部(実施例4)、20部(実施例5)又は30部(実施例6)混合し、得られた混合物に、実施例1と同じ開始剤を0.01mol/kg添加混合し、放射線硬化用樹脂組成物を作成した。
主剤のエポキシ樹脂として、ナフタレン骨格型グリシジルエーテルエポキシ樹脂(大日本インキ化学工業製、HP−4032)を用い、比較例5を除き、粘度調節剤として、フェノキシ樹脂(フェノキシスペシャル社製、PKHP−200)及び/又は熱可塑性樹脂のポリエーテルスルホン(住化ケムテックス社製、PES)を表1に示した割合で混合した樹脂組成物を調整した。それぞれの樹脂組成物に、重合開始剤として(トリルクミル)イオドニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレエート(Rhodia社製RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074)を0.01mol/kg添加混合し、放射線硬化用樹脂組成物を作成した。
主剤のエポキシ樹脂として、低分子量タイプの、ビスフェノールA型のグリシジルエーテルエポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、Ep834)70部と、高分子量タイプの、ビスフェノールA型のグリシジルエーテルエポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、AER6002)30部と、熱可塑性樹脂のポリエーテルイミド(日本ジーイープラスチック社製、PEI−1000−1000)15部の混合物に、実施例1と同じ重合開始剤を0.01mol/kg添加混合し、放射線硬化用樹脂組成物を作成した。
ノボラック型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製、Ep152)、柔軟骨格型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業製、EXA4850−150)、粘度調節剤としてのフェノキシ樹脂(フェノキシスペシャル社製、PKHP−200)及び/又は熱可塑性樹脂(ポリエーテルスルホン、住化ケムテックス社製、PES)を、表1に示した割合で混合した樹脂組成物を調整した。得られた混合物に、実施例1と同じ開始剤を0.01mol/kg添加混合し、放射線硬化用樹脂組成物を作成した。
デニール0.83d、2400本を引き揃えたもの)(目付150g/m2)に、溶融含浸法により樹脂含量が35重量%となるように含浸させ、本発明のプリプレグを得た。
実施例3のものの強度を比較した結果を表6に示した。航空機の構造部材の設計指標として用いられる特性として、アルミ合金の圧縮強度と、複合材料の有孔圧縮強度を比較した(欠陥(孔)がある分、圧縮強度より、有孔圧縮強度が低い強度となる)。23℃、乾燥雰囲気条件におけるCFRPの有孔圧縮強度の比強度(RTD)は188で、アルミ合金の圧縮強度の比強度148より非常に高かった。これは、実施例3の材料が、航空機の軽量化に極めて有望であることを示している。
Claims (12)
- 重合開始剤の量が、樹脂成分1kg当たり0.01〜0.1モルである請求項1記載の熱又は放射線硬化用樹脂組成物。
- 重合開始剤が、式(1)においてR1、R2共に低級アルキル基である請求項1又は2記載の熱又は放射線硬化用樹脂組成物。
- 重合開始剤が、式(1)においてR1がイソプロピル基、R2がメチル基、XがC6F5基である(トリルクミル)イオドニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレエートである請求項1又は2記載の熱又は放射線硬化用樹脂組成物。
- 粘度調節剤が、二酸化珪素、フェノキシ樹脂、熱可塑性樹脂又はこれらの混合物である請求項1〜4のいずれか1項記載の熱又は放射線硬化用樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ボリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑ポリイミド樹脂の1種又は2種以上の混合物である請求項5記載の熱又は放射線硬化用樹脂組成物。
- 重合開始剤の量が、樹脂成分1kg当たり0.01〜0.1モルである、請求項7記載のプリプレグ。
- 重合開始剤が、式(1)においてR1、R2共に低級アルキル基である、請求項7又は8記載のプリプレグ。
- 重合開始剤が、式(1)においてR1がイソプロピル基、R2がメチル基、XがC6F5基である(トリルクミル)イオドニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレエートである請求項7又は8記載のプリプレグ。
- 粘度調節剤が、二酸化珪素、フェノキシ樹脂、熱可塑性樹脂又はこれらの混合物である請求項7〜10のいずれか1項記載のプリプレグ。
- 熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ボリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑ポリイミド樹脂の1種又は2種以上の混合物である請求項11記載のプリプレグ。
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