JP2012131849A5

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Publication number: JP2012131849A5
Application number: JP2010282598A
Authority: JP
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2030-12-20

Description

（ＩＩ）１３０℃／２時間硬化後の７５℃、１００℃、１２０℃における貯蔵弾性率Ｇ’７５℃、Ｇ’１００℃、Ｇ’１２０℃が、下記式の関係にある前記（Ｉ）に記載のエポキシ樹脂組成物。 (II) 130 ℃ / 2 hours 75 ° C. after curing, 100 ° C., the storage modulus G'75 ° C. at 120 ℃, G'100 ℃, G'120 ℃ is, the (I) in the relationship of the following formula The epoxy resin composition as described .

（ＩＸ）前記（ＶＩＩ）に記載のエポキシ樹脂硬化物と、強化繊維からなる繊維強化複合材料。 (IX) A fiber-reinforced composite material comprising the cured epoxy resin according to (VII) and a reinforcing fiber.

（Ｘ）前記（ＶＩＩＩ）に記載のプリプレグを硬化させてなる繊維強化複合材料。 (X) A fiber-reinforced composite material obtained by curing the prepreg described in ( VIII) .

本発明の実施形態は、下記［Ａ］〜［Ｄ］を、下記式（１）〜（５）を満たす配合比で含むエポキシ樹脂組成物である。
［Ａ］数平均分子量が２０００〜２００００の範囲にあるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
［Ｂ］３官能以上のアミン型エポキシ樹脂
［Ｃ］数平均分子量が３００〜５００の範囲にあるビスフェノール型エポキシ樹脂
［Ｄ］エポキシ樹脂硬化剤
０．２ ≦Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．６（１）
０．２ ≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．６（２）
０．１５≦Ｃ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．５（３）
０．０１≦Ｄ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．１（４）
０ ≦Ｅ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．２（５）
（各式中、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］、［Ｄ］の質量、Ｅは［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］以外のエポキシ樹脂の質量）。 An embodiment of the present invention is an epoxy resin composition containing the following [A] to [D] at a blending ratio that satisfies the following formulas (1) to (5) .
[A] Bisphenol F type epoxy resin having a number average molecular weight in the range of 2000 to 20000 [B] Trifunctional or higher amine type epoxy resin [C] Bisphenol type epoxy resin having a number average molecular weight in the range of 300 to 500 [D ] Epoxy resin curing agent 0.2 ≦ A / (A + B + C + E) ≦ 0.6 (1)
0.2 ≦ B / (A + B + C + E) ≦ 0.6 (2)
0.15 ≦ C / (A + B + C + E) ≦ 0.5 (3)
0.01 ≦ D / (A + B + C + E) ≦ 0.1 (4)
0 ≦ E / (A + B + C + E) ≦ 0.2 (5)
(In each formula, A, B, C and D are the masses of [A], [B], [C] and [D], respectively, and E is an epoxy resin other than [A], [B] and [C]. Mass).

かかるエポキシ樹脂組成物において、上記式（１）〜（５）は、次のことを表している。即ち、エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂としては
［Ａ］数平均分子量が２０００〜２００００の範囲にあるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、
［Ｂ］３官能以上のアミン型エポキシ樹脂、
［Ｃ］数平均分子量が３００〜５００の範囲にあるビスフェノール型エポキシ樹脂、
［Ｄ］エポキシ樹脂硬化剤
を含むことが必須であり、［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］およびこれら以外のエポキシ樹脂［Ｅ］（以降、全エポキシ樹脂と記す）１００質量部に対し、
［Ａ］を２０〜６０質量部、
［Ｂ］を２０〜６０質量部、
［Ｃ］を１５〜５０質量部、
［Ｄ］を１〜１０質量部
含むことが必要である。また、［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］以外のエポキシ樹脂［Ｅ］は全エポキシ樹脂中１００質量部のうち２０質量部以下であることが必要である。 In such an epoxy resin composition, the above formulas (1) to (5) represent the following. That is, in the epoxy resin composition, as the epoxy resin, [A] bisphenol F type epoxy resin having a number average molecular weight in the range of 2000 to 20000,
[B] Trifunctional or higher amine type epoxy resin,
[C] A bisphenol type epoxy resin having a number average molecular weight in the range of 300 to 500,
[D] It is essential to contain an epoxy resin curing agent, [A], [B], [C] and other epoxy resin [E] (hereinafter referred to as all epoxy resin) 100 parts by mass,
20 to 60 parts by mass of [A],
20 to 60 parts by mass of [B]
15-50 parts by mass of [C],
It is necessary to contain 1 to 10 parts by mass of [D]. Moreover, epoxy resin [E] other than [A], [B], and [C] needs to be 20 mass parts or less out of 100 mass parts in all the epoxy resins.

Claims

下記［Ａ］〜［Ｄ］を、下記式（１）〜（５）を満たす配合比で含むエポキシ樹脂組成物。
［Ａ］数平均分子量が２０００〜２００００の範囲にあるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
［Ｂ］３官能以上のアミン型エポキシ樹脂
［Ｃ］数平均分子量が３００〜５００の範囲にあるビスフェノール型エポキシ樹脂
［Ｄ］ジシアンジアミドまたはその誘導体
０．２ ≦Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．６（１）
０．２ ≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．６（２）
０．１５≦Ｃ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．５（３）
０．０１≦Ｄ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．１（４）
０ ≦Ｅ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．２（５）
（各式中、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］、［Ｄ］の質量、Ｅは［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］以外のエポキシ樹脂の質量） An epoxy resin composition containing the following [A] to [D] at a blending ratio satisfying the following formulas (1) to (5).
[A] Bisphenol F type epoxy resin having a number average molecular weight in the range of 2000 to 20000 [B] Trifunctional or higher amine type epoxy resin [C] Bisphenol type epoxy resin having a number average molecular weight in the range of 300 to 500 [D ] Dicyandiamide or a derivative thereof 0.2 ≦ A / (A + B + C + E) ≦ 0.6 (1)
0.2 ≦ B / (A + B + C + E) ≦ 0.6 (2)
0.15 ≦ C / (A + B + C + E) ≦ 0.5 (3)
0.01 ≦ D / (A + B + C + E) ≦ 0.1 (4)
0 ≦ E / (A + B + C + E) ≦ 0.2 (5)
(In each formula, A, B, C and D are the masses of [A], [B], [C] and [D], respectively, and E is an epoxy resin other than [A], [B] and [C]. Mass)

１３０℃／２時間硬化後の７５℃、１００℃、１２０℃における貯蔵弾性率Ｇ’_７５℃、Ｇ’_１００℃、Ｇ’_１２０℃が、下記式の関係にある、請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物。
１．３（ＧＰａ）≦Ｇ’_７５℃≦１．８（ＧＰａ）（ｉ）
１．３≦Ｇ’_７５℃／Ｇ’_１００℃≦７．０（ii）
０．０８（ＧＰａ）≦Ｇ’_１２０℃≦０．８（ＧＰａ）（iii）。 The epoxy according to claim 1, wherein the storage elastic moduli G ′ _{75 ° C.} , G ′ _{100 ° C.} , and G ′ _{120 °} C. at 75 ° C., 100 ° C., and 120 ° C. after curing at 130 ° C./2 hours are in the relationship of the following formulas: Resin composition.
1.3 (GPa) ≦ G ′ _{75 ° C.} ≦ 1.8 (GPa) (i)
1.3 ≦ G ′ _{75 °} C./G ′ _{100 ° C.} ≦ 7.0 (ii)
0.08 (GPa) ≦ G ′ _{120 ° C.} ≦ 0.8 (GPa) (iii).

［Ｂ］が３官能のアミノフェノール型エポキシ樹脂である、請求項１または２のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to claim 1 or 2, wherein [B] is a trifunctional aminophenol type epoxy resin.

［Ｃ］がビスフェノールＦ型エポキシ樹脂である、請求項１〜３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein [C] is a bisphenol F-type epoxy resin.

下記［Ｆ］を、下記式（６）を満たす配合比で含む、請求項１〜４のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
［Ｆ］エポキシ樹脂に可溶な熱可塑性樹脂
０．０１ ≦Ｆ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）≦０．１（６）
（式中、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅは、それぞれ［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］、［Ｅ］の質量、Ｅは［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］以外のエポキシ樹脂の質量） The epoxy resin composition in any one of Claims 1-4 containing the following [F] with the compounding ratio which satisfy | fills following formula (6).
[F] Thermoplastic resin soluble in epoxy resin 0.01 ≦ F / (A + B + C + E) ≦ 0.1 (6)
(In the formula, A, B, C and E are the masses of [A], [B], [C] and [E], respectively, and E is an epoxy resin other than [A], [B] and [C]. mass)

８０℃における複素粘性率が０．１〜２００（Ｐａ・ｓ）の範囲にある、請求項１〜５のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the complex viscosity at 80 ° C. is in the range of 0.1 to 200 (Pa · s).

請求項１〜６のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を硬化したエポキシ樹脂硬化物であって、少なくとも［Ａ］リッチ相と、［Ｂ］リッチ相を有する相分離構造を有し、その構造周期が０．０１〜５μｍであるエポキシ樹脂硬化物。 A cured epoxy resin obtained by curing the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 6, which has a phase separation structure having at least a [A] rich phase and a [B] rich phase, and the structure Epoxy resin cured product having a period of 0.01 to 5 μm.

請求項１〜６のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物と強化繊維からなるプリプレグ。 A prepreg comprising the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 6 and reinforcing fibers.

請求項７に記載のエポキシ樹脂硬化物と、強化繊維からなる繊維強化複合材料。 A fiber-reinforced composite material comprising the cured epoxy resin according to claim 7 and reinforcing fibers.

請求項８に記載のプリプレグを硬化させてなる繊維強化複合材料。 Fiber-reinforced composite material obtained by curing the prepreg of claim 8.