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公開番号2025153828
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056483
出願日2024-03-29
発明の名称エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、及び繊維強化複合材料
出願人帝人株式会社
代理人個人
主分類C08G 59/56 20060101AFI20251002BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】貯蔵安定性と速硬化性が高次元で両立されたエポキシ樹脂組成物及びプリプレグ; 耐吸水性、機械特性が高い繊維強化複合材料を提供する。
【解決手段】エポキシ樹脂と、硬化剤組成物と、硬化促進剤と、を含んでなるエポキシ樹脂組成物であって、
前記エポキシ樹脂が、前記エポキシ樹脂100質量部中、N,N,N’,N’-テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンを80質量部以上含むエポキシ樹脂であり、
前記硬化剤組成物が、ジシアンジアミドと脂肪族ヒドラジド化合物と芳香族ポリアミン化合物との組み合わせから成るエポキシ樹脂組成物を用いることにより、上記課題を解決できる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
エポキシ樹脂と、硬化剤組成物と、硬化促進剤と、を含んでなるエポキシ樹脂組成物であって、
前記エポキシ樹脂が、前記エポキシ樹脂１００質量部中、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンを８０質量部以上含むエポキシ樹脂であり、
前記硬化剤組成物が、ジシアンジアミドと脂肪族ヒドラジド化合物と芳香族ポリアミン化合物との組み合わせから成ることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記脂肪族ヒドラジド化合物の含有率が、前記硬化剤組成物中２０質量％以上、７０質量％以下の範囲である請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
熱可塑性樹脂をさらに含む請求項１又は２に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
メタクリル酸エステル系化合物、アクリル酸エステル系化合物及びビニルエステル系化合物から成る群から選択される１種又は２種以上の重合単位を有する重合体からなる増粘粒子をさらに含む請求項１又は２に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
強化繊維基材と、
前記強化繊維基材内に含浸している請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物と、
から成るプリプレグであって、
前記エポキシ樹脂組成物中に前記脂肪族ヒドラジド化合物の一部又は全部が粒子状で存在していることを特徴とするプリプレグ。
【請求項６】
強化繊維基材と、
請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物の樹脂硬化物と、
が複合化して成ることを特徴とする繊維強化複合材料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、及び繊維強化複合材料、並びに繊維強化複合材料の製造方法に関する。更に詳述すれば、速硬化性を有するエポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、及び繊維強化複合材料、並びに繊維強化複合材料の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
本発明は、エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、繊維強化複合材料に関する。特に、短時間で成形が可能であり、且つ得られる成形体が高い耐吸水性および機械特性を有するエポキシ樹脂組成物、プリプレグ、繊維強化複合材料に関する。
【０００３】
繊維強化複合材料（以下、「ＦＲＰ」という。）は、軽量かつ高強度、高剛性であるため、釣り竿やゴルフシャフト等のスポーツ・レジャー用途、自動車や航空機等の産業用途等の幅広い分野で用いられている。ＦＲＰの製造には、強化繊維等の長繊維からなる繊維補強材層に樹脂を含浸した中間材料（プリプレグ）を使用する方法が好適に用いられる。プリプレグを所望の形状に切断した後に賦形し、加熱および加圧して硬化させることによりＦＲＰからなる成形品を得ることができる。
【０００４】
航空機分野では、耐熱、耐衝撃特性等の高い力学特性が要求される。一般的にエポキシ樹脂を用いるプリプレグは長い成形時間を要する。また、エポキシ樹脂を用いるプリプレグを硬化して得られる成形体は、耐吸水性が不十分であり、高温時に吸水し、耐衝撃特性等の力学特性が低下する場合があった。
【０００５】
特許文献１には、炭素繊維から成る繊維強化基材と、前記繊維強化基材内に一部又は全部が含浸したエポキシ樹脂組成物と、を含んで成るプリプレグであって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂と、ジシアンジアミドと、所定の芳香族アミンと、を含むことを特徴とするプリプレグが開示されている。このプリプレグを用いて作製する炭素繊維強化複合材料は、吸水性が高い。また、ウレア系促進剤を含んで構成されるこのプリプレグは、ゲルタイムが短いため、短時間での成形が可能である。さらには、増粘粒子を含んで構成されるこのプリプレグは、高いプレス成形性を有し、ＣＦＲＰの品質を安定させることができる。しかしながら、より高い機械特性を有する繊維強化複合材料が求められている。
【０００６】
特許文献２には、炭素繊維から成る繊維強化基材と、前記繊維強化基材内に一部又は全部が含浸したエポキシ樹脂組成物と、を含んで成るプリプレグであって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂と、ジシアンジアミドと、芳香族ヒンダードアミンと、を含むことを特徴とするプリプレグが開示されている。このプリプレグを用いて作製する炭素繊維強化複合材料は、ヒンダードアミンの効果により耐吸水性を付与している。また、ウレア系促進剤を含んで構成されるこのプリプレグは、ゲルタイムが短いため、短時間での成形が可能である。さらには、増粘粒子を含んで構成されるこのプリプレグは、高いプレス成形性を有し、ＣＦＲＰの品質を安定させることができる。
しかしながら、より高い機械特性を有する繊維強化複合材料が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１９－１５６９８２号
特開２０２３－５６４４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、貯蔵安定性と速硬化性とが高次元で両立されたエポキシ樹脂組成物及びプリプレグを提供することにある。また、本発明のさらなる目的は、耐吸水性、機械特性が高い繊維強化複合材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討した結果、所定のエポキシ樹脂と、硬化剤組成物と、硬化促進剤と、の組み合わせからなるとともに、当該硬化剤組成物として、ジシアンジアミドと、脂肪族ヒドラジド化合物と、芳香族ポリアミン化合物とを組み合わせて用いることにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
上記課題を達成する本発明は、以下に記載のものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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