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公開番号2025021398
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2024002225
出願日2024-01-11
発明の名称エポキシ樹脂組成物、プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料とその製造方法並びに内装材
出願人東レ株式会社
代理人
主分類C08G 59/20 20060101AFI20250205BHJP(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】
本発明は、優れた難燃性、高い耐熱性および高い制振性を両立し得るエポキシ樹脂組成物、該エポキシ樹脂組成物を用いたプリプレグ、ならびに該プリプレグを硬化させてなる炭素繊維強化複合材料を提供することを課題とする。
【解決手段】
下記の構成要素[A]、[B]および[C]を含むエポキシ樹脂組成物。
[A]1分子中に2個以上のエポキシ基およびフラン骨格を含有するエポキシ樹脂
[B]芳香族アミン硬化剤
[C]マレイミド化合物
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記の構成要素［Ａ］、［Ｂ］および［Ｃ］を含むエポキシ樹脂組成物。
［Ａ］１分子中に２個以上のエポキシ基およびフラン骨格を含有するエポキシ樹脂
［Ｂ］芳香族アミン硬化剤
［Ｃ］マレイミド化合物
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
構成要素［Ｂ］芳香族アミン硬化剤が二つ以上の芳香環を有し、かつ二つ以上の芳香環のそれぞれに直接結合したアミノ基を有する、請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
構成要素［Ｂ］芳香族アミン硬化剤が３,３’－ジアミノジフェニルスルホンまたは４,４’－ジアミノジフェニルスルホンである、請求項２に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
構成要素［Ａ］１００質量部に対して構成要素［Ｃ］中のマレイミド骨格の量が０．１質量部より大きく１５質量部以下である、請求項１から３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
プリプレグのマトリックス樹脂として用いる、請求項１または２に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１または２に記載の樹脂組成物を炭素繊維に含浸させてなるプリプレグ。
【請求項７】
請求項６に記載のプリプレグを硬化させて得られる炭素繊維強化複合材料。
【請求項８】
請求項７に記載の炭素繊維強化複合材料を用いて得られる航空機、自動車、建材、船舶または鉄道車両の内装材。
【請求項９】
下記の構成要素［Ａ］、［Ｂ］および［Ｃ］を混合させた樹脂組成物を炭素繊維に含浸させて得たプリプレグを積層して、１００℃～２２０℃で２時間以上硬化して得られる、炭素繊維強化複合材料の製造方法。
［Ａ］１分子中に２個以上のエポキシ基およびフラン骨格を含有するエポキシ樹脂
［Ｂ］芳香族アミン硬化剤
［Ｃ］マレイミド化合物

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、プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料とその製造方法並びに内装材に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
炭素繊維とマトリックス樹脂からなる炭素繊維複合材料は、その力学特性が優れていることから、ゴルフクラブ、テニスラケットおよび釣り竿などのスポーツ用品を始め、航空機や車両などの構造材料やコンクリート構造物の補強など幅広い分野で利用されている。近年は、優れた力学特性のみならず、炭素繊維が導電性を有することから、ノートパソコンやビデオカメラなどの電子電気機器の筐体などにも使用され、筐体の薄肉化、機器の重量軽減などに役立っている。このような炭素繊維強化複合材料は、熱硬化性樹脂を強化繊維に含浸して得られるプリプレグを積層して得られることが多い。
【０００３】
炭素繊維強化複合材料の様々な用途の中で、特に航空機や車両や鉄道車両などの構造材料や内装材料などにおいては、火災によって変形や着火燃焼しないように材料に耐熱性や難燃性を付与することが強く求められている。また、運行時の振動を抑制するため、制振性が求められている。また電子電気機器用途においても、装置内部からの発熱や外部の高温にさらされることにより、筐体や部品などが変形や発火燃焼する事故を防ぐために、材料に耐熱性や難燃性を付与することが求められている。
【０００４】
難燃性の高い樹脂組成物として、フラン骨格を含有するエポキシ樹脂に芳香族アミンを含有する樹脂組成物が開示されている（例えば非特許文献１）。また、フラン骨格を含有するエポキシ樹脂にマレイミド化合物をＤｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反応により結合させたエポキシ樹脂の技術が開示されている（例えば非特許文献２，特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｍａｔｅｒ．Ｅｎｇ．２０２０，３０５，１９００５８７号
Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．２０１７，５６，８５０８号
【特許文献】
【０００６】
中国特許出願公開第１０５９０６６４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１、非特許文献２および特許文献１に記載の技術により得られる炭素繊維強化複合材料は、いずれも難燃性には優れるものの、近年求められる耐熱性を満足するものではなかった。
【０００８】
本発明は、上記した従来技術における問題に鑑みて、優れた難燃性、高い耐熱性および高い制振性を両立し得るエポキシ樹脂組成物、該エポキシ樹脂組成物を用いたプリプレグ、ならびに該プリプレグを硬化させてなる炭素繊維強化複合材料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するための本発明は、次の構成を有するものである。すなわち、下記の構成要素［Ａ］、［Ｂ］および［Ｃ］を含むエポキシ樹脂組成物である。
［Ａ］１分子中に２個以上のエポキシ基およびフラン骨格を含有するエポキシ樹脂
［Ｂ］芳香族アミン硬化剤
［Ｃ］マレイミド化合物。
【００１０】
上記エポキシ樹脂組成物において、好ましい［Ｂ］芳香族アミン硬化剤は後述の通りである。
（【００１１】以降は省略されています）

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