[发明专利]自由基聚合性树脂组合物、成形材料及成形品

说明书

技术领域

本发明涉及可以在成形温度从常温到高温、成形方法为纤维缠绕或层叠、RTM、甚至真空灌注或冲压的各种条件下成形的包含含有(甲基)丙烯酰基的聚氨酯的自由基聚合性树脂组合物、成形材料及成形品。

背景技术

作为纤维强化塑料(FRP)，例如已知有含有不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固化性树脂、和作为纤维强化材料的玻璃纤维的塑料。

特别是，含有不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂和玻璃纤维的FRP由于可以通过并用苯乙烯等聚合性不饱和单体来调整成形材料的粘度，而且可以在低温到高温的宽广的温度范围中使之固化，因此在最大的范围中得到使用。

另一方面，在航空宇宙领域或运动领域、汽车领域、耐压管、耐压容器、风车等领域中，要求开发出兼顾了高强度化和轻质化的构件，在FRP中也为了实现高强度化和轻质化的兼顾而进行了各种各样的研究。

作为可以兼顾高强度化和轻质化的FRP，例如已知有取代以往的玻璃纤维而使用了碳纤维的碳纤维强化塑料。碳纤维是将聚丙烯腈树脂、或从石油、煤中采集的沥青等有机物加以纤维化、其后经过特殊的热处理工序制作的具有微细的石墨晶体结构的纤维，其与以往的玻璃纤维相比具有质轻、强度高的特征。

由此，使用碳纤维和环氧树脂得到的FRP与以往的玻璃纤维相比具有相当优异的强度，此外，还实现了现有产品的约25％以上的轻质化。

但是，含有不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂、和玻璃纤维或碳纤维的FRP由于树脂自身的韧性不够充分，因此在作为FRP使用的情况下，也会有机械强度、疲劳特性等机械特性不充分的情况。由此，特别是在耐压管、耐压容器、风车用叶片、车辆结构构件、土木相关结构构件等具有高强度的用途中的拓展应用受到限制。即，机械强度不充分的特性由树脂自身的所谓的脆的特性引起，为了改善其脆性，可以考虑尝试提高树脂自身的伸长率特性。但是，以往的方法中，随着提高伸长率，会明显地引起耐热性、热变形温度的降低，难以维持伸长率和耐热性这两方面。

另一方面，为了实现机械强度的改善，研究过使用具有高韧性的环氧树脂的方案。但是，环氧树脂一般来说粘度高，难以像不饱和聚酯、乙烯基酯那样通过使用聚合性不饱和单体来调整其粘度，因此在成形法、成形条件的方面存在诸多限制。另外，环氧树脂通常来说难以在常温下固化，固化时需要很长的时间，因此在提高生产效率的方面也有很大的问题。

所以，强烈希望开发出在提高树脂自身的伸长率、维持耐热性的同时、在粘度调整及成形固化性方面也很优异的树脂。

作为含有乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂和碳纤维的FRP，例如已知有将包含特定的含有环氧基的乙烯基酯、自由基聚合性单体、固化剂、和碳纤维的组合物固化而得的碳纤维强化树脂复合材料(例如参照专利文献1)。

另外，作为含有乙烯基酯树脂和碳纤维的FRP，例如已知有如下得到的碳纤维强化树脂复合材料，即，将包含乙烯基酯和苯乙烯单体的乙烯基酯树脂、或者包含甲基丙烯酸单体和光聚合引发剂的乙烯基酯树脂对玻璃纤维或碳纤维浸渗的同时利用纤维缠绕法得到成型物后，利用荧光灯的光和因氧化还原反应而生成的自由基，使该成型物固化而得(例如参照专利文献2)。

但是，上述专利文献1中记载的碳纤维强化树脂复合材料还有树脂与碳纤维的粘接性不足的情况，其结果是，存在有难以用于高强度的成形品的制造的情况。

另外，上述专利文献2中记载的碳纤维强化树脂复合材料也难以赋予与以往的环氧树脂系的成形材料匹敌的水平的强度，因此依然难以用于高强度的成形品的制造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2004/067612号

专利文献2：日本特开2004-034661号公報

发明内容

发明所要解决的问题

本发明所要解决的问题是，提供可以制造在实现伸长率的提高的同时、兼顾了机械强度和耐热性的成形品的低粘度且固化性优异的包含含有(甲基)丙烯酰基的聚氨酯的自由基聚合性树脂组合物、成形材料及成形品。

用于解决问题的方法

本发明提供一种自由基聚合性树脂组合物，其含有：具有由下述通式(I)表示的结构的含有(甲基)丙烯酰基的聚氨酯(A)、具有由下述通式(II)表示的结构的含有(甲基)丙烯酰基的聚氨酯(B)、和自由基聚合性不饱和单体(C)。

[化1]