[发明专利]环氧树脂组合物以及使用该环氧树脂组合物的膜、预浸料、纤维增强塑料

说明书

技术领域

本发明涉及一种适宜使用于运动·休闲用途或产业用途等中所用的纤维增强塑料的环氧树脂组合物和使用该环氧树脂组合物的膜、预浸料及纤维增强塑料。

本发明基于2012年8月20日在日本申请的特愿2012-181511号主张优先权，在这里援引其内容。

背景技术

纤维增强合成材料之一的纤维增强塑料由于质轻、高强度、高刚性，被广泛用于从运动·休闲用途至汽车或航空器等工业用途。

纤维增强塑料中，纤维增强塑料管状体多用于例如钓鱼竿、高尔夫球球杆用杆身、滑雪杖、自行车车架等运动·休闲用途。近年来，在这些运动·休闲用途中，为了提高使用时的操作感和打击手感，正寻求纤维增强塑料的断裂韧性的提高。

作为纤维增强塑料的制造方法，有使基体树脂含浸于由增强纤维等长纤维形成的补强材料中而得的中间材料，即，使用预浸料的方法。根据该方法，有容易管理纤维增强塑料中的增强纤维的含量，同时能较高地设计其含量的优点。

作为由预浸料得到纤维增强塑料的具体的方法，可列举例如使用高压釜的成形方法、冲压成形、内压成形、烘烤成形等。这些方法中为了使普通的预浸料固化，通常需要加热固化2小时左右。根据包括用于固化的设备或金属模具等的升温降温的时间的各种条件，在一次成形中，预浸料的固化通常需要2～6小时左右的时间。因此，该加热固化时间成为成形成本上升的1个原因。此外，为了使产品的大量生产成为可能，正寻求在更低温且更短时间的条件下能成形的方法。

作为使纤维增强塑料在短时间内能成形的方法之一，可列举将以少量能量进行固化反应的反应活性高的环氧树脂组合物作为基体树脂使用，缩短环氧树脂组合物的固化时间的方法。然而，树脂组合物的反应活性过高时，在室温下保管期间也会继续固化反应，有上述树脂组合物的保存稳定性恶化的问题。此外，在短时间内成形的方法的情况下，基体树脂组合物的固化过早时，成形品内部有产生空隙的情况。特别是烘烤成形(真空袋成形)等，易在成形品中残存空隙。空隙的产生容易通过降低基体树脂组合物的粘度抑制，但包含低粘度的基体树脂组合物的预浸料在常温中易发粘，有难以加工作业的缺点。

以这样的情况作为背景，正在寻求一种环氧树脂组合物，其在低温且短时间内能得到成形品，能够制造使预浸料的常温中的作业性和成形时的空隙的抑制并存，且作为基体树脂使用时，具备优异的机械物性，尤其具有优异的断裂韧性的纤维增强塑料。

作为在较低温且短时间内能成形的预浸料，专利文献1中公开了一种使用环氧树脂组合物作为基体树脂的预浸料，所述环氧树脂组合物使用双氰胺作为潜在性固化剂，使用聚乙烯醇缩甲醛作为热塑性树脂弹性体。此外，专利文献2公开了一种使用环氧树脂组合物的预浸料，所述环氧树脂组合物包含分子内含有硫原子的胺化合物与环氧树脂的反应生成物。

此外，作为使固化物的断裂韧性提高的方法，已被报告了许多使用包含热塑性树脂的环氧树脂组合物的方法，例如，专利文献3、4提出了使用添加有聚酰胺系热塑性弹性体的环氧树脂组合物。此外，专利文献5、6提出了使用添加有嵌段共聚物的环氧树脂组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平11-5887号公报

专利文献2：国际公开第2004/048435号

专利文献3：日本专利特开平08-337707号公报

专利文献4：日本专利特开平9-194611号公报

专利文献5：国际公开第2008/001705号

专利文献6：日本专利特表2003－535181号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献1公开的预浸料，固化时间还是较长，固化物的断裂韧性也不充分。

专利文献2公开的预浸料虽然在低温下具有充分的固化性，但关于上述预浸料的固化物的断裂韧性，还处于需要进一步提高的现状。

此外，由于专利文献3、4、5和6的技术，其基体树脂的固化时间较长，需要较高固化温度，因此不符合上述的要求。

本发明是鉴于上述背景得到的产物，其课题是提供一种即使在低温下也能在短时间完成固化，能使预浸料的常温下的作业性和成形时的空隙的抑制并存的环氧树脂组合物。另外，其课题是得到具有优异的机械物性，特别是具有优异的断裂韧性和耐热性的纤维增强塑料。

解决课题的手段