[发明专利]树脂组合物及使用该树脂组合物得到的碳纤维强化复合材料的前体、碳纤维强化复合材料以及碳纤维强化碳材料

说明书

技术领域

本发明涉及可获得优异的机械特性的树脂组合物及使用该树脂组合物得到的碳纤维强化复合材料的前体、以及将该前体成型而得到的碳纤维强化复合材料、进而将该复合材料碳化焙烧而成的碳纤维强化碳材料。

背景技术

目前，关于用于碳纤维强化复合材料的树脂组合物，提出了各种方案，例如日本特开2004-269812号公报(专利文献1)中公开的是，在为了形成纤维强化复合材料而使用的树脂组合物中，通过使用处于特定分子量范围的液态甲阶型酚醛树脂作为其树脂成分，可以得到具有优异的机械特性的碳纤维强化复合材料。此外，在那样的树脂组合物中，由于其主要成分为酚醛树脂，因此还具有优异的阻燃性，因此，通过用于铁路车辆用结构构件，能够发挥火灾发生时可以确保安全性的特征。

然而，对于该专利文献1中提出的树脂组合物而言，由于对作为其树脂成分所使用的甲阶型酚醛树脂仅限定了其分子量，因此，在改善机械特性方面是有限度的。即，关于这种机械特性的提高，对于专利文献1中提出的将甲阶型酚醛树脂用于碳纤维强化复合材料的基材的方案，如果是用于铁路车辆等假设为陆路用途的运输用设备那样，机械特性的要求值相对较低的情况，则可以满足其要求，但在飞机等要求更高的机械特性时，变得难以充分满足其要求。另外，对于专利文献1中所使用的树脂组合物，难以调节其特性、特别是粘性，用于得到产品的预成型坯及成型方法受限，产品形状以及可适用的构件的限制较多，导致得到的产品的可安装部位受限，结果存在结构体整体的改良效果不足的问题。

另一方面，对于飞机用结构构件等，持续进行了更加轻质化、以及进一步提高火灾发生时的安全性的研究，其中，从确保火灾发生时的安全性方面考虑，最主要的课题是提高原材料的阻燃性，在这方面，使用酚醛树脂有优势。然而，目前的现状是，在机械特性方面，用作这种基材的酚醛树脂比目前用作碳纤维强化复合材料的基材的环氧树脂或乙烯基酯树脂差，在这方面，要求进一步提高使用酚醛树脂时的机械特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-269812号公报

发明内容

发明要解决的问题

对此，本发明是以该情况为背景而完成的，其要解决的课题在于，提供树脂组合物及使用该树脂组合物得到的碳纤维强化复合材料的前体，所述树脂组合物可以获得在保持酚醛树脂所具有的高阻燃性及耐热性的同时，还具有将现有的甲阶型酚醛树脂用于基材的碳纤维强化复合材料无法实现的优异机械特性的碳纤维强化复合材料，另外，其它要解决的课题在于，提供使用这种前体得到的具有优异特性的碳纤维强化复合材料、以及由该复合材料得到的碳纤维强化碳材料。

用于解决问题的方案

于是，本发明人等对使用酚醛树脂作为基材的碳纤维强化复合材料反复进行了潜心研究，结果发现，通过使用将甲阶型酚醛树脂、酚醛清漆型酚醛树脂和特定的醇类组合而构成的树脂组合物来制造目标碳纤维强化复合材料，可以解决如上所述的所有课题，从而完成了本发明。

即，为了解决上述的课题，本发明可以适当实施如下列举的各种方式，另外，可采用下面记载的各种方式的任意组合。需要说明的是，本发明的方式或技术特征并不受下面记载的方式的任何限制，应该理解为是根据说明书整体的记载及说明书公开的发明思想而可充分理解的。

(1)一种树脂组合物，其特征在于，含有甲阶型酚醛树脂、酚醛清漆型酚醛树脂和醇类作为必要成分，所述醇类包含选自由甲醇、乙醇及正丙醇组成的组中的至少1种。

(2)根据所述方案(1)所述的树脂组合物，其特征在于，以质量比计为95：5～50：50的比例使用所述甲阶型酚醛树脂和所述酚醛清漆型酚醛树脂。

(3)根据所述方案(1)或所述方案(2)所述的树脂组合物，其特征在于，相对于所述甲阶型酚醛树脂及所述酚醛清漆型酚醛树脂的合计量100质量份，以1～8质量份的比例使用所述醇类。

(4)一种碳纤维强化复合材料的前体，其特征在于，其是将所述方案(1)至所述方案(3)中的任一项所述的树脂组合物含浸至碳纤维中而成的。

(5)根据所述方案(4)所述的碳纤维强化复合材料的前体，其特征在于，所述碳纤维为PAN系和/或沥青系的碳纤维。

(6)根据所述方案(4)或所述方案(5)所述的碳纤维强化复合材料的前体，其特征在于，所述碳纤维强化复合材料的前体是片状模塑料或团状模塑料中的任意者。