[发明专利]环氧树脂组合物及其固化物、预浸料、以及纤维强化复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及环氧树脂组合物及其固化物、将上述环氧树脂组合物浸渗或涂敷于强化纤维而得到的预浸料、以及将该预浸料固化而得到的纤维强化复合材料。本申请基于2013年2月18日在日本提出申请的日本特愿2013-029438号要求优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

以往，包含环氧化合物的环氧树脂组合物(固化性环氧树脂组合物)已被广泛用于粘接剂、构造材料等多种多样的用途。近年来，对通过将由上述环氧树脂组合物固化而成的固化物进一步利用碳纤维等强化纤维进行强化而得到的纤维强化复合材料的开发已如火如荼地展开。对于上述纤维强化复合材料，期待有效利用其轻质的特性以及强韧的特性等而将其应用于例如汽车部件、土木建筑用品、风力发电的叶片、运动用品、飞机、船舶、机器人(robot)、缆线材料、高压罐(highpressuretank)等的各种构成材料。

作为用于形成上述纤维强化复合材料的环氧树脂组合物，已知有例如包含作为基料树脂的双酚A型环氧树脂(双酚A二缩水甘油基醚)、固化剂及环氧树脂用反应性稀释剂的环氧树脂组合物等(参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-12729号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于包含双酚A型环氧树脂等具有缩水甘油基的环氧化合物的环氧树脂组合物而言，为了使其固化，需要高温/长时间的加热，在纤维强化复合材料的生产性方面存在问题。进一步，通过使上述环氧树脂组合物固化而得到的固化物，存在耐热性低、伸长率(拉伸断裂伸长率)小等机械强度不良的问题，因而在纤维强化复合材料的机械特性方面存在问题。

此外，对于用以形成纤维强化复合材料的环氧树脂组合物而言，为了使其能够适用于各种成型方法，要求能够容易地将其控制为所期望的性状及粘度，使其能够为液体性状到固体性状，并且在为液体的情况下能够为从低粘度的液体到高粘度的液体。

因此，本发明的目的在于提供性状及粘度的控制容易、能够实现低温且短时间内的固化、且能够形成拉伸断裂伸长率高等机械特性优异、具有高耐热性的固化物的环氧树脂组合物、及其固化物(树脂固化物)。

进一步，本发明的其它目的在于提供通过将使上述环氧树脂组合物浸渗或涂敷于强化纤维而得到的预浸料固化而得到的、生产性、耐热性及强韧性优异的纤维强化复合材料。

解决问题的方法

本发明人等为解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，包含特定的环氧化合物、具有羟基的特定的化合物、及酚醛树脂的环氧树脂组合物，其性状及粘度的控制容易，能够实现低温且短时间内的固化，并且能够通过使其固化而形成拉伸断裂伸长率高等机械特性优异、具有高耐热性的固化物，进而完成了本发明。

即，本发明提供一种环氧树脂组合物，其包含：脂环式环氧化合物(A)、选自具有羟基的内酯加成化合物(B1)及聚碳酸酯多元醇(B2)中的至少一种化合物(B)、以及酚醛树脂(C)。

进一步，提供上述的环氧树脂组合物，其还包含固化催化剂(D)。

进一步，提供上述的环氧树脂组合物，其为纤维强化复合材料用树脂组合物。

另外，本发明提供一种固化物，其是通过使上述的环氧树脂组合物固化而得到的。

另外，本发明提供一种预浸料，其是使上述的环氧树脂组合物浸渗或涂敷于强化纤维而得到的。

另外，本发明提供一种纤维强化复合材料，其是通过使上述的预浸料固化而得到的。

即，本发明涉及下述技术方案。

(1)一种环氧树脂组合物，其包含：脂环式环氧化合物(A)、选自具有羟基的内酯加成化合物(B1)及聚碳酸酯多元醇(B2)中的至少一种化合物(B)、以及酚醛树脂(C)。

(2)根据(1)所述的环氧树脂组合物，其中，脂环式环氧化合物(A)是选自下组中的至少一种化合物：(i)具有由构成脂环的相邻2个碳原子和氧原子构成的环氧基的化合物、及(ii)脂环上直接以单键键合有环氧基的化合物。

(3)根据(2)所述的环氧树脂组合物，其中，所述脂环环氧基为环己烯化氧基(シクロヘキセンオキシド)。

(4)根据(1)～(3)中任一项所述的环氧树脂组合物，其中，脂环式环氧化合物(A)为式(I)所示的化合物。

[化学式1]

(上述式(I)中，X表示单键或连结基团(具有1个以上原子的2价基团)。)