[发明专利]聚酰胺粒子及其制造方法、其树脂组合物以及成型品

说明书

本发明通过制备包含聚酰胺且吸水率为0.5～2.5重量％的聚酰胺粒子，可提高固化性树脂的固化物的韧性。上述聚酰胺可以为半结晶性聚酰胺。上述聚酰胺的玻璃化转变温度为100～150℃左右。上述聚酰胺任选具有脂环式结构。本发明的聚酰胺粒子的平均粒径为5～40μm左右、基于BET法的比表面积为0.08～12m²/g左右。另外，本发明的聚酰胺粒子可以为球状且平均粒径为15～25μm左右。进一步地，本发明的聚酰胺粒子可以在通过差示扫描热量测量(DSC)以10℃/分钟的速度进行升温时，在上述聚酰胺的玻璃化转变温度与熔点之间的温度范围内具有放热峰。

技术领域

本发明涉及聚酰胺粒子及其制造方法、包含上述粒子的固化性树脂组合物以及由该组合物形成的成型品，所述聚酰胺粒子用于提高纤维强化复合材料等固化性树脂组合物的固化物的韧性。

背景技术

包含碳纤维(carbon纤维)及基体树脂的碳纤维强化复合材料(CFRP)，其强度、刚性等优异，已被用于各种用途(例如：飞机的一阶构造构件、汽车用构件、风车的叶片、各种电子设备的壳体等)。在这些用途中，作为尤为重要的物性，主要可列举物理强度，例如：冲击强度、弹性模量、弯曲强度等。为了改善这样的物性，一直以来，进行了对包含基体树脂(例如：环氧树脂成分)及碳纤维的CFRP进一步添加各种填料的研究。其中，近来对于利用聚酰胺粒子进行的CFRP的强化进行了各种研究。

在日本特开2014-145003号公报(专利文献1)中，公开了预浸料(成型用中间材料)，其包含强化纤维和环氧树脂及具有2种平均粒径的聚合物粒子的，且在上述聚合物粒子中，平均粒径10～30μm的大粒径的聚合物粒子的玻璃化转变温度为80～180℃。在该文献的实施例中，聚酰胺粒子通过将聚酰胺溶解于溶剂后，投入不良溶剂而使其析出的化学粉碎法而制备。

在专利第5655976号公报(专利文献2)中，公开了预浸料，其包含强化纤维、热固性树脂、及包含结晶性聚酰胺及非晶性聚酰胺的组合物，且所述预浸料包含具有特定的储能弹性模量及80～180℃的玻璃化转变温度的粒子。在该文献的实施例中，聚酰胺粒子也通过将结晶性聚酰胺及非晶性聚酰胺溶解于溶剂中后，投入不良溶剂而使其析出的化学粉碎法而制备。

在WO2015/033998号公报(专利文献3)中，作为可用作预浸料的纤维强化用复合材料用组合物，公开了包含强化纤维、具有平均粒径12～70μm的球状的聚酰胺树脂粒子及基体树脂的组合物。在该文献的实施例中，通过使用了与聚酰胺不相容的材料而将聚酰胺熔融混炼的强制乳化法，制备了聚酰胺树脂粒子。

在日本特开2015-98532号公报(专利文献4)中，公开了具备强化纤维层和表面层的预浸料，所述强化纤维层包含强化纤维和浸渗于该强化纤维的纤维之间的树脂组合物，所述表面层设置在该强化纤维层的至少一个表面上，在所述预浸料中，上述表面层含有：苯并噁嗪树脂、环氧树脂、在分子中具有2个以上的酚羟基的固化剂、及聚酰胺树脂粒子，所述聚酰胺树脂粒子的平均粒径为5～50μm且包含聚酰胺12树脂粒子及聚酰胺1010树脂粒子。

但是，这些聚酰胺粒子对强化纤维的补强效果不够充分，固化性树脂组合物的固化物的韧性也低。而且，对专利文献1及2的聚酰胺粒子而言，由于使用了两种聚酰胺粒子，因此需要进行均匀混合，作业性也低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-145003号公报(权利要求1、实施例)

专利文献2：日本专利第5655976号公报(权利要求书、实施例)

专利文献3：WO2015/033998号公报(权利要求书、实施例)

专利文献4：日本特开2015-98532号公报(权利要求1)

发明内容

发明要解决的问题