[发明专利]纤维增强塑料用树脂组合物、其固化物、及包含该固化物的纤维增强塑料

说明书

本发明是一种纤维增强塑料用树脂组合物，其含有(A)氰酸酯、(B)环氧树脂、及(C)25℃下为液状的芳香族胺系固化剂，(A)氰酸酯的平均氰酸酯基数为2.1以上，及/或(B)环氧树脂的平均环氧基数为2.1以上；使用该组合物和增强纤维而制造的纤维增强塑料除耐热性良好以外，拉伸或弯曲物性也优异，因此可应用于船舶、汽车、飞机等运输机、体育用品、洗面台、窗框等建筑材料、高压气罐、风力发电用叶片等工业机械材料等广泛的领域。

技术领域

本发明涉及纤维增强塑料用树脂组合物，更详细而言，涉及通过调整氰酸酯的氰酸酯基数和环氧树脂的环氧基数，玻璃化转变温度(Tg)和应用于纤维增强塑料时的强度的平衡良好的纤维增强塑料用树脂组合物、及含有该组合物的固化物的纤维增强塑料。

背景技术

针对碳纤维、玻璃纤维等纤维材料，使用热固化性的环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰胺树脂、或酚醛树脂作为增强材料来制作成型物的方法是周知的。使用了该方法的纤维增强塑料广泛使用于飞机、船舶等结构体的材料、网球拍、高尔夫球杆等体育用品。环氧树脂不仅粘接性、耐热性、耐化学药品性优异，而且廉价，因而作为平衡良好的材料而多用于增强材料。

环氧树脂组合物具有优异的电性能及粘接力，在环氧树脂中进而混合氰酸酯时，固化时通过形成三嗪环而可获得刚直且高耐热性的固化物，因而多用于半导体的密封材料、或者电子电路基板等的成型用途。

在专利文献1中，记载有通过在环氧树脂、氰酸酯中添加聚酰亚胺树脂，制造薄膜的预浸材料，并将该预浸材料层叠，从而提供电特性或耐热性良好的覆铜层叠板。在引用文献1所记载的发明中，利用聚酰亚胺树脂达成高耐热性的树脂组合物，但在将该发明应用于纤维增强塑料用时，存在以下问题：由于聚酰亚胺为固体，若不使用溶剂，则使用困难，以及在使用溶剂的情况下也必须经由干燥工序等，在操作性方面产生问题。另外，在不使用聚酰亚胺树脂的情况下，在耐热性或各种物性方面存在问题。

在专利文献2中，记载有提供使用了具有联苯骨架的多官能氰酸酯的预浸材料及层叠板。引用文献2中记载的层叠板和印制电路布线基板具有高耐热、低介电特性。然而，在为了制造纤维增强塑料而利用引用文献2中记载的发明时，固化物对纤维的追随性较差，在测定拉伸或弯曲等各种物性时，存在可见纤维与树脂组合物间的剥离等、结果无法获得令人满意的纤维增强塑料的问题。

通常，在使用了氰酸酯和环氧树脂的固化体系中，氰酸酯与具有活性氢的固化剂作用，成为活性种后，该活性种与环氧树脂反应，进行高分子量化。在氰酸酯的氰酸酯基数或环氧树脂的环氧基数过少的情况下，反应点较少而难以进行高分子量化，无法获得令人满意的固化物。

另外，在使用了氰酸酯和环氧树脂的固化体系中，在所使用的固化剂中也有必要选择适当者。例如，在如间苯二甲胺或异佛尔酮二胺等脂肪族胺那样的反应性高的固化剂中，在应用于纤维增强塑料用时使用寿命较短，含浸在纤维之前树脂组合物即固化，无法获得均匀的纤维增强塑料。另外，如专利文献3那样，在使用常温下为固体的潜在性固化剂时，存在以下问题：虽然可确保使用寿命，但是由于固化剂为固体，所以在欲应用于纤维增强塑料时，固化剂难以从纤维的表面渗透，氰酸酯及环氧树脂与固化剂分离，固化反应未适当地进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-294689号公报

专利文献2：日本特开2010-174242号公报

专利文献3：美国专利8911586号公报

发明内容

因此，本发明要解决的问题是提供一种树脂组合物，其为高耐热性，并且在用于制造纤维增强塑料时，可获得对纤维的追随性优异，拉伸或弯曲等各种物性良好的纤维增强塑料。