[发明专利]纤维增强复合材料用预成型体、热固性树脂组合物、纤维增强复合材料及纤维增强复合材料的制造方法

说明书

本发明的课题是提供常温下的操作优异，固化时的组成不均少的预成型体、和该预成型体所使用的向增强纤维的含浸性优异的热固性树脂组合物、使用其而成的纤维增强复合材料。一种纤维增强复合材料用预成型体，其包含热固性树脂组合物和干增强纤维基材，该热固性树脂组合物在以1.5℃/分钟的速度升温时的牵引周期0.5Hz下的动态粘弹性测定中，复数粘度η^＊从1×10⁷Pa·s降低到1×10¹Pa·s时的温度变化ΔT为45℃以下。

技术领域

本发明涉及纤维增强复合材料所使用的热固性树脂组合物、预成型体和使用其而成的纤维增强复合材料、纤维增强复合材料的制造方法。

背景技术

由增强纤维和基体树脂形成的纤维增强复合材料由于可以进行发挥了增强纤维和基体树脂的优点的材料设计，因此用途从航空宇宙领域，扩大到体育领域和一般产业领域等。

作为增强纤维，可以使用玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、碳纤维和硼纤维等。此外，作为基体树脂，可使用热固性树脂和热塑性树脂中的任一者，但往往使用向增强纤维的含浸容易的热固性树脂。作为热固性树脂，可以使用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚树脂、双马来酰亚胺树脂和氰酸酯树脂等。

一般而言纤维增强复合材料的制造应用预浸料法、手糊法、纤维缠绕法、拉挤成型法和RTM(Resin Transfer Molding：树脂传递成型)法、膜袋成型法、加压成型法等方法。特别是，在要求生产性的情况下，优选使用生产性优异的RTM成型法、膜袋成型法、加压成型法。

特别是以碳纤维增强复合材料为代表的纤维增强复合材料近年来特别是在面向航空器用途和汽车用途中需求扩大。在这些用途中，为了更广泛应用纤维增强复合材料，要求低成本、低环境负荷的材料。

上述那样的、以往的纤维增强复合材料的制造方法所使用的基体树脂，为了向增强纤维基材的含浸性充分，使用了在常温下为液状、半固体状的树脂。在使用在常温下为液状、半固体状的树脂时，在树脂调合设备、树脂注入设备内易于残存树脂，因此多发生损耗，液状、半固体状为难以操作的形态。此外，在应用例如预浸料法的情况下，为首先制作基体树脂的膜，接着使制作的膜含浸于增强纤维的工序，但在树脂膜制作时往往需要具有脱模性的膜等辅助材料，成本易于增加。此外，为了制成在常温下为液状、半固体状的树脂组合物，难以大量配合在常温下为固体状的成分。

另一方面，在电气/电子部件的领域中，使用在常温下操作性良好的固体状的环氧树脂组合物，并通过压缩成型将半导体密封的方法是众所周知的。采用压缩成型的半导体密封方法是在加热加压成型机的上模下表面安装半导体基板，在下模的上表面内投入固体状的环氧树脂组合物，一边使固体状的树脂组合物熔融，一边通过合模将半导体基板表面密封的方法。

在专利文献1中公开了由结晶性环氧树脂、苯酚酚醛清漆固化剂、固化促进剂和无机填料构成的在常温下为固体状的压缩成型用半导体密封环氧树脂组合物。

进一步，在专利文献2中公开了面向纤维增强复合材料用途的由结晶性环氧树脂、结晶性固化剂和固化促进剂构成的树脂组合物。该树脂组合物成为在常温下为固体状的树脂组合物。在专利文献3中公开了将在30℃下为固体的结晶性环氧树脂和固体的固化剂粉碎，进行压接后，再次粉碎而获得的固化后不易发生组成不均的粉末状环氧树脂组合物。在专利文献4中公开了由液状环氧树脂、结晶性热固性树脂和固化剂构成的常温下的粘性小的树脂组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-263493号公报

专利文献2：日本专利第5315057号公报

专利文献3：日本特公平3-29098号公报

专利文献4：日本特开2005-298713号公报

发明内容