[发明专利]环氧树脂组合物、预浸料及纤维强化复合材料

说明书

本发明的课题在于提供一种快速硬化性与保存稳定性均优异的环氧树脂组合物、及使用所述环氧树脂组合物的预浸料、以及使所述预浸料硬化而成的纤维强化复合材料。环氧树脂组合物，包含以下的成分[A]、[B]、[C]、[D]，且满足下述条件[a]、[b]、[c]。[A]：环氧树脂[B]：二氰二胺[C]：芳香族脲[D]：硼酸酯[a]：0.014≦(成分[D]的含量/成分[C]的含量)≦0.045[b]：0.9≦(成分[A]的活性基摩尔数/成分[B]的活性氢摩尔数)≦1.2[c]：14≦(成分[A]的含量/成分[C]的含量)≦25。

技术领域

本发明涉及一种可优选地用作适于运动用途、航空宇宙用途及一般产业用途的纤维强化复合材料的基质树脂的环氧树脂组合物、以及将其作为基质树脂的预浸料及纤维强化复合材料。

背景技术

环氧树脂有效利用高机械特性、耐热性、接着性，并可优选地用作与碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等强化纤维组合而成的纤维强化复合材料的基质树脂。

在纤维强化复合材料的制造时通用将环氧树脂含浸于强化纤维中而成的片状的中间基材(预浸料)。利用将预浸料层叠后，进行加热而使环氧树脂进行硬化的方法来获得成形品，通过预浸料的层叠设计而可表现出多彩的特性，因此可应用于飞机或运动等各种领域中。近年来也不断推进在汽车等产业用途中的适用，适于量产的硬化时间短的快速硬化预浸料、或容易进行提高工艺稳定性的脱模的预浸料、适于外板用途的设计外观优异的预浸料受到关注。

另一方面，快速硬化预浸料为提高所使用的环氧树脂的反应性并缩短硬化时间，因此保存稳定性或预成形步骤中的品质变化经常成为问题，要求一种稳定性更优异的预浸料。

专利文献1中公开一种将特定的芳香族脲用作促进剂、并提供快速硬化性与耐热性优异的环氧树脂硬化物的环氧树脂组合物及预浸料。

专利文献2中公开一种硬化速度优异、所获得的环氧树脂硬化物的玻璃转化温度不超过140℃的环氧树脂组合物。

专利文献3中公开一种包含二氰二胺、芳香族脲及硼酸酯、且保存稳定性与所获得的环氧树脂硬化物的机械特性优异的环氧树脂组合物。

专利文献4中公开一种通过包含液状的脂肪族环氧树脂而提供脱模性优异的环氧树脂硬化物的环氧树脂组合物及预浸料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2003-128764号公报

专利文献2：日本专利特表2016-500409号公报

专利文献3：日本专利特开2016-148020号公报

专利文献4：日本专利特开2006-83216号公报

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1中所公开的环氧树脂组合物的硬化时间较短且室温下的作业性也良好，但未满足例如量产车所要求的成形的周期时间(cycle time)或保存稳定性及作业性。另外，使用活性高的芳香族脲，因此存在如下情况：预浸料的保管或预成形步骤中的热历程引起硬化的进行，从而导致损害操作性。

专利文献2中所公开的环氧树脂组合物的快速硬化性优异，但保存稳定性不充分。

专利文献3中所公开的环氧树脂组合物的保存稳定性优异，但快速硬化性不充分。另外，并未考虑预浸料的成形时重要的预成形步骤中的操作性。

专利文献4中所公开的环氧树脂组合物中所获得的环氧树脂硬化物的脱模性优异，但并未公开也未暗示快速硬化性与保存稳定性的兼顾。