[发明专利]热固性树脂组合物、预浸料、纤维增强复合材料及其制造方法

说明书

本发明提供制成纤维增强复合材料时兼顾高耐热性和高弯曲强度、且兼具能够进行高循环压制成型的快速固化性、热稳定性及保存稳定性的热固性树脂组合物。本发明的热固性树脂组合物是包含环氧树脂、环氧树脂固化剂、咪唑化合物及环氧树脂固化促进剂的热固性树脂组合物，其中，所述环氧树脂固化剂是双氰胺或其衍生物，所述环氧树脂固化促进剂包含分子内具有2个以上二甲基脲基的脲衍生物。

技术领域

本发明涉及热固性树脂组合物、预浸料、纤维增强复合材料及其制造方法。

本申请基于2017年11月16日在日本提出申请的日本特愿2017-220688号要求优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

含有增强纤维和基体树脂组合物的纤维增强复合材料出于力学物性优异等理由已被广泛用于汽车等工业用途等，近年来应用范围正不断扩大。

例如，已知有由预浸料层叠体经加热加压而成型得到的纤维增强复合材料，所述预浸料层叠体是使在增强纤维中浸渗有基体树脂组合物的多个片状预浸料层叠而成的。

作为基体树脂组合物，从浸渗性、耐热性优异的观点考虑，多使用包含酚醛树脂、三聚氰胺树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等的热固性树脂组合物。

其中，为了得到耐热性、成型性优异、且机械强度更高的纤维增强复合材料，广泛使用了环氧树脂组合物。

作为常被用于汽车用途的成型方法，已知有高循环压制成型(high cycle pressmolding)(专利文献1)。

在高循环压制成型中，为了能够大量生产产品，在高压下于100～150℃左右在数分钟至数十分钟左右的短时间内使其固化。

高循环压制成型中使用的树脂组合物需要以下特性：能够于100～150℃左右在数分钟至数十分钟左右的短时间内固化的快速固化性、在树脂组合物浸渗于增强纤维基材期间树脂的粘度特性不发生变化的热稳定性、以及储存时的保存稳定性。然而，快速固化性与热稳定性及保存稳定性是相反的特性，难以满足全部特性。

另外，在高循环压制成型中，为了防止脱模时的变形，优选成型体具有高于成型温度的耐热性。另外，由于成型体的使用用途也扩展，因此要求高耐热的成型体。

通常，环氧树脂和咪唑类化合物的固化物的耐热性高，但在使用了包含咪唑类化合物的环氧树脂组合物的情况下，得到的纤维增强复合材料的弯曲强度(例如，90℃弯曲强度)成为问题。即，包含咪唑类化合物的环氧树脂组合物的固化物与增强纤维基材的粘接性弱。因此，在制成纤维增强复合材料时，容易在环氧树脂组合物的固化物与增强纤维基材的界面处发生破坏。

与此相对，在使用了双氰胺、其衍生物作为固化剂的情况下，与增强纤维基材的粘接性强，在所得纤维增强复合材料的弯曲试验(例如，90℃弯曲试验)中可以发挥出高强度。然而，在使用了双氰胺、其衍生物作为固化剂的情况下，固化物的耐热性不高。

专利文献2中公开了使用咪唑类化合物及双氰胺、其衍生物作为固化剂的例子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2004/48435号

专利文献2：国际公开第2016/199857号

发明内容

发明要解决的课题

然而，这些文献中公开的热固性树脂组合物的耐热性不高。另外，在高循环压制成型中，无法兼顾耐热性和弯曲物性。

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供制成纤维增强复合材料时兼顾高耐热性和高弯曲强度、且兼具能够进行高循环压制成型的快速固化性、热稳定性及保存稳定性的热固性树脂组合物、以及使用了该热固性树脂组合物的预浸料、纤维增强复合材料。