[发明专利]纤维增强复合材料用环氧树脂组合物及利用其的预浸料

说明书

本发明揭示纤维增强复合材料用环氧树脂组合物及利用其的预浸料。本发明包括纤维增强复合材料用环氧树脂组合物，所述纤维增强复合材料用环氧树脂组合物包含所述双官能性双酚型环氧树脂、二氰二胺、脂肪族叔胺加合物型潜伏性固化剂、改性尿素溶液及气相二氧化硅，在80℃至90℃的温度条件下，具有2000cps至10000cps的粘度，摇变指数为1.5至2.0。

技术领域

本发明涉及纤维增强复合材料用环氧树脂组合物及利用其的预浸料，更详细地，涉及纤维增强复合材料用环氧树脂组合物及利用其的预浸料，即，适合于不使用高温、高压的高压釜成型装置的纤维增阿强复合材料制备工法。

背景技术

纤维增强复合材料具有高的比强度及比弹性系数，因此，广泛应用于运动休闲用途、航空用途、汽车及铁路用途、电子产品用途及一般产业用途。利用所述纤维增强复合材料来成型部件的方法为长丝缠绕(Filament winding)、灌输(Infusion)、树脂传递模具(RTM，Resin transfer molding)、一般成型(Pultrunsion)、压缩成型(Compression)等，尤其，在使用作为纤维和树脂预先浸渍的中间材料的预浸料(Prepreg)的情况下，高压釜(Autoclave)成型工法为代表工法。

在使用预浸料的情况下，可以简单提高对复合材料的机械物性产生很大影响的纤维含量，或者均匀地管理目标纤维的含量，可通过减少空隙(Void)等的内部缺陷来防止机械物性降低，可提高耐热度或冲击强度等的物性。

但是，在作为以往的预浸料及利用其的代表成型工法的高压釜成型工法中，为了将预浸料完全固化而需要可施加高温、高压的高价的高压釜装置。在高压釜工法中，裁剪预浸料，并在所需要形状的模具层叠所裁剪的预浸料之后，通过真空袋作业，材料内部处于真空状态，并将其全部放入高压釜，在约为125～250℃的高温及5～10kgf/cm²的高压条件下，将预浸料固化数个小时来成型部件。因施加高温、高压及真空，因此，可确保预浸料树脂的充分的流动性，与树脂的流动一同去除成型品内部的孔隙度，从而缺陷发生率极低。

但是，在飞机、游艇、铁路、汽车、风力叶片等所需要制造的部件的尺寸变大的情况下，放入这些的高压釜的尺寸也需要增加，在此情况下，设备的价格将成倍提高或者设备制造自身将变得不可能。并且，用于大型部件制造的模具也需要大型化，在使用通常用于模具的钢铁及率等金属材料的情况下，模具制造成本也将成倍增加，因此，需要通过材料价格相对低廉的树脂或纤维增强复合塑料(FRP)材料制造模具。

将向预浸料材料施加真空压，在外部并不施加压力，在可施加温度的烘箱(Oven)内进行成型的工法称为真空袋成型、烘箱成型或高压釜外(Out of Autoclave)成型工法，在所述工法的情况下，当制造大型部件时，可通过大型烘箱或临时加热装置进行成型，因此，设备投资费用极低。

但是，在通过真空袋成型方法成型以往的预浸料的情况下，无法施加充分的压力，因此，树脂的流动性并不充分，内部的空隙并未完全去除，从而导致空隙含量的提高，由此，拉伸、压缩、弯曲、剪切等机械物性将降低。并且，在成型品的外部无法完全去除的空隙有可能会导致销孔(Pin hole)等的缺陷。需要成型的部件的大小越大，这种问题将变得更加严重。

并且，在为了以低廉的成本制造大型模具而使用树脂或纤维增强复合塑料树脂的情况下，耐热变低，在施加80～100℃以上的温度的情况下，有可能发生变形，并导致耐久性的降低。因此，在使用树脂或FRP模具来成型真空袋的情况下，用于其的预浸料需要至少在80～100℃以下的温度条件下固化的低温固化特性。

发明内容

要解决的课题

因此，本发明的目的在于，提供纤维增强复合材料用环氧树脂组合物及利用其的预浸料，即使不施加高压，确保树脂的充分流动性，从而，没有内部或外部的缺陷，且具有在80℃至100℃的温度条件下可以固化的低温固化特性。