[发明专利]纤维强化复合材料用树脂组合物及使其的纤维强化复合材料

说明书

本发明的目的在于提供一种无损低粘度性与耐热性，且快速硬化性优异的树脂组合物。一种纤维强化复合材料用树脂组合物及在其中调配强化纤维而获得的纤维强化复合材料，所述纤维强化复合材料用树脂组合物为包括主剂及硬化剂、且主剂与硬化剂的质量比为90：10～70：30的范围的二液硬化型的树脂组合物，所述主剂包含环氧树脂(A)，所述硬化剂包含选自降冰片烷二胺或三乙四胺中的胺化合物(B)及酚化合物(C)，所述纤维强化复合材料用树脂组合物的特征在于：酚化合物(C)包含具有两个以上的酚性羟基的酚化合物，且在硬化剂中含有5重量％～35重量％。

技术领域

本发明涉及一种粘度低且短时间内的硬化性优异的纤维强化复合材料用的树脂组合物、使用其的纤维强化复合材料及使用其的纤维强化成形体的制造方法。

背景技术

一般而言，纤维强化复合材料包含玻璃纤维、聚芳酰胺(aramide)纤维或碳纤维等强化纤维及不饱和聚酯树脂、乙烯酯树脂、环氧树脂、酚树脂、苯并噁嗪树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂等热硬化性基质树脂，就轻量且强度、耐腐蚀性或耐疲劳性等机械物性优异的方面而言，作为飞机、汽车、土木建筑及运动用品等的结构材料而广泛适用。

纤维强化复合材料的制造方法是通过以下方法而实施：使用将热硬化性的基质树脂预先含浸于强化纤维所得的预浸体的高压釜成形法或压制成形法；或包括使液状的基质树脂含浸于强化纤维的步骤及通过热硬化而进行的成形步骤的树脂转注成形法(resintransfer molding method)、液体压缩成形法(liquid compression molding method)、湿敷(wet lay-up)成形法、拉拔成形法或长丝缠绕(filament winding)成形法等。其中，不使用预浸体来进行含浸与成形的树脂转注等成形法中，为使强化纤维快速地含浸，而使用低粘度的基质树脂。

此外，在树脂转注成形法、液体压缩成形法中，为了确保高生产性，在使强化纤维含浸树脂后，要求硬化速度快的基质树脂。进而，在这些成形法中，包括在硬化后将成形物自模具脱模的步骤，为了确保高生产性，要求不仅硬化速度快而且脱模性也优异的基质树脂组合物。

以往，在树脂转注成形法、液体压缩成形法中，一直使用不饱和聚酯树脂、乙烯酯树脂、氨基甲酸酯树脂或环氧树脂等热硬化性树脂。具有自由基聚合性的不饱和聚酯树脂、乙烯酯树脂虽然粘度低且快速硬化性优异，但有成形时的硬化收缩大，成形物的耐热性、强度或韧性等机械物性相对低的课题。氨基甲酸酯树脂虽然可获得快速硬化性优异、强度或韧性高的成形物，但有成形物的耐热性低、吸水率高的课题。环氧树脂虽然可获得耐热性、强度或韧性高的成形物，但有快速硬化性差的课题。

专利文献1中，虽然尝试通过环氧树脂与特定的酚化合物的组合来对树脂组合物赋予快速硬化性，但至凝胶化为止的时间长，快速硬化性不足，耐热性也差。

专利文献2、专利文献3中，尝试通过在包含环氧树脂与聚乙烯多胺的树脂组合物中添加特定的催化剂来赋予快速硬化性。但是，至凝胶化为止的时间长，快速硬化性不足。

专利文献4中，尝试通过环氧树脂与特定的胺化合物、酚化合物的组合来对树脂组合物赋予快速硬化性，但仍然是快速硬化性不足。

关于纤维强化复合材料的基质树脂，为使低粘度性优异且不降低耐热性、进而确保高生产性，期望快速硬化性的进一步提升。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-098322号公报

专利文献2：日本专利特表2015-535022号公报

专利文献3：日本专利特表2015-536373号公报

专利文献4：WO2017/179358号公报

发明内容