[發明專利]預浸料、纖維強化復合材料和含有顆粒的樹脂組合物

有效

• 申請號: 201480019329.0
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN105073853B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 福田欣弘;松本隆之;南昌樹;關根尚之;中島正憲
• 申請（專利權）人: 吉坤日礦日石能源株式會社;株式會社斯巴魯
• 主分類號: C08J5/24
• 分類號: C08J5/24;C08L61/34;C08L63/00;C08L77/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術領域

本發明涉及預浸料、纖維強化復合材料和用于制作它們的含有顆粒的樹脂組合物。本發明特別涉及航空器用途、船舶用途、汽車用途、運動用途、其他一般產業用途的纖維強化復合材料和用于得到該復合材料而利用的預浸料。

背景技術

包含各種纖維和基質樹脂的纖維強化復合材料由于其優異的力學物性而被廣泛用于航空器、船舶、汽車、運動用品、其他一般產業用途等。近年來，隨著其使用成績的累積，纖維強化復合材料的適用范圍進一步擴大。

作為這樣的纖維強化復合材料，例如專利文獻1和2中提出利用了苯并噁嗪樹脂的纖維強化復合材料。苯并噁嗪樹脂雖然具有優異的耐濕性和耐熱性，但存在韌性差的問題，專注于配混環氧樹脂、各種樹脂微粒等工作來彌補該缺點。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-16121號公報

專利文獻2：日本特開2010-13636號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，期望航空器用途的纖維強化復合材料的進一步輕量化。為了實現材料的輕量化，特別是在航空器用途中所必需的力學特性中必須以高水準同時實現沖擊后壓縮強度(以下簡稱為CAI)和彎曲彈性模量，此外，為了維持高溫特性，使用的樹脂材料的玻璃化轉變溫度也必須較高地維持。然而，上述專利文獻中具體記載的例子中，可以說未必能夠以高水準同時實現它們。

本發明的課題在于，提供能夠得到如下纖維強化復合材料的預浸料及用于得到該預浸料的含有顆粒的樹脂組合物、以及纖維強化復合材料，所述纖維強化復合材料利用具有優異耐濕性和耐熱性的苯并噁嗪樹脂、且能夠以高水準同時實現優異的CAI和彎曲彈性模量、并且還能夠較高地維持樹脂材料的玻璃化轉變溫度。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，本發明提供一種預浸料，其具備強化纖維層和在強化纖維層的至少一個表面上設置的表面層，所述強化纖維層包含強化纖維和浸滲于強化纖維的纖維之間的樹脂組合物，所述樹脂組合物含有(A)苯并噁嗪樹脂、(B)環氧樹脂和(C)下述通式(C-1)所示的固化劑；所述表面層含有(A)苯并噁嗪樹脂、(B)環氧樹脂、(C)下述通式(C-1)所示的固化劑、以及(D)平均粒徑為5～50μm的聚酰胺樹脂顆粒，聚酰胺樹脂顆粒包含聚酰胺12樹脂顆粒或聚酰胺1010樹脂顆粒。

[式(C-1)中，R¹、R²、R³和R⁴表示氫原子或烴基，R¹、R²、R³或R⁴為烴基時，它們為碳數1～4的直鏈或支鏈的烷基、或者相鄰的R¹與R²鍵合或相鄰的R³與R⁴鍵合而形成碳數6～10的取代或未取代的芳香環或碳數6～10的取代或未取代的脂環結構，x表示0或1。]

根據本發明的預浸料，通過多個層疊并在加壓下加熱，從而可以得到利用具有優異耐濕性和耐熱性的苯并噁嗪樹脂、且能夠以高水準同時實現優異的CAI和彎曲彈性模量、并且還能夠較高地維持樹脂材料的玻璃化轉變溫度的纖維強化復合材料。

對于通過上述預浸料能夠提高CAI和彎曲彈性模量的理由，本發明人等如以下所述考慮。由于有(A)苯并噁嗪樹脂的固化劑、即具有酚性羥基的化合物的存在，因此會產生聚酰胺樹脂顆粒的熔解溫度的降低。此處，若聚酰胺樹脂顆粒的熔解溫度變得過低，則在使用預浸料制作纖維強化復合材料時固化熱固化樹脂時，聚酰胺樹脂顆粒變得容易熔解，熔解了的聚酰胺樹脂顆粒變得容易進入強化纖維層，但可以認為通過上述特定的聚酰胺樹脂顆粒和上述特定的固化劑的組合，可以抑制熔解溫度極度降低，其結果，充分地得到CAI和彎曲彈性模量的提高效果。此外可以認為，上述聚酰胺樹脂顆粒在制作纖維強化復合材料時略微地熔解也有利于CAI和彎曲彈性模量的提高。

將前述(A)成分和前述(B)成分的總和設為100質量份時，上述表面層優選含有前述(A)成分65～80質量份、前述(B)成分20～35質量份、前述(C)成分5～20質量份和前述(D)成分15～45質量份。

本發明還提供一種纖維強化復合材料，其是將多個上述本發明的預浸料層疊并在加壓下加熱而得到的。