[發明專利]熱固化性樹脂組合物、預浸料及使用它們的纖維強化復合材料的制造方法

在審

• 申請號: 201480058962.0
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN105793360A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 金子徹
• 申請（專利權）人: 東邦泰納克絲株式會社
• 主分類號: C08L101/00
• 分類號: C08L101/00;C08J5/24;C08L33/12;C08L63/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王永紅

根據本發明，提供熱固化性樹脂組合物，其含有(1)熱固化性樹脂混合物和(2)固化劑而成，所述熱固化性樹脂混合物含有熱固化性樹脂(a)和增粘粒子(b)而成，在溫度150℃保持30秒之后的粘度(150℃)顯示粘度S，其特征在于，該熱固化性樹脂組合物在溫度80～120℃顯示最低粘度R，該最低粘度R為0.1～10Pa·s，且粘度S和最低粘度R滿足以下的式(1)的關系：5＜S/R＜200···式(1)。

技術領域

本發明涉及熱固化性樹脂組合物、該熱固化性樹脂組合物含浸于強化纖維基材內而成的預浸料、及使用該預浸料的纖維強化復合材料的制造方法。尤其涉及適于高循環壓制成型的預浸料及使用其的纖維強化復合材料的制造方法。

背景技術

纖維強化復合材料(以下，也稱為“FRP”)為輕量且高強度、高剛性，因此，在釣魚竿或高爾夫球桿等的運動休閑用途、汽車或航空器等的產業用途等寬廣的領域中被使用。FRP優選采用使用在強化纖維基材層內含浸樹脂而成的預浸料而制造的方法。即，在將預浸料切成所期望的形狀之后賦形，在模具內繼續加熱，使構成預浸料的樹脂固化，由此制造FRP。但是，一般而言，使用環氧樹脂的預浸料，其成型時間長，因此，不適于生產要求汽車部件那樣的批量生產率的部件。

另一方面，從其生產率的高度方面考慮，采用高溫高壓的高循環壓制成型大多用于汽車部件的生產。在專利文獻1中記載有通過高循環壓制成型將預浸料進行成型的方法。

在高循環壓制成型中，通常采用100～150℃、1～15MPa的高溫高壓條件。該高溫高壓條件可以縮短構成預浸料的樹脂的固化時間。另外，通過在模具內使構成預浸料的樹脂適當地流動，可以排出預浸料內所含的氣體。但是，在高溫高壓條件下進行壓制成型時，構成預浸料的樹脂的溫度上升，樹脂粘度顯著地降低。其結果，根據模具的結構的不同，急劇地產生來自剪切邊緣部的樹脂的流出(以下，將通過成型工序中的加熱及加壓而從預浸料內流出樹脂的現象也稱為“樹脂流動”)。因此，得到的FRP產生樹脂組合物的未含浸部分(樹脂枯萎)或纖維蛇行這樣的外觀不良、及起因于它們的性能不良。另外，有時產生樹脂流入模具內的推桿或空氣閥等所導致的模具的運轉不良等。

在專利文獻2中，作為抑制樹脂流動的方法，記載了使用高粘度的環氧樹脂，或在環氧樹脂中添加熱塑性樹脂的方法。但是，使用高粘度的環氧樹脂時，常溫(25℃)中的樹脂粘度也升高。因此，層疊作業變得困難等、預浸料的操作性顯著地低。

在專利文獻3～5中記載了改善常溫時的預浸料的操作性、不使Tg及固化速度降低、抑制樹脂流動的高循環壓制成型用的預浸料。專利文獻3～5中記載的預浸料中所使用的樹脂為使熱可塑樹脂溶解于液體狀環氧樹脂、使樹脂粘度上升的樹脂。但是，由于預浸料制造時的樹脂粘度也升高，因此，對強化纖維基材層內的樹脂的含浸性降低，有時在成型后的FRP中產生空隙。

使用現有的樹脂組合物的情況下，對強化纖維基材層內的樹脂組合物的含浸需要長時間。另外，由于在預浸料的成型工序中需要長時間，因此，難以進行高循環壓制成型。

在最適于高循環壓制成型的成型溫度域內控制環氧樹脂的粘度的方法沒有被發現。因此，為使用環氧樹脂的高循環壓制成型用的預浸料、且具有充分的性能的預浸料目前不存在。因此，迫切期望開發可以適用于高循環壓制成型的、使用有環氧樹脂的預浸料。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:國際公開第2004/48435號

專利文獻2:特開2005-213352號

專利文獻3:特開2009-292976號

專利文獻4:特開2009-292977號

專利文獻5:特開2010-248379號

發明內容

發明所要解決的課題