[發明專利]預浸料、纖維強化復合材料及含有顆粒的樹脂組合物

在審

• 申請號: 201480063134.6
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN105793335A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 南昌樹;松本隆之;福田欣弘;關根尚之;中島正憲
• 申請（專利權）人: 捷客斯能源株式會社;富士重工業株式會社
• 主分類號: C08J5/24
• 分類號: C08J5/24;B32B5/28;C08G59/40;C08L63/00
• 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、纖維強化復合材料及用于制作它們的含有顆粒的樹 脂組合物。本發明尤其涉及飛機用途、船舶用途、汽車用途、體育用途、其 它一般產業用途的纖維強化復合材料及用于得到該復合材料的預浸料。

背景技術

包含各種纖維和基體樹脂的纖維強化復合材料因其優異的力學物性而 被廣泛用于飛機、船舶、汽車、體育用品、其它一般產業用途等。近年來， 隨著其使用經驗的累積，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，進行了配混環氧樹脂、各種樹脂微粒等來彌補該 缺點的研究。

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，飛機用途的纖維強化復合材料期望進一步輕量化。為了實現材料 的輕量化，尤其是在飛機用途所必需的力學特性中，必須以高水平同時實現 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，所使用的樹脂材料的玻璃化轉變溫度也必須維持得較高。此外，纖維 強化復合材料通常是將預浸料多層層疊并對它們進行加熱而形成的，不易發 生纖維層間的剝離也是重要的特性之一。但是，上述專利文獻中具體記載的 例子不能說一定能夠以高水平同時實現這些特性。

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 平同時實現層間破壞韌性、CAI及彎曲彈性模量，并且還能夠將樹脂材料的 玻璃化轉變溫度維持得較高。

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設置 在上述強化纖維層的至少一個表面上的表面層，所述強化纖維層包含強化纖 維和浸滲于上述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)環氧樹脂以及(C)分子中具有2個以上酚性羥基的固化劑， 所述表面層含有(A)苯并噁嗪樹脂、(B)環氧樹脂、(C)分子中具有2個以上酚 性羥基的固化劑、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樹脂顆粒及由使己內酰胺與十二內酰胺以9:1～7:3的摩 爾比共聚而成的共聚物形成的聚酰胺樹脂顆粒。

利用本發明的預浸料，通過多層層疊并在加壓下加熱，能夠得到利用具 有優異耐濕性和耐熱性的苯并噁嗪樹脂、且能夠以高水平同時實現層間破壞 韌性、CAI和彎曲彈性模量、并且還能夠將樹脂材料的玻璃化轉變溫度維持 得較高的纖維強化復合材料。

對于利用上述預浸料能夠提高層間破壞韌性、CAI和彎曲彈性模量的理 由，本發明人等如以下所述考慮。由于苯并噁嗪樹脂的固化劑即具有酚性羥 基的化合物的存在，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 的熱固化樹脂的固化時，聚酰胺樹脂顆粒變得容易熔解，熔解了的聚酰胺樹 脂顆粒容易進入強化纖維層。與此相對，通過使用2種上述特定的聚酰胺樹 脂顆粒，能夠在使上述(A)～(C)成分充分固化的溫度條件下，在一種聚 酰胺樹脂顆粒不易流動的狀態下使另一種聚酰胺樹脂顆粒適度地熔解，其結 果，在纖維層間形成了粘接性、剝離阻力和彎曲彈性優異的樹脂固化層。

此外，根據本發明人等的研究而發現：對于使用1種聚酰胺樹脂顆粒的 預浸料的情況，根據對這些層疊體進行加熱時的升溫條件的不同，有時會對 CAI、模式I層間破壞韌性(G1c)、模式II層間破壞韌性(G2c)等的評價結 果產生影響。利用本發明的預浸料，能夠抑制由這種加熱條件的不同引起的 物性偏差，能夠穩定地得到高水平的層間破壞韌性和CAI。