[發(fā)明專利]纖維強(qiáng)化復(fù)合材料用雙組分型環(huán)氧樹脂組合物及纖維強(qiáng)化復(fù)合材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680017626.0
• 申請(qǐng)日: 2016-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN107406607B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岡英樹;富岡伸之;本田史郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東麗株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C08J5/24
• 分類號(hào): C08J5/24
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 段承恩;孫麗梅

本發(fā)明的課題在于提供雙組分型環(huán)氧樹脂組合物以及使用了該雙組分型環(huán)氧樹脂組合物的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料，所述雙組分型環(huán)氧樹脂組合物在混合調(diào)制后環(huán)氧樹脂組合物的低溫(40℃)下的粘度穩(wěn)定性優(yōu)異，向強(qiáng)化纖維注入時(shí)保持低粘度且含浸性優(yōu)異，此外含浸后樹脂粘度適度地上升，從而可以控制樹脂流動(dòng)，使例如成型體的飛邊減少，并且成型時(shí)以短時(shí)間固化，可以提供固化物的透明性高，成型體品質(zhì)優(yōu)異的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。本發(fā)明的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料用雙組分型環(huán)氧樹脂組合物是包含以下成分[A]～成分[C]，成分[C]的含量相對(duì)于成分[A]100質(zhì)量份為6～25質(zhì)量份的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料用雙組分型環(huán)氧樹脂組合物，本發(fā)明的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料是使上述纖維強(qiáng)化復(fù)合材料用雙組分型環(huán)氧樹脂組合物與強(qiáng)化纖維組合，固化而成的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。[A]：環(huán)氧樹脂[B]：酸酐[C]：季銨鹽或鹵化季或咪唑鹽。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及纖維強(qiáng)化復(fù)合材料所使用的雙組分型環(huán)氧樹脂組合物以及使用了該雙組分型環(huán)氧樹脂組合物的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。

背景技術(shù)

包含強(qiáng)化纖維和基體樹脂的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料由于可以進(jìn)行有效地發(fā)揮了強(qiáng)化纖維和基體樹脂的優(yōu)點(diǎn)的材料設(shè)計(jì)，因此以航空宇宙領(lǐng)域?yàn)榇恚猛緮U(kuò)大到體育領(lǐng)域和一般產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域等。

作為強(qiáng)化纖維，使用了玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維、碳纖維和硼纖維等。此外，作為基體樹脂，使用了熱固性樹脂和熱塑性樹脂的任一種，但通常使用容易含浸于強(qiáng)化纖維的熱固性樹脂。作為熱固性樹脂，使用了環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、酚樹脂、雙馬來(lái)酰亞胺樹脂和氰酸酯樹脂等。

在纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的制造中，應(yīng)用預(yù)浸料法、手糊法、纖維纏繞法、拉擠成型法和RTM(Resin Transfer Molding：樹脂注入成型)法等方法。

近年來(lái)，全世界上汽車的環(huán)境管制變得嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)外的汽車制造商致力于左右燃耗性能的車體的輕量化，其中，積極地研究了應(yīng)用質(zhì)量為鐵的一半、且為鋁的70％左右的碳纖維復(fù)合材料。對(duì)于汽車用的各種構(gòu)件，要求輕量化的同時(shí)要求高剛性以及強(qiáng)度特性，并且具有三維復(fù)雜形狀的情況多。

因此，使用高剛性和高強(qiáng)度的碳纖維作為連續(xù)纖維，能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜形狀的RTM法成為有力的成型方法。所謂RTM法，是在下模內(nèi)配置包含強(qiáng)化纖維的基材之后關(guān)閉上模，從樹脂注入口注入基體樹脂，使其含浸于強(qiáng)化纖維之后使樹脂固化，將上模打開取出成型品，從而獲得纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的方法。這里，碳纖維復(fù)合材料對(duì)汽車的普及的重大課題為生產(chǎn)率，生產(chǎn)率成為障礙，止步于僅僅用于一部分高級(jí)車。

在手糊法、纖維纏繞法、拉擠成型法和RTM法中，從成型加工性的觀點(diǎn)出發(fā)，通常使用雙組分型環(huán)氧樹脂組合物。所謂雙組分型環(huán)氧樹脂組合物，是指包含環(huán)氧樹脂作為主成分的主劑液與包含固化劑作為主成分的固化劑液以放入到分開的容器的狀態(tài)被保存，在即將使用之前將主劑液與固化劑液的2組分進(jìn)行混合而使用的環(huán)氧樹脂組合物。

與此相對(duì)，將在包含主劑和固化劑的全部成分混合成1個(gè)的狀態(tài)下操作的環(huán)氧樹脂組合物稱為單組分型環(huán)氧樹脂組合物。在單組分型環(huán)氧樹脂組合物的情況下，在保存中也進(jìn)行固化反應(yīng)，因此需要冷凍保存。此外，固化劑選擇反應(yīng)性低的固體形狀的固化劑的情況多，為了使單組分型環(huán)氧樹脂組合物含浸于強(qiáng)化纖維，必須使用壓輥等以高壓力壓入。

另一方面，對(duì)于雙組分型環(huán)氧樹脂組合物，通過(guò)使主劑液和固化劑液都為液狀，從而可以使混合有這些主劑液和該固化劑液的環(huán)氧樹脂組合物也成為低粘度的液狀，因此使其含浸于強(qiáng)化纖維變得容易。此外，由于可以將主劑液和固化劑液分開保存，因此保存條件沒有特別限制，也能夠長(zhǎng)期保存。