[發(fā)明專利]具有噁唑烷酮結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂、制造方法、環(huán)氧樹脂組合物、纖維強(qiáng)化復(fù)合材料及成形體

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910241616.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN110317319A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷口裕一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日鐵化學(xué)材料株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C08G59/14
• 分類號(hào): C08G59/14;C08J5/04;C08J5/24;C08L63/00;C08K7/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 彭雪瑞;臧建明

提供一種粘接性優(yōu)異的新穎的具有噁唑烷酮結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂、制造方法及使用所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧樹脂組合物、纖維強(qiáng)化復(fù)合材料、成形體。環(huán)氧當(dāng)量為220g/eq～480g/eq、軟化點(diǎn)為100℃以下、且包含0.25重量％～2.5重量％的水解氯的具有噁唑烷酮結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂，例如，具有下述式(11)所表示的結(jié)構(gòu)。此處，Y的至少一部分為包含式(12)的基，且G的至少一部分為式(3)所表示的基。[化1]

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種粘接性優(yōu)異的新穎的具有噁唑烷酮結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂、制造方法及使用所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧樹脂組合物、纖維強(qiáng)化復(fù)合材料及成行體。

背景技術(shù)

纖維強(qiáng)化復(fù)合材料包含玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維或碳纖維等強(qiáng)化纖維、與不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚樹脂、苯并噁嗪樹脂、氰酸酯樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂等熱硬化性基質(zhì)樹脂，并且因輕量、且強(qiáng)度、耐腐蝕性或耐疲勞性等機(jī)械物性優(yōu)異，因此廣泛適應(yīng)于飛機(jī)、汽車、土木建筑及運(yùn)動(dòng)用品等的結(jié)構(gòu)材料。

纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的制造方法有如下方法：使用預(yù)先使熱硬化性的基質(zhì)樹脂含浸于強(qiáng)化纖維中而成的預(yù)浸料的高壓釜成形法、片材纏繞(sheet winding)成形法、壓制成形法、或包括使液狀的基質(zhì)樹脂含浸于強(qiáng)化纖維中的工序與利用熱硬化的成形工序的濕式鋪疊(wet lay up)成形法、拉擠成形法、纖維纏繞(filament winding)成形法、樹脂傳遞成型(Resin Transfer Molding，RTM)法等。

纖維纏繞成形法的一種可列舉使用預(yù)先使樹脂含浸于強(qiáng)化纖維中而成的絲束預(yù)浸料(tow prepreg)的干式法。干式法因卷繞速度的短時(shí)間化或樹脂比率的穩(wěn)定性優(yōu)異，因此就量產(chǎn)圓筒或槽(tank)形狀的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的方面而言有優(yōu)勢(shì)。

在高壓釜法或干式法中，為了提高所獲得的成形體的品質(zhì)，對(duì)于所使用的基質(zhì)樹脂，除了要求在硬化后為高彈性模量、高強(qiáng)度或高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以外，還要求韌性或與強(qiáng)化纖維的高的粘接性。

提高基質(zhì)樹脂的韌性的方法有多種，可列舉低彈性模量的橡膠狀聚合物、嵌段共聚物、核殼型橡膠粒子、熱塑性樹脂的添加等。這些方法雖通過樹脂的高韌性化而提高粘接性，但存在導(dǎo)致彈性模量或強(qiáng)度的降低的傾向，難以適應(yīng)于對(duì)纖維強(qiáng)化復(fù)合材料要求高的剛性的用途。專利文獻(xiàn)1中提出有使用核殼型橡膠粒子的樹脂組合物。通過添加核殼橡膠，而提升破損韌性，另一方面，導(dǎo)致彈性模量的降低。

作為提高顯現(xiàn)出高彈性、高強(qiáng)度的基質(zhì)樹脂的韌性的方法，還進(jìn)行有著眼于環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)的研究，并且嘗試添加酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、含噁唑烷酮環(huán)的環(huán)氧樹脂、胺型環(huán)氧樹脂等。

專利文獻(xiàn)2中提出有使用含噁唑烷酮環(huán)的環(huán)氧樹脂的樹脂組合物。專利文獻(xiàn)3中提出有使用胺型環(huán)氧樹脂的樹脂組合物。在這些文獻(xiàn)中，雖通過導(dǎo)入噁唑烷酮環(huán)結(jié)構(gòu)或縮水甘油基胺結(jié)構(gòu)而可看到強(qiáng)度的上升，但并未提及著眼于環(huán)氧樹脂的水解氯量的強(qiáng)度上升。

專利文獻(xiàn)4中提出有著眼于減低環(huán)氧樹脂的水解氯量的、電特性的改善，另外，專利文獻(xiàn)5中提出有包含通過規(guī)定水解性氯量而加熱成形時(shí)的著色少的環(huán)氧樹脂、與酸酐的樹脂組合物。另一方面，并未提及通過著眼于水解性氯量來改善強(qiáng)度或粘接性。

關(guān)于纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的基質(zhì)樹脂，嘗試有通過添加橡膠成分或環(huán)氧樹脂的多官能化來提高成形物的剛性與強(qiáng)度、及與強(qiáng)化纖維等被粘體的粘接性，但期望進(jìn)一步的改善。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2016-199673號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)2]日本專利特開2009-112626號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)3]日本專利第4811532號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)4]日本專利特開2017-137374號(hào)公報(bào)