[發明專利]環氧樹脂、環氧樹脂組合物、環氧樹脂固化物及復合材料

在審

• 申請號: 201980094760.4
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN113631618A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 片木秀行;中村優希;福田和真;池田智博;田林;東之崎慶;丸山直樹;竹澤由高
• 申請（專利權）人: 昭和電工材料株式會社
• 主分類號: C08G59/14
• 分類號: C08G59/14;C08G59/50;C08K3/013;C08L63/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 白麗

環氧樹脂包含具有介晶結構的環氧化合物與選自羧基和羥基鍵合于芳香環的芳香族羥基羧酸及2個羧基鍵合于芳香環的芳香族二羧酸中的至少1個的反應產物。

技術領域

本公開涉及環氧樹脂、環氧樹脂組合物、環氧樹脂固化物及復合材料。

背景技術

近年來，由于節能化的潮流，電子材料、產業設備、航空宇宙等領域中使用的材料正在從陶瓷、金屬等向更輕量的樹脂材料轉變。

在將樹脂材料作為金屬的代替材料進行應用的基礎上，由于靠單獨的樹脂材料多無法滿足對耐熱性及強度的要求，因此一般來說使用將填料、纖維等無機材料與樹脂材料組合而成的復合材料。特別是，作為將碳纖維與樹脂組合而成的復合材料的碳纖維強化塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastic、CFRP)作為有望能夠兼顧輕量化和高強度化的材料而受到關注，近年來在飛機的機身中也有所采用。

在擴大CFRP在飛機等中的應用時，期望進一步的高強度化、特別是張開型斷裂韌性(Gic)的提高。于是，探討了與熱塑性樹脂相比、在強度及耐熱性方面更為優異的環氧樹脂等反應固化系樹脂的利用。

張開型斷裂韌性例如通過使用含有介晶結構的環氧樹脂而飛躍性地增大(例如參照專利文獻1)。認為這是由破壞時的分子間凝聚力所引起的，認為通過應力緩和發揮作用，從而可以抑制龜裂的進展。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-122337號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

但是，即便是使用目前的含有介晶結構的環氧樹脂，在CFRP應用于飛機等時所期待的斷裂韌性方面仍有改良的余地。

鑒于上述事實，本公開的目的在于提供能夠制作斷裂韌性優異的固化物的環氧樹脂及環氧樹脂組合物、作為該環氧樹脂組合物的固化物的環氧樹脂固化物、以及使用了該固化物的復合材料。

用于解決技術問題的手段

用于解決上述技術問題的手段包含以下的實施方式。

1一種環氧樹脂，其包含具有介晶結構的環氧化合物與選自羧基和羥基鍵合于芳香環的芳香族羥基羧酸及2個羧基鍵合于芳香環的芳香族二羧酸中的至少1個的反應產物。

2上述1所述的環氧樹脂，其中，所述芳香環為苯環或萘環。

3一種環氧樹脂，其包含選自下述通式(E1)及(E2)中的至少1種化合物：

[化學式編號1]

通式(E1)及(E2)中，Ar表示取代或未取代的芳香環；R₁及R₂各自獨立地表示具有縮水甘油基的一價有機基團，且R₁及R₂的至少1個具有介晶結構；R₃各自獨立地表示氫原子或一價有機基團。

4上述3所述的環氧樹脂，其中，所述通式(E1)及(E2)中的Ar為取代或未取代的苯環或萘環。

5上述3或4所述的環氧樹脂，其中，所述通式(E1)及(E2)中，R₃的至少1個為下述式(c)的一價有機基團：

[化學式編號2]

式(c)中，R₄表示一價有機基團，*表示與氧原子的鍵合部位。

6上述1～5中任一項所述的環氧樹脂，其中，所述介晶結構包含下述通式(M)所示的結構：