纤维强化复合材料用双组分型环氧树脂组合物及纤维强化复合材料的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明设及纤维强化复合材料所使用的双组分型环氧树脂组合物、W及使用了该 双组分型环氧树脂组合物的纤维强化复合材料。
【背景技术】
[0002] 包含强化纤维和基体树脂的纤维强化复合材料由于可W设计发挥了强化纤维和 基体树脂的优点的材料，因此W航空宇宙领域为首，在体育领域、一般产业领域等中不断扩 大用途。
[0003] 作为强化纤维，使用了玻璃纤维、芳族聚酷胺纤维、碳纤维、棚纤维等。作为基体树 月旨，使用了热固性树脂、热塑性树脂的任一种，往往使用容易含浸于强化纤维的热固化树 月旨。作为热固性树脂，使用了环氧树脂、不饱和聚醋树脂、乙締基醋树脂、酪树脂、双马来酷 亚胺树脂、氯酸醋树脂等。
[0004] 在纤维强化复合材料的制造中，应用预浸料法、手糊法、纤维缠绕法、拉挤成型法、 RTM(树脂传递成型，Resin Transfer Molding)法等方法。
[0005] 近年来，世界上汽车的环境管制变得严格，国内外的汽车制造商致力于左右燃耗 性能的车体的轻量化，积极研究了应用重量为铁的一半、侣的70%左右的碳纤维复合材料。 对于汽车用的各种构件，要求轻量化和高刚性、强度特性，并且具有Ξ维复杂形状的情况 多。因此，使用高刚性、高强度的碳纤维作为连续纤维，能够应对复杂形状的RTM法成为有力 的成型方法。所谓RTM法，是在模具内配置强化纤维基材后关闭模具，从树脂注入口注入树 脂使其含浸于强化纤维后使树脂固化，打开模具取出成型品，由此获得纤维强化复合材料 的方法。运里，碳纤维复合材料对汽车的普及的重大课题为生产率，生产率成为障碍，碳纤 维复合材料止步于仅仅用于一部分高级车。
[0006] 在手糊法、纤维缠绕法、拉挤成型法、RTM法等中，从成型加工性的观点出发，往往 使用双组分型环氧树脂组合物。所谓双组分型环氧树脂组合物，是由包含环氧树脂作为主 成分的主剂液与包含固化剂作为主成分的固化剂液构成，在即将使用之前将主剂液与固化 剂液的两组分进行混合而得的环氧树脂组合物。与此相对，将包含主剂、固化剂的全部成分 预先混合成1个的环氧树脂组合物称为单组分型环氧树脂组合物。在单组分型环氧树脂组 合物的情况下，在保存中也进行固化反应，因此需要冷冻保存。此外，对于单组分型环氧树 脂组合物，选择反应性低的固体状成分作为固化剂成分的情况多，为了使单组分型环氧树 脂组合物含浸于强化纤维，必须使用压漉等W高压力压入。对于双组分型环氧树脂组合物， 通过使主剂液和固化剂液都为液状，可W使主剂液与固化剂液混合而得的混合物也为低粘 度的液状，在强化纤维中含浸变得容易。此外由于将主剂液与固化剂液分开保存，因此保存 条件没有特别限制，也能够长期保存。
[0007] 例如，在该RTM法中，为了实现上述那样的高水平的生产率，不仅仅树脂的固化时 间短，而且具体要求一下子满足W下所列举的5个要求。第1个要求是在树脂原料的混合调 制操作时，双组分都是低粘度，并且粘度水平接近，由此混合操作性优异。第2个要求是混合 调制后的树脂组合物在低溫保持下抑制长时间粘度的上升，是稳定的，即粘度稳定性优异。 第3个要求是向强化纤维基材注入树脂的工序时，树脂组合物为低粘度，并且注入工序期 间，抑制粘度的上升，由此在强化纤维基材中的含浸性优异。第4个要求是在10(TC附近的低 溫区域可W充分的高速固化，由此可W使成型设备简化，也不需要使用副材料等耐热性高 的材料，从而实现成本降低，并且能够降低由固化溫度与常溫的溫度差引起的热收缩，从而 成型品的表面平滑性优异。第5个要求是成型后的脱模工序时，树脂通过固化实现充分的刚 性，并且产生应变的情况少，由此，可W顺利地脱模，即使进一步经历涂装工序也不会产生 应变、变形，成型品获得高尺寸精度。
[0008] 针对运些课题，专利文献1中公开了，通过使环氧树脂组合物中含有具有芳香环的 多元醇，从而在低溫W短时间固化，并且可获得刚性优异的成型品的适于纤维强化复合材 料的成型的环氧树脂组合物。然而，该环氧树脂组合物在低溫区域不具有充分的粘度稳定 性。
[0009] 进一步，专利文献2中公开了，通过制成将作为固化剂的酸酢与作为催化剂的有机 憐化合物组合而使用的环氧树脂组合物，从而制成在l〇〇°C附近的一定溫度条件下的、低粘 度保持时间与固化时间的平衡优异的组合物的技术。然而，在该技术中，有时高速固化性不 充分，此外脱模时的树脂的刚性不充分，尺寸精度降低成为问题。
[0010] 此外，专利文献3中公开了，通过使用将芳香族环氧树脂氨化而得的环氧树脂作为 主剂，使用酸酢作为固化剂，在其中组合碳原子数16~60的脂肪族多元醇，从而改良固化树 脂的初性、由冷热循环导致的裂缝的产生，制成耐气候性优异的面向半导体密封材的环氧 树脂组合物的技术，但该技术也不具有充分的高速固化性，不适于纤维强化复合材料用途。
[0011] 运样，可高循环(缩短1个成型循环所需要的时间而增多在一定的时间内执行 的成型循环)执行RTM法等，兼具对于实现高水平的生产率而言必要的全部要求的双组分型 环氧树脂组合物迄今为止不存在。
[0012] 现有技术文献 [oou]专利文献
[0014] 专利文献1:日本特开2010-163573号公报
[0015] 专利文献2:国际公开2007/125759号公报
[0016] 专利文献3:日本特开2002-69155号公报
【发明内容】
[0017] 发明所要解决的课题
[0018] 本发明的目的是提供改良运样的现有技术的缺陷，树脂调制时的操作性优异，树 脂调合后的低溫下的粘度稳定性优异，向强化纤维注入时保持低粘度而含浸性优异，并且 成型时W短时间固化，可W提供尺寸精度高、耐热性优异的纤维强化复合材料的双组分型 环氧树脂组合物，W及使用了该双组分型环氧树脂组合物的纤维强化复合材料。
[0019] 用于解决课题的方法
[0020] 为了解决上述课题，本发明的纤维强化复合材料用双组分型环氧树脂组合物具有 W下构成。即，一种纤维强化复合材料用双组分型环氧树脂组合物，其包含W下成分[A]~ 成分[D]，并且成分[A]与成分[B]的质量配合比为5:95~50:50。
[0021] [A]环氧当量为250 W下，并且径基当量为500 W下的环氧树脂
[0022] [B]成分[A]W外的环氧树脂
[0023] [C]酸酢
[0024] [D]有机憐化合物或咪挫衍生物
[0025] 此外，为了解决上述课题，本发明的纤维强化复合材料具有W下构成。即，是将上 述纤维强化复合材料用双组分型环氧树脂组合物与强化纤维进行组合，固化而成的纤维强 化复合材料。
[0026] 发明的效果
[0027] 本发明的双组分型环氧树脂组合物不仅树脂调制时的操作性优异，而且树脂组合 物的低溫下的粘度稳定性优异，因此向强化纤维注入时保持低粘度而含浸性优异，并且成 型时可W W短时间固化。
[0028] 进一步，根据本发明的双组分型环氧树脂组合物，能够W高生产率提供尺寸精度 高，耐热性优异的纤维强化复合材料。
【具体实施方式】
[0029] W下，对本发明的优选实施方式进行说明。
[0030] 本发明设及的双组分型环氧树脂组合物包含W下成分[A]~成分[D]。
[0031] [A]环氧当量为250 W下，并且径基当量为500 W下的环氧树脂
[0032] [B]成分[A]W外的环氧树脂
[0033] [C]酸酢
[0034] [D]有机憐化合物或咪挫衍生物
[0035] 成分[A]和成分[B]都为环氧树脂。所谓环氧树脂，是指1分子内具有1个W上环氧 基的化合物。
[0036] 其中，成分[A]的环氧树脂需要环氧当量为250W下，径基当量为500W下。成分[A] 的环氧树脂由于其环氧当量为250W下，因此使用了该环氧树脂的环氧树脂组合物，粘度降 低，在强化纤维中的含浸性变得良好，并且所得的纤维强化复合材料的耐热性优异。另外， 作为成分[A]，如果使用环氧当量过小的环氧树脂，则有时其中含有低分子量的杂质，对于 所得的纤维强化复合材料，有时由于成型时的杂质的挥发而导致表面品质的恶化。因此，成 分[A]的环氧树脂优选环氧当量为now上。
[0037] 径基当量表示环氧树脂中的每1个径基的环氧树脂的分子量，即该值越小，则每1 分子的径基量越多。成分[A]的环氧树脂由于其径基当量为500W下，因此如后述那样，环氧 树脂的分子结构内的径基的量变多，表现固化速度的提高效果。另外，作为成分[A]，如果使 用径基当量过小的环氧树脂，则如后述那样，环氧树脂的分子结构内的径基的量变得过多， 有时后述的粘度稳定性降低。因此，成分[A]的环氧树脂优选径基当量为150W上。另外，成 分[A]所包含的径基优选为醇性径基，从固化物的耐热性提高的观点出发，成分[A]的环氧 树脂优选具有2个W上环氧基，更优选具有2个W上5个W下环氧基。
[0038] 作为成分[A]的具体例，可举出使表氯醇等具有环氧基的面代烷基与具有多个径 基的酪类进行反应而得的芳香族缩水甘油基酸、使表氯醇等具有环氧基的面代烷基与具有 多个径基的多元醇进行反应而得的脂肪族缩水甘油基酸等，且环氧当量和径基当量处于上 述范围的例子。关于成分[A]，从通过将组合物粘度抑制为低粘度而提高在强化纤维基材中 的含浸性的