预浸料和成形品制造技术

本发明专利技术提供一种预浸料，其特征在于，含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)、聚合引发剂(B)以及碳纤维(C)，其中，所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)是将多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1‑1)作为必需成分的多异氰酸酯化合物(a1)与将具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物(a2‑1)作为必需成分的具有羟基的化合物(a2)的反应物。该预浸料的操作性及成形性优异，并且能够获得层间剪切强度、耐热性等各种物性优异的成形品，因此能够适合用于汽车部件等各种成形品中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预浸料和成形品
本专利技术涉及操作性及成形性优异且能够获得层间剪切强度等各种物性优异的成形品的预浸料及其成形品。
技术介绍
对于利用碳纤维、玻璃纤维等强化纤维而经强化的纤维强化树脂复合材料来说，为轻量的且耐热性、机械强度优异的特征受到关注，以汽车、航空器的外壳或各种部件为代表，正扩大在各种各样的结构体用途中的利用。作为该纤维强化树脂复合材料的成形方法，例如可使用下述方法：使用将热固化性树脂浸渗于强化纤维而得的被称为预浸料的中间材料，通过高压釜成形、压制成形来使其固化、成形的方法。作为预浸料用的树脂，通常需要兼具在常温下的稳定性与基于加热等的固化性的树脂，因此通常大多使用以环氧树脂组合物为代表的热固化性树脂。然而，使用环氧树脂的预浸料在常温下即会进行固化，因此存在需要冷藏保存的问题。为了解决该问题，正在进行能够实现高生产性和在常温下的稳定性的自由基聚合性树脂组合物的开发(例如，参照专利文献1)。该自由基聚合性树脂组合物虽然包含将特定结构的三(甲基)丙烯酸酯化合物、双酚A二缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、特定结构的二(甲基)丙烯酸酯化合物作为必需成分的自由基聚合性树脂，但是对于该自由基聚合性树脂组合物来说，为了改良预浸料的操作性(粘性)，而需要UV固化，存在成形品的层间密合性不充分的问题。因此，需要操作性优异且能够获得层间剪切强度等各种物性优异的成形品的材料。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-152161号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术所要解决的问题是：提供一种操作性及成形性优异、且能够获得层间剪切强度、耐热性等各种物性优异的成形品的预浸料及其成形品。用于解决问题的手段本专利技术人等发现：将特定的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚合引发剂及碳纤维作为必需原料的预浸料的操作性及成形性优异，并且能够获得层间剪切强度、耐热性等各种物性优异的成形品，从而完成了本专利技术。即，涉及一种预浸料及其成形品，所述预浸料的特征在于，含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)、聚合引发剂(B)及碳纤维(C)，其中，氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)是将多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1-1)作为必需成分的多异氰酸酯化合物(a1)与将具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物(a2-1)作为必需成分的具有羟基的化合物(a2)的反应物。专利技术效果由本专利技术的预浸料获得的成形品的层间剪切强度、耐热性等优异，因此能够适用于汽车部件、铁路车辆部件、航天飞机部件、船舶部件、住宅设备部件、体育用品部件、轻型车辆部件、建筑土木部件、OA机器等的外壳等。具体实施方式本专利技术的预浸料含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)、聚合引发剂(B)及碳纤维(C)，其中，氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)是将多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1-1)作为必需成分的多异氰酸酯化合物(a1)与将具有羟基和(甲基)丙烯酰基的化合物(a2-1)作为必需成分的具有羟基的化合物(a2)的反应物。上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)是上述多异氰酸酯化合物(a1)与上述具有羟基的化合物(a2)的反应物。对于上述多异氰酸酯化合物(a1)来说，重要的是：将上述多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1-1)作为必需原料。通过与碳纤维表面亲和性高的多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1-1)的芳香环多核体结构，从而能够提高与碳纤维的密合性，获得层间剪切强度优异的成形品。需要说明的是，这些多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1-1)能够单独使用或并用2种以上。上述多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1-1)由下述通式(1)表示。(式中，n为1以上的整数)以下，作为能够用作上述多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1-1)的市售品，可举出：东曹株式会社制的“MILLIONATEMR-100”、“MILLIONATEMR-200”、万华日本株式会社制的“WANNATEPM-200”、“WANNATEPM-400”、三井化学株式会社制的“COSMONATEM-1500”、陶氏化学株式会社制的“VORANATEM-595”等。另外，从进一步提高所获得的成形品的层间剪切强度的方面出发，除去上述碳纤维(C)之外的预浸料的原料中的上述多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1-1)的比率优选为1～40质量％的范围。作为上述多异氰酸酯化合物(a1)，能够并用上述多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1-1)以外的其它多异氰酸酯(a1-2)。作为上述其它多异氰酸酯(a1-2)，能够使用例如：二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯的碳二亚胺改性物、脲酸酯改性物、缩二脲改性物、氨基甲酸酯亚胺改性物、利用二乙二醇、二丙二醇等数均分子量1,000以下的多元醇进行了改性的多元醇改性物等二苯基甲烷二异氰酸酯改性物、甲苯二异氰酸酯(TDI)、联甲苯胺二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯等芳香族多异氰酸酯；异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烯二异氰酸酯等脂环式多异氰酸酯；六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的脲酸酯改性物、缩二脲改性物、加合物、二聚酸二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯等。上述具有羟基的化合物(a2)是将具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物(a2-1)作为必需原料。作为上述具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物(a2-1)，可举出例如：(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等。需要说明的是，这些具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物(a2-1)能够单独使用或并用2种以上。作为上述(甲基)丙烯酸羟基烷基酯，可举出例如：(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基正丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基正丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基正丁酯等，优选为(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯。需要说明的是，这些(甲基)丙烯酸羟基烷基酯(B)能够单独使用或并用2种以上。上述环氧(甲基)丙烯酸酯能够使环氧树脂和(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酐反应而获得。另外，作为上述具有羟基的化合物(a2)，从进一步提高所获得的成形品的韧性等的方面出发，优选并用具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物(a2-1)以外的其它多元醇(a2-2)。作为上述其它多元醇(a2-2)，可举出例如：聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚亚烷基多元醇等。成为上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)的原料的、异氰酸酯化合物(a1)的异氰酸酯基(NCO)与具有羟基的化合物(a2)的羟基(OH)的摩尔比(NCO/OH)优选为0.1～1.5，更优选为0.3～1.2。作为上述聚合引发剂(B)，并无特别的限制，优选为有机过氧化物，可举出例如：二酰基过氧化物化合物、过氧化酯化合物、过氧化氢化合物、过氧化酮化合物、烷基过酸酯化合物、过碳酸酯化合物、过氧缩酮等，可根据成形条件来适宜地选择。需要说明的是，这些聚合引发剂(B)能够单独使用或并用2种以上。另外，这些之中，为了缩短成形时间，优选使用用于获得10小时半衰期的温度为70℃以上且100℃以下的聚合引发剂。若为70℃以上且100℃以下，则预浸料在常温下的寿命长，另外能够通过加热而以短时间(5分钟以内)进行固化，故优选，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预浸料，其特征在于，含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)、聚合引发剂(B)以及碳纤维(C)，其中，所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)是将多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1‑1)作为必需成分的多异氰酸酯化合物(a1)与将具有羟基和(甲基)丙烯酰基的化合物(a2‑1)作为必需成分的具有羟基的化合物(a2)的反应物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 JP 2016-0600941.一种预浸料，其特征在于，含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)、聚合引发剂(B)以及碳纤维(C)，其中，所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)是将多亚甲基多苯基多异氰酸酯(a1-1)作为必需成分的多异氰酸酯化合物(...

【专利技术属性】
技术研发人员：泷川优子，新地智昭，服部岩，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP