本发明专利技术是一种纤维增强塑料用树脂组合物，其含有(A)氰酸酯、(B)环氧树脂、及(C)25℃下为液状的芳香族胺系固化剂，(A)氰酸酯的平均氰酸酯基数为2.1以上，及/或(B)环氧树脂的平均环氧基数为2.1以上；使用该组合物和增强纤维而制造的纤维增强塑料除耐热性良好以外，拉伸或弯曲物性也优异，因此可应用于船舶、汽车、飞机等运输机、体育用品、洗面台、窗框等建筑材料、高压气罐、风力发电用叶片等工业机械材料等广泛的领域。
Resin compositions for fibre reinforced plastics, cured products thereof, and fibre reinforced plastics containing the cured products
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强塑料用树脂组合物、其固化物、及包含该固化物的纤维增强塑料
本专利技术涉及纤维增强塑料用树脂组合物，更详细而言，涉及通过调整氰酸酯的氰酸酯基数和环氧树脂的环氧基数，玻璃化转变温度(Tg)和应用于纤维增强塑料时的强度的平衡良好的纤维增强塑料用树脂组合物、及含有该组合物的固化物的纤维增强塑料。
技术介绍
针对碳纤维、玻璃纤维等纤维材料，使用热固化性的环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰胺树脂、或酚醛树脂作为增强材料来制作成型物的方法是周知的。使用了该方法的纤维增强塑料广泛使用于飞机、船舶等结构体的材料、网球拍、高尔夫球杆等体育用品。环氧树脂不仅粘接性、耐热性、耐化学药品性优异，而且廉价，因而作为平衡良好的材料而多用于增强材料。环氧树脂组合物具有优异的电性能及粘接力，在环氧树脂中进而混合氰酸酯时，固化时通过形成三嗪环而可获得刚直且高耐热性的固化物，因而多用于半导体的密封材料、或者电子电路基板等的成型用途。在专利文献1中，记载有通过在环氧树脂、氰酸酯中添加聚酰亚胺树脂，制造薄膜的预浸材料，并将该预浸材料层叠，从而提供电特性或耐热性良好的覆铜层叠板。在引用文献1所记载的专利技术中，利用聚酰亚胺树脂达成高耐热性的树脂组合物，但在将该专利技术应用于纤维增强塑料用时，存在以下问题：由于聚酰亚胺为固体，若不使用溶剂，则使用困难，以及在使用溶剂的情况下也必须经由干燥工序等，在操作性方面产生问题。另外，在不使用聚酰亚胺树脂的情况下，在耐热性或各种物性方面存在问题。在专利文献2中，记载有提供使用了具有联苯骨架的多官能氰酸酯的预浸材料及层叠板。引用文献2中记载的层叠板和印制电路布线基板具有高耐热、低介电特性。然而，在为了制造纤维增强塑料而利用引用文献2中记载的专利技术时，固化物对纤维的追随性较差，在测定拉伸或弯曲等各种物性时，存在可见纤维与树脂组合物间的剥离等、结果无法获得令人满意的纤维增强塑料的问题。通常，在使用了氰酸酯和环氧树脂的固化体系中，氰酸酯与具有活性氢的固化剂作用，成为活性种后，该活性种与环氧树脂反应，进行高分子量化。在氰酸酯的氰酸酯基数或环氧树脂的环氧基数过少的情况下，反应点较少而难以进行高分子量化，无法获得令人满意的固化物。另外，在使用了氰酸酯和环氧树脂的固化体系中，在所使用的固化剂中也有必要选择适当者。例如，在如间苯二甲胺或异佛尔酮二胺等脂肪族胺那样的反应性高的固化剂中，在应用于纤维增强塑料用时使用寿命较短，含浸在纤维之前树脂组合物即固化，无法获得均匀的纤维增强塑料。另外，如专利文献3那样，在使用常温下为固体的潜在性固化剂时，存在以下问题：虽然可确保使用寿命，但是由于固化剂为固体，所以在欲应用于纤维增强塑料时，固化剂难以从纤维的表面渗透，氰酸酯及环氧树脂与固化剂分离，固化反应未适当地进行。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-294689号公报专利文献2：日本特开2010-174242号公报专利文献3：美国专利8911586号公报
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的问题是提供一种树脂组合物，其为高耐热性，并且在用于制造纤维增强塑料时，可获得对纤维的追随性优异，拉伸或弯曲等各种物性良好的纤维增强塑料。因此，为了解决上述问题，本专利技术者等进行了深入研究，发现一种树脂组合物，其在使用氰酸酯、环氧树脂的情况下，通过控制体系内的平均氰酸酯基数及平均环氧基数，使用在25℃下为液状的芳香族胺作为固化剂，从而能够获得耐热性及各种物性的平衡良好的固化物，从而完成本专利技术。即，本专利技术是一种纤维增强塑料用树脂组合物，其含有(A)氰酸酯、(B)环氧树脂、及(C)25℃下为液状的芳香族胺系固化剂，下述式(1)所表示的(A)氰酸酯的平均氰酸酯基数为2.1以上，及/或下述式(2)所表示的(B)环氧树脂的平均环氧基数为2.1以上。(式(1)中，n表示(A)氰酸酯中包含的氰酸酯成分的种类数，Ai表示(A)氰酸酯中包含的第i种氰酸酯成分的氰酸酯基数，Xi表示(A)氰酸酯中的第i种氰酸酯成分的质量基准的含有比例。)(式(2)中，n表示(B)环氧树脂中包含的环氧树脂成分的种类数，Bk表示(B)环氧树脂中包含的第k种环氧树脂成分的环氧基数，Yk表示(B)环氧树脂中的第k种环氧树脂成分的质量基准的含有比例。)具体实施方式以下，对本专利技术的纤维增强塑料用树脂组合物的实施方式进行说明。[(A)氰酸酯]本专利技术中使用的作为(A)成分的氰酸酯是分子中具有氰酸酯基的化合物。作为(A)成分的氰酸酯有时由1种氰酸酯构成，或者也有时为多种氰酸酯的混合物。作为(A)成分的氰酸酯优选由下述式(1)表示时的(A)成分全体的平均氰酸酯基数为2.1以上。(式(1)中，n表示(A)氰酸酯中包含的氰酸酯成分的种类数，Ai表示(A)氰酸酯中包含的第i种氰酸酯成分的氰酸酯基数，Xi表示(A)氰酸酯中的第i种氰酸酯成分的质量基准的含有比例。)关于上述式(1)，例如在(A)氰酸酯为含有3种氰酸酯的混合物时，n为3。此时，3种氰酸酯分别表示为成分1、成分2、成分3，各成分的氰酸酯基数以A1、A2、A3表示。另外，成分1、2、3的质量基准的含有比例分别以X1、X2、X3表示。此时的平均氰酸酯基数以{(A1×X1)+(A2×X2)+(A3×X3)}/100来计算。而且，本专利技术中使用的(A)氰酸酯优选通过上述式(1)得到的氰酸酯基数的值为2.1以上。关于上述平均氰酸酯基数，从固化物的Tg与纤维增强塑料的可靠性的平衡的观点出发，优选为2.1～5.0，更优选为2.2～5.0，进一步优选为2.4～4.1。在平均氰酸酯基数大于上述范围时，有树脂组合物的粘度增高，无法使树脂组合物全部量含浸在纤维中，纤维增强塑料的成型变得困难的倾向。本专利技术中所使用的(A)氰酸酯由1种氰酸酯构成时，优选上述该氰酸酯的氰酸酯基数为上述范围。另外，本专利技术的(A)氰酸酯为多种氰酸酯的混合物时，优选通过调整混合物中的氰酸酯的配合量，将混合物的上述平均氰酸酯基数设定为上述范围。作为本专利技术的(A)氰酸酯，例如优选使用选自由下述通式(3-1)表示的化合物、下述通式(3-1)表示的化合物的预聚物、及下述通式(3-2)表示的化合物所组成的组中的至少1种化合物及/或预聚物。NCO-Rb-Ra-Rc-OCN(3-1)(通式(3-1)中，Ra表示单键、-S-或2价的烃基，Rb及Rc分别独立地表示未取代或被1～4个烷基取代的亚苯基，在Rb及Rc被2～4个烷基取代时，该烷基有时相同，有时不同。)(通式(3-2)中，n表示1～10的整数，Rd表示氢原子或碳数为1～4的烷基。)作为通式(3-1)中的Ra所表示的2价烃基，可列举碳原子数为1～8的亚烷基、碳原子数为3～13的亚环烷基、碳原子数为6～12的亚芳基、亚芳基亚烷基、亚芳基二亚烷基等。作为碳原子数为1～8的亚烷基，可列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、甲基亚乙基、亚丁基、1-甲基亚丙基、2-甲基亚丙基、1,2-二甲基亚丙基、1,3-二甲基亚丙基、1-甲基亚丁基、2-甲基亚丁基、3-甲基亚丁基、4-甲基亚丁基、2,4-二甲基亚丁基、1,3-二甲基亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、乙烷-1,1-二基、丙烷-2,2-二基等。作为碳原子数为3～13的亚环烷基，可列举1,2-亚环丙基、1,3-亚环庚基、反式-1,4-亚环本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纤维增强塑料用树脂组合物，其含有(A)氰酸酯、(B)环氧树脂、及(C)25℃下为液状的芳香族胺系固化剂，下述式(1)所表示的(A)氰酸酯的平均氰酸酯基数为2.1以上，及/或下述式(2)所表示的(B)环氧树脂的平均环氧基数为2.1以上；
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.27 JP 2017-0355651.一种纤维增强塑料用树脂组合物，其含有(A)氰酸酯、(B)环氧树脂、及(C)25℃下为液状的芳香族胺系固化剂，下述式(1)所表示的(A)氰酸酯的平均氰酸酯基数为2.1以上，及/或下述式(2)所表示的(B)环氧树脂的平均环氧基数为2.1以上；式(1)中，n表示(A)氰酸酯中包含的氰酸酯成分的种类数，Ai表示(A)氰酸酯中包含的第i种氰酸酯成分的氰酸酯基数，Xi表示(A)氰酸酯中的第i种氰酸酯成分的质量基准的含有比例；式(2)中，n表示(B)环氧树脂中包含的环氧树脂成分的种类数，Bk表示(B)环氧树脂中包含的第k种环氧树脂成分的环氧基数，Yk表示(B)环氧树脂中的第k种环氧树脂成分的质量基准的含有比例。2.根据权利要求1所述的纤维增强塑料用树脂组合物，其中，(A)氰酸酯含有选自由下述通式(3-1)表示的化合物、下述通式(3-1)表示的化合物的预聚物、及下述通式(3-2)表示的化合物所组成的组中的至少1种化合物及/或预聚物，NCO-Rb-Ra-Rc-OCN(3-1)通式(3-1)中，Ra表示单键、-S-或2价的烃基，Rb及Rc分别独立地表示未取代或被1～4个烷基取代的亚苯基，在Rb及Rc被2～4个烷基取代时，该烷基有时相同，有时不同；通式(3-2)中，n表示1～1...
【专利技术属性】
技术研发人员：稻留将人，藤田直博，森野一英，
申请(专利权)人：株式会社艾迪科，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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