片材缠绕成形方法技术

本发明专利技术提供一种片材缠绕成形方法，其是将热固化性预浸料一边加热一边缠绕于基体的片材缠绕成形方法，其特征在于，至将下一热固化性预浸料层叠于已缠绕的热固化性预浸料为止的时间短于已缠绕的热固化性预浸料的温度下的胶凝时间。该片材缠绕成形方法的生产率优异，能够获得层间剪切强度等各种物性优异的成形品。

Sheet winding forming method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】片材缠绕成形方法
本专利技术涉及生产率优异的片材缠绕(sheetwinding)成形方法。
技术介绍
利用碳纤维、玻璃纤维等强化纤维进行了强化的纤维强化树脂复合材料尽管质量轻但耐热性、机械强度仍然优异的特征受到关注，在以汽车、飞机的壳体或各种部件为首的各种结构体用途中的利用正在扩大。作为该纤维强化树脂复合材料的成形方法，采用例如下述方法：使用使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、缠绕成形来使其固化、成形。尤其是为了获得筒状成形物而施行缠绕成形。作为预浸料用的树脂，通常需要兼具稳定性和基于加热等的固化性的树脂，因此，一般来说常采用以环氧树脂组合物为首的热固化性树脂(例如参见专利文献1)。然而，采用了该环氧树脂组合物的预浸料有为了使其具有稳定性而固化缓慢的问题。并且，在采用了环氧树脂的预浸料的缠绕成形中，存在以下的课题：在缠绕后以高温使其固化时，粘度降低，因缠绕而产生的残留张力的张力松弛，由此导致纤维散乱、强度降低。因此，寻求生产率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成形方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-127386号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术要解决的课题是提供生产率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片材缠绕成形方法。用于解决课题的手段本专利技术人等发现：一种特征为将热固化性预浸料以特定条件缠绕于基体的片材缠绕成形方法的生产率优异，且能够获得层间剪切强度等各种物性优异的成形品，从而完成了本专利技术。即，涉及一种片材缠绕成形方法，其是将热固化性预浸料一边加热一边缠绕于基体的片材缠绕成形方法，其特征在于，至将下一热固化性预浸料层叠于已缠绕的热固化性预浸料为止的时间短于已缠绕的热固化性预浸料的温度下的胶凝时间。专利技术的效果利用本专利技术的片材缠绕成形方法得到的成形品由于层间剪切强度等优异，因此可适合地使用于汽车构件、铁路车辆构件、航空航天器构件、船舶构件、住宅设备构件、体育用品构件、轻型车辆构件、建筑土木构件、OA设备等的壳体等。具体实施方式本专利技术的片材缠绕成形方法是将热固化性预浸料一边加热一边缠绕于基体的片材缠绕成形方法，其中，至将下一热固化性预浸料层叠于已缠绕的热固化性预浸料为止的时间短于已缠绕的热固化性预浸料的温度下的胶凝时间。本专利技术的成形方法通过将固化性优异的热固化性预浸料一边加热一边缠绕于基体，从而使固化与缠绕并行地进行，因而不需要缠绕结束后的固化工序，生产率优异。并且，可抑制因张力松弛所致的纤维散乱，能够获得层间剪切强度优异的成形品。并且，由于至将下一热固化性预浸料层叠于已缠绕的热固化性预浸料为止的时间(以下简称为“预浸料的层叠时间”)短于已缠绕的热固化性预浸料的胶凝时间，因而能够获得层间密合性优异、层间剪切强度优异的成形品。上述热固化性预浸料含有热固化性树脂组合物及强化纤维，但作为热固化性树脂组合物，从固化性及成形品的层间剪切强度进一步提高的方面出发，优选含有自由基聚合性树脂及聚合引发剂。作为上述自由基聚合性树脂，可列举例如环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯改性环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、不饱和聚酯等，从固化性及成形品的层间剪切强度进一步提高的方面出发，优选为氨基甲酸酯改性环氧(甲基)丙烯酸酯或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。这些自由基聚合性树脂可单独使用也可并用2种以上。作为上述氨基甲酸酯改性环氧(甲基)丙烯酸酯，从作业性及成形品的层间剪切强度进一步提高的方面出发，优选为通过每1分子的平均羟基数为1.8～2.6的环氧(甲基)丙烯酸酯与每1分子的平均异氰酸酯基数为2～3的多异氰酸酯的反应而得的氨基甲酸酯改性环氧(甲基)丙烯酸酯。上述环氧(甲基)丙烯酸酯可通过使环氧树脂与(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酐进行反应而得到。作为用于使每1分子的平均羟基数为1.8～2.6的方法的例子，可通过环氧树脂的平均环氧基数和平均羟基数、以及(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酐在反应时的摩尔数的设定而进行控制。作为上述环氧树脂，可列举例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚芴型环氧树脂、双甲酚芴型等双酚型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂等酚醛型环氧树脂、噁唑烷酮改性环氧树脂、这些树脂的溴化环氧树脂等酚的缩水甘油基醚、二丙二醇二缩水甘油基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚、双酚A的环氧烷加成物的二缩水甘油基醚、氢化双酚A的二缩水甘油基醚等多元醇的缩水甘油基醚、3，4-环氧-6-甲基环己基甲基-3，4-环氧-6-甲基环己烷羧酸酯、1-环氧乙基-3，4-环氧环己烷等脂环式环氧树脂、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、二缩水甘油基对羟基苯甲酸、二聚酸缩水甘油酯等缩水甘油酯、四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基间二甲苯二胺、三缩水甘油基对氨基苯酚、N，N-二缩水甘油基苯胺等缩水甘油基胺、1，3-二缩水甘油基-5，5-二甲基乙内酰脲、三缩水甘油基异氰脲酸酯等杂环式环氧树脂等。这些之中，从能够获得机械强度及耐热性更优异的成形品的方面出发，更优选为双酚型环氧树脂、酚醛型环氧树脂或噁唑烷酮改性环氧树脂，进一步从能够获得层间剪切强度与机械强度的平衡优异的固化物的方面出发，更优选为双酚型环氧树脂或噁唑烷酮改性环氧树脂。作为环氧树脂的环氧当量，从耐热性、固化性的观点来看，优选为150～400。需要说明的是，这些环氧树脂可单独使用也可并用2种以上。上述环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应优选在60～140℃下使用酯化催化剂来进行。并且，也可以使用阻聚剂等。作为在上述氨基甲酸酯改性环氧(甲基)丙烯酸酯的制造中使用的多异氰酸酯，优选每1分子的平均异氰酸酯基数为2～3的多异氰酸酯，可使用例如二苯基甲烷二异氰酸酯(4，4’-体、2，4’-体或2，2’-体、或者它们的混合物)、二苯基甲烷二异氰酸酯的碳二亚胺改性体、脲酸酯改性体、缩二脲改性体、氨基甲酸酯亚胺改性体、以二乙二醇或二丙二醇等数均分子量1000以下的多元醇进行了改性的多元醇改性体等二苯基甲烷二异氰酸酯改性体、甲苯二异氰酸酯、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、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体、缩二脲改性体、加合体、二聚酸二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯等。并且，这些多异氰酸酯可单独使用也可并用2种以上。关于上述氨基甲酸酯改性环氧(甲基)丙烯酸酯的制造中的多异氰酸酯的异氰酸酯基(NCO)与上述环氧(甲基)丙烯酸酯的羟基(OH)的摩尔比(NCO/OH)，从基于扩链反应的高分子量化所带来的作业性(粘性)与树脂的流动性的平衡更优异的方面出发，优选为0.6～1.1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片材缠绕成形方法，其是将热固化性预浸料一边加热一边缠绕于基体的片材缠绕成形方法，其特征在于，至将下一热固化性预浸料层叠于已缠绕的热固化性预浸料为止的时间短于已缠绕的热固化性预浸料的温度下的胶凝时间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170427 JP 2017-0883221.一种片材缠绕成形方法，其是将热固化性预浸料一边加热一边缠绕于基体的片材缠绕成形方法，其特征在于，至将下一热固化性预浸料层叠于已缠绕的热固化性预浸料为止的时间短于已缠绕的热固化性预浸料的温度下的胶凝时间。


2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：新地智昭，河野靖史，野中真一，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP