环氧树脂、环氧树脂组合物、环氧树脂固化物和复合材料制造技术

一种环氧树脂，其含有具有介晶结构的环氧化合物，所述环氧树脂当在测定动态剪切粘度时将初始的动态剪切粘度设定为η’1(Pa·s)、测定过程中的动态剪切粘度的最大值设定为η’2(Pa·s)时，η’2/η’1的值为3以下。

Epoxy resin, epoxy resin composition, epoxy resin curing products and composite materials

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环氧树脂、环氧树脂组合物、环氧树脂固化物和复合材料
本专利技术涉及环氧树脂、环氧树脂组合物、环氧树脂固化物和复合材料。
技术介绍
环氧树脂被广泛利用作为纤维增强塑料(FRP)的基体树脂。最近，也使用环氧树脂作为在断裂韧性、弹性、耐热性等各个物性都要求高水准的航空航天用途中使用的FRP的基体树脂。可是，环氧树脂等热固性树脂与热塑树脂相比，尽管耐热性优良，但断裂韧性有变差的倾向。作为提高环氧树脂的断裂韧性的方法，例如已知有向分子中导入介晶结构以提高固化物中的分子的取向性。分子中具有介晶结构的环氧树脂(以下也称作含介晶环氧树脂)一般比其它环氧树脂的结晶性强、粘度高。因此，作业时有可能无法得到充分的流动性。所以，作为提高含介晶环氧树脂的流动性的方法，提出了下述的技术：使具有介晶结构的环氧单体与2价酚化合物反应，以成为特定范围的分子量的环氧化合物的状态(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016-104772号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题专利文献1中记载的含介晶环氧树脂虽然实现了软化点的下降，但依然结晶性强，作业时的温度条件下的粘度高，所以在无溶剂的情况下难以涂布等，从工艺适应性的观点出发还有改善的余地。另外，即使能够实现作业时的温度条件下的低粘度化，其它要因(例如，如果在模具内一边对树脂施加剪切一边使其流动，则分子会取向，粘度上升)对环氧树脂的工艺适应性影响的可能性也需要考虑。鉴于上述状况，本专利技术的课题是提供工艺适应性优良的环氧树脂和环氧树脂组合物以及使用它们来得到的环氧树脂固化物和复合材料。用于解决课题的手段用于解决上述课题的手段包含以下的实施方式。<1>一种环氧树脂，其含有具有介晶结构的环氧化合物，所述环氧树脂当在动态剪切粘度的测定时将初始的动态剪切粘度设定为η’1(Pa·s)、测定过程中的动态剪切粘度的最大值设定为η’2(Pa·s)时，η’2/η’1的值为3以下。<2>根据<1>所述的环氧树脂，其含有由下述通式(1)表示的环氧化合物，通式(1)中，R1、R2和R3分别独立地表示1价基团，由R1、R2和R3表示的1价基团中的至少1个含有介晶结构，由R1、R2和R3表示的1价基团中的至少1个具有环氧基。<3>根据<1>所述的环氧树脂，其含有：具有2个以上介晶结构和1个以上亚苯基的环氧化合物A；以及具有2个以上介晶结构和1个以上2价联苯基的环氧化合物B。<4>根据<1>所述的环氧树脂，其含有下述环氧化合物，该环氧化合物具有形成2价联苯结构的2个芳香环和分别与所述2个芳香环键合的介晶结构，所述介晶结构中的至少一者以与所述2价联苯结构的分子轴形成角度的方式与所述芳香环键合。<5>根据<1>～<4>中任一项所述的环氧树脂，其初始的动态剪切粘度η’1为200Pa·s以下。<6>一种环氧树脂，其含有由下述通式(1)表示的环氧化合物，通式(1)中，R1、R2和R3分别独立地表示1价基团，由R1、R2和R3表示的1价基团中的至少1个含有介晶结构，由R1、R2和R3表示的1价基团中的至少1个具有环氧基。<7>一种环氧树脂，其含有环氧化合物，所述环氧化合物具有包含2个介晶结构的主链和1个支链，在通过凝胶渗透色谱法(GPC)得到的图中，在来自具有包含2个以上介晶结构的主链的环氧化合物的峰的总面积A中来自所述环氧化合物的峰的面积B所占的比例为3％以上。<8>一种环氧树脂组合物，其含有<1>～<7>中任一项所述的环氧树脂和固化剂。<9>一种环氧树脂组合物，其含有环氧树脂和固化剂，所述环氧树脂含有具有介晶结构的环氧化合物，所述环氧树脂当在测定动态剪切粘度时将初始的动态剪切粘度设定为η’3(Pa·s)、测定过程中的动态剪切粘度的最大值设定为η’4(Pa·s)时，η’4/η’3的值为3以下。<10>一种环氧树脂固化物，其是通过将<8>或<9>所述的环氧树脂组合物固化而得到的。<11>一种复合材料，其含有<10>所述的环氧树脂固化物和增强材料。专利技术效果根据本专利技术，可以提供工艺适应性优良的环氧树脂和环氧树脂组合物、以及使用它们来得到的环氧树脂固化物和复合材料。具体实施方式以下，对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。不过，本专利技术不受以下实施方式的限定。在以下的实施方式中，其构成要素(也包括要素步骤等)除了特别明示的情况以外，都不是必需的。有关数值及其范围，也是同样的，它们并不限制本专利技术。在本申请中，“工序”这一用语除了包括独立于其它工序的工序以外，还包括下述的工序：即使是与其它工序无法明确区别的情况，只要能实现其工序目的，就也包括该工序。本申请中，使用“～”表示的数值范围包括“～”的前后记载的数值分别作为最小值和最大值。在本说明书中阶段式地记载的数值范围中，一个数值范围中记载的上限值或下限值也可以换成其它的阶段式地记载的数值范围的上限值或下限值。另外，在本申请中记载的数值范围中，该数值范围的上限值或下限值也可以换成实施例中所示的值。在本申请中，各成分可以含有多种对应的物质。当组合物中与各成分对应的物质存在多种时，各成分的含有率或含量只要没有特别说明，就是指组合物中存在的该多种物质的总的含有率或含量。在本申请中，与各成分对应的粒子也可以含有多种。当组合物中与各成分对应的粒子存在多种时，各成分的粒径只要没有特别说明，就是指有关组合物中存在的该多种粒子的混合物的值。在本说明书中，“环氧化合物”是指分子中具有环氧基的化合物。“环氧树脂”是指将多种环氧化合物作为集合体来理解的概念，并且是指未固化状态的化合物。<环氧树脂(第1实施方式)>第1实施方式的环氧树脂含有具有介晶结构的环氧化合物(以下也称作含介晶环氧化合物)，所述环氧树脂当在测定动态剪切粘度时将初始的动态剪切粘度设定为η’1(Pa·s)、测定过程中的动态剪切粘度的最大值设定为η’2(Pa·s)时，η’2/η’1的值为3以下。具有上述构成的环氧树脂的工艺适应性优良。更具体而言，具有介晶结构的环氧树脂如果被施加剪切应力，则有可能无论温度条件如何，粘度都会上升，这是本专利技术者们通过研究而弄清楚的。在该认识的基础上进行了进一步研究，结果发现：关于通过测定动态剪切粘度而得到的η’2/η’1的值为3以下的环氧树脂，即使施加剪切应力，也能够抑制粘度的上升，因此即使在伴有混炼、涂布等固化前施加剪切应力的工序的情况下，也能够保持良好的流动性。因此，本申请的环氧树脂对各种各样工艺的适应性优良。环氧树脂的动态剪切粘度的测定可以使用粘弹性测定装置来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧树脂，其含有具有介晶结构的环氧化合物，所述环氧树脂当在测定动态剪切粘度时将初始的动态剪切粘度设定为η’1(Pa·s)、测定过程中的动态剪切粘度的最大值设定为η’2(Pa·s)时，η’2/η’1的值为3以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180410 JP PCT/JP2018/015114;20180410 JP 2018-0751.一种环氧树脂，其含有具有介晶结构的环氧化合物，所述环氧树脂当在测定动态剪切粘度时将初始的动态剪切粘度设定为η’1(Pa·s)、测定过程中的动态剪切粘度的最大值设定为η’2(Pa·s)时，η’2/η’1的值为3以下。


2.根据权利要求1所述的环氧树脂，其含有由下述通式(1)表示的环氧化合物，



通式(1)中，R1、R2和R3分别独立地表示1价基团，由R1、R2和R3表示的1价基团中的至少1个含有介晶结构，由R1、R2和R3表示的1价基团中的至少1个具有环氧基。


3.根据权利要求1所述的环氧树脂，其含有：具有2个以上介晶结构和1个以上亚苯基的环氧化合物A；以及具有2个以上介晶结构和1个以上2价联苯基的环氧化合物B。


4.根据权利要求1所述的环氧树脂，其含有下述环氧化合物，该环氧化合物具有形成2价联苯结构的2个芳香环和分别与所述2个芳香环键合的介晶结构，所述介晶结构中的至少一者以与所述2价联苯结构的分子轴形成角度的方式与所述芳香环键合。


5.根据权利要求1～4中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：东内智子，丸山直树，福田和真，竹泽由高，片木秀行，中村优希，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP