预浸料、纤维强化复合材料及成形体制造技术

本发明专利技术的预浸料包含：碳纤维；和，树脂组合物，其含有具有联苯结构的环氧树脂、固化剂以及氰脲酸三聚氰胺。

Prepreg, fiber reinforced composite and forming body

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预浸料、纤维强化复合材料及成形体
本专利技术涉及预浸料、纤维强化复合材料及成形体。
技术介绍
包含碳纤维与基质树脂的纤维强化复合材料轻量且具有优异的强度，故而可在各种用途中使用。这种纤维强化复合材料有时要求阻燃性，一直以来，已知有配混卤素系阻燃剂或磷系阻燃剂、使得纤维强化复合材料阻燃化的方法。例如，专利文献1中记载了在用于形成基质树脂的环氧树脂组合物中配混磷化合物而获得具有优异的阻燃性的纤维强化复合材料的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2005/082982号
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在使用卤素系阻燃剂及磷系阻燃剂时，存在燃烧时产生有毒气体、废弃时的环境负荷的课题。另外，近年来，研究在电气/电子仪器的壳体中使用纤维强化复合材料，就壳体的薄壁化/仪器的重量减轻的观点而言，要求厚度薄的纤维强化复合材料。并且，在以往的方法中，难以提供即使厚度薄也可确保充分的阻燃性、且不含卤素及磷的纤维强化复合材料。因此，本专利技术的目的在于，提供即使不使用卤素系阻燃剂及磷系阻燃剂也可形成兼具薄度与阻燃性的纤维强化复合材料的预浸料。本专利技术的目的还在于，提供使用上述预浸料形成的纤维强化复合材料及包含其的成形体。用于解决问题的方案本专利技术的一个方式涉及一种预浸料，其包含：碳纤维；和，树脂组合物，其含有具有联苯结构的环氧树脂、固化剂及氰脲酸三聚氰胺。根据上述预浸料，可在不使用卤素系阻燃剂及磷系阻燃剂的情况下，形成兼具薄度与阻燃性的纤维强化复合材料。在一个方式中，上述氰脲酸三聚氰胺的含量以树脂组合物的总量基准计可以为20～40质量％。在一个方式中，上述树脂组合物中的氯原子的含量可以为1质量％以下。在一个方式中，上述树脂组合物中的磷原子的含量可以为0.1质量％以下。本专利技术的另一方式涉及一种纤维强化复合材料，其为将多个预浸料层叠并固化而的纤维强化复合材料，上述预浸料中的至少一个为上述的预浸料。一个方式的纤维强化复合材料的层叠方向的厚度可以为1.5mm以下。一个方式的纤维强化复合材料的基于UL94燃烧试验的阻燃性评价可以为V-0或V-1。本专利技术的另一个方式涉及一种成形体，其包含上述纤维强化复合材料。专利技术的效果根据本专利技术，提供：即使不使用卤素系阻燃剂及磷系阻燃剂，也可形成兼具薄度与阻燃性的纤维强化复合材料的预浸料。另外，根据本专利技术，提供：使用上述预浸料而形成的纤维强化复合材料及包含其的成形体。具体实施方式以下，对本专利技术的适宜的实施方式进行说明。(预浸料)本实施方式的预浸料包含：碳纤维；和，树脂组合物，其含有具有联苯结构的环氧树脂、固化剂及氰脲酸三聚氰胺。根据上述预浸料，可在不使用卤素系阻燃剂及磷系阻燃剂的情况下，形成兼具薄度与阻燃性的纤维强化复合材料。碳纤维并没有特别限定，可没有特别限制地使用能够用于纤维强化复合材料的碳纤维。作为碳纤维，根据原料的不同，存在聚丙烯腈(PAN)系碳纤维及沥青系碳纤维。沥青系碳纤维具有拉伸弹性高的特性，另一方面，PAN系碳纤维具有拉伸强度高的特性。本实施方式的碳纤维可为PAN系碳纤维，也可为沥青系碳纤维，但就可获得耐变形性更优异的碳纤维强化复合材料的观点而言，更优选沥青系碳纤维。本实施方式的预浸料优选包含拉伸模量为150GPa以上的碳纤维。另外，碳纤维的拉伸模量更优选为200GPa以上，进一步优选为450GPa以上，更进一步优选为600GPa以上。使用多种预浸料时，优选预浸料中所含的碳纤维的大部分(例如为70质量％以上、优选为80质量％以上)具有上述适宜的拉伸模量。需要说明的是，本说明书中，碳纤维的拉伸模量是指依据JISR7601(1986)所测定的线料拉伸模量。本实施方式的预浸料中，每单位面积的碳纤维量例如也可以为30g/m2以上，优选为50g/m2以上，更优选为70g/m2以上。通过设为上述碳纤维量，可于将纤维强化复合材料成形时，减少用于获得特定的厚度的层叠片数，可使作业简便。另外，每单位面积的碳纤维量例如可以为3000g/m2以下，优选为2000g/m2以下，更优选为1000g/m2以下。由此，可抑制孔隙的产生，容易获得均匀的纤维强化复合材料。关于预浸料中的碳纤维的含量，以预浸料的总量基准计，例如可以为20质量％以上，优选为30质量％以上，更优选为40质量％以上。由此，纤维强化复合材料的强度进一步改善。另外，关于预浸料中的碳纤维的含量，以预浸料的总量基准计，例如可为90质量％以下，优选为85质量％以下，更优选为80质量％以下。由此，可抑制孔隙的产生，容易获得均匀的纤维强化复合材料。树脂组合物含有具有联苯结构的环氧树脂、固化剂及氰脲酸三聚氰胺。通过树脂组合物的固化，形成纤维强化复合材料中的基质树脂。具有联苯结构的环氧树脂(以下，根据情况也称为“环氧树脂(A)”)为具有联苯结构和两个以上环氧基的化合物。联苯结构表示两个苯环以单键进行共价键而成的结构。环氧树脂(A)中的联苯结构也可于苯环上具有取代基。作为该取代基，例如可列举出：烷基、芳基、芳烷基、羟基、烷氧基等。环氧树脂(A)的环氧当量并没有特别限定，例如可以为150以上，优选为200以上，更优选为250以上。另外，环氧树脂(A)的环氧当量例如可以为1000以下，优选为700以下，更优选为400以下。作为环氧树脂(A)，例如可列举出：下述式(A-1)所表示的环氧树脂。式中，n表示1以上的整数，优选为1～30，更优选为1～10。作为环氧树脂(A)，也可以使用市售品，例如可适宜地使用NC-3000、NC-3000H、NC-3100(以上为日本化药制造，商品名)等。关于树脂组合物中的环氧树脂(A)的含量，以树脂组合物的总量基准计，例如可以为15质量％以上，优选为20质量％以上，更优选为25质量％以上。由此，纤维强化复合材料的耐热性、韧性进一步改善。另外，关于环氧树脂(A)的含量，以树脂组合物的总量基准计，例如可为45质量％以下，优选为40质量％以下，更优选为35质量％以下。由此，可将树脂组合物保持为适当的粘度，可使作业简便。树脂组合物可以进一步含有环氧树脂(A)以外的其他环氧树脂(以下，根据情况也称为“环氧树脂(B)”)。环氧树脂(B)可以称为具有两个以上的环氧基且不具有联苯结构的化合物。作为环氧树脂(B)，只要为可与环氧树脂(A)一同固化的环氧树脂，则并没有特别限定。环氧树脂(B)可为了调整树脂组合物的粘度、改善组成成分的固化性等而配混。作为环氧树脂(B)，例如可列举出：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、具有萘骨架的环氧树脂等。环氧树脂(A)的含量相对于环氧树脂(A)及环氧树脂(B)的合计量例如可以为20质量％以上，优选为25质量％以上，更优选为30质量％以上。由此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预浸料，其包含：/n碳纤维；和/n树脂组合物，含有具有联苯结构的环氧树脂、固化剂以及氰脲酸三聚氰胺。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171114 JP 2017-2190641.一种预浸料，其包含：
碳纤维；和
树脂组合物，含有具有联苯结构的环氧树脂、固化剂以及氰脲酸三聚氰胺。


2.根据权利要求1所述的预浸料，其中，所述氰脲酸三聚氰胺的含量以树脂组合物的总量基准计为20～40质量％。


3.根据权利要求1或2所述的预浸料，其中，所述树脂组合物中的氯原子的含量为1质量％以下。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的预浸料，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：南昌树，松本隆之，古俣步，
申请(专利权)人：JXTG能源株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP