固化性组合物、固化物、纤维增强复合材料及成型品制造技术

本发明专利技术提供固化性组合物及其固化物、纤维增强复合材料、纤维增强树脂成型品以及纤维增强树脂成型品的制造方法，所述固化性组合物的特征在于：为将氨基甲酸酯改性环氧树脂(A)作为主剂的必须成分、将酸酐(B)作为固化剂的必须成分的固化性组合物，上述氨基甲酸酯改性环氧树脂(A)为将多异氰酸酯化合物(a1)、聚醚多元醇(a2)和含有羟基的环氧树脂(a3)作为必须的反应原料的反应生成物。该固化性组合物能够形成在固化物中具有优异的断裂韧性和抗拉强度的固化物。度的固化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固化性组合物、固化物、纤维增强复合材料及成型品


[0001]本专利技术涉及固化物中的断裂韧性和抗拉强度优异的固化性组合物及其固化物、纤维增强复合材料、纤维增强树脂成型品以及纤维增强树脂成型品的制造方法。

技术介绍

[0002]对于利用增强纤维进行了增强的纤维增强树脂成型品而言，轻量且机械强度优异这样的特征受到关注，以汽车、航空器、船舶等的壳体或各种构件为代表，在各种结构体用途中的利用正在扩大。纤维增强树脂成型品能够利用长丝缠绕法、压制成型法、手糊法、拉挤成型法、RTM法等成型方法将纤维增强复合材料成型，进行制造。
[0003]上述纤维增强复合材料为在增强纤维中含浸有树脂的纤维增强复合材料。对于纤维增强复合材料所使用的树脂而言，要求常温下的稳定性，以及固化物的耐久性、强度，因此一般而言大多使用热固性树脂。此外，如上述那样，使树脂含浸于增强纤维而使用，因此在含浸工序中越是低粘度越优选。
[0004]进一步，根据纤维增强树脂成型品的用途，对于树脂的要求特性也不同，例如，在用于发动机等结构部件、电线芯材的情况下，以纤维增强树脂成型品能够长期耐受苛刻的使用环境的方式，要求固化物中的耐热性、机械强度优异的树脂。此外，在用于高压罐的增强用途的情况下，要求伴随着高压气体的取出和放入的循环特性，这要求固化物中的断裂韧性、伸长这样的特性优异。
[0005]作为纤维增强复合材料用的树脂组合物，例如，广泛已知由包含双酚型环氧树脂的主剂与包含酸酐的固化剂形成的环氧树脂组合物(例如，参照专利文献1。)。这样的环氧树脂组合物具有对增强纤维的含浸性高、固化物中的耐热性等也优异的特征，但是，利用断裂韧性试验、抗拉强度试验进行了评价的机械强度并不充分。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2010
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163573号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]因此，本专利技术所要解决的课题在于提供固化物中的断裂韧性和抗拉强度优异的固化性组合物及其固化物、纤维增强复合材料、纤维增强树脂成型品以及纤维增强树脂成型品的制造方法。
[0011]用于解决课题的方法
[0012]本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，作为环氧树脂成分，使用将多异氰酸酯化合物、聚醚多元醇和含有羟基的环氧树脂作为必须的反应原料的氨基甲酸酯改性环氧树脂，作为固化剂，使用酸酐，从而能够解决上述课题，由此完成了本专利技术。
[0013]即，本专利技术提供一种固化性组合物、其固化物、使用了上述固化性组合物的纤维增
强复合材料、纤维增强树脂成型品以及纤维增强树脂成型品的制造方法，所述固化性组合物的特征在于，为将氨基甲酸酯改性环氧树脂(A)作为主剂的必须成分、将酸酐(B)作为固化剂的必须成分的固化性组合物，上述氨基甲酸酯改性环氧树脂(A)为将多异氰酸酯化合物(a1)、聚醚多元醇(a2)和含有羟基的环氧树脂(a3)作为必须的反应原料的反应生成物。
[0014]专利技术的效果
[0015]根据本专利技术，能够提供固化物中的断裂韧性和抗拉强度优异的固化性组合物及其固化物、纤维增强复合材料、纤维增强树脂成型品以及纤维增强树脂成型品的制造方法。
具体实施方式
[0016]本专利技术的固化性组合物的特征在于，为将氨基甲酸酯改性环氧树脂(A)作为主剂的必须成分、将酸酐(B)作为固化剂的必须成分的固化性组合物，上述氨基甲酸酯改性环氧树脂(A)为将多异氰酸酯化合物(a1)、聚醚多元醇(a2)和含有羟基的环氧树脂(a3)作为必须的反应原料的反应生成物。
[0017]作为上述氨基甲酸酯改性环氧树脂(A)的反应原料的上述多异氰酸酯化合物(a1)可举出例如，丁烷二异氰酸酯、1,6
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己二异氰酸酯、2,2,4
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三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4
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三甲基六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯化合物；降冰片烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯化合物；甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5
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萘二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯化合物；具有下述结构式(1)所示的重复结构的聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯；它们的异氰脲酸酯改性体、缩二脲改性体、脲基甲酸酯改性体等。它们可以各自单独使用，也可以并用2种以上。
[0018][化1][0019][0020][式中，R1各自独立地为氢原子、碳原子数1～6的烃基的任一者。R2各自独立地为碳原子数1～4的烷基、或与结构式(1)所示的结构部位经由带有＊标记的亚甲基而连接的结合点的任一者。m为0或1～3的整数，l为1以上的整数。][0021]即使在上述多异氰酸酯化合物(a1)中，从成为固化物中的断裂韧性和抗拉强度高、并且对增强纤维的含浸性也优异的固化性组合物的方面考虑，优选为各种二异氰酸酯化合物，更优选为分子结构中具有环结构的二异氰酸酯化合物，即，脂环式二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯。进一步，特别优选异氰酸酯基含量为35质量％以上的化合物。在并用多种上述多异氰酸酯化合物(a1)的情况下，优选其80质量％以上为二异氰酸酯化合物，更优选80质量％以上为脂环式二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯。
[0022]上述聚醚多元醇(a2)可举出2官能的聚醚二醇、3官能以上的聚醚多元醇。
[0023]作为聚醚二醇，优选为具有氧化烯基、且在聚合物末端、支链末端这样的任意的位
置在分子内每一分子具有2个羟基的化合物。
[0024]作为这样的聚醚二醇，可举出例如，聚氧丙烯二醇、聚氧乙烯二醇、聚(氧丙烯基
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氧乙烯基)二醇、聚四亚甲基醚二醇等2官能的聚环氧烷(polyalkylene oxide)等，不受特别限定。这些聚醚二醇例如，能够使用2官能引发剂，在开环聚合催化剂的存在下，将环氧烷进行开环聚合来制造。作为开环聚合催化剂，没有特别限定，可举出例如，氢氧化钾、氢氧化钠等碱金属化合物催化剂；氢氧化铯等铯金属化合物催化剂；六氰钴酸锌配位化合物等复合金属氰化物配位化合物催化剂；磷腈催化剂、含有亚氨基的磷腈盐催化剂、氢氧化钡催化剂等。这些催化剂可以使用一种或二种以上。
[0025]进一步可以直接使用市售品，具体而言，可举出三洋化成株式会社制SANNIX PP
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1000、PP
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2000、PP
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3000、PP
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4000，三井化学株式会社制Actcol P
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22、P
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21、P
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23、P
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28、ED
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28，AGC株式会社制Excenol 720、1020、2020、3020、4020、510、4002、4010、4019、5001、5005、PR本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固化性组合物，其特征在于，为将氨基甲酸酯改性环氧树脂(A)作为主剂的必须成分、将酸酐(B)作为固化剂的必须成分的固化性组合物，所述氨基甲酸酯改性环氧树脂(A)为将多异氰酸酯化合物(a1)、聚醚多元醇(a2)和含有羟基的环氧树脂(a3)作为必须的反应原料的反应生成物。2.根据权利要求1所述的固化性组合物，所述聚醚多元醇(a2)为数均分子量(Mn)500～4,000的聚醚二醇。3.根据权利要求1所述的固化性组合物，所述聚醚多元醇(a2)中的聚醚二醇的含有率为80质量％以上。4.根据权利要求1所述的固化性组合物，所述多异氰酸酯化合物(a1)的异氰酸酯基含量为35质量％以上。5.根据权利要求1所述的固化性组合物，所述氨基甲酸酯改性环氧树脂(A)相对于所述主剂所含有的环氧树脂成分的总质量的比例为30～100质量％的范围。6.根据权利要求1所述的固化性组合物，所述主剂中，除了所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林厚子，木村真实，松井茂树，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：