固化性组合物、固化物、纤维增强复合材料、成型品及其制造方法技术

本发明专利技术提供快速固化性、固化物中的耐热性也良好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。所述固化性组合物的特征在于，含有环氧树脂(A)、脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)以及咪唑化合物(C)，上述环氧树脂(A)中的环氧基的摩尔数E与上述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)的活性氢的摩尔数H的比率H/E为0.2～0.9的范围，本发明专利技术涉及上述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。品的制造方法。

【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、成型品及其制造方法


[0001]本专利技术涉及快速固化性、固化物中的耐热性也良好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]对于碳纤维、芳族聚酰胺纤维等用作增强纤维的纤维增强复合材料而言，灵活应用高比强度和比弹性模量，而被广泛用于汽车、风车等一般产业用途、航空宇宙产业用途、体育用途，近年来，作为金属的轻量化，积极地进行着纤维增强复合材料的开发。
[0003]作为该纤维增强复合材料用的基质树脂，主要使用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂等热固性树脂。其中，由包含环氧树脂的固化性组合物获得的固化物从具有优异的耐热性、高强度、高弹性模量、密合性、耐化学试剂性、成型性也良好的方面考虑，作为纤维增强复合材料，在各种用途中进行着实用化。
[0004]作为纤维增强复合材料的制造方法，适当选择高压釜法、长丝缠绕法、拉挤成型法、树脂传递成型(RTM)法、压制成型法等。在这些制造方法中，使用液状树脂的RTM法在汽车、航空器等产业用途中的实用化正在活跃化。
[0005]特别是使用了航空器领域中所使用的芳香族胺系固化成分的环氧树脂组合物中，从所得的固化物的耐热性等更优异的观点考虑，提供了将环氧树脂、特定的芳香族二胺、单环多元苯酚化合物以及具有由碳原子数2～6构成的主链和2个以上的羟基的醇化合物以特定比例进行配合(例如，参照专利文献1)。然而，对于平衡良好地兼具高度化的要求、特别是快速固化性与固化物的耐热性这样的要求，并不能说是充分地满足的产品，要求进一步的改良。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2014
‑
227473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快速固化性、固化物中的耐热性也良好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，作为环氧树脂组合物的固化剂，并用脂肪族胺化合物、脂环式胺化合物以及咪唑化合物，并且在使以往环氧树脂中的环氧基与胺化合物中的活性氢为等量或活性氢稍微过剩的方式进行配合时，以环氧基过剩的方式进行使用，从而能够解决上述课题，由此完成本专利技术。
[0013]即，本专利技术提供一种固化性组合物，其特征在于，含有环氧树脂(A)、脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)以及咪唑化合物(C)，上述环氧树脂(A)中的环氧基的摩尔数E与上述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)的活性氢的摩尔数H的比率H/E为0.2～0.9的范围。
[0014]本专利技术进一步提供上述固化性组合物的固化物、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。
[0015]专利技术的效果
[0016]根据本专利技术，能够提供快速固化性、固化物中的耐热性等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
[0017]本专利技术的固化性组合物的特征在于，含有环氧树脂(A)、脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)以及咪唑化合物(C)，上述环氧树脂(A)中的环氧基的摩尔数E与上述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)的活性氢的摩尔数H的比率H/E为0.2～0.9的范围。
[0018]上述环氧树脂(A)能够没有特别限定地使用各种各样的化合物。此外，环氧树脂(A)可以单独使用一种，也可以并用二种以上。作为环氧树脂(A)的具体例的一部分，可举出例如，二缩水甘油基氧基苯、二缩水甘油基氧基萘、脂肪族环氧树脂、联苯酚型环氧树脂、双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、四苯酚乙烷型环氧树脂、苯酚或萘酚芳烷基型环氧树脂、亚苯基或亚萘基醚型环氧树脂、二环戊二烯
‑
苯酚加成反应物型环氧树脂、含有酚性羟基的化合物
‑
含有烷氧基的芳香族化合物共缩合型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、这些以外的含有萘骨架的环氧树脂等。
[0019]上述脂肪族环氧树脂可举出例如，各种脂肪族多元醇化合物的缩水甘油基醚化物。上述脂肪族多元醇化合物可举出例如，乙二醇、丙二醇、1,3
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丙二醇、2
‑
甲基丙二醇、1,2,2
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三甲基
‑
1,3
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丙二醇、2,2
‑
二甲基
‑3‑
异丙基
‑
1,3
‑
丙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,3
‑
丁二醇、3
‑
甲基
‑
1,3
‑
丁二醇、1,5
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戊二醇、3
‑
甲基1,5
‑
戊二醇、新戊二醇、1,6
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己二醇、1,4
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双(羟基甲基)环己烷、2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇等脂肪族二醇化合物；三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、己烷三醇、季戊四醇、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇等3官能以上的脂肪族多元醇化合物等。其中，从形成固化物中的机械强度更优异的固化性组合物的方面考虑，优选为上述脂肪族二醇化合物的缩水甘油基醚化物。
[0020]上述联苯酚型环氧树脂可举出例如，将联苯酚、四甲基联苯酚等联苯酚化合物的一种～多种利用表卤代醇进行了聚缩水甘油基醚化的联苯酚型环氧树脂。其中，优选环氧当量为150～200g/eq的范围的联苯酚型环氧树脂。
[0021]上述双酚型环氧树脂可举出例如，将双酚A、双酚F、双酚S等双酚化合物的一种～多种利用表卤代醇进行了聚缩水甘油基醚化的双酚型环氧树脂。其中，优选环氧当量为158～200g/eq的范围的双酚型环氧树脂。
[0022]上述酚醛清漆型环氧树脂可举出例如，将苯酚、二羟基苯、甲酚、二甲苯酚、萘酚、二羟基萘、双酚、联苯酚等各种苯酚化合物的一种～多种形成的酚醛清漆树脂利用表卤代醇进行了聚缩水甘油基醚化的酚醛清漆型环氧树脂。
[0023]上述三苯酚甲烷型环氧树脂可举出例如，具有下述结构式(1)所示的结构部位作
为重复结构单元的三苯酚甲烷型环氧树脂。
[0024][化1][0025][0026][式中R1、R2各自独立地为氢原子或与结构式(1)所示的结构部位介由带有＊标记的次甲基而连接的结合点的任一者。n为1以上的整数。][0027]上述苯酚或萘酚芳烷基型环氧树脂可举出例如，具有利用下述结构式(2
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1)～(2
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3)的任一者所示的结构部本文档来自技高网...

【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，含有环氧树脂(A)、脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)以及咪唑化合物(C)，所述环氧树脂(A)中的环氧基的摩尔数E与所述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)的活性氢的摩尔数H的比率H/E为0.2～0.9的范围。2.根据权利要求1所述的固化性组合物，所述环氧树脂(A)的25℃时的粘度为1,000～100,000mPa
·
s的范围。3.根据权利要求1或2所述的固化性组合物，所述环氧树脂(A)中的环氧基的摩尔数E与所述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)的活性氢的摩尔数H的比率H/E为0.3～0.8的范围。4.根据权利要求1～3的任一项所述的固化性组合物，所述咪唑化合物(C)的使用比例相对于所述环氧树脂(A)100质量份为0.2～4质量份的范围。5.根据权利要求1～4的任一项所述的固化性组合物，所述咪唑化合物(C)为咪...

【专利技术属性】
技术研发人员：河崎显人，木村真实，森永邦裕，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：