预浸料及纤维增强复合材料制造技术

本发明专利技术提供一种预浸料，其含有增强纤维基材和浸渗在其中的树脂组合物

【技术实现步骤摘要】
预浸料及纤维增强复合材料
[0001]本申请是申请日为
2019
年1月
11
日
、
申请号为
201980008367.9、
专利技术名称为“预浸料及纤维增强复合材料”的申请的分案申请
。


[0002]本专利技术涉及预浸料及纤维增强复合材料
。
本申请基于
2018
年1月
16
日在日本提出申请的日本特愿
2018
‑
005147
号主张优先权，并将其内容引入本申请中
。

技术介绍

[0003]含有增强纤维和基体树脂组合物的纤维增强复合材料因力学物性优异等理由在汽车等各种产业中得到了广泛应用，近年来其适用范围不断扩大
。
对于这样的纤维增强复合材料，例如，已知有通过对增强纤维中浸渗有树脂组合物的多个重叠的片状预浸料进行加热加压而成型得到的纤维增强复合材料
。
[0004]作为基体树脂组合物，从浸渗性及耐热性优异的观点考虑，大多使用含有酚醛树脂
、
三聚氰胺树脂
、
双马来酰亚胺树脂
、
不饱和聚酯树脂
、
环氧树脂等的热固性树脂组合物
。
其中，为了得到耐热性
、
成型性优异
、
机械强度更高的纤维增强复合材料，广泛使用了环氧树脂组合物
。
[0005]作为汽车用途中常用的纤维增强复合材料的成型方法，已知有高循环压制成型
(
例如，参照专利文献
1)。
在高循环压制成型中，为了能够大量生产产品，在高压下，于
100
～
150℃
左右以数分钟～数十分钟左右的短时间使其固化
。
高循环压制成型所使用的树脂组合物需要具有快速固化性和得到的纤维增强复合材料的机械物性，所述快速固化性是能够在
100
～
150℃
左右下以数分钟～数十分钟左右的短时间固化的性质
。
[0006]另外，在高循环压制成型中，已知预先赋形为待成型的形状
(
预塑形坯
)
的技术
(
例如，参照专利文献
2)。
在预塑形坯技术中，通常，由于赋形性良好，因此，与纤维等单向材料相比，在增强纤维中多数使用织物
(
布
)。
在预塑形坯技术中，例如，将重叠至给定厚度的预浸料进行预成型
。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：国际公开第
2004/48435
号
(2006
年3月
23
日公开
)
[0010]专利文献2：日本公开专利公报“日本特开
2009
‑
83128
号公报
(2009
年4月
23
日公开
)”
技术实现思路

[0011]专利技术要解决的课题
[0012]然而，对于现有的高循环压制成型而言，在通过增加树脂组合物中的固化剂量
、
或者通过使用环氧当量小的环氧树脂来表现出快速固化性的情况下，具有树脂固化物
(
基体树脂组合物
)
变脆的倾向
。
因此，从兼顾快速固化性和高机械物性的观点考虑，现有的高循
环压制成型仍留有探讨的余地
。
[0013]另外，对于现有的预塑形坯而言，从减少预浸料的层叠片数
、
提高操作效率的观点考虑，有时使用单位面积重量大的布
。
然而，布的单位面积重量大时，预浸料的刚直性增大，有时难以进行预成型
。
因此，从兼顾使用高单位面积重量的布来提高操作效率和预浸料的赋形性的观点考虑，现有的预塑形坯仍留有探讨的余地
。
[0014]本专利技术的一个方式的第一目的在于提供一种预浸料，其不仅具有快速固化性，而且即使使用高单位面积重量的布，赋形性也优异
。
另外，本专利技术的一个方式的第二目的在于提供具有高机械物性的纤维增强复合材料
。
[0015]解决课题的方法
[0016]为了解决上述课题，本专利技术的一个方式的预浸料含有增强纤维基材
、
和浸渗于上述增强纤维基材的树脂组合物
。
上述树脂组合物含有环氧树脂
、
胺类固化剂
、
以及咪唑类固化剂，相对于上述环氧树脂
100
质量份，上述胺类固化剂的含量为
3.8
质量份以下，另外，相对于上述环氧树脂
100
质量份，上述胺类固化剂的含量和上述咪唑类固化剂的含量的总计为
10
质量份以下
。
[0017]另外，本专利技术的一个方式的纤维增强复合材料为上述预浸料的固化物
。
[0018]专利技术的效果
[0019]根据本专利技术，可以提供不仅具有快速固化性
、
而且使用高单位面积重量的布时赋形性也优异的预浸料
。
另外，根据本专利技术，可以提供具有高机械物性的纤维增强复合材料
。
附图说明
[0020]图
1(a)
是示意性地示出本专利技术的实施方式的赋形前的预浸料的图，
(b)
是示意性地示出赋形
、
固化时的上述预浸料的图，
(c)
是示意性地示出固化后的上述预浸料的图
。
[0021]图2是示出通过图1所示的制造方法制造的纤维增强复合材料的图
。
[0022]图3是用于说明本专利技术的实施方式的预浸料的悬垂性试验的图
。
[0023]符号说明
[0024]1 预浸料层叠体
[0025]2 纤维增强复合材料
[0026]100
模具
[0027]110
下模
[0028]112
凸部
[0029]120
上模
[0030]122
凹部
[0031]200
试验片
[0032]201
试验台
[0033]202
铝板
[0034]203
砝码
具体实施方式
[0035]以下，对本专利技术的优选实施方式进行说明，但本专利技术并不限定于这些实施方式
。
[0036]＜树脂组合物＞
[0037]本专利技术的预浸料中使用的树脂组合物包含环氧树脂
、
胺类固化剂
、
咪唑类固化剂
。
[0038][
环氧树脂
][0039]本专利技术的预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种预浸料，其含有增强纤维基材
、
和浸渗于所述增强纤维基材的树脂组合物，其中，所述树脂组合物含有环氧树脂
、
胺类固化剂
、
以及咪唑类固化剂，相对于所述环氧树脂
100
质量份，所述胺类固化剂的含量为
3.8
质量份以下，所述胺类固化剂的含量和所述咪唑类固化剂的含量的总计为
10
质量份以下
。2.
根据权利要求1所述的预浸料，其中，所述咪唑类固化剂的含量以质量比计为所述胺类固化剂的含量的
0.3
～
3.5
倍
。3.
根据权利要求1或2所述的预浸料，其中，所述环氧树脂包含分子内含有唑烷酮环的环氧树脂，且环氧树脂
100
质量份中的所述分子内含有唑烷酮环的环氧树脂的含量为
25
质量份以上
。4.
根据权利要求1～3中任一项所述的预浸料，其中，所述环氧树脂的环氧当量为
200g/eq
以上
。5.
根据权利要求1～4中任一项所述的预浸料，其中，所述胺类固化剂为双氰胺
。6.
根据权利要求1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺西拓也，冈本敏，太田智，市野正洋，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：