固化性组合物、固化物、纤维增强复合材料和纤维增强树脂成型品制造技术

提供一种固化性组合物，含有环氧树脂(A)、脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)、核壳粒子(C)以及咪唑化合物(D)，前述环氧树脂(A)中环氧基的摩尔数E与前述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)中活性氢的摩尔数H的比率H/E为0.3～0.9。该固化性组合物是快固化性的，固化物的耐热性和韧性良好，因而除了使其本身固化进行使用的用途以外，还能够适当用于纤维增强复合材料、纤维增强树脂成型品等。纤维增强树脂成型品等。

【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、纤维增强复合材料和纤维增强树脂成型品


[0001]本专利技术涉及固化性组合物及其固化物、纤维增强复合材料和纤维增强树脂成型品，该固化性组合物是快固化性的，且固化物的耐热性和韧性良好。

技术介绍

[0002]使用碳纤维、芳纶纤维等作为增强纤维的纤维增强复合材料利用高比强度和比弹性模量而广泛应用于汽车、风车等一般产业用途、航空航天产业用途、运动用途，近年来，作为金属的轻量化，正在积极进行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，在由含有环氧树脂的固化性组合物得到的固化物中，从具有优异的耐热性、高强度、高弹性模量、密合性、耐化学药品性且成型性也良好出发，作为纤维增强复合材料，正在进行在各种用途中的实用化。
[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、拉挤法、树脂传递模塑(RTM)法、加压成型法等。这些制造方法中，使用液态树脂的RTM法在汽车、飞机等产业用途的实用化正在积极进行。
[0005]特别是关于飞机领域所用的使用芳香族胺系固化成分的环氧树脂组合物，从得到的固化物的耐热性等更优异的观点出发，提出了使用将环氧树脂、特定的芳香族二胺、单环多元酚化合物以及具有由2～6个碳原子构成的主链和2个以上羟基的醇化合物按特定比例配合而得的环氧树脂组合物(例如参照专利文献1)。但是并不能充分应对高度化的要求，特别是平衡性良好地兼具快固化性以及固化物的耐热性和强韧性(高韧性)的要求，还需要进一步的改良。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2014
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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是，提供一种固化性组合物及其固化物、纤维增强复合材料和纤维增强树脂成型品，该固化性组合物是快固化性的，且固化物的耐热性和韧性良好。
[0011]用于解决课题的方法
[0012]为了解决上述课题，本专利技术人等进行了深入研究，结果发现，通过在含有环氧树脂的固化性组合物中，作为固化剂，并用特定的胺化合物和咪唑化合物，进一步含有核壳粒子，将前述环氧树脂中的环氧基与前述特定的胺化合物中的活性氢按特定比例(摩尔比)配合，能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。
[0013]即，本专利技术涉及一种固化性组合物，其含有环氧树脂(A)、脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)、核壳粒子(C)以及咪唑化合物(D)，前述环氧树脂(A)中环氧基的摩尔数E与前述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)中活性氢的摩尔数H的比率H/E为0.3～0.9。
[0014]本专利技术的固化性组合物中，优选前述环氧树脂(A)含有双酚F型环氧树脂。
[0015]本专利技术的固化性组合物中，优选前述环氧树脂(A)和前述核壳粒子(C)的混合物在25℃时的粘度为1,000～100,000mPa
·
s。
[0016]本专利技术的固化性组合物中，前述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)优选为选自由三亚乙基四胺、1,3
‑
双(氨基甲基)环己烷和异佛尔酮二胺组成的组的至少1种。
[0017]本专利技术的固化性组合物中，相对于前述固化组合物的总量100质量份，优选含有1～10质量份前述核壳粒子(C)。
[0018]本专利技术的固化性组合物中，前述核壳粒子(C)的体积平均粒径优选为50～1,000nm。
[0019]本专利技术的固化性组合物中，相对于前述环氧树脂(A)100质量份，优选含有0.2～4质量份前述咪唑化合物(D)。
[0020]本专利技术的固化性组合物中，前述咪唑化合物(D)优选为选自由咪唑、1
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甲基咪唑、2
‑
甲基咪唑、1,2
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二甲基咪唑和2
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乙基
‑4‑
甲基咪唑组成的组的至少1种。
[0021]本专利技术的固化性组合物中，前述环氧树脂(A)优选含有萘型环氧树脂和/或联苯型环氧树脂。
[0022]本专利技术涉及前述固化性组合物的固化物。
[0023]本专利技术涉及含有前述固化性组合物和增强纤维的纤维增强复合材料。
[0024]本专利技术涉及含有前述固化物和增强纤维的纤维增强树脂成型品。
[0025]专利技术效果
[0026]根据本专利技术，能够提供一种固化性组合物及其固化物、纤维增强复合材料和纤维增强树脂成型品，该固化性组合物是快固化性，且固化物的耐热性和强韧性优异。
具体实施方式
[0027]本专利技术涉及一种固化性组合物，其含有环氧树脂(A)、脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)、核壳粒子(C)以及咪唑化合物(D)，前述环氧树脂(A)中环氧基的摩尔数E与前述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)中活性氢的摩尔数H的比率H/E为0.3～0.9。
[0028][环氧树脂(A)][0029]本专利技术中使用的环氧树脂(A)只要是分子内具有2个以上环氧基的环氧树脂即可使用，没有特别限制，作为前述环氧树脂(A)，例如可列举：双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂等双酚型环氧树脂，联苯型环氧树脂，萘型环氧树脂，三苯基甲烷型环氧树脂，缩水甘油胺型环氧树脂，苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚型酚醛清漆等酚醛清漆型环氧树脂，双环戊二烯与各种酚类反应而得到的各种双环戊二烯改性酚醛树脂的环氧化物，具有芴骨架的环氧树脂，使用10
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(2,5
‑
二羟基苯基)
‑
10H
‑9‑
氧杂
‑
10
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磷杂菲
‑
10
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氧化物等合成的含磷环氧树脂，新戊二醇二缩水甘油醚、1,6
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己二醇二缩水甘油醚等脂肪族环氧树脂，3,4
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环氧环己基甲基
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3,4
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环氧环己烷羧酸酯、双
‑
(3,4
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环氧环己基)己二酸酯等脂环式环氧树脂，三缩水甘油基异氰脲酸酯等那样的含杂环的环氧树脂等。其中，从可得到所得固化物的机械强度优异的固化性组合物出发，选自由双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂组成的组的至少1种环氧树脂是优选的；特别是从低粘度和强韧性的观点出发，更优选含有双酚F型环氧树脂；进一步，从强韧性的观点出发，进一步优选在前述双酚F型环氧树脂的基础上含有联苯型环氧树脂和/或萘型环氧树脂。
[0030]从低粘度和强韧性的观点出发，前述环氧树脂(A)中优选含有前述双酚F型环氧树脂。作为前述双酚F型环氧树脂，例如可列举商品名“EPICLON 830
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S”(DIC公司制，环氧当量本文档来自技高网...

【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，含有环氧树脂(A)、脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)、核壳粒子(C)以及咪唑化合物(D)，所述环氧树脂(A)中环氧基的摩尔数E与所述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)中活性氢的摩尔数H的比率H/E为0.3～0.9。2.根据权利要求1所述的固化性组合物，所述环氧树脂(A)含有双酚F型环氧树脂。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)和所述核壳粒子(C)的混合物在25℃时的粘度为1,000～100,000mPa
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s。4.根据权利要求1～3中任一项所述的固化性组合物，所述脂肪族胺化合物和/或脂环式胺化合物(B)为选自由三亚乙基四胺、1,3
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双(氨基甲基)环己烷和异佛尔酮二胺组成的组的至少1种。5.根据权利要求1～4中任一项所述的固化性组合物，相对于所述固化组合物的总量100质量份，含有1～10质量份所述核壳粒子(C)。6.根据权利要求1～5中任一项...

【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：