纤维强化复合材料用环氧树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供一种纤维强化复合材料用环氧树脂组合物，其作为蜂窝板的面板用自接合性预浸料中使用的基体树脂组合物，可以改进预浸料的自接合性，同时提高预浸料的操作性和外观品质。其特征在于，含有：常温下为液态的环氧树脂（Ａ）；在温度９０℃以上时在该环氧树脂（Ａ）中溶解的热塑性树脂（Ｂ）；在温度小于９０℃时在所述环氧树脂（Ａ）中不完全溶解，且软化点是１２０℃以上的热固性树脂粒子（Ｃ）；和固化剂（Ｄ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及纤维强化复合材料用环氧树脂组合物，更详细地说，涉及 蜂窝板的面板用自接合性预浸料使用的环氧树脂组合物。
技术介绍
以环氧树脂组合物为基体树脂的纤维强化复合材料，由于其优异的力 学物性等而被广泛用于飞机、汽车等产业用途中。特别是对于飞机用结构 材料和内装材而言，从轻量化的观点来考虑，作为蜂窝板的面板使用纤维 强化复合材料的实例增多。一直以来，蜂窝板是通过所谓的共固化成型(co-cure moulding )来制 造的，即在蜂窝芯的两个面上通过介由薄膜状接合剂来叠层作为面板的预 浸料(未固化的纤维强化复合树脂材料)，使构成预浸料的树脂固化，同时 使面板与蜂窝芯接合。但为了使蜂窝板进一步轻量化并降低成型成本，正 在探求使蜂窝芯与预浸料直接接合的所谓自接合技术。但预浸料的自接合 性与树脂的粘度和韧性有关，无论如何调整它们，在叠层在蜂窝芯上的预 浸料上均出现表面凹凸，或预浸料的胶粘性和悬垂性受损，造成生产性降 低等，所以提高自接合性是难度非常大的课题。为了提高预浸料的自接合性，重要的是在加热固化时在蜂窝芯与预浸 料的接合面上用预浸料的树脂形成润湿的角接，即形成所谓的芯皮粘合， 使其形状和强度良好。芯皮粘合是在蜂窝芯的厚度方向上树脂从预浸料上 沿着蜂窝芯壁下垂或攀爬形成的状态，该芯皮粘合的形状与树脂的粘度关 系密切，如果下垂或攀爬过大，则容易形成表面凹凸，呈现表面不平，如 果粘度过高，则有损胶粘性(粘合性)和悬垂性(柔软性)。另外，芯皮粘合强 度由构成预浸料的基体树脂的韧性决定。4专利文献1，作为自接合性预浸料提出了一种预浸料，其基体树脂组合物是由热固性树脂；由可溶解在热固性树脂中的热塑性树脂形成的粘度调节剂；在热固性树脂中不溶解的热塑性树脂的微粒；以及固化剂形成的。同样，在专利文献2中提出了一种预浸料织物，其基体树脂组合物由含有热塑性树脂的热固性树脂组合物；和热塑性树脂的树脂粒子形成。尽管这 些自接合性预浸料改进了树脂组合物的粘度特性，改进了芯皮粘合的形状，但存在作为处理预浸料时的操作性的重要特性即胶粘性和悬垂性不充分的 问题，以及预浸料的表面凹凸不好的问题。因此，上述方案的自接合性预 浸料，尽管可以一定程度上改进接合性，但存在预浸料的操作性和外观品 质不充分的问题。专利文献l:日本特表2005-506394号^>报专利文献2:日本特许第3661194号7>净艮
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种纤维强化复合材料用环氧树脂组合物，其 作为蜂窝板的面板用自接合性预浸料中使用的基体树脂组合物，可以改进 预浸料的自接合性，同时提高预浸料的操作性和外观品质。实现上述目的的本专利技术的纤维强化复合材料用环氧树脂组合物特征在 于，含有常温下为液态的环氧树脂(A);在温度卯"C以上时在该环氧树 脂(A)中溶解的热塑性树脂(B);在温度小于卯'C时在所述环氧树脂(A)中不 完全溶解，且软化点是120。C以上的热固性树脂粒子(C);和固化剂(D)。本专利技术的纤维强化复合材料用环氧树脂组合物，由于以常温为液态的 环氧树脂(A)、和在温度卯"C以上时在该环氧树脂(A)中溶解的热塑性树脂 (B)为主要成分，所以热塑性树脂(B)可以均匀溶解在环氧树脂(A)中，可以 提高在预浸料的强化纤维中的浸渗性。进而，在该主成分中添加了热固性 树脂粒子(C)，其在温度小于卯'C时在环氧树脂(A)中不完全溶解，且软化 点是120。C以上，所以在加热固化工序中在树脂温度达到高温之前，热固 性树脂粒子(C)在环氧树脂(A)中不溶解。因此，在使预浸料叠层在蜂窝芯上加热固化的加热固化工序中，可以使树脂组合物升温过程中粘度的变化 适度，防止由于树脂组合物过度流向芯皮粘合而导致表面的凹凸增加。另 外，在加热固化工序前，可以得到胶粘性和悬垂性提高的优异操作性。具体实施例方式本专利技术的纤维强化复合材料用环氧树脂组合物，以常温为液态的环氧树脂(A)、和在温度卯"C以上时在该环氧树脂(A)中溶解的热塑性树脂(B) 为主要成分。环氧树脂(A)在常温下为液态，在常温下为半固态或固态的情 况中难以使热塑性树脂(B)切实溶解。环氧树脂(A)的性质和状态是，温度 25。C下的粘度优选为1 100泊，更优选为5~50泊。温度25'C下的粘度是 使用BH型旋转粘度计测定的值，具体地讲，将装有环氧树脂的罐放入到 温度25X:的恒温槽中，取BH旋转粘度计的负荷稳定时的刻度作为测定的 值。作为环氧树脂(A),只要是常温下为液态就没有特别限定，优选官能团 的个数为2 4的环氧树脂，可以列举出例如，双酚A型环氧树脂、双酚F 型环氧树脂、萘型环氧树脂、二苯基芴型环氧树脂、三缩水甘油基氨基苯 酚树脂、三缩水甘油基氨基曱酚树脂、四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷树 脂、四缩7JC甘油基间苯二曱胺树脂、N，N-二氨基甲酚树脂、苯酚线型酚醛 清漆型环氧树脂、和它们的各种改性环氧树脂等。从上述环氧树脂中适当 选择分子量低型的环氧树脂较好。按照预浸料要求的特性，环氧树脂(A) 优选单独使用上述环氧树脂中的一种，或将2种以上组合使用。另外，在不损害本专利技术的效果的范围内，还可以将常温下为半固态或 固态的环氧树脂与常温下为液态的环氧树脂(A)并用，但相对于常温下为液 态的环氧树脂(A)100重量份，常温为固态的环氧树脂优选是20重量份以 下。本专利技术的环氧树脂组合物，在温度卯。C以上在环氧树脂(A)中以溶解 的状态含有可溶解的热塑性树脂(B)。热塑性树脂(B)，在温度90'C以上、 优选为95 150。C下在环氧树脂(A)中溶解，通过具有这样的性质，可以在环氧树脂(A)中均匀溶解。通过使热塑性树脂(B)在环氧树脂(A)中溶解，容 易调节构成预浸料的环氧树脂组合物的粘度，容易形成良好的芯皮粘合。对热塑性树脂(B)的种类没有特别限定，优选为选自聚醚砜树脂、聚醚 酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂、聚酯树脂、聚砜树 脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚芳醚树脂、聚苯醚树脂、和 聚醚醚酮树脂中的l种以上。热塑性树脂(B)特别优选聚醚砜树脂和/或聚 醚酰亚胺树脂，它们与环氧树脂成分的相容性或亲和性比其它的热塑性树 脂高，可提高树脂固化物的韧性。热塑性树脂(B)优选配合粒状的，更优选其粒径为200nm以下，进而 优选为5 100nm。通过使用具有这样粒径的热塑性树脂细孩i粒子，可以防 止在配合到环氧树脂中时大粒子不能全部溶解而残留，使粒子迅速均匀溶 解，提高树脂组合物的粘度特性和韧性。即，通过作为热塑性树脂(B)使 用粒径为200fim以下的细微粒子，可以使热塑性树脂(B)均匀溶解在环氧 树脂(A)中，提高树脂组合物的物性，特别是韧性。对调制粒径200nm以 下的细微粒子的方法没有特别限定，但优选通过冲击粉碎法、喷雾干燥法 进行细微化。本专利技术的环氧树脂组合物含有热固性树脂粒子(C)，热固性树脂粒子(C) 在温度小于90X:，优选为60-90'C下在环氧树脂(A)中不完全溶解，并且软 化点为120。C以上，优选为130 160"C。另外，软化点是依照JIS K-7234 测定的值。热固性树脂粒子(C)在加热固化工序中，在树脂温度变为高温之前，在 环氧树脂(A)中不完全溶解，当达到一定温度时均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维强化复合材料用环氧树脂组合物，含有：常温下为液态的环氧树脂（Ａ）；在温度９０℃以上时在该环氧树脂（Ａ）中溶解的热塑性树脂（Ｂ）；在温度小于９０℃时在所述环氧树脂（Ａ）中不完全溶解，且软化点是１２０℃以上的热固性树脂粒子（Ｃ）；和固化剂（Ｄ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高坂崇，岩田充宏，伊藤友裕，
申请(专利权)人：横滨橡胶株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]