预浸料及其制造方法技术

根据本发明专利技术，提供预浸料，其包含：由强化纤维基材、和在该强化纤维基材形成的强化纤维层内浸入的、至少含有环氧树脂及热塑性树脂的环氧树脂组合物构成的一次预浸料；由在该一次预浸料的单面或两面形成的、至少含有环氧树脂及溶解于环氧树脂的环氧树脂可溶性热塑性树脂的环氧树脂组合物构成的表面层；其特征在于，一次预浸料的环氧树脂组合物和表面层的环氧树脂组合物的仅任一方含有环氧树脂的固化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预浸料及其制造方法
本专利技术涉及保存稳定性优良的预浸料及其制造方法。
技术介绍
由碳纤维和树脂构成的复合材料，因其轻量、高强度、高弹性率等理由，而被广泛用于飞机、运动和休闲、一般产业。复合材料多经由预先一体化碳纤维和树脂的预浸料制造而成。在构成预浸料的树脂中，使用有热固化性树脂或热塑性树脂。特别是使用了粘着性及悬垂性高，成形自由度高的热固化性树脂的预浸料被广泛使用。但是，热固化性树脂通常为低韧性。因此，使用利用了热固化性树脂的预浸料制作的复合材料通常耐撞击性较低。作为改善复合材料的耐撞击性的方法，公知的是专利文献1～5中所述的方法。在专利文献1中公开有：在热固化性树脂中溶解热塑性树脂而提高韧性的树脂组合物。该树脂组合物对应于溶解的热塑性树脂的量而韧性提高。即，为了充分得到高韧性的树脂组合物，必须在热固化性树脂中溶解大量的热塑性树脂。但是，溶解有大量的热塑性树脂的热固化性树脂的粘度显著提高。其结果，在预浸料的制造工序中，难以在强化纤维基材内浸入充分的量的树脂。使用未在强化纤维基材内浸入充分的量的树脂的预浸料而制作的复合材料存在空穴等较多的缺陷。其结果，对复合材料的压缩性能及耐损伤性等产生不良影响。在专利文献2～4中公开有：在由强化纤维和热固化性树脂组合物构成的预浸料的表面，使热塑性树脂的微粒子局部存在化的预浸料。由于在这些预浸料的表面上存在粒子形状的热塑性树脂，因此，初期的粘着性较低。另外，由于热固化性树脂组合物的固化反应经时进行，因此，预浸料的粘着性及悬垂性经时降低。使用进行了固化反应的预浸料制作的复合材料多存在空穴等缺陷。因此，使用进行了固化反应的预浸料制作的复合材料的机械性能显著较低。在专利文献5中公开了具有粒子、纤维或薄膜的形态的热塑性树脂存在于预浸料的单面或两面的表面近傍的预浸料。在使用具有粒子或纤维的形态的热塑性树脂的情况下，根据与上述专利文献2～4相同的理由，粘着性降低，或得到的复合材料的机械性能降低。另外，在使用具有薄膜的形态的热塑性树脂的情况下，失去了作为热固化性树脂的优点的粘着性及悬垂性。而且，耐溶剂性较低等来自热塑性树脂的缺点在复合材料中显著地被反映。专利文献：专利文献1：特开昭60-243113专利文献2：特开平07-41575专利文献3：特开平07-41576专利文献4：特开平07-41577专利文献5：特开平08-259713
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于，解决上述现有技术的问题点，提供一种粘着性、悬垂性及保存稳定性优良的预浸料，并提供一种能够制作耐撞击性及层间韧性高的复合材料的预浸料及其制造方法。为了解决课题的手段本专利技术人等考虑到使热固化性树脂的固化剂在预浸料内局部存在化。而且，将由环氧树脂和热塑性树脂构成的环氧树脂组合物浸入强化纤维层内制作一次预浸料。在该一次预浸料的表面，使主要由环氧树脂构成的表面层一体化。在对这样得到的预浸料的、一次预浸料的环氧树脂组合物和表面层的环氧树脂组合物的仅任一方配合环氧树脂的固化剂时，发现无论配合了环氧树脂的固化剂的一方的环氧树脂组合物是否含有比通常高浓度的环氧树脂固化剂，得到的预浸料的粘着性、悬垂性及保存稳定性优良。而且，发现该预浸料能够制作耐撞击性及层间韧性优良的复合材料，直至完成本专利技术。即，本专利技术的预浸料，其包含：由强化纤维基材、和被浸入该强化纤维基材形成的强化纤维层内的、至少含有环氧树脂及热塑性树脂的环氧树脂组合物构成的一次预浸料；以及由形成于该一次预浸料的单面或两面的、至少含有环氧树脂及溶解于环氧树脂的环氧树脂可溶性热塑性树脂的环氧树脂组合物构成的表面层；其特征在于，一次预浸料的环氧树脂组合物和表面层的环氧树脂组合物的仅任一方含有环氧树脂的固化剂。而且，作为本专利技术的第一形态的预浸料，其包含：由强化纤维基材、和被浸入该强化纤维基材形成的强化纤维层内的环氧树脂组合物[A]构成的一次预浸料；以及由形成于该一次预浸料的单面或两面的环氧树脂组合物[B]构成的表面层；其特征在于，环氧树脂组合物[A]、[B]分别为以下所示的配合，环氧树脂组合物[A]：至少含有环氧树脂、环氧树脂的固化剂、及热塑性树脂的环氧树脂组合物，环氧树脂组合物[B]：至少含有环氧树脂、及溶解于环氧树脂的环氧树脂可溶性热塑性树脂，且不含有环氧树脂的固化剂的环氧树脂组合物。另外，作为本专利技术的第二形态的预浸料，其包含：由强化纤维基材、和浸入该强化纤维基材形成的强化纤维层内的环氧树脂组合物[C]构成的一次预浸料；由形成于该一次预浸料的单面或两面的环氧树脂组合物[D]构成的表面层；其特征在于，环氧树脂组合物[C]、[D]分别为以下所示的配合，环氧树脂组合物[C]：至少含有环氧树脂及热塑性树脂，且不含有环氧树脂的固化剂的环氧树脂组合物，环氧树脂组合物[D]：至少含有环氧树脂、环氧树脂的固化剂、及溶解于环氧树脂的环氧树脂可溶性热塑性树脂的环氧树脂组合物。本专利技术的预浸料，在预浸料中环氧树脂的固化剂局部存在化。因此，经长时间，仍显示优良的粘着性及悬垂性。其结果，本专利技术的预浸料能够制作即使长时间保管后，空穴等构造缺陷少的复合材料。层叠多层本专利技术的预浸料而制作的复合材料，主要由环氧树脂构成的基体树脂层由热塑性树脂改性。其结果，抑制撞击时的裂纹扩展，能够制作耐撞击性优良的复合材料。附图说明图1是表示本专利技术的第一形态的预浸料的示意性截面的说明图；图2(a)～(c)是按次序表示制造本专利技术的第一形态的预浸料的过程的说明图；图3是表示本专利技术的第二形态的预浸料的示意性截面的说明图；图4(a)～(c)是按次序表示制造本专利技术的第二形态的预浸料的过程的说明图；图5是表示本专利技术的预浸料的制造工序的一例的概念图。符号说明100、200···预浸料110、210···一次预浸料111、211···碳纤维112、212···强化纤维层113···树脂组合物[A]213···树脂组合物[C]113a···树脂A薄膜213a···树脂C薄膜115···树脂组合物[B]215···树脂组合物[D]115a···树脂B薄膜215a···树脂D薄膜10···一次预浸料13a···树脂A薄膜14a···脱模纸15a···树脂B薄膜21···强化纤维层23···树脂A薄膜或树脂C薄膜的辊24···脱模纸的卷取辊25···树脂B薄膜或树脂D薄膜的辊40、41···热辊101···预浸料的卷取辊具体实施方式本专利技术的预浸料，其包含：由强化纤维基材、和在该强化纤维基材形成的强化纤维层内浸入的至少含有环氧树脂和热塑性树脂的环氧树脂组合物构成的一次预浸料；以及由形成于该一次预浸料的单面或两面的至少含有环氧树脂和溶解于环氧树脂的热塑性树脂的环氧树脂组合物构成的表面层；而且，本专利技术的预浸料的特征在于，一次预浸料的环氧树脂组合物和表面层的环氧树脂组合物的仅任一方含有环氧树脂的固化剂。在本专利技术中，由于预浸料中环氧树脂的固化剂局部存在化，因此，在保管中难以进行不希望的环氧树脂的固化反应。因此，本专利技术的预浸料经长时间，也会显示优良的粘着性及悬垂性。其结果，本专利技术的预浸料即使在长时间保管后，也可以制作空穴等构造缺陷少的复合材料。在本专利技术中，在含有固化剂的环氧树脂组合物中含有适合使预浸料中含有的全部环氧树脂固化的的量的固化剂。因此，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.30 JP 2011-076090;2011.03.30 JP 2011-076101.预浸料，其包含：由强化纤维基材、和在该强化纤维基材形成的强化纤维层内浸入的、至少含有环氧树脂及热塑性树脂的环氧树脂组合物构成的一次预浸料；以及由在该一次预浸料的单面或两面形成的、至少含有环氧树脂及溶解于环氧树脂的环氧树脂可溶性热塑性树脂的环氧树脂组合物构成的表面层，其特征在于，所述强化纤维基材的含量相对于预浸料的质量为40～80质量％，所述一次预浸料中的所述热塑性树脂是相对于预浸料中使用的全部环氧树脂100质量份为5～50质量份的环氧树脂可溶性热塑性树脂和/或相对于预浸料中使用的全部环氧树脂100质量份为10～45质量份的环氧树脂不溶性热塑性树脂，所述表面层中的所述环氧树脂可溶性热塑性树脂的配合量相对于构成所述表面层的环氧树脂100质量份，为5～50质量份，一次预浸料的环氧树脂组合物和表面层的环氧树脂组合物的仅任一方含有环氧树脂的固化剂，其是使预浸料中含有的全部环氧树脂固化的量的固化剂。2.如权利要求1所述的预浸料，其包含：由强化纤维基材、和在该强化纤维基材形成的强化纤维层内浸入的环氧树脂组合物[A]构成的一次预浸料；以及由在该一次预浸料的单面或两面形成的环氧树脂组合物[B]构成的表面层，其特征在于，环氧树脂组合物[A]、[B]分别为以下所示的配合，环氧树脂组合物[A]：至少含有环氧树脂、环氧树脂的固化剂、及热塑性树脂的环氧树脂组合物，所述环氧树脂的固化剂是使预浸料中含有的全部环氧树脂固化的量的固化剂，环氧树脂组合物[B]：至少含有环氧树脂、及溶解于环氧树脂的环氧树脂可溶性热塑性树脂，且不含环氧树脂的固化剂的环氧树脂组合物。3.如权利要求2所述的预浸料，其中，环氧树脂组合物[A]及[B]中含有的环氧树脂的总量的30质量％以上为3官能团的环氧树脂。4.如权利要求2所述的预浸料，其中，环氧树脂组合物[A]中含有的热塑性树脂至少含有环氧树脂可溶性热塑性树脂。5.如权利要求4所述的预浸料，其中，所述环氧树脂可溶性热塑性树脂为聚醚砜、聚砜、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯的任1种或2种以上。6.如权利要求4或5所述的预浸料，其中，环氧树脂组合物[A]还含有环氧树脂不溶性热塑性树脂。7.如权利要求6所述的预浸料，其中，所述环氧树脂不溶性热塑性树脂为非晶质尼龙、尼龙6、尼龙12、非晶质聚酰亚胺的任1种或2种以上。8.如权利要求2所述的预浸料，其中，环氧树脂组合物[A]中含有的固化剂为芳香族二胺化合物。9.如权利要求8所述的预浸料，其中，所述芳香族二胺化合物为3,3’-二氨基二苯砜。10.如权利要求2所述的预浸料的制造方法，其特征在于，在强化纤维基...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木贵也，石渡丰明，铃木庆宜，沼田博，
申请(专利权)人：东邦泰纳克丝株式会社，
类型：
国别省市：