[发明专利]预浸料、纤维增强复合树脂成型体、管状成型体的制造方法、环氧树脂组合物及管状成型体

说明书

本发明提供一种预浸料，其即使在低温也以短时间完成固化，能够获得弯曲弹性模量、弯曲强度、断裂应变等机械物性和耐热性优异的纤维增强复合树脂成型体。本发明的预浸料包含环氧树脂组合物和增强纤维，上述环氧树脂组合物包含成分(A)：唑烷酮型环氧树脂、成分(B)：酚醛清漆型环氧树脂、成分(C)：脲化合物以及成分(D)：固化剂，相对于上述环氧树脂组合物所包含的全部环氧树脂的总质量，上述成分(A)的含量为40～70质量％，上述成分(B)的含量为15～40质量％。

技术领域

本发明涉及预浸料、纤维增强复合树脂成型体、管状成型体的制造方法、环氧树脂组合物以及管状成型体。

本申请基于2018年10月17日于日本申请的特愿2018-195636号来主张优先权，将其内容援用至本申请中。

背景技术

作为纤维增强复合材料之一的纤维增强复合树脂成型体由于轻量，且高强度、高刚性，因此被广泛用于从体育/休闲用途直至汽车、航空器等产业用途。即使在纤维增强复合树脂成型体中，纤维增强复合树脂管状体大多用于例如，钓鱼竿、高尔夫俱乐部用球杆、滑雪杖、自行车框架等体育/休闲用途。

作为纤维增强复合树脂成型体的制造方法，有使用在包含增强纤维等长纤维的增强材中含浸基质树脂而成的中间材料，即预浸料的方法。根据该方法，存在易于管理纤维增强复合树脂成型体中的增强纤维的含量，并且能够将该含量设计得高这样的优点。

作为由预浸料获得纤维增强复合树脂成型体的具体方法，可举出例如，使用了高压釜的成型方法、加压成型、内压成型、烘箱成型等。这些方法中，通常都是在将2张以上的预浸料层叠，赋形为目标形状之后，在加热固化时，需要直至固化为止在约160℃以上的条件下约2～6小时左右的时间。即，纤维增强复合树脂成型体的制造需要高温和长时间的处理。

为了提高成型周期(cycle)，要求能够在100～140℃左右的较低温下，在数分钟至数十分钟左右的短时间成型。

此外，为了避免将纤维增强复合树脂成型体从模具中取出时的变形，对于纤维增强复合树脂成型体要求耐热性。具体而言，期望固化后的预浸料、即纤维增强复合树脂成型体的玻璃化转变温度与成型时的模具的温度相比高。

作为预浸料所使用的基质树脂，广泛使用了机械物性、耐热性、操作性优异的环氧树脂组合物。特别是，对于体育/休闲用途、产业用途等所使用的环氧树脂组合物而言，要求兼具断裂应变和耐热性。对于提高环氧树脂组合物的断裂应变而言，例如降低环氧树脂组合物的交联密度是有效的。然而，如果降低环氧树脂组合物的交联密度，则固化物的玻璃化转变温度降低，耐热性变得易于降低。如果环氧树脂组合物的固化物的玻璃化转变温度降低，则纤维增强复合树脂成型体的玻璃化转变温度也降低。因此，纤维增强复合树脂成型体难以兼具断裂应变和耐热性。

因此，要求即使在低温也以短时间完成固化而能够高周期成型，并且可获得具备优异的机械物性，特别是优异的断裂应变和耐热性的纤维增强复合树脂成型体的环氧树脂组合物、预浸料。

作为强度优异的高尔夫球杆用预浸料，专利文献1中公开了，以使用双氰胺作为断裂应变优异的潜在性固化剂，使用聚乙烯醇缩甲醛作为热塑性树脂弹性体的环氧树脂组合物作为基质树脂的预浸料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-12996号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，专利文献1所记载的环氧树脂组合物含浸于增强纤维而成的预浸料在130℃需要2小时的固化时间，并不符合上述要求。