[发明专利]用于碳纤维复合材料的树脂组合物以及丝束预浸料

说明书

本发明涉及丝束预浸料，其易于从筒管退卷，在退卷之后具有优良的宽度精度，并且能制备具有优异耐热性的复合材料，以及涉及用于获得这种丝束预浸料的树脂组合物。丝束预浸料的特征在于其被环氧树脂浸渍，所述环氧树脂相对于100质量份全部环氧树脂组分含有30份或更多的在23℃下为固体的环氧树脂，相对于100质量份全部环氧树脂组分含有20份或更多的在23℃下为液体的多官能胺型环氧树脂，并含有粘土矿物。

技术领域

本发明涉及丝束预浸料，其具有优异的从筒管退卷的性能以及在退卷之后的宽度精度，并获得优异的耐热性复合材料，以及涉及用于获得这种丝束预浸料的树脂组合物。

背景技术

在纤维强化复合材料的制备中，通常使用预浸料，其是中间体材料，其中沿着一个方向排列的增强纤维或片状材料、例如织造织物或非织造织物被热固性树脂浸渍。另一方面，除了片状预浸料之外，也有窄的中间体材料，称为丝束预浸料、丝状预浸料、预浸料纱或线状预浸料，其中包含沿着一个方向排列的数千到数万根纤丝的增强纤维束被热固性树脂浸渍。

中间体材料的层压方法的例子包括手动层叠法、自动带式层叠(ATL)方法、自动纤维排布(AFP)方法等等。但是，在生产大尺寸的复合材料例如飞机的情况下使用自动层压方法，例如ATL方法和AFP方法(例如参见专利文献1)，这是因为可以显著改进生产率。其中，AFP方法采用通过将预浸料沿着纤维方向切成带状而得的长条带形预浸料进行层压的技术。此方法适合用于制造具有较多曲面的部件，例如飞机的机体，和可以尽可能减少在模塑期间的缺陷，所以此方法成为近期常用的方法。

在自动层压方法中，在此生产方法中用热固性树脂浸渍增强纤维束之后，中间体材料立即被卷绕到筒管上。接着，在纤维强化复合材料的生产工艺中，被卷绕于筒管上的丝束预浸料进行退卷和使用。在中间体材料在退卷时互相粘附的情况下，由于对于分离所述互相粘附的中间体材料的抵抗性而出现绒毛和纤维桥连，导致中间体材料的品质显著变差，所以需要防止被卷绕在筒管上的中间体材料发生粘附。当在用机器层压期间出现中间体材料的位置重叠时，层压材料在固化之后的力学性能大幅度降低，所以对于中间体材料而言也重要的是具有高的宽度精度。除了这些性能之外，中间体材料还需要具有高的耐热性以用于航空应用中。

专利文献2公开了具有优异退卷性能的丝束预浸料，其中使用具有低粘度的树脂。同时，在使用低粘度树脂时，难以保持丝束预浸料的形状，并且无法实现对于自动层压所需的宽度精度。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2008-517810 T

专利文献2：JP 2011-157491 A

发明概述

技术问题

本发明克服现有技术的缺点，并涉及丝束预浸料，其具有优异的从筒管退卷的性能、且在退卷之后具有优异的宽度精度，并获得优异的耐热性复合材料；和涉及能获得这种丝束预浸料的树脂组合物。

用于解决问题的技术方案

本发明采用以下方式来解决技术问题。也就是说，本发明的丝束预浸料是被环氧树脂组合物浸渍的丝束预浸料，所述环氧树脂组合物含有以下组分[A]至[C]：

[A]在23℃下为固体的环氧树脂，其量相对于100质量份全部环氧树脂组分为30份或更多；[B]在23℃下为液体的多官能胺型环氧树脂，其量相对于100质量份全部环氧树脂组分为20份或更多；和[C]作为无机粒子的粘土矿物。

本发明也涉及纤维强化复合材料，其是通过加热和固化本发明的丝束预浸料而得到的。

本发明也涉及制品，其包含根据本发明的一种或多种纤维强化复合材料或由该纤维强化复合材料制成。例如，所述制品是用于航天应用或航空工业的复合材料，例如用于飞机，典型的是用于飞机的机体。