[发明专利]环氧树脂组合物以及使用其的膜、预浸料和纤维增强塑料

说明书

本发明提供一种包含环氧树脂和固化剂，且满足下述(1)、(2)和(3)的环氧树脂组合物、以及使用该环氧树脂组合物制作的膜、预浸料和纤维增强塑料。(1)该环氧树脂组合物的固化物的弯曲弹性模量为3.3GPa以上，(2)该环氧树脂组合物的固化物的弯曲断裂应变为9％以上，(3)由该环氧树脂组合物的固化物和作为连续纤维的碳纤维单向并丝的增强纤维基材形成的纤维增强塑料的90°弯曲强度为95MPa以上。

技术领域

本发明涉及适合使用于体育、休闲用途、产业用途等中所使用的纤维增强塑料的环氧树脂组合物以及使用其的膜、预浸料和纤维增强塑料。

背景技术

作为纤维增强复合材料之一的纤维增强塑料由于轻量、高强度、高刚性，因此被广泛应用于从体育、休闲用途到汽车、航空器等产业用途。

作为纤维增强塑料的制造方法，有使用使基体树脂组合物含浸于由增强纤维等长纤维(连续纤维)形成的基材的中间材料、即预浸料的方法。该方法具有如下优点：容易管理纤维增强塑料中的增强纤维的含量，且能够以提高其含量的方式进行设计。

作为由预浸料制造纤维增强塑料的具体方法，有使用高压釜的成型、压制成型、内压成型、烘箱成型、片材缠绕成型等。

在纤维增强塑料中，纤维增强塑料管状体多用于例如钓竿、高尔夫球杆用杆身、滑雪杖、自行车车架等体育、休闲用途。通过利用纤维增强塑料的高弹性模量，从而能够根据挥动管状体时发生的弯曲与反作用，以小的力量将球、钓钩扔到远处。此外，通过设为管状体，从而能够轻量化，提高使用者的操作感。

近年来轻量化的需求提高，因此例如尝试使用更高弹性模量的碳纤维作为碳纤维的一部分。

但是，如果包含高弹性模量的碳纤维，则有纤维增强塑料的强度降低的倾向，容易被破坏。因此，高弹性模量的碳纤维的使用量有限度。此外，高弹性模量的碳纤维为高价，经济上也不利。另一方面，对于利用以往使用的碳纤维的纤维增强塑料，如果为了轻量化而减少所使用的预浸料的量，则管状体的破坏强度会降低。

由于这样的情况，要求利用碳纤维的弹性模量变更以外的方法来提高纤维 增强塑料管状体的破坏强度。

为了解决上述课题，提出了使用例如专利文献1以及2中记载的环氧树脂组合物作为基体树脂组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2002-284852号公报

专利文献2：日本特开平11-171972号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，专利文献1和专利文献2中记载的环氧树脂组合物的机械物性不充分，无法得到具有充分的破坏强度的纤维增强塑料管状体。

本发明是鉴于上述背景而提出的，能够提供具有优异的机械物性的纤维增强塑料。尤其，提供具有优异的破坏强度的纤维增强塑料管状体、能够适宜制造该纤维增强塑料管状体的预浸料、以及能够适宜制造该预浸料的环氧树脂组合物。

用于解决课题的手段

本发明人等进行了深入研究，结果发现，纤维增强塑料管状体的破坏强度与环氧树脂组合物的固化物的弯曲弹性模量和弯曲断裂应变、以及使用该组合物并通过特定的制法来制作的纤维增强塑料的90°弯曲强度具有高的相关性。

即发现，通过使用树脂固化物的弯曲弹性模量、树脂固化物的弯曲断裂应变、以及纤维增强塑料的90°弯曲强度均高的环氧树脂组合物，从而能够提供具有高机械特性的纤维增强塑料、特别是具有高破坏强度的纤维增强塑料管状体。进而发现，如果使用该纤维增强塑料的90°弯曲断裂应变也高的环氧树脂组合物，则能够得到具有进一步高的破坏强度的管状体的纤维增强塑料。