TW201510054A - 環氧樹脂組成物及其硬化物、預浸漬物、以及纖維強化複合材料 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的係提供一種可形成性狀及黏度的控制容易,可在低溫且短時間內硬化,並且高拉伸斷裂伸長率等之機械特性優異且具有高耐熱性之硬化物的環氧樹脂組成物,及其硬化物(樹脂硬化物)。
本發明之環氧樹脂組成物,其特徵係包含:脂環式環氧化合物(A)、由具有羥基之內酯加成化合物(B1)及聚碳酸酯多元醇(B2)所構成群組中選擇之至少1種的化合物(B)、以及聚乙烯縮醛樹脂(C)。
Description
本發明係有關環氧樹脂組成物及其硬化物、將上述環氧樹脂組成物浸漬或塗布強化纖維而得之預浸漬物,以及使該預浸漬物硬化而得之纖維強化複合材料。本發明係主張2013年6月19日在日本申請之特願2013-128160號之優先權,並將該內容於此引用。
歷來,包含環氧化合物之環氧樹脂組成物(硬化性環氧樹脂組成物)係廣汎地使用在接著劑或構造材等之各式各樣的用途上。近年來,一直大力地推廣著上述環氧樹脂組成物經硬化之硬化物進一步透過碳纖維等之強化纖維強化而得之纖維強化複合材料的開發。上述纖維強化複合材料運用其輕量的特性及強韌的特性等,期待應用作為諸如汽車零件、土木建築用品、風力發電之翼片、運動用品、飛機、船舶、機器人、纜線材料、高壓槽等之各種構造材料。
在用以形成上述纖維強化複合材料之環氧樹脂組成物方面,已知有例如:包含作為基體樹脂之雙酚A型環氧樹脂(雙酚A二縮水甘油醚)與硬化劑與環氧樹脂用反應性稀釋劑之環氧樹脂組成物等(參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開平9-12729號公報
然而,包含雙酚A型環氧樹脂等之具有縮水甘油基之環氧化合物的環氧樹脂組成物,為使其硬化而必需在高溫中長時間的加熱,就纖維強化複合材料之生產性的觀點,即成問題。更且,藉由使上述環氧樹脂組成物硬化而得之硬化物,耐熱性低、伸長(拉伸斷裂伸長率)小等之機械強度低劣,就纖維強化複合材料之機械特性的觀點,即成問題。
更且,用於形成纖維強化複合材料之環氧樹脂組成物中,為了可適用於各種成形方法而尋求可容易對從液體至固體(在液體的情況下,即從低黏度者至高黏度者)所要的性狀及黏度進行控制。
因此,本發明之目的係提供一種可形成性狀及黏度的控制容易,可在低溫且短時間內硬化,並且高拉伸斷裂伸長率等之機械特性優異且具有高耐熱性之硬化物的環氧樹脂組成物,及其硬化物(樹脂硬化物)。
更且,本發明之其它目的係提供一種生產性、耐熱性及強韌性優異之纖維強化複合材料,其係藉由使上述環氧樹脂組成物浸漬或塗布強化纖維而得之預浸漬物硬化所得者。
本發明者等為了解決上述課題而深入研究之結果發現:包含特定之環氧化合物、具有羥基之特定化合物以及聚乙烯縮醛樹脂之環氧樹脂組成物,容易控制性狀及黏度,可在低溫且短時間內硬化,進一步使其硬化即可形成拉伸斷裂伸長率高等之機械特性優異且具有高耐熱性之硬化物,遂而完成本發明。
亦即,本發明提供一種環氧樹脂組成物,其特徵係包含:脂環式環氧化合物(A)、由具有羥基之內酯加成化合物(B1)及聚碳酸酯多元醇(B2)所構成群組中選擇之至少1種的化合物(B)、以及聚乙烯縮醛樹脂(C)。
更且,提供一種上述環氧樹脂組成物,其中化合物(B)之含量係相對於脂環式環氧化合物(A)100重量份而為5至60重量份。
更且,提供一種上述環氧樹脂組成物,其包含硬化觸媒(D)。
更且,提供一種上述環氧樹脂組成物,其係纖維強化複合材料用樹脂組成物。
並且,本發明提供一種硬化物,其係使上述環氧樹脂組成物硬化而得者。
並且,本發明提供一種預浸漬物,其係使上述環氧樹脂組成物浸漬或塗布強化纖維而得者。
並且,本發明提供一種纖維強化複合材料,其係使上述預浸漬物硬化而得者。
亦即,本發明係有關下述者。
[1]一種環氧樹脂組成物,其特徵係包含:脂環式環
氧化合物(A)、由具有羥基之內酯加成化合物(B1)及聚碳酸酯多元醇(B2)所構成群組中選擇之至少1種的化合物(B)、以及聚乙烯縮醛樹脂(C)。
[2]如[1]記載之環氧樹脂組成物,其中脂環式環氧化合物(A)係由(i)具有由構成脂環之相鄰的2個碳原子與氧原子所構成之環氧基的化合物以及(ii)環氧基直接以單鍵鍵結脂環之化合物所構成群組中選擇之至少1種。
[3]如[2]記載之環氧樹脂組成物,其中(i)具有由構成脂環之相鄰的2個碳原子與氧原子所構成之環氧基的化合物係具有環氧環己基之化合物。
[4]如[2]或[3]記載之環氧樹脂組成物,其中(i)具有由構成脂環之相鄰的2個碳原子與氧原子所構成之環氧基的化合物係下述式(I)所示之化合物[式(I)中,X表示單鍵或連結基]。
[5]如[2]至[4]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中(ii)環氧基直接以單鍵鍵結脂環之化合物係下述式(II)所示之化合物[式(II)中,R'在構造上,係從p價之醇去除p個羥基(-OH)所形成之有機基(有機殘基),p、n分別表示自然數]。
[6]如[1]至[5]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中脂環式環氧化合物(A)之含量(調配量)係相對於環氧樹脂組成物(100重量%)而為25至95重量%。
[7]如[1]至[6]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中相對於脂環式環氧化合物(A)、化合物(B)以及聚乙烯縮醛樹脂(C)之總量(100重量%),脂環式環氧化合物(A)
之比例為25至95重量%。
[8]如[1]至[7]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中具有羥基之內酯加成化合物(B1)係在分子內具有1個以上之羥基,且分子內至少具有透過ε-己內酯的開環加成反應(亦包含開環加成聚合)所形成的構成單元[-C(O)-(CH2)5-O-]之化合物(ε-己內酯加成化合物)。
[9]如[1]至[8]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中具有羥基之內酯加成化合物(B1)係分子內具有之內酯單元數(總數)為2至40個。
[10]如[1]至[9]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中具有羥基之內酯加成化合物(B1)具有2個以上重複之內酯單元直接鍵結(聚合)之構造,且該構造中之內酯單元的重複數(聚合度)為2至20。
[11]如[1]至[10]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中具有羥基之內酯加成化合物(B1)係分子內具有之羥基數(總數)為2至10個。
[12]如[1]至[11]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中具有羥基之內酯加成化合物(B1)係下述式(1)所示之化合物[式(1)中,r表示1至20之整數;R1在構造式上表示從分子內具有r個羥基之化合物[R1(OH)r]除去r個羥基所形成之有機基(有機殘基);q表示0至10之整數;R2表示伸烷基]。
[13]如[1]至[12]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚碳酸酯多元醇(B2)係分子內具有之羥基數(總數)為2至10個。
[14]如[1]至[13]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚碳酸酯多元醇(B2)係下述式(2)所示之化合物[式(2)中,s表示2至50之整數;R3表示相同或相異之伸烷基]。
[15]如[1]至[14]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中化合物(B)之羥值為10至800mgKOH/g。
[16]如[1]至[15]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中化合物(B)之分子量為200至10000。
[17]如[1]至[16]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中化合物(B)之黏度(25℃)為100至25000mPa.s。
[18]如[1]至[17]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中化合物(B)之含量係相對於脂環式環氧化合物(A)100重量份而為5至60重量份。
[19]如[1]至[18]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C)係包含下述式(i)所示之構成單元[式(i)中,R11表示氫原子或碳數1至5之烷基]、下述式(ii)所示之構成單元以及下述式(iii)所示之構成單元作為必要構成單元的聚乙烯縮醛樹脂。
[20]如[19]記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C)係包含式(i)至式(iii)所示之構成單元作為必要構成單元且分子內不具羧基之聚乙烯縮醛樹脂(C1)、或者,包含式(i)至式(iii)所示之構成單元作為必要構成單元且分子內具有羧基之聚乙烯縮醛樹脂(C2)。
[21]如[20]記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C1)中之式(i)至式(iii)所示之構成單元的總含量(總
含有率),相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C1)之總構成單元(100重量%)而為80至100重量%。
[22]如[20]或[21]記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C1)中之式(i)所示之構成單元的含量(含有率)係相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C1)之總構成單元(100莫耳%)而為50至80莫耳%。
[23]如[20]至[22]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C1)中之式(ii)所示之構成單元的含量(含有率)係相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C1)之總構成單元(100莫耳%)而為0.1至49.9莫耳%。
[24]如[20]至[23]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C1)中之式(iii)所示之構成單元的含量(含有率)係相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C1)之總構成單元(100莫耳%)而為0.1至49.9莫耳%。
[25]如[20]至[24]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C2)係除了式(i)至式(iii)所示之構成單元以外,進一步包含下述式(vi)所示之構成單元[式(vi)中,R12表示氫原子或碳數1至5之烷基]的聚乙烯縮醛樹脂。
[26]如[20]至[25]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(i)至式(iii)及式(vi)所示之構成單元(式(i)至式(iii)所示之構成單元以及式(vi)所示之構成單元)之總含量(總含有率)係相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C2)之總構成單元(100重量%)而為80至100重量%。
[27]如[20]至[26]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(i)所示之構成單元的含量(含有率)係相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C2)之總構成單元(100莫耳%)而為49.9至80莫耳%。
[28]如[20]至[27]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(ii)所示之構成單元的含量(含有率)係相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C2)之總構成單元(100莫耳%)而為0.1至49.9莫耳%。
[29]如[20]至[28]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(iii)所示之構成單元的含量(含有率)係相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C2)之總構成單元(100莫耳%)而為0.1至49.9莫耳%。
[30]如[20]至[29]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(vi)所示之構成單元的含量(含有率)係相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C2)之總構成單元(100莫耳%)而為0.1至49.9莫耳%。
[31]如[1]至[30]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C)之重量平均分子量為40000至140000。
[32]如[1]至[31]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中聚乙烯縮醛樹脂(C)之含量(調配量)係相對於脂環式環氧化合物(A)100重量份而為1至40重量份。
[33]如[1]至[32]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其進一步包含硬化觸媒(D)。
[34]如[1]至[33]中任一項記載之環氧樹脂組成物,
其中硬化觸媒(D)之含量(調配量)係相對於環氧樹脂組成物中所含的陽離子硬化性化合物之總量100重量份而為0.01至15重量份。
[35]如[1]至[34]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中黏度(25℃)小於25000Pa.s。
[36]如[1]至[35]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其中黏度(30℃)小於10000Pa.s。
[37]如[1]至[36]中任一項記載之環氧樹脂組成物,其係纖維強化複合材料用樹脂組成物。
[38]一種硬化物,其係使如[1]至[37]中任一項記載之環氧樹脂組成物硬化而得者。
[39]一種預浸漬物,其係使如[1]至[37]中任一項記載之環氧樹脂組成物浸漬或塗布強化纖維而得者。
[40]如[39]記載之預浸漬物,其中強化纖維係由碳纖維、玻璃纖維以及芳綸纖維所構成群組中選擇之至少1種。
[41]一種纖維強化複合材料,係由使如[39]或[40]記載之預浸漬物硬化而得者。
本發明之環氧樹脂組成物由於具有上述構成,可在低溫且短時間內硬化,並容易控制性狀及黏度。更且,藉由使本發明之環氧樹脂組成物硬化,即能以高生產性形成拉伸斷裂伸長率高等之機械特性優異且具有高耐熱性之硬化物。並且,藉由使本發明之環氧樹脂組成物經塗布或浸漬強化纖維而得之預浸漬物硬化,即可
得到生產性、耐熱性及強韌性優異之纖維強化複合材料。
<環氧樹脂組成物>
本發明之環氧樹脂組成物(硬化性環氧樹脂組成物)係包含脂環式環氧化合物(A)、由具有羥基之內酯加成化合物(B1)及聚碳酸酯多元醇(B2)所構成群組中選擇之至少1種的化合物(B)、以及聚乙烯縮醛樹脂(C)作為必要成分之樹脂組成物。本發明之環氧樹脂組成物除了上述必要成分之外,亦可包含例如後述之硬化觸媒(D)等之其它成分。
[脂環式環氧化合物(A)]
本發明之環氧樹脂組成物之脂環式環氧化合物(A)係分子內(1分子中)至少具有脂環(脂肪族烴環)構造與環氧基之化合物。脂環式環氧化合物(A)具體上可列舉如:(i)具有由構成脂環之相鄰的2個碳原子與氧原子所構成之環氧基(亦有稱為「脂環式環氧基」之情形)的化合物、(ii)環氧基直接以單鍵鍵結脂環之化合物等。
上述之(i)具有由構成脂環之相鄰的2個碳原子與氧原子所構成之環氧基(脂環式環氧基)的化合物可由習知或常用者之中任意選擇使用。其中,上述脂環式環氧基係以環氧環己基為佳。
上述之(i)具有由構成脂環之相鄰的2個碳原子與氧原子所構成之環氧基(脂環式環氧基)的化合物,從透明性、耐熱性之觀點,以具有環氧環己基之化合物為佳,特別是,以下述式(I)所示之化合物(脂環式環氧化合物)為佳。
上述式(I)中,X表示單鍵或連結基(具有1個以上之原子的2價基)。上述連結基之例係可列舉如:2價烴基、碳-碳雙鍵之一部分或全部經環氧化的伸烯基、羰基、醚鍵、酯鍵、碳酸酯基、醯胺基以及該等以複數個連結之基等。
上述式(I)中,X為單鍵之化合物係可列舉如:3,4,3',4'-二環氧二環己烷等。
上述2價烴基係可列舉如:碳數1至18之直鏈或分枝鏈之伸烷基、2價脂環式烴基等。碳數1至18之直鏈或分枝鏈狀之伸烷基,其例可列舉如:亞甲基、甲基亞甲基、二甲基亞甲基、伸乙基、伸丙基、三亞甲基等。上述2價脂環式烴基之例可列舉如:1,2-伸環戊基、1,3-伸環戊基、亞環戊基、1,2-伸環己基、1,3-伸環己基、1,4-伸環己基、亞環己基等之2價伸環烷基(包含亞環烷基)等。
上述碳-碳雙鍵之一部分或全部經環氧化的伸烯基(亦有稱為「環氧化伸烯基」之情形)中的伸烯基之例可列舉如:伸乙烯基、伸丙烯基、1-伸丁烯基、2-伸丁烯基、伸丁二烯基、伸戊烯基、伸己烯基、伸庚烯
基、伸辛烯基等之碳數2至8之直鏈或分枝鏈狀的伸烯基等。特別是,上述環氧化伸烯基係以碳-碳雙鍵之全部經環氧化的伸烯基為佳,以碳-碳雙鍵之全部經環氧化的碳數2至4之伸烯基更佳。
上述連結基X特別以含有氧原子之連結基為佳,具體上可列舉如:-CO-、-O-CO-O-、-COO-、-O-、-CONH-、環氧化伸烯基;該等基以複數個連結之基;該等基之1或2以上與2價烴基之1或2以上所連結之基等。2價烴基係可列舉如上述所例示者。
上述式(I)所示之脂環式環氧化合物的代表例係可列舉如:下述式(I-1)至(I-10)所示之化合物、雙(3,4-環氧環己基甲基)醚、1,2-雙(3,4-環氧環己烷-1-基)乙烷、1,2-環氧基-1,2-雙(3,4-環氧環己烷-1-基)乙烷、2,2-雙(3,4-環氧環己烷-1-基)丙烷等。而且,下述式(I-5)、(I-7)中之l、m分別表示1至30之整數。下述式(I-5)中之R係碳數1至8之伸烷基,可列舉如:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸異丙基、伸丁基、伸異丁基、伸s-丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基等之直鏈或分枝鏈狀的伸烷基。該等之中,以亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸異丙基等的碳數1至3之直鏈或分枝鏈狀的伸烷基為佳。下述式(I-9)、(I-10)中之n1至n6分別表示1至30之整數。
上述之(ii)環氧基直接以單鍵鍵結脂環之化合物,其例可列舉如:下述式(II)所示之化合物等。
式(II)中,R'在構造式上,係從p價之醇去除p個羥基(-OH)所形成的之有機基(有機殘基),p、n分別表示自然數。p價之醇[R'(OH)p]係可列舉如:2,2-雙(羥甲基)-1-丁醇等之多元醇(碳數1至15之醇等)等之後述的分子內具有r個羥基之化合物等。p以1至6為佳,n以1至30為佳。p為2以上時,該等之( )內(外側的括弧內)之基中的n可為相同或相異。上述式(II)所示之化合物,具體上可列舉如:2,2-雙(羥甲基)-1-丁醇之1,2-環氧基-4-(2-環氧乙基)環己烷加成物[例如:商品名「EHPE3150」(Daicel(股)製)等]等。
本發明之環氧樹脂組成物中,脂環式環氧化合物(A)係可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。並且,脂環式環氧化合物(A)係可使用例如:商品名「Celloxide 2021P」、「Celloxide 2081」(以上均為Daicel(股)製)等之市售品。
脂環式環氧化合物(A)係以上述式(I-1)所示之化合物[3,4-環氧環己基甲基(3,4-環氧基)環己烷羧酸酯;例如商品名「Celloxide 2021P」(Daicel(股)製)等]為特佳。
本發明之環氧樹脂組成物中,脂環式環氧化合物(A)之含量(調配量)並無特別限定,惟相對於環氧樹脂組成物(100重量%),以25至95重量%為佳,以35至85重量%更佳,以45至80重量%又更佳。藉由將脂環式環氧化合物(A)之含量控制在上述範圍,即可使環氧樹脂組成物之硬化性更為提高,而有硬化物的耐熱性及機械強度
更為提升之傾向。
本發明之環氧樹脂組成物中,相對於脂環式環氧化合物(A)、化合物(B)以及聚乙烯縮醛樹脂(C)之總量(100重量%),脂環式環氧化合物(A)之比例並無特別限定,惟以25至95重量%為佳,以35至85重量%更佳,以45至80重量%又更佳。脂環式環氧化合物(A)之比例在25重量%以上時,可使環氧樹脂組成物之硬化性更為提高,而有硬化物的耐熱性更為提升之傾向。另一方面,脂環式環氧化合物(A)之比例在95重量%以下時,會有硬化物之拉伸斷裂強度變大等之機械特性更為提升之傾向。
[化合物(B)]
本發明之環氧樹脂組成物之化合物(B)係由具有羥基之內酯加成化合物(B1)及聚碳酸酯多元醇(B2)所構成群組中選擇之至少1種的化合物。本發明之環氧樹脂組成物藉由包含化合物(B)作為必要成分,即有特別是拉伸斷裂伸長率提高等之硬化物的機械強度提升之傾向。
具有羥基之內酯加成化合物(B1)係在分子內具有1個以上之羥基,且分子內至少具有透過內酯化合(內酯類)的開環加成反應(亦包含開環加成聚合)所形成的構成單元[-C(O)-RL-O-](RL表示伸烷基)(亦有稱為「內酯單元」之情形)之化合物。上述內酯化合物可列舉如習知或常用之內酯化合物,而無特別限定,惟可列舉如:γ-丁內酯、δ-戊內酯、ε-己內酯等之4至10員環的內酯化合物等。其中,上述內酯化合物係以ε-己內酯為佳。亦即,具有羥基之內酯加成化合物(B1)係以分子內具有1個以
上之羥基,且分子內至少具有透過ε-己內酯之開環加成反應(亦包含開環加成聚合)所形成的構成單元[-C(O)-(CH2)5-O-]之化合物(ε-己內酯加成化合物)為佳。而且,具有羥基之內酯加成化合物(B1)可為僅具有1種上述內酯單元者,亦可為具有2種以上者。
具有羥基之內酯加成化合物(B1)在分子內所具有之內酯單元數(總數)如為1個以上即無特別限定,惟以2個以上(例如2至40個)為佳。並且,具有羥基之內酯加成化合物(B1)具有2個以上重複之內酯單元直接鍵結(聚合)之構造時,該構造之內酯單元的重複數(聚合度)並無特別限定,惟以2至20為佳。並且,上述內酯單元的加成形態並無特別限定,可為無規型,亦可為嵌段型。
具有羥基之內酯加成化合物(B1)在分子內所具有之羥基數(總數)如為1個以上即可而無特別限定,惟以2個以上(例如2至10個)為佳,以2至4個更佳。
具有羥基之內酯加成化合物(B1)並無特別限定,例如可在分子內具有1個以上之羥基的化合物(起始劑)之存在下,藉由使內酯化合物進行開環加成反應(亦包含開環加成聚合)而得。上述分子內具有1個以上之羥基的化合物,例如可列舉:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇等之脂肪族醇;苄醇等之芳香族醇;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、甲基戊二醇、2,4-二乙基戊二醇、1,6-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、新戊二醇、新戊二醇酯、環己烷二甲醇、甘油、二甘油
、聚甘油、三羥甲基丙烷、二(三羥甲基)丙烷、新戊四醇、二新戊四醇、氫化雙酚A、氫化雙酚F、氫化雙酚S等之多元醇;酚、聯苯酚、甲酚、苯二酚、苯三酚、氫醌、氫醌單甲基醚、雙酚A、雙酚F、4,4-二羥基二苯基酮、雙酚S、雙酚A之環氧烷加成物、雙酚F之環氧烷加成物、雙酚S之環氧烷加成物、酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂等之酚類;聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯部分水解物、澱粉、丙烯酸多元醇、苯乙烯-烯丙基醇共聚樹脂、聚酯多元醇、聚己內酯多元醇、聚丙烯多元醇、聚四亞甲二醇、聚碳酸酯多元醇、具有羥基之聚丁二烯、纖維素、乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、羥乙基纖維素等之纖維素系聚合物等之具有羥基的低聚物或聚合物等。特別是,以與脂環式環氧化合物(A)之反應性的觀點,具有羥基之內酯加成化合物(B1)係以分子內具有2個以上之羥基的內酯加成化合物(特別是ε-己內酯加成化合物)為佳,以分子內具有2個以上內酯單元之末端成為羥基的構造(亦即,-C(O)-RL-OH)之內酯加成化合物更佳。
而且,內酯化合物的開環加成反應可經由習知或常用的方法實施,而無特別限定,例如可在起始劑的存在下,依需要一邊加熱一邊攪拌混合內酯化合物而實施。另外,起始劑與內酯化合物之使用量(饋入量)可依目的之內酯加成物的分子量等適當地調整,而無特別限定。而且,在上述開環加成反應時,亦可因應必要而使用鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四乙酯、二丁基錫氧化物、二丁基錫月桂酸酯、辛酸錫及氯化亞錫等之
習知或常用之觸媒。觸媒之使用量可因應起始劑或內酯化合物之種類、反應條件等而適當地選擇,並無特別限定。
聚碳酸酯多元醇(B2)係分子內具有2個以上之羥基,且分子內至少具有碳酸酯骨架之化合物。聚碳酸酯多元醇(B2)係透過與一般碳酸酯多元醇之製造方法相同的光氣法、或使用如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯之碳酸二烷酯或碳酸二苯酯之碳酸酯交換反應(參照日本特開昭62-187725、日本特開平2-175721、日本特開平2-49025、日本特開平3-220233、日本特開平3-252420號公報等)等而合成。由於碳酸酯鍵不易受到熱分解,因此包含聚碳酸酯多元醇(B2)之樹脂組成物的硬化物即使在高溫高濕下亦顯示出優異的穩定性之傾向。
與碳酸二烷酯一起在碳酸酯交換反應中使用之多元醇,可列舉如:1,6-己二醇、乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、1,12-十二烷二醇、丁二烯二醇、新戊二醇,四亞甲基二醇、丙二醇、二丙二醇等。
聚碳酸酯多元醇(B2)在分子內具有之羥基數(總數)如為2個以上即可而無特別限定,惟以2至10個為佳,以2至4個更佳。
更具體上,化合物(B)係可列舉如:下述式(1)所示之化合物、下述式(2)所示之化合物。
式(1)中,r表示1至20之整數。r特別以2至4之整數為佳。式(1)中,R1在構造式上表示從分子內具有r個羥基之化合物[R1(OH)r]除去r個羥基所形成之有機基(有機殘基)。上述有機基可列舉如:在構造式上從上述分子內具有1個以上(設為r個)之羥基的化合物除去r個羥基所形成之有機基等。
式(1)中,q係指下標附有q之括弧內的構造(內酯單元)的重複數之意,表示0至10之整數。惟式(1)中之q的總數為1以上之整數。另外,r為2以上之整數時,複數個q可為相同或相異。
式(1)中之R2表示伸烷基,例如可列舉:亞甲基、甲基亞甲基、二甲基亞甲基、伸乙基、伸丙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基等之碳數1至18之直鏈或分枝鏈之伸烷基等。其中,R2以五亞甲基為佳。而且,式(1)中存在複數個R2時,該等可為相同或相異。並且,下標附有q之括弧內的構造(內酯單元)的加成形態並無特別限定,可為無規型,亦可為嵌段型。
式(2)中,s表示2至50之整數。式(2)中之R3可為相同或相異,表示伸烷基,例示與式(1)中之R2為相同者。並且,下標附有s之括弧內的複數個R3可為相同或相異。又,下標附有s之括弧內的構造(碳酸酯骨架)的加成形態並無特別限定,可為無規型,亦可為嵌段型。
化合物之羥基值(B)並無特別限定,惟以10至800mgKOH/g為佳,以50至600mgKOH/g更佳。羥基值
在10mgKOH/g以上時,會有硬化物之耐熱性更為提高之傾向。另一方面,羥基值在800mgKOH/g以下時,會有硬化物之機械特性更為提升之傾向。而且,化合物之羥基值(B)可根據JIS K0070進行測定。
化合物(B)之分子量並無特別限定,惟以200至10000為佳,以300至3000更佳。分子量在200以上時,會有更有效地得到低彈性模數化、彎曲強度提高之效果之傾向。另一方面,分子量在10000以下時,會有硬化物之耐熱性、機械強度更為提高之傾向。另外,化合物(B)之分子量可透過凝膠滲透層析儀測定換算為標準聚苯乙烯之分子量。
化合物(B)在25℃可為液體或固體。化合物(B)在25℃為液體時,其黏度(25℃)並無特別限定,惟以100至25000mPa.s為佳,以500至10000mPa.s更佳。
本發明之環氧樹脂組成物中,化合物(B)可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。並且,化合物(B)之例可列舉如:商品名「PLACCEL 205」、「PLACCEL 205U」、「PLACCEL L205AL」、「PLACCEL 208」、「PLACCEL 210」、「PLACCEL 210N」、「PLACCEL 212」、「PLACCEL L212AL」、「PLACCEL 220」、「PLACCEL 220N」、「PLACCEL 220NP1」、「PLACCEL L220AL」、「PLACCEL 230」、「PLACCEL 230N」、「PLACCEL 240」、「PLACCEL 303」、「PLACCEL 305」、「PLACCEL 308」、「PLACCEL 312」、「PLACCEL L320AL」、「PLACCEL 405D」、「PLACCEL CD205」、「PLACCEL
CD210」、「PLACCEL CD220」、「PLACCEL CD205PL」、「PLACCEL CD205HL」、「PLACCEL CD210PL」、「PLACCEL CD210HL」、「PLACCEL CD220PL」、「PLACCEL CD220HL」、「PLACCEL CD220EC」、「PLACCEL CD221T」(以上均為Daicel(股)製);商品名「ETERNACOLL UH-CARB50」、「ETERNACOLL UH-CARB100」、「ETERNACOLL UH-CARB300」、「ETERNACOLL UH-CARB90(1/3)」、「ETERNACOLL UH-CARB90(1/1)」、「ETERNACOLL UH-CARB100」(以上均為宇部興產(股)製);商品名「DURANOL T6002」、「DURANOL T5652」、「DURANOL T4672」、「DURANOL T4692」、「DURANOL G3452」(以上均為旭化成化學(股)製)等之市售品。
本發明之環氧樹脂組成物中的化合物(B)之含量(調配量)並無特別限定,惟相對於脂環式環氧化合物(A)100重量份,以5至60重量份為佳,以10至60重量份更佳,以15至55重量份又更佳,以20至50重量份為特佳。化合物(B)之含量在5重量份以上時,會有硬化物之拉伸斷裂強度變高、機械強度更為提高之傾向。另一方面,化合物(B)之含量在60重量份以下時,會有硬化物保持高的玻璃轉移溫度且耐熱性更為提高之傾向。
[聚乙烯縮醛樹脂(C)]
本發明之環氧樹脂組成物中的聚乙烯縮醛樹脂(C)係包含1個或2個以上使至少包含乙烯醇所對應之構成單元(亦有稱為「聚乙烯醇構成單元」之情形)的聚乙烯醇
樹脂與醛反應,使該聚乙烯醇樹脂中相鄰的乙烯醇構成單元經縮醛化之構造的化合物(聚合物)。本發明之環氧樹脂組成物係藉由包含作為必要成分之聚乙烯縮醛樹脂(C),尤其保持高拉伸斷裂伸長率等之硬化物的優異機械強度,此外亦有玻璃轉移溫度及熱分解溫度變高等之硬化物的耐熱性提升之傾向。更且,藉由選擇聚乙烯縮醛樹脂(C)之分子量,即可易於控制環氧樹脂組成物之性狀及黏度。
聚乙烯縮醛樹脂(C)係可列舉如習知或常用之聚乙烯縮醛樹脂而無特別限定,例如可列舉:包含下述式(i)所示之構成單元、下述式(ii)所示之構成單元以及下述式(iii)所示之構成單元作為必要構成單元之聚乙烯縮醛樹脂。聚乙烯縮醛樹脂(C)更具體上可列舉如:下述式(i)中之R11為氫原子的聚乙烯縮醛樹脂等。
上述式(i)所示之構成單元為具有縮醛部位之構成單元,例如:透過連續(相鄰)的乙烯醇構成單元與醛(R11-CHO)之反應所形成。式(i)所示之構成單元中之R11可為任意之基或原子,例如可列舉:氫原子、烷基、烷氧基及芳基等。然而,式(i)所示之構成單元中之R11
如為大基團(例如碳數多的烴基)時,會有聚乙烯縮醛樹脂(C)之軟化點降低的傾向,包含低軟化點的聚乙烯縮醛樹脂(C)之環氧樹脂組成物在高溫中黏度大為降低,會有樹脂過於流動之情形。而且,R11為大基團之聚乙烯縮醛樹脂(C)在溶劑中的溶解性較高,另一方面卻有耐藥性差之傾向。因此,式(i)中之R11係以氫原子或碳數1至5之烷基為佳,以氫原子或碳數1至3之烷基更佳。碳數1至5之烷基之例可列舉如:甲基、乙基、丙基、異丙基等之碳數1至5的直鏈或分枝鏈狀之烷基等。
上述式(ii)所示之構成單元為乙酸乙烯酯所對應之構成單元,上述式(iii)所示之構成單元為乙烯醇所對應之構成單元。而且,一般而言,乙酸乙烯酯所對應之構成單元係乙酸乙烯酯經聚合而形成,乙烯醇所對應之構成單元係乙酸乙烯酯所對應之構成單元經皂化而形成。
聚乙烯縮醛樹脂(C)可具有式(i)至式(iii)所示之構成單元(式(i)所示之構成單元、式(ii)所示之構成單元及式(iii)所示之構成單元)以外的構成單元。如此之構成單元之例可列舉如:下述式(iv)所示之構成單元(分子間縮醛單元)及下述式(v)所示之構成單元(半縮醛單元)等。而且,式(iv)、式(v)中之R11係與式(i)中之R11相同。
更具體而言,聚乙烯縮醛樹脂(C)之例可列舉如:包含式(i)至式(iii)所示之構成單元作為必要構成單元且分子內不具羧基之聚乙烯縮醛樹脂(亦有稱為「聚乙烯縮醛樹脂(C1)」之情形);包含式(i)至式(iii)所示之構成單元作為必要構成單元且分子內具有羧基之聚乙烯縮醛樹脂(亦有稱為「聚乙烯縮醛樹脂(C2)」之情形)等。
聚乙烯縮醛樹脂(C1)中之上述式(i)至式(iii)所示之構成單元的總含量(總含有率)並無特別限定,惟相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C1)之總構成單元(100重量%),係以80至100重量%為佳。
聚乙烯縮醛樹脂(C1)中,式(i)至式(iii)所示之構成單元可具規則性排列,亦可無規排列。亦即,聚乙烯縮醛樹脂(C1)可為嵌段共聚物、交替共聚物等,亦可為無規共聚物。其中,以無規排列為佳。
聚乙烯縮醛樹脂(C1)中之式(i)所示之構成單元的含量(含有率)並無特別限定,惟相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C1)之總構成單元(100莫耳%),係以50至80莫耳%為佳。式(i)所示之構成單元的含量在50莫耳%以上時,會有聚乙烯縮醛樹脂(C1)之耐藥性、可撓性、耐磨損性及機械強度進一步提升之傾向。另一方面,式(i)所示之構成單元高於80莫耳%時,會有製造上困難之傾向。亦即,聚乙烯縮醛樹脂(C1)中之式(i)所示之構成單元係可在聚乙烯縮醛樹脂(C1)中將連續(相鄰)存在於分子鏈中的乙烯醇構成單元透過縮醛化而形成,因此,不連續之乙烯醇構成單元無法縮醛化,其結果會有式(i)所示之
構成單元的含量難以高於80莫耳%之傾向。
聚乙烯縮醛樹脂(C1)中之式(ii)所示之構成單元的含量(含有率)並無特別限定,惟相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C1)之總構成單元(100莫耳%),係以0.1至49.9莫耳%為佳,以1至30莫耳%更佳。式(ii)所示之構成單元的含量在0.1莫耳%以上時,會有聚乙烯縮醛樹脂(C1)在溶媒中的溶解性或對脂環式環氧化合物(A)等的溶解性進一步提高之傾向。另一方面,式(ii)所示之構成單元的含量在49.9莫耳%以下時,相對地可增加式(i)所示之構成單元的量,聚乙烯縮醛樹脂(C1)之耐藥性、可撓性、耐磨損性及機械強度進一步提升,會有更容易發揮所期待的性能之傾向。
聚乙烯縮醛樹脂(C1)中之式(iii)所示之構成單元的含量(含有率)並無特別限定,惟相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C1)之總構成單元(100莫耳%),係以0.1至49.9莫耳%為佳,以1至30莫耳%更佳。式(iii)所示之構成單元的含量在49.9莫耳%以下時,會有聚乙烯縮醛樹脂(C1)在溶媒中的溶解性或對脂環式環氧化合物(A)等的溶解性進一步提高之傾向。而且,在聚乙烯縮醛樹脂(C1)之製造中,聚乙烯縮醛樹脂之連續(相鄰)的乙烯醇構成單元進行縮醛化時,式(ii)所示之構成單元與式(iii)所示之構成單元成為平衡的關係,因此,式(iii)所示之構成單元的含量成為0.1莫耳%以上。
聚乙烯縮醛樹脂(C1)中之各構成單元(例如式(i)至式(iii)所示之構成單元)的各個含量可根據JIS
K6729進行測定。
聚乙烯縮醛樹脂(C2)如上述,係分子內具有羧基之聚乙烯縮醛樹脂。聚乙烯縮醛樹脂(C2)之例可列舉如:除了上述式(i)至式(iii)所示之構成單元之外,進一步包含下述式(vi)所示之構成單元的聚乙烯縮醛樹脂(經共聚而導入羧基的聚乙烯縮醛樹脂;亦有稱為「導入羧基之聚乙烯縮醛樹脂」之情形)。
上述式(vi)中,R12表示氫原子或碳數1至5之烷基。碳數1至5之烷基之例可列舉如:甲基、乙基、丙基、異丙基等之碳數1至5的直鏈或分枝鏈狀之烷基等。
聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(i)至式(iii)以及式(vi)所示之構成單元(式(i)至式(iii)所示之構成單元及式(vi)所示之構成單元)之總含量(總含有率)並無特別限定,惟相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C2)之總構成單元(100重量%),係以80至100重量%為佳。聚乙烯縮醛樹脂(C2)可進一步含有例如上述式(iv)所示之構成單元或式(v)所示之構成單元等的其它構成單元。
聚乙烯縮醛樹脂(C2)中,式(i)至式(iii)以及式(vi)所示之構成單元可具規則性排列,亦可無規排列。亦即,聚乙烯縮醛樹脂(C2)可為嵌段共聚物、交替共聚物等,亦可為無規共聚物。其中,以無規排列為佳。
聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(i)所示之構成單元的含量(含有率)並無特別限定,惟相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C2)之總構成單元(100莫耳%),係以49.9至80莫耳%為佳。式(i)所示之構成單元的含量在49.9莫耳%以上時,會有聚乙烯縮醛樹脂(C2)之耐藥性、可撓性、耐磨損性及機械強度進一步提升之傾向。另一方面,式(i)所示之構成單元高於80莫耳%時,會有難以製造之傾向。亦即,聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(i)所示之構成單元係在聚乙烯縮醛樹脂中,可將連續(相鄰)存在於分子鏈中的乙烯醇構成單元透過縮醛化而形成,因此,不連續之乙烯醇構成單元無法縮醛化,其結果會有式(i)所示之構成單元的含量難以高於80莫耳%之傾向。
聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(ii)所示之構成單元的含量(含有率)並無特別限定,惟相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C2)之總構成單元(100莫耳%),係以0.1至49.9莫耳%為佳,以1至30莫耳%更佳。式(ii)所示之構成單元的含量在0.1莫耳%以上時,會有聚乙烯縮醛樹脂(C2)在溶媒中的溶解性或對脂環式環氧化合物(A)等的溶解性進一步提高之傾向。另一方面,式(ii)所示之構成單元的含量在49.9莫耳%以下時,相對地可增加式(i)所示之構成單元的量,聚乙烯縮醛樹脂(C2)之耐藥性、可撓性、耐磨損性及機械強度進一步提升,會有更容易發揮所期待的性能之傾向。
聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(iii)所示之構成單元的含量(含有率)並無特別限定,惟相對於構成聚乙
烯縮醛樹脂(C2)之總構成單元(100莫耳%),係以0.1至49.9莫耳%為佳,以1至30莫耳%更佳。式(iii)所示之構成單元的含量在49.9莫耳%以下時,會有聚乙烯縮醛樹脂(C2)在溶媒中的溶解性或對脂環式環氧化合物(A)等的溶解性進一步提高之傾向。而且,在聚乙烯縮醛樹脂(C2)之製造中,聚乙烯縮醛樹脂之連續(相鄰)的聚乙烯醇鏈進行縮醛化時,式(ii)所示之構成單元與式(iii)所示之構成單元成為平衡的關係,因此,通常式(iii)所示之構成單元的含量成為0.1莫耳%以上。
聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之式(vi)所示之構成單元的含量(含有率)並無特別限定,惟相對於構成聚乙烯縮醛樹脂(C2)之總構成單元(100莫耳%),係以0.1至49.9莫耳%為佳,以1至30莫耳%更佳。式(vi)所示之構成單元的含量在0.1莫耳%以上時,纖維強化複合材料中之樹脂與強化纖維之密著性(接著性)提高,會有纖維強化複合材料之機械物性更為提升之傾向。另一方面,式(vi)所示之構成單元的含量在49.9莫耳%以下時,相對地可增加式(i)所示之構成單元的量,聚乙烯縮醛樹脂(C2)之耐藥性、可撓性、耐磨損性及機械強度進一步提升,會有更容易發揮所期待的性能之傾向。
聚乙烯縮醛樹脂(C2)中之各構成單元(例如式(i)至式(iii)及式(vi)所示之構成單元)的各個含量可根據JIS K6729進行測定。
聚乙烯縮醛樹脂(C)之重量平均分子量並無特別限定,惟以40000至140000為佳,以40000至80000
更佳。重量平均分子量在40000以上時,環氧樹脂組成物之成形加工性更為提升,會有硬化物或纖維強化複合材料之彎曲強度及拉伸強度更為提升之傾向。另一方面,重量平均分子量在140000以下時,確保對脂環式環氧化合物(A)等的充分溶解性,同時不會使環氧樹脂組成物之黏度過度增加,而有加工性得到進一步改善的傾向。
本發明之環氧樹脂組成物中,聚乙烯縮醛樹脂(C)可單獨使用1種以上,亦可將2種以上組合使用。並且,聚乙烯縮醛樹脂(C)亦可使用例如:商品名「VINYLEC PVF-K」、「VINYLEC PVF-L」、「VINYLEC PVF-H」、「VINYLEC PVF-E」、「VINYLEC C」(以上均為JNC(股)製)等之市售品。
本發明之環氧樹脂組成物中之聚乙烯縮醛樹脂(C)的含量(調配量)可依所希望的環氧樹脂組成物之性狀與黏度而適當地調整,並無特別限定,惟相對於脂環式環氧化合物(A)100重量份,以1至40重量份為佳,以1至30重量份更佳,以1至20重量份又更佳。聚乙烯縮醛樹脂(C)之含量在1重量份以上時,可將環氧樹脂組成物之黏度有效地控制在適當的範圍,因而會有擴大可應用環氧樹脂組成物之成形方法的範圍,或者是硬化物或纖維強化複合材料之機械強度更為提升之傾向。另一方面,聚乙烯縮醛樹脂(C)之含量在40重量份以下時,環氧樹脂組成物可形成液狀,進而可將該黏度控制在適當的低黏度範圍,因而會有擴大可適用之成形方法的範圍之傾向。
[硬化觸媒(D)]
本發明之環氧樹脂組成物可進一步含有硬化觸媒(D)。本發明之環氧樹脂組成物中之硬化觸媒(D)係藉由開始及/或促進脂環式環氧化合物(A)等之硬化反應(聚合反應)以具有使環氧樹脂組成物硬化的功能之化合物。硬化觸媒(D)並無特別限定,惟例如可列舉:透過進行光照射或加熱處理等而產生陽離子種,使其開始聚合之陽離子聚合起始劑(光陽離子聚合起始劑、熱陽離子聚合起始劑等)或是路易斯酸-胺錯合物、布氏酸鹽類、咪唑類等。
作為硬化觸媒(D)之光陽離子聚合起始劑,其例可列舉如:六氟銻酸鹽、五氟羥基銻酸鹽、六氟磷酸鹽、六氟砷酸鹽等,更具體而言,其例可列舉如:三芳基鋶六氟磷酸鹽(例如:對-苯基硫苯基二苯基鋶六氟磷酸鹽等)、三芳基鋶六氟銻酸鹽等之鋶鹽(特別是三芳基鋶鹽);二芳基錪六氟磷酸鹽、二芳基錪六氟銻酸鹽、雙(十二烷基苯基)錪四(五氟苯基)硼酸鹽、錪[4-(4-甲基苯基-2-甲基丙基)苯基]六氟磷酸鹽等之錪鹽;四氟鏻六氟磷酸鹽等之鏻鹽;N-己基吡啶鎓四氟硼酸鹽等之吡啶鎓鹽等。而且,作為光陽離子聚合起始劑,亦可使用例如:商品名「UVACURE1590」(Daicel-Cytec(股)製);商品名「CD-1010」、「CD-1011」、「CD-1012」(以上均為美國Sartomer製);商品名「Irgacure 264」(BASF製);商品名「CIT-1682」(日本曹達(股)製);商品名「PHOTOINITIATOR 2074」(Rhodia Japan(股)製)等之市售品。
作為硬化觸媒(D)之熱陽離子聚合起始劑,其例可列舉如:芳基重氮鹽、芳基錪鹽、芳基鋶鹽、重烯離子錯合物等,可使用例如:商品名「PP-33」、「CP-66」、「CP-77」(以上均為ADEKA(股)製);商品名「FC-509」(3M製);商品名「UVE1014」(G.E.製);商品名「San-Aid SI-60L」、「San-Aid SI-80L」、「San-Aid SI-100L」、「San-Aid SI-110L」、「San-Aid SI-150L」、「SI-B3」(以上均為三新化學工業(股)製);商品名「CG-24-61」(BASF製);商品名「TA-60」、「TA-100」、「TA-120」、「TA-160」(以上均為SAN-APRO(股)製)等之市售品。更且,熱陽離子聚合起始劑係可列舉如:鋁或鈦等之金屬與乙醯乙酸或二酮類之螯合化合物與三苯基矽醇等矽醇之化合物、或鋁或鈦等之金屬與乙醯乙酸或二酮類之螯合化合物與雙酚S等酚類之化合物等。
作為硬化觸媒(D)之路易斯酸-胺錯合物係可使用習知或常用之路易斯酸-胺錯合物系硬化觸媒而無特別限定,其例可列舉如:BF3-正己胺、BF3-單乙胺、BF3-苄胺、BF3-二乙胺、BF3-哌啶、BF3-三乙胺、BF3-苯胺、BF4-正己胺、BF4-單乙胺、BF4-苄胺、BF4-二乙胺、BF4-哌啶、BF4-三乙胺、BF4-苯胺、PF5-乙胺、PF5-異丙胺、PF5-丁胺、PF5-十二烷胺、PF5-苄胺、AsF5-月桂胺等。
硬化觸媒(D)之布氏酸鹽類可使用習知或常用之布氏酸鹽類而無特別限定,其例可列舉如:脂肪族鋶鹽、芳香族鋶鹽、錪鹽及鏻鹽等。
作為硬化觸媒(D)之咪唑類係可使用習知或常用之咪唑類而無特別限定,其例可列舉如:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鎓苯偏三酸鹽、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓苯偏三酸鹽、2-甲基咪唑鎓異氰脲酸酯、2-苯基咪唑鎓異氰脲酸酯、2,4-二胺基-6-[2-甲基咪唑基-(1)]-乙基-S-三、2,4-二胺基-6-[2-乙基-4-甲基咪唑基-(1)]-乙基-S-三等。
本發明之環氧樹脂組成物中,硬化觸媒(D)可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
本發明之環氧樹脂組成物中的硬化觸媒(D)之含量(調配量)並無特別限定,惟相對於環氧樹脂組成物所含的陽離子硬化性化合物(例如:脂環式環氧化合物(A))之總量100重量份,以0.01至15重量份為佳,以0.01至12重量份更佳,以0.05至10重量份又更佳,以0.05至8重量份為特佳。硬化觸媒(D)在上述範圍內使用時,環氧樹脂組成物之硬化速度加快,會有改善硬化物之耐熱性及透明性之平衡的傾向。
[硬化劑(E)]
本發明之環氧樹脂組成物可進一步(例如:取代硬化觸媒(D))含有硬化劑(E)。本發明之環氧樹脂組成物中的硬化劑(E)係藉由與脂環式環氧化合物(A)等反應而具有使環氧樹脂組成物硬化之作用的化合物。硬化劑(E)在作
為環氧樹脂用硬化劑時,可使用習知或常用之硬化劑而無特別限定,其例可列舉如:酸酐類(酸酐系硬化劑)、胺類(胺系硬化劑)、聚醯胺樹脂、咪唑類(咪唑系硬化劑)、聚硫醇類(聚硫醇系硬化劑)、酚類(酚系硬化劑)、多元羧酸類、二氰二胺類、有機醯肼等。
作為硬化劑(E)之酸酐類(酸酐系硬化劑)係可使用習知或常用的酸酐系硬化劑,並無特別限定,惟可列舉例如:甲基四氫鄰苯二甲酸酐(4-甲基四氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基四氫鄰苯二甲酸酐等)、甲基六氫鄰苯二甲酸酐(4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基六氫鄰苯二甲酸酐等)、十二烯基琥珀酸酐、甲基端亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基環己烯二羧酸酐、焦蜜石酸酐、苯偏三酸酐、二苯基酮四羧酸酐、納迪克酸酐、甲基納迪克酸酐、氫化甲基納迪克酸酐、4-(4-甲基-3-戊烯基)四氫鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、己二酸酐、癸二酸酐、十二烷二酸酐、甲基環己烯四羧酸酐、乙烯基醚-馬來酸酐共聚物、烷基苯乙烯-馬來酸酐共聚物等。其中,在處理性方面,以在25℃下為液狀之酸酐[例如:甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、甲基端亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐等]為佳。另一方面,對於25℃下為固體狀之酸酐,例如:在溶於25℃下為液狀之酸酐而作成液狀混合物時,會有提高本發明之環氧樹脂組成物中之硬化劑(E)的處理性之傾向。酸酐系硬化劑,係以硬化物之耐熱性、透明性之觀點,係以飽和
單環烴二羧酸之酐(亦包含環上連接有烷基等之取代基者)為佳。
作為硬化劑(E)之胺類(胺系硬化劑)係可使用習知或常用的胺系硬化劑而無特別限定,惟可列舉例如:乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、二丙二胺、二乙胺基丙胺、聚伸丙三胺等之脂肪族多胺;烷二胺(MDA:Menthene Diamine)、異佛爾酮二胺、雙(4-胺基-3-甲基二環己基)甲烷、二胺基二環己基甲烷、雙(胺甲基)環己烷、N-胺乙基哌、3,9-雙(3-胺丙基)-3,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷等之脂環式多胺;間苯二胺、對苯二胺、甲苯-2,4-二胺、甲苯-2,6-二胺、-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺等之單核多胺;伸聯苯基二胺、4,4-二胺基二苯基甲烷、2,5-萘二胺、2,6-萘二胺等之芳香族多胺等。
作為硬化劑(E)之酚類(酚系硬化劑)係可使用習知或常用的酚系硬化劑而並無特別限定,惟可列舉例如:酚醛清漆型酚樹脂、甲酚型酚醛清漆樹脂、對二甲苯改質酚樹脂、對二甲苯-間二甲苯改質酚樹脂等之芳烷基樹脂、萜烯改質酚樹脂、二環戊二烯改質酚樹脂、三酚基丙烷等。
作為硬化劑(E)之聚醯胺樹脂可列舉例如:分子內具有一級胺基及二級胺基之任一者或兩者的聚醯胺樹脂等。
作為硬化劑(E)之咪唑(咪唑系硬化劑)係可使用習知或常用的咪唑系硬化劑而並無特別限定,惟可列
舉例如:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鎓苯偏三酸鹽、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓苯偏三酸鹽、2-甲基咪唑鎓異氰脲酸酯、2-苯基咪唑鎓異氰脲酸酯、2,4-二胺基-6-[2-甲基咪唑基-(1)]-乙基-s-三、2,4-二胺基-6-[2-乙基-4-甲基咪唑基-(1)]-乙基-s-三等。
作為硬化劑(E)之聚硫醇類(聚硫醇系硬化劑)係可列舉例如:液狀之聚硫醇、多硫化物樹脂等。
作為硬化劑(E)之多羧酸類係可列舉例如:己二酸、癸二酸、對苯二甲酸、苯偏三酸、含羧基之聚酯等。
其中,硬化劑(E)方面,從硬化物之耐熱性、透明性之觀點,係以酸酐類(酸酐系硬化劑)為佳。而且,本發明之環氧樹脂組成物中的硬化劑(E)可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。並且,硬化劑(E)亦可使用市售品。例如:酸酐系硬化劑之市售品可列舉如:商品名「RIKACID MH-700」、「RIKACID MH-700F」(以上均為新日本理化(股)製);商品名「HN-5500」(日立化成工業(股)製)等。
本發明之環氧樹脂組成物中的硬化劑(E)之含量(調配量)並無特別限定,惟相對於環氧樹脂組成物中所含的陽離子硬化性化合物之總量100重量份,以50至200重量份為佳,以80至150重量份更佳。具體而言,
在使用酸酐類作為硬化劑(E)時,相對於本發明之環氧樹脂組成物中所含的全部陽離子聚合性化合物(例如:具有環氧基之化合物)中的每當量之陽離子聚合性基(例如:環氧基),以成為0.5至1.5當量之比例而使用為佳。硬化劑(E)之含量在50重量份以上時,可使其充分地硬化,而有硬化物之強韌性更為提高之傾向。另一方面,硬化劑(E)之含量在200重量份以下時,硬化物之著色受到抑制,而有色相提高之傾向。
[硬化促進劑(F)]
本發明之環氧樹脂組成物,尤其在包含硬化劑(E)時,以進一步包含硬化促進劑(F)者為佳。硬化促進劑(F)係當陽離子硬化性化合物(尤其是具有環氧基之化合物)與硬化劑(E)反應時,具有促進該反應速度之機能的化合物。硬化促進劑(F)係可使用習知或常用之硬化促進劑,可列舉例如:1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯-7(DBU)或其鹽(例如:酚鹽、辛酸鹽、對甲苯磺酸鹽、甲酸鹽、四苯基硼酸鹽等);1,5-二氮雜雙環[4.3.0]壬烯-5(DBN)或其鹽(例如:酚鹽、辛酸鹽、對甲苯磺酸鹽、甲酸鹽、四苯基硼酸鹽等);苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基)酚、N,N-二甲基環己基胺等之三級胺;2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑等之咪唑;磷酸酯;三苯基膦、三(二甲氧基)膦等之膦類;四苯基鏻四(對甲苯基)硼酸鹽等之鏻化合物;辛基鋅、辛酸錫、硬脂酸鋅等之有機金屬鹽;乙醯丙酮鋁錯合物等之金屬螯合物等。硬化促進劑(F)可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
硬化促進劑(F)亦可使用商品名「U-CAT SA 506」、「U-CAT SA 102」、「U-CAT 5003」、「U-CAT 18X」、「U-CAT 12XD」(開發品)(以上均為SAN-APRO(股)製);商品名「TPP-K」、「TPP-MK」(以上為北興化學工業(股)製);商品名「PX-4ET」(以上為日本化學工業(股)製)等之市售品。
本發明之環氧樹脂組成物中的硬化促進劑(F)之含量(調配量)並無特別限定,惟相對於環氧樹脂組成物中所含的陽離子聚合性化合物之總量100重量份,係以0.01至5重量份為佳,以0.03至3重量份更佳,以0.03至2重量份又更佳。硬化促進劑(F)之含量在0.01重量份以上時,會有可得充分之硬化促進效果之情形。另一方面,硬化促進劑(F)之含量在5重量份以下時,硬化物之著色色受到抑制,而有色相提高之傾向。
[添加劑]
本發明之環氧樹脂組成物除了上述之外,在無損本發明之效果的範圍內可含有各種添加劑。上述添加劑係使含有例如:乙二醇、二乙二醇、丙二醇及甘油等之具有羥基的化合物時,可使反應緩慢地進行。其它在無損黏度及透明性之範圍內,可使用聚矽氧系及氟系消泡劑、調平劑、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷及3-巰基丙基三甲氧基矽烷等之矽烷偶合劑、界面活性劑、二氧化矽和氧化鋁等之無機填充劑、阻燃劑、著色劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、離子吸附體、顏料、螢光體(例如:YAG系螢光體微粒、矽酸鹽系螢光體微粒等之無機螢光
體微粒等)、脫模劑、溶劑(例如:γ-丁內酯等)、增黏抑制劑、穩定劑等之常用的添加劑。
本發明之環氧樹脂組成物可進一步包含1分子內具有1個以上之氧環丁烷基的化合物(亦有稱為「氧環丁烷化合物」之情形)。在包含上述氧環丁烷化合物時,會有可得到硬化速度加快之效果、轉化率及聚合度增高之效果、硬化物之耐熱性及斷裂強度提高之效果等的各種效果之傾向。上述氧環丁烷化合物係可使用習知或常用之氧環丁烷化合物而無特別限定,可列舉例如:3,3-雙(乙烯氧基甲基)氧環丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧環丁烷、3-乙基-(羥甲基)氧環丁烷、3-乙基-3-[(苯氧基)甲基]氧環丁烷、3-乙基-3-(己氧基甲基)氧環丁烷、3-乙基-3-(氯甲基)氧環丁烷、3,3-雙(氯甲基)氧環丁烷、雙{[1-乙基(3-氧環丁烷基)]甲基}醚、4,4'-雙[(3-乙基-3-氧環丁烷基)甲氧基甲基]雙環己基、1,4-雙[(3-乙基-3-氧環丁烷基)甲氧基甲基]環己烷、1,4-雙{[(3-乙基-3-氧環丁烷基)甲氧基]甲基}苯、3-乙基-3-{[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧環丁烷等。而且,氧環丁烷化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
本發明之環氧樹脂組成物並無特別限定,可將上述各成分依必要而在加熱狀態下攪拌混合而調製。而且,本發明之環氧樹脂組成物亦可將預先混合有各成分者直接作為1液系之組成物使用,亦可將例如各別調製之2種以上之成分在使用前以既定比例混合使用作為多液系(例如:2液系)之組成物使用。上述之攪拌、混合的
方法並無特別限定,惟可使用例如:溶解器、均質機等的各種混合機、捏合機、輥、珠磨機及旋轉式攪拌裝置等習知或常用之攪拌/混合裝置。而且,攪拌及混合後,可在真空下脫氣。
本發明之環氧樹脂組成物以在25℃中為液體(液狀)者為佳。本發明之環氧樹脂組成物的黏度(25℃)並無特別限定,惟以小於25000Pa.s為佳,以小於10000Pa.s更佳,以500至50000mPa.s又更佳,以2000至30000mPa.s為特佳。25℃中之黏度小於25000Pa.s時,可應用之成形方法的範圍有擴大之傾向。
本發明之環氧樹脂組成物以在30℃中為液體(液狀)者為佳。本發明之環氧樹脂組成物的黏度(30℃)並無特別限定,惟以小於10000Pa.s為佳,以500至50000mPa.s更佳,以2000至30000mPa.s又更佳。30℃中之黏度未達10000Pa.s時,可應用之成形方法的範圍有擴大之傾向。另外,環氧樹脂組成物在25℃及30℃中之黏度可使用例如:數位式黏度計(型號「DVU-EII型」;TOKIMEC(股)製),以轉子:標準1°34'×R24、溫度:25℃或30℃、轉速:0.5至10rpm之條件測定。而且,本發明之環氧樹脂組成物在25℃為固體或在30℃為固體時,例如可藉由加熱使之熔融而成形(例如:轉移成形等),得到硬化物或纖維強化複合材料之成形體。
<纖維強化複合材料>
本發明之環氧樹脂組成物係如上述,容易控制性狀及黏度,可在低溫且短時間內硬化,進而藉由使上述環
氧樹脂組成物硬化而可得到耐熱性及機械特性優異之硬化物,因此,特別以用以形成該硬化物與強化纖維之複合材料(纖維強化複合材料)的樹脂組成物(纖維強化複合材料用樹脂組成物)為適用。具體而言,透過使本發明之環氧樹脂組成物含浸或塗布強化纖維而得的預浸漬物(亦有稱為「本發明之預浸漬物」之情形)硬化,即可得到纖維強化複合材料(亦有稱為「本發明之纖維強化複合材料」之情形)。本發明之纖維強化複合材料因具有上述構成,因此,生產性、耐熱性及強韌性優異。
上述強化纖維係可使用習知或常用之強化纖維而無特別限定,惟可列舉如:碳纖維、玻璃纖維、聚芳醯胺纖維、硼纖維、石墨纖維、碳化矽纖維、高強度聚乙烯纖維、碳化鎢纖維、聚對伸苯基苯并唑纖維(PBO纖維)等。上述碳纖維之例可列舉如:聚丙烯腈(PAN)系碳纖維、瀝青系碳纖維、氣相成長碳纖維等。其中,從機械物性(強韌性等)之觀點,以碳纖維、玻璃纖維、聚芳醯胺纖維為佳,以碳纖維為特佳。亦即,本發明之環氧樹脂組成物特別以用以形成碳纖維強化複合材料的樹脂組成物(碳纖維強化複合材料用樹脂組成物)為適用。而且,上述強化纖維可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
上述強化纖維之型態可列舉例如:長纖(Filament)型態、絲束型態、絲束單向排列之單向材型態、織物型態、不織布型態等。強化纖維之織物可列舉例如:平織、斜紋織、緞紋織或不捲曲織物為代表之纖維
束在一個方向上對齊之片材或使變化角度而層壓之片材不鬆動之方式進行縫合之拼接片等。
本發明之預浸漬物中之強化纖維的含量並無特別限定,而可適當地調整。
本發明之環氧樹脂組成物含浸或塗布於強化纖維的方法並無特別限定,惟可藉由習知或常用之預浸漬物的製造方法中之含浸或塗布的方法實施。
而且,本發明之預浸漬物可為,將本發明之環氧樹脂組成物含浸或塗布於強化纖維後,進一步進行加熱或活性能量射線之照射等,使環氧樹脂組成物之部分化合物(例如:脂環式環氧化合物(A)、由具有羥基之內酯加成化合物(B1)及聚碳酸酯多元醇(B2)所構成群組中選擇之至少1種的化合物(B)、以及聚乙烯縮醛樹脂(C)等)反應而得者(亦即,經半硬化者)。
本發明之纖維強化複合材料係如上述,可藉由使本發明之預浸漬物硬化而得,該製造方法並無特別限定,惟可藉由以下之習知或常用的方法製造,例如:手積層法;預浸漬法、RTM法、SMC成型法、拉擠成型、纖維纏繞法、噴霧法、拉擠成型法等。亦即,本發明之纖維強化複合材料係可列舉如:經由預浸漬法而成形之材料、經由RTM法而成形之材料、經由SMC法而成形之材料(例如:C-SMC:碳纖維強化片狀模塑化合物)等。
本發明之纖維強化複合材料可作為各種構造物之材料使用,並無特別限定,以作為例如:飛機的機身、主翼、尾翼、轉動葉片、整流罩、機罩、機門等;
太空船的電動機殼體、主翼等;人造衛星的結構體;汽車底盤等之汽車零件;鐵路車輛的結構體;腳踏車的結構體;船舶的結構體;風電葉片;壓力容器;釣竿;網球拍;高爾夫球桿;機器人手臂;電纜(例如:電纜的芯材等)等之構造物的材料為適用。並且,本發明之纖維強化複合材料亦可應用作為例如:氫氣罐、液化天然氣(LNG)罐等之高壓罐的構成材料。
以下根據實施例,更詳細地說明本發明,惟本發明並不受限於該等實施例。
實施例1
如表1所示,將脂環式環氧化合物(商品名「Celloxide 2021P」;Daicel(股)製)100重量份、聚酯多元醇(商品名「Placcel 305」聚己內酯三醇;Daicel(股)製)30重量份、聚乙烯縮醛樹脂(商品名「VINYLEC C」;JNC(股)製)7重量份以及增黏抑制劑(商品名「ADK STAB PEP-36」;ADEKA(股)製)1重量份加入燒瓶中,在100℃加熱攪拌2小時加以混合之後,返回到室溫,然後,加入硬化觸媒(商品名「San-Aid SI-100L」;三新化學工業(股)製)1.00重量份、穩定劑(商品名「San-Aid SI助劑」;三新化學工業(股)製)0.035重量份,使用旋轉式攪拌裝置(商品名「Awa-tori Rentaro」;THINKY(股)製),在室溫下攪拌5分鐘進行混合,調製成環氧樹脂組成物。所得環氧樹脂組成物在30℃及25℃中之黏度以上述方法測定。
接著,將上述所得的環氧樹脂組成物放入成型模具(
厚度4mm及0.5mm的壓鑄模具)中,如表1所示,在80℃下加熱4小時,接著,透過在110℃下加熱2小時,調製成硬化物。
實施例2至9、比較例1至3
除了將環氧樹脂組成物之構成成分及調配比例變更為如表1所示者之外,進行與實施例1之相同操作,調製成環氧樹脂組成物。
其次,將上述所得的環氧樹脂組成物放入成型模具(厚度4mm及0.5mm的壓鑄模具)中,透過以表1所示之硬化條件進行加熱,調製成硬化物。
[評定]
對於實施例及比較例所得的硬化物及硬化前之環氧樹脂組成物施行下述評定。
(1)拉伸特性(拉伸斷裂強度、拉伸模數、拉伸斷裂伸長率)
將實施例及比較例所得的硬化物(厚度4mm)進行加工,製作厚度4mm×寬度10mm×長度80mm大小之試驗片。使用Tensilon萬能材料試驗機(Orientec(股)製),對於上述試驗片,根據JIS K7161的測定方法進行拉伸試驗[拉伸速度:5mm/分鐘、負載FS:5kN、卡盤間距離(標線間距):50mm],測定硬化物之拉伸斷裂強度、拉伸模數以及拉伸斷裂伸長率。將結果分別呈示於表1之「拉伸特性」之欄中。
(2)耐熱性(DMA)
從實施例及比較例所得之硬化物(厚度0.5mm)切取
厚度0.5mm×寬度8mm×長度40mm大小之試驗片,使用動態黏彈性測定裝置(DMA)(精工儀器(股)製),測定上述試驗片之損耗角正切(tanδ)的峰頂溫度(Tg(tanδ)(玻璃轉移溫度);單位:℃)。另外,測定係在氮氣流下、測定溫度範圍:-50至300℃、升溫速度:3℃/分鐘、變形模式:拉伸模式的條件下實施。將結果呈示於表1之「耐熱性(DMA)」之欄中。玻璃轉移溫度記載2個值者,係表示上述測定中,呈現玻璃轉移溫度之頂峰有2處存在之意。
(3)適用期(pot life)
從實施例及比較例所得之環氧樹脂組成物在25℃中之黏度(V1)、及環氧樹脂組成物在23℃放置14天後於25℃中之黏度(V2),由下述式計算黏度變化率。將結果呈示於表1之「適用期」之欄中。黏度變化率愈小者表示環氧樹脂組成物之適用期愈長。而且,由於在23℃放置14天後於25℃中之黏度(V2)過高而無法測定,在無法計算黏度變化率時,於表1之「適用期」之欄中記載為「無法測定」。
黏度變化率(%)={(V2-V1)/V1}×100
(4)凝膠時間
將實施例及比較例所得之環氧樹脂組成物使用凝膠時間測試儀(安田精機製作所(股)製)以轉子:直徑 5×110mm、試驗管:外徑 12×90mm、油:SRX310(加熱至120℃)之條件測定,試樣凝膠化之時間(透過增稠固定轉子的磁鐵除外時間)作為凝膠時間。將結果呈示於表1之「凝膠時間」之欄中。
如表1所示,由實施例所得之環氧樹脂組成物可通過在低溫且短時間內硬化而形成硬化物。並且,由實施例所得之環氧樹脂組成物之黏度變化率小,具有長的適用期。更且,由實施例所得之環氧樹脂組成物之硬化物之拉伸特性等的機械特性優異,具有高耐熱性(玻璃轉移溫度及熱分解溫度)。相對於此,由比較例所得之環氧樹脂組成物之適用期極短、或其硬化物之拉伸斷裂伸長率低、耐熱性低等的各特性低劣。
另外,實施例、比較例中所使用之成分係如下述。
[脂環式環氧化合物]
CELLOXIDE 2021P:3,4-環氧環己基甲基(3,4-環氧基)環己烷羧酸酯;Daicel(股)製
[具有羥基之內酯加成化合物(聚酯多元醇)]
PLACCEL 305:聚己內酯三醇;Daicel(股)製
PLACCEL 205:聚己內酯二醇;Daicel(股)製
PLACCEL 405D:聚己內酯四醇;Daicel(股)製
[聚乙烯縮醛樹脂]
VINYLEC C:導入羧基之聚乙烯甲醛樹脂;JNC(股)製
VINYLEC PVF-L:聚乙烯甲醛樹脂;JNC(股)製
[增黏抑制劑]
ADK STAB PEP-36:雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇 二亞磷酸酯;ADEKA(股)製
[硬化觸媒]
San-Aid SI-100L:硬化觸媒;三新化學工業(股)製
[穩定劑]
San-Aid SI助劑:芳香族化合物;三新化學工業(股)製
本發明之環氧樹脂組成物,特別是可作為纖維強化複合材料用樹脂組成物使用。透過本發明之纖維強化複合材料用樹脂組成物之使用,可得到纖維強化複合材料。該纖維強化複合材料可作為例如:飛機的機身、主翼、尾翼、轉動葉片、整流罩、機罩、機門等;太空船的電動機殼體、主翼等;人造衛星的結構體;汽車底盤等之汽車零件;鐵路車輛的結構體;腳踏車的結構體;船舶的結構體;風電葉片;壓力容器;釣竿;網球拍;高爾夫球桿;機器人手臂;電纜(例如:電纜的芯材等)等之構造物的材料。並且,本發明之纖維強化複合材料亦可應用作為例如:氫氣罐、液化天然氣(LNG)罐等之高壓罐的構成材料。
Claims (7)
- 一種環氧樹脂組成物,其特徵係包含:脂環式環氧化合物(A)、由具有羥基之內酯加成化合物(B1)及聚碳酸酯多元醇(B2)所構成群組中選擇之至少1種的化合物(B)、以及聚乙烯縮醛樹脂(C)。
- 如請求項1之環氧樹脂組成物,其中化合物(B)之含量係相對於脂環式環氧化合物(A)100重量份而為5至60重量份。
- 如請求項1或2之環氧樹脂組成物,其進一步包含硬化觸媒(D)。
- 如請求項1至3中任一項之環氧樹脂組成物,其係纖維強化複合材料用樹脂組成物。
- 一種硬化物,其係藉由使如請求項1至4中任一項之環氧樹脂組成物硬化而得者。
- 一種預浸漬物,其係藉由使如請求項1至4中任一項之環氧樹脂組成物浸漬或塗布強化纖維而得者。
- 一種纖維強化複合材料,係藉由使如請求項6之預浸漬物硬化而得者。
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