纤维增强复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适合于汽车用途、铁道车辆用途、航天器用途、船舶用途、体育用途、风 车等的建筑部件、其它的一般工业用途，可高水平地同时得到优异的各种机械物性，可更轻 量化的纤维增强复合材料。
【背景技术】
[0002] 由各种纤维与基质树脂构成的纤维增强复合材料因其优异的力学物性而被广泛 地用于汽车、铁道车辆、航天器、船舶、体育用品或其它的一般工业用途等。
[0003] 近年来，随着其实际使用成绩的积累，纤维增强复合材料的应用范围日益扩大。
[0004] 作为这样的纤维增强复合材料，例如在专利文献1和2中提出了利用具有苯并噁 嗪环的化合物的材料。该具有苯并噁嗪环的化合物具有优异的耐湿性和耐热性，但有韧性 差的问题，人们试图掺混环氧树脂或各种树脂微粒等以弥补此缺点。
[0005] 另一方面，通过在汽车、铁道、航天器、船舶用途、体育用途、风车等建筑部件、其它 一般工业用途中需要的力学特性中高水平地同时实现冲击后压缩强度（以下缩写为CAI)、 高温高湿时的层间剪切强度（以下缩写为ILSS)和层间破坏韧性等，以期望在主要结构等 中应用的纤维增强复合材料的进一步轻量化。此外，为了维持高温特性，也需要高水平地维 持所使用的树脂材料的玻璃化转变温度。但是，在上述专利文献中具体记载的实例中，未必 可以说能够将它们高水平地同时实现。
[0006] 作为提高上述力学特性的技术，例如在专利文献3中公开了为了提高CAI而在环 氧树脂等热固性树脂中掺混聚酰胺12微粒的技术。
[0007] 利用这样的技术的纤维增强复合材料可在某种程度上高水平地维持CAI，但未能 同时实现高温高湿时的ILSS。
[0008] 在专利文献4中，作为可高水平地同时实现CAI和ILSS的碳纤维复合材料，记载 了具有含有特定的聚酰胺微粒的树脂层与含有碳纤维的层交替层压而得到的层压体结构 的复合材料。
[0009] 但是，在该文献中，对于具有使用具有苯并噁嗪环的化合物的层压体结构的复合 材料无具体的记载，要求开发可发挥具有苯并噁嗪环的化合物的优异的特性并显示更优异 的CAI和ILSS的材料。
[0010] 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2007-16121号公报 专利文献2 :日本特开2010-13636号公报 专利文献3 :日本特开2009-286895号公报 专利文献4 :日本特开2009-221460号公报。
【发明内容】
[0011] 发明所要解决的课题 本发明的课题在于：提供可高水平地同时实现CAI、ILSS和层间破坏韧性，特别是可实 现高的CAI和高温高湿条件下高的ILSS的纤维增强复合材料。
[0012] 解决课题的手段 本发明人为了解决上述课题，尝试了制备具有以下层压体结构的复合材料：在具有特 定的苯并噁嗪环的化合物与环氧树脂的固化物中含浸有聚醚砜粒子的树脂层与含有增强 纤维的层进行层压而得到的层压体结构。结果发现其显示特别优异的CAI和ILSS，从而完 成了本发明。
[0013] 根据本发明，提供纤维增强复合材料，所述材料是由含有多个含有增强纤维的层 的层压体构成，在各个含有增强纤维的层的各层间区域具有树脂层，该树脂层为在分子中 具有以式（1)表示的苯并噁嗪环的化合物与环氧树脂的固化物中至少含浸有聚醚砜粒子 的层，
[化1]
【主权项】
1. 纤维增强复合材料，其中，所述材料是由含有多个含有增强纤维的层的层压体构 成，在各个含有增强纤维的层的各层间区域具有树脂层，所述树脂层为在分子中具有以式 (1)表示的苯并噁嗪环的化合物与环氧树脂的固化物中至少含浸有聚醚砜粒子的层： [化1]
式中，&表示碳原子数为1~12的链状烷基、碳原子数为3~8的环状烷基、苯基、或用碳 原子数为1~12的链状烷基或卤素取代的苯基，另外，在式中的芳环的氧原子所键合的碳原 子的邻位和对位中的至少一个碳原子上键合氢原子； 各个树脂层与各个含有增强纤维的层的厚度的比例为1:2~6。
2. 权利要求1的纤维增强复合材料，其中，聚醚砜粒子的平均粒径为1ym以上且低于 15um〇
3. 权利要求1的纤维增强复合材料，其中，聚醚砜粒子的平均粒径为15ym以上且低 于 60ym〇
4. 权利要求1~3中任一项的纤维增强复合材料，其中，树脂层含有韧性改善剂。
5. 权利要求4的纤维增强复合材料，其中，韧性改善剂为选自无机微粒、有机微粒、或 将无机微粒和/或有机微粒分散于液态树脂或树脂单体中而得到的成分的至少1种。
【专利摘要】本发明提供可高水平地同时实现CAI、ILSS和层间破坏韧性，特别是可实现高的CAI且在高温高湿条件下高的ILSS的纤维增强复合材料。纤维增强复合材料的特征在于，所述材料是由含有多个含有增强纤维的层压体构成，在各个含有增强纤维的层的各层间区域具有树脂层，该树脂层为在分子中具有以式(1)表示的苯并噁嗪环的化合物与环氧树脂的固化物中至少含浸有聚醚砜粒子的层，各个树脂层与各个含有增强纤维的层的厚度的比例为1:2~6；对汽车用途、铁道车辆用途、航天器用途、船舶用途、风车等建筑部件、其它的一般工业用途有用。R1：C1~C12的链状烷基等，在式中的芳环的氧原子所键合的碳原子的邻位和对位中的至少一个C上键合H。
【IPC分类】C08J5-24, C08J5-04
【公开号】CN104583284
【申请号】CN201380044970
【发明人】福田欣弘, 松本隆之, 南昌树, 关根尚之, 中岛正宪
【申请人】吉坤日矿日石能源株式会社, 富士重工业株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年6月25日
【公告号】EP2868687A1, US20150132553, WO2014002991A1