環(huán)氧基-胺加成物、樹脂組合物、上膠劑、涂布有上膠劑的碳纖維及纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，提供一種環(huán)氧基-胺加成物，其反應(yīng)性高，可以提高強(qiáng)化復(fù)合材料中的樹脂與強(qiáng)化纖維的密合性，進(jìn)而相對于樹脂等其它成分可以容易地配合。本發(fā)明的環(huán)氧基-胺加成物為分子內(nèi)具有2個(gè)以上的氨基的環(huán)氧基-胺加成物，通過分子內(nèi)具有2個(gè)以上的脂環(huán)式環(huán)氧基的環(huán)氧化合物(A)與分子內(nèi)具有2個(gè)以上的氨基的胺化合物(B)的反應(yīng)來得到。環(huán)氧化合物(A)優(yōu)選為下述式(a)表示的化合物。
【專利說明】環(huán)氧基-胺加成物、樹脂組合物、上膠劑、涂布有上膠劑的 碳纖維及纖維強(qiáng)化復(fù)合材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)氧基-胺加成物、含有該環(huán)氧基-胺加成物的樹脂組合物、及通 過將該樹脂組合物含浸或涂敷于強(qiáng)化纖維而得到的預(yù)浸料所形成的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。本 發(fā)明還涉及一種含有上述環(huán)氧基-胺加成物的上膠劑、將該上膠劑涂布于碳纖維而得到的 涂布有上膠劑的碳纖維、及含有該涂布有上膠劑的碳纖維的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，已知有通過使胺化合物與環(huán)氧化合物反應(yīng)而生成的環(huán)氧基-胺加成物（有 時(shí)稱為"胺加合物"）。作為上述胺加合物，例如在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中公開有使具有 縮水甘油基的環(huán)氧樹脂與二焼基胺反應(yīng)而得到的加成化合物、及由該加成化合物粉體表面 的酸性物質(zhì)產(chǎn)生的中和處理物。另外，在專利文獻(xiàn)3中公開有一種環(huán)氧基-胺加成物，其是 例如使具有氨基及N，N-二焼基氨基的氨基化合物與分子內(nèi)具有多于平均一個(gè)的縮水甘油 基的環(huán)氧樹脂W特定的比例進(jìn)行反應(yīng)而得到的。
[0003] 如在專利文獻(xiàn)1?3中公開的那樣，使用上述胺加合物作為環(huán)氧樹脂的固化劑 (潛在性固化劑）。近年來，除上述胺加合物除作為固化劑的用途之外，例如也開始作為密 合性改良劑使用，其可提高碳纖維等強(qiáng)化纖維與樹脂的復(fù)合材料（纖維強(qiáng)化復(fù)合材料）中 的樹脂與強(qiáng)化纖維的密合性。
[0004] 另一方面，具有高的比強(qiáng)度、比彈性及耐熱性、并且輕量的碳纖維與樹脂的復(fù)合材 料即纖維強(qiáng)化復(fù)合材料（碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料）具有非常優(yōu)異的耐熱性及機(jī)械物性，因此， 開始用于各種用途。在該種碳纖維復(fù)合材料中，一般使用上膠劑（集束劑）。作為上述上膠 齊U，已知有例如在雙酷A的二縮水甘油基離（參照專利文獻(xiàn)4、5)、雙酷A的（參照專利文獻(xiàn) 6、7)、環(huán)氧基加成于雙酷A的聚環(huán)氧化物加成物的物質(zhì)（參照聚環(huán)氧化物加成物專利文獻(xiàn) 8、9)、聚亞焼基二醇的環(huán)氧基加成物（參照專利文獻(xiàn)10?12)等。該些上膠劑作為糊劑涂 布于碳纖維上，W提高收斂性不足的碳纖維的高次加工性為目的而使用。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開昭56-155222號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開昭57-100127號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3:日本特開昭61-228018號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)4:日本特開昭50-059589號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)5:日本特開昭57-171767號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)6:日本特開平07-009444號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)7:日本特開2000-336577號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)8:日本特開昭61-028074號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)9:日本特開平01-272867號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)10:日本特開昭57-128266號(hào)公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn)11:日本特開昭59-009273號(hào)公報(bào)
[0018] 專利文獻(xiàn)12:日本特開昭62-033872號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 但是，專利文獻(xiàn)1?3中所公開的胺加合物不具有直接鍵合于氮原子的氨原子那 樣的活性氨，或該活性氨被各種化合物（例如無機(jī)酸、有機(jī)酸、酷類等）掩蔽，因此，不具有 充分的反應(yīng)性，例如，在作為纖維強(qiáng)化復(fù)合材料中的密合性改良劑而使用的情況下，存在不 能充分地得到提高樹脂與強(qiáng)化纖維的密合性的效果的問題。
[0020] 在上述胺加合物中，例如設(shè)想作為用于提高纖維強(qiáng)化復(fù)合材料中的樹脂與強(qiáng)化纖 維的密合性等的添加劑進(jìn)行使用的情況下，要求相對于其它成分（例如熱塑性樹脂、環(huán)氧 化合物等固化性樹脂等）可W容易地進(jìn)行配合。但是，例如現(xiàn)有已知的雙酷A二縮水甘油 基離等具有縮水甘油基的環(huán)氧化合物與聚胺化合物的加成物由于形成有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，因此， 即使進(jìn)行加熱，也不會(huì)軟化或烙融，難W與其它成分混合，不能得到均勻的組合物。
[0021] 另外，作為上述的碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料中的上膠劑，不僅要求提高碳纖維的高次 加工性、還要求可W提高碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料中的碳纖維和樹脂（基質(zhì)樹脂）的粘接性 (密合性）。
[0022] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種環(huán)氧基-胺加成物，其反應(yīng)性高，可W提高纖 維強(qiáng)化復(fù)合材料中的樹脂與強(qiáng)化纖維的密合性，進(jìn)而相對于樹脂等其它成分可W容易地進(jìn) 行配合。
[0023] 另外，本發(fā)明的其它目的在于，提供一種樹脂組合物，其可W形成反應(yīng)性高、且樹 脂與強(qiáng)化纖維的密合性優(yōu)異的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。
[0024] 進(jìn)而，本發(fā)明的其它目的在于，提供一種樹脂與強(qiáng)化纖維的密合性優(yōu)異、具有高的 機(jī)械物性（例如堅(jiān)初性）的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。
[00巧]進(jìn)而，本發(fā)明的其它目的在于，提供一種上膠劑，其可W提高碳纖維的高次加工 性，另外，可W提高碳纖維與基質(zhì)樹脂的粘接性。
[0026] 進(jìn)而，本發(fā)明的其它目的在于，提供一種高次加工性優(yōu)異、且碳纖維與基質(zhì)樹脂的 粘接性優(yōu)異的涂布有上膠劑的碳纖維及含有該涂布有上膠劑的碳纖維的纖維強(qiáng)化復(fù)合材 料。
[0027] 解決問題的方法
[0028] 本發(fā)明人為了解決上述問題而進(jìn)行了潛也研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使特定的環(huán)氧化 合物與特定的胺化合物進(jìn)行反應(yīng)而得到的環(huán)氧基-胺加成物（胺加合物）、或具有特定的 結(jié)構(gòu)的環(huán)氧基-胺加成物（胺加合物）具有高的反應(yīng)性，可W提高纖維強(qiáng)化復(fù)合材料中的 樹脂與強(qiáng)化纖維的密合性，進(jìn)而，相對于樹脂等其它成分可W容易地進(jìn)行配合，完成了本發(fā) 明。
[0029] 目P，本發(fā)明提供一種環(huán)氧基-胺加成物，其為分子內(nèi)具有2個(gè)W上的氨基的環(huán)氧 基-胺加成物，且通過分子內(nèi)具有2個(gè)W上的脂環(huán)式環(huán)氧基的環(huán)氧化合物（A)與分子內(nèi)具 有2個(gè)W上的氨基的胺化合物炬）的反應(yīng)來得到。
[0030] 進(jìn)而，提供上述的環(huán)氧基-胺加成物，其中，環(huán)氧化合物（A)為下述式（a)表示的 化合物。
[003。[化學(xué)式^

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)氧基-胺加成物，其在分子內(nèi)具有2個(gè)以上的氨基，并通過分子內(nèi)具有2個(gè)以 上的脂環(huán)式環(huán)氧基的環(huán)氧化合物（A)與分子內(nèi)具有2個(gè)以上的氨基的胺化合物（B)的反應(yīng) 來得到。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)氧基-胺加成物，其中，環(huán)氧化合物（A)為下述式（a)表示的 化合物， [化學(xué)式1]
式中，X表示單鍵、或具有1個(gè)以上的原子的二價(jià)基團(tuán)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧基-胺加成物，其中，胺化合物（B)為下述式（b)表示 的化合物， [化學(xué)式2] R2(NH2)r (b) 式中，R2表示在與式中所示的氮原子相鍵合的部位具有碳原子的r價(jià)有機(jī)基團(tuán)；r表示 2以上的整數(shù)。
4. 一種環(huán)氧基-胺加成物，其用下述式（I)表示： [化學(xué)式3]
式中，R2'表示在與式中所示的氮原子相鍵合部位具有碳原子的二價(jià)有機(jī)基團(tuán)；X表示 單鍵、或具有1個(gè)以上的原子的二價(jià)基團(tuán)；q表示1以上的整數(shù)。
5. -種樹脂組合物，其含有權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的環(huán)氧基-胺加成物和熱塑 性樹脂。
6. 如權(quán)利要求5所述的樹脂組合物，其為纖維強(qiáng)化復(fù)合材料用樹脂組合物。
7. -種預(yù)浸料，其是將權(quán)利要求6所述的樹脂組合物含浸或涂敷于強(qiáng)化纖維而得到 的。
8. -種纖維強(qiáng)化復(fù)合材料，其由權(quán)利要求7所述的預(yù)浸料形成。
9. 一種上膠劑，其含有權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的環(huán)氧基-胺加成物。
10. -種涂布有上膠劑的碳纖維，其通過將權(quán)利要求9所述的上膠劑涂布于碳纖維而 得到。
11. 一種纖維強(qiáng)化復(fù)合材料，其含有權(quán)利要求10所述的涂布有上膠劑的碳纖維和固化 物，所述固化物是使熱塑性樹脂或固化性化合物固化而得到的。
【文檔編號(hào)】C08G59/14GK104284916SQ201380025429
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月16日
【發(fā)明者】坂根正憲 申請人:株式會(huì)社大賽璐