合物(a)的固化性、成型性和適用期的平衡的角度出發,作為(a2)成分,優選使用 Co(acac)3〇
[0029] 為了使樹脂組合物(a)的固化性與穩定性共存,相對于100質量份的(al)成分, (a2)成分的摻混量為0. 01~0. 5質量份,優選為0. 03~0. 3質量份。若(a2)成分超過0. 5 質量份,則在用于制備下述本發明的復合材料的加熱固化中樹脂組合物(a)在短時間內膠 凝,有不均勻固化而產生空隙之虞,若比〇. 01質量份少,則固化過度耗費時間,不實用。
[0030] 在樹脂組合物(a)中,(a3)成分為熱塑性的韌性改善劑。作為該(a3)成分,可示 例出共聚聚酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、聚醚砜、丙烯酸類樹脂、丁二烯-丙烯腈樹 月旨、苯乙烯類樹脂、烯烴類樹脂、尼龍類樹脂、丁二烯?甲基丙烯酸烷基酯?苯乙烯共聚物、 丙烯酸酯?甲基丙烯酸酯共聚物或它們的混合物。
[0031] (a3)成分可溶解于樹脂組合物(a)中或作為微粒分散于樹脂組合物(a)中。該微 粒的平均粒徑優選100 μm以下。
[0032] 相對于100質量份的(al)成分,(a3)成分的摻混量為1~20質量份,優選為2~15 質量份。若低于1質量份,則下述本發明的復合材料的韌性改善效果不足,若超過20質量 份,則有無法得到所希望的耐變形性之虞。
[0033] 樹脂組合物(a)中,除了上述(al)~(a3)成分以外,可在不損害本發明的效果的范 圍內含有其它的成分。例如可摻混(al)和(a3)成分以外的樹脂。作為這樣的樹脂,可示 例出環氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹脂、酚樹脂、密胺樹脂、苯并噁嗪樹脂等熱固 性樹脂。但是,在下述復合材料中為了得到特別良好的低吸放濕特性,在樹脂組合物(a)中 優選實質上不含有(al)和(a3)成分以外的樹脂成分。
[0034] 從在制造下述CFRP片材時容易形成片材的角度出發,在50°C下樹脂組合物(a) 的粘度優選為l〇~20000Pa · s,更優選為10~10000Pa · s,最優選為50~6000Pa · s。若低于 IOPa · s,則樹脂組合物(a)的粘性變高,另一方面,若超過20000Pa · s,則樹脂組合物(a) 半固體化,分別難以形成上述片材。
[0035] 為了進一步提高下述本發明的復合材料的耐熱性,樹脂組合物(a)優選顯示玻璃 化轉變溫度為250°C以上且350°C以下的物性。顯示這樣的物性的樹脂組合物(a)例如優 選在該樹脂組合物(a)中不含有(al)和(a3)成分以外的樹脂成分,另外,作為(al)成分, 優選含有上述線型酚醛型氰酸酯樹脂。
[0036] 為了制備樹脂組合物(a),可通過將包含上述(al)~(a3)成分的各成分依據常規 方法用例如捏合機或行星混合機、雙軸擠出機進行混合的方法而得到。另外,在(a3)成分 為微粒的情況下,優選預先用均勻混合器、三輥磨機、球磨機、砂磨機或超聲等使該(a3)成 分預分散于(al)成分等液狀的樹脂成分中。此外,在上述混合時或微粒的預分散時等,可 根據需要進行加熱?冷卻、加壓?減壓。從保存穩定性的觀點出發,混合后的樹脂組合物 (a)優選立即用冷藏·冷凍庫保存。
[0037] 本發明的預浸料需要含有CFRP片材(cl),所述CFRP片材(cl)由上述樹脂組合物 (a)和含有具有特定的拉伸彈性模量的碳纖維(bl)的碳纖維構成,在預浸料為層合體的情 況下,根據需要進一步含有CFRP片材(c2),所述CFRP片材(c2)由上述樹脂組合物(a)和 具有特定的拉伸彈性模量的碳纖維(b2)(以下有時簡稱為(b2)成分)構成。
[0038] 在碳纖維中,根據原料的不同,有聚丙烯腈(PAN)類碳纖維和瀝青類碳纖維。瀝青 類碳纖維具有拉伸彈性模量高的特性。另一方面,PAN類碳纖維具有拉伸強度高的特性。本 發明所使用的碳纖維可為PAN類碳纖維或瀝青類碳纖維,但在本發明的復合材料中,從耐 變形性的方面出發優選瀝青類碳纖維。
[0039] 本發明所使用的(bl)成分是拉伸彈性模量為450GPa以上、優選為600GPa以上的 碳纖維,雖然該拉伸彈性模量的上限無需特殊規定,但在實際使用上900GPa左右為上限。 通過在預浸料中采用含有這樣的(bl)成分的CFRP片材(cl),可提高本發明的復合材料的 耐熱性、耐沖擊性、彎曲剛性等耐變形性。
[0040] 在本發明的預浸料中,在進一步提高本發明的復合材料的彎曲剛性的方面,下述 CFRP片材(cl)所使用的碳纖維(b)中的(bl)成分的含有比例通常為70質量%以上,優選 為80質量%以上,特別優選為100質量%。另外,在本發明的預浸料中,CFRP片材(cl)中 的(bl)成分的含有比例優選為20~90質量%,更優選為30~85質量%,進一步優選為40~80 質量%。若該含有比例低于20質量%,則樹脂組合物(a)的量過多,有無法得到比強度和比 彈性模量優異的本發明的復合材料的優點之虞,加熱固化時的發熱量有時會過度變大。若 含有比例超過90質量%,則產生樹脂組合物(a)的浸漬不良,得到的本發明的復合材料有空 隙變多的趨勢。
[0041] 在本發明的預浸料中根據需要使用的CFRP片材(c2)的(b2)成分為拉伸彈性模 量低于450GPa的碳纖維,其下限無特殊限定。
[0042] 通過在本發明的預浸料中采用這樣的CFRP片材(c2),可使得本發明的復合材料 的彎曲剛性與減振性良好地共存。
[0043] 在可用于本發明的預浸料的CFRP片材(c2)中,(b2)成分的含有比例優選為 20~90質量%,更優選為30~85質量%,進一步優選為40~80質量%。若該含有比例低于20 質量%,則樹脂組合物(a)的量過多,有無法得到本發明的復合材料的優點之虞,加熱固化 時的發熱量有時會過度變大。若含有比例超過90質量%,則產生樹脂組合物(a)的浸漬不 良,得到的本發明的復合材料有空隙變多的趨勢。
[0044] 在本發明的預浸料中的CFRP片材可依據公知的方法制備。例如,可通過使樹脂 組合物(a)浸漬于將碳纖維在相同方向取向得到的單向片材或碳纖維的平紋織物、斜紋織 物、緞紋織物、三軸織物等織物片材中的方法制備。此時,例如可制造將碳纖維設成不同的 取向狀態的多個CFRP片材,根據本發明的復合材料的使用部位,依據公知的方法選擇最適 的彎曲剛性的CFRP片材的組合。
[0045] 作為使樹脂組合物(a)浸漬于碳纖維片材中的方法,可列舉出將樹脂組合物(a) 溶解于甲乙酮、甲醇等溶劑中低粘度化而浸漬的濕法,通過加熱低粘度化而浸漬的熱熔法 (干法)。
[0046] 濕法為將碳纖維片材浸漬于樹脂組合物(a)的溶液中后,拉出并使用烘箱等蒸發 溶劑的方法。熱熔法為以下方法:使通過加熱低粘度化的樹脂組合物(a)直接浸漬于碳纖 維片材中的方法;或暫時將樹脂組合物(a)涂布于脫模紙上制造膜,接著從碳纖維片材的 兩側或單側重疊上述膜,通過加熱加壓使樹脂組合物(a)浸漬于碳纖維片材中的方法。熱 熔法因實質上完全沒有殘留于預浸料中的溶劑而優選。
[0047] 在本發明的預浸料中CFRP片材的每單位面積的碳纖維量優選70~1000g/m2。若碳 纖維量低于70g/m2,則為了使本發明的復合材料具有規定的厚度,需要增多CFRP片材的層 合片數,操作有時會變得復雜。另一方面,若碳纖維量超過l〇〇〇g/m2,則樹脂組合物(a)的 浸漬性變差,在加熱固化后的本發明的復合材料中容易產生空隙。
[0048] 本發明的預浸料可為CFRP片材(cl)單獨的未固化片材或含有CFRP片材(cl)的 未固化層合體。另外,在設為層合體的情況下,將CFRP片材(cl)和(c2)適宜組合而層合, 這由于使得本發明的復合材料的耐變形性和減振性等更良好而優選。具體而言,例如可列 舉出由中間層和2個外層構成的層合體,所述中間層由至少1片CFRP片材(cl)構成,所述 2個外層由至少1片CFRP片材(c2)構成且夾持所述中間層。
[0049] 在