JP2015527462A - ポリアミド粒子を有する複合材料 - Google Patents
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Abstract
Description
であり、式中、R2は水素、メチル又はエチルであり、R1はメチル、エチル又は水素であり、R1の少なくとも1つはメチル又はエチルであり、好ましいアミン成分は、R1が共にメチルであり、R2が共に水素である。
本発明による好ましい例示的な樹脂配合物を、表1に記載する。マトリックス樹脂を、室温のエポキシ原料とポリエーテルスルホンを混合することにより調製して、樹脂ブレンドを形成し60分間にわたり130℃に加熱して、ポリエーテルスルホンを完全に溶解させた。混合物を、80℃に冷却し、原料の残りを加え、十分に混合した。
比較のプリプレグを例1と同様に調製し、硬化させた。マトリックス配合を使用し、熱可塑性成分は、Arkema(France)からOrgasol1002及びOrgasol3803の販売名で市販されているポリアミド粒子を含有していた。Orgasol1002は、20ミクロンの平均粒径を有するPA6粒子で100%構成される。Orgasol3803は、平均粒径が17から24ミクロンである80%のPA12及び20%のPA6のコポリマーの粒子で構成される。同一のIM7炭素繊維を使用してプリプレグを調製した。プリプレグは、35重量%の樹脂を含有し、145gsmの繊維部分の重量を有していた。比較のプリプレグに使用される配合を、表2に記載する。
さらなる例示的なプリプレグを、繊維強化材がIM10であることを除き、例1と同様に調製した。IM10は、Hexcel Corporation(Dublin、CA)からも入手できる一方向炭素繊維材料である。例示的なマトリックス配合を、表3に記載する。例示的なプリプレグは、未硬化プリプレグ全体の重量の35重量パーセントの量でマトリックス樹脂を含み、IM10である繊維部分の重量は、平方メートル当たり145グラム(gsm)であった。SP10Lは、Toray Industries(Japan)から市販されているPA12ポリアミド粒子)である。
比較のプリプレグ(C2からC8)を、IM10繊維を使用して、例2と同様に調製した。比較のマトリックスの配合を表5に記載する。Rislan PA11粒子はポリアミド11から作られ、Arkemaから市販されている。Rislan PA11粒子は、20ミクロンの平均粒径を有していた。
比較のプリプレグ(C9)を、熱可塑性粒子成分がGRILAMIDE TR90粒子の代わりにSP10L粒子及びGRILAMIDE TR60粒子のブレンドを含むことを除いて、例1と同様に作った。GRILAMIDE TR60は、TR60が芳香族ポリマー主鎖を有し、TR90が脂肪族ポリマー主鎖を有することを除いて、TR90と類似している。この比較のプリプレグの樹脂配合を、表8に記載する。
比較のプリプレグ(C10)を例2Aと同様に調製し、相違点はTR90の代わりにTrogamid CX7323を使用してポリアミド粒子を作ることだけであった。Trogamid CX7323は、アミン成分中の両方のR2がメチルの代わりに水素であることを除いて、TR90と同一のポリアミドを含有する。
Claims (20)
- 前記樹脂成分が、二官能性エポキシ樹脂及び三官能性エポキシ樹脂を含む、請求項1に記載の予備含浸複合材料。
- 前記樹脂成分が、さらに四官能性エポキシ樹脂を含む、請求項2に記載の予備含浸複合材料。
- 前記強化用繊維が、ガラス、炭素及びアラミドからなる群から選択される、請求項1に記載の予備含浸複合材料。
- 前記二官能性エポキシ樹脂が、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ジグリシジルジヒドロキシナフタレン及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項2に記載の予備含浸複合材料。
- 前記三官能性エポキシが三官能性メタグリシジルアミンであり、前記四官能性エポキシが四官能性パラグリシジルアミンである、請求項3に記載の予備含浸複合材料。
- R1が共にメチルであり、R2が共にヒドロキシである、請求項1に記載の予備含浸複合材料。
- 前記強化剤が、ポリエーテルスルホンである、請求項1に記載の予備含浸複合材料。
- 前記硬化剤が芳香族アミンである、請求項1に記載の予備含浸複合材料。
- 前記芳香族アミンが3,3’−ジアミノジフェニルスルホンである、請求項9に記載の予備含浸複合材料。
- 硬化させた請求項1に記載の予備含浸複合材料を含む、複合部品。
- 衝撃後圧縮強度が少なくとも60であり、180°Fでの湿潤圧縮強度が少なくとも180である、請求項11に記載の複合部品。
- 航空機の一次構造物の少なくとも一部を形成する、請求項11に記載の複合部品。
- 硬化させて、高い衝撃後圧縮強度及び180°Fでの高い湿潤圧縮強度を有する硬化複合部品を形成するための、予備含浸複合材料を作る方法であって、
A)強化用繊維を用意するステップと、
B)前記強化用繊維にマトリックスを含浸させるステップであって、前記マトリックスが、
a)少なくとも1つのエポキシ樹脂を含む樹脂成分;
b)1.10−デカンジカルボン酸、及び式
(式中、R2が水素、メチル又はエチルであり、R1がメチル、エチル又は水素であり、R1の少なくとも1つがメチル又はエチルである)
を有するアミン成分のポリマー縮合生成物である、ポリアミドを含む熱可塑性粒子を含む、熱可塑性粒子成分;
d)熱可塑性強化剤;並びに
e)硬化剤
を含む上記ステップと
を含む、上記方法。 - R1が共にメチルであり、R2が共にヒドロキシルである、請求項14に記載の予備含浸複合材料を作る方法。
- 前記樹脂成分が、二官能性エポキシ樹脂及び三官能性エポキシ樹脂を含む、請求項14に記載の予備含浸複合材料を作る方法。
- 前記樹脂成分が、四官能性エポキシ樹脂をさらに含む、請求項16に記載の予備含浸複合材料を作る方法。
- 前記硬化温度で、請求項1に記載の予備含浸複合材料を硬化させるステップを含む、複合部品を作る方法。
- 衝撃後圧縮強度が少なくとも60であり、180°Fでの湿潤圧縮強度が少なくとも180である、請求項18に記載の複合部品を作る方法。
- 前記複合部品が、航空機用一次構造物の少なくとも一部を形成する、請求項18に記載の複合部品を作る方法。
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