Препрег, армированный волокнами композитный материал и способ производства препрега

Препрег, армированный волокнами композитный материал и способ производства препрега

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к армированному волокнами композитному материалу, приемлемому для использования в относящихся к спорту вариантах применения и в общепромышленных целях; препрегу, соответствующим образом используемому для производства армированного волокнами композитного материала; и к способу производства препрега.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к армированному волокнами композитному материалу, который может быть соответствующим образом использован в качестве различных каркасов, труб, рукояток, колес и криволинейных дисков для таких изделий в самолетах, судах, автомобилях, велосипедах и т.д., и в промышленных механизмах, таких как насосы и мотокосы; в качестве трубчатых изделий, таких как рукоятки клюшек для гольфа, рыболовные удилища, лыжные палки, ракетки для бадминтона и шесты для палаток; в качестве различных спортивных товаров и товаров для отдыха, таких как лыжи, сноуборды, головки клюшек для гольфа, обода велосипедных колес; и в качестве инженерных и конструкционных материалов гражданского строительства, а также для ремонта и упрочнения таких товаров; к препрегу, соответствующим образом используемому для производства армированного волокнами композитного материала; а также к способу производства препрега.

Уровень техники

Армированные волокнами композитные материалы, произведенные с использованием углеродных волокон или арамидных волокон в качестве армирующих волокон, имеют высокие удельные прочности и высокие удельные модули упругости, и поэтому широко используются в качестве конструкционных материалов для самолетов, автомобилей и др.; и для относящихся к спорту вариантов применения и общепромышленных целей, включая теннисные ракетки, рукоятки клюшек для гольфа, рыболовные удилища и велосипеды.

В современных клюшках для игры в гольф большую часть головок изготавливают из металлов, и они становятся длиннее, и, следовательно, вибрации и ощущение жесткости, передаваемое рукам при ударе мячей, повышены. Таким образом, возрастает запрос на улучшение характеристики демпфирования колебаний и восприятия удара мяча.

Патентный документ 1 описывает рукоятки клюшек для гольфа, в которых демпфирующий колебания слой, содержащий тканую металлическую оплетку, создан в продольном направлении, по меньшей мере, на части рукоятки, содержащей армированную волокнами смолу. Однако в этом случае, хотя характеристика демпфирования колебаний и улучшена, масса рукоятки повышается, так как используют металлическое волокно, имеющее более высокий удельный вес, чем углеродное волокно, которое обычно используют в рукоятках клюшек для гольфа.

Патентный документ 2 раскрывает рукоятку клюшки для гольфа, в которой, по меньшей мере, один слой полиэфирной пленки размещен между слоями армированной волокнами смолы или внутри самого дальнего внутреннего слоя из слоев армированной волокнами смолы. В этом случае, хотя характеристика демпфирования колебаний и улучшена, прочность на изгиб и прочность при кручении рукоятки падают, так как полиэфир имеет более низкий модуль упругости по сравнению с модулем упругости эпоксидной смолы, которую обычно используют в качестве матричной смолы в армированной волокнами смоле для рукояток клюшек для гольфа.

В теннисных ракетках с целью снижения веса и улучшения силы отталкивания и управляемости, успешно используют углеродно-волоконные композитные материалы, в которых в качестве матрицы использована эпоксидная смола. Импульс, генерируемый при ударе мячей с использованием ракетки, передается телу в форме колебаний через ракетку. Известно, что при повторном приеме колебаний, в локте накапливается усталость, и поэтому колебания приводят к так называемому «теннисному локтю» (заболеванию, связанному с болью в локте). Следовательно, колебания желательно снижать.

Патентный документ 3 раскрывает теннисную ракетку, изготовленную из армированного волокнами композитного материала, в котором в качестве матричной смолы используют композицию эпоксидной смолы, содержащую определенную эпоксидную смолу, каучуковые частицы, несовместимые с эпоксидной смолой, и поливинилформаль. В этом случае каучуковые частицы, несовместимые с эпоксидной смолой, проникают внутрь пучков армирующего волокна, и одновременно некоторое количество каучуковых микрочастиц просачивается через армирующие волокна, и, следовательно, большее количество каучукового компонента находится на поверхности препрега по сравнению с количеством каучукового компонента внутри препрега. Таким образом, большее количество каучукового компонента может находиться между слоями препрега после ламинирования слоев. В результате становится возможным создание ракетки, имеющей превосходную характеристику демпфирования колебаний, а также имеющей превосходное восприятие удара мяча в сравнении со случаем, в котором используют каучуковые микрочастицы, совместимые с эпоксидной смолой, а каучуковый компонент равномерно присутствует в препреге. Однако, так как каучуковые частицы, имеющие более низкий модуль упругости, чем модуль упругости эпоксидной смолы, проникают равномерно вовнутрь пучков армирующих волокон, модуль упругости матричной смолы в пучках армирующих волокон падает, приводя к ухудшению жесткости и прочности ракетки.

Между тем, препреги, каждый из которых произведен путем сборки в одно целое армирующего волокна с волокном термопластичной смолы, раскрыты в патентных документах 4 и 5. В патентном документе 4 используют полиамид 12, полиэфиримид или подобные материалы. В этом случае, хотя стойкость к ударным нагрузкам и усталостные характеристики армированного волокнами композитного материала и улучшены, характеристика демпфирования колебаний при температуре, близкой к комнатной температуре, недостаточна. В патентном документе 5 используют длинное волокно, изготовленное из термопластичной смолы. Методика использования длинного волокна является предпочтительной, так как проникновение компонента термопластичной смолы в пучки армирующего волокна может быть предотвращено. В патентном документе 5 используют длинные волокна Nylon 6, Nylon 66 и подобные волокна. Таким образом, хотя сопротивление ударным нагрузкам и усталостные характеристики армированного волокнами композитного материала и улучшены, характеристика демпфирования колебаний при температуре, близкой к комнатной температуре, недостаточна.

Патентный документ 6 раскрывает рыболовное удилище, имеющее улучшенную характеристику демпфирования колебаний с целью передачи слабой поклевки рыбы с высокой восприимчивостью. В этом документе полотно уретанового эластомера размещают между слоями армированной волокнами смолы. Полотно уретанового эластомера может сильно улучшать характеристику демпфирования колебаний армированного волокнами композитного материала, но может сильно ухудшать жесткость и прочность армированного волокнами композитного материала.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

Патентный документ 1: Выложенная патентная публикация Японии № 2009-261473.

Патентный документ 2: Выложенная патентная публикация Японии № 2008-237373.

Патентный документ 3: Выложенная патентная публикация Японии № 2003-012889.

Патентный документ 4: Выложенная патентная публикация Японии № 4-292909.

Патентный документ 5: Выложенная патентная публикация Японии № 7-252372.

Патентный документ 6: Выложенная патентная публикация Японии № 4-207139.

Суть изобретения

Задачи, решаемые изобретением

Цель настоящего изобретения состоит в разработке армированного волокнами композитного материала, имеющего прекрасную жесткость, прочность и характеристику демпфирования колебаний; препрега, который может быть соответствующим образом использован для производства армированного волокнами композитного материала; и способа производства препрега.

Средства решения задач

Заявители настоящего изобретения провели интенсивные и широкие исследования с целью решения упомянутых выше задач. В результате было установлено, что армированный волокнами композитный материал, который имеет определенный состав, и препрег, который может быть использован для производства армированного волокнами композитного материала, могут решить упомянутые выше задачи. Это открытие приводит к осуществлению настоящего изобретения. Основные положения настоящего изобретения представлены ниже.

(1) Препрег, содержащий компоненты (А)-(С), названные ниже, где компонент (А) размещен на одной поверхности или на обеих поверхностях слоя, содержащего компоненты (В) и (С):

(А) нетканый материал, содержащий термопластичный эластомер и/или полиолефин, который имеет значение tan δ 0,06 или больше при 10°С, измеренное при измерении вязкоэластичности, и является несовместимым с компонентом (В);

(В) первая композиция эпоксидной смолы; и

(С) армирующее волокно.

(2) Способ производства препрега, представленного выше, включающий стадии: пропитки компонента (С) компонентом (В) с получением предшественника препрега; и прикрепления компонента (А) на предшественник препрега.

(3) Армированный волокнами композитный материал, содержащий компоненты (Е)-(G), названные ниже, где большое число слоев, каждый из которых содержит компоненты (F) и (G), ламинированы вместе, и компонент (Е) размещен между слоями, каждый из которых содержит компоненты (F) и (G):

(Е) - нетканый материал, содержащий термопластичный эластомер и/или полиолефин, который имеет значение tan δ 0,06 или больше при 10°С, измеренное при измерении вязкоэластичности, и является несовместимым с третьей композицией эпоксидной смолы;

(F) - отвержденный продукт третьей композиции эпоксидной смолы; и

(G) - армирующее волокно.

Эффекты изобретения

В соответствии с настоящим изобретением можно получить: армированный волокнами композитный материал, имеющий прекрасную жесткость, прочность и характеристику демпфирования колебаний; препрега, который может быть соответствующим образом использован для производства армированного волокнами композитного материала. То есть в соответствии с армированным волокнами композитным материалом и препрегом настоящего изобретения можно улучшить характеристику демпфирования колебаний армированного волокнами композитного материала без ухудшения его жесткости и прочности путем размещения нетканого материала, содержащего термопластичный эластомер и/или полиолефин, каждый из которых имеет высокую характеристику демпфирования колебаний, между слоями армированного волокнами композитного материала. Настоящее изобретение может быть использовано для улучшения восприятия удара мяча рукояткой клюшки для гольфа, улучшения характеристики амортизации удара теннисной ракетки, улучшения чувствительности к поклевке рыбы рыболовного удилища и т.д.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 показывает вид поперечного сечения препрега, содержащего компоненты (А)-(С), где компонент (А) размещен на одной поверхности слоя, содержащего компоненты (В) и (С).

Фиг. 2 показывает вид поперечного сечения препрега, содержащего компоненты (А)-(С), где компонент (А) размещен на обеих поверхностях слоя, содержащего компоненты (В) и (С).

Фиг. 3 показывает вид поперечного сечения препрега, содержащего компоненты (А)-(D), где компонент (А) размещен на одной поверхности слоя, содержащего компоненты (В) и (С), в таком состоянии, что компонент (А) находится в компоненте (D).

Фиг. 4 показывает вид поперечного сечения препрега, содержащего компоненты (А)-(D), где компонент (А) размещен на обеих поверхностях слоя, содержащего компоненты (В) и (С), в таком состоянии, что компонента (А) находится в компоненте (D).

Фиг. 5 показывает вид поперечного сечения армированного волокнами композитного материала, содержащего компоненты (Е)-(G), где компонент (Е) размещен между двумя соседними слоями, каждый из которых содержит компоненты (F) и (G), в ламинате, содержащем слои.

Фиг. 6 показывает вид поперечного сечения армированного волокнами композитного материала, содержащего компоненты (Е)-(Н), где компонент (Е) размещен между двумя соседними слоями, каждый из которых содержит компоненты (F) и (G), в ламинате, содержащем слои, в таком состоянии, что компонент (Е) находится в компоненте (Н).

Фиг. 7 показывает вид поперечного сечения ламината препрега, содержащего компоненты (Е)-(G), где 20 отдельных слоев слоя, содержащего компоненты (F) и (G), ламинированы вместе, и 19 отдельных слоев слоя, содержащего компонент (Е), соответственно размещены между каждыми двумя соседними слоями из 20 слоев.

Фиг. 8 показывает вид поперечного сечения ламината препрега, содержащего компоненты (Е)-(Н), где 20 отдельных слоев слоя, содержащего компоненты (F) и (G), ламинированы вместе, и 19 отдельных слоев слоя, содержащего компоненты (Е) и (Н), соответственно размещены между каждыми двумя соседними слоями из 20 слоев.

Фиг. 9 показывает вид поперечного сечения ламината препрега, содержащего компоненты (Е)-(G), где 20 отдельных слоев слоя, содержащего компоненты (F) и (G), ламинированы вместе, и 9 отдельных слоев слоя, содержащего компонент (Е), соответственно размещены между любыми двумя соседними слоями из 20 слоев.

Фиг. 10 показывает вид поперечного сечения ламината препрега, содержащего компоненты (Е)-(Н), где 20 отдельных слоев слоя, содержащего компоненты (F) и (G), ламинированы вместе, и 9 отдельных слоев слоя, содержащего компоненты (Е) и (Н), соответственно размещены между любыми двумя соседними слоями из 20 слоев.

Фиг. 11 показывает вид поперечного сечения ламината препрега, содержащего компоненты (Е)-(G), где 20 отдельных слоев слоя, содержащего компоненты (F) и (G), ламинированы вместе, и 4 отдельных слоя, содержащего компонент (Е), соответственно размещены между любыми двумя соседними слоями из 20 слоев.

Фиг. 12 показывает вид поперечного сечения ламината препрега, содержащего компоненты (Е)-(Н), где 20 отдельных слоев слоя, содержащего компоненты (F) и (G), ламинированы вместе, и 4 отдельных слоя, содержащего компоненты (Е) и (Н), соответственно размещены между любыми двумя соседними слоями из 20 слоев.

Фиг. 13 показывает вид поперечного сечения ламината препрега, содержащего компоненты (Е)-(G), где 20 отдельных слоев слоя, содержащего компоненты (F) и (G), ламинированы вместе, и один отдельный слой слоя, содержащего компонент (Е), размещен в центре 20 слоев.

Фиг. 14 показывает вид поперечного сечения ламината препрега, содержащего компоненты (Е)-(Н), где 20 отдельных слоев слоя, содержащего компоненты (F) и (G), ламинированы вместе, и один отдельный слой слоя, содержащего компоненты (Е) и (Н), размещен в центре 20 слоев.

Фиг. 15 показывает вид поперечного сечения армированного волокнами композитного материала, содержащего компоненты (Е)-(G), где частицы полиамидного эластомера (J) присутствуют между слоями, каждый из которых содержит компоненты (F) и (G), в ламинате, содержащем слои.

Способы осуществления изобретения

Настоящее изобретение описано ниже более детально.

Препрег в соответствии с настоящим изобретением содержит следующие компоненты (А)-(С):

(А) нетканый материал, содержащий термопластичный эластомер и/или полиолефин, который имеет значение tan δ 0,06 или больше при 10°С, измеренное при измерении вязкоэластичности, и является несовместимым с компонентом (В);

(В) первую композицию эпоксидной смолы; и

(С) армирующее волокно.

Виды поперечного сечения предпочтительных аспектов препрега в соответствии с настоящим изобретением проиллюстрированы на Фиг. 1-4. Как показано на Фиг. 1-4, компонент (С) пропитывают компонентом (В) с образованием слоя, и компонент (А) размещают на одной поверхности или на обеих поверхностях слоя, содержащего компоненты (В) и (С).

Компонент (А), который используют в настоящем изобретении, как требуется, имеет значение tan δ 0,06 или больше, предпочтительно 0,07 или больше, более предпочтительно 0,09 или больше при измерении вязкоэластичности. Если значение tan δ меньше чем 0,06, характеристика демпфирования колебаний является неудовлетворительной. Значение tan δ при 10°С может быть определено путем измерения динамической вязкоэластичности пластиноподобной отливки, которую производят путем введения компонента (А) в пресс-форму из нержавеющей стали и затем проведения операции прессового формования компонента (А).

Компонент (А), как также требуется, содержит термопластичный эластомер и/или полиолефин. Определение «термопластичный эластомер» относится к блок-сополимеру, содержащему мягкий сегмент и жесткий сегмент, представляющий собой полимер, который проявляет эластичность каучука при обычной температуре и может быть размягчен, будучи нагретым, для проявления пластичности. Обычный эластомер, такой как вулканизированный каучук, не может проявлять текучесть, будучи нагретым, и, следовательно, не может быть использован для производства нетканого материала. Что касается термопластичного эластомера, то можно использовать термопластичный эластомер на основе полистирола, термопластичный эластомер на основе полиолефина, термопластичный эластомер на основе поливинилхлорида, термопластичный эластомер на основе полиуретана, термопластичный эластомер на основе сложного полиэфира, термопластичный эластомер на основе полиамида, термопластичный эластомер на основе иономера, фторсодержащий термопластичный эластомер и т.д. Из них с точки зрения адгезии к эпоксидной смоле предпочтительными являются термопластичный эластомер на основе полиамида, имеющий полиамидную структуру и структуру простого полиэфира, или термопластичный эластомер на основе сложного полиэфира, имеющий структуру сложного полиэфира и структуру простого полиэфира. Примеры коммерчески доступных продуктов термопластичного эластомера на основе полиамида, имеющего полиамидную структуру и структуру простого полиэфира, включают «UBESTA XPA» (зарегистрированный товарный знак) (производства Ube Industries, Ltd.), «PEBAX» (зарегистрированный товарный знак) (производства Arkema) и «NOVAMID» (зарегистрированный товарный знак) (производства DSM Japan Engineering Plastics K.K.). Примеры коммерчески доступных продуктов термопластичного эластомера на основе сложного полиэфира, имеющего структуру сложного полиэфира и структуру простого полиэфира, включают «Hytrel» (зарегистрированный товарный знак) (производства Du Pont-Toray Co., Ltd.) и «Pelprene» (зарегистрированный товарный знак) (производства Toyobo Co., Ltd.).

Определение «полиолефин» относится к полимеру, произведенному гомополимеризацией или сополимеризацией алкена или алкина. Примеры полиолефина включают: полиолефины, произведенные гомополимеризацией, такие как полиэтилен, полипропилен и полибутилен; и полиолефины, произведенные сополимеризацией, такие как сополимер полипропилен-полиэтилен и сополимер полибутилен-полипропилен. Из таких компонентов с точки зрения характеристики демпфирования колебаний, удельного веса и стоимости предпочтительным является полипропилен или полипропиленовый сополимер. Примеры полипропиленового сополимера включают полипропилен-этиленовый статистический сополимер, полипропилен-1-бутеновый статистический сополимер, полипропилен-этилен-1-бутеновый статистический сополимер и полипропилен-этилен-этилен-полипропиленовый каучуковый блок-сополимер. Полиолефин, имеющий полярную группу, введенную в его молекулу, используют более предпочтительно с точки зрения адгезии к компоненту (В). Примеры полиолефина, имеющего полярную группу, введенную в его молекулу, включают хлорированный полиолефин, модифицированный кислотой полиолефин и модифицированный амидом полиолефин. Примеры коммерчески доступных продуктов полиолефина включают «Suntec-HD» (зарегистрированный товарный знак) (производства Asahi Kasei Chemicals Corporation), «Novatec HD» (зарегистрированный товарный знак) (производства Japan Polyethylene Corporation), «Miperon» (зарегистрированный товарный знак) (производства Mitsui Chemicals, Inc.) и «Sumikathene» (зарегистрированный товарный знак) (производства Sumitomo Chemical Co., Ltd.); и примерами коммерчески доступных продуктов полипропилена являются «Sumistran» (зарегистрированный товарный знак) (производства Sumitomo Chemical Co., Ltd.) и «Daicel PP» (зарегистрированный товарный знак) (производства Daicel Polymers, Ltd.). Примеры коммерчески доступных продуктов полипропиленового сополимера включают «Primepolypro» (зарегистрированный товарный знак) J226E, J226T, J227T, J229E, BJS-MU, J704LB и J715M (производства Prime Polymer Co., Ltd.). Примеры коммерчески доступных продуктов полиолефина, имеющего полярную группу, введенную в его молекулу, включают «Admer» (зарегистрированный товарный знак) (производства Mitsui Chemicals, Inc.), «Modic» (зарегистрированный товарный знак) и «Linklon» (зарегистрированный товарный знак) (которые производит Mitsubishi Chemical Corporation), «Arrowbase» (зарегистрированный товарный знак) (производства Unitika Co., Ltd.), «Hardlen» (зарегистрированный товарный знак) (производства Toyobo Co., Ltd.) и «Adtex» (зарегистрированный товарный знак) (производства Japan Polyethylene Corporation).

Компонент (А), как также требуется, имеет форму нетканого материала. Определение «нетканый материал» относится к похожему на ткань материалу, произведенному путем связывания волокон вместе в форме тонкослойной волоконной сборки (холста) химическим или механическим способом (например, адгезией, плавлением, спутыванием) без прядения, ткачества или вязания волокон. Когда компонент (А) используют в форме нетканого материала, становится возможным получение армированного волокнами композитного материала, имеющего прекрасную жесткость, прочность и характеристику демпфирования колебаний. Когда вместо нетканого материала используют пленку, хотя характеристика демпфирования колебаний армированного волокнами композитного материала и улучшается, жесткость термопластичного эластомера и/или полиолефина падает по сравнению с жесткостью матричной смолы в армирующих волокнах, и поэтому жесткость и прочность полученного армированного волокнами композитного материала сильно падает. Когда нетканый материал используют в качестве компонента (А), слой нетканого материала пропитывают первой композицией эпоксидной смолы, которая представляет собой компонент (В), подробно описанный ниже; и, следовательно, жесткость слоя нетканого материала повышается, в результате чего характеристика демпфирования колебаний армированного волокнами композитного материала может быть улучшена, наряду с предупреждением снижения жесткости и прочности армированного волокнами композитного материала. Если пленка прикреплена вместо нетканого материала на слой, содержащий компоненты (В) и (С), то пленка покрывает поверхность полученного препрега полностью, и, следовательно, липкость препрега теряется. Если вместо нетканого материала используют частицы, хотя характеристику демпфирования колебаний полученного армированного волокнами композитного материала и улучшают, частицы, которые имеют более низкую жесткость по сравнению с жесткостью матричной смолы в армирующих волокнах, проникают вовнутрь пучков армирующих волокон, что может привести к ухудшению жесткости или прочности армированного волокнами композитного материала. Когда компонент (А) имеет форму нетканого материала, проникновение компонента (А) вовнутрь пучков армирующих волокон может быть предупреждено, и также может быть предотвращено снижение жесткости и прочности армированного волокнами композитного материала. Если частицы добавляют к композиции эпоксидной смолы, вязкость смоляной композиции повышается, и, следовательно, количество добавленных частиц ограничено. Если количество добавленных частиц ограничено небольшим количеством, часто трудно достигнуть высокой характеристики демпфирования колебаний.

Примеры компонента (А) включают: нетканый материал, содержащий термопластичный эластомер, такой как «Straflex» (зарегистрированный товарный знак) (производства Idemitsu Unitech Co., Ltd.) и «Kuraflex» (зарегистрированный товарный знак) (производства Kuraray Co., Ltd.); и полиолефиновый нетканый материал, такой как «Stratec» (зарегистрированный товарный знак) RN2020 и RN2050 (производства Idemitsu Unitech Co., Ltd.), «Toraymicron» (зарегистрированный товарный знак) EM02010 и EM05010 (производства Toray Industries Inc.) и «Straflex» (зарегистрированный товарный знак) (производства Idemitsu Unitech Co., Ltd.).

Также необходимо, чтобы термопластичный эластомер и/или полиолефин компонента (А) и первая композиция эпоксидной смолы компонента (В) были несовместимы друг с другом. Если термопластичный эластомер и/или полиолефин компонента (А) и первая композиция эпоксидной смолы компонента (В) совместимы друг с другом, жесткость, прочность и температура стеклования полученного армированного волокнами композитного материала падают, и эффект улучшения характеристики демпфирования колебаний также снижается.

Тот факт, что компоненты (А) и (В) несовместимы друг с другом, может быть подтвержден температурой стеклования, которую получают из кривой динамического модуля упругости при измерении динамической вязкоэластичности отвержденного продукта смоляной композиции, содержащей компоненты (А) и (В). То есть температуры стеклования отверженного продукта смоляной композиции, содержащей компоненты (А) и (В), пластиноподобной отливки, содержащей только компонент (А), и отвержденной смолы, полученной отверждением только компонента (В), измеряют путем измерения динамической вязкоэластичности. Когда компоненты (А) и (В) несовместимы друг с другом, температуру стеклования отвержденного продукта смоляной композиции, содержащей компоненты (А) и (В), наблюдают при той же температуре, что и температуры стеклования пластиноподобной отливки, содержащей только компонент (А), и отвержденной смолы, произведенной отверждением только компонента (В). Определение «та же температура», используемое в данном случае, означает, что разность между температурами стеклования попадает в пределы интервала от -3 до 3°С.

Получение отвержденного продукта смоляной композиции, содержащей компоненты (А) и (В), проводят следующим образом. Компонент (А) гранулируют путем измельчения замораживанием, измельченный компонент (А) замешивают с компонентом (В) с получением смоляной композиции, и затем смоляную композицию обеспечивают в вакууме. Далее смоляную композицию вводят в форму, которая отрегулирована так, чтобы производить формованное изделие толщиной 2 мм, с помощью распорной детали толщиной 2 мм, изготовленной из «Teflon» (зарегистрированный товарный знак) и помещенной в форму, и затем отверждают при условиях, обеспечивающих возможность полного отверждения компонента (В); в результате получают пластиноподобное отвержденное изделие, не имеющее сформировавшихся в нем пустот. Выражение «условия, которые обеспечивают возможность полного отверждения компонента (В)», используемое в данном случае, означает, что не наблюдают выделения остаточного тепла, когда отвержденную смолу, произведенную отверждением компонента (В), подвергают дифференциальному сканирующему калориметрическому измерению в температурном интервале от комнатной температуры до температуры 250°С.

Пластиноподобная отливка, содержащая только компонент (А), может быть изготовлена путем введения компонента (А) в пресс-форму из нержавеющей стали толщиной 2 мм и проведения прессового формования при давлении 50 кг/см² в течение 5 минут.

Получение отвержденной смолы из компонента (В) проводят следующим образом. Компонент (В) обеспенивают в вакууме, и затем полученный продукт отверждают в форме, которая отрегулирована так, чтобы получать формованный продукт, имеющий толщину 2 мм, с помощью распорной детали толщиной 2 мм, изготовленной из «Teflon» (зарегистрированный товарный знак) и помещенной в форме, при условиях, при которых компонент (В) отверждается полностью. Таким способом может быть получена пластиноподобная отливка, не имеющая сформировавшихся в ней пустот.

Компонент (А) предпочтительно имеет вес материала от 5 до 100 г/м², более предпочтительно от 10 до 50 г/м². Если вес материала компонента (А) составляет меньше чем 5 г/м², хотя жесткость и прочность полученного армированного волокнами композитного материала являются прекрасными, характеристика демпфирования армированного волокнами композитного материала имеет тенденцию улучшаться незначительно. Кроме того, если вес материала компонента (А) составляет меньше чем 5 г/м², часто встречается деформация или разрыв препрега под действием силы растяжения, прикладываемой во время обработки, и, следовательно, с препрегом трудно работать. С другой стороны, если вес материала компонента (А) превышает 100 г/м², трудно пропитать внутреннюю часть нетканого материала матричной смолой, и, следовательно, часто образуются пустоты в армированном волокнами композитном материале. Таким образом, хотя характеристика демпфирования колебаний полученного армированного волокнами композитного материала является прекрасной, жесткость и прочность полученного армированного волокнами композитного материала имеет тенденцию ухудшаться. Кроме того, если вес материала компонента (А) превышает 100 г/м², волокна расположены плотно, и, следовательно, жесткость слоя, содержащего компонент (А), падает. В результате жесткость и прочность полученного армированного волокнами композитного материала имеют тенденцию снижаться. Вес материала компонента (А) может быть измерен способом, описанным в публикации JIS L1906 (2005).

Предпочтительно, чтобы температура стеклования термопластичного эластомера, используемого для компонента (А), не подпадала в интервал от -10 до 100°С включительно. Если температура стеклования попадает в этот температурный интервал, когда армированный волокнами композитный материал применяют для рукоятки клюшки для гольфа, теннисной ракетки, рыболовного удилища, лыж и т.д., прочность таких изделий может меняться в зависимости от окружающей среды, в которой такие изделия используют, что является нежелательным.

Полиолефин, составляющий компонент (А), предпочтительно имеет удельный вес 0,95 или меньше. Если удельный вес больше чем 0,95, масса армированного волокнами композитного материала часто повышается, что не желательно. Удельный вес представляет собой величину, которую измеряют в соответствии с методом вытеснения воды, описанным в публикации JIS K7112 (2005).

Первая композиция эпоксидной смолы компонента (В) особенно не ограничена и содержит эпоксидную смолу и отверждающий агент и необязательно может содержать катализатор отверждения и подобные компоненты.

Примеры эпоксидной смолы, используемой в компоненте (В), включают эпоксидную смолу бисфенольного типа, эпоксидную смолу аминного типа, эпоксидную смолу фенол-новолачного типа, эпоксидную смолу крезол-новолачного типа, эпоксидную смолу резоцинового типа, эпоксидную смолу фенол-аралкильного типа, эпоксидную смолу циклопентандиенового типа, эпоксидную смолу, имеющую бифенильную структуру, модифицированную изоциататом эпоксидную смолу и модифицированную уретаном эпоксидную смолу. Может быть использован, по меньшей мере, мере один компонент, выбранный их таких компонентов.

Определение «эпоксидная смола бисфенольного типа», используемое в данном случае, относится к эпоксидной смоле, произведенной путем глицидилирования двух фенольных гидрокси-групп в бисфенольном соединении, и включает эпоксидную смолу типа бисфенола А, эпоксидную смолу типа бисфенола F, эпоксидную смолу типа бисфенола AD, эпоксидную смолу типа бисфенола S или их галоген-замещенный продукт, алкил-замещенный продукт или гидрированный продукт. Помимо мономера также подходящим образом может быть использовано полимерное вещество, имеющее множество повторяющихся звеньев.

Примерами коммерчески доступных продуктов эпоксидной смолы типа бисфенола А являются «jER» (зарегистрированный товарный знак) 825, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 828, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 834, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1001, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1002, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1003, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1003F, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1004, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1004AF, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1005F, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1006FS, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1007, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1009 и «jER» (зарегистрированный товарный знак) 1010 (которые производит Mitsubishi Chemical Corporation). Примерами коммерчески доступных продуктов эпоксидной смолы типа бромированного бисфенола А являются «jER» (зарегистрированный товарный знак) 505, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 5050, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 5051, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 5054 и «jER» (зарегистрированный товарный знак) 5057 (которые производит Mitsubishi Chemical Corporation). Примерами коммерчески доступных продуктов эпоксидной смолы типа гидрированного бисфенола А являются ST5080, ST4000D, ST4100D и ST5100 (которые производит Nippon Steel Chemical Co., Ltd).

Примерами коммерчески доступных продуктов эпоксидной смолы типа бисфенола F являются «jER» (зарегистрированный товарный знак) 806, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 807, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 4002Р, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 4004Р, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 4007Р, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 4009Р, «jER» (зарегистрированный товарный знак) 4010Р (которые производит Mitsubishi Chemical Corporation), и «Epotohto» (зарегистрированный товарный знак) YDF2001 и «Epotohto» (зарегистрированный товарный знак) YDF2004 (которые производит Nippon Steel Chemical Co., Ltd.). Примером коммерчески доступного продукта эпоксидной смолы типа тетраметилбисфенола F является YSLV-80XY (производства Nippon Steel Chemical Co., Ltd.).

Примером эпоксидной смолы типа бисфенола S является «Epiclon» (зарегистрированный товарный знак) ЕХА-154 (производства DIC Corporation).

Из таких соединений предпочтительна эпоксидная смола типа бисфенола А или эпоксидная смола типа бисфенола F, так как может быть достигнут хороший баланс между модулем упругости, ударной вязкостью и теплостойкостью.

Примерами эпоксидной смолы аминного типа являются тетраглицидилдиаминодифенилметан, триглицидиламинофенол, триглицидиламинокрезол, тетраглицидилксилилендиамин и их галоген-замещенные продукты, алкинол-замещенные продукты, гидрированные продукты и т.д.

Примерами коммерчески доступных продуктов тетраглицидил-диаминодифенилметана являются «Sumiepoxy» (зарегистрированный товарный знак) ELM434 (производства Sumitomo Chemical Co., Ltd.), YH434L (производства Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), «jER» (зарегистрированный товарный знак) 604 (производства Mitsubishi Chemical Corporation) и «Araldite» (зарегистрированный товарный знак) MY720 и MY721 (которые производит Huntsman Advanced Materials). Примеры коммерчески доступных продуктов триглицидиламинофенола или триглицидил-аминокрезола включают «Sumiepoxy» (зарегистрированный товарный знак) ELM100 (производства Sumitomo Chemical Co., Ltd.), «Araldite» (зарегистрированный товарный знак) MY0500, MY0510 и MY0600 (которые производит Huntsman Advanced Materials) и «jER» (зарегистрированный товарный знак) 630 (производства Mitsubishi Chemical Corporation). Примеры коммерчески доступных продуктов тетраглицидилксилилендиамина и его гидрированных продуктов включают TETRAD-X и TETRAD-С (которые производит Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.).

Примерами коммерчески доступных продуктов эпоксидной смолы фенол-новолачного типа являются «jER» (зарегистрированный товарный знак) 152 и «jER» (зарегистрированный товарный знак) 154 (которые производит Mitsubishi Chemical Corporation), и «Epiclon» (зарегистрированный товарный знак) N-740, N-770 и N-775 (которые производит DIC Corporation).

Примерами коммерчески доступных продуктов эпоксидной смолы крезол-новолачного типа являются «Epiclon» (зарегистрированный товарный знак) N-660, N-665, N-670, N-673 и N-695 (которые производит DIC Corporation), и EOCN-1020, EOCN-102S и EOCN-104S (которые производит Nippon Kayaku Co., Ltd.).

Примером коммерчески доступного продукта эпоксидной смолы резорцинового типа является «Denacol» (зарегистрированный товарный знак) ЕХ-201 (производства Nagase chemteX Corporation).

Примерами коммерчески доступных продуктов эпоксидной смолы дициклопентадиенового типа являются «Epiclon» (зарегистрированный товарный знак) НР7200, HP7200L, НР7200Н и НР7200НН (которые производит DIC Corporation), «Tactix» (зарегистрированный товарный знак) 558 (производства Huntsman Advanced Material) и XD-1000-1L и XD-1000-2L (которые производит Nippon Kayaku Co., Ltd.).

Примеры коммерчески доступных продуктов эпоксидной смолы, имеющей бифенил